运算方法和运算器习题参考答案
计算机教材课后习题参考答案
《大学计算机基础与计算思维》课后习题参考答案目录第1章计算、计算机与计算思维 (1)第2章数据的计算基础 (3)第3章计算机硬件系统 (5)第4章操作系统基础 (9)第5章算法与数据结构 (11)第6章程序设计及软件工程基础 (14)第7章数据库技术 (16)第8章计算机网络 (19)第9章信息安全与职业道德 (21)第10章计算软件 (24)第11章办公软件Office 2010 (25)算机科学与技术学院计算机基础教学部2015年9月第1章计算、计算机与计算思维1.1 举例说明可计算性和计算复杂性的概念。
答：对于给定的一个输入，如果计算机器能在有限的步骤内给出答案，这个问题就是可计算的。
数值计算、能够转化为数值计算的非数值问题（如语音、图形、图像等）都是可计算的。
计算复杂性从数学上提出计算问题难度大小的模型，判断哪些问题的计算是简单的，哪些是困难的，研究计算过程中时间和空间等资源的耗费情况，从而寻求更为优越的求解复杂问题的有效规则，例如著名的汉诺塔问题。
1.2 列举3种电子计算机出现之前的计算工具，并简述其主要特点。
答：（1）算盘通过算法口诀化，加快了计算速度。
（2）帕斯卡加法器通过齿轮旋转解决了自动进位的问题。
（3）机电式计算机Z-1，全部采用继电器，第一次实现了浮点记数法、二进制运算、带存储地址的指令等设计思想。
1.3 简述电子计算机的发展历程及各时代的主要特征。
答：第一代——电子管计算机（1946—1954年）。
这个时期的计算机主要采用电子管作为运算和逻辑元件。
主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯，外存储器采用磁带。
在软件方面，用机器语言和汇编语言编写程序。
程序的编写与修改都非常繁琐。
计算机主要用于科学和工程计算。
第二代——晶体管计算机（1954—1964年）。
计算机逻辑元件逐步由电子管改为晶体管，体积与功耗都有所降低。
主存储器采用铁淦氧磁芯器，外存储器采用先进的磁盘，计算机的速度和可靠性有所提高。
计算机组成原理-作业参考答案
第1章计算机系统概论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(1)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；(2)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；(3)指令和数据均用二进制表示；(4)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；(5)指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；(6)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：课本P9-10(1)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。
(2)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）。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
(7)存储字长：一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。
(8)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）。
(9)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。
(10)指令字长：机器指令中二进制代码的总位数。
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。
《计算机组成原理》课后题答案_清华大学出版_秦磊华_吴非··
1.l 解释下列名词摩尔定律：对集成电路上可容纳的晶体管数目、性能和价格等发展趋势的预测，其主要内容是：成集电路上可容纳的晶体管数量每18个月翻一番，性能将提高一倍，而其价格将降低一半。
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。
控制器：计算机的指挥中心，它使计算机各部件自动协调地工作。
时钟周期：时钟周期是时钟频率的倒数，也称为节拍周期或T周期，是处理操作最基本的时间单位。
多核处理器：多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核)。
字长：运算器一次运算处理的二进制位数。
存储容量: 存储器中可存二进制信息的总量。
CPI：指执行每条指令所需要的平均时钟周期数。
MIPS：用每秒钟执行完成的指令数量作为衡量计算机性能的一个指标，该指标以每秒钟完成的百万指令数作为单位。
CPU时间：计算某个任务时CPU实际消耗的时间，也即CPU真正花费在某程序上的时间。
计算机系统的层次结构：计算机系统的层次结构由多级构成，一般分成5级，由低到高分别是：微程序设计级，机器语言级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
基准测试程序：把应用程序中使用频度最高的那那些核心程序作为评价计算机性能的标准程序。
软/硬件功能的等价性：从逻辑功能的角度来看，硬件和软件在完成某项功能上是相同的，称为软/硬件功能是等价的，如浮点运算既可以由软件实现，也可以由专门的硬件实现。
固件：是一种软件的固化，其目的是为了加快软件的执行速度。
可靠性：可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。
产品可靠性定义的要素是三个“规定”：“规定条件”、“规定时间”和“规定功能”。
MTTF：平均无故障时间，指系统自使用以来到第一次出故障的时间间隔的期望值。
MTTR：系统的平均修复时间。
MTBF：平均故障间隔时间，指相邻两次故障之间的平均工作时间。
可用性：指系统在任意时刻可使用的概率，可根据MTTF、MTTR和MTBF等指标计算处系统的可用性。
计算机组成原理白中英(第5版)课后习题-运算方法和运算器(圣才出品)
第2章 运算方法和运算器1．写出下列各整数的原码、反码、补码表示（用8位二进制数）。
其中MSB 是最高位（符号位），LSB 是最低位。
（1）-35（2）128（3）-127（4）-1答：（1）[-35]原=1010 0011[-35]反=1101 1100[-35]补=1101 1101（2）[127]原=0111 1111[127]反=0111 1111[127]补=0111 1111（3）[-127]原=1111 1111[-127]反=1000 0000[-127]补=1000 0001（4）[-1]原=1000 0001[-1]反=1111 1110[-1]补=1111 11112．设[x]补=7650....a a a a ，其中i a 取0或1，若要x>-0.5，求0126,,,...a a a a 的取值。
答：[x]补＝a7. a6 a5…a0①若a7=0，则x>0，满足x>-0.5，此时a0→a6可任意；②若a7=1，则x<=0，要满足x>-0.5，需a6=1。
即a7=1，a6=1，a0→a5有一个不为0。
3．有一个字长为32位的浮点数，符号位1位；阶码8位，用移码表示；尾数23位，用补码表示；基数为2。
请写出：（1）最大数的二进制表示；（2）最小数的二进制表示；（3）规格化数所能表示的数的范围。
答：IEEE 754格式（E的取值范围：1～254，全0和全1分别表示0和无穷大）如下。
（1）最大数的二进制：阶码取最大的正数，尾数取最大的正数，表示为0 11111111 11111111111111111111111即2127×（1-2-23）（2）最小数的二进制：阶码取最大的正数，尾数取最大的负数，表示为1 11111110 11111111111111111111111即-2127×2-23（3）规格化数所能表示数的范围：最小的正数：阶码取最小的负数，尾数取最小的正数0 00000001 00000000000000000000001 即2-127×（2-1+2-23）最大的正数：阶码取最大的正数，尾数取最大的正数0 10000000 11111111111111111111111 即2127×（1+2-1-2-23）最大的负数：阶码取最大的正数，尾数取最大的负数1 10000000 11111111111111111111111 即-2127×（2-1+2-23）最小的负数：阶码取最小的负数，尾数取最小的负数1 00000001 00000000000000000000000 即-2-127所以范围是：-2127至-2-127×（2-1+2-23），2-127×（2-1+2-23）至2127×（1+2-1-2-23）4．将下列十讲制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数。
计算机组成原理复习题带答案
计算机组成原理复习题带答案第1章计算机系统概述⼀、选择题1、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是 C。
A、计算机可以存储⼤量信息B、计算机能代替⼈的脑⼒劳动C、计算机是⼀种信息处理机D、计算机可实现⾼速运算2、1946年2⽉，在美国诞⽣了世界上第⼀台电⼦数字计算机，它的名字叫（1）C，1949年研制成功的世界上第⼀台存储程序式的计算机称为（2）。
（1）A、EDVAC B、EDSAC C、ENIAC D、UNIVAC-Ⅰ（2）A、EDVAC B、EDSAC C、ENIAC D、UNIVAC-Ⅰ3、计算机硬件能直接执⾏的只能是B。
A、符号语⾔B、机器语⾔C、汇编语⾔D、机器语⾔和汇编语⾔4、对计算机软、硬件资源进⾏管理，是 A 的功能。
A、操作系统B、数据库管理系统C、语⾔处理程序D、⽤户程序⼆、填空题1、计算机的各⼤部件通过____总线____________连接在⼀起，它是各部件之间传输信息的通道。
2、计算机按内部信息形式可以分为___模拟____________和___数字信号_两类。
3、计算机硬件⼀般由_运算器，控制器_______、__存储器______、_输⼊_______和、____输出____和五⼤部分组成。
4、运算器是⼀个数据加⼯部件，主要完成⼆进制___算术_______运算及__逻辑________运算。
5、运算器的___位数________越多，计算的精度就越⾼，但是所费的电⼦器件也越多，成本越⾼。
三、简答题1、简述计算机的发展过程。
1、第⼀代电⼦管计算机1946年2⽉，诞⽣了世界上第⼀台电⼦数字计算机——ENIAC ，1949年研制成功的世界上第⼀台存储程序式的计算机EDSAC。
2、第⼆代晶体管计算机1947年在贝尔实验室制成第⼀个晶体管，进⼊20世纪50年代全球出现⼀场以晶体管代替电⼦管的⾰命。
3、第三代集成电路计算机4、⼤规模集成电路计算机5、超⼤规模集成电路计算机3、冯.诺依曼计算机的特点是什么？它包括哪些主要组成部分？各部分的功能是什么？1、计算机由运算器、存储器、控制器、输⼊设备和输出设备五⼤部件组成2、指令和数据以同等的地位存放在存储器内，并可以按地址寻访3、指令和数据均⽤⼆进制数表⽰4、指令由操作码和地址组成。
计算机原理第三章运算方法和运算器综合练习
计算机原理第3章运算方法和运算器综合练习一、选择题知识点：定点补码的加法，减法，不带符号数的运算，溢出 P261、[X]补+[Y]补=[X+Y]补（mod 2n）2、[X-Y]补=[X+（-Y）]补= [X]补+[-Y]补（mod 2n）3、[-Y]补=[[Y]补]变补（注：连同符号位一起变反加1的过程叫变补或求补。
）4、判断溢出条件： C S+1和C S相异时溢出当C S+1C S=00或 C S+1C S=11时不产生溢出。
当C S+1C S=01或C S+1C S=10时则产生溢出。
1、计算机中实现减法运算使用的方法是（）A．从被减数中减去减数 B．从减数中减去被减数再求反C．转换为补码的加法运算 D．依减数的形式再选择一种适当的方法2、定点数作补码加减运算时，其符号位是( )A.与数位分开进行运算B.与数位一起参与运算C.符号位单独作加减运算D.两数符号位作异或运算3、补码加减法运算是（）A ．操作数用补码表示，两数的尾数相加减，符号位单独处理，减法用加法代替B ．操作数用补码表示，符号位与尾数一起参加运算，结果的符号与加减所得相同C ．操作数用补码表示，连同符号位直接相加减，减某数用加负某数的补码代表，结果的符号在运算中形成D ．操作数用补码表示，由数符决定两尾数的操作，符号位单独处理4、执行二进制算术运算11001001+00100111，其运算结果是（）。
A) 11101111 B) 11110000 C) 00000001 D) 101000105、已知X的补码为11101011,Y的补码为01001010，则X+Y的补码为（）。
A、10100001B、11011111C、00110101D、溢出6、已知X的补码为11101011,Y的补码为01001010，则X-Y的补码为（）。
A、10100001B、11011111C、10100000D、溢出7、下面关于溢出的描述正确的是（）A 溢出就是进位B 溢出是指运算结果的最高位向更高位进位或借位C 溢出与补码运算中的模丢失是一个概念D 溢出主要用于判断带符号的运算结果是否超过数的表示范围8、定点运算器运算时产生溢出的原因是（）。
计算机组成原理习题及答案
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＿。
2.完整的计算机系统应包括..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存储器存储器 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,在计算机中该数表示为,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6.在定点运算器中,无论采用双符号位还是单符号位,必须有__C___,它一般用_____来实现.A.译码电路,与非门B.编码电路,或非门C.溢出判断电路,异或门D.移位电路,与或非门7.在定点运算中产生溢出的原因是__C_____.A.运算过程中最高位产生了进位或借位B.参加运算的操作数超出了机器的表示范围C.运算的结果的操作数超出机器的表示范围D.寄存器的位数太少,不得不舍弃最低有效位二、计算题:1.把十进制数X=(+×2-10写成浮点表示的机器数,阶码、尾数分别用原码、反码和补码表示,设阶码4位,阶符1位,尾数15位,尾数符号1位. (原码：1 0010 0 00 反码：1 1101 0 00 补码：1 1110 1 00)2.已知X=,Y=+,求[X]补, [Y]补, [-Y]补, X+Y=,X-Y=存储系统一、选择题:1.存储器是计算机系统中的记忆设备,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2.存储单元是指___B_____. A.存放一个二进制信息的存储元 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3.存储周期是指__D___. A.存储器的读出时间 B.存储器的写入时间 C.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间 D.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔4.和外存储器相比,内存储器的特点是_C_____.A.容量大,速度快,成本低B.容量大,速度慢,成本高C.容量小,速度快,成本高D.容量小,速度快,成本低5.某计算机字长16位,其存储容量64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是_B_____.—64K B. 0---32K C. 0---64KB D. 0---32KB6.某SRAM芯片,其存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为__D__.A. 64,16B. 16,64C. 64,8 ,167.某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为__D___.A. 8,512B. 512,8C. 18,8D. 19,88.某机字长32位,存储容量1MB,若按字编址,它的寻址范围是__C___.A, 0—1M B. 0---512K C. 0---256K D. 0---256KB9.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按字编址,它的寻址范围是__A___.A. 0---1MB. 0---4MBC. 0---4MD. 0---1MB10.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按半字编址,它的寻址范围是_C____.A. 0---4MBB. 0---2MBC. 0---2MD. 0---1MB11.某计算机字长为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它的寻址范围是_C____.A. 0---4MBB. 0---2MBC. 0---2MD. 0---1MB12.主存储器和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.扩大主存储器的数量C.扩大CPU中通用寄存器的数量D.既扩大主存容量又扩大CPU通用寄存器数量13.在cache的地址映射中,若主存中的任意一块可映射到cache内的任意一块的位置上,则这种方法称为__A____.A.全相联映射B.直接映射C.组相联映射D. 混合映射二、填空题:1.对存储器的要求是_容量大__,__速度快__,__成本低___,为了解决这三方面的矛盾,计算机采用_多级__体系结构.能直接访问_主存__和__cache__,但不能直接访问__辅存__和__外设_____.3.广泛使用的__SRAM__和__DRAM__都是半导体__随机读写__存储器.前者的速度比后者快,__集成度_不如后者高.它们的共同特点是断电后__不能___保存信息.4. cache是一种__高速缓冲__存储器,是为了解决CPU和主存之间__速度___不匹配而采用的一项重要的硬件技术.5.三级存储系统是由主存辅存____组成.6.半导体SRAM是靠__触发器___存储信息,半导体DRAM则是靠__电容____存储信息.存储器的刷新一般有_集中式__,__分散式__两种方式,刷新是因为_电荷泄漏，需定期补充___.8.计算机系统的存储系统通常采用层次结构,在选择各层次所采用的器件时,应综合考虑__速度_,_容量_,_位价__等因素.三、分析题:1.设有一个具有24位地址和8位字长的存储器,问(1)该存储器能够存储多少字节的信息(16MB)(2)如果存储器由4M×1位的RAM芯片组成,需要多少片(4*8=32片) (3)需要多少位作芯片选择(4位)2.某SRAM芯片有17位地址线和4位数据线,用这种芯片为32位字长的处理器构成1M×32位的存储器,并采用模块板结构,问: (1)若每个模块板为256K×32位,共需几块板(2)每块板内共需用多少片这样芯片(3)共需多少位地址线,各完成什么功能总线部分：一、填空题：1．计算机中各个功能部件是通过（总线）连接的，它是各部件之间进行信息传输的公共线路。
c03 运算方法与运算器
3、根据加数、被加数、和的符号判断 (1)当操作数中的加数与被加数符号相同 时,若结果的符号与操作数的符号不一 致,表示溢出;否则,表示无溢出。 (2)当两个符号不同的操作数相加时，肯 定不会产生溢出。 例：[X]补=0.1010，[Y]补=0.1001 [X]补+[Y]补=1.0011（溢出）
练习题及参考答案
3.2 定点乘法运算及其实现
实现乘除法运算的方案： 1、使用乘除运算较多，速度要求高时， 硬件直接实现； 2、一般情况，配臵乘除法选件； 3、而对速度要求不高的机器，用软件 实现.
3.2.1 原码一位乘法
1、手算过程（两个无符号数） 例: +0.1101×-0.1011
× 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0
1.已知：X＝－0.01111，Y＝＋0.11001， 求[X]补,[－X]补,[Y]补,[-Y]补,X＋Y＝？ X－Y＝？ 并判断是否溢出。 2．用补码运算方法求X＋Y＝？并判断是否溢 出。 (1)X＝0.1001，Y＝0.1100 (2) X＝－0.0100，Y＝－0.1001 3.用补码方法求X－Y＝?并判断是否溢出。 (1)X＝－0.0100，Y＝0.1001 (2) X＝－0.1011，Y＝0.1010
原码一位乘法
例：已知X=+0.1101 Y=-0.1011 求(X ×Y)原 解：[X]原 =0.1101 [Y]原 =1.1011 Zf = Xf Yf = 1 0 =1 则按原码一位乘法运算规则，求[X×Y]原 的数值部分。 最后求得[X×Y]原 = 1.10001111
流 程 图
判断溢出的方法：
例2 X=0.1011 Y=0.1001 求[X+Y]补 解: [X]变补 = 00.1011 [Y]变补 = 00.1001 [X+Y]变补 = 00.1011 + 00.1001 = 01.0100
第三章 运算方法及运算部件习题
第三章运算方法及运算部件一、选择题：将正确的答案序号填在横线上1．下列数中最小的数是______。
A．（1010011.10101）2 B．（123.55）8C．（53.B0）16 D．（83.75）102．某数在计算机中用8421BCD码表示为0011 1001 1000，其真值为______。
A．398 B．398H C．1630Q D．1110011000B3．ASCII码是对（1）_进行编码的一种方案，它是（2）_的缩写。
（1）A．字符 B．汉字 C．图形符号 D．声音（2）A．余3码 B．十进制数的二进制编码C．格雷码 D．美国标准信息交换代码4．一个1G的硬盘，最多可存放______个ASCII字符。
A. 220B．224 C. 210 D. 2305．存储32个汉字的机内码需要______。
A．16字节 B．32字节 C．64字节 D．128字节6．机器数10000001B，它所代表的数______。
A．一定是-1 B．一定是-127C．一定是-126 D. 以上3个数都有可能7. 假定一个十进制数为-66，按补码形式存放在一个8位寄存器中，该寄存器的内容用十六进制表示为______。
A．C2H B．BEH C．BDH D．42H8．如果X是负数，由［X］补求［X］原是将______。
A．符号位变反，其他各位不变 B．所有位求反，末位加1C．除符号位外，其他位求反后末位加1D．除符号位外，其他位求反9．下列数中，最大的是______。
A．［X］补=1001101 B．［X］原=1001101C．［X］反=1001101 D．［X］移=100110110. 计算机内的溢出是指其运算的结果______。
A．为无穷大B．超出了计算机内存单元所能存储的数值范围C．超出了该指令所指定的结果单元所能存储的数值范围11．计算机中表示地址时使用______。
A．无符号数 B．原码 C．反码 D．补码12. 计算机系统中采用补码运算的目的是为了______。
计算机组成原理：运算方法和运算器单元测试与答案
一、单选题1、补码加/减法是指（）。
A.操作数用补码表示，由数符决定两尾数的操作，符号位单独处理。
B.操作数用补码表示，两尾数相加/减，符号位单独处理；C.操作数用补码表示，连同符号位直接相加，减某数用加某数的机器负数代替，结果的符号在运算中形成；D.操作数用补码表示，符号位和尾数一起参加运算，结果的符号与加/减数相同；正确答案：C2、8位补码10010011等值扩展为16位后，其机器数为（）。
A.1000000010010011B.0000000010010011C.1111111110010011D.1111111101101101正确答案：C3、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（）来实现。
A.补码运算的二进制减法器B.补码运算的二进制加法器C.补码运算的十进制加法器D.原码运算的二进制减法器正确答案：B4、在双符号位判别溢出的方案中，出现正溢出时，双符号位应当为（）。
A.11B.01C.00D.10正确答案：B5、当定点运算发生溢出时，应进行（）。
A.向左规格化B.发出出错信息C.舍入处理D.向右规格化正确答案：B6、四片74181 ALU和一片74182 CLA器件相配合，具有如下进位传递功能：（）。
A.行波进位B.组内行波进位，组间先行进位C.组内先行进位，组间行波进位D.组内先行进位，组间先行进位正确答案：D7、在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是（）。
A.元器件速度B.门电路的级延迟C.各位加法器速度的不同D.进位传递延迟正确答案：D8、当定点运算发生溢出时，应进行（）。
A.向右规格化B.向左规格化C.舍入处理D.发出出错信息正确答案：D9、原码加减交替除法又称为不恢复余数法，因此（）。
A.不存在恢复余数的操作B.当某一步运算不够减时，做恢复余数的操作C.当某一步余数为负时，做恢复余数的操作D.仅当最后一步余数为负时，做恢复余数的操作正确答案：D10、4片74181ALU和1片74182CLA相配合，具有（）传递功能。
计组课后习题答案
计算机组成原理习题参考答案仅供参考，与考试无直接关联第一章计算机系统概论习题参考答案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。
计算机组成原理习题 第二章运算方法和运算器
第二章习题一、填空题：1.一个定点数由A.______和B.______两部分组成，根据小数点位置不同，定点数有C.______和D.______两种表示方法。
2.数的真值变成机器码可采用A. ______表示法，B. ______表示法，C.______表示法，移码表示法。
3.若[ x1 ]补 = 11001100， [x2 ]原 = 1.0110 ，则数x1和x2的十进制数真值分别是A.______和B.______。
4.移码表示法主要用于表示浮点数的A.______码，以利于比较两个B.______数的大小和进行C.______操作。
5.按IEEE754标准，一个浮点数由A.___, 阶码E, 尾数M三个域组成。
其中阶码E 的值等于指数的B.___, 加上一个固定C.___。
6.若浮点数格式中阶码的基数已定，且尾数采用规格化表示法，则浮点数的表示范围取决于A. 的位数，而精度取决于B. 的位数。
二、选择题：1.（2000）10化成十六进制数是______。
A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7FO）162.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D. ASCⅡ码3.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. 只做加法C.能暂时存放运算结果D. 既做算术运算，又做逻辑运算4.某机字长32位。
其中1位符号位，31位表示尾数。
若用定点整数表示，则最大正整数为______。
A. +(231-1)B. +(230-1)C. +(231+1)D. +(230+1)5.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______。
A．节约元件 B. 运算速度快 C. 物理器件性能决定 D. 信息处理方便6.某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。
若用定点整数表示，则最小负整数为______。
计算机组成与系统结构习题参考答案
计算机组成与系统结构习题答案第1章计算机系统概述1-1 见教材1.1.2。
1-2 见教材1.2.1。
1-3 见教材1.2.1。
1-4 见教材1.2.3。
1-5 见教材1.3.1。
1-6 各需KN ns 、KN 2 ns 、KN 3 ns 的时间。
1-7 需要K M N s 、K 22M N s 和K 33MN s 的时间。
1-8 透明的有：指令缓冲器、时序发生器、乘法器、主存地址寄存器、先行进位链、移位器。
1-9 见教材1.4.2。
1-1053.01910==F1-11 CPI=1.55， 运算速度≈25.81MIPS程序执行时间=3.875×10-3s 1-12 （1）平均CPI=2.28。
（2）MIPS 速率≈43.86MIPS 。
1-13 第二种方法效果就好。
第2章数据的机器层次表示2-1 (725.6875)10=(1325.54)8=(2D5.B)16=(1011010101.1011)22-2 (111010.011)2=(72.3)8=(3A.6)16。
(1000101.1001)2=(105.44)8=(45.9)16。
2-3 真值 原码 补码 反码 0 -0 0.1000 -0.1000 0.1111 -0.1111 1101 -110100000000 10000000 0.1000000 1.1000000 0.1111000 1.1111000 00001101 1000110100000000 00000000 0.1000000 1.1000000 0.1111000 1.0001000 00001101 1111001100000000 11111111 0.1000000 1.0111111 0.1111000 1.0000111 00001101 111100102-4真值原码补码反码1670.0111 0.0111 0.01111640.0100 0.0100 0.01001610.0001 0.0001 0.00010 0.0000 0.0000 0.0000-0 1.0000 0.0000 1.1111-161 1.0001 1.1111 1.1110-164 1.0100 1.1100 1.1011-167 1.0111 1.1001 1.10002-5[X1]补=0.10100，[X2]补=1.01001。
第六章计算机的运算方法(含答案)
第六章运算方法1 下列数中最小的数为——。
A．(101001)2 B (52)8 C （2B）162．下列数中最大的数为。
A．()2 B．(227)d C．(96)163．设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式(含1位符号位)，对应于十进制数（-27），寄存器内容为一——。
A．27H B．9BH C．E5K4．对真值0表示形式唯一的机器数是——oA．原码B．补码和移码 C 反码 D 以上都不对}5．6 在整数定点机中，下述正确的说法是A．原码和反码不能表示—1，补码可以表示—1B．三种机器数均可表示—1c．三种机器数均可表示—1，且三种机器数的表示范围相同7在小数定点机中，下述说法正确的是——。
A．只有补码能表示—1B．只有原码不能表示—1c．三种机器数均不能表示—18．某机字长8位．采用形式(其中1位为符号位)则机器数所能表示的范围:A．一127—127 D．一128，十128 C 一128一十1279、用n+1位字长表示定点数(其中1位为符号位)，它所能表示的整数范围是能表示的小数范围是。
A、阶码取4位(台阶符1位)，尾数取12位(合数符1位) B．阶码取5位(台阶符1位)，尾数取11位(合数符1位) c．阶码取8位(含阶符1位)，尾数取8位(合数符1位)【70在下述有关不恢复余数法何时需恢复余数的说法中，——是正确的A最后一次余数为正时，要恢复B．最后一次余数为负时，要恢复C．最后一次余数为。
时，要恢复D．任何时候都不恢复余数71．在定点机中执行算术运其时会产生溢出，其原因是——。
：A．主存容量不够B．运算结果无法表示c．操作数地址过大D．以上都对72．在浮点机中，下列说法是正确的。
A．尾数的第一数位为1时，即为规格化形式B、尾数的第一数值与数符不同时，即为规格化形2c．不同的机器数有不同的规格化形式D尾数的第一数值为。
时，即为规格化形式73．在浮点机中，判断原码规格化形式的原则是一A．尾数的符号位与第一数位不同B．尾数的第一数位为I，数符任意*c．尾数的符号伦与第一数位相同D阶符与数符不同74在浮点机中，判断补码规格化形式的原则是--A尾数的第一数值为l，数符任意B．尾数的符号位与第一数值相同c．尾数的符号位与第一数值不同D．阶符与数符不同75．7677．运算器的主要功能是进行{A．算术运其c．算术逻辑运算78．运算器由许多部件组成，其核心部分是A数据总线B逻辑运算c．累加寄存器D初等函数运算79．定点运算器用来进行——。
运算器练习题
运算器练习题一、填空题1、8位二进制补码（反码、原码、移码）表示整数的最小值为（-128），最大值为（127）。
2、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）。
3、（原码、反码）对0的表示有两种形式，（补码、移码）有一种。
4、若【x】补=1000，则x=（-8）。
5、浮点数中尾数用补码表示时，其规格化特征是（符号位与尾数最高位相反）。
6、一个定点数由（符号位）和（数值）两部分组成，根据小数点的位置不同，定点数有（定点小数）和（定点整数）两种表示方法。
7、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）。
8、若浮点数格式中基数一定，且尾数采用规格化表示法，则浮点数的表示范围取决于（阶码）的位数，而精度取决于（尾数）的位数。
9、设阶码8位（最左一位为符号位），用移码表示，而尾数为24为（最左一位为符号位），用规格化补码表示，则它能表示的最大整数的阶码为（11111111），尾数为（011111111111111111111111），而绝对值最小的负数的阶码为（），尾数为（）。
10、汉字的（输入码、内码、字模码）是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。
11、为使汉字机内码与ASCII相区别，通常将汉字机内码的最高位置（1）。
12、一个24×24点阵的汉字，需要（72）字节的存储空间。
二、选择题1、计算机表示地址时使用（无符号数）。
2、字长16位，用定点补码小数表示时，一个字能表示的范围为（-1～1-2-15）。
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，则最小正整数为（＋1），最大负数值为（－232）。
4、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是（1/2～1-2-11）。
5、在浮点数编码表示中，（基数）在机器数中不出现，是隐含的。
6、浮点数的表示范围和精度取决于（阶码的位数和尾数的位数）。
计算机专业基础综合计算机组成原理(运算方法和运算器)模拟试卷1
计算机专业基础综合计算机组成原理（运算方法和运算器）模拟试卷1(总分：52.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：8，分数：16.00)1.下列数中最小的数为( )。
A.(101001) 2B.(52) 8C.(101001) NCD√D.(233) 162.针对8位二进制数，下列说法中正确的是( )。
A.－127的补码为10000000B.－127的反码等于0的移码√C.+1的移码等于－127的反码D.0的补码等于－1的反码3.32位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为8位，尾数为23位。
则它所能表示的最大规格化正数为( )。
A.+(2－2 －23 )×2 +127√B.+(1－2 －23 )×2 +127C.+(2－2 －23 )×2+2 +255D.2 +127－2 －234.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是( )码。
A.原B.补√C.反D.移5.长度相同但格式不同的2种浮点数，假设前者阶码长、尾数短，后者阶码短、尾数长，其他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为( )。
A.两者可表示的数的范围和精度相同B.前者可表示的数的范围大但精度低√C.后者可表示的数的范围大且精度高D.前者可表示的数的范围大且精度高6.运算器虽有许多部件组成，但核心部分是( )。
A.数据总线B.算术逻辑运算单元√C.多路开关D.通用寄存器7.在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有( )，它一般用( )来实现。
A.译码电路，与非门B.编码电路，或非门C.溢出判断电路，异或门√D.移位电路，与或非门8.下溢指的是( )。
A.运算结果的绝对值小于机器所能表示的最小绝对值B.运算的结果小于机器所能表示的最小负数√C.运算的结果小于机器所能表示的最小正数D.运算结果的最低有效位产生的错误二、计算题(总题数：13，分数：26.00)9.设[x] 补 =x 0．x 1 x 2…x n，求证： [1／2x]=x 0．x 0 x 1 x 2…x n__________________________________________________________________________________________正确答案：(正确答案：因为x=－x 0 + x i 2 －i，所以x i 2 －i =－x 0 + x i 2 －i =－x 0 + x i 2 －(i+1)根据补码与真值的关系则有 [1／2x] 补 =x 0．x 0 x 1 x 2…x n由此可见，如果要得到[] 补，只要将[x] 补连同符号位右移i位即可。
(完整word版)计算机组成原理期末试题及答案
第一章计算机系统概论计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。
早起将运算器和控制器合在一起称为CPU（中央处理器）。
目前的CPU包含了存储器，因此称为中央处理器。
存储程序并按地址顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机的工作原理，也是CPU自动工作的关键。
计算机系统是一个有硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序级、一般程序级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成，每一级上都能进行程序设计，且得到下面各级的支持。
习题：4冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括那些主要组成部分？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？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？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，称为程序第二章运算方法和运算器按对阶操作。
直接使用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。
为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、子模码等三种不同用途的编码。
1第三章 内部存储器CPU 能直接访问内存（cache 、主存）双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构。
cache 是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU 和主存之间速度不匹配而采用的一项重要的硬件技术，并且发展为多级cache 体系，指令cache 与数据cache 分设体系。
要求cache 的命中率接近于1适度地兼顾了二者的优点又尽量避免其缺点，从灵活性、命中率、硬件投资来说较为理想，因而得到了普遍采用。
习题： 1设有一个具有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，需要多少片；（3）需要多少位地址做芯片选择？(1)字节M 4832*220= (2)片84*28*51232*1024==K K (3)1位地址作芯片选择 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4M ×8位DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用内存条结构形式，问：（1） 若每个内存条16M ×64位，共需几个内存条？（2）每个内存条共有多少DRAM 芯片？ （3）主存共需多少DRAM 芯片？CPU 如何选择各内存条？(1). 共需模块板数为m ：m=÷2^24=4(块)(2). 每个模块板内有DRAM 芯片数为32 (片)(3) 主存共需DRAM 芯片为：4*32=128 (片)每个模块板有32片DRAM 芯片，容量为16M ×64位，需24根地址线(A23~A0) 完成模块板内存储单元寻址。
计算机组成原理前3章课后习题参考答案-
白中英第五版计算机组成原理课后习题参考答案第一章计算机系统概述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？答：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，其中存储程序是指将程序和数据事先存放到存储器中，而程序控制是指控制器依据存储的程序来控制全机协调地完成计算任务。
总体来讲，存储程序并按地址顺序执行，这就是冯•诺依曼型计算机的主要设计思想。
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？答：见教材P8和P10。
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？答：见教材P10。
第二章运算方法和运算器1、写出下列各整数的原码、反码、补码表示（用8位二进制数）。
3、有一个字长为32位的浮点数，符号位1位，阶码8位，用移码表示，尾数23位，用补码表示，基数为2，请写出：（1）最大数的二进制表示阶码用移码表示，题中并未说明具体偏移量，故此处按照移码的定义，即采用偏移量为27=128，则此时阶码E的表示范围为0000 0000~1111 1111，即0~255，则在上述条件下，浮点数为最大数的条件如下：所以最大数的二进制表示为：0 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 111对应十进制真值为：+（1-2-23）×2127（2）最小数的二进制表示浮点数为最小数的条件如下：所以最小数的二进制表示为：1 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 000对应十进制真值为：-1×2127（3）规格化数所表示数的范围规格化要求尾数若为补码表示，则符号位和最高有效位符号必须不同。
（A）浮点数为最大正数的条件如下：所以最大正数的二进制表示为：0 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 111对应十进制真值为：+（1-2-23）×2127（B）浮点数为最小正数的条件如下：所以最小正数的二进制表示为：0 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0000 000对应十进制真值为：+2-1×2-128=+2-129（C）浮点数为最大负数的条件如下：所以最大负数的二进制表示为：0 0000 0000 0111 1111 1111 1111 1111 111对应十进制真值为：-（2-1+2-23）×2-128（D）浮点数为最小负数的条件如下：所以最小负数的二进制表示为：0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 000对应十进制真值为：-1×2127所以，规格化数所表示数的范围如下：正数+2-129~+（1-2-23）×2127负数-2127 ~-（2-1+2-23）×2-1284、将下列十进制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数。
计算机科学导论(第4版)习题答案-第1、2章
第1章概述习题(答案)一．选择题1. D2.C3.D4.B5.A6. B7. CD8.C9.A 10. ABC11.A 12.C 13.B 14.B 15. A16.A 17.C 18.A 19. ABC 20.B21.ABCD 22.C 23. ABCDE二．简答题1．举例说明石子计数的过程早上放10头牛出去，就拿10颗小石子表示，晚上牛回来清数时，就以小石子的数量来逐个进行清点，看看是否一致。
2．简述计算机的发展阶段计算机的出现是20世纪最辉煌的成就之一，按照采用的电子器件划分，计算机大致经历了四个阶段。
1. 第一代计算机(1946—1957)其主要特征是逻辑器件使用了电子管，用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备，用磁鼓或磁带作为外存储器，使用机器语言编程。
第一台计算机需要工作在有空调的房间里，如果希望它处理什么事情，需要把线路重新连接接，把成千上万的线重新焊接。
1949年发明了可以存储程序的计算机，这些计算机使用机器语言编程，可存储信息和自动处理信息，存储和处理信息的方法开始发生革命性的变化。
第一代计算机体积大、运算速度低、存储容量小、可靠性低。
几乎没有什么软件配置，主要用于科学计算。
尽管如此，第一代计算机却奠定了计算机的技术基础，如二进制、自动计算及程序设计等，对以后计算机的发展产生了深远的影响。
其代表机型有：ENIAC、IBM650(小型机)、IBM709(大型机)等。
2. 第二代计算机(1958—1964)其主要特征是使用晶体管代替了电子管，内存储器采用了磁芯体，引入了变址寄存器和浮点运算部件，利用I/O处理机提高了输入输出能力。
这不仅使得计算机的体积缩小了很多，同时增加了机器的稳定性并提高了运算速度，而且计算机的功耗减小，价格降低。
在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序，并且推出了Fortran、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序，降低了程序设计的复杂性。
除应用于科学计算外，它还开始应用在数据处理和工业控制等方面。
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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/)2=(10111×2-111)2=(0.0001011)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= [Y]反=[Y]补= [Y]移=011111112. 设[X]补= a0，a1，a2…a6 , 其中a i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. 有一个字长为32位的浮点数，阶码10位（包括1位阶符），用移码表示；尾数22位（包括1位尾符）用补码表示，基数R=2。
请写出：(1) 最大数的二进制表示；(2) 最小数的二进制表示；(3) 规格化数所能表示的数的范围；(4) 最接近于零的正规格化数与负规格化数。
解：（1）11 0111111（2）11 0000000（3）11 0111111～01 0000000（4）0000000000 0000000000000000000001～0000000000 11111114. 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 00（2） -27/64= -11011B×= -0.011011B= -0.11011B×浮点规格化数 : 1111 005. 已知X和Y, 用变形补码计算X+Y, 同时指出运算结果是否溢出。
（1）X=0.11011 Y=0.00011（2）X= 0.11011 Y= -0.10101（3）X=-0.10110 Y=-0.00001解：（1）先写出x和y的变形补码再计算它们的和[x]补=00.11011 [y]补=00.00011[x+y]补=[x]补+[y]补=00.11011+00.00011=0.11110∴ x+y=0.1111B 无溢出。
（2）先写出x和y的变形补码再计算它们的和[x]补=00.11011 [y]补=11.01011[x+y]补=[x]补+[y]补=00.11011+11.01011=00.00110∴ x+y=0.0011B 无溢出。
（3）先写出x和y的变形补码再计算它们的和[x]补=11.01010 [y]补=11.11111[x+y]补=[x]补+[y]补=11.01010+11.11111=11.01001∴ x+y= -0.10111B 无溢出6. 已知X和Y, 用变形补码计算X-Y, 同时指出运算结果是否溢出。
(1) X=0.11011 Y= -0.11111(2) X=0.10111 Y=0.11011(3) X=0.11011 Y=-0.10011解：（1）先写出x和y的变形补码，再计算它们的差[x]补=00.11011 [y]补=11.00001 [-y]补=00.11111[x-y]补=[x]补+[-y]补=00.11011+00.11111=01.11010∵运算结果双符号不相等∴ 为正溢出X-Y=+1.1101B（2）先写出x和y的变形补码，再计算它们的差[x]补=00.10111 [y]补=00.11011 [-y]补=11.00101[x-y]补=00.10111+11.00101=11.11100∴ x-y= -0.001B 无溢出7. 用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算X×Y。
（1）X=0.11011 Y= -0.11111（2）X=-0.11111 Y=-0.11011解：（1）用原码阵列乘法器计算：[x]原=0.11011 [y]原=1.000011 1 0 1 1×) 1 1 1 1 1----------------------------------1 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 1-----------------------------------------1 1 0 1 0 0 0 1 0 1[x×y]原=1.1∴ x×y= -0.1（2）用补码阵列乘法器计算：[x]补=0.11011 [y]补=1.00001(0) 1 1 0 1 1×) (1)0 0 0 0 1----------------------------------(0) 1 1 0 1 1(0) 0 0 0 0 0（0）0 0 0 0 0(0) 0 0 0 0 0(0) 0 0 0 0 0(0) (1) (1) (0) (1) (1)-----------------------------------------(1) 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1[x×y]补=1.00∴ x×y= -0.018．用原码阵列除法器计算X÷Y。
（1）X=0.11000 Y= -0.11111（2）X=-0.01011 Y=0.11001解：（1）[x]原=[x]补=0.11000 [-∣y∣]补=1.00001被除数 X 0.11000+[-∣y∣]补 1.00001----------------------余数为负 1.11001 →q0=0左移 1.10010+[|y|]补0.11111----------------------余数为正0.10001 →q1=1左移 1.00010+[-|y|]补 1.00001----------------------余数为正0.00011 →q2=1左移 0.00110+[-|y|]补 1.00001----------------------余数为负 1.00111 →q3=0左移 0.01110+[|y|]补0.11111----------------------余数为负 1.01101 →q4=0左移 0.11010+[|y|]补0.11111----------------------余数为负 1.11001 →q5=0+[|y|]补0.11111----------------------余数 0.11000故[x÷y]原=1.11000 即x÷y= -0.11000B余数为0.11000B×9. 设阶为5位(包括2位阶符), 尾数为8位(包括2位数符), 阶码、尾数均用补码表示, 完成下列取值的[X+Y]，[X-Y]运算：（1）X=×(-0.011110)（2）X=×（-0.010110） Y=×(0.010110)解：（1）将y规格化得：y=×(-0.111100)[x]浮=1101，00.100101 [y]浮=1101，11.000100 [-y]浮=1101，00.111100① 对阶[ΔE]补=[Ex]补+[-Ey]补=1101+0011=0000∴ E x=E y② 尾数相加相加相减00.100101 00.100101+ 11.000100 + 00.111100------------ --------------11.101001 01.100001[x+y]浮=1101,11.101001 左规 [x+y]浮=1100,11.010010∴ x+y=×(-0.101110)[x-y]浮=1101,01.100001 右规 [x-y]浮=1110,00.1100001舍入处理得 [x-y]浮=1110,00.110001∴ x-y=×0.110001（2） [x]浮=1011，11.101010 [y]浮=1100，00.010110 [-y]浮=1100，11.101010① 对阶[ΔE]补=[Ex]补+[-Ey]补=1011+0100=1111∴ △E= -1 [x]浮=1100，11.110101(0)② 尾数相加相加相减11.110101(0) 11.110101(0)+ 00.010110 + 11.101010-------------- ------------------00.001011(0) 11.011111(0)[x+y]浮=1100,00.001011(0) 左规 [x+y]浮=1010,00.1011000∴ x+y=×0.1011B[x-y]浮=1100,11.011111(0)∴ x-y=×（-0.100001B）14. 某机字长16位，使用四片74181组成ALU，设最低位序标注为0位，要求：（1）写出第5位的进位信号C6的逻辑表达式；（2）估算产生C6所需的最长时间；（3）估算最长的求和时间。
解：（1）组成最低四位的74181进位输出为：C4=G+P C0，C0为向第0位的进位其中：G=y3+x3y2+x2x3y1+x1x2x3y0, P=x0x1x2x3所以：C5=y4+x4C4C6=y5+x5C5=y5+x5y4+x5x4C4（2）设标准门延迟时间为T，"与或非"门延迟时间为1.5T，则进位信号C0由最低位传送至C6需经一个反相器，两级"与或非"门，故产生C6的最长延迟时间为：T+2×1.5T=4T（3）最长求和时间应从施加操作数到ALU算起：第一片74181有3级"与或非"门（产生控制参数x0，y0C n+4）,第二、第三片74181共2级反相器和2级"与或非"门（进位链），第四片74181求和逻辑（1级"与或非"门和1级半加器，其延迟时间为3T），故总的加法时间为：T=3×1.5T+2T+2×1.5T+1.5T+1.5T+3T=14T17．设A，B，C是三个16位的通用寄存器，请设计一个16位定点补码运算器，能实现下述功能：（1）A±B→A（2）B×C→A, C（高位积在寄存器A中）（3）A÷B→C（商在寄存器C中）解：设计能完成加、减、乘、除运算的16位定点补码运算器框图。