计算机组成与系统结构第二章习题及答案

一、填空题（20每空2分）

1.计数制中使用的数据个数被称为。（基）

2.移码常用来表示浮点数的部分，移码和补码比较，它们除外，其他各位都相同。（阶码，符号位）

3.码值80H：

若表示真值0，则为；若表示-128，则为；

若表示-127，则为；若表示-0，则为。（移码补码反码原码）

4. 在浮点运算过程中，如果运算结果的尾数部分不是形式，则需要进行规格化处理。设尾数采用补码表示形式，当运算结果时，需要进行右规操作；当运算结果时，需要进行左规操作。

（规格化溢出不是规格化数）

二、选择题（20每题2分）

1.以下给出的浮点数，______是规格化浮点数。（B）

A．2^-10× B．2^-11×

C．2^-100× D．2^-1×

2.常规乘除法器乘、除运算过程采用部分积、余数左移的做法，其好处是______。（C）

A．提高运算速度 B. 提高运算精度

C. 节省加法器的位数

D. 便于控制

3.逻辑异运算和01011101的结果是。（B）

B.

C. D.

4.浮点数尾数基值rm=8,尾数数值部分长6位，可表示的规格化最小正尾数为。（C）

1. 64

5.当浮点数尾数的基值rm=16,除尾符之外的尾数机器位数为8位时，可表示的规格化最大尾数值是。（D）

2 16 256 256

6.两个补码数相加，采用1位符号位，当时表示结果溢出。（D）

A、符号位有进位

B、符号位进位和最高数位进位异或结果为0

C、符号位为1

D、符号位进位和最高数位进位异或结果为1

7.运算器的主要功能时进行。（C）

A、逻辑运算

B、算术运算

C、逻辑运算和算术运算

D、只作加法

8.运算器虽有许多部件组成，但核心部件是。（B）

A、数据总线

B、算术逻辑运算单元

C、多路开关

D、累加寄存器

9.在定点二进制运算中，减法运算一般通过来实现。（D）

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、补码运算的的十进制加法器

D、补码运算的的二进制加法器

属于部件。（A）

A、运算器

B、控制器

C、存储器

D、寄存器

三、判断题（10每题2分）

1.计算机表示的数发生溢出的根本原因是计算机的字长有限。（错误）

2.表示定点数时，若要求数值0在计算机中唯一地表示为全0，应采用补码。（正确）

3.浮点数的取值范围由阶码的位数决定，而精度由尾数的位数决定。（正确）

4.若浮点数的尾数用补码表示，那么规格化的浮点数是指尾数数值位的最高位是0（正数）或是1（负数）。（正确）

5.在实际应用中，奇偶校验多采用奇校验，这是因为奇校验中不存在全“0”代码，在某些场合下更便于判别。（正确）

四、概述题（10每题5分）

1.试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。

答：带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移码。

原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际应用。移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使用比较方便。

2.试述浮点数规格化的目的和方法。

答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。通常，采用向左规格化（简称左规），即尾数每左移一位，阶码减1，直至规格化完成。

五、计算题（15每题5分）

1.已知：x=，y= ，求：[x]补[x]补，[x]补[y]补,[y]补,[y]补

解：

[x]补=，[x/2]补=，[x/4]补=， [-x]补=

[y]补=，[y/2]补=，[y/4]补=， [-y]补=

2.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：

x = 2^-101*, y = 2^-100*

解：[x]浮= 11011,

[y]浮= 11100,

Ex-Ey = 11011+00100 = 11111

规格化处理: 阶码 11010

规格化处理: 阶码 11100

[x+y]=*2 [x-y]=*2^-4

3.设机器字长16位，定点表示，尾数15位，字符1位，问

（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？解: 定点原码整数表示：

最大整数=（2^15-1）10=（+32767)10=（0 111 111 111 111 111)2

最小负数值=-（2^15-1）10=（-32767）10=（1 111 111 111 111 111）2

定点原码小数表示：

最大正数值=（1-2^-15）10=（+ 111 111 111 111）2

最小负数值=-（1-2^-15）10=（ 111 111 111 111）2

六、综合题（15）

某机字长16位，使用4片74181组成ALU，设最低位序号标注为第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所需要的最长时间。

（3）估算最长求和时间。