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中央电大2022计算机组成原理A形考作业及答案实用.pdf
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中央电大2022计算机组成原理A形考作业及答案实用.pdf
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1.机器数 补码 中,零的表示形式是唯一的。
2.某计算机字长 16 位,采用补码定点小数表示,符号位为 1 位,数值位为 15 位,则可表示的最大正小数为 +(1-2
-15
),最小负小数为 -1。
3.加法器采用并行进位的目的是 快速传递进位 信号。
4.组成一个运算器需要多个部件,但下面所列 地址寄存器 不是组成运算器的部件。
1.ASCII 编码是一种汉字字符编码; ×
2.一般采用补码运算的二进制减法器,来实现定点二进制数加减法的运算; ×
3.在浮点数表示法中,阶码的位数越多,能表达的数值精度越高; ×
4.只有定点数运算才可能溢出,浮点数运算不会产生溢出。 ×
1.简述奇偶校验码和海明校验码的实现原理。
答:奇偶校验码原理:通常是为一个字节补充一个二进制位,称为校验位,通过设置校验位的值为 0 或 1 的方式,使字节自身的 8 位和
该校验位含有 1 值的位数一定为奇数或偶数。在接收方,检查接收到的码字是否还满足取值为 1 的总的位数的奇偶关系,来决定数据是
否出错。
海明校验码原理:是在 k 个数据位之外加上 r 个校验位,从而形成一个 k+r 位的新的码字,使新的码字的码距比较均匀地拉大。把数据
的每一个二进制位分配在几个不同的偶校验位的组合中,当某一位出现错误,就会引起相关的几个校验位的值发生变化,这不但可以发
现错误,还可以指出哪一位出错,为进一步纠错提供了依据。
2.简述教材中给出的 MIPS 计算机的运算器部件的功能和组成。
答:MIPS 计算机运算器部件功能和组成: 运算器的首要功能是完成对数据的算术和逻辑运算 , 由其内部的一个被称之为算术与逻辑运算
部件 (英文缩写为 ALU) 承担;运算器的第二项功能,是暂存将参加运算的数据和中间结果 , 由其内部的一组寄存器承担;为了用硬件线
路完成乘除指令运算 , 运算器内一般还有一个能自行左右移位的专用寄存器 , 通称乘商寄存器。 这些部件通过几组多路选通器电路实现相
互连接和数据传送; 运算器要与计算机其它几个功能部件连接在一起协同运行 , 还必须有接受外部数据输入和送出运算结果的逻辑电路。
3.浮点运算器由哪几部分组成?
答:处理浮点数指数部分的部件、处理尾数的部件、加速移位操作的移位寄存器线路以及寄存器堆等组成。
4.假定 X = 0.0110011*2
11
, Y = 0.1101101*2
-10
(此处的数均为二进制) ,在不使用隐藏位的情况下,回答下列问题:
(1)浮点数阶码用 4 位移码、尾数用 8 位原码表示(含符号位) ,写出该浮点数能表示的绝对值最大、最小的(正数和负数)数值;
解答:绝对值最大: 1 111 0 1111111、1 111 1 1111111;
绝对值最小: 0 001 0 0000000、0 001 1 0000000
(2)写出 X 、Y 的浮点数表示。
[X]
浮 =1 011 0 0110011 [Y] 浮 =0 110 0 1101101
(3)计算 X+Y
A :求阶差: |△E|=|1011-0110|=0101
B:对阶: Y 变为 1 011 0 00000 1101101
C:尾数相加: 00 0110011 00000+ 00 00000 1101101=00 0110110 01101
D:规格化:左规:尾数为 0 1101100 1101,阶码为 1010
F:舍入处理:采用 0 舍 1 入法处理,则有 00 1101100+1=00 1101101
E:不溢出
所以, X+Y 最终浮点数格式的结果: 1 010 0 1101101,即 0.1101101*2
10
1.将十六进制数据 14.4CH 表示成二进制数,然后表示成八进制数和十进制数。
14.4CH=(10100.01001100) 2=(14.23)8=(20.21875)10
2.对下列十进制数表示成 8 位(含一位符号位)二进制数原码和补码编码。
(1)17; [X] 原 =00010001, [X] 补=00010001
(2)-17; [X] 原 =10010001, [X] 补 = 11101111
3.已知下列各 [x]
原
,分别求它们的 [x]
反
和[x]
补
。
(1)[x]
原
= 0.10100;[x]
反
=010100,[x]
补
=010100
(2)[x] 原= 1.00111;[x] 反=111000,[x] 补 =111001
(3)[x] 原= 010100;[x] 反=010100,[x] 补 =010100
(4)[x]
原
= 110100;[x]
反
=101011,[x]
补
=101100
4.写出 X =10111101,Y=- 00101011 的双符号位原码、反码、补码表示,并用双符号补码计算两个数的差。
[X]
原 =00 10111101, [X] 反 =00 10111101, [X] 补 =00 10111101
[Y]
原 =11 00101011, [Y] 反 =11 11010100, [Y] 补 =11 11010101
[X]
补
+[Y]
补
= 00 10010010
1.计算机硬件能直接识别和运行的只能是 机器语言 程序。
2.指令中用到的数据可以来自 通用寄存器、输入输出接口、内存单元 。
3.汇编语言要经过 _汇编程序 _的翻译才能在计算机中执行。
4.在设计指令操作码时要做到 _能区别一套指令系统中的所有指令、能表明操作数的地址、长度适当规范统一 。
5.控制器的功能是 向计算机各部件提供控制信号 。
6.从资源利用率和性能价格比考虑,指令流水线方案 _最好 _,多指令周期方案 次之 ,单指令周期方案 最不可取 。
1.变址寻址需要在指令中提供一个寄存器编号和一个数值。 √
2.计算机的指令越多,功能越强越好。 ×
3.程序计数器 PC 主要用于解决指令的执行次序。 √
4.微程序控制器的运行速度一般要比硬连线控制器更快。 ×
1.一条指令通常由哪两个部分组成?指令的操作码一般有哪几种组织方式?各自应用在什么场合?各自的优缺点是什么?
答:一条指令通常由操作码和操作数两个部分组成。
指令的操作码一般有定长的操作码、变长的操作码两种组织方式。
定长操作码的组织方式应用在当前多数的计算机中;变长的操作码组织方式一般用在小型及以上的计算机当中。
定长操作码的组织方式对于简化计算机硬件设计,提高指令译码和识别速度有利。
变长的操作码组织方式可以在比较短的指令字中,既能表示出比较多的指令条数,又能尽量满足给出相应的操作数地址的要求。
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