计算机组成原理包健版答案
1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？
略。
1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？
略。
1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1．4 计算机通常有哪些分类方法？你比较了解的有哪些类型的计算机？
` 。
1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些？
答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。
1．6 什么是机器字长？它对计算机性能有哪些影响？
答：指CPU一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。
1．7 什么是存储容量？什么是主存？什么是辅存？
答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。它包括主存容量和辅存容量。
主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。
辅存指的是CPU不能直接访问，必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u盘等。
1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短语只能使用一次。
（1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形显示器、键盘和鼠标。
（2）计算机中的核心部件，它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件的功能。
（3）计算机的一个组成部分，运行态的程序和相关数据置于其中。
（4）处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。
（5）嵌入在其他设备中的计算机，运行设计好的应用程序实现相应功能。
（6）在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
（7）管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
（8）将高级语言翻译成机器语言的程序。
（9）将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
（10）计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语：
1、汇编器
2、嵌入式系统
3、中央处理器（CPU）
4、编译器
5、操作系统
6、控制器
7、机器指令
8、台式机或个人计算机
9、主存储器 10、VLSI
答：（1）8，（2）3，（3）9，（4）6，（5）2，
（6）10，（7）5，（8）4，（9）1，（10）7
计算机系统有哪些部分组成？硬件由哪些构成？
答：计算机系统硬件系统和软件系统组成。
硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成
1．9 冯·诺伊曼Von Neumann计算机的主要设计思想是什么？
略。
1．10 计算机硬件有哪些部件，各部件的作用是什么？
略。
1．11 计算机软件包括哪几类？说明它们的用途。
略。
1．12 简述计算机系统的多级层次结构的分层理由及各层的功能。
略。
1．13 通过计算机系统的层次结构学习，你对计算机系统有了怎样的了解？
略。
第二章
2．1 数字信号和模拟信号的主要区别是什么？与模拟电路相比，数字电路有何特点？
略。
2．2 二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通？
答：大于二极管的正向特性存在死区电压V r（硅二极管约为0.7V，锗二极管约为0.2V）2．3 三极管何时处于截止状态，何时处于饱和状态？
答：当输入电压V i>0，且V i < 死区电压V r’，三极管处于截止状态。
当输入电压V i增大，基极电流I B、集电极电流I C随之增大，输入电压V CE＝V CC－I C R C不断下降，当V CE降到0.7V以下时，发射结仍正向偏置，集电结则由反向偏置转为正向偏置，此时三极管进入饱和状态。
2．4 双极型逻辑门和单极型逻辑分别是怎样形成的？它们各有何特点？
略.
2．5 实现逻辑代数的基本运算有哪几种逻辑门？
答：与，或，非。
2．6 分析图2－41所示的逻辑电路图，写出表达式并进行化简。
A B
图2－41 习题2. 6图
（a ）
B F
答：（a ）B A F =
(b) F=AD+C +D B
2．7 请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。
（1）B A C B C B B A F +++=
答：C B C A B A F
++=
（2）DEFG EF B ACEF BD C A AB D A AD F +++++++
=
答：EF B BD C A F +++=
2．8 分析图2－42所示的逻辑电路，列出真值表，说明其逻辑功能。 X X X X 0
1
图2－42 习题2. 8
图
A
B
C
图2－43 习题2.9 图
2.8 答：
A 1 A 0 X 0 X 1 X 2 X 3 F 0 0 X X X X X 0 0 1 X X X X X 1 1 0 X X X X X 2 1 1 X X X X X 3
图2－42是一个四选一电路
2．9 分析图2－43所示的逻辑电路图，列出真值表，说明其逻辑功能。 答：
A B C F 1 F 2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1
图2－43是一个一位全加器，A, B 为加数和被加数，C 为低位进位, F1为和，F2为产生的进位。
（图中有错误，第4个与门的输入少了 A ）
2．10 请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。
（1）BCD C A ABD AB F +++=
（2）DE C E C B D C B B A AC F
++++=
答：（1）AB C A F +=
（2）AC E C D B B A F
+++=
2．11 简述组合逻辑电路的设计过程。 略：
2．12 用与非门设计实现下列函数的组合逻辑电路。 （1）∑=)15,14,13,10,7,6,2,0(),,,(m D C B A F ；
（2）∑∑+=)15,8,3,0()10,7,6,5,4,2(),,,(?m D C B A F 。
答：(1)
ABCD
D ABC D C AB D C B A BCD A D BC A D C B A D C B A F +++++++=＝ABD D B A D C BC +++=ABD D B A D C BC
图略。 (2)
)
(ABCD D C B A CD B A D C B A D C B A BCD A D BC A D C B A D C B A D C B A F +++++++++=? =
D C B B A C A ++=D C B B A C A
图略。
2．13 用一位全加器组成4位并行进位加法器，其并行进位电路应该如何实现？ 略。
2．14请画出74LS273的典型用法的接线图。 2．15 什么是三态门？一般应用在什么场合？ 略
2．16计算机中常用的寄存器有哪些？请说明如何使用？ 略
2．17 请说明74LS299的功能及使用方法。 略
2．18 请说明74LS161的功能及使用方法。 略
习题3
3．1 求下列各数的十进制数值：
（1）（267．3）8 （2）（BD ．C ）16 （3）（1011011．101）2 答：.(1 ) 183.375， (2) 189.75， (3 ) 91.625
3．2 将下列十进制数转化为二进制、八进制和十六进制数据（小数取四位二进制有效
数据）：
（1）-282．75 （2）123．46 （3）-115/512 （4）44．9375
答：2.
序号十进制十六进制二进制八进制
(1) -282.75 -11A.C -100011010.1100 -432.6
(2) 123.46 7B.7 1111011.0111 173.34
(3) -115/512 -0.388 －0.001110011 -0.163
(4) 44.9375 2C.F 101100.1111 54.74
3．3写出下列各数的原码、反码和补码，机器数长度为8位：
（1）0 （2）-127 （3）-0.5 （4）-19/128 （5）100 （6）23/64
序号真值原码补码反码
(1) 0 00000000 00000000 00000000
10000000 11111111
0.0000000 0.0000000 0.0000000
1.0000000 1.1111111
(2) －127 11111111 10000001 10000000
(3) －0.5 1.1000000 1.1000000 1.0111111
(4) －19/128 1.0010011 1.1101101 1.1101100
(5) 100 01100100 01100100 01100100
(6) 23/64 0.0101110 0.0101110 0.0101110
3．4写出下列各机器数的二进制真值X：
（1）[X]补=0.1001 （2）[X]补=1.1001 （3）[X]原=0.1101 （4）[X]原=1.1101 （5）[X]反=0.1011 （6）[X]反=1.1011 （7）[X]移=0,1001 （8）[X]移=1,1001 （9）[X]补=1,0000000（10）[X]反=1,0000000（11）[X]原=1,0000000
（12）[X]移=1,0000000
答：
(1) +0.1001 (7) - 0111
(2) -0.0111 (8) ＋1001
(3) +0.1101 (9) - 10000000
(4) -0.1101 (10) - 01111111
(5) +0.1011 (11) - 00000000
(6) -0.0100 (12) 00000000
3．5设某机器数字长为8位，有两个数的16进制表示形式为9CH和FFH，问：若它们分别表示为下列格式的机器数时，其对应的十进制真值是多少？
（1）无符号整数；
（2）原码表示的定点整数；
（3）原码表示的定点小数；
（4）补码表示的定点整数；
（5）补码表示的定点小数；
（6）反码表示的定点整数；
（7）移码表示的定点整数。
答：数 9CH FFH
无符号整数 +156 255
原码表示的定点整数 -28 -127
原码表示的定点小数 -(2-2-2-5)=0.21875 -(1-2-7)
补码表示的定点整数 -100 -1
补码表示的定点小数 -(2-1+2-2+2-5)=0.78125 -2-7
反码表示的定点整数 -99 -0
移码表示的定点整数 +28 127
3．6假设某规格化浮点数的尾数表示形式为M0.M1…… M n，选择正确的答案写在横线上：
（1）若尾数用原码表示，则尾数必须满足。
(2)若尾数用补码表示，则尾数必须满足。
A．M0=0 B．M0=1 C．M1=0 D．M1=1
E．M0.M1=0.0 F．M0.M1=1.1 G．M0.M1=0.1或M0.M1=1.0H．M0.M1=1.0
答：（1）D ；（2）G
3．7浮点数的表示范围取决于的位数，浮点数的表示精度取决于的位数，浮点数的正负取决于，在浮点数的表示中是隐含规定的。
A．数符B．阶符C．尾数D．阶码E．阶码的底
答：D, C, A, E
3．8设一浮点数格式为：字长12位，阶码6位，用移码表示，尾数6位，用原码表示，阶码在前，尾数（包括数符）在后，则按照该格式：
(1)已知X=-25/64，Y=2.875，求数据X、Y的规格化的浮点数形式。
(2)已知Z的浮点数以十六进制表示为9F4H，则求Z的十进制真值。
答：0.875=7/8
011111
（1）X=－0.11001×2-1, [X ]
浮＝1.11001×2
[X ]浮＝0,111111,11001
Y=23/8=0.10111×22 , [Y ]浮＝0.10111×2100010
[Y ]浮＝1,000100,10111
（2）[Z]浮= 1001 1111 0100
=－0.10100×2100111
Z= －80
3．9设一机器数字长16位，求下列各机器数的表示范围：
（1）无符号整数；
（2）原码表示的定点整数；
（3）补码表示的定点整数；
（4）补码表示的定点小数；
（5）非规格化浮点表示，格式为：阶码8位，用移码表示，尾数8位，用补码表示（要求写出最大数、最小数、最大负数、最小正数）；
（6）上述浮点格式的规格化浮点表示范围（要求写出最大数、最小数、最大负数、最小正数）。
6答：机器字长16位，下列各术的表示范围
(1) 无符号整数 0~216-1
(2) 原码定点整数－(215-1) ~ +215－1
(3) 补码定点整数－215 ~ +215－1
(4) 补码定点小数－1 ~ + 1－2-15
(5)、(6) 阶码八位，移码表示，尾数8位，补码表示
最大数最小数最大负数最小正数
非规格化
浮点数 (1-2-7)×2+127 -1×2+127 -2-7×2-127 2-7×2-127
规格化
浮点数 (1-2-7) ×2+127 -1 ×2+127 -0.5＋2-7 ) ×2-127 0.5 ×2-127
3．10将下列十进制数转换为IEEE754 单精度浮点数格式：
（1）＋36．75 （2）－35/256
答：＋36．75=100100.11=1.0010011*25 5+127=132
0 10000100 00100110000000000000000
3．11求下列各IEEE754 单精度浮点数的十进制真值：
（1）43990000H （2）00000000H
答：(1) 0 10000111 00110010000000000000000
X=(-1)0×(1.0011001) ×2135-127=(100110010)2=(306)10
(2) X=(-1)0×(1.0000000) ×20-127=(2-127)10
3．12在汉字系统中，有哪几种编码？它们各自有什么作用？
略。
3．13汉字库中存放的是汉字的哪一种编码？汉字库的容量如何计算？
答：汉字库中存放的是汉字字模码。汉字库的容量可按下列：
存储每个汉字字模点阵所需的字节数×汉字数×点阵方法数。
3．14在一个应用系统中，需要构造一个包含了100个汉字的汉字库，假设采用16×16的汉字字形，问：该汉字库所占存储容量是多少字节？一篇由50个汉字构成的短文，需要占用多少字节的存储容量来存储其纯文本？
答： 16×2×100＝3200字节；2 ×50＝100字节。
3．15汉字系统的几种编码中，对于某个汉字来说，是惟一的。
A. 输入码
B. 字模码
C. 机内码
答：C。
3．16若下面的奇偶校验码均正确，请指出哪些是奇校验码，哪些是偶校验码。（1）10110110 （2）01111110 （3）11011000 （4）10100001 答：奇校验码：（1）、（4）；偶校验码：（2），（3）。
3．17在7位的ASCII码的最高位前面添加一位奇（偶）校验位后，即可构成8位的ASCII码的奇（偶）校验码。假设字符“A”的这样的奇（偶）校验码为41H，则它是（1）；字符“C”的这样的（1）是（2）。
（1）： A. 奇校验码 B. 偶校验码
（2）： A. 43H B. 87H C. C3H D. 86H
答：（1）B; （2）C。
3．18对于 3.6.2节所介绍的k=8，r=4的能纠错一位的海明码，若编码为100110111100，试判断该海明码是否有误，若有，请纠正，并写出其8位正确
的有效信息。
答：10000111
3．19试设计有效信息为10位的能纠错一位的海明码的编码和译码方案，并写出有效信息0110111001的海明码。
答：k=10，r=4的海明码的排列如下：编码:
H14 H13 H12 H11 H10 H9 H8 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1
D10 D9 D8 D7 D6 D5 P4 D4 D3 D2 P3 D1 P2 P1
P4= D10⊕D9⊕D8⊕D7⊕D6⊕D5
P3= D10⊕D9⊕D8⊕D4⊕D3⊕D2
P2= D10⊕D7⊕D6⊕D4⊕D3⊕D1
P1= D9⊕D7⊕D5⊕D4⊕D2⊕D1
译码:
S4=P4⊕ D10⊕D9⊕D8⊕D7⊕D6⊕D5
S3=P3⊕ D10⊕D9⊕D8⊕D4⊕D3⊕D2
S2=P2⊕ D10⊕D7⊕D6⊕D4⊕D3⊕D1
S1=P1⊕ D9⊕D7⊕D5⊕D4⊕D2⊕D1
指误字：S4S3S2S1
效信息0110111001的海明码: 01101101001110
3．20在3.6.2节所介绍有效信息为8位的能纠错一位的海明码基础上，思考如何改进，使其能够达到检错两位并能纠错一位的校验能力。
答：略
设生成多项式为X3+X+1（即1011B），请计算有效数据10101的CRC编码。
答：101010101
3．21试分析3.3节介绍的三种奇偶校验、海明校验和CRC校验三种校验码的检错纠错能力，它们的码距各为多少？
答：奇偶校验码只能检错，可检单个、奇数个错，码距＝２；
海明校验可以纠一位错。
CRC校验可以纠一位错。
3．22在Motorola系列的微处理器中，数据存放在内存的规则是高位字节存放在低地址单元的，对照图3.10写出各数据在这种情况下的存储方式。
略
习题4
4.1设X=0.1101，Y= -0.0110，求：
（1）[X]补（2）[-X]补（3）[2X]补（4）[-2X]补
（5）[X/2]补（6）[-X/2]补（7）[Y]补（8）[-Y]补
（9）[2Y]补（10）[-2Y]补（11）[Y/2]补（12）[-Y/2]补
（13）[-Y/4]补
1. （1） [X]补= 0.1101
（2） [-X]补= 1.0011
（3） [2X]补= 0.1010 溢出
（4） [-2X]补= 1.0110 溢出
（5）[X/2]补= 0.0110
注意：参见P109中的补码算术移位规则，以及P110的例4.4
（6）[-X/2]补= 1.1001
（7）[Y]补= 1.1010
（8） [-Y]补= 0.0110
（9） [2Y]补=1.0100
（10）[-2Y]补=0.1100
（11）[Y/2]补=1.1101
（12）[-Y/2]补= 0.0010
(13) [-Y/4]补= 0.0001
4.2 已知X和Y，用变形补码计算X+Y和X-Y，并指出运算结果是否溢出：
(1) X=0.11011，Y=0.11111
(2) X=-0.1101，Y=0.0110
答：.
（1）
[X]补＝00.11011 [Y]补＝00.11111 [-Y]补＝11.00001 [X]补 00.11011
+ [Y]补 00.11111 [X+ Y]补 01.11010 [X]补 00.11011 + [-Y]补 11.00001 [X-Y]补 11.11100 S f1与S f2不同，溢出
S f1与S f2相同，无溢出
所以：[X+Y]补：发生溢出
[X－Y]补= 1.11100
注意：参见P107中的双符号位判溢方法原理。
（２） [X+Y]补=1.1001
[X－Y]补：溢出
4.3 试使用两个4位二进制加法器和若干逻辑门电路，设计一位余3码编码的十进制加法器。（提示：余3码加法的校正规则为：当余3码编码的两个数直接相加后，若结果有进位，则和数加3校正；否则和数减3校正）
图在ｗｏｒｄ下不好画：略：
4.4 使用原码一位乘法计算X*Y：
(1) X=0.11101，Y=0.01111
(2) X=-0.10011，Y=0.11010
答：（１）
注意：参见P114中例4.6。
[X]原＝0.11101 [Y]原＝0.01111
000
s s s P X Y =⊕=⊕=
部分积0.00000
乘数|Y|操作说明
Y 5=1，+|X |
0.11101+
0.11101右移一位0.01110
0.11101+
1.01011右移一位0.10101
Y 2=1，+|X |
0.11101+
1.10010右移一位0.11001
Y 1=0，+0
0.11101+
1.10110右移一位0.11011+
0.110110.00000 0011 0 1 0111 011 01
11 011
01111
右移一位
Y 4=1，+|X |
Y 3=1，+|X |
10011
0.01101
[]0.01101100110.0110110011
P X Y ∴=∴?=+原
（２）［X*Y ］原 ＝ 1.0111101110 4.5 使用补码Booth 乘法计算X*Y ： (1) X=0.01111，Y=-0.11101
(2) X=-0.10011，Y=-0.11010
答：（１）
注意：参见P118中例4.8。
［X ］补＝00.01111 ［Y ］补＝11.00011 ［-X ］补＝11.10001
部分积00.00000乘数Y(Y n Y n+1)操作说明11.10001+
11.1000111.1100000.00000+
11.1100011.1110000.01111+
00.01011右移一位00.0010100.00000+
00.00101右移一位00.0001000.00000+
00.00010
00.0000111.1000111.10010
+
1.000110
1 1.000110 1 1.0001
1 0 1 1.000
1101 1.00Y 5Y 6=10，+[-X ]补
右移一位Y 4Y 5=11，+0
右移一位
Y 0Y 1=10，+[-X ]补Y 1Y 2=00，+0
01101 1.001101
右移一位
Y 3Y 4=01，+[X ]补
Y 2Y 3=00，+0
所以：［X*Y ］补＝1.1001001101
X*Y ＝-0.0110110011
（２）［X*Y ］补 ＝0.0111101110
4.6 分别使用原码恢复余数除法和原码加减交替除法计算X/Y ： (1) X=0.0111，Y=0.1101
(2) X=0.1011，Y=-0.1110 答：（１）
原码恢复余数除法
注意：参见P124中例4.9。
[X]原＝0.0111 [Y]原＝0.1101 |X|=0.0111 |Y|=0.110100
s s s s Q X Y R =⊕== [- |Y|]补=11.0011
被除数/余数
00.0111商Q
0 0 0 0 0 操作说明+[-|Y |]补
11.0011
+11.101000.1101
00.0111+00.1110左移一位R 0<0，上商00 0 0 0 0
+|Y |恢复余数+[-|Y |]补
11.0011
+00.000100.0010左移一位R 1>0，上商10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 +[-|Y |]补
11.0011
+11.010100.1101左移一位R 2<0，上商00 0 0 1 0
+[-|Y |]补00.0010+00.010011.0011
+00.1101左移一位R 3<0，上商00 0 1 0 0+|Y |恢复余数0 0 1 0 0
+[-|Y |]补00.0100
+00.1000R 4<0，上商00 1 0 0 0
00.10000
00.110111.101111.0011+
+0 1 0 0 0+|Y |恢复余数
+|Y |恢复余数
所以 [Q]原＝0.1000 [R]原＝0.00001000
原码加减交替法:
注意：参见P125中例4.10。
[X]原＝0.0111 [Y]原＝0.1101 |X|=0.0111 |Y|=0.110100
s s s s Q X Y R =⊕== [- |Y|]补=11.0011
00.110110.111011.011100.110110.101011.010111.001100.001000.000100.110111.010011.101011.001100.1000
00.110111.1011++
+
+
+
+
+|Y |恢复余数
被除数/余数商Q 操作说明0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0
+[-|Y |]补R 0<0，上商0左移一位+|Y |R 1>0，上商1左移一位+[-|Y |]补R 2<0，上商0左移一位+|Y |
R 3<0，上商0左移一位+|Y |
R 4<0，上商000.0111
所以 [Q]原＝0.1000 [R]原＝0.00001000
（２）原码恢复余数除法: [Qs]原= 1.1100 ; [R]原=0.00001000 原码加减交替除法: [Qs]原= 1.1100 ; [R]原=0.00001000 4.7 使用补码不恢复余数除法计算X/Y ： (1) X=0.0111，Y=0.1101 (2) X=0.1011，Y=-0.1110 答：（１）
注意：参见P128的原理和P129中例4.11。 采用第一种方法
[- |Y|]补=11.0011
[Y]补=00.1101 [X]补=00.0111
被除数/余数商Q 操作说明
10.1110
11.011100.110110.101011.010111.001100.001000.000100.110111.010011.101011.001100.0111+
+
+
+
0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1
[X ]补与[Y ]补同号
+[-Y ]补
[R 0]补与[Y ]补异号，上商0
左移一位+[Y ]补
[R 1]补与[Y ]补同号，上商1
左移一位+[-Y ]补
[R 2]补与[Y ]补异号，上商0
左移一位+[Y ]补
[R 3]补与[Y ]补异号，上商0
左移一位，末位置1
所以 [Q]补＝0.1001 [R]补＝0.00001110
（２）[Qs]补= 1.0011 ; [R]补=0.00001100
4.8 设浮点数的格式为：阶码5位，尾数6位，均用补码表示，请计算X+Y 和X-Y 。（阶码和尾数 均用补码计算）。 (1) X= -1.625，Y=
5.25 (2) X=15/64，Y= -29/256 答：（１）
011010102
111010102
513
( 1.625)(1)()(0.11012)88121
(5.25)(5)()(0.101012)44
X Y =-=-=-=-?====?
假设Z ＝X ＋Y ，X ＋Y 的计算过程如下：
注意：参见P139的原理和P141中例4.13。 1、 对阶
Y [][]0000011111011111100[]00,001111.11001(10)
X Y X X Y X X E E E E E E E E M E X ?=-=-?<<=布布布＋＝，＋，＝,，所以，需要把右2位，即+2
2、 尾数相加
Y Y Z []11.11001[]00.10101
[]00.01110[]00.01110(10)
X X M M M M M =布布
布布＋－－－－－－－－－－＋
3、 结果规格化
左归一位，阶码减1；结果无溢出 此时的阶码和尾数为：
Z Z [E ]000011111111000010[]00.11101(0)
M ==布布，＋，＝，
4、 舍入
按照0舍1入法对尾数进行舍入，结果为：
[Z]000100.11101=布，
假设Z ＝X －Y ，其计算过程如下： 1、对阶
Y [][]0000011111011111100[]00,001111.11001(10)
X Y X X Y X X E E E E E E E E M E X ?=-=-?<<=布布布＋＝，＋，＝,，所以，需要把右2位，即+2
2、尾数相减
Y Y Z []11.11001[]11.01011
[]11.00100[]11.00100(10)
X X M M M M M --=布布
布布＋－－－－－－－－－－
3、结果规格化
结果的尾数已经是规格化形式，并且无溢出，因此无需规格化 4、舍入
按照0舍1入发对尾数进行舍入，结果为：
[Z]00011 1.00101=布，
（２） ［X ＋Y ］补 ＝1,1101 0.11111; X+Y=0.11111×2 - 0011
［X －Y ］补 ＝1,1111 0.10110; X-Y=0.101102 - 0001
4.9 设浮点数的格式为：阶码5位，用移码表示，尾数6位，用补码表示，请计算X*Y 和X/Y （阶码用移码计算，尾数用任何一种机器数的串行乘除算法计算）。 (1) X=
5.25，Y= -1.625 (2) X= -29/256，Y=15/64
答：（１） ［X ×Y ］浮=1,0100 1.01111; X*Y=－0.10001×20100
［X/Y ］浮= 1,0010 1.00111; X/Y=－0.11001×20010
（２）
X 和Y 的补码表示为：
[X]补=0,1101 1.00011 [Y]补=0,1110 0.11110
1110210102
29
()(0.111012)256
15
()(0.11112)64X Y --=-
=-?==?
假设Z ＝X*Y ，则Z 的计算过程为：
注意：参见P143的原理和P143中例4.14。
（1）阶码相加
Y Y [][][][]001101111110001011z X X E E E E E ==移移移布＋＋＝，＋，＝, 阶码无溢出
（2） 尾数相乘
使用Booth 算法计算尾数的乘积：
[M X ]补=11.00011 [M Y ]补=0.11110 [-M X ]补=00.11101
部分积00.0000000.0000000.0011100.0111000.0000000.0111000.1110100.1110100.0000000.0000000.0000000.0000000.0001100.0011111.00100
11.0001100.00001++++++乘数Y(Y n Y n+1)0.1 1 1 1 0 0
0 0.1 1 1 1 0
1 1 0 1 0 0.11 0 1 0 0.1 1
0 1 0 0.1 1 11 0 0.1 1 1 1
1 1 0 1 0
操作说明Y 5Y 6=00，+0
右移一位Y 3Y 4=11，+0
Y 4Y 5=10，+[-M x ]补
右移一位右移一位Y 2Y 3=11，+0
右移一位Y 1Y 2=11，+0
右移一位Y 0Y 1=01，+[M x ]补
[M X ]补=1.00100 11010 （3） 结果的规格化
结果的尾数已经是规格化的，因此无需再规格化。 （4） 舍入
对尾数进行0舍1入，得： [Z]补=0，1011 1.00101
假设Z ＝X/Y ，则Z 的计算过程为：
注意：参见P145的原理和P146中例4.15。
（1）阶码相减
Y Y [][][][]0011010010001111z X X E E E E E =-=-移移移布＋＝，＋00，＝, 阶码无溢出
(2)尾数相除
采用原码加减交替法计算尾数的商：
[M X ]补=00.11101 [M Y ]补=00.11110 [-|M Y |]补=11.00010
01.0110000.1011011.0001001.1010000.1101011.0001001.1100000.1110000.1111011.1111011.1111111.0001000.1110100.1110000.0111011.00010+
++
+
+
+
+|M Y |恢复余数
被除数/余数商Q 操作说明0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0 0 0 0 0 0.1 0 0 0 0.1 00 0 0 0.1 1 +[-|M Y |]补
R 0<0，上商0左移一位+|M Y |R 1>0，上商1左移一位+[-|M Y |]补R 2>0，上商1左移一位R 3>0，上商1左移一位R 4>0，上商111.0001011.1111000.1111000.11100
+
0 0 0.1 1 00 0 0.1 1 1 0 0.1 1 1 00 0.1 1 1 1 0.1 1 1 1 00.1 1 1 1 0
+[-|M Y |]补+[-|M Y |]补左移一位+[-|M Y |]补R 5<0，上商0
[M Z ]补=0.11110(1)
(3) 结果的规格化
结果的尾数已经是规格化的，因此无需再进行规格化。 (4)舍入
对尾数进行0舍1入，得：
|M Z |=0.11111 [M Z ]原=1.11111 [M Z ]补=1.00001
|Z|补=0，1111 1.00001
4.10 假设浮点数加减运算时，尾数采用变形补码（模4补码）进行运算，运算结果形式为：MS1 MS2.M1 …… Mn ，选择正确的答案写在横线上：
计算机组成原理_第四版课后习题答案(完整版)[]
第一章 1．比较数字计算机和模拟计算机的特点 解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。两者主要区别见 P1 表 1.1 。 2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、 中型机、小型机、微型机和单片机六类。分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、 指令系统规模和机器价格等因素。 3．数字计算机有那些主要应用？（略） 4．冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？ 解：冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB MB GB来度量，存储 容 量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地 址。 数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。 6．什么是指令？什么是程序？ 解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。 7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
计算机组成原理第五版 白中英(详细)第4章习题参考答案
第4章习题参考答案 1．ASCII码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什么？ 答：不合理。指令最好半字长或单字长，设16位比较合适。一个字符的ASCII 是7位，如果设计主存单元字长为32位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，要多花些时间而已，不过，一条指令至少占一个单元，但只占一个单元的12位，而另20位就浪费了，这样看来就不合理，因为通常单字长指令很多，浪费也就很大了。 2．假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统共有70条指令，请设计满足要求的指令格式。 答：字长32位，指令系统共有70条指令，所以其操作码至少需要7位。 双操作数指令 单操作数指令 无操作数指令 3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1) 单字长二地址指令。 (2) 操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3) 源和目标都是通用寄存器（可分指向16个寄存器）所以是RR型指令，即两个操作数均在寄存器中。 (4) 这种指令结构常用于RR之间的数据传送及算术逻辑运算类指令。 4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 15 10 9 8 7 4 3 0 答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1)双字长二地址指令，用于访问存储器。 (2)操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3)RS型指令，一个操作数在通用寄存器（选择16个之一），另一个操作数 在主存中。有效地址可通过变址寻址求得，即有效地址等于变址寄存器（选择16个之一）内容加上位移量。
计算机组成原理考试题库
计算机原理考试题库 一、选择题 1、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 2、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 3、完整的计算机系统应包括D。 A、运算器、存储器、控制器 B、外部设备和主机 C、主机和实用程序 D、配套的硬件设备和软件系统 4、计算机存储数据的基本单位为A。 A、比特Bit B、字节Byte C、字组Word D、以上都不对 5、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 6、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 7、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 8、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 9、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 10、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 11、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 12、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 13、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 14、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 15、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 16、存放欲执行指令的寄存器是D。 A、MAE B、PC C、MDR D、IR 17、用以指定待执行指令所在地址的是C。
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。
计算机组成原理第五版 白中英(详细)第5章习题参考答案
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：
STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 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：
PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 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：
计算机组成原理模拟试题
计算机组成原理 1．(45.75)10=(___________)16 2．若[X]补=1.0110，则[1/2X]补=___________。 3．若X补=1.1001，按舍入恒置1法舍去末位得__________。 4．运算器的核心部件是__________。 5．动态MOS存储器的刷新周期安排方式有____________、 _____________、_____________。 6．若地址码8位，按字节编址则访存空间可达___________，若地址码10位，则访存空间可达_____________，若地址码20位，则访存空间可达_____________。 7．CPU中用于控制的寄存器有_______________________、 __________________ 和_____________________三种；8．控制器的组成方式可分为______________________和微程序控制器两类。 9．按数据传送方式，外围接口可分为_________________和 __________________。 10．指令中的操作数一般可分为_______操作数和_______操作数。11．申请掌握使用总线的设备，被称为__________。 12．某CRT显示器，分辨率800列╳600行，如果工作在256色模式下，则至少需要_________字节的显示存储器。 选择题: 1、浮点加减中的对阶是（） A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同 B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同 C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同 D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同 2、下列哪一个属于检错纠码（） A. BCD码 B. ASCII码 C. 奇偶校验码 D. 8421码 3、指令格式可表示为（）和地址码的形态 A.指令码 B. 操作码 C.微指令 D. 寄存器码 4、在不同速度的设备之间传送数据( )
计算机组成原理课后复习资料白中英主编第五版立体化教材
计算机组成原理第五版习题答案计算机组成原理第五版习题答案 第一章 (1) 第二章 (3) 第三章 (14) 第四章 (19) 第五章 (21) 第六章 (27) 第七章 (31) 第八章 (34) 第九章 (36)
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计算机组成原理第五版习题答案第一章 1．模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。数字计算机的主要特点是按位运算，并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方式，盘上连线的控制方式，而数字计算机用数字0 和 1 表示数据，采用数字计数的计算方式，程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比，精度高，数据存储量大，逻辑判断能力强。 2．数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 3．科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。4．主要设计思想是：采用存储程序的方式，编制好的程序和数据存放在同一存储器中，计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务；在机器内部，指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。主要组成部分有：:运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。 5．存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元地址。如果某字代表要处理的数据，称为数据字。如果某字为一条指令，称为指令字。6．计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令，而解算某一问题的一串指令序列，称为程序。 7．取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。 8．半导体存储器称为内存，存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存，内存和外存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU，它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调地工作。 9．计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能用用途；应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。 10．在早期的计算机中，人们是直接用机器语言来编写程序的，这种程序称为手编程序或目的程序；后来，为了编写程序方便和提高使用效率，人们使用汇编语言来编写程序，称为汇编程序；为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机，人们又创造了算法语言，用算法语言编写的程序称为源程序，源程序通过编译系统产生编译程序，也可通过解释系统进行解释执行；随着计算机技术的日益发展，人们又创造出操作系统；随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展，要求大量处理某些数据，建立和检索大量的表格，于是产生了数据库管理系统。 11．第一级是微程序设计级，这是一个实在的硬件级，它由机器硬件直接执行微指令； 第二级是一般机器级，也称为机器语言级，它由程序解释机器指令系统；第三级是操作系统级，它由操作系统实现；第四级是汇编语言级，它给程序人员提供一种符号形式语言，以减少程序编写的复杂性；第五级是高级语言级，它是面向用户的，为方便用户编写应用程序而设置的。用一系列的级来组成计算机的接口对于掌握计算机是如何组成的提供了一种好的结构和体制，而且用这种分级的观点来设计计算机对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。
计算机组成原理试题及答案
A ．(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A ．(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 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 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中， ______ 是正确的 A. 只做算术运算，不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器， Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设］X ］补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸，X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1，X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 A.控制器 B. 控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU 和主存 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速 度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯 片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 设变址寄存器为X ,形式地址为D, (X )表示寄存器X 的内容，这种寻址方式的有 效地址为 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 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 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0）16 D. （ 152）10 o D. ASC H 码 只做加法 既做算术运算，又做逻辑运算 只读存储器 光擦除可编程的只读存储器 位微处理器。
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
计算机组成原理试题库(含答案)
计算机组成原理试题 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C）。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7．CPU响应中断的时间是_C_____。 A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。8．常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。 9．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作__A____。 A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；
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
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）。
计算机组成原理第四版课后题答案五,六章
第五章 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（指令寄存器IR）； (2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC)； (3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器）和（数据缓冲寄存器DR）。 2．参见下图（课本P166图5.15）的数据通路。画出存数指令"STA R1 ，(R2)"的指令周期 流程图，其含义是将寄存器R1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："STA R1 ，(R2)"指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示：
3．参见课本P166图5.15的数据通路，画出取数指令"LDA（R3），RO"的指令周期流程图， 其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。 5．如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画出 时序产生器逻辑图。 解：节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1 = T3 =200ns ， T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。为了消除节拍脉冲上的毛刺，环 型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。根据关 系，节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的逻辑表达式如下：
T1 = C1·， T2 = ， T3 = 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：微指令条数为：（4-1）×80+1=241条 取控存容量为：256×32位=1KB 7. 某ALU器件使用模式控制码M，S3，S2，S1，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，F为
计算机组成原理试题库集及答案
计算机组成原理试题库集及答案
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：
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。
计算机组成原理习题及答案54686word版本
计算机组成原理习题及答案54686
概论 一、选择题： １．1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为＿B＿。A.EDVAC B.ENIAC C.EVNAC D.EINAC 2.完整的计算机系统应包括__D_____.A..运算器、存储器、控制器 B.外部设备和主机 C.主机和存储器 D.配套的硬件和软件设备 3.计算机系统中的存储器系统是指__D____.A.RAM存储器 B.ROM存储器 C.内存储器 D.内存储器和外存储器 4.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_C_____. A..节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能所致 D.信息处理方便 5.计算机硬件能直接执行的只有_B___. A.符号语言 B.机器语言 C.机器语言和汇编语言 D.汇编语言 二、填空题: 1.计算机的硬件包括__运算器_._控制器_._存储器_._输入设备_._输出设备__. 2.在计算机术语中,将运算器和控制器合在一起称为_CPU__,而将_CPU__和存储器合在一起称为__主机__. 3.计算机的软件一般分为两大类:一类叫_系统__软件,一类叫_应用__软件,其中,数据库管理系统属于_系统_软件,计算机辅助教学软件属于__应用___软件. 4.计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_.在CPU执行程序时,必须将指令存放在_内存储器__中. 5.输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备___. 6.计算机存储器的最小单位为__位___,1KB容量的存储器能够存储_1024*8__个这样的单位. 7.在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送的公共通路称为__总线___,就其所传送的信息的性质而言,在公共通路上传送的信息包括_数据__、__地址__和__控制___信息. 三、衡量计算机性能的基本指标有哪些？ 答：1.基本字长 2.数据通路宽度 3.运算速度：包括CPU时钟频率和数据传输率 4.存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量 5.外围设备及其性能 6.系统软件配置运算方法和运算器 一、选择题: 1.在机器数中,__B____的零的表示形式是唯一的. A.原码 B.补码 C.反码 D.原码和反码 3.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__B__码. A.原 B.补 C.反 D.移 4.运算器虽有许多部件组成,但核心部分是__B____. A.数据总路线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.通用寄存器 5.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过__D_____来实现. A.原码运算的二进制减法器 B.补码运算的二进制减法器 C.补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器
计算机组成原理都给对方版答案(完整版)
1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代各代的基本特征是什么 略。 1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用略。 1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。 略。 1．4 计算机通常有哪些分类方法你比较了解的有哪些类型的计算机 `
1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些 答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。 答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。 1．6 什么是机器字长它对计算机性能有哪些影响
答：指CPU一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度，硬件成本、指令系统功能，数据处理 精度等。 1．7 什么是存储容量什么是主存什么是辅存 答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。它包括主存容量和辅存容量。 主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。 辅存指的是CPU不能直接访问，必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u盘等。1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短语只能使用一次。 （1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形显示器、键盘和鼠标。 （2）计算机中的核心部件，它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件的功能。
（3）计算机的一个组成部分，运行态的程序和相关数据置于其中。 （4）处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。 （5）嵌入在其他设备中的计算机，运行设计好的应用程序实现相应功能。 （6）在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。 （7）管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。 （8）将高级语言翻译成机器语言的程序。 （9）将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。 （10）计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。 供选择的词或短语：
白中英《计算机组成原理》(第5版)教材精讲(计算机系统概论 计算机的硬件)
1.3 计算机的硬件 一、硬件组成要素 1．举例说明 要了解数字计算机的主要组成和工作原理，可从打算盘说起。假设给一个算盘、一张带有横格的纸和一支笔，要求计算这样一个题目。为了和下面讲到的内容做比较，不妨按以下方法把使用算盘进行解题的过程步骤事先用笔详细地记录在带横格的纸上。 （1）首先，将横格纸编上序号，每一行占一个序号，如l，2，3，…，n，如表1-2所示。 （2）其次，把计算式中给定的四个数a，b，c和z分别写到横格纸的第 9，10，11，12行上，每一行只写一个数。 （3）接着详细列出给定题目的解题步骤，而解题步骤也需要记在横格纸上，每一步也只写一行。第一步写到横格纸的第l行，第二步写到第2行，……依次类推。 （4）如表1-2所示，根据表中所列的解题步骤，从第l行开始，一步一步进行计算，最后可得出所要求的结果。
表1-2 解题步骤和数据记录在横格纸上 2．冯·诺依曼体系结构 计算机组成原理讨论的基础就是冯·诺依曼的计算机，其基本设计思想就是存储程序和程序控制，具有以下特点： （1）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计算机系统，并规定了这五部分的基本功能。
（2）采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，指令和数据一样可以送到运算器运算，即由指令组成的程序是可以修改的。 （3）数据以二进制数码表示。 （4）指令由操作码和地址码组成。 （5）指令在存储器中按顺序存放，由指令计数器PC 指明要执行的指令所在单元地址，一般按顺序递增，但可按运算结果或外界条件改变。 （6）机器以运算器为中心，I/O 设备与存储器间数据传送都通过运算器。 计算机硬件系统的基本构成如图1-9所示。 图1-9 冯·诺依曼型计算机 二、 运算器 算术运算和逻辑运算 ； 在计算机中参与运算的数是二进制的 ； 运算器的长度一般是8、16、32或64位。 运算器的结构示意图如图1-10所示。
计算机组成原理(白中英)本科生试题库整理附答案
一、选择题 1从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（B）计算机。 A 并行 B 冯·诺依曼 C 智能 D 串行 2某机字长32位，其中1位表示符号位。若用定点整数表示，则最小负整数为（A）。 A -(231-1) B -(230-1) C -(231+1) D -(230+1) 3以下有关运算器的描述，（ C ）是正确的。 A 只做加法运算 B 只做算术运算 C 算术运算与逻辑运算 D 只做逻辑运算 4 EEPROM是指（D ） A 读写存储器 B 只读存储器 C 闪速存储器 D 电擦除可编程只读存储器 5常用的虚拟存储系统由（B ）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。 A cache-主存 B 主存-辅存 C cache-辅存 D 通用寄存器-cache 6 RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（D ） A 栈顶和次栈顶 B 两个主存单元 C 一个主存单元和一个通用 寄存器 D 两个通用寄存器 7当前的CPU由（B ）组成。 A 控制器 B 控制器、运算器、cache C 运算器、主存 D 控制器、ALU、主存 8流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。和具备m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU的吞吐能力是（A ）。 A 具备同等水平 B 不具备同等水平 C 小于前者 D 大于前者 9在集中式总线仲裁中，（A ）方式响应时间最快。 A 独立请求 B 计数器定时查询 C 菊花链 D 分布式仲裁 10 CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（C ）。 A 地址寄存器 B 指令计数器 C 程序计数器 D 指令寄存器 11从信息流的传输速度来看，（A ）系统工作效率最低。 A 单总线 B 双总线 C 三总线 D 多总线 12单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭（C ）标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A 中断允许 B 中断请求 C 中断屏蔽 D DMA请求 13下面操作中应该由特权指令完成的是（B ）。 A 设置定时器的初值 B 从用户模式切换到管理员 模式 C 开定时器中断 D 关中断 14冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（B ）。 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 存贮器按内容选择地址 15在机器数（B ）中，零的表示形式是唯一的。 A 原码 B 补码 C 移码 D 反码 16在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（ D ）来实现。 A 原码运算的二进制减法 器 B 补码运算的二进制减法器 C 原码运算的十进制加法器 D 补码运算的二进制加法器17某计算机字长32位，其存储容量为256MB，若按单字编址，它的寻址范围是（ D ）。 A 0—64M B B 0—32MB C 0—32M D 0—64M 18主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（A ）。 A 解决CPU和主存之间的 速度匹配问题B 扩大主存贮器容量 C 扩大CPU中通用寄存器的 数量 D 既扩大主存贮器容量，又扩 大CPU中通用寄存器的数 量 19单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用（ C ）。 A 堆栈寻址方式 B 立即寻址方式 C 隐含寻址方式 D 间接寻址方式 20同步控制是（ C ）。 A 只适用于CPU控制的方 B 只适用于外围设备控制的 C 由统一时序信号控制的方 D 所有指令执行时间都相同