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课后习题讲解
第一章
1.比较电子数字计算机和电子模拟计算机的特点。
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。
4.冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些主要组成部分?
主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务:在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。主要组成部分有:运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。
6.什么是指令?什么是程序?
计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
8.什么是内存?什么是外存?什么是CPU?什么是适配器?简述其功能。
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。
第二章
4.将下列十进制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数。
(1)27/64=0.011011=1.1011×2-2
E=-2+127=125=01111101S=0M=10110000000000000000000
最后表示为:00111110110110000000000000000000
(2)-27/64=-0.011011=-1.1011×2-2
E=-2+127=125=01111101S=1M=10110000000000000000000
最后表示为:10111110110110000000000000000000
5.已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。
(1)x=11011,y=00011
(2)x=11011,y=–10101
(3)x=–10110,y=–00001
6.已知x和y,用变形补码计算x–y,同时指出结果是否溢出。
(1)x=11011,y=–11111
x=10111,y=11011
(3)x=11011,y=–10011
7.用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算x×y。
(1)x=11011,y=–11111
(2)x=–11111,y=–11011
8.用原码阵列除法器计算x÷y(注:先乘1个比例因子变成小数)。
(1)x=11000,y=–11111
(2)x=–01011,y=11001
9.设阶码3位,尾数6位,按浮点运算方法,完成下列取值的[x+y],[x–y]运算:
(1)x=2–011×0.100101,y=2–010×(–0.011110)
(2)x=2–101×(–0.010110),y=2–100×(0.010110)
第三章
1.设有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问:
(1)该存储器能存储多少字节的信息?
(2)如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成,需要多少片?
(3)需要多少位地址作芯片选择?
解:(1)32位字长为4B,220=1M=1024K,存储器容量为220x4B=4MB,可存储4M字节的信息
(2)SRAM芯片容量为512Kx8位=512KB=0.5MB
所需芯片数目为:4MB:0.5MB=8片
(3)因为219=512K,即芯片片内地址线19位,存储器寻址空间为1M,地址线为20位,故需1位地址线作芯片片选选择(CS),用A19选选择第1和第2个模块。
为什么不是log28=3,因为512K×8位SRAM芯片组成20位地址和32位字长的存储器,需要进行字扩展和位扩展,期中字扩展增加1位地址,位扩展不需要增加地址位。
4.有一个1024K×32位的存储器,由128K×8位的DRAM芯片构成。问:
(1)总共需要多少DRAM芯片?
(2)设计此存储体组成框图。
8.设存储器容量为64MB,字长为64位,模块数m=8,分别用顺序和交叉方式进行组织。存储周期T=100ns,数据总线宽度为64位,总线传送周期τ=50ns。求:
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