组成原理课后习题答案..

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计算机组成原理课后习题答案(第五版_白中英)

计算机组成原理课后习题答案(第五版_白中英)

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)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。

《计算机组成原理》课后题答案_清华大学出版_秦磊华_吴非··

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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。

计算机组成原理课后习题答案

计算机组成原理课后习题答案

计算机组成原理课后习题答案(一到九章)(总40页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--作业解答第一章作业解答基本的软件系统包括哪些内容答:基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。

系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件,通常作为系统资源提供给用户使用。

包括:操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。

计算机硬件系统由哪些基本部件组成它们的主要功能是什么答:计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。

输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。

输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。

存储器的主要功能是存储信息,用于存放程序和数据。

运算器的主要功能是对数据进行加工处理,完成算术运算和逻辑运算。

控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤,控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。

冯·诺依曼计算机的基本思想是什么什么叫存储程序方式答:冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面:1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。

2) 采用二进制形式表示数据和指令。

3) 采用存储程序方式。

存储程序是指在用计算机解题之前,事先编制好程序,并连同所需的数据预先存入主存储器中。

在解题过程(运行程序)中,由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行,直到获得所要求的结果为止。

早期计算机组织结构有什么特点现代计算机结构为什么以存储器为中心答:早期计算机组织结构的特点是:以运算器为中心的,其它部件都通过运算器完成信息的传递。

随着微电子技术的进步,人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一,集成到一个芯片里构成了微处理器。

计算机组成原理课后习题-参考答案

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习题参考答案
5-2:计算机为什么要设置时序部件? 周期、节拍、脉冲三级时序关系如何 表示?
一条指令运行的各种操作控制信号在时间上有严格 的定时关系, 的定时关系,时序部件用以控制时序以保证指令 的正确执行。 的正确执行。 将指令周期划分为几个不同的阶段, 将指令周期划分为几个不同的阶段,每个阶段称为 一个机器周期。 一个机器周期。 一个机器周期又分为若干个相等的时间段, 一个机器周期又分为若干个相等的时间段,每个时 时间段称为一个时钟周期(节拍)。 时间段称为一个时钟周期(节拍)。 在一个时钟周期(节拍)内可设置几个工作脉冲, 在一个时钟周期(节拍)内可设置几个工作脉冲, 用于寄存器的清除、接收数据等工作。 用于寄存器的清除、接收数据等工作。
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习题什么特点?
依据控制器中的时序控制部件和微操作控制信号形 成部件的具体组成与运行原理不同,通常把控制 成部件的具体组成与运行原理不同, 器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。 器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。 微程序控制方式是用一个ROM做为控制信号产生 微程序控制方式是用一个 做为控制信号产生 的载体, 中存储着一系列的微程序, 的载体,ROM中存储着一系列的微程序,组成微 中存储着一系列的微程序 程序的微指令代码产生相应的操作控制信号, 程序的微指令代码产生相应的操作控制信号,这 是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充, 是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充, 但指令执行速度较慢。 但指令执行速度较慢。 硬布线控制方式采用组合逻辑电路实现各种控制功 在制造完成后, 能,在制造完成后,其逻辑电路之间的连接关系 就固定下来,不易改动。其运行速度快, 就固定下来,不易改动。其运行速度快,但构成 复杂。 复杂。
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习题参考答案

《计算机组成原理》课后习题答案

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第1章计算机组成原理考试大纲第一章计算机体系结构和计算机组成冯。

诺伊曼体系的特点Amdahl定律第二章数制和数制转换各种码制的表示和转换浮点数的表示补码加减法布思算法浮点数的加减法海明码的计算练习:5,6,7,8,101、已知X=19,Y=35,用布思算法计算X×Y和X×(-Y)。

2、使用IEEE 754标准格式表示下列浮点数:-5,-1.5,1/16,-6,384,-1/32。

3、已知X=-0.1000101×2-111,Y=0.0001010×2-100。

试计算X+Y,X-Y,X×Y和X/Y。

4、某浮点数字长12位,其中阶符1位,阶码数值3位,尾符1位,尾数数值7位,阶码和尾数均用补码表示。

它所能表示的最大正数是多少?最小规格化正数是多少?绝对值最大的负数是多少?5、求有效信息位为01101110的海明码校验码。

第三章练习:5解释下列概念:PROM,EPROM,E2PROM,Flash memory,FPGA,SRAM和DRAM。

第四章总线的分类总线操作周期的四个传输阶段总线仲裁的概念及其分类异步通信方式的种类总线的最大传输率第五章存储器的分类存储容量的扩展RAID的概念、特点以及分类Cache的地址映射Cache的写策略Cache的性能分析3C练习:4,5,71.一个容量为16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?用下列存储芯片时,各需要多少片?1K×4位,2K×8位,4K×4位,16K×l位,4K×8位,8K×8位2.现有1024×l的存储芯片,若用它组成容量为16K×8的存储器。

(1)实现该存储器所需的芯片数量?(2)若将这些芯片分装在若干块板上,每块板的容量为4K×8,该存储器所需的地址线总数是多少?几位用于选片?几位用作片内地址?(3)画出各芯片的连接逻辑图。

计算机组成原理课后习题及答案(完整版)

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7
• 3. 什么是摩尔定律?该定律是否永远生效 ?为什么?
• 答:P23,否,P36
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系统总线
第三章
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9
1. 什么是总线?总线传输有何特点? 为了减轻总线的负载,总线上的部件都应 具备什么特点?
解:总线是多个部件共享的传输部件; 总线传输的特点是:某一时刻只能有 一路信息在总线上传输,即分时使用; 为了减轻总线负载,总线上的部件应 通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
解: 总线标准——可理解为系统与模块、 模块与模块之间的互连的标准界面。 总线标准的设置主要解决不同厂家各 类模块化产品的兼容问题; 目前流行的总线标准有:ISA、EISA、 PCI等; 即插即用——指任何扩展卡插入系统 便可工作。EISA、PCI等具有此功能。
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11. 画一个具有双向传输功能的总线逻
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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。
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4. 为什么要设置总线判优控制?常见的集 中式总线控制有几种?各有何特点?哪种方式响 应时间最快?哪种方式对电路故障最敏感?
解:总线判优控制解决多个部件同时申请总 线时的使用权分配问题;
常见的集中式总线控制有三种: 链式查询、计数器查询、独立请求;
特点:链式查询方式连线简单,易于扩充,

计算机组成原理课后答案

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计算机组成原理课后答案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。

主机——是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;存储字长——存储器一次存取操作的最大位数;存储容量——存储器中可存二进制代码的总量;机器字长——CPU能同时处理的数据位数;等于处理器内部寄存器位数指令字长——一条指令包含的二进制代码位数;8.解释下列英文代号:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

1-3-4-5计算机组成原理课后习题答案

1-3-4-5计算机组成原理课后习题答案

第一章计算机系统概论习题答案1、答:计算机系统由硬件和软件两大部分组成。

硬件即指计算机的实体部分,它由看得见摸的着的各种电子元器件,各类光电、机设备的实物组成,如主机、外设等。

软件时看不见摸不着的,由人们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成,用来充分发挥硬件功能,提高机器工作效率,便于人们使用机器,指挥整个计算机硬件系统工作的程序集合。

软件和硬件都很重要。

2、答:从计算机系统的层次结构来看,它通常可有五个以上的不同级组成,每一个上都能进行程序设计。

由下至上可排序为:第一级微程序机器级,微指令由硬件直接执行;第二级传统机器级,用微程序解释机器指令;第三级操作系统级,一般用机器语言程序解释作业控制语句;第四级汇编语言机器级,这一级由汇编程序支持和执行;第五级高级语言机器级,采用高级语言,由各种高级语言编译程序支持和执行,还可以有第六级应用语言机器级,采用各种面向问题的应用语言。

3、答:机器语言由0、1代码组成,是机器能识别的一种语言。

汇编语言是面向机器的语言,它由一些特殊的符号表示指令,高级语言是面向用户的语言,它是一种接近于数学的语言,直观,通用,与具体机器无关。

4、答: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。

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,大都属于抽象的属性。

5、答:特点是:(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,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数所在存储器中的位置(5) 指令在存储器内按顺序存放。

通常,指令是顺序执行的,在特定情况下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序(6) 机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。

组成原理课后习题答案..

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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。

(算后的符号为正,不需要求补),得:x*y=01101000101
x * y=01101000101
8.用原码阵列除法器计算x÷y。(先乘一个比例因子变 成小数) (2)X=-01011 ,Y=11001 解:符号位 Sf = 1⊕0 = 1,去掉符号位后: [|y|]补 = 0011001, [-|y|]补=1100111, [|x|]补=01011




3.用16K*8位的DRAM芯片构成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? 解:(1)组成64K×32位存储器需存储芯片数为 N=(64K/16K)×(32位/8位)=16(片) 每4片组成16K×32位的存储区,有A13-A0作为片内地址, 用A15、A14经2:4译码器产生片选信号 ,逻辑框图为:
t 2 T (m 1) 100ns 7 * 50ns 450ns 4.5 *107 ns
顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是:
W1 q / t1 512 (8 *107 ) 64107 [位 / s]

计算机组成原理前3章课后习题参考答案-

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。

(完整版)计算机组成原理课后作业答案(包健第二版)完整

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P156 4.1X=0.1101 Y=-0.0110(设机器数长度为8位)[X]补=0.1101000[-X]补=1.0011000[2X]补=溢出[-2X]补=溢出[X/2]补=0.0110100[-X/2]补=1.1001100[Y]补=1.1010000[-Y]补=0.0110000[2Y]补=1.0100000[-2Y]补=0.1100000[Y/2]补=1.1101000[-Y/2]补=0.0011000[-Y/4]补=0.0001100P156:2、(1)(2)P156:4-46-1原码恢复余数算法6-2原码加减交替算法P156:4.8阶码(5位补码)尾数(6位补码)(1)X=-1.625=-1.101B Y=5.25=101.01B X+YX-Y:1、对阶同上2、尾数相减:11.1100110+ 11.01011[E X-Y]补= 11.00100103、结果不需规格化4、舍入处理:[E X-Y]补=1.00101[X-Y] = 0,0011 1,00101P108:9-1阶码(5位移码)尾数(6位补码)(1)X=5.25=101.01B Y=-1.625=-1.101B X*Y9-1 X/Y:9-2 X*Y9-2 X/Y《存储体系》P225:2、 (1) 片641641161664=⨯=⨯⨯K K(2) s msμ625.151282=(3) s ns μ64500128=⨯ P225:3、(1) 最大主存容量=bit 16218⨯(2) 共需片6416416416218=⨯=⨯⨯bitK bit芯片;若采用异步刷新,则刷新信号的周期为s msμ625.151282= (3) 每块8字节,则Cache 容量为行925128162==⨯BytebitK ,即c=9,Cache 采用2路组相联映射,则r=1。

主存容量为块161828162=⨯Bytebit,即m=16。

每块包含4个字,每字包含2个字节。

计算机组成原理课后习题参考答案

计算机组成原理课后习题参考答案

计算机组成原理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。

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。

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)(CPU的两部分组成)、存储器、输入设备、输出设备(I/O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: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。

计算机组成原理课后习题答案(一到九章)

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计算机组成原理课后习题答案(一到九章) 作业解答第一章作业解答1.1 基本的软件系统包括哪些内容?答:基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。

系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件,通常作为系统资源提供给用户使用。

包括:操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。

1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成?它们的主要功能是什么?答:计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。

输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。

输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。

存储器的主要功能是存储信息,用于存放程序和数据。

运算器的主要功能是对数据进行加工处理,完成算术运算和逻辑运算。

控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤,控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。

1.3 冯・诺依曼计算机的基本思想是什么?什么叫存储程序方式?答:冯・诺依曼计算机的基本思想包含三个方面:1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。

2) 采用二进制形式表示数据和指令。

3) 采用存储程序方式。

存储程序是指在用计算机解题之前,事先编制好程序,并连同所需的数据预先存入主存储器中。

在解题过程(运行程序)中,由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行,直到获得所要求的结果为止。

1.4 早期计算机组织结构有什么特点?现代计算机结构为什么以存储器为中心?答:早期计算机组织结构的特点是:以运算器为中心的,其它部件都通过运算器完成信息的传递。

随着微电子技术的进步,人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一,集成到一个芯片里构成了微处理器。

同时随着半导体存储器代替磁芯存储器,存储容量成倍地扩大,加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增,以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求,甚至会影响计算机的性能。

计算机组成原理(第三版)课后答案

计算机组成原理(第三版)课后答案

计算机组成原理(第三版)课后答案计算机是⼀种能⾃动地、⾼速地对各种数字化信息进⾏运算处理的电⼦设备。

1.2冯诺依曼计算机体系结构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。

计算机只要⼀启动,就能⾃动地取出⼀条条指令并执⾏之,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硬件系统包含:运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备。

各部分的作⽤见教材:P10—P121.3计算机的发展经历了四代。

第⼀代:见教材P1第⼆代:见教材P2第三代:见教材P2第四代:见教材P21.4系统软件定义见教材:P12—13,应⽤软件定义见教材:P121.5见教材:P14—151.6见教材:P111.7见教材:P6—81.8硬件定义见教材:P9软件定义见教材:P12固件定义见教材:P131.91)听觉、⽂字、图像、⾳频、视频2)图像、声⾳、压缩、解压、DSP1.10处理程度按从易到难是:⽂本→图形→图像→⾳频→视频27/64=00011011/01000000=0.0110110=0.11011×2-1规格化浮点表⽰为:[27/64]原=101,011011000[27/64]反=110,011011000[27/64]补=111,011011000[27/64]反=110,100100111[27/64]补=111,1001010002.3 模为:29=10000000002.4 不对,8421码是⼗进制的编码2.5浮点数的正负看尾数的符号位是1还是0浮点数能表⽰的数值范围取决于阶码的⼤⼩。

浮点数数值的精确度取决于尾数的长度。

2.61)不⼀定有N1>N2 2)正确2.7 最⼤的正数:0111 01111111 ⼗进制数:(1-2-7)×27最⼩的正数:1 ⼗进制数:2-7×2-7最⼤的负数:1 ⼗进制数:--2-7×2-7最⼩的负数:0111 10000001 ⼗进制数:--(1-2-7)×272.81)[x]补=00.1101 [y]补=11.0010[x+y]补=[x]补+[y]补=11.1111⽆溢出x+y= -0.0001[x]补=00.1101 [--y]补=00.1110[x-y]补=[x]补+[--y]补=01.1011 正向溢出2)[x]补=11.0101 [y]补=00.1111[x+y]补=[x]补+[y]补=00.0100 ⽆溢出x+y= 0.0100[x]补=11.0101 [--y]补=11.0001[x-y]补=[x]补+[--y]补=10.0110 负向溢出3) [x]补=11.0001 [y]补=11.0100[x+y]补=[x]补+[y]补=10.0101 负向溢出[x]补=11.0001 [--y]补=00.1100[x-y]补=[x]补+[--y]补=11.1101 ⽆溢出X-y=-0.00112.91)原码⼀位乘法|x|=00.1111 |y|=0.1110部分积乘数y n00.0000 0.1110+00.000000.0000+00.111100.11110→00.011110 0.11+00.111101.011010→00.1011010 0.1+00.111101.1010010→00.11010010P f=x f⊕y f=1 |p|=|x|×|y|=0.11010010所以[x×y]原=1.11010010补码⼀位乘法[x]补=11.0001 [y]补=0.1110 [--x]补=11.0001 部分积y n y n+1 00.0000 0.11100→00.00000 0.1110+00.111100.11110→00.011110 0.111→00.0011110 0.11→00.0 0.1+11.000111.00101110[x×y]补=11.001011102)原码⼀位乘法|x|=00.110 |y|=0.010部分积乘数y n00.000 0.010+00.00000.000→00.0000 0.01+00.11000.1100→00.01100 0.0+00.00000.01100 0所以[x×y]原=0.001100补码⼀位乘法[x]补=11.010 [y]补=1.110 [--x]补=00.110部分积y n y n+100.000 1.1100→00.0000 1.110+00.11000.1100→00.01100 1.11→00.001100 1.1所以[x×y]补=0.0011002.101)原码两位乘法|x|=000.1011 |y|=00.0001 2|x|=001.0110部分积乘数 c000.0000 00.00010+000.1011000.1011→000.001011 0.000→000.00001011 00.0P f=x f⊕y f=1 |p|=|x|×|y|=0.00001011所以[x×y]原=1.00001011补码两位乘法[x]补=000.1011 [y]补=11.1111 [--x]补=111.0101部分积乘数y n+1000.0000 11.11110+111.0101111.0101→111.110101 11.111→111.11110101 11.1所以[x×y]补=111.11110101 x×y=--0.000010112)原码两位乘法|x|=000.101 |y|=0.111 2|x|=001.010 [--|x| ]补=111.011 部分积乘数 c 000.000 0.1110+111.011111.011→111.11011 0.11+001.010→000.100011P f=x⊕y f=0 |p|=|x|×|y|=0.100011所以[x×y]原=0.100011补码两位乘法[x]补=111.011 [y]补=1.001 [--x]补=000.101 2[--x]补=001.010 部分积乘数y n+1 000.000 1.0010+111.011111.011→111.111011 1.00+001.010001.00011→000.100011所以[x×y]补=0.1000112.111) 原码不恢复余数法|x|=00.1010 |y|=00.1101 [--|y| ]补=11.0011部分积商数00.1010+11.0011←11.1010+00.110100.0111 0.1←00.1110+11.001100.0001 0.11←00.0010+11.001111.0101 0.110←01.1010+00.110111.0111 0.1100+00.110100.0100所以[x/y]原=0.1100 余数[r]原=0.0100×2—4补码不恢复余数法[x]补=00.1010 [y]补=00.1101 [--y]补=11.0011 部分积商数00.101000.0111 0.1←00.1110+11.001100.0001 0.11←00.0010+11.001111.0101 0.110←10.1010+00.110111.0111 0.1100+00.110100.0100所以[x/y]补=0.1100 余数[r]补=0.0100×2—42)原码不恢复余数法|x|=00.101 |y|=00.110 [--|y| ]补=11.010 部分积商数00.101+11.01011.111 0←11.110+00.11000.100 0.1←01.000+11.01000.010 0.11←00.100+11.01011.110 0.110+00.11000. 100所以[x/y]原=1.110 余数[r]原=1.100×2—3补码不恢复余数法[x]补=11.011 [y]补=00.110 [--y]补=11.010 部分积商数11.01111.100 1.0←11.000+00.11011.110 1.00←11.100+00.11000.010 1.001+11.01011.100所以[x/y]补=1.001+2—3=1.010 余数[r]补=1.100×2—32.121)[x]补=21101×00.100100 [y]补=21110×11.100110⼩阶向⼤阶看齐:[x]补=21110×00.010010求和:[x+y]补=21110×(00.010010+11.100110)=21110×11.111000 [x-y]补=21110×(00.010010+00.011010)=21110×00.101100 规格化:[x+y]补=21011×11.000000 浮点表⽰:1011,11.000000规格化:[x-y]补=21110×00.101100 浮点表⽰:1110,0.101100 2)[x]补=20101×11.011110 [y]补=20100×00.010110⼩阶向⼤阶看齐:[y]补=20101×00.001011求和:[x+y]补=20101×(11.011110+00.001011)=20101×11.101001 [x-y]补=20101×(11.011110+11.110101)=20101×00.010011 规格化:[x+y]补=21010×11.010010 浮点表⽰:1010,11. 010010规格化:[x-y]补=21010×00.100110 浮点表⽰:1010,00.1001102.13见教材:P702.141)1.0001011×262)0.110111*×2-62.151)串⾏进位⽅式C1=G1+P1C0G1=A1B1,P1=A1⊕B1C2=G2+P2C1G2=A2B2,P2=A2⊕B2C3=G3+P3C2G3=A3B3,P3=A3⊕B3C4=G4+P4C3G4=A4B4,P4=A4⊕B4C2=G2+P2G1+P2P1C0C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0C4= G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C02.16参考教材P62 32位两重进位⽅式的ALU和32位三重进位⽅式的ALU 2.17C n“1”“1”3.1见教材:P79 3.2 见教材:P833.3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 、CAS ,分别控制接受⾏地址和列地址。

组成原理习题及答案

组成原理习题及答案

第1讲计算机系统概论一、填空题1.计算机系统的层次结构中,位于硬件系统之外的所有层次统称为___虚拟机___。

2.现在主要采用____总线_结构作为计算机硬件之间的连接方式。

3.在下图中填入计算机硬件系统基本组成部件的名称。

A:____运算器_B:____控制器_C:____存储器__D:____输入设备__E:____输出设备__4.以80386微处理器为CPU的微机是_32_的微计算机,486微机是_32_位的微计算机。

5.___JPEG__标准用于静态图像压缩,___MPEG__标准用于运动视频图像的压缩。

二、选择题1.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示,其理由是_____。

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2.操作系统最早出现在_____。

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3.主机中能对指令进行译码的部件是_____。

A)ALU B)运算器C)控制器D)存储器4.微型计算机的发展以_____技术为标志。

A)操作系统B)微处理器C)磁盘D)软件5.邮局对信件进行自动分拣,使用的计算机技术是_____。

A)机器翻译B)自然语言理解C)机器证明D)模式识别第2讲数据的表示和运算一、填空题1.若[X]补=1000,则X= ____-8______。

2.设机器字长为8位,-1的补码用定点整数表示时为_____11111111_____,用定点小数表示时为___1.0000000___。

3.8位二进制补码所能表示的十进制整数范围是_____-27_____至____+27-1_____,前者的二进制补码表示为___10000000__,后者的二进制补码表示为___01111111_______。

4.8位定点小数表示中,机器数10000000采用1位符号位,当它是原码形式、补码形式和反码形式时,其对应的真值分别为__________、__________和__________。

计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版)

计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版)

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。

计算机组成原理习题(附参考答案)

计算机组成原理习题(附参考答案)

计算机组成原理习题(附参考答案)一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在统一编址方式下,下面的说法( )是正确的。

A、一个具体地址只能对应内存单元B、一个具体地址既可对应输入/输出设备,又可对应内存单元C、一个具体地址只能对应输入/输出设备D、只对应输入/输出设备或者只对应内存单元正确答案:D2、堆栈指针SP的内容是()。

A、栈顶地址B、栈顶内容C、栈底内容D、栈底地址正确答案:A3、下列不属于程序控制指令的是()。

A、循环指令B、无条件转移指令C、条件转移指令D、中断隐指令正确答案:D4、计算机的存储系统是指()。

A、cache,主存储器和外存储器B、主存储器C、ROMD、RAM正确答案:A5、指令是指()。

A、计算机中一个部件B、发给计算机的一个操作命令C、完成操作功能的硬件D、通常用于构成主存的集成电路正确答案:B6、相对于微程序控制器,组合逻辑控制器的特点是()。

A、指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展容易B、指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展难C、指令执行速度快,指令功能的修改和扩展容易D、指令执行速度快,指令功能的修改和扩展难正确答案:D7、中断向量可提供()。

A、主程序的断点地址B、传送数据的起始地址C、被选中设备的地址D、中断服务程序入口地址正确答案:D8、迄今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是()。

A、信息处理方便B、物理器件性能所致C、运算速度快D、节约元件正确答案:B9、相联存储器是按()进行寻址的存储器。

A、内容指定方式B、地址指定与堆栈存取方式结合C、堆栈存取方式D、地址指定方式正确答案:A10、若SRAM芯片的容量是2M×8位,则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是()。

A、29B、21C、18D、不可估计正确答案:A11、若x=103,y=-25,则下列表达式采用8位定点补码运算实现时,会发生溢出的是()。

A、x+yB、-x+yC、-x-yD、x-y正确答案:D12、系统总线是指()。

计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版)

计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版)

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。

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9.设阶码3位,尾数6位,按浮点运算方法,完成下列取值的[x+y],[x-y]运算。 (1)x = 2-011 * 0.100101 y = 2-010 *(- 0.011110) 解:设两数均以补码表示,阶码采用双符号位,尾数采用单符号位,则它们的浮点表 示分别为:[x]浮=11 101,0.100101 [y]浮=11 110,1.100010 求和:(1)求阶差并对阶 ΔE=Ex-Ey=[Ex]补-[Ey]补=[Ex]补+[-Ey]补=11 101 + 00 010 =11 111 即ΔE为-1,x阶码小,应使Mx右移1位,Ex加1,[x]浮=11 110,0.010010(1) (2)尾数求和 : 00.010010(1) + 11.100010 11.110100(1) (3)规格化 可见尾数运算结果的符号位与最高位相同,应执行左规格化处理,每左移尾数两 次,相应阶码减2,所以结果尾数为1.010010,阶码为11 100 (4)舍入处理 ,对本题不需要。 (5)判溢出阶码两符号位为11,不溢出,故最后结果为[x]浮+[y]浮=11 100,1.010010 真值为2-100*(-0.101110) 求差:(2)尾数求差 00.010010(1) + 00.011110 00.110000(1) [x]浮-[y]浮=11 110,0.110001 真值为2-110*0.110001

7.某机器中,已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM 区域。现在再用一个RAM芯片(8K×8)形成40K×16位的RAM 区域,起始地址为6000H,假定RAM芯片有 CS和 WE 信号控制端。 CPU的地址总线为A15-A0,数据总线为D15-D0,控制信号为 R / W (读/写),MREQ(访存),要求: (1) 画出地址译码方案。 (2) 将ROM与RAM同CPU连接。 解:(1)依题意,主存地址空间分布如右图所示,可选用2片 27128(16K×8位)的EPROM作为ROM区;10片的8K×8位 RAM片组成40K×16位的RAM区。ROM需14位片内地址,而 RAM需13位片内地址,故可用A15-A13三位高地址经译码产生片 选信号,方案如下:
W2 q / t 2 512 (4.5 *10 ) 113.8 10 [位 / s]
7
7


9.CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数 为2420次,主存完成存取的次数为80次,已知 cache存储周期为40ns,主存存储周期为240ns, 求cache/主存系统的效率和平均访问时间。 解:cache的命中率 Nc 2420 H 0.968 主存慢于cache的倍率 N c N m 2420 80




3.用16K*8位的DRAM芯片构成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? 解:(1)组成64K×32位存储器需存储芯片数为 N=(64K/16K)×(32位/8位)=16(片) 每4片组成16K×32位的存储区,有A13-A0作为片内地址, 用A15、A14经2:4译码器产生片选信号 ,逻辑框图为:
t 2 T (m 1) 100ns 7 * 50ns 450ns 4.5 *107 ns
顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是:
W1 q / t1 512 (8 *107 ) 64107 [位 / s]
8.设存储器容量为64M,字长为64位,模块数m=8,分 别用顺序和交叉方式进行组织。存储周期T=100ns,数 据总线宽度为64位,总线传送周期τ=50ns。求:顺序存 储器和交叉存储器的带宽各是多少? 解:顺序存储器和交叉存储器连续读出m = 8个字的信息 总量都是:q = 64位*8 = 512位 顺序存储器和交叉存储器连续读出8个字所需的时间 分别是: t1 = mT = 8*100ns = 8*10-7s

5.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=11011 y=00011 解:先写出x和y的变形补码再计算它们的 和 [x]补=0011011 [y]补=0000011 [x+y]补=[x]补+[y]补=0011011 +0000011 0011110 ∴ x+y=11110 无溢出。

(2)x=11011 y=-10101 解:先写出x和y的变形补码再计算它们的和 [x]补=0011011 [y]补=1101011 [x+y]补=[x]补+[y]补=0011011 +1101011 10000110 ∴ x+y=00110 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=11011 Y=-11111 解:先写出x和y的变形补码,再计算它们的差 [x]补=0011011 [y]补=1100001 [-y]补=0011111 [x-y]补=[x]补+[-y]补=0011011 +0011111 = 0111010 ∵运算结果双符号不相等 ∴ 01为正溢出
7. 用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分 别计算X×Y。 (2)x = -11111 y = - 11011 解:a)带求补器的原码阵列乘法:


|x|=11111, |y|= 11011
x * y=01101000101
b)带求补器的补码阵列 [x]补 = 100001, [y]补 = 100101 乘积符号位单独运算1⊕1=0 尾数部分算前求补输出│X│=11111,│y│ =11011


Байду номын сангаас
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位的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) 若每个内存条为16M*64位,共需几个内存条? (2) 每个内存条内共有多少DRAM芯片? (3) 主存共需多少DRAM芯片? CPU如何选择各内存条? 解:(1). 共需内存条数为m: m= 226÷224 =4 (个) (2). 每个内存条内有DRAM芯片数为n: n=(16/4) ×(64/8)=32 (片) (3) 主存共需DRAM芯片为:32×4=128 (片) 每个内存条有16片DRAM芯片,容量为16M×64位, 需24根地址线(A23~A0)完成内存条内存储单元寻址。一共 有4个内存条,采用2根高位地址线(A25~A24),通过2:4 译码器译码产生片选信号对各模块板进行选择。




10.设数的阶码为3位,尾数6位,用浮点运算方法,计算 下列各式 (1)(23 × 13/16)×[24 ×(-9/16)] 解:Ex = 0011, Mx = 0.110100 Ey = 0100, My = -0.100100 Ez = Ex+Ey = 0111 |Mx|*|My| 0. 1 1 0 1 * 0. 1 0 0 1 01101 00000 00000 01101 00000 001110101 向左规格化: = 26 *(-0.1110101)

第二章
4.将下列十进制数表示成IEEE754标准的32位 浮点规格化数。(2) -27/64 解:27/64=0.011011=1.1011*2-2 E=127-2=125=01111101 则规格化表示为: 1 01111101 10110000000000000000000 =BEC80000H
A0-A16
CPU
D0-D31
Y1
A17-A19
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
3:8译码器
(3)如果选择一个行地址进行刷新,刷新地址为A0-A8,因此这一行上的2048个 存储元同时进行刷新,即在8ms内进行512个周期。刷新方式可采用:在8ms中 进行512次刷新操作的集中刷新方式,或按8ms/512 = 15.5us刷新一次的异步刷 新方式。

(算后的符号为正,不需要求补),得:x*y=01101000101
x * y=01101000101
8.用原码阵列除法器计算x÷y。(先乘一个比例因子变 成小数) (2)X=-01011 ,Y=11001 解:符号位 Sf = 1⊕0 = 1,去掉符号位后: [|y|]补 = 0011001, [-|y|]补=1100111, [|x|]补=01011
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)根据已知条件,CPU在1us内至少访存一次,而 整个存储器的平均读/写周期为0.5us, 假定16K*8位的DRAM芯片用128*1024矩阵存储元构 成,如果采用集中刷新,有64us的刷新死时间, 肯定不行;如果采用分散刷新,则每1us只能访存 一次,也不行。 所以采用异步式刷新方式。刷新时只对128行进行 异步方式刷新,则刷新间隔为2ms/128 = 15.625us,可取刷新信号周期大约为15.5us,则两 次刷新的最大时间间隔为tmax=15.5(μ S) 对全部存储单元刷新一遍所需实际刷新时间为 t=0.5×128=64(μ S) (注意假设的刷新时间不能大于0.5μ S)
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