《计算机组成原理+习题答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理+习题答案（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1计算机组成基础习题详解(初稿)赵玉松孙德文上海交通大学软件学院2009.3第 1 章 计算机系统概论21.1 数字计算机和模拟计算机的区别？解：电子数字计算机的特点是数据由离散量来表示，是对离散变量进行处理和运算的解算装置。电子模拟计算机的特点是数据由连续量来表示，是对连续变量进行运算的解算装置。在电子模拟计算机中，变量为连续变化的直流电压、电流或电荷。1.2 说明冯诺依曼计算机的设计思想？写出冯诺依曼计算机的主要组成部分？解：冯诺依曼计算机的设计思想是：提出了“存储程序”的概念，程序设计者按计算要求编制好程序，将程序和运行程序中所用的数据以二进制代码的形式存入计算机的存储器中，由计算机自动
2、执行程序。使电子计算机有了通用性，只要能写出正确的指令，计算机执行时就无须人工干预。冯诺依曼计算机的主要组成部分是：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算器和控制器合称“中央处理机” （或称为 CPU，Central Processing Unit） ，CPU 与存储器(内存储器)合称为“主机”,而输入设备和输出设备合称为“外部设备” 。1.3 描述计算机的发展过程及应用范围？解：电子数字计算机从 1946 年第一台 ENIAC 机至今可分为 4 代：第一代 电子管计算机；第二代晶体管计算机第三代集成电路计算机第四代大规模和超大规模集成电路计算机应用范围1.4 计算机软件的组成？
3、并举例说明。解：计算机的主要应用领域包括：数值计算、数据处理、计算机控制、计算机辅助设计计算机辅助制造和人工智能等。1.5 说明计算机系统的层次结构及各层次结构的特点？解：计算机系统的层次结构共分 8 级，从 L0L7，其中：L0 为硬联逻辑，实现微指令的控制时序，是计算机系统硬件的内核；L1 为微程序控制，根据机器指令配备一套微指令，给出微操作控制信号；L2 为机器语言级计算机，该级的机器语言就是该计算机的指令系统；L3 为操作系统，为用户提供一个操作环境；3L4 为汇编语言级计算机，该级的机器语言是汇编语言，由相应级的计算机进行解释、执行；L5 为高级语言类计算机，该级的机器语言是各种高级
4、语言，该级计算机基本上脱离了物理计算机，供程序员使用；L6 为应用语言计算机，该级的机器语言是面向非计算机专业人员直接使用的应用语言；L7 为应用系统分析和设计，是系统总体分析级，用以建立数学模型和算法，确定系统配置。第 2 章 运算基础-数值的机器级表示2.1 写出下列十进制数的 8 位二进制补码表示(1) 54 (2) 37(3) 111 (4) 253(5) 0.1 (6) 0.63(7) 0.34 (8) 0.21解: (1)+54 = 00110110B (32+16+6)(2)+37 = 00100101B (32+5)(3) +111 = 01101111B (64+32+15)
5、(4) +253 =0 11111101B (2552) 超过 8 位补码范围(5) +0.1 = 0.0001101 (0.1 = 12.8/128 = 13/128 )(6) +0.63 = 0.1010001B (0.63=80.6/128=81 /128)(7) +0.34 = 0.0101100 (0.34 = 43.52/128 =44/ 128)(8) +0.21 = 0.0011011 (0.21 = 26.88 / 128= 27 /128)2.2 转换下列二进制数为十进制数(1) 10111101 (2) 10001001(3) 0.1011111 (4) 0.001101
6、0(5) 10011001.110011 (6) 111000111解:(1) 10111101 = 189 (255642)4(2) 10001001 = 137 (128+9)(3) 0.1011111 = 95 / 128 =0.7421875 ( (12732)/ 128 )(4) 0.0011010 = 13 / 64 = 0.203125 (5) 10011001 .110011 = 153 +51/64 = 153.796875 ( 153 = 128+16+9 ,51/64 = (6312)/64 )(6) 111000111 = 455 (455 = 51132168)2.3
7、 写出下列带符号数的原码、反码、补码和移码表示(用 8 位二进制代码表示)(1) +112 (2) 0.625(3) 124 (4) 0.375(5) +197 (6)+0.8125(7) 6 (8) 03125(9) 127 (10) 1解:(1) +112 = 12715 +112 原 = 01110000B +112 反 = 01110000B +112 补 = 01110000B +112 移 = 11110000B(2) 0.625 = 0.1010000B 0.625 原 = 0.625 反 = 0.625 补 =0.1010000B小数无移码(3) 124 =(1273) = 1
8、111100B124 原 = 11111100B124 反 = 10000011B124 补 = 10000100B124 移 = 10000100B(4) 0.375 = 48/128 =0.0110000B0.375 原 =1.0110000B0.375 反 =1.1001111B0.375 补 =1.1010000B小数无移码(5) +197超过 8 位范围。无法表示。(6) +0.8125 =104/128 =0.1101000B5+0.8125原 =+0.8125反 =+0.8125补 = 0.1101000B小数无移码(7) 6 6 原 = 10000110B6 反 = 11111
9、001B6 补 = 11111010B6 移 = 01111010B(8) 03125 = 40/128 =0.010100003125 原 =1. 0101000B03125 反 =1.1010111B03125 补 =1.1011000B小数无移码(9) 127 = 1111111127原 = 11111111B127 反 = 10000000B127 补 = 10000000B127 移 = 00000000B(10) 11原 = 10000001B1反 = 11111110B1 补 = 11111111B1 移 = 01111111B2.4 给出以下机器数，求其真值(用二进制和十进制数
10、表示）(1) x原 =00100111 (2) x补 =10101101.(3) x补 =01000110 (4) x原 =10101101(5) x移 =01000110 (6) x移 =11010011 解:(1) X =+0100111B=+(32+7) =+39(2) x补 =10101101B x原 =11010011BX=1010011B =( 64+16+3)=83(3) X = +1000110B=64+6 =+70(4) X原 =10101101BX= 0101101B =(32+13) = 456(5) x移 =01000110 x补 =11000110X=0111010=
11、58(6) x移 =11010011x补 =01010011X=1010011=832.5 已知生成多项式为 x4+x+1 ,有效信息为 10101011，求 CRC 校验码。解:信息数据字块 M = 10101011（共 8 位）除数代码为 G = 10011 即生成多项式 G(X)= x4+x+1求循环冗余校验码二进制除法过程如下：10110110 10011 101010110000 1001111001100111010110011110001001110110100111010此余数即所求之循环冗余码。R = 1010得循环冗余校验码 CRC 为 1010101110102.6 已知
12、生成多项式为 x4+x+1 ,有效信息为 100101011，求 CRC 校验码。解:信息数据字块 M = 100101011（共 9 位）除数代码为 G = 10011 即生成多项式 G(X)= x4+x+17求循环冗余校验码二进制除法过程如下：100011001 10011 1001010110000 100111101110011100001001111000100111011此余数即所求之循环冗余码。R = 1011得循环冗余校验码 CRC 为 10010101110112.7 已知生成多项式为 x4+x+1，接收到的 CRC 校验码为 1001010111101，请检查有无出错解:循
13、环冗余校验码 CRC 为 1001010111101除数为 10011进行 CRC 检查10001100110011 1001010111101100111101110011100011001110101100118110R=110 有错 2.8 已知生成多项式为 x4+x+1，接收到的 CRC 校验码为 1001010111010，请检查有无出错解:循环冗余校验码 CRC 为 1001010111010除数为 10011进行 CRC 检查10001100110011 1001010111010100111101110011100011001110010100111 R=1 有错 9第 3 章
14、 数值的机器运算3.1 已知 x补 和y 补 的值，用补 .码加减法计算 x+y 和 x-y（写出结果的二进制表示和十进制表示） ，并指出结果是否溢出以及溢出的类型(建议采用变形补码什算)。(1) x 补 =0.11011 , y补=0.00011(2) x 补 =0.10111 y补=1.00101(3) x 补 =1.01010 y补=1.10001(4) x 补 =1.10011 y补=0.11001解:(1) x补 =0.11011 , y补 =0.00011y 补 =1.11101X+Y补 =x补 +y补= 00.11011+ 00.00011_00.11110X+Y= +15/16 =+0.1111BX Y补 =x补 +y 补=00.11011+11.11101_00.11000XY= +12/16 =3/4=+0.11B检验【 X= + 27/ 32Y= +3/32X+Y = +(27+3)/32 =+30/32=0.11110BXY = (273)/32=+24/32=+3/4=0.11B 】(2) x补 =0.10111 , y补 =1.00101Y原 =1.1101
