计算机组成原理-作业参考答案(1)
- 格式:doc
- 大小:90.00 KB
- 文档页数:10
第1章计算机系统概论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(1)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;(2)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;(3)指令和数据均用二进制表示;(4)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;(5)指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;(6)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:课本P9-10(1)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。
(2)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)。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
(7)存储字长:一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。
(8)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)。
(9)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。
(10)指令字长:机器指令中二进制代码的总位数。
8. 解释下列英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在下列寻址中,()寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案:C2、在链式查询方式下,若有N个设备,则()oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定,可能一条,也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案:A3、以下有关I/O端口的叙述中,错误的是()oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号,也可以单独编号正确答案:B4、用移码表示浮点数的阶码,其好处是()。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案:B5、在取指操作结束后,程序计数器中存放的是()。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案:D6、微指令格式分为水平型和垂直型,水平型微指令的位数(),用它编写的微程序()。
A、较短,较少B、较长,较短C、较多,较长D、较少,较短正确答案:B7、用二地址指令来完成算术运算时,其结果一般存放在()。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器(ACC)中D、以上都不对正确答案:A8、为了缩短指令中某个地址段(或地址码)的位数,有效的方法是采取()。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案:D9、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案:A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是()oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案:C11、D/A转换是()。
A、把数字量转换为模拟量,把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量,把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案:A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒,编译优化后,P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍,则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案:A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案:C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案:A15、字长12位,用定点补码规格化小数表示时,所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案:A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
计算机组成原理-第四版课后习题答案(完整版)[1]第一章1.比较数字计算机和模拟计算机的特点。
解:模拟计算机的特点:数值由连续量来表示,运算过程是连续的;数字计算机的特点:数值由数字量(离散量)来表示,运算按位进行。
两者主要区别见P1表1.1。
2.数字计算机如何分类?分类的依据是什么?解:分类:数字计算机分为专用计算机和通用计算机。
通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。
分类依据:专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。
3.数字计算机有那些主要应用?(略)4.冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些主要组成部分?解:冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是:存储程序和程序控制。
存储程序:将解题的程序(指令序列)存放到存储器中;程序控制:控制器顺序执行存储的程序,按指令功能控制全机协调地完成运算任务。
主要组成部分有:控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。
5.什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字?解:存储容量:指存储器可以容纳的二进制信息的数量,通常用单位KB、MB、GB来度量,存储容数据字:若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据,则称数据字。
指令字:若某计算机字代表一条指令或指令的一部分,则称指令字。
6.什么是指令?什么是程序?解:指令:计算机所执行的每一个基本的操作。
程序:解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序,简称程序。
7.指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据?解:一般来讲,在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息;而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
8.什么是内存?什么是外存?什么是CPU?什么是适配器?简述其功能。
解:内存:一般由半导体存储器构成,装在底版上,可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器,简称内存。
计算机组成原理课后答案第一章1 •模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。
主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。
5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6 •计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为夕卜存,内存和夕卜存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。
习题一1.什么是程序存储工作方式?答:计算机的工作方式——存储程序工作方式。
即事先编写程序,再由计算机把这些信息存储起来,然后连续地、快速地执行程序,从而完成各种运算过程。
2.采用数字化方法表示信息有哪些优点?用数字化方法表示信息的优点:(1)抗干扰能力强, 可靠性高。
(2)依靠多位数字的组合,在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。
(3)数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。
(4)可表示的信息类型与范围及其广泛,几乎没有限制。
(5)能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理,这就形成了计算机硬件设计的基础。
3.如果有7×9点阵显示出字符A的图像,请用9个七位二进制代码表示A的点阵信息。
4.数字计算机的主要特点是什么?1.(1)能在程序控制下自动连续地工作;(2|)运算速度快;(3)运算精度高;(4)具有很强的信息存储能力;(5)通用性强,应用领域及其广泛。
5.衡量计算机性能的基本指标有哪些?答:衡量计算机性能的基本指标:(1)基本字长——参加一次运算的数的位数;(2)数据通路宽度——数据总线一次能并行传送的位数;(3)运算速度——可用①CPU的时钟频率与主频,②每秒平均执行指令数,③典型四则运算的时间来表示。
(4)主存储器容量——可用字节数或单元数(字数)×位数来表示。
(5)外存容量——常用字节数表示。
(6)配备的外围设备及其性能。
(7)系统软件配置。
7.系统软件一般包括哪些部分?列举你所熟悉的三种系统软件。
系统软件一般包括操作系统,编译程序、解释程序、各种软件平台等。
例如WINDOWS98操作系统,C语言编译程序等,数据库管理系统。
8.对源程序的处理有哪两种基本方式?对源程序的处理通常有两种处理方式:解释方式和编译方式。
习题二1.将二进制数(101010.01)2转换为十进制数及BCD码。
解:(101010.01)2 = (42.25)10 = (01000010.00100101)BCD2.将八近制数(37.2)8转换为十进制数及BCD码.解:(37.2)8 = (31.25)10 =(011001.010101)BCD3.将十六进制熟(AC.E)转换为十进制数及BCD码.解: (AC.E)16 =(174.875)10 = (000101110100.100001110101)BCD4.将十进制数(75.34)10转换为8位二进制数及八进制数、十六进制数。
计算机组成原理课后习题答案(一到九章) 作业解答第一章作业解答1.1 基本的软件系统包括哪些内容?答:基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。
系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件,通常作为系统资源提供给用户使用。
包括:操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。
1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成?它们的主要功能是什么?答:计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。
输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。
输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。
存储器的主要功能是存储信息,用于存放程序和数据。
运算器的主要功能是对数据进行加工处理,完成算术运算和逻辑运算。
控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤,控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。
1.3 冯・诺依曼计算机的基本思想是什么?什么叫存储程序方式?答:冯・诺依曼计算机的基本思想包含三个方面:1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前,事先编制好程序,并连同所需的数据预先存入主存储器中。
在解题过程(运行程序)中,由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行,直到获得所要求的结果为止。
1.4 早期计算机组织结构有什么特点?现代计算机结构为什么以存储器为中心?答:早期计算机组织结构的特点是:以运算器为中心的,其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步,人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一,集成到一个芯片里构成了微处理器。
同时随着半导体存储器代替磁芯存储器,存储容量成倍地扩大,加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增,以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求,甚至会影响计算机的性能。
作业一解答一、名词解释:地址:寻址存储器中存储单元的二进制编号。
字长:计算机(或CPU)并行处理的数据字的位数。
二、简答题:说明软件与硬件的逻辑等价性。
答案:计算机的逻辑功能可以由软件来实现,也可以由硬件来实现;计算机指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。
实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
对于某一具体功能采用硬件方案还是软件方案,取决于器件价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等因素。
简述计算机系统的多级层次结构,为什么会形成这种多级层次结构?答案:计算机系统通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成的多层次结构。
形成这种结构的原因主要有两个方面:这种多层次结构是人们对于计算机一种深入的、本质的认识和应用,是人们对于计算机系统在不同层次上进行一种抽象的思维;这种多层次结构解决了计算机功能扩展问题,抽象数据结构的层次越高计算机系统的复用性越好、通用性越强。
作业二解答一、已知x =11011,y =-10101,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。
答案:[x]补= 0011011(或011011),[y]补=1101011(或101011)[x]补0 0 1 1 0 1 1双符号位相同,无溢出,x+y=110二、已知x =11011, y =-10011,用变形补码计算x-y,同时指出结果是否溢出。
答案:[x]补= 0011011(或011011),[y]补=1101101(或101101)[-y]补=0010011(或010011)[x]补0 0 1 1 0 1 1+ [-y]补0 0 1 0 0 1 1[x-y]补0 1 0 1 1 1 0双符号位不同,结果溢出。
三、已知x = 0.11011,y =-0.11111,用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算x×y。
答案:[x]原= 011011,[y]原= 111111 [x]补= 011011,[y]补= 100001符号位= 0⊕1 = 1,符号位= 0⊕1 = 1,[x]补、[y]补算前求补:| x | = 11011,| y |=11111 | x | = 11011,| y |=11111 无符号阵列乘法:11011 无符号阵列乘法:11011×11111 ×1111111011 1101111011 1101111011 1101111011 11011+ 11011 + 110111101000101 1101000101 乘积符号位是1,则:乘积符号位是1,算后求补:[x×y]原= 11101000101 [x×y]补= 10010111011作业三解答一、利用181和182芯片,画出32位的三级先行进位逻辑结构。
第1章计算机系统概论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(1)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;(2)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;(3)指令和数据均用二进制表示;(4)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;(5)指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;(6)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:课本P9-10(1)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。
(2)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)。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
(7)存储字长:一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。
(8)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)。
(9)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。
(10)指令字长:机器指令中二进制代码的总位数。
8. 解释下列英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
(1)CPU:Central Processing Unit,中央处理机(器),是计算机硬件的核心部件,主要由运算器和控制器组成。
(2)PC:Program Counter,程序计数器,其功能是存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数形成下一条指令地址。
(3)IR:Instruction Register,指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。
(4)CU:Control Unit,控制单元(部件),为控制器的核心部件,其功能是产生微操作命令序列。
(5)ALU:Arithmetic Logic Unit,算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件,其功能是进行算术、逻辑运算。
(6)ACC:Accumulator,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数,又能存放运算结果的寄存器。
(7)MQ:Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。
(8)X:此字母没有专指的缩写含义,可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器,即运算器中工作寄存器之一,用来存放操作数;(9)MAR:Memory Address Register,存储器地址寄存器,在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。
(10)M DR:Memory Data Register,存储器数据缓冲寄存器,在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。
(11)I/O:Input/Output equipment,输入/输出设备,为输入设备和输出设备的总称,用于计算机内部和外界信息的转换与传送。
(12)M IPS:Million Instruction Per Second,每秒执行百万条指令数,为计算机运算速度指标的一种计量单位。
补充题. 什么是摩尔定律?该定律是否永远生效?为什么?答:P23,否,P36第四章存储器(海明码)17. 写出1100、1110对应的汉明码。
解:有效信息为n=4位,假设有效信息用b4b3b2b1表示,根据2k≥n+k+1,得校验位位数k=3位。
设校验位分别为C1、C2、C3,则汉明码共4+3=7位,即:C1C2b4C3b3b2b1。
校验位在汉明码中分别处于第1、2、4位,按照配偶原有:C1=3⊕5⊕7=b4⊕b3⊕b1(公式一定要有)C2=3⊕6⊕7=b4⊕b2⊕b1C3=5⊕6⊕7=b3⊕b2⊕b1当有效信息为1100时,C3C2C1=110,汉明码为0111100。
当有效信息为1110时,C3C2C1=000,汉明码为0010110。
18. 已知收到的汉明码(按配偶原则配置)为1100111、1100001,检查上述代码是否出错?第几位出错?解:假设接收到的汉明码为:C1’C2’b4’C3’b3’b2’b1’纠错过程如下:P1=1⊕3⊕5⊕7=C1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’(公式一定要有)P2=2⊕3⊕6⊕7=C2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’P3=4⊕5⊕6⊕7=C3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’如果收到的汉明码为1100111,则P3P2P1=111,说明代码有错,第7位(b1’)出错,有效信息为:0110如果收到的汉明码为1100001,则P3P2P1=100,说明代码有错,第4位(C3’)出错,有效信息为:000119. 已经接收到下列汉明码,分别写出它们所对应的欲传送代码。
(3)1101001(按偶性配置)(6)1110001(按奇性配置)解:(一)假设接收到的汉明码为C1’C2’b4’C3’b3’b2’b1’,按偶性配置则:P1=C1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’(公式一定要有)P2=C2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’P3=C3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’(3)如接收到的汉明码为1101001,P1=1⊕0⊕0⊕1=0P2=1⊕0⊕0⊕1=0P3=1⊕0⊕0⊕1=0P3P2P1=000,传送无错,故欲传送的信息为0001。
(二)假设接收到的汉明码为C1’C2’b4’C3’b3’b2’b1’,按奇性配置则:C1'=P1(公式一定要有,一定要注意按奇配置,异或后再取非)⊕b3b1'b4⊕'⊕'C2'=P2b4'⊕⊕⊕b1'b2'⊕=P3b3'C3'b1'⊕b2'⊕(6)如接收到的汉明码为1110001,b4⊕'⊕b3P1===C1'⊕'⊕1b1'1⊕⊕1b4'b2'⊕P2=⊕==C2'⊕⊕1b1'1⊕⊕1b3'⊕b2'⊕C3'b1'P3==⊕⊕⊕1=⊕P3P2P1=000,传送无错,故欲传送的信息为1001。
第6章计算机的运算方法3. 设x为整数,[x]补=1,x1x2x3x4x5,若要求x < -16,试问x1~x5 应取何值?解:根据正数(或负数)的补码数值位(除符号位)越小,则对应真值越小(根据课本P225表6-1可得出上述规律)。
因为[-16]补=1,10000,若要x < -16,只需x1x2x3x4x5< 10000,即x1=0,x2~x5任意即可。
4. 设机器数字长为8位(含1位符号位在内)(好多同学都没留意这个前提条件),写出对应下列各真值的原码、补码和反码。
-13/64,100解:真值与不同机器码对应关系如下:5. 已知[x]补,求[x]原和x。
[x5]补=1,0101;[x7]补=0,0111(注意正数的原、反、补码都相同)解:[x]补与[x]原、x的对应关系如下:9. 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时,所对应的十进制数各为多少(设机器数采用一位符号位)?解:真值和机器数的对应关系如下:10. 在整数定点机中,设机器数采用1位符号位,写出±0的原码、补码、反码和移码,得出什么结论?解:0的机器数形式如下:(假定机器数共8位,含1位符号位在内)结论:0的原码和反码分别有+0和-0两种形式,补码和移码只有一种形式,且补码和移码数值位相同,符号位相反。
11. 已知机器数字长为4位(含1位符号位),写出整数定点机和小数定点机中原码、补码和反码的全部形式,并注明其对应的十进制真值。
(补码比原码和反码多表示一个最小的负数,整数形式为1,000,而小数形式为1.000,此处的“1”有两层含义,一代表负数,二代表该位的权重为23或21)12. 设浮点数格式为:阶码5位(含1位阶符),尾数11位(含1位数符)。
写出51/128、7.375所对应的机器数。
要求如下:(1)阶码和尾数均为原码。
(2)阶码和尾数均为补码。
(3)阶码为移码,尾数为补码。
解:据题意画出该浮点数的格式:将十进制数转换为二进制:x1= 51/128= 0.0110011B= 2-1× 0.110 011Bx3=7.375=111.011B=23×0.111011B则以上各数的浮点规格化数为:(1)[x1]浮=1,0001;0.110 011 000 0[x3]浮=0,0011;0.111 011 000 0(2)[x1]浮=1,1111;0.110 011 000 0[x3]浮=0,0011;0.111 011 000 0(3)[x1]浮=0,1111;0.110 011 000 0[x3]浮=1,0011;0.111 011 000 014. 设浮点数字长为32位,欲表示±6万间的十进制数,在保证数的最大精度条件下,除阶符、数符各取1位外,阶码和尾数各取几位?按这样分配,该浮点数溢出的条件是什么?解:若要保证数的最大精度,应取阶码的基值=2。
若要表示±6万间的十进制数,由于32768(215)< 6万<65536(216),则:阶码除阶符外还应取5位(向上取2的幂)。
故:尾数位数=32-1-1-5=25位,则该浮点数格式如下:按此格式,该浮点数上溢的条件为:阶码≥2516.设机器数字长为16位,写出下列各种情况下它能表示的数的范围。
设机器数采用一位符号位,答案均用十进制表示。
(1)无符号数;(2)原码表示的定点小数。
(3)补码表示的定点小数。
(4)补码表示的定点整数。
(5)原码表示的定点整数。
(6)浮点数的格式为:阶码6位(含1位阶符),尾数10位(含1位数符)。
分别写出其正数和负数的表示范围。
(浮点数的表示范围可能有一定难度,在学习时若理解不了,可放弃)(7)浮点数格式同(6),机器数采用补码规格化形式,分别写出其对应的正数和负数的真值范围。
(同上)解:(1)无符号整数:0 ~ 216 - 1,即:0~ 65535;无符号小数:0 ~ 1 - 2-16,即:0 ~ 0.99998;(2)原码定点小数:-1 + 2-15~1 - 2-15,即:-0.99997~0.99997(3)补码定点小数:- 1~1 - 2-15,即:-1~0.99997(4)补码定点整数:-215~215 - 1 ,即:-32768~32767(5)原码定点整数:-215 + 1~215 - 1,即:-32767~32767(6)据题意画出该浮点数格式,当阶码和尾数均采用原码,非规格化数表示时:最大负数= 1,11 111;1.000 000 001 ,即-2-9⨯2-31最小负数= 0,11 111;1.111 111 111,即-(1-2-9)⨯231则负数表示范围为:-(1-2-9)⨯231 ~ -2-9⨯2-31最大正数= 0,11 111;0.111 111 111,即(1-2-9)⨯231最小正数= 1,11 111;0.000 000 001,即2-9⨯2-31则正数表示范围为:2-9⨯2-31 ~(1-2-9)⨯231(7)当机器数采用补码规格化形式时,若不考虑隐藏位,则最大负数=1,00 000;1.011 111 111,即-(2-1+2-9)⨯2-32最小负数=0,11 111;1.000 000 000,即-1⨯231则负数表示范围为:-1⨯231 ~ -(2-1+2-9)⨯2-32最大正数=0,11 111;0.111 111 111,即(1-2-9)⨯231最小正数=1,00 000;0.100 000 000,即2-1⨯2-32则正数表示范围为:2-1⨯2-32 ~(1-2-9)⨯23117.设机器数字长为8位(包括一位符号位),对下列各机器数:[x3]原=1.001 1001;[y3]补=1.001 1001;[z3]反=1.001 1001进行算术左移一位、两位,算术右移一位、两位,讨论结果是否正确。