西安交大计算机组成原理—习题解答(第二章)
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第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
2. 如何理解计算机的层次结构?答:计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
(1)硬件系统是最内层的,它是整个计算机系统的基础和核心。
(2)系统软件在硬件之外,为用户提供一个基本操作界面。
(3)应用软件在最外层,为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。
各层次之间关系密切,上层是下层的扩展,下层是上层的基础,各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答:机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言,汇编语言是机器语言的符号表示,高级语言是面向算法的语言。
高级语言编写的程序(源程序)处于最高层,必须翻译成汇编语言,再由汇编程序汇编成机器语言(目标程序)之后才能被执行。
4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构?答:计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。
计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,包含对程序员透明的硬件细节,如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能,及相互连接方法等。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;●指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;●指令和数据均用二进制表示;●指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;●指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;●机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
第2章综合应用题参考答案1. 在CRC校验中。
已知生成多项式是G(x)=x4+x3+1。
要求写出信息1011001的CRC 校验码。
解:生成多项式G(x)=11001,为5位,校验余数取4位,按模2除法计算过程如下:110101011001 1011001000011001111101100101111011001011100110011010余数R(x)= 1010CRC校验码=1011001 10102. 双方采用CRC循环校验码进行通信,已知生成多项式为x4+x3+x+1,接收到码字为10111010011。
判断该信息有无错误。
解:依题意,生成多项式G(x)=11011,如果信息正确,则模2除法余数应为0110010111011 1011101001111011110001101111100110111111111011100结果余数R(x)= 100不为零所以结果有错。
3. 简述算术移位与逻辑移位的区别算术移位,符号位保持不变,右移用符号位填充,左移用0填充逻辑移位,不考虑符号位,左右移位,空出位都用0填充4.已知机器字长n=8位,X=-44,Y=-53,按补码计算X-Y=?解:[X]补=11010100,[Y]补=11001011,[-Y]补=00110101[X]补11010100[-Y]补+) 00110101000010015. 设机器字长为8位(含1位符号位)设A=9/64, B=-13/32,计算[A±B]补,并还原成真值。
解:A=9/16=1001/26=0.0010010 B=-13/32=1101/25=-0.0110100[A]补=0.0010010 [B]补=1.1001100 [-B]补= 0.0110100[A]补 0.0010010[B]补 +) 1.10011001.1011110[A+B]补=1.1011110 真值A+B =-0.0100010=-17/64[A]补 0.0010010[-B]补 +)0.01101000.1000110[A-B]补=0.1000110 真值A-B =0.1000110=35/646. X=-0.1110,Y=-0.1101,采用原码一位乘法运算求[Z]原=[X×Y]原=?解:[X]原=1.1110 [Y]原=1.1101符号单独处理:积Z的符号位Zs=1 1=0被乘数、乘数都取绝对值:即[|X|] =00.1110 [|Y|]]原=0.1101部分积单元清000.0000 1101+X 00.111000.1110右移1位 00.0111 0110 1+0 00.000000.0111右移1位 00.0011 1011 0+X 00.111001.0001右移1位 00.1000 1101 1+X 00.111001.0110右移1位00.1011 0110 1积的绝对值 |Z|=0.10110110[Z]原=Zs.10110110=0.101101107. 若X=-0.1101, Y=-0.1011,用布斯算法求[X.Y]补=?解:对于Both补码乘法,符号参与运算,被乘数采用双符号位,乘数采用单符号,在乘数最末增加一个0,每次看最低两位(式中画底线的数字):相同(00,或11)则加0,若为10,则加[-X]补,若为01,则加[X]补[X]补=1.0011 [-X]补=0.1101 [Y]补=1.010100.0000 101010+[-X]补 00.110100.1101右移1位 00.0110 110101+[X]补 11.001111.1001右移1位 11.1100 111010+[-X]补 00.110100.1001右移1位 00.0100 111101+[X]补 11.001111.0111右移1位 11.1011 111110+[-X]补 00.110100.1000 1111最后一步不移位积的补码 [Z]补=0.10001111真值 Z= 0.100011118. 设X=-15,Y=-13, 用原码阵列乘法器求乘积Z=X×Y=? 并用十进制乘法验证。
1.把下列各数化成二进制数和八进制数(二进制取3位小数,八进制取一位小数): 7+3/4,±3/64,73.5,725.9375,25.34答:7+3/4=111.110B; 7+3/4=7.6O; ±3/64=±0.000B; ±3/64=±0.0O; 73.5=1001001.1 00B; 73.5=111.4O;725.9375=1011010101.111B; 725.9375=1325.7O; 25.34=11001.011B; 25.34=31.3O2.把下列各数化成十进制数:101.10011B ,22.2O,AD.4H答:101.10011B=5.59375; 22.2O=18.25; AD.4H=173.253.完成下列二进制数运算:101.111+11.011,1001.10-110.01,101.11*11.01,1011101 11/1101答:101.111+11.011=1001.01; 1001.10-110.01=11.01;101.11*11.01=10010.1011; 101110111/1101=11100.114.完成下列各十六进制数的运算:A39E+28DC,D5AB-7CE5,2BF*4C,C16E/3A答:A39E+28DC=CC7A; D5AB-7CE5=58C6; 2BF*4C=D014; C16E/3A=355.C25.先将15B*8E/2A中的十六进制数化成十进制数,再进行计算,最后再将结果化为十六进制数。
答:15BH*8EH/2AH=347*142/42=49274/42=1173.19=495.30AH6.试分别判断下列各组数据中哪个数据最大?哪个数据最小?(1) A=0.1001B,B=0.1001D,C=0.1001H(2) A=10111101B,B=1001D,C=111H答:(1) A最大, C最小; (2) B最大, A最小;1.写出下列各数的二进制原码和补码(最后两个用双字节): 0,96,-128,-38H,127,10 5,879H,-32768答:上述各数的原码依次为:00000000(10000000), 01100000, 无, 10111000, 011 11111, 01101001, 0000100001111001, 无;上述各数的补码依次为:00000000, 01100000, 10000000, 11001000, 01111 111, 01101001, 0000100001111001, 1000000000000000;2.分别列出下述10进制数的16进制数、非压缩的BCD数、压缩的BCD数、ASCII数字串(用16进制形式写出):10, 64, 78, 81, 92, 100, 125, 255答:上述各数的16进制数依次为:AH,40H,4EH,51H,5CH,64H,7DH,FFH;上述各数的非压缩的BCD数依次为:0100H,0604H,0708H,0801H,0902H,010000H, 010205H,020505H;上述各数的压缩的BCD数依次为:10H,64H,78H,81H,92H,0100H,0125H,0255H;上述各数的ASCII数字串依次为:3130H,3634H,3738H,3831H,3932H,313030H,313 235H, 323535H;3.用10进制数写出下列补码表示的机器数的真值:71H,1BH,80H,F8H,397DH,CF4 2H,9350H答:上述补码表示的各机器数的真值用10进制数分别表示为: +113,+27,-128,-8,+14717,-20670,-278284.若用一个字节来表示带符号数,判断下列各运算在机内进行时是否会产生溢出,写出判断过程。
第二章运算方法和运算器练习一、填空题1. 补码加减法中,(符号位)作为数的一部分参加运算,(符号位产生的进位)要丢掉。
2. 为判断溢出,可采用双符号位补码,此时正数的符号用(00)表示,负数的符号用(11)表示。
3. 采用双符号位的方法进行溢出检测时,若运算结果中两个符号位(不相同),则表明发生了溢出。
若结果的符号位为(01),表示发生正溢出;若为(10),表示发生负溢出。
4. 采用单符号位进行溢出检测时,若加数与被加数符号相同,而运算结果的符号与操作数的符号(不一致),则表示溢出;当加数与被加数符号不同时,相加运算的结果(不会产生溢出)。
5. 利用数据的数值位最高位进位C和符号位进位Cf的状况来判断溢出,则其表达式为over=(C⊕Cf)。
6. 在减法运算中,正数减(负数)可能产生溢出,此时的溢出为(正)溢出;负数减(正数)可能产生溢出,此时的溢出为(负)溢出。
7. 补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位Yi和Yi-1的值决定下步操作,当YiYi-1=(10)时,执行部分积加【-x】补,再右移一位;当YiYi-1=(01)时,执行部分积加【x】补,再右移一位。
8. 浮点加减运算在(阶码运算溢出)情况下会发生溢出。
9. 原码一位乘法中,符号位与数值位(分开运算),运算结果的符号位等于(两操作数符号的异或值)。
10. 一个浮点数,当其补码尾数右移一位时,为使其值不变,阶码应该(加1)。
11. 左规的规则为:尾数(左移一位),阶码(减1)。
12. 右规的规则是:尾数(右移一位),阶码(加1)。
13. 影响进位加法器速度的关键因素是(进位信号的传递问题)。
14. 当运算结果的补码尾数部分不是(11.0×××××或00.1×××××)的形式时,则应进行规格化处理。
当尾数符号位为(01)或(10)时,需要右规。
《计算机组成原理》各章练习题参考答案第一章思考练习题一.填空1.电子数字计算机可以分为专用计算机和通用计算机两类。
2.硬件采用LSI或VLSI的电子计算机属于计算机发展过程中的第四代。
3.存储器中存放数据和程序。
4.一台计算机包括运算、存储、控制、输入及输出五个单元。
5.完成算术运算和逻辑运算的部件是运算器(或ALU);运算器的核心是加法器;控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果的部件是控制器。
6.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线是内部总线;CPU同存储器、通道等互相连接的总线是系统总线;中、低速I/O设备之间互相连接的总线是I/O总线。
7.在多总路线结构中,CPU总线、系统总线和高速总线相连通过桥实现。
8.计算机软件一般分为系统软件和应用软件。
9.完整的计算机系统由硬件系统和软件系统构成。
10.机器字长是指一台计算机一次所能够处理的二进制位数量。
11.数据分类、统计、分析属于计算机在数据处理方面的应用。
12.计算机是一种信息处理机,它最能准确地反映计算机的主要功能。
13.个人台式商用机属于微型机。
14.对计算机软硬件进行管理,是操作系统的功能。
15.用于科学技术的计算机中,标志系统性能的主要参数是MFLOPS。
16.通用计算机又可以分为超级机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机六类。
17.“存储程序控制”原理是冯.诺依曼提出的。
18.运算器和控制器构成CPU,CPU和主存构成主机。
19.取指令所用的时间叫取指周期,执行指令所用的时间叫执行周期。
20.每个存储单元都有一个编号,该编号称为地址。
21.现代计算机存储系统一般由高速缓存、主存和辅存构成。
22.计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是存储程序和程序控制原理。
二.单选1.存储器用来存放( C )。
A.数据B.程序C.数据和程序D.正在被执行的数据和程序2.下面的描述中,正确的是( B )A.控制器能够理解、解释并执行所有的指令及存储结果。
第2章 参考答案2写出下列十进制数的原码、反码、补码和移码表示(用8位二进制数)。
如果是小数,则用定点小数表示;若为整数,则用定点整数表示。
其中MSB 是最高位(符号位),LSB 是最低位。
(1)-1 (2) -38/64 解:(1)-1=(-0000001)2 原码: 10000001反码: 11111110 补码: 11111111 移码: 01111111(2)-38/64=-0.59375=(-0.1001100)2或-38/64=-(32+4+2)*2-6=-(100110)*2-6=(-0.1001100)2 原码: 1.1001100反码: 1.0110011补码: 1.0110100移码: 0.0110100注:-1如果看成小数,那么只有补码和移码能表示得到,定点小数-1的补码为:1.0000000此例类似于8位定点整数的最小值-128补码为100000003 有一字长为32位的浮点数,符号位1位;阶码8位,用移码表示;尾数23位,用补码表示;基数为2.请写出:(1)最大数的二进制表示,(2)最小数的二进制表示,(3)规格化数所能表示的数的范围。
解:(题目没有指定格式的情况下,用一般表示法做)(1)最大数的二进制表示:0 11111111 11111111111111111111111 (2)最小数的二进制表示:1 11111111 00000000000000000000000(1) 7232112*2---() (2) 7211*2--()(3)规格化最大正数:0 11111111 111111111111111111111117232112*2---()规格化最小正数:0 00000000 100000000000000000000007122*2--规格化最大负数:1 00000000 011111111111111111111117123222*2----+()规格化最小负数:1 11111111 000000000000000000000007211*2--()规格化数的表示的数的范围为:7777211232122321[1*2,22*2][2*2,12)*2]----------+- ()()(下面补充IEEE 754的规格化浮点数表示范围:IEEE 754的尾数采用1.M 的形式,原码表示;阶e=E-127 (相对于一般表示法的e=E-128,人为的加了1);并且最大的阶(11111111)和最小的阶(00000000)用去作为特殊用途。
计算机组成原理习题第⼆章第⼆章⼀.填空题1. 设X=-69,n=8(含符号位),则X的原码为,X的补码为,X 的移码为。
2. 设机器字长为8位,X=78,Y=-97,则[X]原= B, [X]补= B[Y]原= B, [Y]补= B3. 阶码8位(最左⼀位为符号位),⽤移码表⽰,尾数为24位(最左⼀位为符号位),⽤规格化补码表⽰,则它能表⽰的最⼤正数的阶码为,尾数为;绝对值最⼩的负数的阶码为,尾数为。
(以上回答⽤⼆进制书写)4. 8位补码定点整数所能表⽰的绝对值最⼤的负数(即最负的数)的值为。
5. 补码定点⼩数所能表⽰的绝对值最⼤负数的值为。
6. 当浮点数的尾数为补码时,其为规格化数应满⾜的条件为。
7. 影响并⾏加法器速度的关键因素是。
8. 向左规格化的规则为:尾数,阶码。
9. 运算器的基本功能是实现和运算。
10 在整数定点机中,机器数位补码,字长8位(含2位符号位),则所能表⽰的⼗进制数范围为⾄,前者的补码形式为,后者的补码形式为。
11 机器数为补码,字长16位(含1位符号位),⽤⼗六进制写出对应于整数定点机的最⼤正数补码是,最⼩负数补码是。
12 机器数为补码,字长16位(含1位符号位),⽤⼗六进制写出对应于⼩数定点机的最⼤正数补码是,最⼩负数补码是。
13 在整数定点机中,采⽤⼀位符号位,若寄存器内容为1 000 0000,当它分别表⽰为原码、补码、反码及⽆符号数时,其对应的真值分别为、、、和。
(均⽤⼗进制表⽰)14 在⼩数定点机中,采⽤1位符号位,若寄存器内容为10000000,当它分别表⽰为原码、补码和反码时,其对应的真值分别为、和(均⽤⼗进制表⽰)15 机器数字长为⼋位(含⼀位符号位),当x=-128(⼗进制)时,其对应的⼆进制为,[x]原= ,[x]反= ,[x]补= ,[x]移= 。
16 机器数字长为⼋位(含⼀位符号位),当x=-127(⼗进制)时,其对应的⼆进制为,[x]原= ,[x]反= ,[x]补= ,[x]移= 。
第二章单元测试
1、计算机中表示地址时使用
A、无符号数
B、原码
C、反码
D、补码
2、当-1 < x < 0时,[x]补=
A、2+x
B、2-x
C、1-x
D、2-2^-n+x
3、浮点数的表示范围和表示精确度分别取决于
A、阶码的位数和尾数的位数
B、尾数的位数和阶码的位数
C、阶码的编码和尾数的编码
D、机器字长和阶码的位数
4、设G(x) = 1011,某(7,4)码为K1K2K3K4K5K6K7,仅K7出错时进行CRC校验得到的余数为001,当仅K5出错时,进行CRC校验得到的余数为
A、100
B、010
C、011
D、110
5、假设寄存器为8位,用补码形式存储机器数,包括一位符号位,那么十进制数一25在寄存器中的十六进制形式表示为
A、E7H
B、67H
C、99H
D、E6H
6、如果某系统15*4=112成立,则系统采用的进制是
A、6
B、7
C、8
D、9
1。
第二章习题解答1.设机器数的字长8位(含1位符号位),分别写出下列各二进制数的原码、补码和反码:0,-0,0.1000,-0.1000,0.1111,-0.1111,1101,-1101。
解:2.写出下列各数的原码、补码和反码:7/16,4/16,1/16,±0,-7/16,-4/16,-1/16。
解:7/16=7*2-4=0.01114/16=4*2-4=0.01001/16=1*2-4=0.0001真值原码补码反码7/16 0.0111 0.0111 0.01114/16 0.0100 0.0100 0.01001/16 0.0001 0.0001 0.0001+0O.0OOOO.0OOOO.0OOO-0 1.0OOOO.0OOO1.1111-1/16 1.0OO1 1.11111.1110-4/16 1.0100 1.1100 1.1011-7/16 1.01111.10011.10003.已知下列数的原码表示,分别写出它们的补码表示:[X1]原=O.10100,[X2]原=l.10111。
解:[X1]补=0.10100,[X2]补=1.01001。
4.已知下列数的补码表示,分别写出它们的真值:[X1]补=O.10100,[X2]补=1.10111。
解: X1=O.10100, X2=-0.01001。
5.设一个二进制小数X≥0,表示成X=0.a1a2a3a4a5a6,其中a1~a6取“1”或“O”:(1)若要X>1/2,a1~a6要满足什么条件?(2)若要X≥1/8,a1~a6要满足什么条件?(3)若要1/4≥X>1/16,a1~a6要满足什么条件?解:(1) X>1/2的代码为:0.100001~0.111111。
a1=1,a2+a3+a4+a5+a6=1。
(2) X≥1/8的代码为:0.001001~0.111111(1/8~63/64)a1+a2=0,a3=1或a1=0,a2=1,或a2=1(3)1/4≥X>1/16的代码为:0.000101~0.01000(5/64~1/4)a1+a2+a3 =0, a4=1,a5+a6=1 或a1+a2=0,a3=1 或a2=1,a1+a3+a4+a5+a6=06.设[X]原=1.a1a2a3a4a5a6(1)若要X>-1/2,a1~a6要满足什么条件?(2)若要-1/8≥X≥-1/4,a1~a6要满足什么条件?解:(1) X>-1/2的代码为:1.000001~1.011111(-1/64~-31/64)。
第2章习题及解答2-2将下列十进制表示成二进制浮点规格化的数(尾数取12位,包括一位符号位;阶取4位,包括一位符号位),并写出它的原码、反码、补码三和阶移尾补四种码制形式;(1)7.75解:X=7.75=(111.11)2=0.11111×211[X]原=0011×0.[X]反=0011×0.[X]补=0011×0.[X]阶称,尾补=1011×0.(2) –3/64解:X=-3/64=(-11/26)2=(-0.00001)2=-0.11×2-100[X]原=1100×1.[X]反=1011×1.[X]补=1100×1.[X]阶称,尾补=0100×1.(3) 83.25解:X=-3/64=(.01)2=0.×2111[X]原=0111×0.[X]反=[X]补=[X]原[X]阶称,尾补=1111×0.(4) –0.3125解:X=(–0.3125)10=(-0.0101)2=-0.101×2-1[X]原=1001×1.[X]反=1110×1.[X]补=1111×1.[X]阶称,尾补=0111×1.2-4 已知x和y,用变形补码计算x+y,并对结果进行讨论。
(2) x=0.11101,y=-0.10100解:[X]补=00.11101, [Y]补=11.01100, [-Y]补=00.10100[X]补+ [Y]补=00.11101+11.01100=00.01001X+Y=0.01001[X]补- [Y]补=[X]补+ [-Y]补=00.11101+00.10100=01.10001X+Y 正溢(3) x=-0.10111,y=-0.11000解: [X]补=11.01001, [Y]补=11.01000, [-Y]补=00.11000[X]补+ [Y]补=11.01001+11.01000=11.10001X+Y=-.[X]补- [Y]补=[X]补+ [-Y]补=11.01001+00.11000=00.00001X-Y =0.000012-5 已知x和y,用变形补码计算x-y,并对结果进行讨论。
第二章数码系统例题及答案例题1写出下列各数的原码、反码、补码、移码(用二进制数表示)。
(1)-35/64 (2)23/128 (3)-127(4)用小数表示-1 (5)用整数表示-1 (6)用整数表示-128解:-1在定点小数中原码和反码表示不出来,但补码可以表示,-1在定点整数中华表示最大的负数,-128在定点整数表示中原码和反码表示不出来,但补码可以。
例题2设机器字长为16位,分别用定点小数和定点整数表示,分析其原码和补码的表示范围。
解:(1)定点小数表示最小负数最大负数0 最小正数最大正数二进制原码 1.111...111 1.000...001 0.000...001 0.111 (111)十进制真值- (1-215) -2152-151-2-15原码表示的范围:- (1-215) ~1-2-15二进制补码 1.000...000 1.111...111 0.000...001 0.111 (111)十进制真值-1 -2152-151-2-15原码表示的范围:- 1 ~1-2-15(2)定点整数表示最小负数最大负数0 最小正数最大正数二进制原码1111...111 1000...001 0000...001 0111 (111)十进制真值- (215-1) -1 +1 215-1原码表示的范围:- (215-1) ~215-1 [-32767 ~ +32767]二进制补码1000...0001111...111 0000...001 0111 (111)十进制真值-1 +1 215-1原码表示的范围:- 215~215-1 [-32768 ~ +32767]一、选择题1.下列数中最小的数为()。
A.(101001)2B.(52)8C.(101001)BCD D.(233)162.下列数中最大的数为()。
A.(10010101)2B.(227)8C.(96)16D.(143)53.在机器数中,()的零的表示形式是惟一的。
计算机组成原理课后答案解析(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章计算机系统概论什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件硬件和软件哪个更重要计算机系统:计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体计算机硬件:计算机的物理实体计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要如何理解计算机系统的层次结构实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器,机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0,硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0,软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址,使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯,并且还具有较强的通用性如何理解计算机组成和计算机体系结构计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性计算机组成对程序员透明,如何实现计算机体系结构所体现的属性冯·诺依曼计算机的特点是什么由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成指令和数据以同一形式(二进制形式)存于存储器中指令由操作码、地址码两大部分组成指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行以运算器为中心(原始冯氏机)画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。
计算机硬件各部件运算器:ACC, MQ, ALU, X控制器:CU, IR, PC主存储器:M, MDR, MARI/O设备:设备,接口计算机技术指标:机器字长:一次能处理数据的位数,与CPU的寄存器位数有关存储容量:主存:存储单元个数×存储字长运算速度:MIPS, CPI, FLOPS解释概念主机:计算机硬件的主体部分,由 CPU+MM(主存或内存)组成CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器+控制器组成主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位存储元件/存储基元/存储元:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,不能单独存取存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数存储容量:存储器中可存二进制代码的总量机器字长:CPU 能同时处理的数据位数指令字长:一条指令的二进制代码位数解释英文代号CPU: Central Processing UnitPC: Program CounterIR: Instruction RegisterCU: Control UnitALU: Arithmetic Logic UnitACC: AccumulatorMQ: Multiplier-Quotient RegisterX: 操作数寄存器MAR: Memory Address RegisterMDR: Memory Data RegisterI/O: Input/OutputMIPS: Million Instructions Per SecondCPI: Cycle Per InstructionFLOPS: Floating-point Operation Per Second存数指令和加法指令的信息流程,主存容量256M×32位,在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下,指出图中各寄存器的位数。
第二章习题一、填空题:1.一个定点数由A.______和B.______两部分组成,根据小数点位置不同,定点数有C.______和D.______两种表示方法。
2.数的真值变成机器码可采用A. ______表示法,B. ______表示法,C.______表示法,移码表示法。
3.若[ x1 ]补 = 11001100, [x2 ]原 = 1.0110 ,则数x1和x2的十进制数真值分别是A.______和B.______。
4.移码表示法主要用于表示浮点数的A.______码,以利于比较两个B.______数的大小和进行C.______操作。
5.按IEEE754标准,一个浮点数由A.___, 阶码E, 尾数M三个域组成。
其中阶码E 的值等于指数的B.___, 加上一个固定C.___。
6.若浮点数格式中阶码的基数已定,且尾数采用规格化表示法,则浮点数的表示范围取决于A. 的位数,而精度取决于B. 的位数。
二、选择题:1.(2000)10化成十六进制数是______。
A.(7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7FO)162.在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是______。
A. BCD码B. 16进制C. 格雷码D. ASCⅡ码3.下列有关运算器的描述中,______是正确的。
A.只做算术运算,不做逻辑运算B. 只做加法C.能暂时存放运算结果D. 既做算术运算,又做逻辑运算4.某机字长32位。
其中1位符号位,31位表示尾数。
若用定点整数表示,则最大正整数为______。
A. +(231-1)B. +(230-1)C. +(231+1)D. +(230+1)5.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是______。
A.节约元件 B. 运算速度快 C. 物理器件性能决定 D. 信息处理方便6.某机字长32位,其中1位符号位,31位表示尾数。
若用定点整数表示,则最小负整数为______。
第一章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;●指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;●指令和数据均用二进制表示;●指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;●指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;●机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
7. 解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。
CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。
机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
指令字长:一条指令的二进制代码位数。
第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么?解:冯?诺依曼计算机的特点是:P8✍✍计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;✍✍指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;✍✍指令和数据均用二进制表示;✍✍指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;✍✍指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;✍✍机器以运算器为中心(原始冯?诺依曼机)。
7. 解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。
CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。
机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
指令字长:一条指令的二进制代码位数。