计算机组成原理习题与思考题参考答案

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1、习题与思考题答案第1章习题与思考题答案1.电子数字计算机与电子模拟计算机的主要区别是什么？电子模拟计算机问世较早，内部使用电信号来模拟自然界的实际信号。其处理问题的精度差；所有的处理过程均需模拟电路来实现，电路结构复杂，抗外界干扰能力极差。电子数字计算机是当今世界电子计算机行业中的主流，其内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号。它的主要特点是“离散”，在相邻的两个符号之间不可能有第三种符号存在。由于这种处理信号的差异，使得它的组成结构和性能优于模拟式电子计算机。现在我们一般说的计算机都是指电子数字计算机。2.简单描述计算机的发展过程和

2、应用范围。第一代电子管计算机(1946-1957)：主要为军事或国防的需要而研制。第二代晶体管计算机(1958-1964)：开始应用到图形处理领域，开创了计算机处理文字和图形的新阶段；鼠标问世；开始有了通用机和专用机之分，通用机发展势头很大；多种高级语言投入使用。第三代小规模集成电路和中规模集成电路计算机(1965-1971)：运算速度提高到每秒运算百万次以上；多种完善操作系统推向使用。第四代大规模集成电路和超大规模集成电路计算机(1972-)：各行各业开始普遍使用计算机；微机应运而生。3.冯·诺依曼结构的主要特点是什么？（1）计算机应用包括

3、运算器、控制器、存储器、输入/输出设备。（2）计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。（3）将篇好的程序和数据送会内存储器，然后计算机自动地逐条取出指令和数据进行分析、处理和执行。4.计算机的硬件由哪些部件组成？它们各有哪些主要功能？运算器：执行所有的算术运算；执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。存储器：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。控制器：从内存中取出一条指令，并指出

4、下一条指令在内存中位置；　　对指令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作；　　指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向。输入设备：向计算机输入转化为二进制形式的数据和信息。输出设备：将计算机内部的二进制信息转换为人和设备能识别的信息显示输出。241.简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。微程序机器级、传统机器级、操作系统机器级、汇编语言机器级、高级语言机器级、应用语言机器级。特点详见P7.2.计算机系统的主要技术指标有哪些？机器字长、运算速度、机器容量、吞吐量、响应时间等。第2章习题与思考题答案

5、1、将下列二进制数、八进制数和十六进制数分别转换成十进制数（1）（10101.1011）2=21.6875（2）（111111）2=95（3）（457.25）8=303.328125（4）（777）8=511（5）（3AB.5C）16=939.5（6）（FFFF）16=655352、将下列十进制数分别转换成二进制数、八进制数和十六进制数（1）（24.25）10（11000.01）2（30.2）8（18.8）16（2）（255.4）10（11111111.）2（30.2）8（18.8）16（3）（4090.93）10（4）（32765.52）1

6、0参考答案(1)(24.25)10=(11000.01)2=(30.2)8=(18.8)4(2)(255.4)10=(11111111.01100110)2=(377.314)8=(FF.66)16(3)(4090.93)10=(111111111010.111011100)2=(7772.734)8=(FFA.EE)16(4)(32765.52)10=(111111111111101.1000001010)2=(77775.412)8=(7FFD.85)163、某机字长16位，数据可采用定点和浮点两种表示方法，采用浮点表示时，阶码占5位，尾

7、数占11位，rm=2，各包含1位符号位。请写出。（1）带符号定点小数的表示范围；（2）带符号定点整数的表示范围；（3）浮点正数的表示范围；（4）浮点负数的表示范围；（5）最小的规格化正数；（6）最大的规格化负数。参考答案(1)带符号定点小数表示范围:-(1-2-16)~(1-2-16)(2)带符号定点整数表示范围:-(216-1)~216-1(3)浮点正数表示范围:0~（211-1）×2(32-1)(4)浮点负数表示范围:-(211-1)×2(32-1)~0(5)最小的规格化正数:(2-1+2-11)×2(-(32-1)(6)最大的规格化负数

8、:-(2-1+2-11)×2-(32-1)244、第3题中要求用补码考虑数的大小，写出题中（1）~（6）的表示范围。参考答案对于补码表示:(1)-1~1-2-16(