王万生组成原理实用教程作业答案.docx

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王万生组成原理实用教程作业答案

王万生组成原理实用教程作业答案

　　　　　　习题1参考答案一、选择题　　1．微型计算机的分类通常是以微处理器的D来划分。

　　A．芯片名A．数据处理　　B.寄存器数目　　C字长　　　　　　D规格　　　　D.数值计算　　2.将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称为A。

　　B.辅助设计　　C．实时控制　　3．计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循这一位科学家提出的基本原理D。

　　A.爱因斯坦　　B.爱迪生　　C.牛顿　　D.冯·诺伊曼4．冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是A。

　　A．按地址访问并顺序执行指令　　B．堆栈操作C．选择存储器地址　　D．按寄存器方式工作5．目前的CPU包括_A_和cache。

　　A.控制器、运算器　　B.控制器、逻辑运算器C.控制器、算术运算器　　D.运算器、算术运算器二、填空　　1.数字式电子计算机的主要外部特性是快速性、准确性、通用性、逻辑性。

2.世界上第一台数字式电子计算机诞生于1946年。

　　3.第一代电子计算机逻辑部件主要电子管组装而成。

第二代电子计算机逻辑部件主要晶体管组装而成。

第三代电子计算机逻辑部件主要集成电路组装而成。

第四代电子计算机逻辑部件主要大规模集成电路组装而成。

　　4.当前计算机的发展方向是网络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等方向发展。

　　5.电子计算机与传统计算工具的区别是自动化程度高。

　　6.冯·诺依曼机器结构的主要思想是1.采用二进制代码表示数据和指令；2．采用存储程序的工作方式；3．计算机的硬件系统五大部分组成。

　　7.冯·诺依曼机器结构控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部分组成。

8.中央处理器运算器和控制器两部分组成。

　　9.计算机中的字长是指机器数的二进制位数。

10.运算器的主要部件是算术逻辑运算单元ALU。

　　11.控制器工作的实质是指挥和协调机器各个部件有条不紊工作。

12.存储器在计算机中的主要功能是存储程序和数据。

　　13.计算机的兼容性是指：

一台计算机上的程序不加任何修改可在另一台计算机上正确运行的特性。

14.表示计算机硬件特性的主要性能指标有:

字长、主频、存储容量、兼容性、数据处理速度、可靠性、数据传送速率。

　　15．可硬件直接识别和执行的语言是机器语言。

　　16．与机器语言相比汇编语言的特点是编程容易、修改调试方便。

17．计算机系统的软硬件界面是指令系统。

　　18．软硬件逻辑功能等效是指计算机系统的某功能可以硬件实现也可以软件实现，在逻辑功能上是等价的。

硬件实现功能的特点是速度快、价格高。

软件实现功能的特点是灵活性好、但速度较慢。

19．计算机厂家在发展新机种时，遵循兼容的原则。

　　20．计算机的字长决定寄存器、运算部件和数据总线的位数。

　　习题2参考答案一、选择题　　　　1　　1．下列数中，最小的数是A。

　　A．（101001）2B．（52）８C．（2B）16D．452．下列数中，最大的数是D。

　　Ａ．（101001）2Ｂ．８Ｃ．16Ｄ．453．计算机中表示地址时使用__D____　　A.原码　　B.补码C.反码　　D.无符号数　　4．字长16位，用定点补码小数表示时，一个字能表示的范围是__A___　　A．-1～　　B．0～　　C．-1～+1D．-～5．若X补=10000000，则十进制真值为___C___。

　　A、-0　　B、-127C、-128　　D、-16．定点整数16位，含1位符号位，原码表示，则最大正数为___C___　　A、216　　B、215　　C、215-1　　　　　　　　D、216　　-1　　7.当-1　　+xD.（2-2n　　）-1*1　　8．8位反码表示数的最小值为__A_____，最大值__A____。

　　A.-127，+127　　B.-128，+128C.-256，+256　　D.-255，+2559．N+1位二进制正整数的取值范围是____C___　　A．0～2n　　-1　　B．1～2n　　-1C．0～2n+1　　-1　　D．1-2n+1　　-110．浮点数的表示范围和精度取决于___A____　　A.阶码的位数和尾数的位数　　　　B.阶码的位数和尾数采用的编码C.阶码采用的编码和尾数采用的编码D.阶码采用的编码和尾数的位数11.在浮点数编码表示中，___C___在机器数中不出现，是隐含的。

　　A.尾数　　B.符号C.基数　　D.阶码　　12．移码和补码比较，只有____C___不同，其他都相同。

　　A．正号　　B．负号C．符号　　D．标志　　13．一个24×24点阵的汉字，需要___B_____字节的存储空间。

　　A．62　　　　B．72C．64　　　　D．3214．62个汉字的机内码需要C　　A．62字节　　B．32字节C．124字节　　D．248字节15．ASCII码是对____A____进行编码的一种方案　　A．字符、图形符号　　B．汉字C．数字　　D．声音16．D/A转换是___C___　　　　2　　A.把计算机输出的模拟量转化为数字量　　B.把模拟量转化为数字量，把数字量输入到计算机C.把数字量转化为模拟量，把转化结果输出计算机D.把计算机输出的模拟量转为数字量　　17．在大量数据传送中常用且有效的检验法是__D___　　A．奇偶校验法　　B．海明码校验C．判别校验　　D．CRC校验二、填空题　　1．二进制中的基数为2，十进制中的基数为10，八进制中的基数为8，十六进制中的基数为16。

2．10转换成十六进制数为16。

3．10转换成二进制数为（0．10101）2。

　　4．在原码、反码、补码三种编码中，补码数的表示范围最大。

　　5．在原码、反码、补码三种编码中，符号位为0，表示数是正的。

符号位为1，表示数是负的。

6．0的原码为000?

000或100?

00；0的补码为000?

00。

0的反码为000?

000或111?

11　　。

　　7.在补码、移位码表示的机器数中，零的表示形式是唯一的。

　　8．-11011011的补码为100100101，原码为111011011，反码为100100100。

9．11001010的补码为011001010，原码分别为011001010，反码为011001010。

　　10．浮点数的表示范围浮点数的指数部分决定。

浮点数的表示精度浮点数的尾数部分决定。

11．在浮点数的表示中，基数部分在机器数中是不出现的。

　　12．浮点数进行左规格化时，尾数左移1位,阶码-1；浮点数进行右规格化时，尾数右移1位,阶码+1。

13．真值为－100101的数在字长为８的机器中，其补码形式为11011011。

14．浮点数一般指数部分和尾数部分两部分组成。

　　15．在计算机中，“A”与“a”的ASCII是41H与61H　　。

　　16．在计算机中，一个字母或数字用8位ASCII表示。

17．某信息在传送没有出现错误，奇偶校验码101011011，应为偶编码。

18．某信息在传送没有出现错误，奇偶校验码101111011，应为奇编码。

19．X=1011001,它的偶校验码为0。

　　20．X=n4n3n2n1,它的奇校验码表达式为n4⊕n3⊕n2⊕n1⊕1。

21．下列数据代码设为偶校验，请在括号内填写相应的偶校验位。

A、1101011　　B、0101101　　　　B．0101101　　22．下例数据代码设为奇校验，请在括号中填入相应的奇校验位。

　　A．1101011　　23．表示一个数据的基本要素是计数进位制　　、小数点位置、符号　　。

24．在计算机内部信息分为两大类，即控制信息　　，数据信息　　。

25．不同进位制之间相互转换的根据是整数部分和小数部分分别对应相等。

　　26．机定点整数格式字长为8位，若x用补码表示，则[x]补的最大正数是127，最小负数是-128　　。

　　27．已知下列数字的ASCII码，8421码和余三码，请在括号内写明他们是何种代码。

　　2：

0101　　0110010　　00109：

0111001　　1100　　1001　　　　3　　三、解答题　　1．将二进制数-用规格化浮点数格式表示。

格式要求：

阶码4位，含1位符号位；尾数8位，含1位符号位。

阶码和尾数均用补码表示，阶码以2为底。

解：

首先规格化：

-=-×2=-×2尾数的补码：

[-]补=阶数的补码：

[-1]补=[-001]补=1111阶符一位1　　2．将二进制数+用规格化浮点数格式表示。

格式要求：

阶码4位，含1位符号位；尾数8位，含1位符号位。

阶码和尾数均用补码表示，阶码以2为底。

解：

首先规格化：

=×2　　尾数的补码：

补=阶数的补码：

[4]补=0100阶符一位0　　3．什么是机器数？

　　答：

计算机可以直接识别的数称为机器数。

　　4．数值数据的三要素？

　　答：

计数进位制；小数点位置；符号。

　　5．在计算机系统中，数据主要包括？

数值数据的特点是？

非数值数据的特点是？

答：

数据主要包括数值数据和非数值数据。

　　数值数据的特点是有数的大小，可以在数轴找到依对应点。

非数值数据的特点是无数量的大小，它仅仅是表示某个物理量的编码。

　　习题3参考答案一、选择题　　1．组成一个运算器需要若干个部件，但下面所列A不是组成运算器的部件。

A．地址寄存器　　C．ALU　　　　B.数据总线　　D.状态寄存器　　阶码3位100尾符一位0尾数7位11011014-1　　-1　　阶码3位111尾符一位1尾数7位01001102．ALU属于_A__部件。

　　A．运算器　　B.控制器C．存储器　　D.寄存器3．加法器中进位产生函数是_D__。

　　A．Ai+BiC．Ai-Bi　　B．Ai⊕BiD．AiBi　　4．在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有溢出判断电路，它一般用__D__　　A.或非门　　B.移位电路C.译码电路D.异或门5．运算器的主要功能是进行__C__　　A.算术运算　　　　　　B.逻辑运算　　4　　C.逻辑运算和算术运算　　D.加法运算　　二、填空题　　1．在补码加、减法器中，符号位作为操作数直接参加运算。

2．在计算机中进行加减运算时常采用补码。

　　3．补码运算的特点是符号位与数字位一起直接参加运算。

4．已知：

X=，Y=—。

补=１．１１１０。

5．已知：

X=－，Y=。

补=０．００１０。

6．已知：

X=－，Y=—。

补=１．１０００。

7．已知：

X=－，Y=。

补=０．０１１０。

8．引入先行进位概念的目的是提高运算速度。

　　9．先行进位方式通过先行产生进位来提高速度。

10．先行进位Cn+1的逻辑表达式为Gn+1+Pn+1Cn。

11．在原码一位乘法中，符号位不直接参加运算。

　　12．两个原码数相乘，其积的符号位为相乘两数的符号位之异或。

其积的数值为相乘两数的绝对值之积。

　　13．在原码除法中，符号位不直接参加运算。

其商的符号位为相除两数的符号位之异或。

其商的数值为相除两数的绝对值的商。

　　14．完成浮点加、减法运算一般要经过对阶、尾加／减、规格化、尾数的舍入和判溢出四步。

15．完成浮点乘法运算一般要经过尾数相乘、阶数相加、规格化、尾数的舍入和判溢出四步。

16．在进行浮点加、减法运算时，若产生尾数溢出的情况可用右规解决。

17．可通过指数部分是否有溢出，来判断浮点数是否有溢出。

18．在对阶时，一般是小阶向大阶靠，丢失的是最低位，成产生的误差最小。

19．在没有浮点运算器的计算机中我们可以通过编程完成浮点运算。

20．若Ａ＝１００１Ｂ，Ｂ＝１０１０Ｂ，那么Ａ∨Ｂ＝１０１１Ｂ。

21．若Ａ＝１００１Ｂ，Ｂ＝１０１０Ｂ，那么Ａ∧Ｂ＝１０００Ｂ。

22．若Ａ＝１００１Ｂ，Ｂ＝１０１０Ｂ，那么Ａ⊕Ｂ＝００１１Ｂ。

23．运算器的主要功能是完成算术运算和逻辑运算。

24．ＡＬＵ的核心部件是加法器。

　　三、计算题　　1．采用补码进行加减运算，并使用双符号位溢出判断公式来判断结果是否溢出？

若溢出，是哪一种溢出？

　　①：

14+=？

②：

-7=？

解：

①：

14+=？

001110补码+111000补码1000110　　结果的符号是00正。

　　所以14+=6，没有溢出　　②：

-7=？

110101　　　　补码　　000111补码　　5　　+　　111001　　补码

　　　　　　1101110　　结果的符号是10，所以溢出，且负溢出。

　　　　2．利用补码进行加减运算，并使用单符号位溢出判断公式来判断结果是否溢出？

若溢出，是哪一种溢出？

　　①：

13+7=？

01101补码+00111补码10100　　OVER=1·1·1+0·0·0=1结果溢出，且正溢出。

　　②：

12-8=？

　　01100补码　　01000补码+　　11000　　补码100100　　　　，OVER=1·0·0+0·1·1=0无溢出　　所以12-8=4　　3．用原码的不恢复余数法求X÷Y=？

，X=-，Y=+。

写出具体运算过程，分别给出求出的商和余数。

　　解：

|X|=,|Y|=,[|X|]补=,[|Y|]补=[-|Y|]补=。

-Y可以用+[-|Y|]补来实现。

采用双符号位　　部分积余数R001011　　＋　　110010111101111010＋　　001110001000010000＋　　110010000010　　＋　　000100110010110110101100　　＋　　001110111010　　＋　　001110001000　　011000001100110001100110000001000100000000000商Q00000　　操作说明开始R0=XR1=X-YR1　　R2>0,则上商q1=1　　部分余数和商一起左移2R22R2-Y　　R3>0,则上商q2=1　　部分余数同商一起左移2R32R3-Y　　R4　　R5　　②：

12-8=？

　　解：

①：

13+=？

　　R5+Y　　符号位=1○＋0=1，所以X÷Y=-（商）余数×2　　　　6　　-4　　4．已知被乘数X=-1011，乘数Y=-1101，利用原码一位乘法求：

X×Y=？

　　解：

　　部分积乘数　　000001101　　+101101011　　右移一位　　00101　　1110+000000101　　右移一位　　00010　　1111+101101101右移一位00110　　1111+101110001　　右移一位　　1000　　1111符号位1○＋1=0X×Y=10001111　　习题4参考答案一、选择题　　1．某计算机字长32位，存储容量8MB，若按双字编址，它的寻址范围是A　　。

A．0～1M　　　　B.0～2MC．0～624KD.0～720K2．某计算机字长16位，存储容量2MB，若按半字编址，它的寻址范围是B　　。

A．0～6MB.0～2MC．0～1M　　　　　　D.0～10M　　3．Cache是指A。

　　A．高速缓冲存储器B.主存C．ROM　　D.外部存储器　　4．磁盘按盘片的组成材料分为软盘和B。

　　A．磁带　　B.硬盘C．磁鼓　　　　　　D.磁泡5．磁表面存储器是以B作为记录信息的载体。

　　A．塑料介质　　B.磁介质　　C．材料　　　　D.磁头　　6．对磁盘上存储的信息的访问是通过它所在磁道号和B实现的。

　　A．扇型区域　　B.扇区号C．柱面号　　　　D.标记　　7．内存若为16MB，则表示其容量为___D___KB.　　A．16　　B．1024C．16000　　D．16384　　8．若CPU的地址线为25根，则能够直接访问的存储器的最大寻址空间是___D___。

　　7　　　　　　　　A．1MC．16MA．磁带　　　　　　　　B．5MD．32MB．磁盘D．外存　　9．CPU可以直接访问的存储器是___C___。

　　C．主存储器　　10．某RAM芯片，其存储容量为1024×16位，该芯片的地址线和数据线数目分别为__A__。

　　，16　　，18，20　　,2111．计算机的存储器系统是指___D___。

　　B.主存储器　　　　、主存储器和外存储器　　12．若存储体中有1K个存储单元，采用双译码方式时要求译码输出线为___A___　　　　13．某计算机字长32位，存储容量为1MB，若按字编址，它的寻址范围是__B___　　～512K　　～256K～256KW　　～1K　　14.内存储器容量为256KB时，若首地址为00000H，那么地址的末地址的十六进制表示是____D____　　　　15．RAM芯片串联时可以___C____　　A．提高存储器的速度　　B．降低存储器的价格C．增加存储单元的数量　　D．增加存储器的字长16．与动态MOS存储器相比，双极性半导体存储器的特点是___A__　　A．速度快，功耗小　　B．集成度高C．速度慢　　　　D．容量大17．下列元件中存取速度最快的是___A___　　A．寄存器　　B．内存C．外存　　D．cache　　18．对于没有外存储器的计算机来说，监控程序可以存放在___C___　　A．CPU　　B．RAMC．ROM　　D．RAM和ROM　　19．评价磁记录方式的基本要素一般有___D___、同步能力、可靠性。

　　A．密度　　B．记录方式C．控制方式　　D．记录密度　　20．某一SRAM芯片，其容量为512×8位，除电源线、接地线和刷新线外，该芯片的最小引脚数目应为___D___。

　　A．24　　B．26C．50　　D．19　　21．计算机的主存容量与地址总线的__A____有关，其容量为__A__。

　　A．根数，2　　地址根树　　B．频率，2　　地址根树　　　　C．速度，2GD．电压，1024KB　　B．高缓、外存、EPROM　　8　　22．三级存储器系统是指____A___这三级。

　　A．高缓、外存、内存　　　　C．外存、内存、串口D．高缓、内存、EPROM　　23．在大量数据传送中常用且有效的检验方法是__D___。

　　A．奇偶校验法　　B．海明码校验C．判别校验　　D．CRC校验　　24.组成2M×8bit的内存，可以使用___C___进行并联。

　　A．2M×16bit　　B．4×8bitC．2M×4bit　　D．4×16bit二、填空　　1.存储器的作用是以二进制形式存放程序和数据。

　　2．对存储器可进行的基本操作有两个:

读出操作和写入操作。

　　3．如果任何存储单元的内容都能被随机访问，且访问时间和存储单元的物理位置无关，这种存储器称为随机存储器。

　　4．内存是计算机主机的一个组成部分，它用来存放正在使用的或经常使用的程序和数据。

　　5．在断电后信息即消失的存储器称为非永久记忆的存储器。

半导体读写存储器RAM属于非永久性存储器。

　　6．高速缓冲存储器、主存和外存组成一个完整的存储系统是一种常见的三级存储系统结构。

7．外存中的信息不能被CPU直接访问。

　　8．外存用于存储备用的、不经常使用且断电后能长期保存的信息。

　　9．MOS型半导体随机存储器可分为静态存储器和动态存储器两种，后者在使用过程中每2ms内要刷新一次。

　　10．只读存储器ROM的特点是通过一定方式将信息写入以后，信息就固定在ROM中，即使电源切断之后，信息也不会丢失。

　　11．只读存储器主要用来存放一些不需要修改的信息，如微程序、子程序、某些系统软件、用户软件和数据表格等。

　　12．按照制造工艺的不同，可将ROM分为三类：

掩膜式只读存储器MROM、可编程只读存储器PROM、可擦除可编程只读存储器EPROM。

　　13．MROM中的内容芯片制造厂家在芯片生产过程中按要求做好。

14．PROM中的内容一旦写入，就无法改变了，属于一次可编程存储器。

　　15.主存与辅存的区别主要是CPU可以直接访问主存不能直接访问辅存，主存中的信息掉电后不能保存，辅存中的信息掉电后不会丢失。

　　16．双极型半导体工作速度比MOS型半导体快，因此Cache就是双极型半导体构成。

17．计算机内存储器可以采用RAM和ROM（即内存和ROMBIOS。

注意内存储器不是指内存）。

18．常用的刷新控制方式有：

集中刷新控制方式、分散刷新控制方式和异步刷新控制方式三种。

19．一个16K×32位的存储器,地址线和数据线的总和是46。

20．一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是27。

21．一个16K×16位的存储器,地址线和数据线的总和是30。

　　22．某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,该机的寻址范围是32K。

23．某计算机字长是64位它的存储容量是1MB,按字编址,该机的寻址范围是128K。

24．某计算机字长是32位它的存储容量是64KB,按字编址,该机的寻址范围是16K。

　　25．某一RAM芯片其容量为512×8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是18。

26．某RAM存储器容量为32K×16位则地址线为15根,数据线为16根。

27．某RAM存储器容量为128K×16位则地址线为17根,数据线为16根。

28.存储器与其他部件之间主要通过数据线，地址线和读、写控制线进行连接。

　　　　9　　29．内存容量为256KB时，若首地址为00000H，那么末地址为3FFFFH。

30．16位机中，若存储器的容量为1MB，则访存时所需地址线应有20根。

31．存储器芯片并联的目的是为了增加存储器的字长。

32．存储器串联的目的是为了增加存储器的单元数。

　　33．存储器串联时，需要将地址码分成两个部分，一部分送芯片地址线，一部分经译码后送存储芯片的片选位。

　　34．要组成容量为4M×8位的存储器，需要8片4M×1位的芯片，或需4片1M×8位的存储芯片。

35．构成32MB的存储器，需要1M×1位的芯片256片　　36．Cache是指介于CPU与主存间速度快容量较小的高速缓冲存储器。

　　37．在图4-28多级存储系统中，上一层次的存储器比下一层次存储器速度快、容量小，每一字节存储容量的成本高。

　　38．Cache介于主存与CPU之间，其速度比主存快，容量比主存小。

39．引入cache的目的是弥补CPU与主存间存在的速度差。

　　40．将辅存当作主存用，扩大程序可访问的存储空间，这样的结构称为虚拟存储器。

41．虚拟存储器的建立主要用来解决主存容量不足问题。

42．选择替换算法的主要依据是命中率高和容易实现。

　　43．常用的替换算法有LRU，FIF