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计算机组成与体系结构-裘雪红-李伯成-课后习题答案.pdf
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计算机组成与体系结构裘雪红李伯成课后习题答案
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1
1.1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代?各代的基本特征是什么?
略。
1.2 你学习计算机知识后,准备做哪方面的应用?
略。
1.3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1.4 计算机通常有哪些分类方法?你比较了解的有哪些类型的计算机?
略。
1.5 计算机硬件系统的主要指标有哪些?
答:机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答:计算机硬件系统的主要指标有:机器字长、存储容量、运算速度等。
1.6 什么是机器字长?它对计算机性能有哪些影响?
答: 指 CPU 一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度,硬件成本、指令系
统功能,数据处理精度等。
1.7 什么是存储容量?什么是主存?什么是辅存?
答:存储容量指的是存储器可以存放数据的数量(如字节数)。它包括主存容量和辅存
容量。
主存指的是 CPU 能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。
辅存指的是 CPU 不能直接访问,必须通过 I/O 接口和地址变换等方法才能访问的存
储器,如硬盘,u 盘等。
1.8 根据下列题目的描述,找出最匹配的词或短语,每个词或短语只能使用一次。
(1)为个人使用而设计的计算机,通常有图形显示器、键盘和鼠标。
(2)计算机中的核心部件,它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件
的功能。
(3)计算机的一个组成部分,运行态的程序和相关数据置于其中。
(4)处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和 I/O 设备做什么的部件。
(5)嵌入在其他设备中的计算机,运行设计好的应用程序实现相应功能。
(6)在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
(7)管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
(8)将高级语言翻译成机器语言的程序。
(9)将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
(10)计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语:
1、汇编器 2、嵌入式系统 3、中央处理器(CPU) 4、编译器
5、操作系统 6、控制器 7、机器指令 8、台式机或个人计算机
9、主存储器 10、VLSI
答:(1)8,( 2)3,( 3)9,( 4)6,( 5)2,
(6)10,( 7)5,( 8)4,( 9)1,( 10)7
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2
计算机系统有哪些部分组成?硬件由哪些构成?
答:计算机系统硬件系统和软件系统组成。
硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成
1.9 冯·诺伊曼 Von Neumann 计算机的主要设计思想是什么?
略。
1.10 计算机硬件有哪些部件,各部件的作用是什么?
略。
1.11 计算机软件包括哪几类?说明它们的用途。
略。
1.12 简述计算机系统的多级层次结构的分层理由及各层的功能。
略。
1.13 通过计算机系统的层次结构学习,你对计算机系统有了怎样的了解?
略。
第二章
2.1 数字信号和模拟信号的主要区别是什么?与模拟电路相比,数字电路有何特点?
略。
2.2 二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通?
答:大于二极管的正向特性存在死区电压 V
r
(硅二极管约为 0.7V,锗二极管约为 0.2V)
2.3 三极管何时处于截止状态,何时处于饱和状态?
答:当输入电压 V
i
>0,且 V
i
< 死区电压 V
r
’,三极管处于截止状态。
当输入电压 V
i
增大,基极电流 I
B
、
集电极电流 I
C
随之增大,输入电压 V
CE
=V
CC
-
I
C
R
C
不断下降,当 V
CE
降到 0.7V 以下时,发射结仍正向偏置,集电结则由反向偏置转为
正向偏置,此时三极管进入饱和状态。
2.4 双极型逻辑门和单极型逻辑分别是怎样形成的?它们各有何特点?
略.
2.5 实现逻辑代数的基本运算有哪几种逻辑门?
答:与,或,非。
2.6 分析图 2-41 所示的逻辑电路图,写出表达式并进行化简。
BA F
(b) F=AD+C +
DB
2.7 请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)
BACBCBBAF
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3
答:
CBCABAF
(2)
DEFGEFBACEFBDCAABDAADF
答:
EFBBDCAF
2.8 分析图 2-42 所示的逻辑电路,列出真值表,说明其逻辑功能。
X
0
X
1
X
2
X
3
A
0
A
1
F
图2-42 习题2. 8图
F
1
F
2
A
B
C
图2-43 习题2.9 图
2.8
答:
A
1
A
0
X
0
X
1
X
2
X
3
F
0 0 X X X X X
0
0 1 X X X X X
1
1 0 X X X X X
2
1 1 X X X X X
3
图 2-42 是一个四选一电路
2.9 分析图 2-43 所示的逻辑电路图,列出真值表,说明其逻辑功能。
答:
A B C F
1
F
2
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
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4
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
图 2-43 是一个一位全加器,A, B 为加数和被加数,C 为低位进位, F1 为和,F2 为产生
的进位。
(图中有错误,第 4 个与门的输入少了
A
)
2.10 请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)
BCDCAABDABF
(2)
DECECBDCBBAACF
答:( 1)
ABCAF
(2)
ACECDBBAF
2.11 简述组合逻辑电路的设计过程。
略:
2.12 用与非门设计实现下列函数的组合逻辑电路。
(1)
)15,14,13,10,7,6,2,0(),,,( mDCBAF
;
(2)
)15,8,3,0()10,7,6,5,4,2(),,,(
mDCBAF
。
答:(1)
ABCDDABCDCABDCBABCDADBCADCBADCBAF
=
ABDDBADCBC
=
ABDDBADCBC
图略。
(2)
)( ABCDDCBACDBADCBADCBABCDADBCADCBADCBADCBAF
=
DCBBACA
=
DCBBACA
图略。
2.13 用一位全加器组成 4 位并行进位加法器,其并行进位电路应该如何实现?
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5
略。
2.14 请画出 74LS273 的典型用法的接线图。
2.15 什么是三态门?一般应用在什么场合?
略
2.16 计算机中常用的寄存器有哪些?请说明如何使用?
略
2.17 请说明 74LS299 的功能及使用方法。
略
2.18 请说明 74LS161 的功能及使用方法。
略
习题 3
移码(8 位) 11111111 10000000 01111111 00000000
补码(8 位) 01111111 00000000 11111111 10000000
对应的真值 +127 0 -1 -128
编码对应的 +255 +128 +127 0
无符号数值
3.1 求下列各数的十进制数值:
(1)( 267.3)
8
(2)( BD.C)
16
(3)( 1011011.101)
2
答:.(1 ) 183.375, (2) 189.75, (3 ) 91.625
3.2 将下列十进制数转化为二进制、八进制和十六进制数据(小数取四位二进制有效数
据):
(1)-282.75 (2)123.46 (3)-115/512 (4)44.9375
答:2.
序号 十进制 十六进制 二进制 八进制
(1) -282.75 -11A.C -100011010.1100 -432.6
(2) 123.46 7B.7 1111011.0111 173.34
(3) -115/512 -0.398 -0.001110011 -0.163
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