计算机组成原理课后答案(第三版_白中英)
计算机组成原理课后习题答案(5-8)(白中英)
第五章1. IR、AR、DR、AC2. STA R1，(R2)4.5.T 1 = T 2 = 2112213 T 1用与门实现，T 2和T 3则用C 2的Q 端和C 1的Q 端加非门实现，其目的在于保持信号输出时延时间的一致性并与环形脉冲发生器隔离。
T 3 T 2 T 18*)13*80(=+ 7. M = GS3 = H+D+FS2 = A+B+H+D+E+F+G S1 = A+B+F+G C = H+D+Ey+Fy+G φ8. 经分析，（d, i, j ）和（e, f, h ）可分别组成两个小组或两个字段，然后进行译码，可得六个微命令信号，剩下的a, b, c, g四个微命令信号可进行直接控制，其整个控制字段组成如下：a b c g01d10 i 10 f11 j 11 h9. P1 = 1，按IR6、IR5转移P2 = 1，按进位C转移C，D外，11. (1)故该字段为4（48-4-9）=35(2)址字，存器。
地址转移逻辑的输入是指令寄存器的OP码、各种状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），其输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。
就是说，此处微指令的后继地址采用断定方式。
12. (1)流水线的操作周期应按各步操作的最大时间来考虑，即流水线时钟周期性ns i 100}max{==ττ(2)(3) 13. (1)(2)H (3)17.415205*20)1(=-+=-+==ττn K K n Tp Ts S 14.WBEX ID IF空间S时间T 1 2 3 4 5 6 7 8I 1I 1I 1I 1I 2I 2I 2I 2非流水线时间图WBEXID IF 空间S时间T 1 2 3 4 5 6 7 8I 1I 1I 1I 1I 2I 2I 2I 2流水线时间图I 3I 3I 3I 3I 4I 4I 4I 4I 5I 5I 5I5如上两图所示，执行相同的指令，在8个单位时间内，流水计算机完成5条指令，而非流水计算机只完成2条，显然，流水计算机比非流水计算机有更高的吞吐量。
计算机组成原理白中英部分作业解答(第五章)
移位器 ALU
IR PC C D +1
R0 R1 R2 R3
MDR M MAR
2016/6/26
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ADD R1，R2指令功能：R1+R2->R2
PC->MAR M->MDR MDR->IR 译码 R1->C R2->D C+D->R2
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(pc)+1→ pc
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7.根据表中所述，A-G为指令码，
M由G来控制，故M的逻辑表达式为M=G；
同理，S3=H+D+F
S2=A+B+H+D+E+F+G
S1=A+B+F+G C=H+D+yE+yF+φG
2016/6/26
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10.各逻辑部件的数据通路如下所示：
Hale Waihona Puke 1/12第五章1、1)保存当前正在执行的指令的寄存器是 ( IR ) 2)保存下一条将要执行的指令地址的寄存 器是( PC ) 3)算术逻辑运算结果通常放在(通用寄存器) 和( DR )
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3、LAD (R3),R0：将（R3）为地址数存单元 的内容取到寄存器R0中。
每条指令由3条执行微指令和1条取指微指令构成因此该机器共有3801241条微指每条微指令的长度为32位故用于存放微指令的控制存储器容量为24132位7712位964b2016713计算机组成原理计算机学院6127
计算机组成原理白中英部分作业解答(第三章)
0 1 1 … 1
1 0 0 … 0 1 0 1 … 1 1 1 0 … 0 1 1 1 … 1
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片选逻辑：
芯片容量
16K*32 16K*32 16K*32 16K*32
芯片地址
A13~A0 A13~A0 A13~A0 A13~A0
片选信号
CS0 CS1 CS2 CS3
第三章
5.
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第三章
9. Cache命中率为： h=2420/(2420+80)=96.8% r=tm/tc=240ns/40ns=6 访问效率e=1/[h+(1h)r]=1/(0.968+0.032*6)=86.2% 平均访问时间ta=tc/e=40/0.862=46.4ns 或ta=tc*h+(1h)*(tc+tm)=40*0.968+0.032*(240+40)=47.68ns
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第三章
11.设取指周期为T，总线周期为τ ，指令执行 时间为t0，则 (1)所需时间T总=（T+3τ +4t0)80= 80T+240τ +320t0 (2) 所需时间T总=（T+7τ +8t0)40= 40T+280τ +320t0 故运行时间不相等
e=tc/ta=40/47.68=83.89%
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第三章
10. 已知平均访问时间ta=tc/e=50ns， tc=40ns, tm=200ns
计算机组成原理附标准答案(白中英)
计算机组成原理附标准答案(白中英)计算机组成原理是计算机科学技术中非常重要的基础学科。
它研究的是计算机硬件系统的组成和工作原理。
在今天这个信息时代，计算机迅速发展，计算机的重要性日益凸显，同时，计算机的硬件技术也发生了翻天覆地的变化。
那么，计算机组成原理是如何实现这些技术变化的呢？本文将从计算机组成的角度阐述计算机变化的原因以及计算机组成原理的重要性，并附上标准答案。
一、计算机组成原理的重要性计算机组成原理是计算机科学和技术的基础，涉及计算机硬件系统的各个方面：从计算机系统的逻辑结构和体系结构、处理器的基本构成和工作原理、存储器和输入输出设备的组成和工作原理、计算机总线和总线结构的设计、计算机操作系统的设计、以及计算机网络系统的组成和工作原理等方面。
因此，计算机组成原理是计算机科学和技术研发的基础和核心。
只有深入理解计算机组成原理，才能够对计算机技术的发展和优化进行深入理解和研究。
计算机组成原理既是计算机硬件设计的基础，也是计算机软件设计的基础。
只有对计算机硬件系统的组成和工作原理有充分的理解，才能够针对特定的软件设计出高效的计算机体系结构；同时，由于计算机的硬件和软件是相互作用的，因此，在计算机系统的设计和开发中，计算机组成原理也需要与计算机操作系统、编译器等软件技术及应用相关领域进行紧密的结合和协同工作。
二、计算机变化的原因计算机的发展和变化是由三个主要因素驱动的：计算机技术的发展、计算机应用环境的变化以及计算机用户需求的变化。
1. 计算机技术的发展是驱动计算机变化的主要因素之一。
计算机硬件和软件技术的不断更新换代，使得计算机的性能、功能和效率都呈现出快速的增长。
从最初的大型机器、小型机器、到现在的个人电脑、手机、智能手表等，计算机的类型和形态都在不断地发生变化。
2. 计算机应用环境的变化是影响计算机变化的另一个重要因素。
随着计算机应用范围的不断扩大，计算机发展方向也在不断拓展。
例如，从最初的数据处理和科学计算，到现在的互联网、人工智能、机器学习、大数据分析等，计算机的应用领域已经广泛到各个方面。
白中英计算机组成原理第三章答案
主存16MB
Cache块号需要14位
主存地址为24位 主存标记位有24－14－2 = 8位
顺序存储器和交叉存储器连续读出m=8个字的数据信息量为： q = 8×64 = 512位 顺序存储器所需要的时间为 t1 = m×T =8×100ns =800ns =8×10-7s 故顺序存储器的带宽为 W1= q/t1 = 512/(8×10-7) = 64×107[bit/s] 交叉存储器所需要的时间为 t2 = T+ (m-1)×τ= 100ns + (8-1)×50ns = 450ns =4.5×10-7s 故交叉存储器的带宽为 W1= q/t2 = 512/(4.5×10-7) = 113.8×107[bit/s]
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。
命中率 h = Nc/(Nc+Nm) = 2420/(2420+80) = 0.968
主存与Cache的速度倍率
第3章 内部存储器
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字节的信息？
32 2 * 4M字节 = 220×32 bit 8 ②如果存储器有512K×8位SRAM芯片组成，需要多少片?
20
存储容量 = 存储单元个数×每单元字节数
需要做存储芯片的字位扩展；
位扩展：4片512K×8位芯片构成512K×32位的存储组； 字扩展：2组512K×32位存储组构成1M×32位的存储器；
15、假设主存容量16M×32位，Cache容量 64K×32位，主存与Cache之间以每块4×32位大 小传送数据，请确定直接映射方式的有关参数，并 画出主存地址格式。
计算机组成原理(第三版)习题答案
计算机组成原理课后习题答案第一章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：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．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．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。
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。
白中英计算机组成原理课后习题答案
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：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．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．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。
计算机组成原理(第三版)习题答案
计算机组成原理课后习题答案第一章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：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．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．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。
白中英计算机组成原理第四章答案
第4章 指令系统
第一页，编辑于星期日：四点 四十三分。
3、指令格式结构如下所示，试分析指令格
单字长单地址指令
寻址方式 寻址特征X 有效地址E
直接寻址方式
00
E=D
立即寻址方式
01
D=Imm
剩余8位作为形式地址； 变址寻址方式
10
E=(R)+D
设计方案：
相对寻址方式
11
E=(PC)+D
方案1：专用变址寄存器；
方案2：通用寄存器作为变址寄存器；
第五页，编辑于星期日：四点 四十三分。
方案1：专用变址寄存器
6位
2位
OP 寻址特征
8位 形式地址
各操作数的寻址范围： 立即数寻址方式
指令中的立即数不能超过8位；
直接寻址方式
直接地址为8位，可直接寻址范围为28个单元；
变址寻址方式
E=（R）+D，其中变址寄存器R为16位； 由于主存容量64K字，可直接寻址整个主存空间；
相对寻址方式
E=（PC）+D，可直接寻址整个主存空间；
4位
形式地址D 18位
64种操作
操作码占6位；
16个通用寄存器一个操作数和基址寄存器各占4位；
单字长指令 形式地址占32 – 6 – 4 – 4 = 18位；
操作数S的地址E ＝（R1）＋D，其中R1为32位的；
若系统的地址总线≤32位，则可寻址整个主存；
若系统的地址总线＞32位，则可寻址的最大存储空间为232+218
计算机组成原理第三章参考答案白中英主编
计算机组成原理第三章参考答案⽩中英主编第三章参考答案[1题] 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的SRAM芯⽚组成，需要多少⽚？（3）需要多少地址作为芯⽚选择？[解]（1）该存储器能存储220×32=220×22×8=222×8=4MB（2）（1024K×32）/（512K×8）=（1024/512）×（32/8）=2×4=8（⽚）（3）需要1根地址线作为⽚选。
[2题]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芯⽚组成该机允许的最⼤主存空间，并选⽤模板块结构形式，问：（1）若每个模板块为1024K×64位，共需要⼏个模板？（2）每个模板块共有多少⽚DRAM？（3）主存共需多少⽚DRAM？CPU如何选择各模块板？[解]：（1）２26×64=26×220×64=64M×64=（64×1024K）×64需要的板的块数=（64×1024K/1024K）×（64/64）=64（块）（2）每个模板需要的256K×16位的芯⽚数=（1024K/256K）×（64/16）=4×4=16（⽚）（3）每个主存需要64×16=1024（⽚）DRAM板内地址为A0～A19，每个板需要⼀个⽚选，共需64个选择信号，所以⽤6-64译码器，即A20～A25作为译码地址线输⼊，产⽣64个板选信号。
[3题]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图。
（2）设存储器读/写周期为0.5µs，CPU在1µs内⾄少要访问内存⼀次，试问采⽤哪种刷新⽅式⽐较合理？两次刷新最⼤时间间隔是多少？全部刷新⼀遍所需要的实际刷新时间是多少？（1）（64K×32）/（16K×8）=（64K/16K）×（32/8）=4（组容量扩展）×4（⽚堆叠）（2）CPU要1µ内访问内存⼀次（频繁）整个存储器的平均读写与单个存储芯⽚的读写周期差不多，采⽤异步刷新⽅式⽐较合适。
计算机组成原理实用教程第3版课后答案,计算机组成原理实用教程课后习题答案.docx...
计算机组成原理实⽤教程第3版课后答案,计算机组成原理实⽤教程课后习题答案.docx...习题1参考答案⼀、选择题1 ?微型计算机的分类通常是以微处理器的D 来划分。
芯⽚名B.寄存器数⽬C.字长D.规格2?将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称为A 。
数据处理B.辅助设计C.实时控制D.数值计算3 .计算机技术在半个世纪中虽有很⼤的进步，但⾄今其运⾏仍遵循这⼀位科学家提出的基本原理_D_。
A.爱因斯坦B.爱迪⽣C.⽜顿D.?诺伊曼A_。
A_。
B .堆栈操作.按寄存器⽅式⼯作控制器、逻辑运算器运算器、算术运算器A.按地址访问并顺序执⾏指令TOC \o "1-5" \h \z C.选择存储器地址D⽬前的 CPU包括_A_和cache。
A.控制器、运算器B.C.控制器、算术运算器D.⼆、填空数字式电⼦计算机的主要外部特性是快速性、准确性、通⽤性、逻辑性。
世界上第⼀台数字式电⼦计算机诞⽣于1946 年。
第⼀代电⼦计算机逻辑部件主要由电⼦管 组装⽽成。
第⼆代电⼦计算机逻辑部件主要由晶体管 组装⽽成。
第三代电⼦计算机逻辑部件主要由集成电路 组装⽽成。
第四代电⼦计算机逻辑部件主要由⼤规模集成电路组装⽽成。
当前计算机的发展⽅向是⽹络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等⽅向发展。
电⼦计算机与传统计算⼯具的区别是⾃动化程度⾼ 。
诺依曼机器结构的主要思想是1.采⽤⼆进制代码表⽰数据和指令 ;2.采⽤存储程序的⼯作⽅式;3.计算机的硬件系统由五⼤部分组成。
诺依曼机器结构由 控制器、存储器、运算器、输⼊设备和输出设备五⼤部分组成。
中央处理器由运算器和控制器两部分组成。
计算机中的字长是指 机器数的⼆进制位数(或计算机⼀次可以处理的⼆进制位数)。
运算器的主要部件是算术逻辑运算单元 ALU控制器⼯作的实质是指挥和协调机器各个部件有条不紊⼯作。
存储器在计算机中的主要功能是存储程序和数据。
计算机组成原理附标准答案白中英3篇
计算机组成原理附标准答案白中英第一篇：计算机组成原理概述计算机组成原理是计算机科学与技术领域中的一门基础课程，主要涉及计算机硬件系统的组成、功能及其相互关系。
它研究计算机系统是如何通过使用各种硬件和软件资源来执行指令，并最终完成各种任务的。
计算机组成原理的学习内容包括：计算机硬件系统组成与功能、数据的表示与存储、指令系统与指令执行、中央处理器(CPU)、存储器、输入输出(I/O)系统、系统总线、计算机系统性能指标等。
在计算机系统中，CPU是整个系统的“大脑”，它负责执行指令，控制计算机系统的运行和协调各个部件的工作。
存储器用于存储程序和数据，包括主存储器和辅助存储器两种。
I/O系统则用于计算机与外部设备的信息交互。
而系统总线则用于连接CPU、存储器和I/O系统等各个部件，是系统中起连接作用的硬件。
指令系统是计算机硬件系统的重要组成部分，它定义了计算机系统可以执行的指令，包括指令格式、寻址方式、操作码等。
指令执行则是指计算机根据指令系统中规定的指令进行计算和处理，从而完成用户所需的功能。
指令执行包括取指令、指令译码和指令执行三个步骤。
计算机系统性能指标包括：处理器时钟频率、指令执行时间、吞吐量、响应时间等。
处理器时钟频率是指处理器每秒钟发生的时钟脉冲数，通常以GHz为单位。
指令执行时间是指一条指令完成所需的时间，吞吐量是指单位时间内系统完成的任务数，响应时间是指系统对任务请求的响应时间。
总之，计算机组成原理是计算机科学与技术领域中的一门重要课程，掌握它可以帮助我们深入了解计算机硬件系统的组成与功能，更好地理解计算机系统的工作原理，从而进一步提高计算机系统设计与开发的水平。
第二篇：CPU与指令执行CPU是计算机系统中最重要的部件之一，它负责执行计算机系统中的指令。
CPU由控制器和运算器两部分组成。
控制器用于控制CPU的工作，它根据指令系统中的规定执行指令，包括取指令、指令译码、指令执行等几个步骤。
取指令是指控制器从指令存储器中读取指令，指令译码是指控制器将指令中的操作码、寻址方式等信息进行解析和分析，指令执行则是指控制器根据指令中的操作码及其操作数完成运算或处理。
白中英计算机组成原理答案公开课获奖课件
⑧ 因此，至少需要延迟1个时钟周期。
第9页
流水时空图
也许出现 数据有关
取指 译码并 取数
取指
运算
译码并 取数 取指
送结果
运算
译码并 取数 取指
送结果
运算
译码并 取数
送结果 运算
送结果
第10页
13、指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行 （EX）、访存（MEM）、写回寄存器堆（WB） 五个过程段，共有20条指令持续输入此流水线。
微指令数目为80×3+1=241条； 微指令字长为32/8=4字节； 故，控制寄存器容量为 241×4=964字节 该容量为控制寄存器最小容量。
第6页
8、某机有8条指令I1—I8，每条 微指令所包括微命令控制信 号如下表所示。a—j分别对 应10种不一样样性质微命令 信号。假设一条微指令控制 字段仅为8位，请安排微指令 控制字段格式。
解法1：
将 （d, i, j）和（e, f, h）分别构成两个 * * * * 小组，进行译码，可得六个微命令信号， a b c g 剩余a, b, c, g四个微命令信号可进行直 接控制，其整个控制字段构成如右图所
** ** 01d 01e 10 i 10 f 11 j 11 h
示：
解法2：
将 （b, i, j）和（e, f, h）分别构成两个 小组，进行译码，可得六个微命令信号，
e命令：与f、h、j互斥
f命令：与b、c、e、h、i、j互斥
g命令：与b、h、j互斥
h命令：与e、f、g、i互斥
i命令：与a、b、d、f、h、j互斥
j命令：与b、c、d、e、f、g、i互
《计算机组成原理》课后习题答案(白中英主编__第三版__科学出版社)
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：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．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．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。
计算机组成原理课后习题答案解析
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。
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••• ［x］原=［x］反=［x］补=［x］移=(4)令
x=-
•••原码、反码无法表示
［x］补=［x］移=(5)令 丫二仁-0000001B
•••［丫］原=10000001［Y］反=11111110［Y］补
=11111111［Y］移=011111112.设［X］补=a0,a1,a2…
解：27/64=11011BX==X浮点规格化数：1111
0110110000
-27/64= -11011BX=-=-X浮点规格化数：1111
1001010000
5.已知X和Y,用变形补码计算X+丫，同时指出运算结
果是否溢出。X= Y= X= Y=-X=-丫=-
解：先写出x和y的变形补码再计算它们的和[x]
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。
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，
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
补=[y]补=
[x+y]补=[x]补+[y]补=+=••• x+y=无溢出。先写
出x和y的变形补码再计算它们的和
先写出x和y的变形补码再计算它们的和[x]补=[y]
补=
[x+y]补=[x]补+[y]补=+=•x+y=-无溢出
第二章答案
1.写出下列各数的原码、反码、补码、移码表示。其
中MSB是最高位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。
⑴-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=( -100011X
的正规格化数与负规格化数
1000000000000000000000
0000000000 0000000000000000000001〜0000000000
1111111111111111111111
4.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。
27/64-27/64
a6,其中ai取0或1,若要x>—,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，用移码
表示；尾数22位用补码表示，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;
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
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：服务程序：诊断、排错等语言程
序：汇编、编译、解释等操作系统
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。
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？
计算机组成原理课后答案（第三版•白中
英）
计算机组成原理各章答案 第一章答案
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：数值连续量来表示，运算过程 是连续的； 数字计算机的特点：数值数字量来表示，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。
2-110)2=(-)2
令x=-
••• [x]原=(注意位数为8位)[x]反=
制小数:
(23/128)10=(10111/10000000)2=(10111
2-111)2=()2令x=
••• ［x］原=［x］反=［x］补=［x］移=(3)先把
十进制数-127写成二进制小数：(-127)10=(-1111111)2
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ห้องสมุดไป่ตู้应用？
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：将解题的程序存放到存储器中;
解：多级划分图见P16图。可分为：微程序设计级、
般机器级、操作系统级、汇编语言级和
咼级语言级。
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？
13.计算机应用 与 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。