计算机组成原理第四版课后习题答案完整版
计算机组成原理(第四版)课后答案_白中英
) 即a 0 a 1 = 11, a 2 →a 6 不全为 0 或至少有一个为 1(但不是“其余取 0” 3.字长 32 位浮点数,阶码 8 位,用移码表示,尾数 23 位,用补码表示,基为 2 Es E 1 →E 8 Ms M 21 M0
(1) 最大的数的二进制表示 E = 11111111 Ms = 0, M = 11…1(全 1) 1 11111111 01111111111111111111111 (2) 最小的二进制数 E = 11111111 Ms = 1, M = 00…0(全 0) 1 11111111 1000000000000000000000 (3) 规格化范围 正最大 E = 11…1, M = 11…1, Ms = 0 8个 22 个 即: 2 2 正最小
1
计算机组成原理(第四版)课后习题参考答案
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_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。
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。
计算机组成原理课后习题及答案完整版
计量单位。
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• 9. 画出主机框图,分别以存数指令“STA M”和加法指令“ADD M” (M均为主存地址)为例,在图中按序标出完成该指令(包括取指令 阶段)的信息流程(如→①)。假设主存容量为256M*32位,在指令 字长、存储字长、机器字长相等的条件下,指出图中各寄存器的位数 。
MDR→X,ADD,ALU→ACC,ACC→MDR,WR
• 假设主存容量256M*32位,在指令字长、存储字长、机器字长相等的 条件下,ACC、X、IR、MDR寄存器均为32位,PC和MAR寄存器均为28位 。
精品课件
• 10. 指令和数据都存于存储器中,计算机 如何区分它们?
• 解:计算机区分指令和数据有以下2种方法 :
辑运算。 • ACC:Accumulator,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数,又能存放运算结果的寄存器。 • MQ:Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器
。 • X:此字母没有专指的缩写含义,可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器,即运算器中工作
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?
计算机组成原理(第四版)课后答案(第二章)
据就丢失了,因此,用EPROM做的存储器,加电后 必须重写原来的内容。
6
解:(1)F。主存是随机存储器,CPU访问任何单元的时 间都是相同的,同容量的大小没有关系。
(3)组织结构图:
9
D15
…
数 据 总 线
D5 D3 D1
D4 D2
D0
地 A17
址 总
A16
线
A15 A14
Baidu Nhomakorabea
片 选 译 码
…
A0
A15
AD14 D
A15
AD14 D
A15
AD14 D
DD
… … …
D
D
D
D
A0
D DA0
D DA0
D D
D D
.. .
.. . D D
.. .
D D
.. .
D D
D D
(2)F。刷新不仅仅是因为存储器是破坏性读出,还 在于动态存储器在存储数据时,存储器不做任何操 作时,电荷也会泄漏,为保证数据的正确性,必须 使数据周期性地再生,即刷新。
(3)T。
(4)F。ROM只是把信息固定地存放在存储器中, 而访问存储器仍然是随机的。
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12
总线的主设备(主模块)——指一次总
线传输期间,拥有总线控制权的设备(模块); 总线的从设备(从模块)——指一次总
线传输期间,配合主设备完成传输的设备(模 块),它只能被动接受主设备发来的命令;
总线的传输周期——总线完成一次完整 而可靠的传输所需时间;
总线的通信控制——指总线传送过程中 双方的时间配合方式。
MDR→X,ADD,ALU→ACC,ACC→MDR,WR
• 假设主存容量256M*32位,在指令字长、存储字长、机器字长相等的 条件下,ACC、X、IR、MDR寄存器均为32位,PC和MAR寄存器均 为28位。
精选2021版课件
5
• 10. 指令和数据都存于存储器中,计算机如 何区分它们?
• 解:计算机区分指令和数据有以下2种方法 :
-OE:
CP:
令:BUSA=BUSB=BUSC=CP;
DBUS= -OE;
当CP前沿到来时,将DA、B、C。
精选2021版课件
20Байду номын сангаас
现以8位总线为例,设计此电路,如下图 示:
数据总线
D7
D0
ABUS 1Q OE
374
8Q
BBUS
1Q OE
374
8Q
CBUS
1Q OE
374
8Q
DBUS
《计算机组成原理》第四版(白中英 主编 )课后习题答案 科学出版社
10 个
21 个
(3)-127 -127 = -7F = -1111111 [-127]原 = 11111111 [-127]补 = 10000001 [-127]反 = 10000000 [-127]移 = 00000001
(4)[-1]原 = 1000 0000 [-1]补 = 1000 0000 [-1]反 = 1111 1111 [-1]移 = 0000 0000
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。
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. 每一个基本操作称为一条指令,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指
令流。 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.从第一至五级分别为微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言 级。采用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术,对了解计算机如何组成提供了 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。 12. 因为任何操作可以由软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由 硬件完成,也可以由软件来完成。实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。 13. ( 略 )
计算机组成原理课后答案
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习题解答
第一章思考题与习题
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?
计算机系统是指计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。
硬件即指计算机的实体部分。
软件是由计算机运行所需的程序及相关文档
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
4.如何理解计算机组成和计算机体系结构?
计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性,通常是指用机器语言编程的程序员所看到的传统机器的属性,包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O 机理等等
计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。
5.冯·诺依曼计算机的特点是什么?
(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成
(2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可以按地址寻访
(3) 指令和数据均可以用二进制代码表示
(4) 指令由操作码和地址码组成
(5) 指令在存储器内按顺序存放。
(6) 机器以运算器为中心。
6.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。
硬件的主要技术指标:
(1) 机器字长:指 CPU 一次能处理数据的位数,通常与 CPU 的寄存器位数有关
(2) 存储容量:包括主存容量和辅存容量,存放二进制代码的总数=存储单元个数×存储字长
(3) 运算速度:主频、Gibson 法、MIPS 每秒执行百万条指令、CPI 执行一条指令所需时钟周期数、FLOPS 每秒浮点运算次数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。
计算机组成原理第四版课后题答案三,四章
第三章
1.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个字节的信息?
(2)如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成,需要多少芯片?(3)需要多少位地址作芯片选择?
解:(1)∵ 220= 1M,∴该存储器能存储的信息为:1M×32/8=4MB (2)(1000/512)×(32/8)= 8(片)
(3)需要1位地址作为芯片选择。
2. 已知某64位机主存采用半导体存储器,其地址码为26位,若使用256K×16位的DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间,并选用模块板结构形式,问:
(1)每个模块板为1024K×64位,共需几个模块板?
(2)个模块板内共有多少DRAM芯片?
(3)主存共需多少DRAM芯片? CPU如何选择各模块板?
解:(1). 共需模块板数为m:
m=÷=64 (块)
(2). 每个模块板内有DRAM芯片数为n:
n=(/) ×(64/16)=16 (片)
(3) 主存共需DRAM芯片为:16×64=1024 (片)
每个模块板有16片DRAM芯片,容量为1024K×64位,需20根地址线(A19~A0)完成模块
板内存储单元寻址。一共有64块模块板,采用6根高位地址线(A25~A20),通过
6:64译码器译码产生片选信号对各模块板进行选择。
3.用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器,要求:
(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?
计算机组成原理课后习题及答案完整版)
在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下,指出图中各寄存器
的位数。
• 解:主机框图如P13图1.11所示。
• (1)STA M指令:PC→MAR,MAR→MM,MM→MDR, MDR→IR,
• OP(IR) →CU,Ad(IR) →MAR,ACC→MDR,MAR→MM,WR
• (2)ADD M指令:PC→MAR,MAR→MM,MM→MDR, MDR→IR,
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
• 解:计算机区分指令和数据有以下2种方法 :
• 通过不同的时间段来区分指令和数据,即 在取指令阶段(或取指微程序)取出的为 指令,在执行指令阶段(或相应微程序) 取出的即为数据。
• 通过地址来源区分,由PC提供存储单元地 址的取出的是指令,由指令地址码部分提 供存储单元地址的取出的是操作数
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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)。
计算机组成原理课后答案
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《计算机组成原理》课后习题参考答案
第一章计算机系统概论
1.比较数字计算机和模拟计算机的特点。
答:模拟计算机的特点是数值用连续量表示,运算过程也是连续的。数字计算机的主
要特点是逐位运算和间断跳跃计算。模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值
的计算方法,车载接线的控制方法,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数
的计算方法和程序控制的控制方法。与模拟计算机相比,数字计算机具有精度高、数据存
储量大、逻辑判断能力强等优点。2.数字计算机是如何分类的?分类的依据是什么?
答: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.数字计算机有哪些主要应用?
答:数字计算机的主要应用是:科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育
和卫生、家用电器和人工智能。
4.冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它由哪些主要组成部分?
答:诺依曼计算机的主要设计思想是存储程序并按地址顺序执行。它由运算单元、控
制器、存储器、接口和I/O设备组成。
5.什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字,什么是地址字?答: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。
6.什么是指令?什么是程序?答:每个基本操作都称为指令,解决问题的一系列指令
称为程序。7.指令和数据存储在内存中。计算机如何将它们与指令或数据区分开来?
答:计算机可以从时间和空间两方面来区分指令和数据,在时间上,取指周期从内存
计算机组成原理第四版课后答案 白中英
1. 设[X]补= a7.a6a5…a0 , 其中ai取0或1,若要x>-0.5,求a0,a1,a2,…,a6 的取值。
解:(1)若a0=0,则x>0,也满足x>-0.5,此时a1至a6可任意
(2)若a0=1,则x<=0,要满足x>-0.5,需a1=1即a0=1,a1=1,a2至a6有一个不为0
2. 设[X]补= a0,a1,a2…a6 , 其中ai取0或1,若要x>-0.5,求a0,a1,a2,…,a6 的取值。解:a0= 1,a1= 0, a2,…,a6=1…1。
3. 将下列十进制数表示成浮点规格化数,阶码3位,用补码表示;尾数9位,用补码表示。
(1) 27/64(2) -27/64
解:(1)27/64=11011B× =0.011011B=0.11011B×浮点规格化数 : 1111 0110110000(2)-27/64= -11011B × = -0.011011B= -0.11011B×浮点规格化数 : 1111 1001010000
4.将下列十进制数表示成IEEE754标准的32为浮点规格化数。
(1) 27/64(2) -27/64
解:
E=-2+127=125=01111101 S=0
M=1011 0000 0000 0000 0000 000
最后为:0 01111101 1011 0000 0000 0000 0000 000
E=-2+127=125=0111 1101 S=1
M=1011 0000 0000 0000 0000 000
最后为:1 01111101 1011 0000 0000 0000 0000 000
计算机组成原理第四版课后题答案七,八章
第七章
1. 计算机的外围设备是指()
A.输入/ 输出设备 B. 外存储器
C. 输入/输出设备及外存储器
D. 除了CPU和内存以外的其他设
备
解:D
2.打印机根据印字方式可以分为()和()两大类,在()类打印机中,只有()型打印机能打印汉字,请从下面答案中选择填空。A.针型打印机B. 活字型打印机
C. 击打式
D. 非击打式
解:C D C A
7.试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
解:设读写一块信息所需总时间为Tb,平均找道时间为Ts,平均等待时间为TL,读写一块信息的
传输时间为Tm,则:Tb=Ts+TL+Tm。假设磁盘以每秒r 转速率旋转,每条磁道容量为N 个字,
则数据传输率=rN 个字/ 秒。又假设每块的字数为n,因而一旦读
写头定位在该块始端,就能在
Tm≈(n / rN )秒的时间中传输完毕。TL是磁盘旋转半周的时
间,TL=(1/2r )秒,
由此可得:
Tb=Ts+1/2r +n/rN 秒
8.某磁盘存贮器转速为3000 转/ 分,共有4 个记录面,每毫米5 道,每道记录信息为12288 字节,最小磁道直径为230mm,共有275 道。问:(1)磁盘存贮器的容量是多少?
(2)最高位密度与最低位密度是多少?
(3)磁盘数据传输率是多少?
(4)平均等待时间是多少?
(5)给出一个磁盘地址格式方案。
解:
(1)每道记录信息容量= 12288 字节每个记录面信息容量= 275 × 12288 字节共有4 个记录面,所以磁盘存储器总容量为:
4 ×275×12288字节= 13516800 字节
计算机组成与设计第四版答案
计算机组成与设计第四版答案
【篇一:计算机组成原理课后习题答案(白中英第四版)】
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。
2.冯诺依曼型计算机主要设计思想是:存储程序通用电子计算机
方案,主要组成部分有:
运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备
3.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。
4.每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
5.指令和数据的区分: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指令流。
6.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。
7.从第一至五级分别为微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语
言级。采用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术,对了解
计算机如何组成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。 8.因为任何操作可以由软件来实现,也可以由硬件来实现;任何
指令的执行可以由硬
件完成,也可以由软件来完成。实现这种转化的媒介是软件与硬件
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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。
8.什么是内存?什么是外存?什么是CPU?什么是适配器?简述其功能。
解:内存:一般由半导体存储器构成,装在底版上,可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储
器,简称内存。用来存放经常使用的程序和数据。
外存:为了扩大存储容量,又不使成本有很大的提高,在计算机中还配备了存储容量更大的
磁盘存储器和光盘存储器,称为外存储器,简称外存。外存可存储大量的信息,计算
机需要使用时,再调入内存。
CPU:包括运算器和控制器。基本功能为:指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。
适配器:连接主机和外设的部件,起一个转换器的作用,以使主机和外设协调工作。
9.计算机的系统软件包括哪几类?说明它们的用途。
解:系统软件包括:(1)服务程序:诊断、排错等
(2)语言程序:汇编、编译、解释等
(3)操作系统
(4)数据库管理系统
用途: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
及用途。
10.说明软件发展的演变过程。
(略)
11.现代计算机系统如何进行多级划分?这种分级观点对计算机设计会产生什么影响?
解:多级划分图见P16图1.6。可分为:微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和
高级语言级。
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是有很大帮助的。
12.为什么软件能够转化为硬件?硬件能够转化为软件?实现这种转化的媒介是什么?
(略)
13. "计算机应用"及"应用计算机"在概念上等价吗?用学科角度和计算机系统的层次结构来寿命你的观点。
(略)
第二章
1. 写出下列各数的原码、反码、补码、移码表示(用8位二进制数)。其中MSB是最高位(又是符号位)LSB是最低位。如果是小数,小数点在MSB之后;如果是整数,小数点在LSB之后。
(1) -35/64 (2) 23/128 (3) -127 (4) 用小数表示-1 (5) 用整数表示-1
解:(1)先把十进制数-35/64写成二进制小数:
(-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-100011×2-110)2=(-0 .100011)2
令x=-0.100011B
∴ [x]原=1.1000110 (注意位数为8位) [x]反
=1.0111001
[x]补=1.0111010 [x]移
=0.0111010
(2) 先把十进制数23/128写成二进制小数:
(23/128)10=(10111/10000000)2=(10111×2-111)2=(0.000 1011)2
令x=0.0001011B
∴ [x]原=0.0001011 [x]反=0.0001011
[x]补=0.0001011 [x]移=1.0001011
(3) 先把十进制数-127写成二进制小数:
(-127)10=(-1111111)2
令x= -1111111B
∴ [x]原=1.1111111 [x]反=1.0000000
[x]补=1.0000001 [x]移=1.0000001
(4) 令x=-1.000000B
∴ 原码、反码无法表示
[x]补=1.0000000 [x]移=0.0000000
(5) 令Y=-1=-0000001B
∴ [Y]原=10000001 [Y]反=11111110
[Y]补=11111111 [Y]移=01111111