第1、2章习习题参考答案

1、大学计算机基础计算机科学概论课后习题参考解答第一章一、选择题（一）1.（ b ）2.（ m ）3.（ g ）4.（ l ）5.（ k ）6.（ f ）7.（ j ）8.（ h ）9.（ c ）10.（ a ）11.（ i ）12.（ e ）（二）13.（ h ）14.（ g ）15.（ f ）16.（ c ）17.（ e ）18.（ d ）19.（ a ）20.（ b ）二、填空题1逻辑代数（或布尔代数）2克劳德·香农3美，匈牙利，存储程序和程序控制4. 计算机设计五原则5. 图灵机，图灵测试6. 姚期智7. 电子管，机器语言、符号语言，ENIAC8. 晶体管9. 集成电路，IBM3

2、6010.运算器，控制器三、简答题1. 冯·诺依曼思想的关键：（1）冯·诺依曼结构：计算机采用二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；计算机由五部分构成：运算器、控制器、存储器、输入和输出装置。（2）存储程序和程序控制工作原理：程序由指令组成并与数据一起存放在存储器中，所谓“存储程序”；机器按程序指定的逻辑顺序，把指令从存储器中读出并逐条执行，从而自动完成程序描述的工作，看上去机器是在程序的指挥控制下工作的，即所谓“程序控制”。2. 现代电子计算机以ENIAC的问世为标志，至今已经历了四代，目前正向第五代发展，以逻辑元件的更迭为划分依据。下表列出了各代的时间段及特点：

3、起止年代主要元件主要元件图例速度（次/秒）特点与应用领域标志第一代1946年20世纪50年代末电子管5千1万次体积巨大，运算速度较低，耗电量大，存储容量小；主要用来进行科学计算ENIAC的诞生第二代20世纪50年代中20世纪60年代中晶体管几万几十万次体积减少，耗电较少，运算速度较高，价格下降；不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务管理，并逐渐用于工业控制第一台晶体管计算机TRADIC第三代20世纪60年代中20世纪70年代初中、小规模集成电路几十万几百万次体积、功耗进一步减少，可靠性和速度进一步提高；应用领域进一步拓展到文字处理、企业管理、自动控制、城市交通管理等方面IBM360第四代20世

4、纪70年代初至今大规模和超大规模集成电路几千万几百万亿次性能大幅度提高，价格大幅度下降，广泛应用于社会生活的各个方面，进入办公室和家庭；在办公室自动化、电子编辑排版、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统等领域中大显身手微处理器芯片40043. 此题没有完全标准的答案，所谓仁者见仁、智者见智，以下只是参考答案。笔者认为分析机的失败主要有两点原因：（1）巴贝奇的奇思妙想太过超前，超越了时代。当时是19世纪30年代，蒸汽机时代（第二子工业革命）大约在30年以后才到来，所以当时人们制造机器都是使用齿轮、砝码、链条等纯机械零件，而不是电器设备甚至不是机电式的。用如此原始古老的零件制造如此超前构想的机

5、器必定“力不从心”。（2）使用十进制，而非二进制显然，十进制运算规则比二进制复杂得多，导致运算器（巴贝奇称之为“作坊”）的设计和实现异常复杂。4. 此题没有完全标准的答案，各人可有不同观点，以下只是参考答案。以下技术的出现导致了电子计算机的出现：（1）电子管的发明 （2）冯·诺依曼关于计算机结构（五部件及连接方式）及工作原理（程序存储+程序控制）的提出（3）穿孔卡片技术（4）布尔逻辑及开关电路5. 计算机和计算机器最本质的区别是：计算机可以离开人的干预，自动地执行程序，计算机一旦启动一个程序，在程序运行过程中是不需要人们守候在旁的；而计算器虽然也可以完成计算任务，但它的每一步都需要人

6、的干预，不可能自动连续地执行程序。6. 巨型机追求运算速度最快，不吝啬成本、也不在乎耗电量和体积大小，它往往代表着一个国家计算机科学及制造技术发展水平，它不可能被广大用户所熟知和使用。微型机追求体积小、重量轻、耗电少，性能良好，能满足一般事务处理和数据处理要求，性能/价格比是它所追求的指标。它是拥有最广大用户群体的机型，人们每天都在与微型计算机打交道。这两种机器是计算机技术的不同两个发展方向，都是不可缺少的。7. 此题无标准答案，所谓仁者见仁、智者见智，只要能叙述有理即可。8. 此题并无标准答案，以下仅为参考答案。社会发展到现在，计算机已经无处不在，不管我们愿意与否，我们每天都在与无数的计算机

7、打交道，有的是在不经意间就在操作计算机。计算机已不再仅仅以传统的计算机的外形出现，而是嵌入到了其他电子设备甚至是生活用品之中。举例如下：生活中随处可见的例子：在汽车、空调、微波炉、全自动洗衣机、数字电视、智能手机、PDA等等设备中都存在嵌入式计算机。国民经济各行业：名用飞机、导弹、航天飞机、宇宙飞船、各种用途的机器人、机器手等等。9. 1965年，Intel公司的缔造者之一戈登·摩尔（Gordon Moore）在总结存储器芯片的增长规律时，指出“微芯片上集成的晶体管数目每12个月翻一番”。这一论断是在归纳微芯片的发展情况后做出的推测和设想，并没有理论上的依据。在随后的年月里，发现微芯

8、片的容量通常每1824个月翻一番。因而，“微芯片上集成的晶体管数目每三年翻两番”就被人们称为摩尔定律（Moore's Law），如下图所示。过去40年的实践基本上验证了摩尔定律的有效性。虽然目前电子计算机遇到了技术瓶颈，本人认这并不代表着摩尔定律的终结，今后摩尔定律仍将继续有效，因为很快就有新的体系结构和新材料计算机问世（如光电混合计算机、生物计算机等）。（注：读者也可以认为摩尔定律即将失效，因为围绕摩尔定律是否会失效本省就存在争论。只需阐明自己的观点并说出有说服力的理由即可。）是世界上第一台投入使用的通用电子计算机。 因为在此之前的计算机分别有Z系列计算机和MARK系列计算机，其中Z

9、系列计算机并没有被投入真正使用即毁于战乱，而MARK系列计算机是机电混合式计算机不是纯电子的。ENIAC存在的缺陷：(1) 没有使用规则更为简单的二进制，而是使用的十进制；(2) 没有存储器，程序与计算分离。（程序指令存放在外部电路里，每次运行程序不需临时用人工搭接。）第二章一、选择题1. C2. D3. D4. D5. D6. C7. B8. B9. C二、填空题1. 硬件系统，软件系统2. 程序，系统软件，应用软件3. 管理和控制计算机各种资源、调度用户作业和处理中断，用户和计算机之间4. 四，八5. 001101016. 40F4H或0100 0000 1111 0100 B7. B00

10、BH或1011 0000 0000 1011 B8. 的公共传输线，地址总线，数据总线，控制总线，地址信息，数据信息，控制和状态信息9. 1111011，173，7B，.001，4666.三、简答题1. 计算机由五个部件组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。各部件的主要功能是：运算器：负责各种算术运算和逻辑运算。控制器：整个计算机的指挥中心，负责往其他部件发送控制命令，其他部件都是在它的指挥下动作。按照冯·诺依曼的“存储程序”思想，控制器产生控制信号都是基于程序指令的。存储器：计算机的记忆部件。正是由于有了存储器，计算机才能实现“存储程序”，才能自动地执行程序，这也正是计

11、算器与计算机的本质区别。输入设备：负责将程序和数据输入计算机。输出设备：负责将程序执行结果输出计算机。这五个部件各司其职，在控制器的指挥下，实际是在程序的“指挥”下进行每一步动作，最终完成程序指定的所有任务。2.它们都属于光盘存储器。光盘保存信息时间长，携带方便。光驱类型和光盘容量如下：CD-ROM：只读光盘，不可重写。CD-R：一次性可写光盘。CD-RW：可多次重写光盘。3. CPU内部由3部分组成：算术逻辑单元（Arithmetic Logical Unit，ALU）、控制单元(Control Unit，CU)和寄存器组(Register Files）。（1）算术逻辑单元（ALU）ALU是

12、进行算术运算和逻辑运算的部件，采用组合逻辑电路构造而成。（2）寄存器（Register）组寄存器是用于临时存放数据的高速存储设备，主要有数据寄存器、程序计数器（Program Counter，PC）和指令寄存器（Instruction Register，IR）。（3）控制单元（CU）控制单元（CU）是计算机的管理机构和指挥中心，它协调计算机的各部件自动地工作。4. (1)(113)10=(1110001)2=(161)8=(71)16(2)102=8=16(转换为二进制后为无限不循环小数，取小数点后四位)5. (1)(2)6. (1) 78H(2) 00H (3) 00H(4) 87H (5)

13、 87H(6) FFH (7) 00H(8) 78H7. 常见的输入设备有键盘、鼠标、手写笔、数字化仪、扫描仪、摄像机、麦克风等；常见输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等；存储设备分为内存储器和外存储器，内存分为只读存储器ROM和随机存储器RAM两种，常见的外存储器则包括软盘、硬盘、光盘、U盘等。8. 一个完整的计算机系统包含两大部分：计算机硬件系统和计算机软件系统。硬件是构成计算机系统的设备实体，它包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部件。软件是各类程序和文件，它包括系统软件和应用软件。9. ROM(Read Only Memory)，即只读存储器。此部分内存区域在线访问时只

14、能读取其中内容，机器内存的前面少量区域是ROM，一般在出厂时将BIOS程序固化在里面。RAM(Random Access Memory)，即随机存储器。此部分内存区域既可被随机读取，又可随机写入。内存的大部分空间都是RAM，一般用户都是使用这部分内存区域。10. ASCII码，即美国信息交换标准(American Standard Code for Information Interchange)代码，是计算机内通用的西文字符表示代码。常见的ASCII码用7位二进制表示一个字符，最高位在机内存储时恒为0，故1个字节表示1个字符。1表示字符1，机内应以ASCII码存储，即00110001；而1表

15、示数字1，如果同样用8位二进制代码表示，机内存储代码为00000001。11. CRT和LCD都属于显示器。CRT(Cathode Ray Tube)叫阴极射线管显示器，CRT显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和我们家中电视机的显像管基本一样，我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。LCD(Liquid Crystal Display)，即液晶显示器的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。效果比CRT要好得多，辐射小、耗电少、体积小，但是价钱较其贵LCD在价格上要贵一些，近来价格有较大幅度下降，现在的计算机一般都配置LCD显示器。12. 计算机的工作原理是基于冯·诺依曼的“存储程序+程序控制”的原理，实际上计算机都是“指令驱动”的，即计算机的工作过程实质上就是逐