计算机组成原理作业讲解14章答案.docx
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计算机组成原理作业讲解14章答案
1.1概述数字计算机的发展经过了哪几个代?
各代的基本特征是什么?
略。
1.2你学习计算机知识后,准备做哪方面的应用?
略。
1.3试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1.4计算机通常有哪些分类方法?
你比较了解的有哪些类型的计算机?
略。
1.5计算机硬件系统的主要指标有哪些?
答:
机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答:
计算机硬件系统的主要指标有:
机器字长、存储容量、运算速度等。
1.6什么是机器字长?
它对计算机性能有哪些影响?
答:
指CPU一次能处理的数据位数。
它影响着计算机的运算速度,硬件成本、指令系统功能,数据处理精度等。
1.7什么是存储容量?
什么是主存?
什么是辅存?
答:
存储容量指的是存储器可以存放数据的数量(如字节数)。
它包括主存容量和辅存容量。
主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。
如内存等。
辅存指的是CPU不能直接访问,必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器,如硬盘,u盘等。
1.8根据下列题目的描述,找出最匹配的词或短语,每个词或短语只能使用一次。
(1)为个人使用而设计的计算机,通常有图形显示器、键盘和鼠标。
(2)计算机中的核心部件,它执行程序中的指令。
它具有加法、测试和控制其他部件的功能。
(3)计算机的一个组成部分,运行态的程序和相关数据置于其中。
(4)处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。
(5)嵌入在其他设备中的计算机,运行设计好的应用程序实现相应功能。
(6)在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
(7)管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
(8)将高级语言翻译成机器语言的程序。
(9)将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
(10)计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语:
1、汇编器2、嵌入式系统3、中央处理器(CPU)4、编译器
5、操作系统6、控制器7、机器指令8、台式机或个人计算机
9、主存储器10、VLSI
答:
(1)8,
(2)3,(3)9,(4)6,(5)2,
(6)10,(7)5,(8)4,(9)1,(10)7
计算机系统有哪些部分组成?
硬件由哪些构成?
答:
计算机系统硬件系统和软件系统组成。
硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成
1.9冯·诺伊曼VonNeumann计算机的主要设计思想是什么?
略。
1.10计算机硬件有哪些部件,各部件的作用是什么?
略。
1.11计算机软件包括哪几类?
说明它们的用途。
略。
1.12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。
略。
1.13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?
略。
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?
略。
2.2二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通?
答:
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Vi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?
答:
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。
答:
(a)
(b)F=AD+C+
2.7请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)
答:
(2)
答:
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:
A1A0X0X1X2X3F
00XXXXX0
01XXXXX1
10XXXXX2
11XXXXX3
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。
答:
ABCF1F2
00000
00110
01010
01101
10010
10101
11001
11111
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)
2.10请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)
(2)
答:
(1)
(2)
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);
(2)。
答:
(1)
==
图略。
(2)
==
图略。
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?
略。
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?
略
2.17请说明74LS299的功能及使用方法。
略
2.18请说明74LS161的功能及使用方法。
略
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
答:
.
(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
答:
2.
序号十进制十六进制二进制八进制
(1)-282.75-11A.C-100011010.1100-432.6
(2)123.467B.71111011.0111173.34
(3)-115/512-0.388-0.001110011-0.163
(4)44.93752C.F101100.111154.74
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
序号真值原码补码反码
(1)0000000000000000000000000
1000000011111111
0.00000000.00000000.0000000
1.00000001.1111111
(2)-127111111111000000110000000
(3)-0.51.10000001.10000001.0111111
(4)-19/1281.00100111.11011011.1101100
(5)100011001000110010001100100
(6)23/640.01011100.01011100.0101110
3.4写出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
答:
(1)+1001(7)-0111
(2)-0111(8)+1001
(3)+1101(9)-10000000
(4)-1101(10)-01111111
(5)+1011(11)-00000000
(6)-0100(12)00000000
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;
(2)原码表示的定点整数;
(3)原码表示的定点小数;
(4)补码表示的定点整数;
(5)补码表示的定点小数;
(6)反码表示的定点整数;
(7)移码表示的定点整数。
答:
数9CHFFH
无符号整数156255
原码表示的定点整数-28-127
原码表示的定点小数-(2-3+2-4+2-5)=-0.21875-(1-2-7)
补码表示的定点整数-100-1
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-99-0
移码表示的定点整数28127
3.6假设某规格化浮点数的尾数表示形式为M0.M1……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D。
(2)若尾数用补码表示,则尾数必须满足GH。
A.M0=0B.M0=1C.M1=0D.M1=1
E.M0.M1=0.0F.M0.M1=1.1G.M0.M1=0.1
H.M0.M1=1.0
答:
(1)D;
(2)GH
3.7浮点数的表示范围取决于D的位数,浮点数的表示精度取决于C的位数,浮点数的正负取决于A,E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
答:
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。
答:
(1)X=-0.11001×2-1,[X]浮=1.11001×2011111
[X]浮=0,111111.11001
Y=0.10111×22,[Y]浮=0.10111×2100010
[Y]浮=1,000100.10111
(2)[Z]浮=-0.10100×2100111
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:
(1)无符号整数;
(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);
(6)上述浮点格式的规格化浮点表示范围(要求写出最大数、最小数、最大负数、最小正数)。
答:
机器字长16位,下列各数的表示范围
(1)无符号整数0~216-1
(2)原码定点整数-(215-1)~+215-1
(3)补码定点整数-215~+215-1
(4)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