计算机组成原理都给对方版答案完整版Word格式.docx
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？
说明它们的用途。
12
简述计算机系统的多级层次结构的分层理由及各层的功能。
13
通过计算机系统的层次结构学习，你对计算机系统有了怎样的了解？
第二章
2.1数字信号和模拟信号的主要区别是什么？
与模拟电路相比，数字电路有何特
点？
2.2二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通？
大于二极管的正向特性存在死区电压Vr（硅二极管约为0.7V,锗二极管约为
0.2V）
2.3三极管何时处于截止状态，何时处于饱和状态？
答：
当输入电压Vi>
0,且Vi<
死区电压Vr'
三极管处于截止状态。
当输入电压V增大，基极电流Ib、集电极电流Ic随之增大，输入电压Vce=Vcc-IcRc不断下降，当Vce降到0.7V以下时，发射结仍正向偏置，集电结则由反向偏置转为正向偏置，此时三极管进入饱和状态。
2.4双极型逻辑门和单极型逻辑分别是怎样形成的？
它们各有何特点？
略.
2.5实现逻辑代数的基本运算有哪几种逻辑门？
与,或，非。
2.6分析图2-41所示的逻辑电路图，写出表达式并进行化简。
（a）F=AB
（b）F=AD+C+BD
2.7请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。
（1）F=aBBCBCAB
f二AbacBe
（2）F=ADADABAcBDACEFBEFDEFG
F=AeBDBEF
2.8分析图2-42所示的逻辑电路，列出真值表，说明其逻辑功能
2.8答:
Ao
Xo
X1
X2
X3
F
X
X0
1
图2-42是一个四选一电路
2.9分析图2-43所示的逻辑电路图，列出真值表，说明其逻辑功能
ABCF
F2
000
00
001
10
010
011
01
100
101
110
111
11
图2—43是一个一位全加器，A,B为加数和被加数，C为低位进位，F1为和，F2为产生的进位。
（图中有错误，第4个与门的输入少了A）
2.10请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。
（1）F=ABABDACBCD
（2）F=ACABBCDBCECDE
（1）F二AcAB
（2）F=ABBDCEAC
2.11简述组合逻辑电路的设计过程。
略：
2.12用与非门设计实现下列函数的组合逻辑电路。
（1）F（A,B,C,D）八m（0,2,6,7,10,13,14,15）；
（2）F（A,B,C,D）八m（2,4,5,6,7,10）、（0,3,8,15）。
（1）
F=ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD
=BCCDABDABD=BCCDABDABD
图略。
（2）
F=ABCD"
ABCD"
ABCDABCDABCD■ABCD^'
（AbCDABCDABCD：
n'
ABCD）
=ACABBCD=ACABBCD
2.13用一位全加器组成4位并行进位加法器，其并行进位电路应该如何实现？
2.14请画出74LS273的典型用法的接线图。
2.15什么是三态门？
一般应用在什么场合？
略
2.16计算机中常用的寄存器有哪些？
请说明如何使用？
2.17请说明74LS299的功能及使用方法。
2.18请说明74LS161的功能及使用方法。
习题3
3.1求下列各数的十进制数值：
（1）（267.3）8
（2）（BD.C）16（3）（1011011.101）2
.
（1）183.375，
（2）189.75，（3）91.625
3.2将下列十进制数转化为二进制、八进制和十六进制数据（小数取四位二进制有
效数据）：
（1）-282.75
（2）123.46（3）-115/512（4）44.9375
2.
序号
十进制-
卜六进制
二进制
八进制
-282.75
-11A.C
-1（
）0011010.1100
-43
26
123.46
7B.7
11011.0111
17：
L34
（3）-
115/512
-0.388
-0
.001110011
-0.1
63
（4）-
14.9375
2C.F
1100.1111
54.7
4
3.3写出下列各数的原码、反码和补码，机器数长度为8位：
（1）0
（2）-127（3）-0.5（4）-19/128（5）100（6）23/64
真值
原码
补码
反码
00000000
0（
）000000
00
000000
10000000
11111
111
0.0000000
0.
0000000
0.0
1.0000000
1.111
1111
-127
11111111
10000001
*
（3）-
-0.5
1.1000000
1000000
0111111
（4）
-19/128
1.0010011
1.1101101
1.1101100
（5）
100
01100100
01
100100
（6）
23/64
0.0101110
.0101110
3.4写岀下列各机器数的二进制真值X：
（1）[X]补=0.1001
（2）[X]补=1.1001（3）[X]原=0.1101（4）[X]原=1.1101
（5）[X]反=0.1011（6）[X]反=1.1011（7）[X]移=0,1001（8）[X]移=1,1001
（9）[X]补=1,0000000（10）[X]反=1,0000000（11）[X]原=1,0000000
（12）[X]移=1,0000000
+0.1001
（7）
-0111
⑵
-0.0111
（8）
+1001
+0.1101
（9）
-10000000
⑷
-0.1101
（10）
-01111111
+0.1011
（11）
-00000000
-0.0100
（12）
3.5设某机器数字长为8位，有两个数的16进制表示形式为9CH和FFH,问：
若它们分别表示为下列格式的机器数时，其对应的十进制真值是多少？
（1）无符号整数；
原码表示的定点整数；
（3）
原码表示的定点小数；
补码表示的定点整数；
补码表示的定点小数；
反码表示的定点整数；
移码表示的定点整数。
数9
CH
FFH
无符号整数
+
156
255
原码表示的定点整数
28
原码表示的定点小数
-
（2-2-2-5）=0.21875
-（1-2-7）
补码表示的定点整数
-1
补码表示的定点小数
（2-1+2-2+2-5）=0.78125
-2-7
反码表示的定点整数
99
移码表示的定点整数
127
3.6假设某规格化浮点数的尾数表示形式为Mo.Mi……Mn,选择正确的答案写在横
线上：
（1）若尾数用原码表示，则尾数必须满足
（2）若尾数用补码表示
，则尾数必须满足
A.M0=0
B.Mo=1
C.M1=0
D.M1=1
E.Mo.M1=0.0
F.Mo.M1=1.1
G.Mo.M1=0.1或
Mo.M1=1.0
H.M0.M1=1.0
（1）D；
（2）G
3.7浮点数的表示范围取决于的位数，浮点数的表示精度取决于
的位数，浮点数的正负取决于,在浮点数的表示中是隐含规
定的。
A.数符B.阶符C.尾数D.阶码
E.阶码的底
D,C,A,E
3.8设一浮点数格式为：
字长12位，阶码6位，用移码表示，尾数6位，用原码表示，阶码在前，尾数（包括数符）在后，则按照该格式：
（1）已知X=-25/64，Y=2.875，求数据X、Y的规格化的浮点数形式。
（2）已知Z的浮点数以十六进制表示为9F4H，则求Z的十进制真值。
0.875=7/8
（1）X=-0.11001X2-1,[X]浮=1.11001X2011111
[X]浮=0,111111,11001
Y=23/8=0.10111X22,[Y]浮=0.10111X2100010
[Y]浮=1,000100,10111
（2）[Z]浮=100111110100
=-0.10100X2100111
Z=-80
3.9设一机器数字长16位，求下列各机器数的表示范围：
（2）原码表示的定点整数；
（3）补码表示的定点整数；
（4）补码表示的定点小数；
（5）非规格化浮点表示，格式为：
阶码8位，用移码表示，尾数8位，用补码表示（要
求写出最大数、最小数、最大负数、最小正数）；
上述浮点格式的规格化浮点表示范围（要求写岀最大数、最小数、最大负
数、最小正数）。
6答：
机器字长16位，
下列各术的表示范围
0~216-1
原码定点整数
-（215-1）〜+215-1
补码定点整数
-215〜+215-1
补码定点小数
-1〜+1-2-15
（5）、（6）
阶码八位，移码表示，尾数8位，补码表示
最大数
最
小数
最大负
数
最小正数
非规格化
浮点数
（1-2-7）X2+127
-1:
<
2+127
-2-7X
2-127
2-7X2-1
27
观格化
（
I-2-7）X2+127
X2+127
-0.54
2-7）X2-127
0.5X2
3.10将下列十进制数转换为IEEE754单精度浮点数格式
（1）+36.75
（2）-35/256
+36.75=100100.11=1.0010011*255+127=132
01000010000100110000000000000000
3.11求下列各IEEE754单精度浮点数的十进制真值：
（1）43990000H
（2）00000000H
（1）01000011100110010000000000000000
X=（-1）°
X（1.0011001）X2135-127=（100110010）2=（306）10
（2）X=（-1）0X（1.0000000）X20-127=（2-127）1o
3.12在汉字系统中，有哪几种编码？
它们各自有什么作用？
3.13汉字库中存放的是汉字的哪一种编码？
汉字库的容量如何计算？
汉字库中存放的是汉字字模码。
汉字库的容量可按下列：
存储每个汉字字模点阵所需的字节数x汉字数x点阵方法数。
3.14在一个应用系统中，需要构造一个包含了100个汉字的汉字库，假设采用16X
16的汉字字形，问：
该汉字库所占存储容量是多少字节的短文，需要占用多少字节的存储容量来存储其纯文本
16X2X100=3200字节；
2X50=100字节。
?
一篇由50个汉字构成
惟一的。
3.15汉字系统的几种编码中，对于某个汉字来说，是
Co
3.16若下面的奇偶校验码均正确，请指岀哪些是奇校验码，哪些是偶校验码
（1）10110110
（2）01111110（3）11011000（4）10100001
奇校验码：
（1）、（4）;
偶校验码：
（2），（3）o
3.17在7位的ASCII码的最高位前面添加一位奇（偶）校验位后，即可构成8位的
ASCII码的奇（偶）校验码。
假设字符“
的这样的奇
（偶）校验码为41H，则它
是
（1）
；
字符
C”的这样的
（1）是
（2）
（1）：
A.
奇校验码
B.偶校验码
（2）：
43H
B.87H
C.C3H
D.86H
（1
）B;
（2）Co
3.18对于
3.6.2
节所介绍的
k=8，r=4
的能纠错-
-位的海明码，若编码为
100110111100，试判断该海明码是否有误，若有，请纠正，并写出其8位正确的有效信息。
10000111
3.19试设计有效信息为10位的能纠错一位的海明码的编码和译码方案，并写岀有
效信息0110111001的海明码。
k=10，r=4的海明码的排列如下：
编码：
H14
H13卜
121
H11H
0H9
H8
H7
H6
H5
H4卜
3H
^21
■11
-'
D9D8
D7
'
D6
D5
P4D
4D
3匸
2F
>
3D1
P2
P
P4=D10二D9二D8二D7二D6二D5
P3=D10二D9二D8二D4二D3二D2
卩2=D10D7D6：
lD4D3'
-D1
P1=D9二D7二D5二D4二D2二D1
译码：
S4=P4二D10二D9二D8二D7二D6二D5
S3=P3二D10二D9二D8二D4二D3二D2
S2=P2二D10二D7二D6二D4二D3二D1
S1=P1二D9二D7二D5二D4二D2二D1
指误字：
S4S3S2S1
效信息0110111001的海明码：
01101101001110
3.20在3.6.2节所介绍有效信息为8位的能纠错一位的海明码基础上，思考如何改
进，使其能够达到检错两位并能纠错一位的校验能力。
设生成多项式为X3+X+1（即1011B），请计算有效数据10101的CRC编码。
101010101
3.21试分析3.3节介绍的三种奇偶校验、海明校验和CRC校验三种校验码的检错纠错能力，它们的码距各为多少？
奇偶校验码只能检错，可检单个、奇数个错，码距=2;
海明校验可以纠一位错。
CRC校验可以纠一位错。
3.22在Motorola系列的微处理器中，数据存放在内存的规则是高位字节存放在低地址单元的，对照图3.10写出各数据在这种情况下的存储方式。
习题4
4.1
设X=0.1101，Y=-0.0110，求:
（1）[X]补
（2）[-X]补
（3）[2X]补
（4）[-2X]补
（5）[X/2]补
（6）[-X/2]补
（7）[Y]补
（8）[-Y]补
（9）[2Y]补
（10）[-2Y]补
（11）[Y/2]补
（12）[-Y/2]补
（13）[-Y/4]补
[X]补=
0.1101
（10）[-2Y]补=0.1100
（11）[Y/2]补=1.1101
（12）[-Y/2]补=0.0010
（13）[-Y/4]补=0.0001
4.2已知X和Y,用变形补码计算X+Y和X-Y,并指出运算结果是否溢出
（1）X=0.11011，Y=0.11111
（2）X=-0.1101，Y=0.0110
.
[X]补=00.11011[Y]补=00.11111[-Y]补=11.00001
Sf1与Sf2相同，无溢出
[X]补00.11011
+[-Y]补11.00001
[X-Y]补11.11100
所以:
[X+Y]补：
发生溢出
[X-Y]补=1.11100
注意：
参见P107中的双符号位判溢方法原理。
（2）[X+Y]补=1.1001
[X-Y]补：
溢出
4.3试使用两个4位二进制加法器和若干逻辑门电路，设计一位余3码编码的十进制加
法器。
（提示：
余3码加法的校正规则为：
当余3码编码的两个数直接相加后，若结果有进位，则和数加3校正；
否则和数减3校正）
图在word下不好画：
4.4使用原码一位乘法计算X*Y:
（1）X=0.11101，Y=0.01111
（2）X=-0.10011，Y=0.11010
参见P114中例4.6。
［X］原=0.11101［丫］原=0.01111
R=Xs二论=0二0=0
部分积
0.00000
乘数|Y|
01111
0.11101
0.01110
1.01011
0.10101
1.10010
0.11001
1.10110
0.11011
10111
11）11
01101
00110
0.01101
10011
操作说明
丫5=1，+|X|
右移一位
Y4=1，+|X|
Y3=1，+|X|
Y2=1，+|X|
Y1=0，+0
■［P］原=0.0110110011
■X丫=〔0.0110110011
（2）［X*Y］原=1.0111101110
4.5使用补码Booth乘法计算X*Y:
（1）X=0.01111,Y=-0.11101
（2）X=-0.10011,Y=-0.11010
参见P118中例4.8
乘数Y（YnYn+1）
00.00000
.000110
+11.10001
丫5丫6=10，+［-X］补
11.10001
11.11000
1.00011
+00.00000
丫4丫5=11，+0
11.11100
.0001_
+00.01111
丫3丫4=01，+[X]补
00.01011
00.00101
.000_
丫2丫3=00,+0
00.00010
1101
1.00_
_右移一位
丫1丫2=00，+0
00.00001
01101
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