计算机组成原理课后答案(白中英主编_第五版_立体化教材)_2

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( 2

= =

=

( 2

= = =

( 2

=

=

=

第二章

1.(1) 35 =?100011)

[ 35]原 10100011

[ 35]补 11011100 [ 35]反 11011101

(2)

[127]原=01111111

[127]反=01111111

[127]补=01111111

(3) 127 =?1111111)

[ 127]原 11111111

[ 127]补 10000001

[ 127]反 10000000

(4) 1 =?00000001)

[ 1]原 10000001

[ 1]补 11111111 [ 1]反 11111110

2.[x]补 = a 0. a 1a 2…a 6

解法一、

(1) 若 a 0 = 0, 则 x > 0, 也满足 x > -0.5

此时 a 1→a 6 可任意

2) 若 a 0 = 1, 则 x <= 0, 要满足 x > -0.5, 需 a 1 = 1 即 a 0 = 1, a 1 = 1, a 2→a 6 有一个不为 0

解法二、

-0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1, 100000

(1) 若 x >= 0, 则 a0 = 0, a 1→a 6 任意即可;

(2) [x]补

= x = a 0. a 1a 2…a 6

(2) 若 x < 0, 则 x > -0.5

只需-x < 0.5, -x > 0

[x]补 = -x, [0.5]补 = 01000000 即[-x]补 < 01000000

a 0 * a 1 * a 2 a 6 + 1 < 01000000

? (1 2 ) 即: 2 2 ? 2

(最接近 0 的负数)即: 2 2 ? (2 + 2

[ 2 2 ? 2 ? (1 2 ) ] [ 22 1 ? ( 1) , 2 2 ? (2 1 + 2 ) ]

a 0 a 1a 2 a 6 > 11000000

即 a 0a 1 = 11, a 2→a 6 不全为 0 或至少有一个为 1(但不是“其余取 0”)

3.字长 32 位浮点数,阶码 8 位,用移码表示,尾数 23 位,用补码表示,基为 2

Es

E 1→E 8

Ms

M 21

M 0

(1) 最大的数的二进制表示

E = 11111111

Ms = 0, M = 11…1(全 1)

1 11111111 01111111111111111111111

(2) 最小的二进制数

E = 11111111

Ms = 1, M = 00…0(全 0) 1 11111111 1000000000000000000000

(3) 规格化范围

正最大

E = 11…1, M = 11…1, Ms = 0

8 个

22 个

即: 22

7 1

22

正最小

E = 00…0, M = 100…0, Ms = 0

8 个

7

1

21 个

负最大

E = 00…0, M = 011…1, Ms = 1

8 个 21 个

负最小

7 1

E = 11…1, M = 00…0, Ms =1

8 个

22 个

22 )

即: 22

? ( 1) 规格化所表示的范围用集合表示为:

7

1

, 22

7

1

22 7 7 22

4

4.在 IEEE754 标准中,一个规格化的 32 位浮点数 x 的真值表示为:

X=

( 1)s ×(1.M )× 2 E 127

(1)27/64=0.011011=1.1011× 2

2

E= -2+127 = 125= 0111 1101 S= 0

M= 1011 0000 0000 0000 0000 000

最后表示为:0 01111101 10110000000000000000000 (2)-27/64=-0.011011=1.1011× 2

2

E= -2+127 = 125= 0111 1101 S= 1

M= 1011 0000 0000 0000 0000 000

最后表示为:1 01111101 10110000000000000000000 5.(1)用变形补码进行计算:

[x]补=00 11011 [y]补=00 00011

[x]补 = [y]补 = [x+y]补

00 11011 + 00 00011 00 11110

结果没有溢出,x+y=11110

(2) [x]补=00 11011 [y]补=11 01011

[x]补 = [y]补 = [x+y]补=

00 11011 + 11 01011 00 00110

结果没有溢出,x+y=00110

(3)[x]补=11 01010 [y]补=11 111111

[x]补 = [y]补 = [x+y]补=

00 01010 + 00 11111 11 01001

结果没有溢出,x+y=?10111

6.[x-y]补=[x]补+[-y]补 (1)[x]补=00 11011

[-y]补=00 11111

[x]补 =

00 11011 [-y]补 = + 00 11111 [x-y]补= 01 11010

结果有正溢出,x?y=11010

(2)[x]补=00 10111

[-y]补=11 00101

[x]补 =

00 10111 [-y]补 = + 11 00101 [x-y]补结果没有溢出,x?y=?00100

(3)[x]补=00 11011 [-y]补=00 10011

[x]补= 00 11011

[-y]补= + 00 10011

[x-y]补= 01 01110

结果有正溢出,x?y=10010

7.(1)用原码阵列乘法器:

[x]原=0 11011 [y]原=1 11111

因符号位单独考虑,|x|=11011 |y|=11111

1 1 0 1 1

×) 1 1 1 1 1

——————————————————————————

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x×y]原=1 1101000101

用补码阵列乘法器:

[x]补=0 11011 [y]补=1 00001

乘积符号位为:1

|x|=11011 |y|=11111

1 1 0 1 1

×) 1 1 1 1 1

——————————————————————————

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x×y]补=1 0010111011

(2) 用原码阵列乘法器:

[x]原=1 11111 [y]原=1 11011

因符号位单独考虑,|x|=11111 |y|=11011

1 1 1 1 1

×) 1 1 0 1 1

——————————————————————————

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x×y]原=0 1101000101

用补码阵列乘法器:

[x]补=1 00001 [y]补=1 00101

乘积符号位为:1

|x|=11111 |y|=11011

1 1 1 1 1

×) 1 1 0 1 1

——————————————————————————

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

1

1

1

1

1

[x×y]补=0 1101000101

8.(1) [x]原=[x]补=0 11000

[-∣y ∣]补=1 00001

被除数 X 0 11000 +[-|y|]补 1 00001

----------------------------------------------------

余数为负 1 11001 →q0=0

左移 1 10010 +[|y|]补

0 11111

----------------------------------------------------

余数为正 0 10001 →q1=1

左移 1 00010 +[-|y|]补

1 00001

----------------------------------------------------

余数为正 0 00011 →q2=1

左移 0 00110 +[-|y|]补

1 00001

----------------------------------------------------

余数为负 1 00111 →q3=0

左移 0 01110 +[|y|]补

0 11111

----------------------------------------------------

余数为负 1 01101 →q4=0

左移 0 11010 +[|y|]补

0 11111

----------------------------------------------------

余数为负 1 11001 →q5=0

+[|y|]补

0 11111 ----------------------------------------------------

余数 0 11000

故 [x÷y]原=1.11000 即 x÷y= ?0.11000 余数为 0 11000

(2)

[∣x ∣]补=0 01011

[-∣y ∣]补=1 00111

被除数 X 0 01011 +[-|y|]补 1 00111

----------------------------------------------------

余数为负 1 10010 →q0=0

x+y= 1.010010*2 = 2 *-0.101110

左移 1 00100 +[|y|]补 0 11001

----------------------------------------------------

余数为负 1 11101 →q1=0

左移 1 11010 +[|y|]补

0 11001

----------------------------------------------------

余数为正 0 10011 →q2=1

左移 1 00110 +[-|y|]补

1 00111

----------------------------------------------------

余数为正 0 01101 →q3=1

左移 0 11010 +[-|y|]补

1 00111

----------------------------------------------------

余数为正 0 00001 →q4=1

左移 0 00010 +[-|y|]补

1 00111

----------------------------------------------------

余数为负 1 01001 →q5=0 +[|y|]补

0 11001

----------------------------------------------------

余数 0 00010

x÷y= ?0.01110

余数为 0 00010

9.(1) x = 2-011*0.100101, y = 2-010*(-0.011110)

[x]浮 = 11101,0.100101 [y]浮 = 11110,-0.011110 Ex-Ey = 11101+00010=11111 [x]浮 = 11110,0.010010(1)

x+y 0 0. 0 1 0 0 1 0 (1)

+ 1 1. 1 0 0 0 1 0

1 1. 1 1 0 1 0 0 (1)

规格化处理: 1.010010 阶码

11100

-4 -4

x-y

0 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 0 0. 0 1 1 1 1 0

0 0 1 1 0 0 0 0 (1) 规格化处理:

0.110000

阶码

11110

x-y=2-2*0.110001

(2) x = 2-101*(-0.010110), y = 2-100*0.010110

[x]浮= 11011,-0.010110 [y]浮= 11100,0.010110

9

Ex-Ey = 11011+00100 = 11111 [x]浮= 11100,1.110101(0) x+y 1 1. 1 1 0 1 0 1

+ 0 0. 0 1 0 1 1 0

0 0. 0 0 1 0 1 1

规格化处理: 0.101100 x+y= 0.101100*2

阶码

-6

11010

x-y

1 1.1 1 0 1 0 1 + 1 1.1 0 1 0 1 0

1 1.0 1 1 1 1 1

规格化处理: 1.011111 阶码

11100

x-y=-0.100001*2

-4

10.(1) Ex = 0011, Mx = 0.110100

Ey = 0100, My = 0.100100 Ez = Ex+Ey = 0111 Mx*My 0. 1 1 0 1

* 0.1 0 0 1

01101 00000 00000 01101 00000 001110101

规格化:

26*0.111011

(2) Ex = 1110, Mx = 0.011010

Ey = 0011, My = 0.111100 Ez = Ex-Ey = 1110+1101 = 1011 [Mx]补 = 00.011010

[My]补 = 00.111100, [-My]补 = 11.000100

10

计算机组成原理第五版习题答案

00011010 +[-My]

11000100 11011110 10111100

+[My]

00111100 11111000 11110000

0.0 +[My]

00111100 00101100 01011000

0.01 +[-My]

11000100 00011100 00111000

0.011 +[-My]

11000100 11111100 11111000

0.0110 +[My]

00111100 00110100 01101000

0.01101 +[-My]

1 1 0 00 1 0 0 0 0 1 0 1 10 0

0.01101 商 = 0.110110*2-6, 11.

4 位加法器如上图,

C i = A i B i + A i C i 1 + B i C i 1 = A i B i + ( A i + B i )C i 1 = A i B i + ( A i B i )C i 1

(1)串行进位方式

余数=0.101100*2-6

C 1 = G 1+P 1C 0 C 2 = G 2+P 2C 1 C 3 = G 3+P 3C 2 C 4 = G 4+P 4C 3 其中:G 1 = A 1B 1

G 2 = A 2B 2

G 3 = A 3B 3 G 4 = A 4B 4

P1 = A 1⊕B 1(A 1+B 1 也对) P 2 = A 2⊕B 2 P 3 = A 3⊕B 3 P 4 = A 4⊕B 4

(2)并行进位方式 C 1 = G 1+P 1C 0

C 2 = G 2+P 2G 1+P 2P 1C 0

C 3 = G 3+P 3G 2+P 3P 2G 1+P 3P 2P 1C 0

C 4 = G 4+P 4G 3+P 4P 3G 2+P 4P 3P 2G 1+P 4P 3P 2P 1C 0

“计算机组成原理第五版习题答案

12.(1)组成最低四位的74181 进位输出为:

C4 = C n+4 = G+PC n = G+PC0,C0为向第0 位进位

其中,G = y3+y2x3+y1x2x3+y0x1x2x3,P = x0x1x2x3,所以

C5 = y4+x4C4

C6 = y5+x5C5 = y5+x5y4+x5x4C4

(2)设标准门延迟时间为T,与或非”门延迟时间为1.5T,则进位信号C0,由最低位传

送至C6需经一个反相器、两级“与或非”门,故产生C0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x0, y0, C n+4),第二、三片74181 共 2 级反相器和 2 级“与或非”门(进

位链),第四片74181 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:

t0 = 3*1.5T+2T+2*1.5T+1.5T+3T = 14T

13.设余三码编码的两个运算数为X i和Y i,第一次用二进制加法求和运算的和数为S i’,进位为C i+1’,校正后所得的余三码和数为S i,进位为C i+1,则有:

X i = X i3X i2X i1X i0

Y i = Y i3Y i2Y i1Y i0

S i’ = S i3’S i2’S i1’S i0’

s i3 s i2 s i1 s i0

Ci+1

FA FA FA FA

十进校正

+3V

FA s i3'

FA

s i2'

FA

s i1'

FA

s i0'

二进加法

X i3 Y i3 X i2 Y i2 X i1 Y i1 X i0 Y i0

当C i+1’ = 1时,S i = S i’+0011

并产生C i+1

当C i+1’ = 0时,S i = S i’+1101

根据以上分析,可画出余三码编码的十进制加法器单元电路如图所示。14.

Si=AiBiCi+ AiBiCi+ AiBiCi+ AiBiCi

图如下:

≥1 & 计算机组成原理第五版习题答案

Si

Ai Bi Ci

15.设计思想:电路由三部分构成:ALU 完成定点加减法运算和逻辑运算,专用的阵列乘

法器完成乘法运算,专用的阵列除法器完成除法操作。逻辑图可参考主教材图 2.7 和图 2.9。

16.设计思想:因为有八种运算,所以控制信号采用三位,S0,S1,S2。加法和减法操作利用

4 位补码加减法器完成;加1 操作可以单独设计电路实现,也可以将被加数强制为+1 利用

加减法器实现;传送操作可以利用加减法器实现,第二加数强制为0;逻辑乘和取反操作可

设计单独的逻辑运算电路,用与门和反相器实现;取补电路单独设计,参见主教材图 2.6;

乘法操作可单独设计高速乘法器,电路参见主教材图 2.7。

17. 设计思想:将74181 的S3~S0 及M 等五个控制信号缩减为S2~S0 三根信号,主教材

表 2.5(功能表中的算术运算和逻辑运算相应进行简化,去除冗余操作和可替代操作:

000: 逻辑0

001: AB

010: A+B

011: A⊕B

100: A 加B

101: A 减B 减1

110: A 加A

111: A

其中,000~011 为四种逻辑运算,100~111 为四种算术运算。根据功能表可以很容易地设

计出简化的函数发生器。

13

2. (1) 2 / 2 =4(块)

(2) ( 2 / 2 )×(64 位/8 位)=32(片)

第三章

1. (1) 2 * 32 8

= 4M 字节

(2)

1024K * 32 512K * 8

= 2 * 4 = 8片 (3)1 位地址作芯片选择

26 24

24 22

(3)主存共需 DRAM 芯片为:4×32=128 (片)

每个内存条有 32 片 DRAM 芯片,容量为 16M×64 位,需 24 根地址线(A23~A0)完成内 存条内存储单元寻址。一共有 4 块内存条,采用 2 根高位地址线(A25~A24),通过 2:4 译 码器译码产生片选信号对各模块板进行选择。

3. (1)根据题意,存储总容量为 64KB ,故地址总线需 16 位。现使用 16K*8 位 DRAM 芯片, 共需 16 片。芯片本身地址线占 14 位,所以采用位并联与地址串联相结合的方法来组成整 个存储器,其组成逻辑图如图所示,其中使用一片 2:4 译码器。

(2)根据已知条件,CPU 在 1us 内至少访存一次,而整个存储器的平均读/写周期为 0.5us , 如果采用集中刷新,有 64us 的死时间,肯定不行

如果采用分散刷新,则每 1us 只能访存一次,也不行所以采用异步式刷新方式。

假定 16K*1 位的 DRAM 芯片用 128*128 矩阵存储元构成,刷新时只对 128 行进行异步方 式刷新,则刷新间隔为 2ms/128 = 15.6us ,可取刷新信号周期 15us 。

刷新一遍所用时间=15us ×128=1.92ms

CS 3

CS 2

CS 1

CS 0

A 13~A 0

D 0~D 7

2:4 译码器

A 14

A 15

4. (1)

1024K * 32

128K * 8

= 32片 (2)

14

A0?A16 CPU D0?D31

Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8

A17?A19

3:8译码器

(3)如果选择一个行地址进行刷新,刷新地址为A0-A8,因此这一行上的2048 个存储元同

时进行刷新,即在8ms 内进行512 个周期。刷新方式可采用:在8ms 中进行512 次刷新操作的集中刷新方式,或按8ms/512 = 15.5us 刷新一次的异步刷新方式。

5. 所设计的存储器单元数为1M,字长为32,故地址长度为20 位(A19~A0),所用芯片存

储单元数为256K,字长为16 位,故占用的地址长度为18 位(A17~A0)。由此可用位并联方式与地址串联方式相结合的方法组成组成整个存储器,共8 片RAM 芯片,并使用一片2:4 译码器。其存储器结构如图所示。

A19 A18 Y0

Y1

Y2

Y3

CS 0 ~ CS 3

D31?D16(高16位) CS 0 CS 1 CS 2 CS 3

CPU

256k

*16

256k

*16

W / R

W / R

A17?A16 CS 0 CS 1 CS 2 CS 3

D15?D0(低16位) W / R

6.(1)系统16 位数据,所以数据寄存器16 位

(2)系统地址128K=217,所以地址寄存器17 位

(3)共需要8 片

(4)组成框图如下

15

计算机组成原理第五版习题答案

CPU 32K

*8 32K

*8

32K

*8

32K

*8

地址寄存器

32K *8 32K

*8

32K

*8

32K

*8

数据CS3 CS2 CS1 CS0 寄存器

A16

2:4

译码器

A15

7.(1)组内地址用A12~A0

(2)小组译码器使用3:8 译码器

(3)RAM1~RAM5各用两片8K*8 的芯片位并联连接CS0 ~ CS3

0000H 4000H 6000H 8000H A000H C000H E000H ROM

RAM1

RAM2

RAM3

RAM4

RAM5

16

计算机组成原理第五版习题答案

A0?A12

ROM RAM

8K*8 RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

D0?D15

CPU RAM

8K*8 RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

3:8译码器

A13?A15

8.顺序存储器和交叉存储器连续读出m = 8 个字的信息总量都是:

q = 64 位*8 = 512 位

顺序存储器和交叉存储器连续读出8 个字所需的时间分别是:t1 = mT = 8*100ns = 8*10-7s

t 2 = T + (m 1)τ = 100ns + 7 * 50ns = 450ns = 4.5 *10 7 ns 顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是:

W1 = q / t1 = 512 ? (8 *10 7 ) = 64 ?10 7 [位/ s]

W2 = q / t 2 = 512 ? (4.5 *10 7 ) = 113.8 ?10 7 [位/ s]

9.cache 的命中率

H = N c

N c + N m

2420

2420 + 80

= 0.968

r = T m

T c 240

40

= 6

cache/主存系统效率e 为

e =

1

r + (1 r )H

*100% =

1

6 + (1 6) * 0.968

*100% = 86.2%

平均访问时间T a为

T a = T c

e

40ns

= 46.4ns

10. h*t c+(1-h)*t m = t a

h = t a t m

t c t m

50 200

40 200

= 93.75%

17

计算机组成原理第五版习题答案

11.设取指周期为T,总线传送周期为τ,指令执行时间为t0

(1)t = (T+5τ+6t0)*80 = 80T+400τ+480 t0

(2) t = (T+7τ+8t0)*60 = 60T+420τ+480 t0

故不相等。

20

计算机组成原理第五版习题答案

第五章

1. (1)IR 、(2)AR 、(3)DR 、通用寄存器

2. STO R 1,(R 2)

PC->AR M->DR DR->IR

R 2->AR R 1->DR DR->M

PC 0, G, AR i

R/W =R DR 0, G, AR i

R20, G, AR i R10, G, DR i

R/W =W

3. LAD

(R 3), R 0

PC->AR M->DR DR->IR

R 3->AR M->DR DR->R 0

R30, G, AR i

R/W =R

DR 0, G, R0i

4.

21

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

S E T

C L R

S E T

C L R

S E T

S E T

D

D

C L R

S E T

C L R

Q

D

Q

Q

Q

D

Q

Q

Q

Q

S E T

C L R

S E T

C L R

S E T

D

D

S E T

C L R

Q

D

Q

D

C L R

D

C L R

计算机组成原理第五版习题答案

T 1

T 2

T 3

T 4

T 5

C 1

C 2

C 3

C 4

R

+5V

2

3

?

CLR

S

C 5

?

脉冲 时钟源

5.节拍脉冲 T 1,T 2,T 3 的宽度实际上等于时钟脉冲的周期或是它的倍数。此处 T 1 = T 2 = 200ns, T 3 = 400ns ,所以主脉冲源的频率应为 f =

1T

= 5MHz 。 为了消除节拍脉冲上的毛刺,环形脉冲发生器采用移位寄存器形式。图中画出了题目要求 的逻辑电路图与时序信号关系图。根据时序信号关系,T 1,T 2,T 3 三个节拍脉冲的逻辑表 达式如下:

T 1 = C 1 * C 2

T 2 = C 2

T 3 = T 1

T 1 用与门实现,T 2 和 T 3 则用 C 2 的 Q 端和 C 1 的 Q 端加非门实现,其目的在于保持信号输

出时延时间的一致性并与环形脉冲发生器隔离。

T 3 T 2

T 1

C 1

C 2

C 3

R

+5V

2

3

?

CLR S

C 4

?

脉冲 时钟源

22

计算机组成原理第五版习题答案

1

2

3

4

5

6

?

C 4

C 1

C 2

C 3

T 1

T 2

T 3

6. (80 * 3 + 1) * 32 8

= 964字节

7. M = G S3 = H+D+F

S2 = A+B+H+D+E+F+G S1 = A+B+F+G C = H+D+Ey+Fy+G φ

8. 经分析,(d, i, j )和(e, f, h )可分别组成两个小组或两个字段,然后进行译码,可得六 个微命令信号,剩下的 a, b, c, g 四个微命令信号可进行直接控制,其整个控制字段组成如 下:

**** abcg

**

01d 10 i 11 j

** 01e 10 f 11 h

9. P1 = 1,按 IR6、IR5 转移 P2 = 1,按进位 C 转移 微地址转移逻辑图:

μA 8

μA 7 μA 6 Q

C 1 Q

S

Q

C 2 Q

Q

C 3 Q

T 2

T 4

P(1)

D

μAR 8

IR 6

D

μAR 7

IR 5

D

μAR 6

P(2)

IR 4

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计算机组成原理第五版习题答案

10. (1)将 C ,D 两个暂存器直接接到 ALU 的 A ,B 两个输入端上。与此同时,除 C ,D 外,

其余 7 个寄存器都双向接到单总线上。

移位器

IR

R 0

MDR

A

ALU B

+1

PC

+1

R 1

M

C

R 2

(2)

取指

取源操作数

取目的操作数

存回

修改

送回继指令地址

D

M?>MDR?>IR,PC+1

测试

R 1?>MDR

M?>MDR?>C

R 2?>MDR

M?>MDR?>D

C+D?>MDR

MDR?>M,R 2?>D

D+1?>R 2

PC?>MAR

R 3

MAR

11. (1)假设判别测试字段中每一位作为一个判别标志,那么由于有 4 个转移条件,故该字段 为 4 位。下地址字段为 9 位,因为控存容量为 512 单元。微命令字段则是(48-4-9)

=35 位。

(2)对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如图所示。其中微地址寄存器对应下地

址字,P 字段即为判别测试字段,控制字段即为微命令字段,后两部分组成微指令寄 存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器的 OP 码、各种状态条件以及判别测试字段 所给的判别标志(某一位为 1),其输出修改微地址寄存器的适当位数,从而实现微 程序的分支转移。就是说,此处微指令的后继地址采用断定方式。

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机械原理课后答案-高等教育出版社

机械原理作业 第一章结构分析作业 1.2 解: F = 3n-2P L-P H = 3×3-2×4-1= 0 该机构不能运动,修改方案如下图: 1.2 解: (a)F = 3n-2P L-P H = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。(b)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×6-2= 1 B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

(c)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。1.3 解: F = 3n-2P L-P H = 3×7-2×10-0= 1 1)以构件2为原动件,则结构由8-7、6-5、4-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图a)。 2)以构件4为原动件,则结构由8-7、6-5、2-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图b)。 3)以构件8为原动件,则结构由2-3-4-5一个Ⅲ级杆组和6-7一个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅲ级机构(图c)。 (a) (b) (c)

第二章 运动分析作业 2.1 解:机构的瞬心如图所示。 2.2 解:取mm mm l /5=μ作机构位置图如下图所示。 1.求D 点的速度V D 13P D V V =

而 25241314==P P AE V V E D ,所以 s mm V V E D /14425241502524=?== 2. 求ω1 s r a d l V AE E /25.11201501===ω 3. 求ω2 因 98382412141212==P P P P ωω ,所以s rad /46.0983825.1983812=?==ωω 4. 求C 点的速度V C s mm C P V l C /2.10154446.0242=??=??=μω 2.3 解:取mm mm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。 1. 求B 2点的速度V B2 V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3 V B3 = V B2 + V B3B2 大小 ? ω1×L AB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示,由图量得: mm pb 223= ,所以 s mm pb V v B /270102733=?=?=μ 由图a 量得:BC=123 mm , 则 mm BC l l BC 1231123=?=?=μ 3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E 利用速度影像在速度多边形,过p 点作⊥CE ,过b 3点作⊥BE ,得到e 点;过e 点作⊥pb 3,得到d 点 , 由图量得: mm pd 15=,mm pe 17=, 所以 s mm pd V v D /1501015=?=?=μ , s mm pe V v E /1701017=?=?=μ;

计算机组成原理复习要点(复习必过)

计算机组成原理复习要点 题型分布 选择题20分;填空题30分;判断题10分;计算题20/25分;简答题20/15分 第一章概述 1、什么是计算机组成 每章重点内容 输入设备 运算器- f 1 存储器卜 t地1址 输出设备 物理组成 计 算 机 组 成 逻辑组成 设备级组成 版块级组成w芯片 级组成 元件级组成 设备级组成 寄存器级组成 2、诺依曼体系结构计算机的特点 (1)硬件由五大部份组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备) 三扌空希I」鋼二

(3)米用存储程序 所有的程序预先存放在存储器中,此为计算机高速自动的基础; 存储器采用一维线性结构;指令米用串行执行方式。 控制流(指令流)驱动方式; (4)非诺依曼体系结构计算机 数据流计算机 多核(芯)处理机的计算机 3、计算机系统的层次结构 (1)从软、硬件组成角度划分层次结构 操作系统圾 偿统机器级 系统分折级 用户程序级 骰程宇控制器厂睫程庠级 (2)从语言功能角度划分的层次结构 虚拟机:通过软件配置扩充机器功能后,所形成的计算机,实际硬件并不具备相应语言的功能。 第二章数据表示 1、各种码制间的转换及定点小数和定点整数的表示范围 (1)原码: 计算规则:最高位表示符号位;其余有效值部分以2#的绝对值表示。如: (+0.1011)原=0.1011; (-0.1001)原=1.1001 (+1011)原=01011; (-1001 )原=11001 注意:在书面表示中须写出小数点,实际上在计算机中并不表示和存储小数点。原码的数学定义 若定点小数原码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数,贝 X 原=X 当1 >X > 0 X 原=1-X=1+|x| 当0》X>-1 若定点整数原码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数,贝 X 原=X 当2n >X > 0 X 原=2n-X=2n+|x| 当0》X>-2n 说明: 在各种码制(包括原码)的表示中需注意表示位数的约定,即不同的位数表示结 果不同,如:

计算机组成原理答案

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。 15. (进位信号的产生与传递逻辑)称为进位链。

计算机组成原理知识点总结——详细版

计算机组成原理2009年12月期末考试复习大纲 第一章 1.计算机软件的分类。 P11 计算机软件一般分为两大类:一类叫系统程序,一类叫应用程序。 2.源程序转换到目标程序的方法。 P12 源程序是用算法语言编写的程序。 目标程序(目的程序)是用机器语言书写的程序。 源程序转换到目标程序的方法一种是通过编译程序把源程序翻译成目的程序,另一种是通过解释程序解释执行。 3.怎样理解软件和硬件的逻辑等价性。 P14 因为任何操作可以有软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。对于某一机器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,存储容量等因素。因此,软件和硬件之间具有逻辑等价性。 第二章 1.定点数和浮点数的表示方法。 P16 定点数通常为纯小数或纯整数。 X=XnXn-1…..X1X0 Xn为符号位,0表示正数,1表示负数。其余位数代表它的量值。 纯小数表示范围0≤|X|≤1-2-n 纯整数表示范围0≤|X|≤2n -1

浮点数:一个十进制浮点数N=10E.M。一个任意进制浮点数N=R E.M 其中M称为浮点数的尾数,是一个纯小数。E称为浮点数的指数,是一个整数。 比例因子的基数R=2对二进制计数的机器是一个常数。 做题时请注意题目的要求是否是采用IEEE754标准来表示的浮点数。 32位浮点数S(31)E(30-23)M(22-0) 64位浮点数S(63)E(62-52)M(51-0) S是浮点数的符号位0正1负。E是阶码,采用移码方法来表示正负指数。 M为尾数。P18 P18

2.数据的原码、反码和补码之间的转换。数据零的三种机器码的表示方法。 P21 一个正整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为0,用二进制表示的数位值都相同,既三种表示方法完全一样。 一个负整数,当用原码、反码、补码表示时,符号位都固定为1,用二进制表示的数位值都不相同,表示方法。 1.原码符号位为1不变,整数的每一位二进制数位求反得到反码; 2.反码符号位为1不变,反码数值位最低位加1,得到补码。 例:x= (+122)10=(+1111010)2原码、反码、补码均为01111010 Y=(-122)10=(-1111010)2原码11111010、反码10000101、补码10000110 +0 原码00000000、反码00000000、补码00000000 -0 原码10000000、反码11111111、补码10000000 3.定点数和浮点数的加、减法运算:公式的运用、溢出的判断。 P63 已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。 (1)x=11011 y=00011 (2)x=11011 y=-10101 (3)x=-10110 y=-00001

计算机组成原理答案

第5章习题参考答案 1.请在括号内填入适当答案。在CPU中: (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是( IR ); (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是( AR ) (3)算术逻辑运算结果通常放在( DR )和(通用寄存器)。2.参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl,(R2)”的指令周期流程图,其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解: STO R1, (R2)的指令流程图及微操作信号序列如下: 3.参见图5.15的数据通路,画出取数指令“LAD (R3),R0”的指令周期流程图,其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中,标出各微操作控制信号序列。 解: LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下: 4.假设主脉冲源频率为10MHz,要求产生5个等间隔的节拍脉冲,试画出时序产生器的逻辑图。 解: 5.如果在一个CPU周期中要产生3个节拍脉冲;T l =200ns,T 2 =400ns, T 3 =200ns,试画出时序产生器逻辑图。 解:取节拍脉冲T l 、T 2 、T 3 的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。 所以取时钟源提供的时钟周期为200ns,即,其频率为5MHz.;由于要输

出3个节拍脉冲信号,而T 3的宽度为2个时钟周期,也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期,所以除了C 4外,还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3;并令 211C C T *=;321C C T *=;313C C T =,由此可画出逻辑电路图如下: 6.假设某机器有80条指令,平均每条指令由4条微指令组成,其中有一条取指微指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32位,请估算控制存储器容量。 解:80条指令,平均每条指令由4条微指令组成,其中有一条公用微指令,所以总微指令条数为80? (4-1)+1=241条微指令,每条微指令32位,所以控存容量为:241?32位 7.某ALU 器件是用模式控制码M S 3 S 2 S 1 C 来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。下表列出各条指令所要求的模式控制码,其中y 为二进制变量,φ为0或l 任选。 试以指令码(A ,B ,H ,D ,E ,F ,G)为输入变量,写出控制参数M ,S 3,S 2,S l ,C 的逻辑表达式。 解:

计算机组成原理课后答案

… 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, MAR I/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

机械原理课后答案第章

第6章作业6—1什么是静平衡?什么是动平衡?各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么? 6—2动平衡的构件一定是静平衡的,反之亦然,对吗?为什么?在图示(a)(b)两根曲 上平衡。机构在基座上平衡的实质是平衡机构质心的总惯性力,同时平衡作用在基座上的总惯性力偶矩、驱动力矩和阻力矩。 6—5图示为一钢制圆盘,盘厚b=50 mm。位置I处有一直径φ=50 inm的通孔,位置Ⅱ=0.5 kg的重块。为了使圆盘平衡,拟在圆盘上r=200 mm处制一通孔,试求处有一质量m 2 此孔的直径与位置。(钢的密度ρ=7.8 g/em3。)

解根据静平衡条件有: m 1r I +m 2 r Ⅱ +m b r b =0 m 2r Ⅱ =0 . 5×20=10 kg.cm m 1r 1 =ρ×(π/4) ×φ2×b×r 1 =7.8 ×10-3×(π/4)×52×5 ×l0=7.66 kg.cm 6, 。 m 2r 2 =0.3×20=6 kg.cm 取μ W =4(kg.cm)/cm作质径积矢量多边形如图 m b =μ W W b /r=4×2.4/20=0.48 kg,θ b =45o 分解到相邻两个叶片的对称轴上

6—7在图示的转子中,已知各偏心质量m 1=10 kg,m 2 =15 k,m 3 =20 kg,m 4 =10 kg它们的 回转半径大小分别为r 1=40cm,r 2 =r 4 =30cm,r 3 =20cm,方位如图所示。若置于平衡基面I及 Ⅱ中的平衡质量m bI 及m bⅡ 的回转半径均为50cm,试求m bI 及m bⅡ 的大小和方位(l 12 =l 23 =l 34 )。 解根据动平衡条件有 以μ W 作质径积矢量多边形,如图所示。则 6 。若 m bⅡ=μ W W bⅡ /r b =0.9kg,θ bⅡ =255o (2)以带轮中截面为平衡基面Ⅱ时,其动平衡条件为 以μw=2 kg.crn/rnm,作质径积矢量多边形,如图 (c),(d),则 m bI =μ W W bI /r b ==2×27/40=1.35 kg,θ bI =160o

计算机组成原理重点整理

一.冯·诺依曼计算机的特点 1945年,数学家冯诺依曼研究EDVAC 机时提出了“存储程序”的概念1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访。3.指令和数据均用二进制数表示。 4.指令由操作码和地址码组成,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.指令在存储器内按顺序存放。通常,指令是顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。 6.机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。二.计算机硬件框图 1. 冯诺依曼计算机是以运算器为中心的 2. 现代计算机转化为以存储器为中心 各部件功能: 1.运算器用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器内。 2.存储器用来存放数据和程序。 3.控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果 4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式(鼠标键盘)。 5.输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式(打印机 显示屏)。计算机五大子系统在控制器的统一指挥下,有条不紊地自动工作。 由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密,尤其在大规模集成电路制作工艺出现后,两大不见往往集成在同一芯片上,合起来统称为中央处理器(CPU )。把输入设备与输出设备简称为I/O 设备。

现代计算机可认为由三大部分组成:CPU 、I/O 设备及主存储器。CPU 与主存储器合起来又可称为主机,I/O 设备又可称为外部设备。主存储器是存储器子系统中的一类,用来存放程序和数据,可以直接与CPU 交换信息。另一类称为辅助存储器,简称辅存,又称外村。算术逻辑单元简称算逻部件,用来完成算术逻辑运算。控制单元用来解实存储器中的指令,并发出各种操作命令来执行指令。ALU 和CU 是CPU 的核心部件。I/O 设备也受CU 控制,用 来完成相应的输入输出操作。 二、计算机硬件的主要技术指标 衡量一台计算机性能的优劣是根据多项技术指标综合确定的。其中,既包含硬件的各种性能指标,又包括软件的各种功能。1.机器字长 机器字长是指CPU 一次能处理数据的位数,通常与CPU 的寄存器位数有关。字长越长,数的表示范围越大,精度越高。机器的字长会影响机器的运算速度。倘若CPU 字长较短,又要运算位数较多的数据,那么需要经过两次或多次的运算才完成,势必影响运算速度。机器字长对硬件的造价也有较大的影响。它将直接影响加法器(ALU )、数据总线以及存储字长的位数。所以机器字长的确定不能单从精度和数的表示范围来考虑。2.存储容量 存储器的容量应该包括主存容量和辅存容量。 主存容量是指主存中存放二进制代码的总位数。即存储容量=存储单元个数*存储字长。MAR 的位数反映了存储单元的个数,MDR 的位数反映了存储字长。例如,MAR 为16位,根据2^16=65536,表示此存储体内又65536个存储单元(即64K 个存储字,1K=1024=2^10);而MDR 为32位,表示存储容量2^16*32=2^21=2M 位(1M=2^20)。 现代计算机中常以字节数来描述容量的大小,因一个字节已被定义为8位二进制代码,故用字节数便能反映主存容量。例如:上述存储容量位2M 位,也可用2^18字节表示,记作2^18B 或256KB 。 辅存容量通常用字节数来表示,例如,某机辅存(硬盘)容量为80G (1G=1024M=2^10*2^20=2^30).3.运算速度 计算机的运算速度与许多因素有关,如机器的主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等都有关。采用吉普森法,综合考虑每条指令的执行时间以及它们在全部操作中所占的 百分比,即 其中Tm 为机器运行速度;fi 为第i 种指令占全部操作的百分比数;ti 为第i 种指令的执行时间。

计算机组成原理课后答案

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。 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。 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。 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

机械原理课后题答案

选择填空: (1)当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将( B )确定运动。 A.有; B.没有; C.不一定; (2)在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为( A )。 A.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链; (3)机构具有确定运动的条件是(B )。 A.机构自由度数小于原动件数;机构自由度数大于原动件数; B.机构自由度数等于原动件数; (4)用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有( B )个自由度。 A.3; B.4; C.5; D.6; (5)杆组是自由度等于( A )的运动链。 A.0; B.1; C.原动件数。 (6)平面运动副所提供的约束为( D )。 A.1; B.2; C.3; D.1或2; (7)某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是( D )。 A.含有一个原动件组; B.原动件; C.至少含有一个Ⅱ级杆组; D.至少含有一个Ⅲ级杆组; (8)机构中只有一个(D )。 A.闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。 (9)具有确定运动的差动轮系中其原动件数目( C )。 A.至少应有2个; B.最多有2个; C.只有2个; D. 不受限制。 (10)在加速度多边形中,连接极点至任一点的矢量,代表构件上相应点的____B__加速度;而其它任意两点间矢量,则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 (11)在速度多边形中,极点代表该构件上_____A_为零的点。

A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 (12)机械出现自锁是由于( A )。 A. 机械效率小于零; B. 驱动力太小; C. 阻力太大; D. 约束反力太大; (13)当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角_B _。 A. 为0 0; B. 为090; C. 与构件尺寸有关; (14)四杆机构的急回特性是针对主动件_D _而言的。 D. 等速运动; E. 等速移动; F. 变速转动或变速移动; (15)对于双摇杆机构,最短构件与最长构件之和_H _大于其余两构件长度之和。 G. 一定; H. 不一定; I. 一定不; (16)当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和,此时,当取与最短杆向邻的构件为机架时,机构为_K _;当取最短杆为机架时,机构为_L _;当取最短杆的对边杆为机架,机构为_J _。 J. 双摇杆机构; K. 曲柄摇杆机构; L. 双曲柄机构; M. 导杆机构; (17)若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构,可将_N _。 N. 原机构曲柄为机架; O. 原机构连杆为机架; P. 原机构摇杆为机架; (18)平面两杆机构的行程速比系数K 值的可能取值范围是_S _。 Q. 10≤≤K ; R. 20≤≤K ; S. 31≤≤K ; D .21≤≤K ; (19)曲柄摇杆机构处于死点位置时_U _等于零度。 T. 压力角; U. 传动角; V. 极位夹角。 (20)摆动导杆机构,当导杆处于极限位置时,导杆_A _与曲柄垂直。 A. 一定; B. 不一定;

计算机组成原理重点

内部资料,转载请注明出处,谢谢合作。 说明CPU中的主要寄存器及其功能。 解: (1)指令寄存器(IR):用来保存当前正在执行的一条指令。 (2)程序计数器(PC):用来确定下一条指令的地址。 (3)地址寄存器(AR):用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。 (4)缓冲寄存器(DR):<1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。 <2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差 别。 <3>在单累加器结构的运算器中,缓冲寄存器还可兼作为 操作数寄存器。 (5)通用寄存器(AC):当运算器的算术逻辑单元(ALU)执行全部算术和逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。 (6)状态条件寄存器:保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外,还保存中断和系统工作状态等信息,以便使CPU和系统 能及时了解机器运行状态和程序运行状态。 主存储器的性能指标有哪些?含义是什么? 1.解:主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。 存储容量:一个存储器中可以容纳的存储单元总数。 存取时间:又称存储器访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作 所经历的时间。 存储周期:是指连续启动两次独立的存储操作(如连续两次读操作)所需间 隔的最小时间。 存储器带宽:在单位时间中主存传输数据的速率。 1.什么叫指令?什么叫微指令?二者有什么关系? 指令,即指机器指令。每一条指令可以完成一个独立的算术运算或逻辑运算操作。控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令,通常把这种控制命令叫做微命令,而一组实现一定操作功能的微命令的组合,构成一条微指令。许多条微指令组成的序列构成了微程序,微程序则完成对指令的解释执行。 2.说明机器周期、时钟周期、指令周期之间的关系。 指令周期是指取出并执行一条指令的时间,指令周期常常用若干个CPU周期数来表示,CPU 周期也称为机器周期,而一个CPU周期又包含若干个时钟周期(也称为节拍脉冲或T周期)。 1.CPU响应中断应具备哪些条件? 应具备: (1)在CPU内部设置的中断允许触发器必须是开放的。 (2)外设有中断请求时,中断请求触发器必须处于“1”状态,保持中断请

计算机组成原理第二版课后习题答案

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: 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)。

机械原理课后全部习题答案

机械原理课后全部习题答案 目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)

第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么 2)、机器与机构有什么异同点 3)、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。 4)、设计机器时应满足哪些基本要求试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构,都是由组合而成的。 2)、机器或机构的之间,具有确定的相对运动。 3)、机器可以用来人的劳动,完成有用的。 4)、组成机构、并且相互间能作的物体,叫做构件。 5)、从运动的角度看,机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6)、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7)、机器的工作部分须完成机器的动作,且处于整个传动的。 8)、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9)、构件之间具有的相对运动,并能完成的机械功或实现能量转换的的组合,叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。() 2)、机器的传动部分都是机构。() 3)、互相之间能作相对运动的物件是构件。() 4)、只从运动方面讲,机构是具有确定相对运动构件的组合。()5)、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。() 6)、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。()

7)、机构中的主动件和被动件,都是构件。() 2 填空题答案 1)、构件2)、构件3)、代替机械功4)、相对运动5)、传递转换6)、运动制造7)、预定终端8)、中间环节9)、确定有用构件 3判断题答案 1)、√2)、√3)、√4)、√5)、×6)、√7)、√

计算机组成原理复习

一、选择题 1.下列数中最小的数是( B )。最大的是(C)。 A.(1010011)2 B.(42)8 C. (10101000)BCD D.(25)16 2.下列数中最大的数是(D) A.(101001)2 B. (52)8 C. (00111001)BCD D. (2C)16 2.下列数中最大的数是( B ) A. (101001)2 B.(56)8 C. (OOlllOO1)BCD D. (2D)16 3.两个补码数相加,只有在最高位/符号位相同时会有可能产生溢出,在最高位/符号位不同时( 一定不会产生溢出 )。 4. 两个补码数相减,只有在符号位不同时会有可能产生溢出,在符号位相同时( 一定不会产生溢出 ) 5.定点数补码加法具有两个特点:一是符号位( 与数值位一起参与运算 );二是相加后最高位上的进位(要舍去)。 6. 定点运算器是用来进行 ( 定点运算 )。 7.为了便于检查加减运算是否发生溢出,定点运算器采用双符号位的数值表示,在寄存器和主存中是采用(单符号位)的数值表示。 8.长度相同但格式不同的2种浮点数,假设前者阶码长、尾数短,后者阶码短、尾数长,其他规定均相同,则它们可表示的数的范围和精度为( 前者可表示的数的范围大但精度低,后者可表示的数的范围小但精度高 )。 9.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过( 补码运算的二进制加法器 )来实现。 在定点二进制运算器中,加法运算一般通过( 补码运算的二进制加法器 )来实现。 10.某机字长32位,采用定点整数表示,符号位为1位,尾数为31位,则原码表示法可表示的最大正整 数为____,最小负整数为____。( +(231-1),-(231-1) ) 11.某机字长32位,采用定点小数表示,符号位为1位,尾数为31位,则原码表示法可表示的最大正小数为____,最小负小数为____。( +(1—2—31),一(1—2—31) ) 12.在定点运算器中,无论采用双符号位还是采用单符号位,都必须要有溢出判断电路,它一般用( 异或门 )来实现。 13.在定点运算器中,必须要有溢出判断电路,它一般用(异或门)来实现 9.加法器采用并行进位的目的是( 提高加法器的速度 )。 14.计算机硬件能直接识别和运行的只能是(机器语言 )程序。 15.汇编语言要经过(汇编程序)的翻译才能在计算机中执行。 16.运算器的主要功能是进行(逻辑运算和算术运算 )。 17.堆栈寻址的原则是( 后进先出 )。 18.组成组合逻辑控制器的主要部件有( PC、IR )。 19. 运算器由ALU完成运算后,除了运算结果外,下面所列(时钟信号)不是运算器给出的结果特征信息。20.微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是( 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 )。 21.程序计数器PC的位数取决于(存储器的容量),指令寄存器IR的位数取决于(指令字长)。22.RAM芯片串联的目的是(增加存储单元数量),并联的目的是(增加存储器字长)。 23.在独立编址方式下,存储单元和I/O设备是靠( 不同的地址和指令代码 )来区分的。 19.输入输出指令的功能是( 进行CPU和I/O设备之间的数据传送 )。 24.在独立编址方式下,存储单元和I/O设备是靠(不同的指令或不同的控制信号)来区分的。

计算机组成原理练习题答案

一、选择题 1、完整得计算机系统应包括运算器、存储器、控制器。 一个完整得计算系统应该就是:硬件系统与软件系统,硬件系统应该包括运算器,控制器,存储器,输入设备与输出设备,软件系统包括系统软件与应用软件、而您给得答案中B与D就是可以排除得,也就就是不能选,A与C两个中A得可能性最大,答案只能选A、 3、冯、诺依曼计算机工作方式得基本特点就是按地址访问并顺序执行指令. 4、移码表示法主要用于表示浮点数中得阶码。 5、动态RAM得刷新就是以行为单位得。 8、在定点运算器中产生溢出得原因就是运算得结果得超出了机器得表示范围。 10、在指令得地址字段中,直接指出操作数本身得寻址方式,称为立即寻址. 11、目前得计算机,从原理上讲指令与数据都以二进制形式存放. 13、计算机问世至今,新型机器不断推陈出新,不管怎样更新,依然保有“存储程序”得概念,最早提出这种概念得就是冯、诺依曼。 16、在CPU中,跟踪后继指令地址得寄存器就是程序计数器。 20、系统总线中地址总线得作用就是用于选择指定得存储单元或外设。 21、计算机中得主机包含运算器、控制器、存储器。 23、原码一位乘运算,乘积得符号位由两个操作数得符号进行异或运算. 24、对于真值“0”表示形式唯一得机器数就是移码与补码。 25、若[X]补=0、0100110,则[X]反= 0、0100110。--x为正数 26、在CPU中,存放当前执行指令得寄存器就是指令寄存器。 保存当前正在执行得指令得寄存器称为(指令寄存器)。 指示当前正在执行得指令地址得寄存器称为(程序计数器或指令计数器)。 27、下列编码中通常用作字符编码得就是ASCII码。 ASCII ASCII(American Standard CodeforInformationInterchange,美国信息互换标准代码)就是基于拉丁字母得一套电脑编码系统.它主要用于显示现代英语与其她西欧语言。它就是现今最通用得单字节编码系统,并等同于国际标准ISO/IEC646。28、在下列存储器中,半导体存储器可以作为主存储器. 30、在CPU中跟踪指令后继地址得寄存器就是PC。 31、EPROM就是指光擦除可编程得只读存储器。

计算机组成原理复习要点

唐朔飞各章节知识点 第一章 1、冯诺依曼计算机的各个部分组成及功能 冯诺依曼型电脑的五大组成部分和各部分的功能如下: 运算器:计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。 控制器:由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。 运算器和控制器统称中央处理器,也叫做CPU。中央处理器是电脑的心脏。 存储器:存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中的全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。存储器分为内存和外存。内存:内存是电脑的记忆部件,用于存放电脑运行中的原始数据、中间结果以及指示电脑工作的程序。外存:外存就像笔记本一样,用来存放一些需要长期保存的程序或数据,断电后也不会丢失,容量比较大,但存取速度慢。 输入设备:输入设备是向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。 输出设备(Output Device)是人与计算机交互的一种部件,用于数据的输出。它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。 2、名词CPU 、I/O、主机、主存、PC、机器字长、存储容量、存储字、存储字长、指令字长ACC IR MAR MDA 、MIPS 、CPI (答案在第一章和后续存储器,控制器章节 中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。 中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态

机械原理课后答案第8章

第8章作业 8-l 铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时,该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答:转动副成为周转副的条件是: (1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和; (2)机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时,杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,机构是否一定存在急回运动,且一定无死点?为什么? 答:机构不一定存在急回运动,但一定无死点,因为: (1)当极位夹角等于零时,就不存在急回运动如图所示, (2)原动件能做连续回转运动,所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵;图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图,并说明它们为何种四杆机构,为什么? 解 机构运动简图如右图所示,ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动,而各翼板CD 绕固定轴D 转动,所以A 、D 为周转副,杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图,并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =,600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?

计算机组成原理重点难点习题解答

计算机组成原理复习题 一.单项选择题 1.计算机中的主机包含( A )。 A.运算器、控制器、存储器 B.运算器、控制器、外存储器 C.控制器、内存储器、外存储器 D.运算器、内存储器、外存储器 2.二进制数10010010,相应的十进制数是(B)(128+16+2=146) A.136 B.146 C.145 D.144 3.要使8位寄存器A中高4位变0,低4位不变,可使用(A)。逻辑乘 A. A∧0FH→A B.A∨0FH→A C. A∧F0H→A D. A∨F0H→A 4.在计算机内部用于汉字存储处理的代码是(B) A.汉字输入码 B.汉字内码 C.汉字字型码 D.汉字交换码 5.转移指令执行时,只要将转移地址送入( C.程序计数器)中即可 A.地址寄存器 B.指令寄存器 C.程序计数器 D.变址寄存器 6.设机器中存有代码10100011B,若视为移码,它所代表的十进制数为( B.35)。 A.-23 B.35 C.53 D-113 7.将(-25.25)十进制数转换成浮点数规格化(用补码表示),其中阶符、阶码共4位,数符、尾数共8位,其结果 为( B.0101,10011011 ) A.0011,10010100 B.0101,10011011 C.0011,1110 D.0101,1100101 8.(2000)10化成十六进制数是( B.(7D0)16)。

A.(7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7FO)16 9. 下列数中最大的数是((10011001)2=153 )。 A.(10011001)2 B.(227)8C。(98)16 D.(152)10 10. ( D. 移码)表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 11. 在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是( D. ASCⅡ码)。 A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASCⅡ码 12. 下列有关运算器的描述中,(D. 既做算术运算,又做逻辑运算)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 13.控制存储器存放的是(C.微程序)。 A.微程序和数据 B.机器指令和数据 C.微程序 D.机器指令 14. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为( B. 立即寻址)。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 15. 下面描述的RISC机器基本概念中正确的表达是( B. RISC机器一定是流水CPU)。 A. RISC机器不一定是流水CPU B. RISC机器一定是流水CPU C. RISC机器有复杂的指令系统 D. CPU配备很少的通用寄存器 16. 系统总线中地址线的功能是(D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址)。 A. 用于选择主存单元地址 B. 用于选择进行信息传输的设备

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