计算机组成原理课后习题讲解

1、第1章计算机系统概述一、选择题1、CPC的组成中不包含A。A. 存储器B.寄存器C.控制器D.运算器2、电子计算机技术在半个世纪中虽有很人的进步，但至今其运行仍遵循普一位科学家提出 的基本原理。他就是D A. 牛顿B.爱因斯坦C.爱迪生D.冯诺依曼3、操作系统最先出现在C。A. 第1代计算机B.第2代计算机C.第3代计算机D.第4代计算机4、目前我们所说的个人台式商用机属于丄A. 巨型机B.中型机C.小型机D.微型机5、50多年来，计算机在提高速度、增加功能、缩小体积、降低成本和开拓应用等方面不断发展。卜面是启关计算机近期发展趋势的看法: 计算机的体积更小，甚至可以像钮扣一样大小。 计算机的速

2、度更快，每秒可以完成几十亿次基本运算。 计算机的智能越来越高，它将不仅能听、能说，而能取代人脑进行思考。 计算机的价格会越来越便宜。其中可能性不大的是_B 。A. 和B.C.和D.二、填空题。1、第1代计算机的逻辑器件，采用的是电子管：第2代计算机的逻辑器件，采用的是卫 体管：第3代汁算机的逻辑部件，采用的是中、小规模集成电路：第1代汁算机的逻辑 部件，采用的是超人规模集成电路。2、计算机的工作特点是速度快、通用性、准确性和逻辑性 三、判断题。1、利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在-块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫做单片机。（X）2、兼容性是计算机的一个重要性能，通常是指

3、向上兼容，即旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。系列机通常具有这种兼容性。（X ）3、在微型计算机广阔的应用领域中，会计电算化属于科学计算方而的应用。（X）4、决定计算机计算精度的主要技术指标是计算机的字长。（J ）5、计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令。（X ）四、简答题一、按照冯若依曼原理，现代计算机应具备哪些功能1输入/输入功能。计算机必须有能力把原始数据和解题步骤接收下来（输入），把计算 结杲与计算过程中出现的情况告诉（输出）给使用者。2-记忆功能。计算机应能够“记住”原始数据和解题步骤以及解题过程中的一些中间结 果。3计算功能。计算机应

4、能进行一些最基本的运算，这些基本运算组成人们所需要的一些 计算。4判断功能。计算机在进行一步操作之后，应能从预先无法确定的几种方案中选择一种 操作方案。5自我控制能力。计算机应能保证程序执行的正确性和各部件之间的协调性。二、冯若依曼体系结构的基本思想是什么？按此思想设计的计算机破件系统应由哪些不见组 成？他们各起什么作用冯诺依曼计算机体系的基本思想是存储程序，也就是将用指令序列描述的解题程序与 原始数据一起存储到计算机中。计算机只要-启动，就能自动地取出一条条指令并直行之, 直至程序执行完毕，得到计算结果为止。按此思想设计的计算机硕件系统包含运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五 个基本

5、部件。运算器用来进行数据变换和各种运算。控制器则为计算机的工作提供统一的时钟，对程序中的各基本操作进行时序分配，并发 出相应的控制信号，驱动计算机的各部件按节拍有序地完成程序规定的操作内容。存储器用來存放程序、数据及运算结果。输入/输出设备接收用户提供的外部信息或用來向用户提供输出信息。第二章存储器系统一、选择题1. 计算机的存储器系统是指（D）A . RAMB. ROMC.主存储器D. Cache,主存储器和外存储器2. 存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来（C）A存放数据B.存放程序C.存放数据和程序D.存放微程序3. 内存若为16MB,则表示其容量为（B） KBA . 16B. 16

6、384C. 1024D. 160004. 存储周期是指（B）A .存储器的读出时间B. 存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔C. 存储器的写入时间D. 存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔5. 存储单元是指（B）A. 存放一个二进制作息位的存储元B. 存放一个机器字的所有存储元集合C. 存放一个字节的所有存储元集合D. 存放两个字节的所有存储元集合6. 若一台计算机的字长为4个字节，则表明该机器（C）A. 能处理的数值最大的为4位十进制数B. 能处理的数值最参由4位二进制数组成C. 在CPU中能作为一个整体处理32位的二进制代码D. 在CPI；中运算的结果最大为2的32次方7. 机

7、器字长32位，其存储容最为61MB.若按字编址.它的寻址范用是（A）A. 016MB- 1B. 0 1 6M- 1C. 0 8M-1D. 0 8 MB- 18 .某计算机字长1 6位，其存储容量为2 MB,若按半字编址，它的寻址范用是（C）A 0 8M IB. 0 4M 1C. 0 21D. 0 1$一19. 下列说法正确的是（C）A. 半导体RAM信息可读书可写，且断电后仍能保持记忆B. 动态的RAM加非易失性存储器，而挣态的RAM存储信息是易失性的C. 静态RAM、动态RAM都属易失性存储器，断电后存储的信息将消失D. ROM不用刷新，且集成度比动态RAM高，断电后存储的信息将消失10.

8、某一动态RAM芯片其容屋为16KX1,除电源线、接地线和刷新线外，该芯片的试小引脚 数目应为（B）A. 16 B 12 C. 18 D. 2011. 动态RAM的刷新是以（B）为单位进行的A.存储单元B.行 C.列 D.存储矩阵12. 双端I存储器在（B ）情况下会发生读/写冲突A.左端口与右端口的地址码不同B. 左端I I与右端I I的地址码柑同C. 左端II与右端II的数据码相同D. 左端口与右端口的数据码不同13. 双端I I存储器所以能高速进行读/写操作，是因为采用了（ B）A.高速芯片B两套相互独立的读写电路C.流水技术D.新型器件二、填空题1. 存储器的读出时间通常称为（存取时间）

9、，它定义为（从存储器接受读出请求到所要的信 息出现在它的输出端的时间）。为便于读写控制，一般认为存储器设计时写入时间和读出时 间相等，但事实上写入时间（小于）读出时间。2. 计算机中的存储器是用來存放（程序和数据）的，随机访问存储器的访问速度与（存储位 置）无关。3. 计算机系统中的存储器分为（内存）和（外存）。在CPU执行程序时，必须将指令存放在 （内存）中。1. 半导体存储器分为（静态随机存储器（SRAM）.（动态随机存储器（DRAM）只读存储器（ROM） 和相联存储器等5. 动态存储单元以电荷的形式将信息存储在电容上，由于电路屮存在（泄露电流）因此需要 定期不断地进行（刷新）6. 地址译

10、码分（单地址译码）方式和（双地址译码）方式。7. 静态存储单尤是由晶体管构成的（双稳态电路），保证记忆单元始终处于稳定状态，存储 的信息不需要（刷新）8. 模4交叉存储器是一种（高速）存储器，它有四个存储模块，每个模块有自己的（数据缓 冲寄存器）和寄存器。三、判断题1. 计算机的内存由RAM和ROM两种半导体存储器组成。（对）2. 个人微机使用过程中实然断电，则RAM中保存的信息全部丢失，而ROM中保存的信息不受 影响。（对）3. CPU访问存储器的时间是由存储器的容最决定的，存储器容最越人，访问存储器所需的时 间越长。（错）4 .动态RAM和静态RAM都是临危授命性半导体存储器。（错）5.1

11、用为单管动态随机存储器足破坏性谏出，所以必须断地刷新。（错）四、简答题1、目前计算机中使用的半导体存储器包括哪儿种类型？它们各有哪些特点？分别使用什么 场合？人们所说的内存通常指哪几种类型？微机中使用的半导体存储器包括半导体随机存储器（RAM）和半导体只读存储器（ROM）, 其中RAM又町以分为静态RAM （SRAM）和动态RAM（DRAM）。RAM是町读、町写的存储器，CPU町以对RAM单元的内容随机地进行读/写访问。RAM多 由MOS型电路组成。SRAM的存取速度快，但集成度低，功耗也较人，所以一般用來组成高 速缓冲存储器和小容屋内存系统，DRAM集成度高，功耗小，但存储速度慢，一般用来组

12、成 大容量内存系统。ROM町以看作是RAM的一种特殊形式，其特点：存储器的内容只能随机读出而不能写入。 这类存储器常用來存放那些不需要改变的信息，由于信息一旦写入存储器就固定不变了，BP 使断电，写入的内容也不会丢失，所以又称为固定存储器。人们通常所说的内容是指RAM和ROM,其中的RAM是动态RAM。2、存储元，存储单元，存储体，存储单元地址这几个术语有何联系与区别存储元：存储器的最小存储单元，它的作用是用來存放一位二进制代码0或1,任何具 有两个稳定状态（双稳态）的物理器件都可以来做存储元。存储单元:一般具有存储数据和读写数据的功能，一般以8位二进制作为一个存储单元, 也就是一个字节。每个

13、单元有一个地址，是一个整数编码，可以表示为二进制整数。程序中 的变量和主存储器的存储单尤相对应。变量的名字对应着存储单元的地址，变量内容对应着 单元所存储的数据。存储体：由许多存储单元构成。计算机在存储数据时，以存储单元为单位进行存取。机器的所有存储单元长度相同，一 般由8的整数倍个存储元构成。同单元的存储元必须并行工作，同时读出写入。由许多存 储单元构成一台机器的存储体。由于每个存储单元在存储体中的地位平等，为区别不同单元, 给每个存储单元赋予地址。3、针对寄存器，主存，CACHE,光盘存储器，软盘，硕盘，磁带，回答以下问题？按存储容量排出顺序；按读写时间排出顺序计算机系统中广义的存储器包括

14、CPC内部寄存器、高速缓存（Cache）、内存储器和外存 储器，其存储速度依次降低，存储成本也依次降低。（1）寄存器组Cache-*软盘t主存t光盘存储器一0更盘一磁帯。（2）寄存器组-Cache-主存硬盘-光盘存储器-软盘-磁带。4、说明SARM的组成结构；与SRAM相比较，DRAM在电路组成上有什么不同SRAM由存储体、读写电路、地址译码电路和控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电 路。与SRAM相比，DRAM在电路组成上有以下不同之处。（1）地址线的引脚一般只有一半，因此 增加了两根控制线RAS（RAS取反）和CAS（CAS 取反），分别控制接收行地址和列地址。（2）没有CS（CS取反

15、）引脚，在存储器扩展时用RAS（RAS取反）控制线來代替。五、综合题1、设有一个1MB容量的存储器，字长为32位，问：（1）按字节编址，地址寄存器，数据寄存器各为几位？编址范闌为多人？（2）按半字编址，地址寄存器，数据寄存器各为几位？编址范附为多人？（3）按字编址，地址寄存器，数据寄存器各为几位？编址范闹为多人？ 答：（1）1M=2 * 10*2 *10*8b=220*8b所以.地址寄存器为20位，数据寄存器为8位，编址范闱0、220-1,写成16进制为OOOOOHFFFFFHo（2）由题意得:半字为 16b, lM=2*19*16b所以，地址寄存器为19位，数据寄存器为16位，编址范W 02

16、19-1,写成16进制为 OOOOOH、7FFFFH。（3）按字编址，字长为32, 1M=2-I8*32b所以，地址寄存器为18位，数据寄存器为32位，编址范围0、28-1,写成16进制为 00000H%3FFFFHo 2、利用2716 （2K*8位）、2114 （1K*4位）和8205 （或74LS138）等集成电路为8位微机 设计一个容量为4KB的ROM、2KB的RAM的存储子系统（ROM安排在内存的底端，RAM紧靠 ROM）。要求写出设计步骤。答：1）.计算需婆的各种芯片表2716 （2K*8 位）2*210*8=2KB 2114 （1K*4 位）210*4=0. 5KB 又因为是八位机

17、.所以2114必须成对出现，两个2114容量为1KB。所以2716是2个组成4KB的ROM2114是1个组成2KB的RAM2)、写出多个芯片的地址分配R0M1R0M2211、212TRAM1+RAM2 212242+2*10-1RAM3+RAM4 51205120+210-10、2017007FFH204840950800H、OFFFH4096、51191000H13FFH5120614311FFH17FFH3、用8K*8的RAM芯片和2K*8的ROM芯片设计一个10K*8的存储器.ROM和RAM的容最分 别为2K和8K, ROM的首地址为0000H, RAM的末地址为3FFFH。（1）ROM

18、存储器区域和RAM存储器区域的地址范闱分别为多少？（2）画出存储器控制图及与CPU的连接图。答：RAM 8K*8=8KBROM 2K*8=2KB 10K*8=10KB=RAM*R0MROM 的首地址为 0000H 02*2 JOT 02047 000007FFHRAM 的末地址为 3FFFH 16383-8*2“ 10+116383 819216383 2000H、3FFFH(2)ROM地址范围0000000000000000I000001111111JuRAM地址范闱0010000000000000100111111mi11J1画怪I：因为足字扩展所以片选信号不在一起RAM 8K*8=8KB

19、ROM 2K*8=2KBRAM的地址线13根，数据线8根ROM的地址线11根，数据线8根4、用户64K*8的RAM芯片和32K*16的ROM芯片设计一个256K*16的存储器，地址范由为 OOOOOOH3FFFFH(题目似乎右错)，其中ROM的地址范H；l为1OOOOHV1FFFFH(题目似乎令错), 其余为RAM的地址，问：(1) 地址线、数据线各为多少根？(2) RAM、ROM芯片各用筋少片？(3) 画出存储器扩展图和与CPU连接图。答：由题意得:(1) RAM 64K*8 需要地址线15根ROM 32K*16需要地址线15根所以，地址线15根，数据线16根。256K*16=512KBRA

20、M芯片必须成对出现。(2)ROM的地址范围为lOOOOHlFFFFHROM 的容量 1FFFFHT0000H二FFFFH二65535二61K 所以需要ROM (64*210*16)/(64*2 * 10*8)=2 片RAM 的容最为 512K-64K=192KRAM (192*2*10*16)/(32*2*10*16)=6 片(3) 如图所示：5、某机访存空间6 1KB, I/O空间与主存统一编址 IA）空间占用2KB.范|制为FCOOHFFFFH 现用8K*8和2K*8两种静态RAM芯片构成主存储器，而错误1未找到引用源。.错误！ 未找到引用源 WR分别为系统提供的读写信号线.10/帀 为高

21、是I/O操作，为低是内存 操作。请画出该存储器逻轿图并标明每块芯片的地址范闱。 答：存储器逻辑如图所示：8KBX8(I)1| 8KB勺8(7)| 2KRX8(8) |2KBX8(I4)IO顽2K)二一d 1m riir5： 32译码器图存储器的逻辑框图OOOOHlMTH2000H、3FFFHKAM芯片的地址范闱是RAM芯片的地址范闱是RAM芯片的地址范鬧是 RAM芯片的地址范阳是 RAM芯片的地址范|伺是 RAM芯片的地址范用是 RAM(7)芯片的地址范鬧是 RAM芯片的地址范阳是 RAM芯片的地址范用是 RAM仃0)芯片的地址范用是 RAM仃1)芯片的地址范闱是 RAM(12)芯片的地址范围

22、是 RAM仃3)芯片的地址范用是 RAM仃4)芯片的地址范闱是 I/O空间的地址范鬧是4000H、5FFFH6000H7FFFH8000H为FFFHA000H、BFFFHCOOOHDFFFHE000H、E3FFHE100HE7FFHE800H、EBFFHECOOHEFFFHF000H、F3FFHF100H、F7FFHF800HFBFFHFCOOHFFFFH错误！未指定书签。6、某机CPU可输出数押;线8条(D7D0),地址线20条(A19、A0),控制线1条(WE )。 冃前使用的存储空间为48KB,其中16KB为ROM.拟用8K*8位的ROM芯片；32KB为RAM,拟用16K*4位的RAM芯

23、片。(1) 需要两种芯片各多少片？(2) 画出CPI与存储器之间的连线图(译码器自定)。(3) 写出ROM和RAM的地址范闱。答：用8K*8位的ROM芯片组成16KB的ROM,需要ROM芯片2片：用16K*4位的RAM芯片组成32KB的RAM.需要RAM芯片4片。CPU与存储器之间的连线图如图所示：因为CPU地址线20条(A19vA0),在图所示中,为了保证地址不重叠，所以将地址线A16 连3： 8译码器的使能端云，地址线A17连3： 8译码器的使能端说，地址线A18、A19利存储器控制线MREQ同时为低时与门输出高电平连3： 8祥码器的便能端E3,所以只启A19 A18 A17 A16和存储

24、器控制线MREQ同时为低时存储器才能工作，其地址范帼如下:ROM 的地址范闌为：R0M1 OOOOOHOIFFFHR0M2 02000H、03FFFHRAM 的地址范|嗣为：RAM1+RAM2 OdOOOHOTFFFHRAM3+RAM1 08000H、0BFFFH图CPU与存储芯片的连接图第三章数据在机器层次的哀示选择题1 当1 x1 D Tdb)3. 某机字长32位，其中1位符号位，31位尾数。若用定点整数补码表示，则垠小正整数为A_；最大负数数值为C 。A. +1 B. +231 C. -231 D.-1化字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范用是A. 2(1212) B

25、. 2*(1-2卞)C. l/2v(l-2n) D. (1/2+2*)、1-2刑5.关于ASCLL编码的正确描述是。A.使用8位二进制代码,B使用8位二进制代码,C. 使用8位二进制代码，D. 使用8位二进制代码, 填空题最右边一位为1 最左边一位为0 最右边一位为0 敲左边一位为11.8位二进制补码表示整数的最小值为-128,最大值为127。2. 8位反码表示定点整数的最小值为-127,绘大值为+127。3. 若移码的符号位为1,则该数为正数:若符号位为0,则为负数。4. 码值80H：若表示真值0,则为移码：若表示-128,则为补码：若表示-127,则为 反码;若表示-0,则为原码。5. 码

26、值FFH：若表示真值127,则为移码：若表示-127,则为原码：若表示一1,则为 补码：若表示-0,则为反码6. 浮点数n二16,阶码4位，补码表示，尾数12位，补码表示，绝对值最小的负数是_- (2-1+2-11) *2=8 (规格化的绝对值最小负数)或者_ 规格化的绝对值最小负数)。7. 最小的区位码是 0101H,其对应的交换码是 2121H,内码是A1A1H在外存字库的地址是08. 己知某个汉字的国标码为3540H,其机内码为B620 H。9. 将表3-8中的编码转换成十进制数值。表3-8各种编码数值原码反码补码0. 10100. 10100. 10101.11111.11111.11

27、111. 10101. 10101. 1010三综合题13. 写岀卜列数据规格化浮点数的編码(设I位符号位，阶码为5位移码，尾数为10位补 码) +111000 -10101 +0.01011【解】 +IIIOO()q2XO.I110OO符号位为0： 6丫勺阶码移硏衣示为10110：尾数补码为1110000000,所以+111000的規格 化浮点数的编码为0 10110 IIIOOOOOOOo -1010125XO.IOI01符号位为0： 5的阶码移码衣示为10101；尾数补码为1 0101100000,所以-10101的规格 化浮点数的编码为1 101010101100000 +0.0101

28、1=2 X0.1011符号位为0；的阶码移码龙示为ouils用敷补码为1011000000,所以40.01011的规 格化浮点数的编码为001 111 1011000000.2简述CRC码的纠错原理答：CRC码是一种纠错能力较强的编码，在进行校验时，将CRC码多项式与生成多项式G(X)相除，若余数为0,则表明数据正确，当余数不为0时，说明数据有错。只要选择适 当的生成多项式G (x),余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此町以用余数 作为判断出错位置的依据而纠正错码。3 个纠错码的全部码字为0000000000,0000011111,1111111111,它的海明距离为多少？町纠 正

29、几个错误?如果出现了码字0100011110,应纠正为什么？答：码距是任意两个合法码之间至少有儿个二进制位不相同，所以他们的码距为5。 可纠正4个错误。错谋码字0100011110,应纠正为0000011111.第四章运算器及去处方法选择题1两补码数相加，采用1位符号位，当D时表示结果溢出。A. 符号位有进位B. 符号位进位和最高位数位进位异或结果为0C. 符号位为1D. 符号位进位和最高位数位进位异或结果为12. 乘法器的硬件结构通常采用C A.串行加法器和串行移位器B.并行加法器和串行左移C.并行加法器和串行右移D.串行加法器和串行右移3. 下面浮点运算器的描述中正确地是A、C 。A. 浮

30、点运算器町用阶码部件和尾数部件实现B. 阶码部件町实现加、减、乘、除四种运算C. 阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作D. 尾数部件只进行乘法和减法运算4. 从卜冽叙述中，选出正确的句子B、C、F A. 定点补码运算时，其符号位不参加运算B. 浮点运算町由阶码运算和尾数运算两部分联介实现C. 阶码部分在乘除运算时只进行加、减操作D. 尾数部分只进行乘法和除法运算E. 浮点数的正负由阶码的正负符号决定F. 在定点小数一位除法中，为了避免溢出，被除数的绝对值一定要小于除数的绝对值5. 运算器的主要功能是进行C 。A.逻辑运算B.算术运算C.逻辑运算和算术运算 D.只作加法6.运算器川由许多部件组

31、成，但核心部分是BA.数据总线C.多路开关 填空题B算术逻辑运算单元D.累加寄存器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为 不相同，则表明发生 了溢岀。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. 补码一位乘法运算法通过判断乘法是末位Y、和补充位Ym的值决定卜步操作，肖YxYx.=10时,执行部分积加-Xh，再右移一位：当Y、Y、十 时，执行部分积加X补，再右移一位。5. 原码一位乘法

32、中，符号位与数值位 分开运算 ，运算结果的符号位等于 被乘数与乘 数的符号位异或。6. 浮点加减集除运算在 阶码运算溢出 情况下会发生溢出。7. 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。8向左规格化的规则为：尾数 左移一位，阶码 减19. 向右规格化的规则为：尾数右移一位，阶码加1。10. 当运算结果的尾数部分不是11.0xx.x或0 0.1P.X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。当运算结果的符号位和最高有效位为或00. 1时,需要左规。11. 在浮点加法运算中，主要的操作内容及步骤是一对阶、尾数加法、结果规格 VC_o12. 在定点小

33、数计算机中，若采用变形补码进行加法运算的结果为10.1110,则溢出标志位为 等于1,运算结果的真值为 -1210。13. 定点运算器中，一般包拾ALU 、 寄存器、多路选择器、移位器 和数据通路等。14. ALU的基本逻轨结构是 快速进位 加法器,它比行波进位加法器优越，典仔先行进位 逻丰H,不仅可以实现高速运算，还能完成逻辑运算。15. 浮点运算器由阶码运算器和尾数运算器组成，它们都是定点运算器，尾数运 算器要求能进行加减乘除运算。三、简答题1、简述釆用双符号位检测溢出的方法。答：双符号位检测溢出是采用两位二进制位表示符号，即正数的符号位为00,负数的 符号位为11。在进行运算时，符号位均

34、参与运算计算结果中如果两个符号位不同，则表示 有溢岀产生。若结果的符石位为01,则表示运算结果大于允许聚会范围内的最犬正数，一般称为正 溢出；若结果的符号位为10,则表示运算结果是负数，其值小于允许取值范用内的最小负 数，一般称为负溢出。两个符号位中的高位仍为正确的符号。2、简述采用单符号位检测溢出的方法。答：采用单符号位检测溢出的方法有以下两种。(1) 利用参加运算的两个数据和结果的符号位进行判断：两个符号位相同的数相加，若 结果的符号位与加数的符号位相反,则表明有溢出产生：两个符号位相反的数相截,若结果 的符号位与被减数的符号位相反，则表明有溢出产生其他情况不会有溢出产生。(2) 利用编码

35、的进位情况来判断溢出：V=CoG)Ci，其中Co为最高位(符号位)进位状态, 0为次高位(数值址高位)。V=l,产生溢出；V=0,无溢出。3、简述定点补码一位除法中，加减交替法的算法规则。请问，按照该法则商的最大误差是 多少?答：定点补码一位除法中，加减交替法的算法规则如下。(1) 符号位参加运算，除数与被除数均用双符号补码表示。(2) 被除数与除数同号，则被除数减去除数：被除数与除数异号，则被除数加上除数。 商符号位的聚会见步骤(3)。(3) 余数与除数同号，则被除数除数减去除数；被除数与除数异号，则被除数加上被余 数左移一位加上除数。(4) 采用校正法，包括符号位在内，就觅复步骤(3)n+

36、l次。这种方法操作复杂一点，但 不会引起误差。该算法采用最后一步恒置“1”的方法。包括符号位在内，应重复步骤(3)n次，这种方 法操作简单易于实现，其引起的最大误差是2勺。4、简述运算器的功能。答：运篦器的I浚功能是完成算术及逻辑运算，它由ALU和若干寄存器组成。ALU负 资执行齐种数据运算操作：寄存器用于暂时存放参与运算的数据以及保存运算状态。5、试述先行进位解决的问题及基本思想。答：先彳j进位解决的问题是进位的传递速度。其基本思想是：让各位的进位与低位的进 位无关，仅与两个参加操作的数有关。由于每位的操作数是同时给出的，各进位信号几番可 以同时产生，利数也随之产生，所以先行位可以提高进位的

37、传递速度，从而提高加法器的运 算速度。四、综合题L简述采用双符号位检测溢出的方法。答：双符号位检测溢出是采用两位二进制位表示符号，即正数的符号位为00,负数的符号 位为11在进行运算时，符号位均参与运算，计算结果中如果两个符号位不同，则表示有溢 出产生。若结果的符号位为oi,则表示运算结果人T允许取值范圉内的敲人正数，一般称为正 溢出：若结果的符号位为io,则表示运算结果是负数，其值小于允许取值范闱内的最小负 数，一般称为负溢出。两个符号位中的高位仍为正确的符号。2. 简述采用单符号位检测溢出的方法。采用但符号位检测溢出的方法有两种； 利用参加运算的两个数据和结果的符巧位进行判断：两个符号位相

38、同的数相加，若帖果 的符号位与加数的符号位相反，则表明有溢出产生：两个符弓位相反的数柑减，若结果的符 号位与被减数的符号位相反，则表明有溢出产生。其他情况不会有溢出产生。 利用编码的进位情况来判断潛岀：V=C*G，其中Co为最高位（符号位）进付状 态.G为次髙位（数值最高位）进位状态。VR,产生溢出；V=0,无溢出。3. 简述定点补码 付除法中.加減空俗法的畀淙规则请问按照该法削両的仗大IX 烧圧名少？【答】定点补码一位除法呻加疋交诃注的船却見则如门符号位參加运靠.除敷与被除數均用双符号补码液示. 被除數与除数同号.被除数减去除数.披除数与除数异号被除数加上除数商符 号位的取值见. 余数与除数

39、同号，商上I,余效左移位减左除数；余数与除（昇号，丽上6余数 左移一位加上除数. 采用枝正袪包括符号位在内.应次这种方法操作复杂一点但不会引 起饯必.采用we-步恒黑“1”的方法.包括符号位在内应重复n次，这种方法操作简 易干电理.就引鉅的於大谋茅出2”.4简述运算器的功能。答：运算器的主要功能是完成算术及逻辑运算，他有ALU和若干寄存器组成。ALU负责执 彳J各种数据运算操作：寄存器用于暂时存放残余运算的数据以及保存运算状态。5试述先行进位解决的问题及基本思想先行进位解决的问题是进位的传递速度。其基本思想是：让各位的进位与低位的进位无关, 仅与两个参加操作的数有关。由于每位的操作是同时给出的

40、，各进位信号几乎町以同时产生, 和数也随Z产生，所以先行进位对以提高进位的传递速度，从而提高加法器的运算速度.四，计算题1.已知 X=OO】1 0.0101, 0.25Y、-Y卜 2卜丫卜【解】Xh =0.10110.5X)f =00.11011+-y补=11.00001x-yjn =11.11100所以，x - y =-0.00100 x=0.ll01 ，y = -0.10llxh 卜=00.1101+ Lyh 卜=00.1011x-yjn =01.1000双符号位不同，产生溢出x= 001011+y戸 001111x+y朴=01.11010双符号位不同，产生溢出x. =00.110!+ 小

41、=11.0101x+yh =00.0010所以，xy=0.00104.x=3, y=- 3,用原码两位乘法求x*y原【解】|x|=0000IL -|x|h=imoi （用三符号表示），lyl-0011 （用单符号表示）部分积1 1乘数c说明! 000000 + j 111101 i0.0110yn-iynC=H0减x|即加-|x|U1 111101 jf liiiiiont1a0.01右移两位o-c+ i ooooii i*00001加|x(J ooooioohoooooioJoi最后i步移-位所以结果为KXyM=00100L5.x=3, y=3.用补码两位乘法求x*刃补【解】Jxh=I 11

42、.101, -xJOOO.O11 （用三符号衷示），刃汗101 （用单符号表尿）部分积乘数c说明i ooooooi1.1010+ i liiioijn lynCCIO 加Xf imoijitr miidoif1.10右移两位+ 1 OOOOIMyn-iync-lio 加 Lx| OOOOlOiOl1f； 000001 001晟后步移位所以结果为xXy00100U6. x=+0.1011, y=1,用补码两位乘法求x*y补【解】（x=OOO.IOll.（用三符号表示），（y=l 1.0000 （用双符号表示）部分积 乘数说明 000.0000：11.00000 000 0000k)o11.000

43、 |畑小=000右移两位j 000.0000 ?oooo111.0yn iyrjm i-ooo右移两位+jiu.oioHy”iynyxiTio加卜刈外i 111.0101X)000最后-步不移位所以结果为 IxXyH-I.OIOIOOOO + 凶01.001100.10011110+ 00 0000部分积右移一位,Yn=O. +000.1001f 00.01001111+ 00.1101部分积右移-位,Yn=b +|X|01 0001部分积右移一位。由于 y5=oei=l,所以，X*Y=1.10001111 o8、己知X=-0.1101, Y=0.0110,用原码两位乘法求X*X1M. 【解】

44、1X1=000.1101,2|X|=001.1010部分积000.0000+ 001.101000.10001111乘数C00.01 100|Y|=00 0110 说明C=100 +2|X|001.1010f 000.011000. 010+ 000.1101右移两位，0010, +区|001.001100.0所以结果为：X*Y；=1.01001U0o9、已知X-0.1101, =0.0110,用补码两位乘法求xr”【解】Xb= 111.0011,2-X,)=001.1010, 2pC,h=110.0110, Yo=000110 部分枳 000.00000000100右移两位.+ 001.10

45、10001.1010f 000.0110+ 110.0110110.1100f 111.1011乘数Yi00.01 10000.011000说明Y”i=100, +2 卜 X“右移两位，YOll, +2Xh右移两位.所以结果为:X*Y?=1.10110010o10、已知x=-o.noi, y=o.ioii,用补码一位乘法求xr*。【解】xb-1.O0lh -xwMX101 （用双符号表示）小=01011 （用单符号衣示,部分枳匚乘数说明j oo.oood0.10110+ j 00 1101!%y秋i=IO加-命! OO.IIOljoo.ondi0.1011右移位得Plf 00.001 HOIi

46、10.IQ1y“y*产11右移一位得P?+ : 11.001 lynYml加小11.011001f ； IIJ0I 1 0O10.10右移一付得鬥+ 100.1101；yny”i=10加100.1000： 001f ； 00.0100： 000101右移位得+ i ii.ooi ijynXmlTI力 11(x1#I 11.011 lj(X)OI昴后-步不移位所以结果为:KXy|u=I.OIIIOOOIon、已知X二0.10110, Y=0.1111b用加减交替法原码一位除法计算【X/Yjk【解】IxhOO.lOHO. lyl-00.illib -|y|k= 11.00001 （用双符号表示被除

47、散X/余娄00.1011011.00001tr商效qt说明滅去除数11.1011111.01110(XMllll0!0余数为员商上0 r和q左移位 加1徐敦+|yl00.01101 (XMIOIO 11.00001ioAl余数为TF商上】 r和q左移一位 减去徐取+r biu0.1II.1101111.1011000. 111110.100.10余敷为负丽上0 r和q左移一位 加上除数00.10101 i01 0101011 OOOOli0.1010.101余数为止福上1 r和q左玲一位ITylb00.01011 jOO.IOliOi H.OOOOli0.10110.1011余数为正商上1 r

48、和q左移-位 减去除数余数校止:II.IOIlH4OOJIlld0.10110余数为负商上000.10110巧尸fx/yb-1.10110.余数间沪1.10110X2 余数与枝號数同廿）12、已知X-0.10110, =0.11111,用加减交替法补码一位除法计算X/Y机【解】xh=000110yJo-OO丨111-y 11.00001 (用双符号衣示)被除数X/余数r00.1011011.00001商数qB说明减去除数11.101110余数与y异号商上0ILOI1IO0和q左移位0011111f- - -L加上除数00.01101io余数与y同号商上100.110100.11r利q左移位+-

49、小11.000011 -隨去除数1LI10I10.10余数与y昴号商上0II.I0IIG00r和q左移-位“ Iy00111I1 -加上除数00.101010.101余数与yl可号商上1V移一们+fy11.00001减去除敖00.010110.1011余数与y冋号商上1 00.101100.1011r和q左移-位11.00001蔽去除数11.101110.10110余数与y异号晋丄0余数松正:(K). 1111100.10110除不尽.商XL 所以不用校IE,x)H=O.10ll0余ftr|k=O.I0110X2 5 (余数与被除数同号).13.已知X=-0.100b =-0.1001,用补码不恢复余数除法求X/Y机【解】(X*O.IOOH lyji 1.0111 -y*-00.1001 (用双符号表示被除歇X/余敢00.10014y 1I.01Hi商散q1一说明x和ly异号,00.0000J0余數与y异号商ho00.00001 01和q左移-位Hy卜11.01 II加丄陈敷11.01110 1余