运算器练习题.docx
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运算器练习题
运算器练习题
一、填空题
1、8位二进制补码（反码、原码、移码）表示整数的最小值为（-128），最大值为（127）。
2、若移码的符号位为1，则该数为（正数）；若符号位为0，则为（负数）。
3、（原码、反码）对0的表示有两种形式，（补码、移码）有一种。
4、若【x】补=1000，则x=（-8）。
5、浮点数中尾数用补码表示时，其规格化特征是（符号位与尾数最高位相反）。
6、一个定点数由（符号位）和（数值）两部分组成，根据小数点的位置不同，定点数有（定点小数）和（定点整数）两种表示方法。
7、码值80H；
若表示真值0，则为（移码）；若表示-128，则为（补码）；若表示-127，则为（反码）；若表示-0，则为（原码）。
8、若浮点数格式中基数一定，且尾数采用规格化表示法，则浮点数的表示围取决于（阶码）的位数，而精度取决于（尾数）的位数。
9、设阶码8位（最左一位为符号位），用移码表示，而尾数为24为（最左一位为符号位），用规格化补码表示，则它能表示的最大整数的阶码为（11111111），尾数为（1111111），而绝对值最小的负数的阶码为（），尾数为（）。
10、汉字的（输入码、码、字模码）是计算机用于汉字输入、部处理、输出三种不同用途的编码。
11、为使汉字机码与ASCII相区别，通常将汉字机码的最高位置
（1）。
12、一个24×24点阵的汉字，需要（72）字节的存储空间。
二、选择题
1、计算机表示地址时使用（无符号数）。
2、字长16位，用定点补码小数表示时，一个字能表示的围为（-1～1-2-15）。
3、某机字长32位，其中1位符号位，31位尾数，若用定点整数补码表示，则最小正整数为（＋1），最大负数值为（－232）。
4、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数围是（1/2～1-2-11）。
5、在浮点数编码表示中，（基数）在机器数中不出现，是隐含的。
6、浮点数的表示围和精度取决于（阶码的位数和尾数的位数）。
7、32个汉字的机码需要（64）字节。
三、判断题
1、所有进位计数制，其整数部分最低位的权都是1。
对
2、某R进位计数制，其左边1位的权是其相邻的右边1位的权的R倍。
对
3、在计算机中，所表示的数有时会发生溢出，其根本原因是计算机的字长有限。
对
4、8421码就是二进制数。
不对，是十进制的编码。
5、浮点数通常采用规格化数来表示，规格化数是指其尾数的第一位为0的浮点数。
不对，分正负两种情况。
6、一个正数的补码和这个数的原码表示一样，而正数的反码就不是该数的原码表示。
不对
7、将补码的符号位改用多位来表示，就变成变形补码，一个用双符号位表示的变形补码是01.1010是正数。
不对
四、简答题
1、试比较定点带符号数在计算机的四种表示方法。
2、试述浮点数规格化的目的、方法。
五、综合题
1、给出一个十进制数，写出其二进制的四种表示形式。
2、给出一个数的位数，写出其最大、最小值。
3、浮点数的表示、规格化、和围。
一、填空题
1、补码加减法中，（符号位）作为数的一部分参加运算，（符号位产生的进位）要丢掉。
2、为判断溢出，可采用双符号位补码，此时正数的符号用（00）表示，负数的符号用（11）表示。
3、采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位（不相同），则表明发生了溢出。
若结果的符号位为（01），表示发生正溢出，若为（10）表示发出负溢出。
4、原码一位乘法中，符号位与数值位（分开运算），运算结果的符号位等于（被乘数与乘数符号位的异或）。
5、在浮点加法运算中，主要的操作步骤是（对阶、尾数相加、结果规格化、舍入、溢出检查）。
6、浮点数乘除法的运算步骤为（阶码相加/减、尾数相乘除、结果规格化、舍入、溢出判断）。
7、一个浮点数，当其补码尾数右移1位时，为使其值不变化，阶码应该（加1）。
8、由若干一位加法器构成多位加法器时，进位可采用（串行进位法和并行进位法）。
9、行波进位加法器的缺点是（运算速度慢）。
10、浮点运算器由（阶码运算器）和（尾数运算器）组成，它们都是定点运算器，（尾数运算器要求能进行（加减乘除）运算。
11、当运算结果的尾数不是（11.0…….或00.1…….）的形式时，则进行规格化处理，当尾数符号位为（01或10）时，需要右规，当运算结果的符号位和最高有效位为（11.1或00.0）时需要左规
二、选择题
1、运算器的主要功能是（逻辑运算和算术运算）。
2、运算器虽由许多部件构成，但核心部分是（算术逻辑运算单元）。
3、在定点二进制运算中，减法一般通过（补码运算的二进制加法）实现。
4、加法器采用先行进位的目的是（提高加法器的速度、快速传递进位信号）。
三、判断题
1、 在串行定点补码乘法器中，被乘数和乘数的符号都参加运算。
对
2、 在定点补码除法器中，为了避免产生溢出，被除数的绝对值一定要小于除数的绝对值。
对
3、 在浮点运算器中，阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算。
不对
4、 在浮点运算器中，尾数部件只可实现乘法和除法运算。
不对
5、 运算器不论是复杂还是简单，都有一个状态寄存器，为计算机提供判断条件，以实现程序转移。
对
6、 加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般都采用串行进位加法器。
不对
四、简答题
1、简述运算器的功能。
2、简述采用双符号位检测溢出的方法。
3、简述采用单符号位检测溢出的方法。
4、简述浮点运算器如何判断溢出，如何处理
5、简述先行进位的解决问题及基本思想。
五、计算题
1、已知X＝0.1011，求【X/2】补、【X/4】补、【－X】补、。
X为负数呢？
2、 已知X＝27/32，Y＝31/32，用变形补码计算X＋（－）Y，并同时指出运算结果是否溢出。
3、 已知机器字长n=8，x=-44，y=-53，求x+y，x-y
4、 已知【X】补＝1.1011000，【Y】补＝1.1011000，用变形补码求2【X】补＋1/2【Y】补，并判断结果有无溢出？
5、 已知2【X】补＝1.0101001，1/2【Y】补＝1.01011000，用变形补码求【X】补＋【Y】补，并判断结果有无溢出
6、设浮点数的阶码为4位（含阶苻），尾数为7位（含尾符），x，y中的指数项、小数项均为二进制真值。
1）x＝201×0.1101,y＝211×（－0.1010）,求x+y；
2）x＝－2－010×0.1111,y＝2－100×（－0.1110）,求x－y。
7、已知x=-0.1101，y=-0.1011，用原码一位或两位乘法求（x×y）原
8、已知x=-o.1101，y=0.1011，用补码一位乘法求（x×y）补
9、已知x=-0.1101，y=0.1011，用原码一位不恢复除法求（x/y）原
10、已知x=-0.1101，y=0.1011，用原码一位减加交替法求（x/y）原
11、在第六题的基础上求乘法和除法。
一、选择题：
1、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是：
A.实现存储程序和程序控制。
B.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性。
C.可以直接访问存。
D.提供扩展操作码的可能，并降低指令译码难度。
2、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用：
A.堆栈寻址方式。
B.立即寻址方式。
C.隐含寻址方式。
D.间接寻址方式。
3、二地址指令中，操作数的物理位置可安排在：
A.栈顶和次栈顶。
B.两个主存单元。
C.一个主存单元一个寄存器。
D.两个寄存器
4、对某个寄存器中操作数的寻址方式称为：
A.直接寻址。
B.间接寻址。
C.寄存器寻址。
D.寄存器间接寻址。
5、寄存器间接寻址方式中，操作数处在：
A.通用寄存器。
B.主存单元。
C.程序计数器。
D.堆栈。
6、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于：
A.基址寄存器容加上形式地址。
B.堆栈指示器容加上形式地址。
C.变址寄存器容加上形式地址。
D.程序计数器容加上形式地址。
7、堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP指示的栈顶单元，如果进栈操作的动作是（A）→MSP,（SP）-1→SP，那么出栈操作的动作为：
A.（MSP）→A,（SP）+1→SP。
B.（SP）+1→SP,（MSP）→A。
C.（SP）-1→SP,（MSP）→A。
D.（MSP）→A,（SP）-1→SP。
8、程序控制类指令的功能是：
A.进行算术运算和逻辑运算。
B.进行主存与CPU之间的数据传送。
C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送。
D.改变程序执行的顺序。
9、运算型指令的寻址与转移性指令的寻址不同点在于：
A.前者取操作数后者决定程序转移地址。
B.后者取操作数前者决定程序转移地址。
C.前者是短指令，后者是长指令。
D.后者是短指令，前者是长指令。
10、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式。
采用跳跃寻址方式可以实现：
A.堆栈寻址。
B.程序的条件转移。
C.程序的无条件转移。
D.B和C。
11、算术右移指令执行的操作是：
A.符号位添0，并顺序右移一位，最低位移至进位标志位。
B.符号位不变，并顺序右移一位，最低位移至进位标志位。
C.进位标志位移至符号位，顺次右移一位，最低位移至进位标志位。
D.符号位添1，并顺序右移一位，最低位移至进位标志位。
12、位操作类指令的功能是：
A.对CPU部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测。
B.对CPU部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置。
C.A和B。
D.进行移位操作。
13、指出下面描述汇编语言特性的句子中概念上有错误的句子：
A.对程序员的训练要求来说，需要硬件知识。
B.汇编语言对机器的依赖性高。
C.汇编语言的源程序通常比高级语言源程序短小。
D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言块。
14、下列说法中不正确的是：
A.机器语言和汇编语言都是面向机器的，它们和具体机器的指令系统密切相关。
B.指令的地址字段指出的不是地址，而是操作数本身，这种寻址方式称为直接寻址。
C.串联堆栈一般不需要堆栈指示器，但串联堆栈的读出是破坏性的。
D.存储器堆栈是主存的一部分，因而也可以按照地址随机进行读写操作。
15、就取得操作数的速度而言，下列寻址方式中速度最快的是：
B.立即寻址，速度最慢的是：
C.间接寻址，不需要再访存的寻址方式是：
B.立即寻址。
A.直接寻址。
16、下列说法中不正确的是：
A.变址寻址时，有效数据存放在主存中。
B.堆栈时先进后出的随机存储器。
C.堆栈指针SP的容表示当前堆栈所存储的数据的个数。
D.存中指令的寻址和数据寻址是交替进行的。
17、下列几项中，不符合RISC指令系统的特点是：
A.指令种类少，译码简单。
B.寻址方式种类尽量减少，指令功能尽可能强。
C.增强寄存器的数目，以尽量减少访存次数。
D.选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。
18、下面关于RISC技术的描述中，正确的是：
A.采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。
B.为了实现兼容新设计的RISC是从原来的CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。
C.RISC的主要目标是减少指令数。
D.RISC设有乘除法指令和浮点运算指令。
二、填空题
1、一台计算机所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。
2、指令格式是指令用二进制代码表示的结构形式，指令格式有操作码字段和地址码字段组成。
3、指令操作码字段表征指令的操作特性与功能，而地址码字段指示操作数的地址，微型机中多采用二地址、单地址和零地址混合方式的指令格式。
4、形式指令地址的方式，称为指令寻址方式，有顺序寻址和跳跃寻址两种，使用程序计数器来跟踪指令地址。
5、形式操作数地址的方式称为数据寻址方式，操作数可放在寄存器、存和指令中。
6、寻址方式按操作数的物理位置不同，多使用RR型和RS型，前者比后者执行速度快。
7、数据寻址方式有：
隐含、立即数、直接、间接、寄存器、寄存器间接、相对、基址、变址、块、段寻址等多种。
8、堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用先进后出原理。
9、隐含寻址是指令格式中不明确给出操作数地址，而是隐含指定，通常以累加器作为隐含地址。
立即寻址是指令的地址字段指出的不是操作数地址，而是操作数本身。
10、寄存器直接寻址是操作数在通用寄存器中，操作数地址是通用寄存器的编号，寄存器间接寻址是操作数在主存单元中，通用寄存器中的容作为操作数的地址，所以指令执行的速度前者比后者快。
11、变址寻址和基址寻址的区别是：
基址寻址中基址寄存器提供基准量，指令提供位移量，后者位数较短。
而变址寻址中变址寄存器提供修改量，指令提供基准量，后者位数足以表示整个存储空间。
12、块寻址方式常用于输入输出指令，以实现外存或外设同主存之间的数据块传送，在主存中还可用于数据块搬家。
13、指令字长度等于机器字长度的指令称为单字长指令；指令字长度等于半个机器字长度的指令称为半字长指令；指令字长度等于两个机器字长度的指令称为双字长指令。
14、条件转移指令、无条件转移指令、转子指令、返主指令、中断返回指令等都是程序控制指令。
这类指令在指令格式主所表示的地址，表示要转移的是下一条指令的地址，而不是操作数的地址。
15、存储器堆栈中，需要一个堆栈指示器，它是CPU中的一个专用寄存器，它指定的主存单元就是堆栈的栈顶。
16、数据传送指令的功能是实现主存和寄存器之间，或寄存器和寄存器之间的数据传送。
17、移位是，如果寄存器中的数为逻辑数，则左移或右移时所有位一起移位，这种移位称为逻辑移位。
如果寄存器中的数是算术数，左移时符号位不变，其它位左移，低位补0，右移时符号位不变，其它位右移，高位补的值同符号位的值，这种移位称为算术移位。
18、计算机中机器语言和汇编语言是面向机器的语言；高级语言的语句和用法与具体机器的指令系统无关。
19、设D为指令中的形式地址，I为基址寄存器，PC为程序计数器。
若有效地址E＝（PC）＋D，则为相对寻址方式；若有效地址E＝（D），则为间接寻址方式；若E＝（I）＋D，则为基址寻址方式。
20、在寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在寄存器中，而操作数存放在存单元中。
21、根据操作数所在的位置，指出其寻址方式：
操作数在寄存器中，为寄存器寻址；操作数地址在寄存器中，为寄存器间接寻址；操作数在指令中，为立即数寻址；操作数的主存地址在指令中，为存器直接寻址；操作数的地址为某一寄存器的容与指令中的位移量之和，可以是相对寻址、基址寻址和变址寻址。
三、分析题
1、指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
解：
指令格式及寻址方式特点如下：
A。
单字长二地址指令；
B。
操作码字段OP可以指定26＝64条指令；
C。
源和目标都是寄存器，所以是ＲＲ型指令，两个操作数均在
寄存器中；
D。
这种指令结构常用于算术逻辑运算类指令。
2、指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
解：
指令格式与寻址方式特点如下：
双字长二地址指令，用于访问存储器。
操作码字段可指定64种操作。
ＲＳ型指令，一个操作数在寄存器中，另一个操作数在主存中。
有效地址可通过变址寻址求得，即有效地址等于变址寄存器容加上位移量
3、指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
解：
指令格式及寻址方式特点如下：
单字长二地址指令，用于访问存储器。
操作码字段可指定64种操作。
RS型指令，一个操作数在寄存器中，一个操作数在主存中。
有效地址可通过寻址特征位X确定：
有X＝00，01，10，11四种组合，可指定四种寻址方式。
4、某机的16位单字长访存指令格式如下：
其中，A为形式地址，补码表示（一位符号位）；I为直接/间接寻址方式（I为1是间接寻址）；M为寻址模式（0为绝对寻址、1为基址寻址、2为相对寻址、3为立即寻址）；X为变址寻址。
设PC，Rz，Rb分别为指令计数器、变址寄存器、基址寄存器，E为有效地址，试解答如下问题：
该指令格式能定义多少中不同的操作？
立即寻址操作数的围是多少？
在非间址情况下，写出各计算有效地址的表达式。
C.设基址寄存器14位，在非变址直接基址寻址时，确定存储器可寻址的地址围。
D.间接寻址时，寻址围是多少？
解：
A.该指令格式可定义16种不同的操作。
立即数寻址操作数的围是－128—＋127。
B.绝对寻址（直接地址）E＝A
基址寻址E＝（Rb）＋A
相对寻址E＝（PC）＋A
立即寻址D＝A
变址寻址E＝（Rz）＋A
C.E＝（Rb）＋A，Rb为14位，故存储器可寻址围为：
Rb＋127－－Rb－128。
D.间接寻址时，寻址围为64K，因为此时从主存读出的数作为有效地址（16位）。
5、已知计算机指令字长16位，是二地址指令。
其中，OP为操作码（6位）；后面为通用寄存器地址R（2位）；最后面是D（8位）。
试说明下列各种情况下能访问的最大主存区位多少机器字？
A：
D位直接操作数；B：
D为直接主存地址；C：
D为间接地址（一次间址）；D：
D为变址的形式地址，假定变址寄存器为R1（16位）。
解：
A：
该机器字即为指令字，它本身包含操作数D（8位），无需再访存。
B：
256个机器字，此时位直接寻址，E＝D。
C：
64K机器字，此时位间接寻址，E＝（D）。
D：
64K机器字，此时为变址寻址，E＝R1＋D。
6、一种二地址ＲＳ型指令的结构如下所示，写出寻址方式
其中I为间接寻址标志位，X为寻址模式字段，D为位移量字段，通过I、X、D的组合，可构成下表所示的寻址方式：
641216
OP----通用寄存器IX位移量D
寻址方式IXE說明
直接尋阯000D
相對尋阯001（PC）＋D
變阯尋阯010（變阯寄存器）＋D
寄存器緊接尋阯011（寄存器）
間接尋阯100（D）
相對間接尋阯101（（PC）＋D）
變阯間阯110（（變阯寄存器）＋D）
基阯間阯111（（基阯寄存器）＋D）
四、判断题
1、执行指令时，下一条指令在存中的地址存放在指令寄存器中。
×
2、没有设置乘除指令的计算机系统中，就不能实现乘除运算。
×
3、程序计数器用来指示从存中取指令。
√
4、存地址寄存器用来从存中取数据。
×
5、计算机指令是指挥CPU进行操作的命令，指令通常由操作码和地址码组成。
√
6、浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的，可以提高机器的运算速度。
√
7、不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。
×
8、兼容机之间的指令系统是相同的，但硬件的实现方法可以不同。
√
9、处理大量输入输出数据的计算机，一定要设置十进制运算指令。
×
10、一个系列中的不同型号计算机，保持软件向上兼容的特点。
√
11、在计算机指令系统中，真正必须的指令数是不多的，其余的都是为了提高机器速度和便于编程而引入的。
√
12、扩展操作码是一种优化技术，它使操作码的长度随地址码的减少而增加，不同地址的指令可以具有不同长度的操作码。
√
13、转移类指令能改变指令执行顺序，因此，执行之类指令时，PC和SP的值都将发生变化。
×
14、ＲＩＳＣ的主要设计目标时减少指令数，降低软、硬件开销。
√
15、新设计的RISC，为了实现其兼容性，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分简单指令实现的。
×选用使用频度高的一些简单指令，以及有用但度复杂的指令。
16、采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。
×
17、RISC没有乘除指令和浮点运算指令。
×
五、简答题
1、简述立即寻址方式的特点。
2、简述基址寻址方式和变址寻址方式的主要区别。
3、简述相对寻址的特点。
4、在RR型、RS型和SS型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？
哪类最短？
为什么
5、什么是指令周期？
什么是机器周期？
什么是是中周期？
三者有什么关系？
6、指令和数据均存放在存中，CPU如何从时间和空间上区分它们？
7、一个完善的指令系统应包括哪几类指令？
8、试述指令兼容的优缺点。
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