白中英计算机组成原理(第三版)课后习题答案(白中英)

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白中英计算机组成原理(第三版)课后习题答案(白中英) 模拟计算机的特点是数值由连续量来表示�运算过程也是连续的。数字计算机的主要特 点是按位运算�并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据�采用电压组合和 测量值的计算方式�盘上连线的控制方式�而数字计算机用数字 0 和 1 表示数据�采用 数字计数的计算方式�程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比�精度高� 数据存储量大�逻辑判断能力强。 2� 数字计算机可分为专用计算机和通用计算机�是根据计算机的效率、速度、价格、运行 的经济性和适应性来划分的。 3� 科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。 4� 主要设计思想是�存储程序通用电子计算机方案�主要组成部分有�运算器、逻辑控制 装置、存储器、输入和输出设备 5� 存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号�称为单元 地址。如果某字代表要处理的数据�称为数据字。如果某字为一条指令�称为指令字。 6� 每一个基本操作称为一条指令�而解算某一问题的一串指令序列�称为程序。 7� 取指周期中从内存读出的信息流是指令流�而在执行器周期中从内存读出的信息流是指 令流。 8� 半导体存储器称为内存�存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存�内存和外 存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器�简称 CPU�它 用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁�它的作用 相当于一个转换器�使主机和外围设备并行协调地工作。 9� 计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。系统程序用来简化程序设计�简化使用方 法�提高计算机的使用效率�发挥和扩大计算机的功能用用途�应用程序是用户利用计 算机来解决某些问题而编制的程序。 10� 在早期的计算机中�人们是直接用机器语言来编写程序的�这种程序称为手编程序 或目的程序�后来�为了编写程序方便和提高使用效率�人们使用汇编语言来编写程序� 称为汇编程序�为了进一步实现程序自动化和便于程序交流�使不熟悉具体计算机的人 也能很方便地使用计算机�人们又创造了算法语言�用算法语言编写的程序称为源程序� 源程序通过编译系统产生编译程序�也可通过解释系统进行解释执行�随着计算机技术 的日益发展�人们又创造出操作系统�随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系 统中应用的发展�要求大量处理某些数据�建立和检索大量的表格�于是产生了数据库 管理系统。 11� 从第一至五级分别为微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级 语言级。采用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术�对了解计算机如何组成提 供了一种好的结构和体制。而且用这种分级的观点来设计计算机�对保证产生一个良好 的系统结构也是很有帮助的。
计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 2.[x]补=an.a1a2…a6 解法 (1)若a0=0,则x>0,也满足x>-0.5 此时a1→a6可任意 (2)若a=1,则x<=0,要满足x>-0.5,需a1=1 即a0=1 有个不为0 解法二 0.5=-0.1(2)=-0.100000=1,100000 若x>=0,则a0=0,a1→a6任意即可 补 aja2'.at (2)若x<0,则x>0.5 只需-x<0.5,-x>0 [x]补=-x,[0.5]补=0100000 即[-x]补<0100000 .a4+1<0100000 0O111111 na1al1.,a>1100000 即aa1=1,a2→a6不全为0或至少有一个为1(但不是“其余取0”) 3.字长32位浮点数,阶码10位,用移码表示,尾数22位,用补码表示,基为2 Es E1→E Ms Mo (1)最大的数的二进制表小 E=111111111 As=0.M=11…1(全1) 表小为:11…1011…1 个21 即:22×(1-2-) 2)最小的进制数 E=111111111 Ms=1,M=00…0(仝0)(注意:用10..0来表示尾数-1) 表示为:11…1100…0 1人 即:22—×(-1) 计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 (3)规格化范围 正最大F=11…1,M=11…1,Ms=0 21 即:22-×(1 止最小E=00…0,M=100…0,Ms=0 10个 20个 负最人E=00…0,M=011…1,Ms=1 10个 20 (最接近0的负数)即:-22×(21+221 负最小E=11…1,M=00…0,Ms=1 10个 21个 即 511 规格化所表小的范围用集合表小为 (1-22)]U[2”1 (2+2-)] (4)最接近于0的正规格化数、负规格化数(由上题可得出) 正规格化数E=00…0,M=100…0,Ms=0 10个 20个 负规格化数E=00…0,M=011…1,Ms=1 20个 2-2×(2+2 4.假设浮点数格式如下: S E →3 Ms M& M 27 () 0.0110140.1101x21 阶补码 尾数补码:011011000 机器数 111011011000 (2 0.011014-0.110112-1 阶补码:111 尾数补码:100101000 机器数 111000101000 计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 5.(1)x=0.11011,y=0.00011 0011011 +000001 0011110 X+y=0.11110 无溢出 (2)x=0.11011,y=-0.10101 0011011 [y]补=+11010 0000110 Xy=0.00110 无溢出 (3)x=-0.0110 y=-0.00001 1101010 l101001 0.10111 无溢出 6.(1)x=0.11011 y=-0.1111 00.1101 [y]补 +00 01.11010 溢出 (2)x=0.10111 y=0.1011 00.1011 [y]补=+11.00101 11.11100 Xy=-0.00100 无溢出 (3)x=0.1l0ll y=-0.10011 [x]补 00.11011 y]补 00.10011 01.01110 7.(1)原码阵列 x=0.11011,y=-0.1111 符号位:x0y=01=1 [x]原=11011,[y]原=1111 11011 11 110 11011 11011 1011 110100010T 计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 [x*y]原=1,1101000101 直接补码阵列 [x]补=(0)1011,y]补=(1)0001 (0)11011 (1)00001 0)11011 (0)0 00 (0)00000 (0)00000 (0)00000 0(1)(1)(0)(1)(1) 0(1)(1)(0)(1)(1) 00101,1101 [x*y]补=1,00101,1011(直接补码阵列不要求) 带求补器的补码阵列 x]补=0101[y]补=10004 乘积符号位单独运算01=1 尾数部分算前求补输出|X|=11011,|y|=1111 11011 11011 11011 1101 101000101 X×Y=-0.1101000101 (2)原码阵列 x=-0.11y=0.11011 符号位: le1=0 [x]补=1111,[y]补=11011 l1111 l101 11111 00000 1111 1010001T 补=0,11010,001 直接补码阵列 [x]补=(1)0001,y]补=(1)00101 计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 (1)00001 (1)00 0)00000 (1)0000 (0)00000 (0)00000 (0)(0)(0)(0)(1) 100(1)(1)000101 01101000101 [x*y]补=0,1010,00101(直接补码阵列不要求) 带求补器的补码阵列 x]补=10000,[y补=100101 乘积符号位单独运算11=0 尾数部分算前求补输出|X 111 11 101 11111 l1111 00000 1111 11111 T0100010T ⅩxY=0.l10100010l 计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 8.(1)符号位S=0⊕1=1 去掉符号位后:[y’]补=00.11111 [y]补=11.00001 ]补00.11000 0011000 +[-y’]补 1100001 1111001 l110010 [y’]补 0011111 0010001 0.1 0100010 +[-y’]补 1100001 0000011 0.11 0000110 y’]补 1100001 1100111 0.110 1001110 0011111 1101101 0.1100 1011010 0011111 l11001 0.1000 =-0.11000,余数=-0.00111*2-5 2)符号位Sf=1e0-1 去掉符号位后:[y’]补-00.11001 [-y’]补=11.00111 [x’]补=00.01011 0001011 [-y’]补 100111 1110010 l100100 0011001 1111101 0.0 1111010 0011001 0010011 0.01 0100110 y’]补 1100111 0001101 0.011 0011010 1100111 0000001 0.0111 0000010 1100111 1101001 0.01110 计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 X 0.01110,余数=-0.10111*2 9.(1)x=2010.00101,y=2010(-0.01110 [X]浮=11101,0.100101 y]浮=1110,001110 Ex-Ey=11101+00010-1111 [x]浮=1111.0010010(1) 00.010010(1) 11.100010 11.110100(1) 规格化处理:1.010010阶码11100 x+y=1.0100102=2*0.101110 00.010010(1) 00.011110 00110000(1) 规格化处理:0.11000阶码110 Xy=2*0.110001 (2)x=2.(0.010110),y=2100.010110 [x]=1011,-0010110 [yl浮=11100,0.010110 ExEy=11011+00100=1111 x]浮=11101.110101(0) XFY 11.110101 00.010110 00.001011 xy=0.10100 规格化处理:0.101100阶 11010 11.110101 11.101010 规格化处理:1.0111阶价码11100 xy=0.100007*2-4 0.(1)Ex=0011 0.11010 Ey=0100,My=0.100100 Ez-Ex+Ey=0111 MX* M 0.1101 0.1001 01101 00000 00000 01101 00000 001110101 计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英 规格化 2米0.111011 (2)Fx=1110,Mx=0.011010 上y=0011,My=0.11100 Ez=ExEy=1110+1101=1011 [Mx]补=00.011010 [My补=00.11100.[-My]补=11000100 00011010 [-My]11000100 11011110 10111100 H[My]00111100 11111000 0.0 111000 +[My] 00111100 00101100 0.01 01011000 +[-My] 11000100 00011100 0.011 00II1000 +[-My 11000100 1111000.0110 1I11000 +[My] 00111100 00110100 0.01101 01101000 +[-My]11000100 001011000.01101 商=0.110110*26,余数=0.101100*26 EA rC.c FA bC.c FA A A 4位加法器如上图, C=A,B,+A, C+B, A:B,+(A:+B:)C AB2+(A1⊕B)C=1 (1)串行进位方式 CI=GtP, Co 其中:G1=A1l P1=A19B1(A1+B1也对) G=AB, P2=A,eB C3= G3-P3C 13=A3B P3=A3出B2

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