计算机组成原理第三版课后答案.docx
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计算机组成原理第三版课后答案
1.1
计算机是一种能自动地、高速地对各种数字化信息进行运算处理的电子设备。
1.2
冯诺依曼计算机体系结构的基本思想是存储程序,也就是将用指令序列描述的解题程序与原始数据一起存储到计算机中。
计算机只要一启动,就能自动地取出一条条指令并执行之,直至程序执行完毕,得到计算结果为止。
按此思想设计的计算机硬件系统包含:
运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
各部分的作用见教材:
P10—P12
1.3
计算机的发展经历了四代。
第一代:
见教材P1
第二代:
见教材P2
第三代:
见教材P2
第四代:
见教材P2
1.4系统软件定义见教材:
P12—13,应用软件定义见教材:
P12
1.5见教材:
P14—15
1.6见教材:
P11
1.7见教材:
P6—8
1.8硬件定义见教材:
P9
软件定义见教材:
P12
固件定义见教材:
P13
1.9
1)听觉、文字、图像、音频、视频
2)图像、声音、压缩、解压、DSP
1.10处理程度按从易到难是:
文本图形图像音频视频
2.1各数的原码、反码、补码和移码见下表:
十进制数真值
二进制数真值
原码表示
反码表示
补码表示
移码表示
1)
--35/64
--0.1000110
1.1000110
1.0111001
1.0111010
0.0111010
2)
23/128
0.0010111
0.0010111
0.0010111
0.0010111
1.0010111
3)
--127
--01111111
11111111
10000000
10000001
00000001
4)
小数表示—1
--1.0000000
——
——
1.0000000
0.0000000
整数表示—1
--00000001
10000001
11111110
11111111
01111111
2.2
27/64=00011011/01000000=0.0110110=0.11011×2-1
规格化浮点表示为:
[27/64]原=101,011011000
[27/64]反=110,011011000
[27/64]补=111,011011000
同理:
--27/64=--0.11011×2-1
规格化浮点表示为:
[27/64]原=101,111011000
[27/64]反=110,100100111
[27/64]补=111,100101000
2.3模为:
29=1000000000
2.4不对,8421码是十进制的编码
2.5浮点数的正负看尾数的符号位是1还是0
浮点数能表示的数值范围取决于阶码的大小。
浮点数数值的精确度取决于尾数的长度。
2.6
1)不一定有N1>N22)正确
2.7最大的正数:
011101111111十进制数:
(1-2-7)×27
最小的正数:
100100000001十进制数:
2-7×2-7
最大的负数:
100111111111十进制数:
--2-7×2-7
最小的负数:
011110000001十进制数:
--(1-2-7)×27
2.8
1)[x]补=00.1101[y]补=11.0010
[x+y]补=[x]补+[y]补=11.1111无溢出
x+y=-0.0001
[x]补=00.1101[--y]补=00.1110
[x-y]补=[x]补+[--y]补=01.1011正向溢出
2)[x]补=11.0101[y]补=00.1111
[x+y]补=[x]补+[y]补=00.0100无溢出
x+y=0.0100
[x]补=11.0101[--y]补=11.0001
[x-y]补=[x]补+[--y]补=10.0110负向溢出
3)[x]补=11.0001[y]补=11.0100
[x+y]补=[x]补+[y]补=10.0101负向溢出
[x]补=11.0001[--y]补=00.1100
[x-y]补=[x]补+[--y]补=11.1101无溢出
X-y=-0.0011
2.9
1)原码一位乘法|x|=00.1111|y|=0.1110
部分积乘数yn
00.00000.1110
+00.0000
00.0000
00.000000.111
+00.1111
00.11110
00.0111100.11
+00.1111
01.011010
00.10110100.1
+00.1111
01.1010010
00.11010010
Pf=xf⊕yf=1|p|=|x|×|y|=0.11010010
所以[x×y]原=1.11010010
补码一位乘法[x]补=11.0001[y]补=0.1110[--x]补=11.0001
部分积ynyn+1
00.00000.11100
00.000000.1110
+00.1111
00.11110
00.0111100.111
00.00111100.11
00.000111100.1
+11.0001
11.00101110
[x×y]补=11.00101110
2)原码一位乘法|x|=00.110|y|=0.010
部分积乘数yn
00.0000.010
+00.000
00.000
00.00000.01
+00.110
00.1100
00.011000.0
+00.000
00.011000
00.001100
Pf=xf⊕yf=0|p|=|x|×|y|=0.001100
所以[x×y]原=0.001100
补码一位乘法[x]补=11.010[y]补=1.110[--x]补=00.110
部分积ynyn+1
00.0001.1100
00.00001.110
+00.110
00.1100
00.011001.11
00.0011001.1
所以[x×y]补=0.001100
2.10
1)原码两位乘法|x|=000.1011|y|=00.00012|x|=001.0110
部分积乘数c
000.000000.00010
+000.1011
000.1011
000.0010110.000
000.0000101100.0
Pf=xf⊕yf=1|p|=|x|×|y|=0.00001011
所以[x×y]原=1.00001011
补码两位乘法[x]补=000.1011[y]补=11.1111[--x]补=111.0101
部分积乘数yn+1
000.000011.11110
+111.0101
111.0101
111.11010111.111
111.1111010111.1
所以[x×y]补=111.11110101x×y=--0.00001011
2)原码两位乘法|x|=000.101|y|=0.1112|x|=001.010[--|x|]补=111.011
部分积乘数c
000.0000.1110
+111.011
111.011
111.110110.11
+001.010
001.00011
000.100011
Pf=x⊕yf=0|p|=|x|×|y|=0.100011
所以[x×y]原=0.100011
补码两位乘法[x]补=111.011[y]补=1.001[--x]补=000.1012[--x]补=001.010
部分积乘数yn+1
000.0001.0010
+111.011
111.011
111.1110111.00
+001.010
001.00011
000.100011
所以[x×y]补=0.100011
2.11
1)原码不恢复余数法|x|=00.1010|y|=00.1101[--|y|]补=11.0011
部分积商数
00.1010
+11.0011
11011010
11.1010
+00.1101
00.01110.1
00.1110
+11.0011
00.00010.11
00.0010
+11.0011
11.01010.110
01.1010
+00.1101
11.01110.1100
+00.1101
00.0100
所以[x/y]原=0.1100余数[r]原=0.0100×2—4
补码不恢复余数法[x]补=00.1010[y]补=00.1101[--y]补=11.0011
部分积商数
00.1010
+11.0011
11.11010
11.1010
+00.1101
00.01110.1
00.1110
+11.0011
00.00010.11
00.0010
+11.0011
11.01010.110
10.1010
+00.1101
11.01110.1100
+00.1101
00.0100
所以[x/y]补=0.1100余数[r]补=0.0100×2—4
2)原码不恢复余数法|x|=00.101|y|=00.110[--|y|]补=11.010
部分积商数
00.101
+11.010
11.1110
11.110
+00.110
00.1000.1
01.000
+11.010
00.0100.11
00.100
+11.010
11.1100.110
+00.110
00.100
所以[x/y]原=1.110余数[r]原=1.100×2—3
补码不恢复余数法[x]补=11.011[y]补=00.110[--y]补=11.010
部分积商数
11.011
+00.110
00.0011
00.010
+11.010
11.1001.0
11.000
+00.110
11.1101.00
11.100
+00.110
00.0101.001
+11.010
11.100
所以[x/y]补=1.001+2—3=1.010余数[r]补=1.100×2—3
2.12
1)[x]补=21101×00.100100[y]补=21110×11.100110
小阶向大阶看齐:
[x]补=21110×00.010010
求和:
[x+y]补=21110×(00.010010+11.100110)=21110×11.111000
[x-y]补=21110×(00.010010+00.011010)=21110×00.101100
规格化:
[x+y]补=21011×11.000000浮点表示:
1011,11.000000
规格化:
[x-y]补=21110×00.101100浮点表示:
1110,0.101100
2)[x]补=20101×11.011110[y]补=20100×00.010110
小阶向大阶看齐:
[y]补=20101×00.001011
求和:
[x+y]补=20101×(11.011110+00.001011)=201
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