计组原作业第2章
x'÷ y'的商是：q6.q5q4q3q2q1q0=0.110001 x'÷ y'的余数是：0.00000010001 ∴ x÷ y的商是：-0.110001 x÷ y的余数是：0.00000010001
P64-8(1)
已知，x=11000，y=-11111 取：x'=0.11000，y'=0.11111 有：[x']补=0.11000，[y']补=0.11111,[-y']补=1.00001 +[-y']补 +[y']补 +[-y']补 +[-y']补 +[y']补 +[y']补 +[y']补 0.11000 1.00001 1.11001 0.011111 10.010001 1.1100001 10.0000011 1.11100001 1.11100111 0.000011111 1.111101101 0.0000011111 1.1111111001 0.00000011111 10.00000010001
P63-5(2)
x=11011 y=-10101 [x]补=0011011 [y]补=1101011 [x]补=0011011 + [y]补=1101011 [x]补+[y]补=0000110 无溢出 x+y=+00110B
P64-6(3)
x=11011 y=-10011 [x]补=0011011 [y]补=1101101 [-y]补=0010011
Hale Waihona Puke [x]补=0011011 + [-y]补=0010011 [x]补-[y]补=0101110 溢出
P64-7(1)
一、用原码阵列乘法器计算： 已知，x=11011B，y=-11111B 设最高位为符号位，输入数据是原码， 所以，[x]原=011011，[y]原=111111 符号位单独考虑，算前求补器的输出： |x|=11011,|y|=11111 11011 ×11111 11011 11011 11011 11011 11011 1101000101 乘积的符号位：0⊕1=1 ∴算后求补器的输出是：1101000101 ∴加上符号位1，得[x× y]原=11101000101 ∴x× y=-1101000101B 二、用补码阵列乘法器计算： 已知，x=11011B，y=-11111B 设最高位为符号位，输入数据是补码， 所以，[x]补=011011，[y] 补=100001 符号位单独考虑，∴算前求补器的输出： |x|=11011,|y|=11111 11011 ×11111 11011 11011 11011 11011 11011 1101000101 ∵乘积符号位=0⊕1=1∴算后求补器的输出是：0010111011 ∴加上符号位1，得[x× y]补=10010111011 ∴x× y=-1101000101B
无进位，商q6=0，下一步做加法 除数右移1位加 有进位，商q5=1，下一步做减法 除数右移1位加 有进位，商q4=1，下一步做减法 除数右移1位加 无进位，商q3=0，下一步做加法 除数右移1位加 无进位，商q2=0，下一步做加法 除数右移1位加 无进位，商q1=0，下一步做加法 除数右移1位加 有进位，商q0=1
计算机组成原理第二版本课后学习练习习题标准标准答案重点学习学习资料.doc
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。
计算机组成原理第2章答案
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。
组成原理2章答案
2．[x]补= a7. a6a5…a0解、（1）当a7= 0时，x≥0 此时x>-0.5则a0 = 0, a1→a6任意即可当a7= 1时，[x]补= =2-|x||x|=2- 1. a6a5…a0=1-0.a6a5…a0若要x>-0.5则|x |<0.5所以有1-0.a6a5…a0<0.50.a6a5…a0>0.50.a6a5…a0>0.100000即a7a6 = 11, a5→a0不全为0或至少有一个为13．字长32位浮点数，符号位1位，阶码8位，用移码表示，尾数23位，用补码表示，基为2（1）最大正数的二进制表示E = 11111111 e=E-27=01111111=+127Ms = 0, M = 11…1（全1）最大的数的二进制表示：+2+127×(1-2-23)（2） 最小负数的二进制数表示：E = 11111111Ms = 1, M = 00…0（全0）（注意：用10….0来表示尾数－1） 表示为：-2+127×1（3）最小正数的二进制表示：+2-128×2-23（4）最大负数的二进制表示： [+2-128×2-23, +2+127×(1-2-23)]∪[-2-128×2-23，-2+127×1] 4． （1）2270.011011 1.1011264-==⨯ X=(-1)s ×2E-127×1.M S=0阶码：E=127+e=127-2=125=01111101 (阶码用移码表示) 尾数：M=0.1011（2） 2270.011011 1.1011264--==-⨯ X=(-1)s ×2E-127×1.M S=1阶码：E=127+e=127-2=125=01111101 (阶码用移码表示) 尾数：M=0.1011 （用原码表示）结果没有溢出，x+y=-101116．（1）x = 11011 , y = - 11111[x]变补=0 0 1 1 0 1 1[-y]变补=0 0 1 1 1 1 1上溢（2）x = 0.10111 , y = 0.11011[x]变补=0 0 1 0 1 1 1[-y]变补=1 1 0 0 1 0 1无溢出（3）x = 11011 , y = - 10011[y]变补=0 0 1 0 0 1 1[x]变补=0 0 1 1 0 1 17.（1）原码阵列x = 11011, y = -11111符号位: x0⊕y0 = 0⊕1 = 1|x| = 11011, |y|= 11111[x*y]原=1. 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1X*y=-0. 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1带求补器的补码阵列[x]补= 0 11011, [y]补= 1 00001乘积符号位单独运算0⊕1＝1尾数部分算前求补输出│X│＝11011，│y│＝111112n算后求补输出1.0010111011[X×Y]补=1.0010111011X×Y＝-0.1101000101(2) 原码阵列x = -0.11111, y = -0.11011符号位: x0⊕y0 = 1⊕1 = 0[x]原= 11111, [y]原 = 11011[x×y]原 = 01101000101x×y =+0.1101000101带求补器的补码阵列[x]补= 1 00001, [y]补= 1 00101乘积符号位单独运算1⊕1＝0尾数部分算前求补输出│X│＝11111，│y│＝110112n算后求补输出1 1 0 1 0 0 0 1 0 1[X×Y]补=0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1X×Y＝+0.11010001019．假设两数均用补码表示，阶码采用双符号法，尾数采用单符号法(1) x = 2-011*0.100101, y = 2-010*(-0.011110)[x]浮= 11101, 0.100101[y]浮= 11110, 1.100010计算x+y①完成对阶Ex-Ey = Ex+（-Ey）= 11 ，101+00，010=11，111<0无溢出Ex-Ey的值为-1Ex向Ey靠M x右移1位，Ex+1M x=0.010010 (1)②尾数相加③规格化处理：M不是1.M的形式，尾数左移2位，阶码-2M= 1.010010 阶码E=E y+11 110= 11100④舍入处理：采用0舍1入法处理M=1.010010⑤判是否溢出：阶码符号为11 无溢出x+y= = - 0.101110×2-4计算x-y①完成对阶与x+y相同②尾数相减③规格化处理：M=0.110000 E=11 110④舍入处理：采用0舍1入法处理M=0.110001⑤判是否溢出：阶码符号为11 无溢出x-y= 0.110001×2-2(2) x = 2-101×(-0.010110), y = 2-100×0.010110[x]浮= 11 011,1.101010[y]浮= 11 100,0.010110计算x+y①完成对阶Ex-Ey = Ex+（-Ey）= 11 ，011+00,100=11，111<0 无溢出Ex-Ey的值为-1Ex向Ey靠M x右移1位，Ex+1M x=1.110101 (0)②尾数相加③规格化处理：M不是1.M的形式，尾数左移2位，阶码-2M= 0.101100 阶码E=E y+11 110= 11 100+11 110=11 010 ④舍入处理：采用0舍1入法处理M= 0.101100⑤判是否溢出：阶码符号为11 无溢出x+y= = +0.101100×2-6计算x-y①完成对阶与x+y相同②尾数相减③规格化处理：M=1.011111 E=11 100④舍入处理：采用0舍1入法处理M=1.011111⑤判是否溢出：阶码符号为11 无溢出x-y= -0.100001×2-4。
计组课后习题及作业
B 的零的表示形式是唯一的。 2.在机器数中，_____ A.原码 B.补码 C.反码 D.原码和反码 3.一个8位二进制整数，采用补码表示，且由3个“1”和5个 C 。 “0”组成，则最小值为_____ A.－127 B.－32 C.－125 D.－3 6章 4.若某数x的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110， 则该数所用的编码方法是_____码。 B B. 补 C.反 D.移 总 A.原 D 。 线 5.已知定点小数x的反码为1.x1x2x3,且x<-0.75,则必有_____ 系 A.x1=0,x2=0,x3=1 B.x1=1 C.x1=0,且x2,x3不全为0 D.x1=0,x2=0,x3=0 B 。 统 6.运算器虽有许多部件组成，但核心部分是_____ A.数据总线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.通用寄存器 计 算 机 组 成 原 理 与 接 口 C 。 1.下列数中最小的数为_____ A.(101001)2 B.(52)8 C.(101001)BCD D.(233)16
统
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第七章练习
计 算 机 组 成 原 理 与 接 口
6章
总 线 系 统
D 。 1.计算机的外围设备是指_____ A.输入/输出设备 B.外存设备 C.远程通信设备 D.除了CPU和内存以外的其它设备 2.CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，则 B 。 刷新存储器的容量是___ A.512KB B.1MB C.256KB D.2MB C 3.CRT的颜色数为256色，则刷新存储器每个单元的字长是__ A.256位 B.16位 C.8位 D.7位 4.一张3.5英寸软盘的存储容量为___,每个扇区存储的固定 数据是____ A A. 1.44MB,512B B.1MB,1024B C.2MB,256B D.1.44MB,128B 5.CD-ROM光盘是___型光盘，可用作计算机的___存储器和数 字化多媒体设备。 B A.重写,内 B.只读,外 C.一次,外 D.只读,内
计算机组成原理答案 第2章习题讲评(第3版)
24位。应注意的是，隐含的1是一位整数（即
位权为20），在浮点格式中表示出来的23位尾
数是纯小数。
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习题讲评
计算机组成原理
(-0.1101)2为负数，故数符位为1。 尾数：(0.1101)2=(1.1012-1 )2
阶码：-1+127=126=(01111110)2 (-0数.1符101)2阶的码IEEE32位短浮点数如尾数下：
∴-215≤X≤(215-1)
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习题பைடு நூலகம்评
计算机组成原理
2-14 某浮点数字长12位，其中阶符1位，阶码3 位，数符1位，尾数7位，阶码以2为底，阶 码和尾数均用补码表示。它所能表示的最大 正数是多少？最小规格化正数是多少？绝对 值最大的负数是多少？
阶符 1
阶码 数符 31
尾数 7
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习题讲评
计算机组成原理
绝对值最大负数：阶码为最大正数， 尾数为绝对值最大负数。
X绝对值最大负数= -1×223-1= -1×27 = -128
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习题讲评
计算机组成原理
2-16 一浮点数，其阶码部分为p位，尾数部分 为q位，各包含一位符号位，均用补码表示 ；尾数基值r=2，该浮点数格式所能表示数的 上限、下限及非零的最小正数是多少，写出 表达式。
习题讲评
计算机组成原理
2-2 写出下列各数的原码、补码和反码。
7 16
41 16 16
0
-
1 16
-146
-
7 16
解：176 =72-4=0.0111
4 16
=42-4=0.0100
计算机组成原理第二章课后习题答案
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。
计算机组成原理第2章 例题及参考答案
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) -215 2－15 1-2-15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 -215 2－15 1-2-15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...000 1111...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)2 B．(52)8C．(101001)BCDD．(233)162．下列数中最大的数为（）。
A．(10010101)2 B．(227)8C．(96)16D．(143)53．在机器数中，（）的零的表示形式是惟一的。
计算机组成原理第2章课后题解
• 答：取指周期中，从内存读出的字是指令 取指周期中， 该字送控制器（译码）；执行周期中， ）；执行周期中 字，该字送控制器（译码）；执行周期中， 从内存读出或写入的字是数据字（ 从内存读出或写入的字是数据字（操作数 或结果）。 或结果）。
第 2 章
问题：要求用8位机器码，符号和数值位的总和必须是8位。
0011011 + 0011111 0111010
• (2)[x]补＝0010111，[y]补＝0011011，[-y]补＝1100101。 ， ， 。 • ∵结果符号位相同 ∴无溢出 • [x - y]补＝1111100，x - y ＝－ ＝－00100 ，
0010111 + 1100101 1111100
按题目要求，写出x+y
0011011 + 0000011 0011110 0011011 + 1101011 0000110 1101010 + 1111111 1101001
6. (1)[x]补＝0011011，[y]补＝1100001，[-y]补＝0011111 ， ， • • ∵结果符号位不同 ∴溢出（上溢） 溢出（上溢）
• 12．(1)组成最低四位的 组成最低四位的74181进位输出为： 进位输出为： ． 组成最低四位的 进位输出为 • C4 = Cn+4 = G+PCn = G+PC0， C0为向第 位进位 为向第0位进位 • 其中，G = y3+y2x3+y1x2x3+y0x1x2x3，P = x0x1x2x3， 其中，
8.(1) x,y皆乘以0.00001，得x=0.11000，y=-0.11111 x,y皆乘以0.00001， x=0.11000，y=皆乘以0.00001 符号位 Sf = 0⊕1 = 1 去掉符号位后： 去掉符号位后： [|x|]补 = 0.11000 [|y|]补 = 0.11111 ; [-|y|]补 = 1.00001
计算机组成与系统结构第二章课后作业参考答案
该浮点数真值 1.101×2-1 十进制表示形式 0.8125
• The following numbers use the 32-bit IEEE 754 format. What is the equivalent decimal value? c. 00000000010000000000000000000000 阶码真值 = 00000000 - 01111111= -01111111 尾数真值 = 1.1 该浮点数真值 1.1×2-01111111
= 2.3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6
效率 E
n t i
i 1
m
m[ t i (n 1)t j ]
i 1
m
=
50×（6+9+7） 3×[（6+9+7）+49×9]
= 79%
（2）对阶，尾数加 - y的尾数S-y右移1位，阶码加1 S-y = 00.1010000000 Sx + S-y = 01.0010000000 （3）规格化 00.0101000000
尾数溢出，右移1位，阶码加1 Sx + S-y = 00.1001000000 阶码[E ]移 = [Ex ]移 + [1]补 = 0,101 + 0,001 = 0,110
计算机组成原理第二、三章习题课
CS3
CS2
CS1
CS0
A13~A0
A14
A15
2:4 译 码 器
D0~D7
/WE
2014-5-6 计算机组成原理 3
20:53
Hale Waihona Puke 第3章 P111 第3题/CS
A13~A0
位 扩 展
D7~D0 D15~D8 D23~D16 D31~D23
A13~A0
/CS
A13~A0
/CS
A13~A0
/CS
A13~A0
D15~D0 /WE 字扩展
2014-5-6 计算机组成原理 11
20:53
第3章 P112 第8题
8、设存储器容量为64M，字长为64位，模块数m=8，分别用顺序和交叉 方式进行组织。存储周期T=100ns，数据总线宽度为64位，总线传送 周期τ=50ns。求：顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？
计算机组成原理
——第二、三章习题
2014-5-6
20:53
第3章 P111 第1题
1、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：
(1)该存储器能存储多少字节的信息？
存储容量 = 存储单元个数×每单元字节数 = 220×(32 bit ÷ 8 bit)=4M (2)如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少片?
2014-5-6
计算机组成原理
18
20:53
LRU 初始值 编号 a b
1
8
1
7
8
2
7
2
1
8
内 计数 内容计数内容计数内容计数内容计数内容计数内容计数内容计数内容计数内容计数内容计数 容 0 0 1 0 1 8 1 0 1 8 0 1 1 8 1 2 1 8 2 0 1 8 3 1 1 8 4 2 1 8 5 3 1 8 0 4 1 8 1 0