计算机组成原理第六章答案上课讲义
计算机组成原理第六章答案,DOC
欢迎共阅1.写出下列各数的原码、反码、补码、移码(用8位二进制表示),其中MSB是最高位(符号位),LSB 是最低位。
如果是小数,则小数点在MSB之后;如果是整数,则小数点在LSB之后。
???(1)-59/64???????(2)27/128???????(3)-127/128?????(4)用小数表示-1???(5)用整数表示-1?(6)-127?????????(7)35???????????(8)-128???2.设[x]补=x0.x1x2x3x4,其中x i取0或1,若要使x>-0.5,则x0、x1、x2、x3、x4的取值应满足什么条件????3.若32位定点小数的最高位为符号位,用补码表示,则所能表示的最大正数为?????,最小正数为?????,最大负数为?????,最小负数为?????;若32位定点整数的最高位为符号位,用原码表示,???4.23位,最小正数为?????,???5.???(1)将???(2)???6.尾数值占??????(1)???(2)???(3)???7.???8.???9.=+0.00 (01)???10.123456???11.已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出运算结果是否发生溢出。
???(1)x=0.11011?????y=-0.10101???(2)x=-10110??????y=-00011???12.已知x和y,用变形补码计算x-y,同时指出运算结果是否发生溢出。
???(1)x=0.10111?????y=0.11011???(2)x=11011???????y=-10011???13.已知[x]补=1.1011000,[y]补=1.0100110,用变形补码计算2[x]补+1/2[y]补=?,同时指出结果是否发生溢出。
???14.已知x和y,用原码运算规则计算x+y,同时指出运算结果是否发生溢出。
???(1)x=0.1011,y=-0.1110???(2)x=-1101,y=-1010???15.已知x和y,用原码运算规则计算x-y,同时指出运算结果是否发生溢出。
第6章习题答案 计算机组成原理课后答案(清华大学出版社 袁春风主编)
习题1.给出以下概念的解释说明。
指令周期(Instruction Cycle)机器周期(Machine Cycle)同步系统(Synchronous system)时序信号(Timing signal)控制单元(Control Unit, CU)执行部件(Execute Unit,EU)组合逻辑元件(Combinational logic element)或操作元件(Operate element)时序逻辑元件(Sequential logic circuit)或状态元件(State element)多路选择器(Multiplexor)扩展器(Extension unit)“零”扩展(0- extend)“符号”扩展(Sign extend)算术逻辑部件ALU(Arithmetic Logic Unit)加法器(Adder)CPU总线(CPU Bus)寄存器堆(Register file)定时方式(Clocking methodology)边沿触发(Edge-triggered)寄存器写信号(Register Write)指令存储器(Instruction Memory)数据存储器(Data Memory)程序计数器(Program Counter)指令寄存器(Instruction Register)指令译码器(Instruction Decoder)时钟周期(Clock Cycle)主频(CPU Clock Rate / Frequency 转移目标地址(Branch target address)控制信号(Control signal)微程序控制器(Microprogrammed control)硬布线控制器(Hardwared control)控制存储器(Control Storage,控存CS)微代码(Microcode)微指令(Microinstruction)微程序(Microprogram)固件(Firmware)中断过程(Interrupt Processing)异常(Exception)故障(fault)自陷(Trap) 终止(Abort)中断(Interrupt)中断服务程序(Interrupt Handler)中断允许位(Interrupt Enable Bit)关中断(Interrupt OFF)开中断(Interrupt ON)中断响应(Interrupt Response)向量中断(Vector Interrupt)中断向量(Interrupt vector)中断向量表(Interrupt vector table)向量地址(vector Address)中断类型号(Interrupt number)2. 简单回答下列问题。
《计算机组成原理》第6章习题答案
第6章习题答案1.控制器有哪几种控制方式?各有何特点?解:控制器的控制方式可以分为3种:同步控制方式、异步控制方式和联合控方式。
同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制,在每个机器周期中产生统一目的节拍电位和工作脉冲。
这种控制方式设计简单,容易实现;但是对于许多简单指令说会有较多的空闲时间,造成较大数量的时间浪费,从而影响了指令的执行速度。
异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制,而根据指令或部件的具体况决定,需要多少时间,就占用多少时间。
异步控制方式没有时间上的浪费,因而提高机器的效率,但是控制比较复杂。
联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。
2.什么是三级时序系统?解:三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。
计算机中每个指令周期划分若干个机器周期,每个机器周期划分为若干个节拍,每个节拍中设置一个或几个工脉冲。
3.控制器有哪些基本功能?它可分为哪几类?分类的依据是什么?解:控制器的基本功能有:(1)从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。
(2)对指令进行译码或测试,产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。
(3)指挥并控制CPU、主存和输入输出设备之间的数据流动。
控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型3类,分类的依据在于控制器的核心——微操作信号发生器(控制单元CU)的实现方法不同。
4.中央处理器有哪些功能?它由哪些基本部件所组成?解:从程序运行的角度来看,CPU的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。
对于冯·诺依曼结构的计算机而言,数据流是根据指令流的操作而形成的,也就是说数据流是由指令流来驱动的。
中央处理器由运算器和控制器组成。
5.中央处理器中有哪几个主要寄存器?试说明它们的结构和功能。
解:CPU中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的,它可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。
第六章计算机组成原理课后答案(第二版)
第六章12. 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、-27/1024所对应的机器数。
要求如下:(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位将十进制数转换为二进制:x1= 51/128= 0.0110011B= 2-1 * 0.110 011Bx2= -27/1024= -0.0000011011B = 2-5*(-0.11011B)则以上各数的浮点规格化数为:(1)[x1]浮=1,0001;0.110 011 000 0[x2]浮=1,0101;1.110 110 000 0(2)[x1]浮=1,1111;0.110 011 000 0[x2]浮=1,1011;1.001 010 000 0(3)[x1]浮=0,1111;0.110 011 000 0[x2]浮=0,1011;1.001 010 000 016.设机器数字长为16位,写出下列各种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;(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。
(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。
解:(1)无符号整数:0 —— 216 - 1,即:0—— 65535;无符号小数:0 —— 1 - 2-16,即:0 —— 0.99998;(2)原码定点小数:-1 + 2-15——1 - 2-15,即:-0.99997 —— 0.99997(3)补码定点小数:- 1——1 - 2-15,即:-1——0.99997(4)补码定点整数:-215——215 - 1 ,即:-32768——32767(5)原码定点整数:-215 + 1——215 - 1,即:-32767——32767(6)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= 1,11 111;1.000 000 001 ,即 -2-9⨯2-31最小负数= 0,11 111;1.111 111 111,即 -(1-2-9)⨯231则负数表示范围为:-(1-2-9)⨯231 —— -2-9⨯2-31最大正数= 0,11 111;0.111 111 111,即(1-2-9)⨯231最小正数= 1,11 111;0.000 000 001,即 2-9⨯2-31则正数表示范围为:2-9⨯2-31 ——(1-2-9)⨯231(7)当机器数采用补码规格化形式时,若不考虑隐藏位,则最大负数=1,00 000;1.011 111 111,即 -2-1⨯2-32最小负数=0,11 111;1.000 000 000,即 -1⨯231则负数表示范围为:-1⨯231 —— -2-1⨯2-32最大正数=0,11 111;0.111 111 111,即(1-2-9)⨯231最小正数=1,00 000;0.100 000 000,即 2-1⨯2-32则正数表示范围为:2-1⨯2-32 ——(1-2-9)⨯23117.设机器数字长为8位(包括一位符号位),对下列各机器数进行算术左移一位、两位,算术右移一位、两位,讨论结果是否正确。
计算机组成原理(第六章1)解析
总线系统
计算机通常使用二进制数码,它们可用电位
的高、低来表示,也可用脉冲的有、无来表示。
计算机中传输信息常采用三种方式:
①串行传送 ②并行传送 ③分时传送。
出于速度和效率上的考虑,总线上传送的信息
通常采用并行传送方式;
而出于传送距离、性价比及可靠性考虑,总线上
的信息又可采用串行传送方式。
总线系统
1.串行传送
ABUS
DBUS
CBUS
简单总线结构的不足之处在于:
( 1)
CPU是总线上的唯一主控者,增加CPU
的工作负担;
( 2)
总线信号是CPU引脚信号的延伸,即:
总线结构与CPU外部结构紧密相关,因
而通用性较差。
现代流行的总线内部结构如图6.4(教材P189)。
CAI演示
在现代总线结构中,CPU和它片内的Cache一起作为一个 模块与总线相连,系统中允许有多个这样的处理器模块。 由总线控制器负责完成多个总线请求者之间的仲裁与协调。 现代总线特点: 追求一种与系统结构、CPU组成、系统集成技术无关的 开发标准,并能满足包括单核或多核系统的主控者对环境的 需求。
接口:又称I/O适配器,具体指CPU与主存、外围 设备之间通过总线进行相互连接的标准逻辑部件。
AB DB
CPU
Interface 接口
BUS
外部 设备
CB
演示
接口部件在所连接的两个部件之间起着“缓冲、
转换器”的作用,以便实现彼此之间的信息交互。
为了使各类外围设备能接入系统,并与CPU正
确地交互工作,CPU必须通过各设备的接口,来协
线仲裁器。主板上一般至少有3个PCI总线扩充槽。
总线系统
计算机组成原理第六章中央处理器(含答案)
第六章中央处理器6.1 CPU组成与功能随堂测验1、控制CPU内数据通路传送的部件是()(单选)A、程序控制器B、时序产生器C、指令译码器D、操作控制器2、下列可能是CPU组成部件的是( )(多选)A、程序计数器PCB、指令寄存器IRC、累加器ACD、算术逻辑运算单元ALU3、下列属于CPU功能的是()(多选)A、算术逻辑运算功能B、存储控制功能C、操作控制功能D、异常控制功能4、下列关于程序计数器的下列描述中,正确的是()(多选)A、指令执行过程中会保存当前正在执行的指令地址B、指令执行过程中会保存下一条指令的地址C、其值不一定按PC+“1”的方式改变D、CPU中可以没有PC6.2 数据通路随堂测验1、下列关于数据通路的叙述中,正确的是()(多选)A、数据通路是指令周期内信息传输的路径B、不同指令执行使用的数据通路可以不同C、同一指令在执行的不同阶段使用的数据路径不同D、不同数据路径不能使用相同的功能部件2、下图是数据通路中反映时间关系的原理图。
下列关于该图中几个时间关系描述的描述中,正确的是()(多选)A、建立时间setup 指触发器时钟到来之前数据应该保持稳定不变时间,否则数据不能在该时钟有效时被打入触发器B、保持时间hold 指触发器时钟到来之后数据应该保持稳定不变时间,否则数据不能在该时钟有效时被打入触发器C、CLk-to-Q是指时钟有效之后新输入的值稳定出现在输出端所经历的时延D、由此可知该电路的时钟最后最小值为setup + hold + Clk-to-Q3、下列关于数据通路结构及其影响的描述中,正确的是()(多选)A、常用的数据通路有专用通路和共享通路两种B、相同指令在不同数据通路结构下数据路径不同C、完成相同指令在不同数据通路结构下需要的控制信号不同D、相同指令在不同数据通路结构下执行的效率不同6.4 数据通路实例随堂测验1、下图为单总线结构数据通路实例关于该数据通路的下列描述中,正确的是() (多选)A、PC +“1" 的数据通路为PC -> X -> ALU ->Z -> PCB、取指令的数据通路为:PC -> AR -> MEM -> DR -> IRC、所有控制寄存器向总线数据的控制信号,如R2out, Zout等都一定不能同时有效D、所有控制从总线向寄存器输入的控制信号,如Xin,R2in等一定不能同时有效2、下图为另一种单总线结构的CPU原理图假定PCout 兼有使PC +”1"的功能,围绕该图的下列描述中,正确的是()(多选)参考答案如下:A、实现PC + "1"的数据通路是PC -> PCB、取指令的数据通路为:PC-> AR -> 主存-> DR -> IRC、PCout、DRout 、IRA out 及bus1->BUS 都一定不能同时有效D、某采用简洁寻址的指令其执行阶段的数据通路一定包含: IR -> AR ->主存->DR->AR->主存->DR3、下图为基于专用通路的CPU结构围绕该图的下列描述中,正确的是()(多选)A、取指令的数据通路为PC-> 指令寄存器B、完成PC 增量操作的数据通路为:PC-> PC+1 部件-> PCBranch ->MUX1->PCC、由于使用了专题通路结构和多路选择器,所有功能部件的输出将不再有数据冲突D、图中PC 既是指令地址寄存器也是数据地址寄存器6.1D、ABCD、ACD、ABC6.2ABC、ABC、ABCD6.4ABC、ABCD、ABC。
计算机组成原理第六章部分课后题答案(唐朔飞版)
6.4 设机器数字长为8位(含1位符号位在内),写出对应下列各真值的原码、补码和反码。
-13/64,29/128,100,-87解:十进制数二进制数原码反码补码-13/64 -0.00 1101 1.001 1010 1.110 0101 1.110 011029/128 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101100 110 0100 0,110 0100 0,110 0100 0,110 0100-87 -101 0111 1,101 0111 1,010 1000 1,010 10016.5 已知[x]补,求[x]原和x.[x]补 = 1.1100; [x]补 = 1.1001; [x]补 = 0.1110; [x]补= 1.0000;[x]补 = 1,0101; [x]补 = 1,1100; [x]补 = 0,0111; [x]补= 1,0000;解:[x]补 [x]原 x1.1100 1.0100 -0.01001.1001 1.0111 -0.01110.1110 0.1110 0.11101.0000 1.0000 01,0101 1,1011 -10111,1100 1,0100 -01000,0111 0,0111 1111,0000 1,0000 06.9 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:原码补码反码移码无符号数9B 二进制 -11011 -1100101 -1100100 +11011 1001 十进制 -27 -101 -100 +27 155 FF 二进制 -1111111 -0000001 -0000000 +1111111 1111 1111十进制 -127 -1 -0 +127 2556.11 已知机器数字长为4位(其中1位为符号位),写出整数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数真值。
计算机组成原理课后答案(第二版)_唐朔飞_第六章
5. 已知[x]补,求[x]原和x。 [x1]补=1. 1100; [x2]补=1. 1001; [x3]补=0. 1110; [x4]补=1. 0000; [x5]补=1,0101; [x6]补=1,1100; [x7]补=0,0111; [x8]补=1,0000;
解:[x]补与[x]原、x的对应关系如下:
+0.000 +0
原码
0.111 0.110 0.101 0.100 0.011 0.010 0.001 0.000
反码 补码
同同 原原 码码
续表3:
真值
真值 原码 反码
(二进制) (十进制)
-1.000
-1
无
无
小
-0.111 -0.110
-7/8 1.111 1.000 -3/4 1.110 1.001
[x]补 1.1100
[x]原 1.0100
x(二进制) x(十进制)
-0.0100
-1/4
1.1001
1.0111
-0.0111
-7/16
0.1110
1.0000 1,0101 1,1100 0,0111 1,0000
0.1110 无
1,1011 1,0100 0,0111
无
+0.1110 -1.0000 -1011 -0100 +0111 -10000
[x]补=[x]原成立; 若x < 0,则当x= -64时,
[x]补=[x]原成立。
7. 设x为真值,x*为绝对值,说明
[-x*]补=[-x]补能否成立。 解:当x为真值,x*为绝对值时,
[-x*]补=[-x]补不能成立。 [-x*]补=[-x]补 的结论只在x>0时成立。当x<0时,由
计算机组成原理习题答案第六章
1.如何区别存储器和寄存器?两者是一回事的说法对吗?解:存储器和寄存器不是一回事。
存储器在CPU 的外边,专门用来存放程序和数据,访问存储器的速度较慢。
寄存器属于CPU 的一部分,访问寄存器的速度很快。
2.存储器的主要功能是什么?为什么要把存储系统分成若干个不同层次?主要有哪些层次?解:存储器的主要功能是用来保存程序和数据。
存储系统是由几个容量、速度和价存储系统和结构各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。
把存储系统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。
由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次,其中高速缓存和主存间称为Cache -主存存储层次(Cache 存储系统);主存和辅存间称为主存—辅存存储层次(虚拟存储系统)。
3.什么是半导体存储器?它有什么特点?解:采用半导体器件制造的存储器,主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。
半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。
半导体随机存储器存储的信息会因为断电而丢失。
4.SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么?它和DRAM 记忆单元电路相比有何异同点?解:SRAM 记忆单元由6个MOS 管组成,利用双稳态触发器来存储信息,可以对其进行读或写,只要电源不断电,信息将可保留。
DRAM 记忆单元可以由4个和单个MOS管组成,利用栅极电容存储信息,需要定时刷新。
5.动态RAM 为什么要刷新?一般有几种刷新方式?各有什么优缺点?解:DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的,由于电容上的电荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉,因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷,这个过程就叫做刷新。
常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式3种。
集中方式的特点是读写操作时不受刷新工作的影响,系统的存取速度比较高;但有死区,而且存储容量越大,死区就越长。
分散方式的特点是没有死区;但它加长了系统的存取周期,降低了整机的速度,且刷新过于频繁,没有充分利用所允许的最大刷新间隔。
计算机组成原理第六章部分课后题答案
6.4 长为8位(含1位 位在内),
-13/64,29/128,100,-87解:十进制 二进制-13/64 -0.00 1101 1.001 1010 1.110 0101 1.110 011029/128 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101100 110 0100 0,110 0100 0,110 0100 0,110 0100-87 -101 0111 1,101 0111 1,010 1000 1,010 10016.5 已知[x] ,求[x]x.[x] = 1.1100; [x] = 1.1001; [x] = 0.1110; [x]= 1.0000;[x] = 1,0101; [x] = 1,1100; [x] = 0,0111; [x]= 1,0000;解:[x] [x] x1.1100 1.0100 -0.01001.1001 1.0111 -0.01110.1110 0.1110 0.11101.0000 1.0000 01,0101 1,1011 -10111,1100 1,0100 -01000,0111 0,0111 1111,0000 1,0000 06.9 十 进制9B FF为 , 十进制 为 ( 位位)解:9B 二进制 -11011 -1100101 -1100100 +11011 1001 十进制 -27 -101 -100 +27 155 FF 二进制 -1111111 -0000001 -0000000 +1111111 1111 1111十进制 -127 -1 -0 +127 2556.11 已知 长为4位(其中1位为 位), 中 , 其 十进制 。
解:6.12 为:阶 1位 阶 4位 1位 尾 10位,51/128-27/10247.375-86.5。
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计算机组成原理第六章答案1. 写出下列各数的原码、反码、补码、移码(用8位二进制表示),其中MSB是最高位(符号位),LSB是最低位。
如果是小数,则小数点在MSB之后;如果是整数,则小数点在LSB之后。
(1)-59/64 (2)27/128 (3)-127/128 (4)用小数表示-1(5)用整数表示-1 (6)-127 (7)35 (8)-1282. 设[x]补=x0.x1x2x3x4,其中x i取0或1,若要使x>-0.5,则x0、x1、x2、x3、x4的取值应满足什么条件?3. 若32位定点小数的最高位为符号位,用补码表示,则所能表示的最大正数为,最小正数为,最大负数为,最小负数为;若32位定点整数的最高位为符号位,用原码表示,则所能表示的最大正数为,最小正数为,最大负数为,最小负数为。
4. 若机器字长为32位,在浮点数据表示时阶符占1位,阶码值占7位,数符占1位,尾数值占23位,阶码用移码表示,尾数用原码表示,则该浮点数格式所能表示的最大正数为,最小正数为,最大负数为,最小负数为。
5. 某机浮点数字长为18位,格式如图2.35所示,已知阶码(含阶符)用补码表示,尾数(含数符)用原码表示。
(1)将(-1027)10表示成规格化浮点数;(2)浮点数(0EF43)16是否是规格化浮点数?它所表示的真值是多少?图2.35 浮点数的表示格式6. 有一个字长为32位的浮点数,格式如图2.36所示,已知数符占1位;阶码占8位,用移码表示;尾数值占23位,尾数用补码表示。
图2.36 浮点数的表示格式请写出:(1)所能表示的最大正数;(2)所能表示的最小负数;(3)规格化数所能表示的数的范围。
7. 若浮点数x的IEEE754标准的32位存储格式为(8FEFC000)16,求其浮点数的十进制数值。
8. 将数(-7.28125)10转换成IEEE754标准的32位浮点数的二进制存储格式。
9. 已知x=-0.x1x2…x n,求证:[x]补=+0.00…01。
10. 已知[x]补=1.x1x2x3x4x5x6,求证:[x]原=+0.000001。
11. 已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出运算结果是否发生溢出。
(1)x=0.11011 y=-0.10101(2)x=-10110 y=-0001112. 已知x和y,用变形补码计算x-y,同时指出运算结果是否发生溢出。
(1)x=0.10111 y=0.11011(2)x=11011 y=-1001113. 已知[x]补=1.1011000,[y]补=1.0100110,用变形补码计算2[x]补+1/2[y]补=?,同时指出结果是否发生溢出。
14. 已知x和y,用原码运算规则计算x+y,同时指出运算结果是否发生溢出。
(1)x=0.1011,y=-0.1110(2)x=-1101,y=-101015. 已知x和y,用原码运算规则计算x-y,同时指出运算结果是否发生溢出。
(1)x=0.1101,y=0.0001(2)x=0011,y=111016. 已知x和y,用移码运算方法计算x+y,同时指出运算结果是否发生溢出。
(1)x=-1001,y=1101(2)x=1101,y=101117. 已知x和y,用移码运算方法计算x-y,同时指出运算结果是否发生溢出。
(1)x=1011,y=-0010(2)x=-1101,y=-101018. 余3码编码的十进制加法规则如下:两个一位十进制数的余3码相加,如结果无进位,则从和数中减去3(加上1101);如结果有进位,则和数中加上3(加上0011),即得和数的余3码。
试设计余3码编码的十进制加法器单元电路。
19. 已知x和y,分别用原码一位乘法和补码一位乘法计算x×y。
(1)x=0.10111 y=-0.10011(2)x=-11011 y=-1111120. 已知x和y,分别用带求补器的原码阵列乘法器、带求补器的补码阵列乘法器和直接补码阵列乘法器计算x×y。
(1)x=0.10111 y=-0.10011(2)x=-11011 y=-1111121. 已知x和y,分别用原码加减交替法和补码加减交替法计算x÷y。
(1)x=0.10011 y=-0.11011(2)x=-1000100101 y=-1110122. 已知x和y,用原码阵列除法器计算x÷y。
(1)x=0.10011 y=-0.11011(2)x=-1000100000 y=-1110123. 设机器字长为8位(含一位符号位),若x=46,y=-46,分别写出x、y的原码、补码和反码表示的机器数在左移一位、左移两位、右移一位和右移两位后的机器数及对应的真值。
24. 某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1,最低位来的进位信号为C0,请分别按下述两种方法写出C4C3C2C1的逻辑表达式:(1)串行进位方式;(2)并行进位方式。
25. 用74181和74182设计如下三种方案的64位ALU。
(1)组间串行进位方式;(2)两级组间并行进位方式;(3)三级组间并行进位方式。
26. 设浮点数的表示格式中阶码占3位,尾数占6位(都不包括符号位)。
阶码和尾数均采用含双符号位的补码表示,运算结果的尾数取单字长(含符号位共7位),舍入规则用“0舍1入”法,用浮点运算方法计算x+y、x-y。
(1)x=2-011×(0.100101) y=2-010×(-0.011110)(2)x=2-101×(-0.010110) y=2-100×(0.010110)27. 设浮点数的表示格式中阶码占3位,尾数占6位(都不包括符号位),阶码采用双符号位的补码表示,尾数用单符号位的补码表示。
要求用直接补码阵列乘法完成尾数乘法运算,运算结果的尾数取单字长(含符号位共7位),舍入规则用“0舍1入”法,用浮点运算方法计算x×y。
(1)x=2011×(0.110100) y=2-100×(-0.100100)(2)x=2-011×(-0.100111) y=2101×(-0.101011)28. 设浮点数的表示格式中阶码占3位,尾数占6位(都不包括符号位),阶码采用双符号位的补码表示,尾数用单符号位的原码表示。
要求用原码阵列除法完成尾数除法运算,运算结果的尾数取单字长(含符号位共7位),舍入规则用“0舍1入”法,用浮点运算方法计算x÷y。
(1)x=2-010×(0.011010) y=2-111×(-0.111001)(2)x=2011×(-0.101110) y=2101×(-0.111011)29. 定点补码加减法运算中,产生溢出的条件是什么?溢出判断的方法有哪几种?如果是浮点加减运算,产生溢出的条件又是什么?30. 设有4个数:00001111、11110000、00000000、11111111,请问答:(1)其码距为多少?最多能纠正或发现多少位错?如果出现数据00011111,应纠正成什么数?当已经知道出错位时如何纠正?(2)如果再加上2个数00110000,11001111(共6个数),其码距是多少?能纠正或发现多少位错?31. 如果采用偶校验,下述两个数据的校验位的值是什么?(1)0101010 (2)001101132. 设有16个信息位,如果采用海明校验,至少需要设置多少个校验位?应放在哪些位置上?33. 写出下列4位信息码的CRC编码,生成多项式为G(x)=x3+x2+1。
(1)1000(2)1111(3)0001(4)000034. 当从磁盘中读取数据时,已知生成多项式G(x)=x3+x2+1,数据的CRC 码为1110110,试通过计算判断读出的数据是否正确?35. 有一个7位代码的全部码字为:a:0000000 b:0001011 c:0010110 d:0011101e:0100111 f:0101100 g:0110001 h:0111010i:1000101 j:1001110 k:1010011 l:1011000m:1100010 n:1101001 o:1110100 p:1111111(1)求这个代码的码距;(2)这个代码是不是CRC码。
参考答案1. 数的各种机器码表示见附表2.1。
附表2.1 数的各种机器码表示2. 应满足的条件是:①x0=0;②当x0=1时,x1=1且x2、x3、x4不全为0。
3. 1-2-31;2-31;-2-31;-1;231-1;1;-1;-(231-1)4. (1-2-23)×2127;2-151;-2-151;-(1-2-23)×21275. (1)(25C03)16(2)是规格化浮点数;它所表示的真值是1859×2186. (1)(1-2-23) ×2127(2)-2127(3)规格化数所能表示的正数的范围:2-129~(1-2-23)×2127;所能表示的负数的范围:-2127~-(2-1+2-23)×2-1287. (-959×2-105)108. (C0E90000)169. 证明:因为x<0,按照定义,有[x]补=2+x=2-0.x1x2…x n=1+(1-0.x1x2…x n)=1+(0.11…11-0.x1x2…x n+0.00…01)=1++0.00 (01)=+0.00 (01)10. 证明:因为[x]补=1.x1x2x3x4x5x6,即x<0,按照定义,有[x]补=2+x=1.x1x2x3x4x5x6x=1.x1x2x3x4x5x6-2=-1+0.x1x2x3x4x5x6=-(1-0.x1x2x3x4x5x6)=-(+0.000001)因为x<0,按照定义,有[x]原=1-x=1+(+0.000001)=+0.00000111. (1)[x+y]补=00.00110,x+y=0.00110,运算结果未发生溢出(2)[x+y]补=1100111,x+y=-11001,运算结果未发生溢出12. (1)[x-y]补=11.11100,x-y=-0.00100,运算结果未发生溢出(2)[x-y]补=0101110,运算结果发生正溢13. 2[x]补+1/2[y]补=11.0000011,运算结果未发生溢出14. (1)[x+y]原=1.0011,x+y=-0.0011,运算结果未发生溢出(2)因为完成|x|+|y|操作且操作结果的符号位为1,被加数为负数,所以运算结果发生负溢。
15. (1)[x-y]原=0.1100,x-y=0.1100,运算结果未发生溢出(2)[x-y]原=11011,x-y=-1011,运算结果未发生溢出16. (1)[x+y]移=010100,x+y=0100,运算结果未发生溢出(2)[x+y]移=101000,运算结果发生正溢17. (1)[x-y]移=011101,x-y=1101,运算结果未发生溢出(2)[x-y]移=001101,x-y=-0011,运算结果未发生溢出18. 余3码编码的十进制加法器单元电路如附图2.1所示。