清华大学石磊版计算机组成原理课后题复习资料

附录各章习题参考答案

第1章习题参考答案

1. （1）D （2）D （3）B （4）C （5）D （6）D

2. 答：计算机是一种以电子器件为基础的，不需人的直接干预，能够对各种数字化信息进行快速算术和逻辑运算的工具，是一个由硬件﹑软件组成的复杂的自动化设备。

理解计算机的概念，应从六个方面：（1）以电子器件为物质基础，即研究的对象是电子数字计算机（Digital Computer）；（2）不需要人的直接干预，说明具有自动化能力，其前提是存储程序；（3）处理各种数字化信息，计算机以二进制编码作为数字化编码及运算的基础；（4）具有算逻运算能力，基本运算操作是算术和逻辑运算；（5）计算机是快速工具，主要取决于两个因素：一是电子器件，二是存储程序。（6）由硬件和软件组成。

3. 答：见本章小结。

4. 答：计算机的生命力在于它的广泛应用，应用的范围几乎涉及人类社会的所有领域。归纳起来，在科学计算、过程检测与控制、信息管理、计算机辅助系统等领域中的应用成就最为突出。

举例：计算机辅助教学CAI；学生的学籍管理系统；数字图书馆系统；虚拟现实系统；售票系统；学校的一卡通系统等。

5. 答：冯?诺依曼原理的基本思想是：

?采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。

?将程序和数据存放在存储器中，使计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完成计算任务。这就是“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。

?指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令实现。

?计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定了5部分的基本功能。

冯?诺依曼型计算机的基本特点也可以用“存储程序”和“程序控制”来高度概括。

6. 答：计算机的硬件系统由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、输入输出设备及总线系统组成。而总线分为数据总线、地址总线、控制总线，其结构有单总线结构、双总线结构及多总线结构。存储器（Memory）是用来存放数据和程序的部件；运算器是对信息进行运算处理的部件；控制器是整个计算机的控制核心。它的主要功能是读取指令、翻译指令代码、并向计算机各部分发出控制信号，以便执行指令；输入设

备能将数据和程序变换成计算机内部所能识别和接受的信息方式，并顺序地把它们送入存储器中；输出设备将计算机处理的结果以人们能接受的或其它机器能接受的形式送出。

7. 答：总线（Bus）就是计算机中用于传送信息的公用通道，是为多个部件服务的一组信息传送连接线。按照总线的连接方式，计算机组成结构可以分为单总线结构、双总线结构和多总线结构等（详细内容见第7章）。

8. 答：计算机硬件（Hardware）是指构成计算机的所有实体部件的集合，通常这些部件由电路（电子元件）、机械等物理部件组成。计算机软件（Software）是指能使计算机工作的程序和程序运行时所需要的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料，其中文字说明和图表资料又称为文档。固件（Firmware）是一种介于传统的软件和硬件之间的实体，功能上类似软件，但形态上又是硬件。微程序是计算机硬件和软件相结合的重要形式。

软件和硬件的逻辑等价含义：

（1）任何一个由软件所完成的操作也可以直接由硬件来实现

（2）任何一条由硬件所执行的指令也能用软件来完成

在物理意义上软件和硬件是不等价的。

9. 答：计算机软件可以分为系统软件和应用软件两大类。系统软件是指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件。系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。目前常见的系统软件有操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统以及各种服务性程序等。

举例：系统软件，如Windows，Linux等；应用软件，如学生的学籍管理系统等。

10. 答：程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。机器语言是最底层的计算机语言。用机器语言编写的程序，计算机硬件可以直接识别。每一条机器指令都是二进制形式的指令代码。汇编语言是为了便于理解与记忆，将机器语言用助记符号代替而形成的一种语言。高级语言是从50年代中期开始逐步发展起来的面向问题的程序设计语言，与具体的计算机硬件无关，其表达方式接近于被描述的问题，易为人们接受和掌握。

机器语言程序是直接针对计算机硬件的，执行效率比较高，能充分发挥计算机的速度性能。但是，用机器语言编写程序的难度比较大，容易出错，而且程序的直观性比较差，也不容易移植。汇编语言采用了助记符，比机器语言直观，容易理解和记忆，用汇编语言编写的程序也比机器语言程序易读、易检查、易修改。但需要汇编程序的支持。高级语言的显著特点是独立于具体的计算机硬件，通用性和可移植性好，易于编程，但运行效率低。

11. 答：计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成，每一级上都能创造程序设计，且得到下级的支持。

12. 答：兼容（Compatible）是一个广泛的概念，包括软件兼容、硬件兼容、系统兼容等。软件兼容存在以下两种情况：

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（1）软件的向上兼容性——这是指某档机原开发的软件可以不加修改便能在它的高档机上正确运行使用。

（2）软件的向下兼容性——这是指某档机的软件可以不加修改便能在它的低档机上正确运行使用。在这种情况下，软件向上兼容是不成问题的。在同一系列机内，不论高档机与低档机，所有机型上都能运行使用的软件，则是既能向上兼容又能向下兼容。

硬件兼容是软件兼容的基础，系统兼容包括硬件兼容和软件问题。

13. 答：算术逻辑运算部件（ALU：Arithmetic Logic Unit），是运算器的核心组成，功能是完成算数和逻辑运算。“中央处理单元”（CPU：Central Processing Unit）包括运算器和控制器，是计算机的信息处理的中心部件。存储器、运算器和控制器在信息处理操作中起主要作用，是计算机硬件的主体部分，通常被称为“主机”。字长决定了计算机的运算精度、指令字长度、存储单元长度等，可以是8/16/32/64/128位（bit）等。

14. 答：是的，计算机硬件实体的5个基本组成部分缺一不可。

15. 答：见本章1.3.2节。

16. 答：多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同信息类型媒体的技术。计算机信息的形式可以是文字、声音、图形和图象等。

17. 答：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。

18.答：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。

第0级为硬件组成的实体。

第1级是微程序级。这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。

第2级是传统机器级。这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。

第3级操作系统级。从操作系统的基本功能来看，一方面它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另一方面它又是传统机器的延伸。

第4级是汇编语言级。这级的机器语言是汇编语言，完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序。

第5级是高级语言级。这级的机器语言就是各种高级语言，通常用编译程序来完成高级语言翻译工作。

第6级是应用语言级。这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的，因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言。

19. 答：

计算机系统的主要技术指标有：机器字长、数据通路宽度、主存储器容量和运算速度等。

机器字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、寄存器的位数决定的。

数据通路宽度是指数据总线一次所能并行传送信息的位数。

主存储器容量是指主存储器所能存储的全部信息。

运算速度与机器的主频、执行什么样的操作、主存储器本身的速度等许多因素有关。

第2章习题参考答案

1. （1）C （2）B （3）B （4）B （5）B

（6）C （7）CD （8）D （9）B （10）B

2. （1）（2001）10>（2001）8

（2）（4095）10>（7776）8

（3）（0.115）10>（0.115）16

（4）（0.625）10<（0.505）8

3. 解：

最大正数=2111*0.111111=126

最大负数=2- 111*-0.000001=2-13

最小负数=2111*-0.111111=-126

4. 解：

X=-19/64=(-10011*2-110)2=-0.0100110=2-01*-0.1001100

定点数：

[X]原=1.0100110；

[X]反=1.1011001；

[X]补=1.1011010；

浮点数：

原码：1,001;1.1001100

补码：1,111;1.0110100

反码：1,110;1.0110011

阶移，尾补：0,111;1.0110100

5. 解：

(1)= 0.111110*21,011

(2)= -0.0000111=20100*1.001000

(3)> 2111*0.111111 上溢

(4)= 21100*1.011001

6. 解：

0 1

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7. 解：

X=0.1001，Y=-0.0100，

[X]补=0.1001，[-X]补=1.0111，[X/2]补=0.01001，

[Y/4]补=1.111100，[-Y/2]补=0.00100

8. 解：

（1）693.12=1.00010010)8421=(1.01000101)余3

（2）37.567=(00110111.1)8421=(01101101.1)余3

9. 解：

（1）不一定（2）成立

10. 解：

（1）-128 （2）-128 （3）-133 （4）43

11. 解：

（1）165 （2）126 （3）88 （4）1332

12. 解：

（1）0.1110 （2）-0.0011 （3）0.1000

13. 解：

128B 216416B 486936B

14. 答：

若海明码的最高位号为m，最低位号为1，即ＨmＨm-1…Ｈ2Ｈ1，则海明码的编码规则是：

（1）校验位与数据位之和为m，每个校验位P i在海明码中被分在位号2i-1的位置上，其余各位为数据位，并按从低向高逐位依次排列的关系分配各数据位。

（2）海明码的每一位位码H i（包括数据位和校验位）由多个校验位校验，其关系是被校验的每一位位号要等于校验它的各校验位的位号之和。

15. 解：

010

16. 答：

（1）最大正数

X = [1+（1-223）]×2127

（2）最小正数

X=1.0×2128

（3）最大负数

X== -[1+（1-223）]×2127

（4）最小负数

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X=-1.0×2128

17. 答：（1

数值 = （231 – 1）10

数值 = -（231 – 1）10

（2）定点原码小数表示：

最大正数 = （1 – 2-31 ）10

最大负数 = -（1 – 2-31 ）10

18. 解：

[ x ]原= 1.01111； [ x ]补= 1.10001；[ -x ]补= 0.01111

[ y ]原= 0.11001； [ y ]补= 0.11001；[ -y ]补= 1.00111

19. 证明：

当1＞x ≥0时，即x 为正小数时，1 >[x]补= x ≥0

因为正数的补码等于正数本身，所以 1＞x 0.x 1x 2…x n ≥0，x 0 = 0

当1＞x ＞- 1时，即x 为负小数，根据补码定义有：

2 > [ x ]补= 2 + x ＞1 （mod2）

即2＞x 0.x 1x 2…x n ＞1，x 0= 1

若1＞x ≥0 ，x 0 = 0，则 [ x ]补 = 2 x 0 + x = x

若- 1＜x ＜0，x 0 = 1，则 [ x ]补 = 2 x 0 + x = 2 + x

所以有[x]补= 2x 0 + x ，当

{01,010,10>=>->>=x x x ，得证。

20. 解： [ x ]补= 0.1011，[ y ]补= 1.1011

[

21x]补= 0.01011，[2

1x ]补= 1.11011 [41x]补= 0.001011，[41 x ]补= 1.111011 [-x]补= 1.0101，[-x]补=0.0101

21. 证明：

当 x ≥0 时，x 0 = 0，[x]补= 0. x 1 x 2…x n = ∑n i=1 x i 2-i = x

当x＜0 时，x 0= 1，[x]补= 1. x 1 x 2…x n =2+ x

所以x = 1. x 1 x 2…x n-2 = -1 + 0. x1 x2…x n = -1 + ∑n i=1x i 2-i

综合上述两种情况，可得出：X = -X0+∑n i=1 x i2-i（补码与真值的关系）。

第3章习题参考答案

1. （1）B （2）D （3）B （4）C （5）D （6）C （7）A （8）B

2. 解：

（1）0.00111 （2）0.11001 （3）-0.10100

3. 解：

[X+Y]变补= （312022）8

[X-Y]变补 = （110000）8 溢出（两符号位01）

4. 解：（运算过程请参考书中例题）

（1）1，1

（2）0，0

（3）1，0

（4）0，1

5. 解：（运算过程请参考书中例题）

（1）[X/Y]原=1，11000；余=0.10101*2-5

（2）[X/Y]原=1，11010；余=0.11010*2-5

（3）[X/Y]原=1，10000；余=0.01011*2-5

（4）溢出

6. 答：原码一位乘法运算过程中，每一步相加的和有可能往前有进位，所以部分积的符号位用一位，以保留往前的进位，然后再进行右移操作；

原码两位乘法中的运算过程使用了补码运算，由于有乘2运算，也就是往左移操作，每一步相加的和有可能往前有进位，且有可能影响两个符号位，所以部分积的符号位要三位，以保留往前的进位，然后进行右移操作时可以根据最高符号位确定往右补的编码。

7. 答：运算器的基本结构应包括以下几个部分：

(1) 能实现算术和逻辑运算功能的部件ALU；

(2) 存放待加工的信息或加工后的结果信息的通用寄存器组；

(3) 按操作要求控制数据输入的部件：多路开关或数据锁存器；

(4) 按操作要求控制数据输出的部件：输出移位和多路开关；

(5) 计算器与其它部件进行信息传送的总线以及总线接收器与发送器；总线接收

器与发送器通常是由三态门构成的。

8. 答：浮点加减运算的运算步骤包括：对阶、求和、规格化、舍入、溢出判断。规则

及示例请见书中“浮点加减法运算”一节。

9. 解：

原码加减交替法的规则是：

当余数为正时，商上1，余数左移一位，减除数绝对值得新余数；

当余数为负时，商上0，余数左移一位，加除数绝对值得新余数。

[X]原= 1.1001 [Y]原= 1.1011

|X| = 0.1001 |Y| = 0.1011 [-|Y|]补= 1.0101

运算过程如图所示

所以，Q s = 1 1 = 0

[X/Y]原= [Q]原= 0.1101

= 0.00000001

[R]原= 2-4R

X/Y = 0.1101

R = 0.00000001

原码加减交替除法运算过程

10. 答：

（1）定点表示法，例如定点小数，带符号n+1位数时：

小于2-n时：下溢，当0；

大于1-2-n时：上溢。

（2）浮点表示法，规格化后，从阶码上分析溢出：

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阶码很小时：下溢，当0；

阶码超出最大值时：上溢。

11. 答：请参考本章先行进位的有关描述。

12. 解：

（1）浮点乘法规则：

N 1 ×N 2 =)(2

21)(21S S j j ??+ （2）阶码求和：

j 1 + j 2 = 0

（3）尾数相乘：

被乘数S 1 =0.1001，令乘数S 2 = 0.1011，尾数绝对值相乘得积的绝对值，积的符号位 = 0⊕0 = 0。按无符号阵乘法器运算得：N 1 ×N 2 = 20×0.01100011

（4）尾数规格化、舍入（尾数四位）

2)01(2212

)01100011.0(-?+=+N N 13. 解：

（1）组成最低四位的74181进位输出为：

C 4 = C n+4 = G + P C n = G + P C 0 ,C 0为向第0位进位。

其中，G = y 3 + y 2x 3 + y 1x 2x 3 + y 0x 1x 2x 3

P = x 0x 1x 2x 3

所以，C 5 = y 4 + x 4C 4

C 6 = y 5 + x 5C 5 = y 5 + x 5y 4 + x 5y 4C 4

（2）设标准门延迟时间为T ，“与或非门”延迟时间为1.5 T ，则进位信号C 0由最低位

传至C 6需经一个反向器、两极“与或非门”，故产生C 6的最长延迟时间为：

T + 2×1.5T = 4T

（3）最长求和时间应从施加操作数到ALU 算起：第一片74181有3级“与或非门”（产生控制参数x 0 ,y 0 和C n+4），第二、三片74181共2级反向器和2级“与或非门”（进位链），第四片7181求和逻辑（1级“与或非门”和1级半加器，设其延迟时间为3T ），故总的加法时间为：

t 0 = 3×1.5T + 2T + 2×1.5T + 1.5T + 3T = 14T

14. 解：

因)()

(2Y x y x E E E S S y x X =+=+，求X+Y 要经过对阶、尾数求和及规格化等步

骤。

（1）对阶：

△J=E x －E y =（-10）2－（+10）2=（-100）2 所以E x

2=（10）2=E y 。S x 右移四位后S x =0.00001001，经过舍入后S X =0001，经过对阶、舍入后，

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2)10()0001.0(22?=x 。

（2）尾数求和： S x +S y

0.0001（S x ）

+ 0.1011（S y ）

S x +S y =0.1100

结果为规格化数。

22)10()10()00.11()1100.0(2)(222==+?=+y x S S y x

15. 解：

设最高位为符号位，输入数据为[ x ]补=01111，[ y ]原=11101，[ y ]补=10011

算前求补器输出后： x = 1111，y = 1101

1 1 1 1

× 1 1 0 1

1 1 1 1

0 0 0 0 乘积符号位运算：

1 1 1 1 x 0⊕y 0 = 0⊕1 = 1

+ 1 1 1 1

1 1 0 0 0 0 1 1

算后求补器输出为00111101，加上乘积符号位1，最后得补码乘积值为10011101。利用补码与真值的换算公式，补码二进制数的真值是：

x×y = -1×28 + 1×25 + 1×24 + 1×23 + 1×22 + 1×20 = -195

十进制数乘法验证： x×y =（+15）×（-13）= -195

16. 证明：

（1）当被乘数x 的符号任意，以补码表示，乘数y 为正。

设[x]补＝x 0.x 1x 2…x n ，[y]补= 0.y 1 y 2…y n

因为[x]补= 2 + x （mod2）， [y]补= y

所以[x]×[y] =（2+x ）×y = 2y + x ×y = 2（y 1 y 2…y n ）+ x ×y

因为（y 1 y 2…y n ）是大于０的正整数。根据模运算的性质有：

2（y 1y 2…y n ） = 2（mod2）

所以 [x]补×[y]补= 2 + xy = [x ×y]补（mod2）

即 [x ×y]补= [x]补×[y]补= [x]补×（0. y 1 y 2…y n ）= [x]补×y

（2）当被乘数x 符号任意，乘数y 为负，都以补码表示。

[x]补= x 0. x 1x 2…x n

[y]补= y 0.y 1y 2…y n = 1.y 1y 2 …y n = 2 + y （mod2）

y = [y]补–2 =1. y 1y 2 …y n – 2 =0. y 1y 2 …y n – 1

所以 x×y = x （0. y 1y 2 … y n – 1）= x （0. y 1y 2 …y n ）– x

[x×y]补 = [x （0. y 1y 2 …y n ）]补 + [-x]补

因为（0. y 1y 2…y n ）> 0,根据式（1）

[x （0. y 1y 2…y n ）]补= [x]补×[y]补= [x]补×（0. y 1y 2 …y n ）

即[x ×y]补= [x]补×（0. y 1y 2…y n ） + [-x]补

（3）被乘数x 与乘数y 的符号任意，以补码表示。

只要将式（1）与式（2）综合起来便得到补码乘法的统一算式，如下：

[x ×y]补= [x]补（0. y 1y 2 … y n ）- [x]补×y0 = [x]补×[0. y 1y 2…y n –y 0]

=[x]补×[-y 0 + y 1×2-1+y 2×2-2+…+y n ×2-n ]=[x]补×y

17. 解：

（1）设S 1为x 的尾数，S 2为y 的尾数，则

S 1 = （-0.875）10 = （-0.111）2

[S 1]补 = 1.001

S 2 = （0.625）10 = （+0.101）2

[S 2]补 = 0.101

（2）求z = x – y 的二进制浮点规格化结果。

（A ）对阶：

设x 的阶码为j x ,y 的阶码为j y , j x = （+01）2，j y = （+10）2,

j x – j y = （01）2 – （10）2 = （-01）2，小阶的尾数S 1右移一位， S 1 = （-0.0111）2，j x 阶码加１，则j x = （10）2 = j y ，经舍入后， S 1 = （-0,100）2，对阶完毕。

22)100.0()10(122-?=?=S x X j

22)101.0()10(222+?=?=S y y j

（B ）尾数相减

[S 1]补= 11.100

+ [-S 2]补= 11.011

[S 1-S 2]补= 10.111 尾数求和绝对值大于1

尾数右移一位，最低有效位舍掉，阶码加１（右规），则[S 1-S 2]补 = 11.011

（规格化数），j x = j y = 11

（C ）规格化结果011.1011

第4章习题参考答案

1. （1）B （2）C （3）B （4）C （5）D

（6）C （7）A （8）D （9）D （10）D

2. 答：略

3. 答：请参考本章主存储器有关描述。

4. 答：请参考本章主存储器有关描述。

5. 答：主存储器的基本组成：

（1）贮存信息的存储体。一般是一个全体基本存储单元按照一定规则排列起来的存储阵列。存储体是存储器的核心。

（2）信息的寻址机构，即读出和写入信息的地址选择机构。这包括：地址寄存器（MAR）和地址译码器。地址译码器完成地址译码，地址寄存器具有地址缓冲功能。

（3）存储器数据寄存器MDR。在数据传送中可以起数据缓冲作用。

（4）写入信息所需的能源，即写入线路、写驱动器等。

（5）读出所需的能源和读出放大器，即读出线路、读驱动器和读出放大器。

（6）存储器控制部件。包括主存时序线路、时钟脉冲线路、读逻辑控制线路，写或重写逻辑控制线路以及动态存储器的定时刷新线路等，这些线路总称为存储器控制部件。

6. 答：在MOS半导体存储器中，根据存储信息机构的原理不同，又分为静态MOS 存储器（SRAM）和动态MOS存储器（DRAM），前者利用双稳态触发器来保存信息，只要不断电，信息不会丢失，后者利用MOS电容存储电荷来保存信息，使用时需不断给电容充电才能使信息保持。

7. 答：对动态存储器要每隔一定时间（通常是2ms）给全部基本存储元的存储电容补充一次电荷，称为RAM的刷新，2ms是刷新间隔时间。由于存放信息的电荷会有泄漏，动态存储器的电荷不能象静态存储器电路那样，由电源经负载管源源不断地补充，时间一长，就会丢失信息，所以必须刷新。常用的刷新方式有两种：集中式刷新、分布式刷新。

8. 答：

（1）静态存储器：易失性存储器

（2）动态存储器：易失性存储器

（3）MOS电路存储器：易失性存储器

（4）只读存储器：非易失性存储器

（5）随机存取存储器：不确定

9. 答：高速缓冲存储器、多体交叉存储器。

10. 答：

（1）方案一：顺序方式

(a) 主存地址被分成高n位和低m位，高位（n）表示模块号，低位（m位）表

示块内地址；

(b) 在一个模块内，程序是从低位地址连续存放；

(d) 特点：多模块并行工作；易扩充容量；故障局部性。

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计算机组成原理实验课程大纲

《计算机组成原理实验》课程大纲一、课程基本情况二、教学目标《计算机组成原理实验》是配合《计算机组成原理》的理论教学中计算机硬件系统的组成、各部件的结构和工作原理而设置的教学内容，是相应教学内容的配套课程，是计算机组成原理的重要环节。通过本课程的各项实验，使同学进一步掌握计算机各部件的基本原理和结构，掌握计算

机各部件的基本设计方法和实验方法，帮助同学建立计算机时间-空间的整体概念，巩固课堂知识，初步培养学生的实验操作能力和分析解决问题能力。三、课程简介配合理论教学，提供了不同类型（如验证型、设计型、综合型）的共七个实验单元。实验内容分为部件实验和综合实验，由浅入深，循序渐进。部件实验主要包括存储器，运算单元，微控制器等，综合实验分别为8位CISC CPU设计和32位RISC CPU——MIPS-C设计。这些实验承接先开的《数字逻辑》实验，并为后续的《计算机接口与通讯技术》实验奠定坚实的基础。四、实验教学内容及其基本要求课程实验（一）实验名称：存储器与运算器高级设计（4学时，验证型和设计型）实验目的：了解存储器、运算器的电路结构和工作原理。掌握FPGA中先进先出存储器LPM_FIFO 的功能、工作特性、测试方法和读写方法；了解FPGA中LPM_FIFO的功能，掌握LPM_FIFO的参数设置和使用方法。掌握FPGA与外部RAM的硬件接口技术，通过FPGA控制，向外部RAM写入数据，通过FPGA控制，从外部RAM读出数据，并且利用数码管显示读出的数据。利用Verilog HDL语言编程设计带进位算术逻辑运算单元，移位运算器。验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能，按指定数据完成集中指定的算术运算。验证移位运算器的组合功能。实验内容：（1）采用LPM宏单元设计一个先进先出存储电路FIFO，增加“空”、“未满”、“满” 设计仿真波形并进行分析和验证。根据实验电路选择适当的模式，设计相应的引脚锁定方案，并下载到实验台。观察并记录当LPM_FIFO为“空”、“未满”、“满”是，各种输出信号的变化情况。（2）用FPGA与外部RAM接口，设计一个实现对外部RAM的读写控制电路，设计仿真波形并进行分析和验证。根据实验电路选择适当的模式，设计相应的引脚锁定

课后习题答案

第一章液压传动概述液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么解答：液压传动由以下四部分组成：（1）动力元件(液压泵)：它是把原动机输出的机械能转换成油液压力能的元件。作用:给液压系统提供压力油，是液压系统的心脏。（2）执行元件：包括液压缸和液压马达等。作用:把油液的压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件。（3）控制元件：包括压力、方向、流量控制阀。作用:是对液压系统中油液的压力、流量和流动方向进行控制和调节的元件。（4）辅助元件：除上述三项以外的、液压系统中所需的其它装置。如油箱、滤油器、油管、管接头等。作用:保证液压系统有效工作，寿命长。第二章液压泵和液压马达要提高齿轮泵的压力需解决哪些关键问题通常都采用哪些措施解答：（1）困油现象：采取措施：在两端盖板上开卸荷槽。（2）径向不平衡力：采取措施：缩小压油口直径；增大扫膛处的径向间隙；过渡区连通；支撑上采用滚针轴承或滑动轴承。（3）齿轮泵的泄漏：采取措施：采用断面间隙自动补偿装置。齿轮泵的模数 mm m 4=，齿数9=z ，齿宽mm B 18=，在额定压力下，转速min 2000r n =时，泵的实际输出流量min 30L Q =，求泵的容积效率。解答：()() 2 2630 0.876.6~7 6.69418200010v t q q q zm bn η-= ===????? YB63型叶片泵的最高压力MPa P 3.6max =，叶片宽度mm B 24=，叶片厚度mm 25.2=δ，叶片数 12=Z ，叶片倾角?=13θ,定子曲线长径mm R 49=，短径mm r 43=，泵的容积效率9.0=v η，机械效率 90.0=m η，泵轴转速min 960r n =，试求：(1) 叶片泵的实际流量是多少(2)叶片泵的输出功率是多少解答：（1） ()()()()() 22 223 322cos 20.0490.04320.0490.0430.024120.0249600.9cos131.0210v R r q R r bz Bn m s πηφπ-??=--???? ?-?? =--?????????? =? （2） 633 6.310 1.0210 6.4210N pq -==???=?出斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角?=20β，柱塞直径mm d 22=，柱塞分布圆直径mm D 68=，柱塞数7=z ，机械效率90.0=m η，容积效率97.0=v η，泵转速min 1450r n =，泵输出压力MPa p 28=，试计算：(1)平

《计算机组成原理》练习题

《计算机组成原理》练习题第一章概论一、选择题 01. 电子计算机主存内的ROM是指。 A.不能改变其内的数据 B.只能读出数据，不能写入数据 C.通常用来存储系统程序 D.以上都是 02. 有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称之为。 A.硬件 B.软件 C. 固件 D.辅助存储 03. 如果要处理速度、温度、电压等连续性数据可以使用。 A.数字计算机 B.模拟计算机 C.混合计算机 D.特殊用途计算机 04. 邮局把信件进行自动分拣，使用的计算机技术是。 A.机器翻译 B.自然语言理解 C.模式识别 D.过程控制 05. 冯.诺伊曼机工作方式的基本特点是。 A.多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作 D.存储器按内容选择地址。 06. 某寄存器中的值可能是操作数，也可能是地址，只有计算机的才能识别它。 A.译码器 B.判断程序 C.指令 D.时序信号。 07. 80年代以来，许多国家开始研究第五代计算机，这种计算机系统是。 A.超高速巨型计算机系统 B.知识信息处理系统 C.大型分布式计算机系统 D.超级微型计算机群组成的计算机网。 08. 计算机的算逻单元的控制单元合称为。 A.ALU B.UP C.CPU D.CAD 09. 磁盘驱动器读写数据的基本存取单位为。 A.比特 B.字节 C.磁道 D.扇区二、填空题 01. 计算机硬件是指，软件是指，固件是指。 02. 数控机床是计算机在方面的应用。 03. 人工智能研究，模式识别研究。

04. 计算机用来处理离散的数据，而计算机用来处理连续性的数据。 05．存储器可分为主存和，程序必须存于内，CPU才能执行其中的指令。第二章计算机中的信息编码一、选择题 01. 对真值0表示形式唯一的机器数是。 A.原码 B.补码和移码 C.补码 D.反码 02. 在整数定点机中，下述第说法正确。 A.原码和反码不能表示-1，补码可以表示-1。 B.三种机器数均可表示-1 C.三种机器数均可表示-1，且三种机器数的表示范围相同。 D.以上说法均不对。 03. 在小数定点机中，下述第说法正确。 A.只有补码能表示-1 B.只有原码能表示-1 C.三种机器数均不能表示-1 D.以上说法均不对 04．设X为真值，X*为其绝对值，则等式[-X*]补=[-X]补。 A.成立 B.不成立 05．设X为真值，X*为其绝对值，满足[-X*]补=[-X]补的条件是。 A.X任意 B.X为正数 C.X为负数 D.X为非负数 06．设寄存器内容为11111111，若它等于-0，则为 A.原码 B.补码 C.反码 D.移码二、填空题 01．采用浮点表示时，若尾数为规格化形式，则浮点数的表示范围取决于的位数，精度取决于的位数，确定浮点数的正负。 02．一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须。尾数右移1 位，阶码。 03．一个浮点数，确定了小数点的位置，当其尾数左移时，欲使其值不变，必须使。 04．移码常用来表示浮点数的部分，移码和补码除符号位外，其他

计算机组成原理教材考试习题解答

计算机组成原理蒋本珊编著教材习题解答第1章概论 1?电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。 2?冯?诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？解：冯?诺依曼计算机的特点如下： ①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成； ②计算机内部采用二进制来表示指令和数据； ③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。第③ 点是最主要的一点。 3?计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。它们各自的功能是： ①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。 ②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。 ③存储器：用来存放程序和数据。 ④运算器：对信息进行处理和运算。 ⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。 4?什么叫总线？简述单总线结构的特点。解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。CPU与主存、CPU与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU的干预。 9 5 ?简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。第0级为硬件组成的实体。第1 级是微程序级。这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。第2 级是传统机器级。这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。第3 级是操作系统级。从操作系统的基本功能来看，一方面它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另一方面它又是传统机器的延伸。第4 级是汇编语言级。这级的机器语言是汇编语言，完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序。第5 级是高级语言级。这级的机器语言就是各种高级语言，通常用编译程序来完成高级语言翻译的工作。

图论张先迪李正良课后习题答案

习题一作者---寒江独钓 1.证明：在n 阶连通图中 (1) 至少有n-1条边； (2) 如果边数大于n-1，则至少有一条闭迹； (3) 如果恰有n-1条边，则至少有一个奇度点。证明: (1) 若G 中没有1度顶点，由握手定理： ()2()21v V G m d v n m n m n ∈= ≥?≥?>-∑ 若G 中有1度顶点u ，对G 的顶点数作数学归纳。当n=2时，结论显然；设结论对n=k 时成立。当n=k+1时，考虑G-u,它仍然为连通图，所以，边数≥k-1.于是G 的边数≥k. (2) 考虑G 中途径： 121:n n W v v v v -→→→→L 若W 是路，则长为n-1;但由于G 的边数大于n-1,因此，存在v i 与v j ,它们相异，但邻接。于是： 1i i j i v v v v +→→→→L 为G 中一闭途径，于是也就存在闭迹。 (3) 若不然，G 中顶点度数至少为2，于是由握手定理： ()2()21v V G m d v n m n m n ∈= ≥?≥?>-∑ 这与G 中恰有n-1条边矛盾！ 2.(1)2n ?12n 2?12n ?1 (2)2n?2?1 (3) 2n?2 。证明 :u 1的两个邻接点与v 1的两个邻接点状况不同。所以，两图不同构。 4.证明下面两图同构。 u 1 v 1

证明:作映射f : v i ? u i (i=1,2….10) 容易证明，对?v i v j ∈E ((a)),有f (v i v j,),=,u i,u j,∈,E,((b)) (1≤ i ≤ 10, 1≤j ≤ 10 ) 由图的同构定义知，图(a)与(b)是同构的。 5.指出4个顶点的非同构的所有简单图。分析：四个顶点的简单图最少边数为0，最多边数为6，所以可按边数进行枚举。 (a) v 2 v 3 u 4 u (b)

计算机组成原理试题及答案 (1)#精选.

计算机组成原理试题及答案一、填空（12分） 1.某浮点数基值为2，阶符1位，阶码3位，数符1位，尾数7位，阶码和尾数均用补码表示，尾数采用规格化形式，用十进制数写出它所能表示的最大正数，非0最小正数，最大负数，最小负数。 2.变址寻址和基址寻址的区别是：在基址寻址中，基址寄存器提供，指令提供；而在变址寻址中，变址寄存器提供，指令提供。 3.影响流水线性能的因素主要反映在和两个方面。 4.设机器数字长为16位（含1位符号位）。若1次移位需10ns，一次加法需10ns，则补码除法需时间，补码BOOTH算法最多需要时间。 5.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫，它通常包含若干个，而后者又包含若干个。组成多级时序系统。二、名词解释(8分) 1.微程序控制 2.存储器带宽 3.RISC 4.中断隐指令及功能

三、简答（18分） 1. 完整的总线传输周期包括哪几个阶段？简要叙述每个阶段的工作。 2. 设主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块有16个字，每字32位。 (1)若Cache采用直接相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。 (2)若Cache采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。 3. 某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1，写出各中断源的屏蔽字。

4. 某机主存容量为4M ×16位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用；（2）该指令直接寻址的最大范围；（3）一次间址的寻址范围；（4）相对寻址的寻址范围。四、（6分）设阶码取3位，尾数取6位（均不包括符号位），按浮点补码运算规则计算 [25169?] + [24)16 11 (-?] 五、画出DMA 方式接口电路的基本组成框图，并说明其工作过程（以输入设备为例）。（8分）

电子科技大学研究生试题《图论及其应用》(参考答案)

电子科技大学研究生试题《图论及其应用》(参考答案) 考试时间：120分钟一．填空题(每题3分，共18分) 1．4个顶点的不同构的简单图共有__11___个； 2．设无向图G 中有12条边，已知G 中3度顶点有6个，其余顶点的度数均小于3。则G 中顶点数至少有__9___个； 3．设n 阶无向图是由k(k ?2)棵树构成的森林，则图G 的边数m= _n-k____; 4．下图G 是否是平面图？答__是___; 是否可1-因子分解？答__是_. 5．下图G 的点色数=)(G χ______, 边色数=')(G χ__5____。图G 二．单项选择(每题3分，共21分) 1．下面给出的序列中，是某简单图的度序列的是( A ) (A) (11123); (B) (233445); (C) (23445); (D) (1333). 2．已知图G 如图所示，则它的同构图是（ D ） 3．下列图中，是欧拉图的是（ D ） 4．下列图中，不是哈密尔顿图的是（B ） 5．下列图中，是可平面图的图的是（B ） A C D A B C D

6．下列图中，不是偶图的是（ B ） 7．下列图中，存在完美匹配的图是（B ）三．作图(6分) 1．画出一个有欧拉闭迹和哈密尔顿圈的图； 2．画出一个有欧拉闭迹但没有哈密尔顿圈的图； 3．画出一个没有欧拉闭迹但有哈密尔顿圈的图；解：四．(10分)求下图的最小生成树，并求其最小生成树的权值之和。解：由克鲁斯克尔算法的其一最小生成树如下图：权和为：20. 五．(8分)求下图G 的色多项式P k (G). 解：用公式 (G P k -G 的色多项式： )3)(3)()(45-++=k k k G P k 。六．(10分) 22，n 3个顶点的度数为3，…，n k 个顶点的度数为k ，而其余顶点的度数为1，求1度顶点的个数。解：设该树有n 1个1度顶点，树的边数为m. 一方面：2m=n 1+2n 2+…+kn k 另一方面：m= n 1+n 2+…+n k -1 v v 1 3 图G

计算机组成原理教学大纲

《操作系统原理》教学大纲课程类别：专业必修课课程代码：ZBB061020-20140008 总学时：68（理论学时：32，实践学时32）学分：3 适用专业：计算机科学与技术、软件工程先修课程：高级程序设计语言、数据结构、电路与电子技术、数字电子技术。一、课程说明《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业本科生的一门专业主干课程，同时也是进一步研究计算机体系结构与实现方法的前导课程。课程的重点是讲授单处理机系统的一般组成原理与内部运行机理。通过本课程的学习，使学生理解单处理机系统的组成结构以及各功能部件的组成和工作原理，帮助学生建立计算机的整机概念，使学生初步具备设计简单计算机系统的能力，并对一些新技术、新产品以及计算机硬件的发展方向有一定的了解，从而为进一步学习计算机本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打下基础。二、课程教学要求本课程以教育部1999年批准的“面向21世纪课程教材”中的《计算机组成原理》教学大纲为要求，结合运城学院计算机科学与技术系学生的特点，将相应的体系结构分为四大部分：计算机系统概述、计算机系统硬件结构、中央处理器（CPU）、控制单元（CU）。教学难点：进程的同步与互斥；死锁；进程调度算法；地址转换；页式管理。教学方法：启发式教学和上机实践相结合三、教学内容与学时分配理论教学内容与学时分配第一章计算机系统概论本章是学习计算机工作原理的基础。目的是让学生对计算机的组成有一个全面的概括的了解。了解：硬件和软件的概念、计算机组成和计算机体系结构的不同。熟练掌握：计算机系统的层次结构；准确画出计算机的硬件框图，并能解释其工作的过程；能深刻理解硬件的主要技术指标，并用这些技术指标描述常见硬件的性能。重点：计算机的基本硬件组成、计算机的工作过程、硬件的主要技术指标第二章计算机的发展及应用

课后习题及答案

1 文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷试举例说明。文件系统有三个缺陷：（1）数据冗余性（redundancy)。由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件，有可能同样的数据在多个文件中重复存储。（2）数据不一致性（inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。（3）数据联系弱(poor data relationship)。这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。 2 计算机系统安全性（1）为计算机系统建立和采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统中的硬件、软件及数据；（2）防止其因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭到更改或泄露等。 3. 自主存取控制缺点（1）可能存在数据的“无意泄露” （2）原因：这种机制仅仅通过对数据的存取权限来进行安全控制，而数据本身并无安全性标记（3）解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控制策略 4. 数据字典的内容和作用是什么数据项、数据结构数据流数据存储和加工过程。 5. 一条完整性规则可以用一个五元组（D，O，A，C，P）来形式化地表示。对于“学号不能为空”的这条完整性约束用五元组描述 D：代表约束作用的数据对象为SNO属性； O（operation）：当用户插入或修改数据时需要检查该完整性规则； A（assertion）：SNO不能为空； C（condition）：A可作用于所有记录的SNO属性； P（procdure）：拒绝执行用户请求。 6.数据库管理系统（DBMS）

：①即数据库管理系统（Database Management System)，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，②为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。 DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。 7.关系模型：①用二维表格结构表示实体集，②外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。 8.联接查询：①查询时先对表进行笛卡尔积操作，②然后再做等值联接、选择、投影等操作。联接查询的效率比嵌套查询低。 9. 数据库设计：①数据库设计是指对于一个给定的应用环境，②提供一个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计，以及一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计，建立起既能反映现实世界信息和信息联系，满足用户数据要求和加工要求，又能被某个数据库管理系统所接受，同时能实现系统目标，并有效存取数据的数据库。 10．事务的特征有哪些事务概念原子性一致性隔离性持续性 11．已知3个域： D1=商品集合=电脑，打印机 D3=生产厂=联想，惠普求D1，D2，D3的卡尔积为： 12.数据库的恢复技术有哪些数据转储和和登录日志文件是数据库恢复的

计算机组成原理练习题-答案

一、填空题 1．对存储器的要求是速度快，_容量大_____，_价位低_____。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。 2．指令系统是表征一台计算机__性能__的重要因素，它的____格式__和___功能___不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。 3．CPU中至少有如下六类寄存器__指令____寄存器，__程序_计数器，_地址__寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，缓冲寄存器。 4．完成一条指令一般分为取指周期和执行周期，前者完成取指令和分析指令操作，后者完成执行指令操作。 5．常见的数据传送类指令的功能可实现寄存器和寄存器之间，或寄存器和存储器之间的数据传送。 6．微指令格式可分为垂直型和水平型两类，其中垂直型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。 7．对于一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出操作数的地址，其中一个操作数通常隐含在累加器中 8．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为 2^127(1-2^－23) ，最小正数为 2^－129 ，最大负数为 2^－128(-2^－1-2^－23) ，最小负数为 -2^127 。 9．某小数定点机，字长8位（含1位符号位），当机器数分别采用原码、补码和反码时，其对应的真值范围分别是 -127/128 ～+127/128 -1 ～+127/128 -127/128 ～+127/128 （均用十进制表示）。 10．在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止CPU访问主存、周期挪用和DMA和CPU交替访问主存。 11．设 n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做 8 次移位和最多 8 次加法，补码Booth算法需做 8 次移位和最多 9 次加法。 12．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为，最小正数为，最大负数为，最小负数为。 13．一个总线传输周期包括申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段四个阶段。 14．CPU采用同步控制方式时，控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。

离散数学试卷及答案(2)

一、填空 20% （每小题2分） 1、 P ：你努力，Q ：你失败。“除非你努力，否则你将失败”的翻译为；“虽然你努力了，但还是失败了”的翻译为。 2、论域D={1，2}，指定谓词P 则公式),(x y yP x ??真值为。 2、设S={a 1 ，a 2 ，…，a 8}，B i 是S 的子集，则由B 31所表达的子集是。 3、设A={2，3，4，5，6}上的二元关系}|,{是质数x y x y x R ∨<><=，则R= （列举法）。 R 的关系矩阵M R = 。 5、设A={1，2，3}，则A 上既不是对称的又不是反对称的关系R= ； A 上既是对称的又是反对称的关系R= 。 6、设代数系统，其中A={a ，b ，c}, 则幺元是；是否有幂等性；是否有对称性。 7、4阶群必是群或群。 8、下面偏序格是分配格的是。

9、n 个结点的无向完全图K n 的边数为，欧拉图的充要条件是。 10、公式R Q P Q P P ?∧∨?∧∧?∨)(())(( 的根树表示为。二、选择 20% （每小题2分） 1、在下述公式中是重言式为（） A ．)()(Q P Q P ∨→∧； B ．))()(()(P Q Q P Q P →∧→??； C ．Q Q P ∧→?)(； D ．)(Q P P ∨→ 。 2、命题公式 )()(P Q Q P ∨?→→? 中极小项的个数为（），成真赋值的个数为（）。 A ．0； B ．1； C ．2； D ．3 。 3、设}}2,1{},1{,{Φ=S ，则 S 2 有（）个元素。 A ．3； B ．6； C ．7； D ．8 。 4、设} 3 ,2 ,1 {=S ，定义S S ?上的等价关系 },,,, | ,,,{c b d a S S d c S S b a d c b a R +=+?>∈∈<><><<=则由 R 产生的S S ?上一个划分共有（）个分块。 A ．4； B ．5； C ．6； D ．9 。 5、设} 3 ,2 ,1 {=S ，S 上关系R 的关系图为