(新)计算机组成原理作业参考

1、(新)计算机组成原理-作业参照答案(1)(新)计算机组成原理-作业参照答案(1)10/10(新)计算机组成原理-作业参照答案(1)所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。第1章计算机系统概论冯?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、储蓄器、输入设施、输出设施五大零件组成；指令和数据以同相同地位寄存于储蓄器内，并可以按地点接见；指令和数据均用二进制表示；指令由操作码、地点码两大多数组成，操作码用来表示操作的性质，地点码用来表示操作数在储蓄器中的地点；指令在储蓄器中次序寄存，平时自动次序取出履行；机器以运算器为中心（原

2、始冯?诺依曼机）。解说以下见解：主机、CPU、主存、储蓄单元、储蓄元件、储蓄基元、储蓄元、储蓄字、储蓄字长、储蓄容量、机器字长、指令字长。解：课本P9-10主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主储蓄器MM合成为主机。CPU：中央办理器，是计算机硬件的核心零件，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：计算机中寄存正在运行的程序和数据的储蓄器，为计算机的主要工作储蓄器，可随机存取；由储蓄体、各样逻辑零件及控制电路组成。储蓄单元：可寄存一个机器字并拥有特定储蓄地点的储蓄单位。储蓄元件：储蓄一位二进制信息的物理元件

3、，是储蓄器中最小的储蓄单位，又叫储蓄基元或储蓄元，不可以独自存取。储蓄字：一个储蓄单元所存二进制代码的逻辑单位。储蓄字长：一个储蓄单元所储蓄的二进制代码的总位数。储蓄容量：储蓄器中可存二进制代码的总量；（平时主、辅存容量分开描绘）。(9)机器字长：指CPU一次能办理的二进制数据的位数，平时与CPU的寄存器位数相关。指令字长：机器指令中二进制代码的总位数。解说以下英文缩写的中文含义：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！1所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解：全面

4、的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。CPU：CentralProcessingUnit，中央办理机（器），是计算机硬件的核心零件，主要由运算器和控制器组成。PC：ProgramCounter，程序计数器，其功能是寄存目前欲履行指令的地点，并可自动计数形成下一条指令地点。IR：InstructionRegister，指令寄存器，其功能是寄存目前正在履行的指令。CU：ControlUnit，控制单元（零件），为控制器的核心零件，其功能是产生微操作命令序列。ALU：ArithmeticLogicUnit，算术逻辑运算单元，为运算器的核心零件，其功能是进行算术、逻辑运算。ACC：Accumulat

5、or，累加器，是运算器中既能寄存运算前的操作数，又能寄存运算结果的寄存器。MQ：Multiplier-QuotientRegister，乘商寄存器，乘法运算时寄存乘数、除法时寄存商的寄存器。X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一零件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来寄存操作数；MAR：MemoryAddressRegister，储蓄器地点寄存器，在主存中用来寄存欲接见的储蓄单元的地点。MDR：MemoryDataRegister，储蓄器数据缓冲寄存器，在主存中用来寄存从某单元读出、或要写入某储蓄单元的数据。I/O：Input/Outputequipment，输入/输出

6、设施，为输入设施和输出设施的总称，用于计算机内部和外界信息的变换与传达。MIPS：MillionInstructionPerSecond，每秒履行百万条指令数，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？该定律能否永远奏效？为什么？答：P23，否，P36同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！2所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。第四章储蓄器（海明码）写出1100、1110对应的汉明码。解：有效信息为n=4位，假定有效信息用b4b3b2b1表示，依据2kn+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：C1C

7、2b4C3b3b2b1。校验位在汉明码中分别处于第1、2、4位，依据配偶原有：C1=357=b4b3b1（公式必然要有）C2=367=b4b2b1C3=567=b3b2b1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。已知收到的汉明码（按配偶原则配置）为1100111、1100001，检查上述代码能否犯错？第几位犯错？解：假定接收到的汉明码为：C1C2b4C3b3b2b1纠错过程以下：P1=1357=C1b4b3b1（公式必然要有）P2=2367=C2b4b2b1P3=4567=C3b3b2b1假如收

8、到的汉明码为1100111，则P3P2P1=111，说明朝码有错，第7位（b1）犯错，有效信息为：0110假如收到的汉明码为1100001，则P3P2P1=100，说明朝码有错，第4位（C3）犯错，有效信息为：0001已经接收到以下汉明码，分别写出它们所对应的欲传达代码。（3）1101001（按偶性配置）（6）1110001（按奇性配置）解：（一）假定接收到的汉明码为C1C2b4C3b3b2b1，按偶性配置则：P1=C1b4b3b1（公式必然要有）P2=C2b4b2b1同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！3所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。P3=C3b3b2b1

9、（3）如接收到的汉明码为1101001，P1=1001=0P2=1001=0P3=1001=0P3P2P1=000，传达无错，故欲传达的信息为0001。（二）假定接收到的汉明码为C1C2b4C3b3b2b1，按奇性配置则：P1=C1b4b3b1（公式必然要有，必然要注意按奇配置，异或后再取非）P2=C2b4b2b1P3=C3b3b2b1（6）如接收到的汉明码为1110001，P1=C1b4b3b111010P2=C2b4b2b111010P3=C3b3b2b1=00010P3P2P1=000，传达无错，故欲传达的信息为1001。同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！4所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的

10、日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。第6章计算机的运算方法设x为整数，x补=1，x1x2x3x4x5，若要求x-16，试问x1x5应取何值？解：依据正数（或负数）的补码数值位（除符号位）越小，则对应真值越小（依据课本P225表6-1可得出上述规律）。由于-16补=1,10000，若要x-16，只要x1x2x3x4x510000，即x1=0，x2x5随意即可。设机器数字长为8位（含1位符号位在内）（很多同学都没留神这个前提条件），写出对应以下各真值的原码、补码和反码。-13/64，100解：真值与不相同机器码对应关系以下：真值-13/64100二进制-0.0011011100100原码1.00

11、1101001100100补码1.110011001100100反码1.110010101100100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的对应关系以下：x补1,01010,0111x原1,10110,0111x-1011+111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以下：9BH原码补码反码移码无符号数10011011对应十进制数-27-101-100+27155FFH原码补码反码移码无符号数11111111对

12、应十进制数-127-1-0+127255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、反码和同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！5所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。移码，得出什么结论？解：0的机器数形式以下：（假定机器数共8位，含1位符号位在内）真值原码补码反码移码+000000000000000000000000010000000-010000000000000001111111110000000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。已知机器数字长为4位（含1位符号位），写出整数

13、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）整数定点机小数定点机原码补码反码真值原码补码反码真值0,0000,0000,000+00.0000.0000.000+00,0010,0010,00110.0010.0010.0010.1250,0100,0100,01020.0100.0100.0100.2500,0110,0110,01130.0110.0110.0110.3750,1000,1000,10040.1

14、000.1000.1000.5000,1010,1010,10150.1010.1010.1010.6250,1100,1100,11060.1100.1100.1100.7500,1110,1110,11170.1110.1110.1110.8751,0000,0001,111-01.0000.0001.111-01,0011,1111,110-11.0011.1111.110-0.1251,0101,1101,101-21.0101.1101.101-0.2501,0111,1011,100-31.0111.1011.100-0.3751,1001,1001,011-41.1001.100

15、1.011-0.5001,1011,0111,010-51.1011.0111.010-0.6251,1101,0101,001-61.1101.0101.001-0.7501,1111,0011,000-71.1111.0011.000-0.875同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！6所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。无1,000无-8无1.000无-1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。要求以下：（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

16、意画出该浮点数的格式：阶符1位阶码4位数符1位尾数10位将十进制数变换为二进制：-1x1=51/128=0.0110011B=20.110011B3x3=7.375=111.011B=20.111011B则以上各数的浮点规格化数为：1）x1浮=1，0001；0.1100110000 x3浮=0，0011；0.11101100002）x1浮=1，1111；0.1100110000 x3浮=0，0011；0.11101100003）x1浮=0，1111；0.1100110000 x3浮=1，0011；0.1110110000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

17、阶符、数符各取1位外，阶码和尾数各取几位？按这样分派，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，则该浮点数格式以下：阶符1位阶码5位数符1位尾数25位按此格式，该浮点数上溢的条件为：阶码2516设机器数字长为16位，写出以下各样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；同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！7所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想

18、的偏执。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必然难度，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：0216-1，即：065535；2）原码定点小数：-1+2-151-2-15，即：-0.999970.999973）补码定点小数：-11-2-15，即：-10.999974）补码定点整数：-215215-1，即：-

19、32768327675）原码定点整数：-215+1215-1，即：-32767327676）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=1，11111；1.000000001，即-2-92-31最小负数=0，11111；1.111111111，即-（1-2-9）231则负数表示范围为：-（1-2-9）231-2-92-31最大正数=0，11111；0.111111111，即（1-2-9）231最小正数=1，11111；0.000000001，即2-92-31则正数表示范围为：2-92-31（1-2-9）2317）当机器数采用补码规格化形式时，若不考虑隐蔽位，则最

20、大负数=1，00000；1.011111111，即-（2-1+2-9）2-32最小负数=0，11111；1.000000000，即-1231则负数表示范围为：-1231-（2-1+2-9）2-32最大正数=0，11111；0.111111111，即（1-2-9）231最小正数=1，00000；0.100000000，即2-12-32则正数表示范围为：2-12-32（1-2-9）231同是寒窗苦读，怎愿顶礼膜拜！8所谓的光芒岁月，其实不是今后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。设机器数字长为8位（包括一位符号位），对以下各机器数：x3原=1.0011001；y3补=1.0011001；

21、z3反=1.0011001进行算术左移一位、两位，算术右移一位、两位，讨论结果能否正确。（算术移位的首要原则就是符号位必然保持不变，很多同学移位后符号位变了()）解：移位x3原=1.0011001y3补=1.0011001z3反=1.0011001算术左移一位1.01100101.01100101.0110011（正确）（丢0，犯错）（丢0，犯错）算术左移两位1.11001001.11001001.1100111（正确）（丢00，犯错）（丢00，犯错）算术右移一位1.00011001.10011001.1001100（丢1，精度降低）（丢1，精度降低）（正确）算术右移两位1.00001101.

22、11001101.1100110（丢01，精度降低）（丢01，精度降低）（丢01，精度降低）设机器数字长为8位（含2位符号位）（部署作业时专门重申要采用双符号位，并判断溢出，真实按要求的同学占极少许），用补码运算规则计算以下各题。（1）A=9/64，B=-13/32，求A+B。（4）A=-87，B=53，求A-B。解：（必然要用移位的方法进行分数到二进制的变换，不要用除以2的方法，容易犯错）1）A=9/64=0.0010010B，B=-13/32=-0.0110100B补=00.0010010（小数不足8位，原码低位补0，凑齐8位）补=11.1001100A+B补=00.0010010+11.100110011.1011110（此处必然要用竖式计算）由于结果符号位相同，所以没发生溢出。（必然要交代能否发生溢出，若无溢出，则后边需将结果