计组复习题选做讲解.docx
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计组复习题选做讲解
第一章复习题
1．冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是______。
A多指令流单数据流
B按地址访问并顺序执行指令
C堆栈操作
D存贮器按内容选择地址
2．完整的计算机应包括______。
A运算器、存储器、控制器；
B外部设备和主机；
C主机和实用程序；
D配套的硬件设备和软件系统；
3．八位微型计算机中乘除法大多数用______实现。
A软件B硬件C固件D专用片子
4．计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构上来看，至今绝大多数计算机仍属于______型计算机。
A.实时处理B.智能化C.并行D.冯.诺依曼
5．至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是______。
A．节约元件；B运算速度快；C物理器件的性能决定；D信息处理方便；
6．（×）至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是信息处理方便；
7．（√）至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是物理器件的性能决定；
8．（×）在计算机术语中，将运算器、控制器合在一起，称为CPU。
9．（√）在计算机术语中，将运算器、控制器、cache合在一起，称为CPU。
10．（×）将CPU和输入输出合在一起，称为主机。
11．（√）将CPU和存储器合在一起，称为主机。
12．（√）计算机的硬件包括运算器，存储器，控制器适配器，输入输出部分。
13．（×）计算机的硬件包括运算器，存储器，输入输出部分。
14．（√）存储程序并按地址顺序执行，这是冯·诺依曼_型计算机的工作原理。
15．（×）存储器按内容选择地址，这是冯·诺依曼_型计算机的工作原理。
1.假设一台计算机的时钟频率是100MHz，具有4种类型指令，它们的使用率和CPI分别如表所示。
指令操作
使用率
每一指令所需周期
Arithmetic-logic算术逻辑
40%
2
Load/store
30%
4
compare
8%
2.5
branch
22%
3
（1）求该计算机的MIPS值以及运行一个具有107条指令的程序所需CPU时间。
解：
CPIave=0.4*2+0.3*4+0.08*2.5+0.22*3=0.8+1.2+0.2+0.66=2.86
MIPS=f（MHz）/CPIave=100/2.86=35
T（sec）=IC×CPIave/f（Hz）=107*2.86/（100*106）=0.286s
（2）假定每一条比较指令原来都和一条转移指令合用，现在都变为一条比较转移指令，另外还假定新方案的改变将降低时钟频率5%，因为新的比较转移指令需要较多的时间来执行。
求新的CPIave、MIPS和T
解：
CPIave=（0.4*2+0.3*4+0.22*3）/0.92=2.66/0.92=2.9
MIPS=f（MHz）/CPIave=（100*95%）/2.9=32.76
T=IC×CPIave/f（Hz）=（0.92*107）*2.9/（0.95*100*106）=0.28s
第二章复习题
16．在机器数______中，零的表示形式是唯一的。
A原码B补码C反码D原码和反码
17．在定点二进制运算器中，减法运算一般通过______来实现。
A原码运算的二进制减法器B补码运算的二进制减法器
C原码运算的十进制加法器D补码运算的二进制加法器
18．在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有______，它一般用______来实现。
A译码电路，与非门；B编码电路，或非门；
C溢出判断电路，异或门；D移位电路，与或非门；
19．定点计算器用来进行_______。
A十进制数加法运算；B定点数运算；
C浮点数运算；D既进行定点数运算也进行浮点数运算；
20．[X]补=1.X1X2X3X4，当满足______时，X>-1/2成立。
A.X1=1，X2~X4至少有一个为1B.X1=1，X2~X4任意
C.X1=0，X2~X4至少有一个为1D.X1=0，X2~X4任意
21．某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。
若用定点小数表示，则最大正小数为______。
A+（1–2-32）B+（1–2-31）C2-32D2-31
22．定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是______。
A-215~+（215-1）B-（215–1）~+（215–1）
C-（215+1）~+215D-215~+215
23．用64位字长（其中1位符号位）表示定点整数时，所能表示的数值范围是______。
A[0，264–1]B[0，263–1]C[0，262–1]D[0，263]
24．下列数中最大的数为______。
A.（10010101）2B.（227）8C.（96）8D.（143）5
25．下列数中最小的数是______。
A.（100101）2B.（50）8C.（100010）BCDD.（625）16
26．某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。
若用定点整数表示，则最大正整数是___+（231-1）___。
27．用16位字长（其中1位符号位）表示定点整数时，所能表示的数值范围是
[0，215–1]。
28．用32位字长（其中1位符号位）表示定点小数是，所能表示的数值范围是
[0，1–2-31]。
29．已知X为整数，且[X]补=10011011，则X的十进制数值是–101。
30．若[X]补=11010011，则X的十进制数真值是_65_。
31．一个8位的二进制整数，若采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则最小值为-125。
32．{（26）16∨（63）16}
（135）8的值为_（58）10
33．若[x1]补=11001100，[x2]原=1.0110，则数x1和x2的十进制数真值分别是A.___-52___和B.__-0.375____。
34．正数补码算术移位时，符号位不变，空位补_0_。
负数补码算术左移时，符号位不变，低位补_0_。
负数补码算术右移时，符号位不变，高位补_1_，低位舍去。
35．某数在计算机中用8421BCD码表示为011110001001，其真值为789
36．（√）数的真值变成机器码可采用_原码_表示法，_补码_表示法，反码表示法，移码表示法。
37．（√）定点数有纯小数和纯整数之分。
38．（×）-127的补码为10000000
39．（×）0的补码等于-1的反码
40．（√）一个定点数由符号位和数值域两部分组成。
41．（×）为运算器构造的简单性运算方法中通常采用原码加减法，
42．（×）为运算器构造的简单性运算方法中通常采用补码乘除法。
43．（√）定点数运算中，运算的结果超出了机器的表示范围产生溢出。
44．（×）计算机系统中采用补码运算的目的是为了提高运算速度。
45．（√）计算机系统中采用补码运算的目的是为了简化计算机的设计。
1.转换下列各无符号数从给定的基值到表所列的其他3种基值。
十进制
二进制
八进制
十六进制
369.3125
10111101.101
326.5
F3C7.A
2.转换下列各有符号数从给定的数制到表所列的其他数制，如果有任何不存在的答案，则指出。
十进制
符号数值
二进制补码
二进制反码
715
-367
（94AC）16
（73CD）16
（C5BF）16
（8000）16
（D680）16
（5379）16
1.已知：
x=0.1011，y=-0.0101，求：
[
x]补，[
x]补，[-x]补，[
y]补，[
y]补，[-y]补。
解：
[x]补=0.1011，[y]补=1.1011
[
x]补=0.01011，[
x]补=1.11011
[
x]补=0.001011，[
x]补=1.111011
[-x]补=1.0101，[-x]补=0.0101
2.某机字长32位，定位表示，尾数31位，数符1位，问：
（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？
最小负数是多少？
（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？
最小负数是多少？
解：
（1）定点原码整数表示时
最大正数：
数值=（231–1）10
最大负数：
数值=-（231–1）10
（2）定点原码小数表示时
最大正数值=（1–2-31）10
最大负数值=-（1–2-31）10
3.设机器字长16位，定点表示，尾数15位，数符1位，问：
（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？
最大负数是多少？
（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？
最大负数是多少？
解：
①定点原码整数表示
最大正数
数值=（215–1）10=（+32767）10
最大负数
数值=-（215–1）10=（-32767）10
②定点原码小数表示
最大正数值=（+0.11……11）2=（1–215）10
最大负数值=（-0.11……11）2=-（1-215）
4.已知x=-0.01111，y=+0.11001，
求[x]补，[-x]补，[y]补，[-y]补，x+y=？
，x–y=？
解：
[x]原=1.01111[x]补=1.10001所以：
[-x]补=0.01111
[y]原=0.11001[y]补=0.11001所以：
[-y]补=1.00111
[x]补11.10001[x]补11.10001
+[y]补00.11001+[-y]补11.00111
[x+y]补00.01010[x-y]补10.11000
所以：
x+y=+0.01010因为符号位相异，结果发生溢出
5.写出下列各数的原码、反码、补码表示（用8位二进制数）。
其中MSB是最高位（又是符号位），LSB是最低位。
如果是小数，小数点在MSB之后；如果是整数，小数点在LSB之后。
（1）–35/64
（2）23/128（3）–127
（4）用小数表示–1（5）用整数表示–1
解答：
（1）-35/64写成二进制即
-100011/1000000=-0.100011=-0.1000110
原码：
1.1000110反码：
1.0111001补码：
1.0111010
（2）23/128写成二进制为
10111/10000000=0.0010111
原码：
0.0010111反码：
0.0010111补码：
0.0010111
（3）-127写成二进制为-1111111
原码：
11111111（1，1111111）
反码：
10000000（1，0000000）
补码：
10000001（1，0000001）
（4）用小数表示-1
原码与反码的小数表示中没有-1；补码表示的小数-1为1.0000000
（5）用整数表示-1
原码为10000001；反码为11111110；补码为11111111。
6.将下列数由小到大排序：
16，1010.11B，25.3Q，[X1]补=10001101，1CH，[X2]反=01001101，0110.1001BCD，[X3]原=10101011，[-X4]补=10111111，-[X5]补=10100101
解题要点：
（1）统一各个数的表示形式，一般均表示为十进制
（2）所需知识：
了解B、Q、H、BCD的含义；各种进制数向十进制的转换；机器码求真值。
答案：
以上十个数由小到大排序结果：
X1，X3，0110.1001BCD,1010.11B，16，25.3Q，1CH，X4，X2，X5
第3章复习题
1.设计一个A、B、C三人表决电路，当表决某个提案时，多数人同意提案通过，同时A具有否决权，用与非门实现。
解：
输入
输出
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
写出逻辑表达式：
Y=AB+AC
第4章复习题
2.画出一个使用D触发器的4位向右移位寄存器框图
解：
3.用J-K触发器画出一个4位计数器框图
第5章复习题
46．算术/逻辑运算单元74181ALU可完成______。
A16种算术运算功能B16种逻辑运算功能
C16种算术运算功能和16种逻辑运算功能D4位乘法运算和除法运算功能
47．四片74181ALU和1片74812CLA器件相配合，具有如下进位传递功能______。
A行波进位；B组内先行进位，组间先行进位；
C组内先行进位，组间行波进位；D组内行波进位，组间先行进位；
48．运算器的主要功能是进行______。
A.逻辑运算B.算术运算C.逻辑运算与算术运算D.初等函数的运算
49．有关运算器的描述，______是正确的。
A.只做加法B.只做算术运算
C.既做算术运算又做逻辑运算D.只做逻辑运算
50．运算器虽有许多部件组成，但核心部件是______。
A.数据总线B.算术逻辑运算单元C.多路开关D.累加寄存器
51．（√）为了运算器的高速性，采用了先行进位等并行措施。
52．（√）74181是采用先行进位方式的4位并行加法器。
53．（√）74182是实现组间并行进位的进位逻辑。
54．（×）74181ALU可完成16种算术运算功能。
55．（×）运算器虽有许多部件组成，但核心部件是数据总线
56．若某计算机系统字长为64位，每四位构成一个小组，每四个小组构成一个大组，为实现小组内并行、大组内并行，大组间串行进位方式，共需要16片74181和.4_片74182。
1．某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1，低位来的信号为C0，请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式。
（1）串行进位方式
（2）并行进位方式
解：
（1）串行进位方式：
C1=G1+P1C0其中：
G1=A1B1，P1=A1⊕B1
C2=G2+P2C1G2=A2B2，P2=A2⊕B2
C3=G3+P3C2G3=A3B3,P3=A3⊕B3
C4=G4+P4C3G4=A4B4,P4=A4⊕B4
（2）并行进位方式：
C1=G1+P1C0
C2=G2+P2G1+P2P1C0
C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0
C4=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C0
其中G1—G4，P1—P4表达式与串行进位方式相同。
2．（11分）图B11.1为某ALU部件的内部逻辑图，图中S0、S1为功能选择控制端，Cin为最低位的进位输入端，A（A1-A4）和B（B1-B4）是参与运算的两个数，F（F1-F4）为输出结果，试分析在S0，S1，Cin各种组合条件下输出F和输入A，B，Cin的算术关系。
图B11.1
输入S0S1Cin输出F
000A（传送）
001A加0001
010A加B
011A减B（A加B加0001）
100A加B
101A加B加0001
110A加1111
111A加1111加0001
第六章复习题
57．若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。
A阶符与数符相同为规格化数
B阶符与数符相异为规格化数
C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数
D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数
58．下面浮点运算器的描述中正确的句子是：
______。
A.浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现
B.阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算
C.阶码部件只进行阶码相加、相减操作
D.尾数部件只进行乘法和减法运算
59．IEEE754标准规定的32位浮点数中，符号位为1位，阶码为8位，则它所能表示的最大规格化正数为______。
A．+（2–223）×2+127B．+（1–223）×2+127
C．+（2–223）×2+255
D．2+127+227
60．如果浮点数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数______。
A1.11000B0.01110C1.00010D0.01010
61．______表示法主要用于表示浮点数中的阶码。
A.原码B.补码C.反码D.移码
62．（√）移码表示法主要用于表示浮点数的阶码E，以利于比较两个指数的大小和对阶操作。
63．（×）浮点运算器阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算。
64．（√）浮点运算器阶码部件可实现加、减和比较操作。
65．（√）按IEEE754标准，一个浮点数由符号位S，阶码E，尾数m三部分组成。
66．（×）按IEEE754标准，阶码E的值等于指数的基值E加上一个固定偏移量128。
1.有一个字长为32位的浮点数，符号位1位，阶码8位，用移码表示；尾数23位，用补码表示；基数为2。
请写出：
（1）最大数的二进制表示；
（2）最小数的二进制表示；
（3）规格化数所能表示的数的范围；
（4）最接近于零的正规格化数与负规格化数。
解：
•最大正数值是由尾数的最大正数值与阶码的最大正数值组合而成的;
•最小正数值是由尾数的最小正数值与阶码的最小负数值组合而成的。
在负数区间;
•最大负数值是由尾数的最大负数值与阶码的最小负数值组合而成的;
•最小负数值是由尾数的最小负数值与阶码的最大正数值组合而成的。
设浮点数格式为X=2E•S，阶码为8位移码，则阶码的取值范围为-128~+127；尾数是23位的补码，则尾数最大正数值为Smax=1-2-23；尾数最小正数值为Smin=2-23。
尾数最大负值为-2-23；尾数最小负值为-1。
（1）最大数的二进制表示：
正数Xmax=2127•（1-2-23）=1111…11000…00（23个1，104个0）
负数Xmax=2-128•（-2-23）=-0.000……0001（小数点后151个0）
（2）最小数的二进制表示：
正数Xmin=2-128•2-23=0.000……0001（小数点后151个0）
负数Xmin=2127•（-1）=-10000……000
2.设有两个浮点数x=2Ex×Sx，y=2Ey×Sy，Ex=（-10）2,Sx=（+0.1001）2,Ey=（+10）2,Sy=（+0.1011）2。
若尾数4位，数符1位，阶码2位，阶符1位，求x+y=？
并写出运算步骤及结果。
解：
因为X+Y=2Ex×（Sx+Sy）（Ex=Ey），所以求X+Y要经过对阶、尾数求和及规格化等步骤。
（1）对阶：
△J=Ex－EY=（-10）2－（+10）2=（-100）2所以ExSX右移四位后SX=0.00001001，经过舍入后SX=0001，经过对阶、舍入后，X=2（10）2×（0.0001）2
（2）尾数求和：
SX+SY
1．0001（SX）
+0.1011（SY）
SX+SY=0.1100
结果为规格化数。
所以：
X+Y=2（10）2×（SX+SY）=2（10）2（0.1100）2=（11.00）2
3.设有两个浮点数N1=2j1×S1,N2=2j2×S2,其中阶码2位，阶符1位，尾数四位，数符一位。
设：
j1=（-10）2,S1=（+0.1001）2j2=（+10）2,S2=（+0.1011）2
求：
N1×N2，写出运算步骤及结果，积的尾数占4位，要规格化结果。
解
（1）浮点乘法规则：
N1×N2=（2j1×S1）×（2j2×S2）=2（j1+j2）×（S1×S2）
（2）码求和：
j1+j2=0
（3）尾数相乘：
被乘数S1=0.1001，令乘数S2=0.1011，尾数绝对值相乘得积的绝对值，积的符号位=
0⊕0=0。
N1×N2=20×0.01100011
（4）尾数规格化、舍入（尾数四位）
N1×N2=（+0.01100011）2=（+0.1100）2×2（-01）2
4.已知X=2010×0.11011011，Y=2100×（-0.10101100），求X+Y。
解：
为了便于直观理解，假设两数均以补码表示，阶码采用双符号位，尾数采用单符号位，则它们的浮点表示分别为：
[X]浮=00010，0.11011011
[Y]浮=00100，1.01010000
（1）求阶差并对阶：
ΔE=Ex–Ey=[Ex]补+[-Ey]补=00010+11100=11110
即ΔE为–2，x的阶码小，应使Mx右移2位，Ex加2，
[X]浮=00010，0.11011011（11）
其中（11）表示Mx右移2位后移出的最低两位数。
（2）尾数和
1.00110110（11）
2.
01010100
3.
10001010（11）
（3）规格化处理
尾数运算结果的符号位与最高数值位为同值，应执行左规处理，结果为1.00
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