计算机组成原理作业1-10章答案(唐朔飞)1

3)CPU从键盘读入的应为字符“F”的ASCII码 = 01000110 (46H) ,其中最高位为奇校验位(注:不是位置码)。

4)该键盘的原理性逻辑框图见下页,与教材图5.15类似,主要需标明参数。 5)如果不考虑校验技术,并按ASCII码位序设计键阵列(注意) ,则ROM编码表可省,此时7位计数器输出值(扫描码或键位置码)即为ASCII码。

该键盘的原理性逻辑框图如下:

三、一针式打印机采用7列×9行点阵打印字符,每行可打印132个字符,共有96种可打印字符,用带偶校验位的ASCII码表示。问: 1)打印缓存容量至少有多大? 2)字符发生器容量至少有多大? 3)列计数器应有多少位?

4)缓存地址计数器应有多少位? 解:1)打印缓存最小容量 = 132×8= 132B(考虑偶校验位)

2)ROM最小容量 = 96×7列×9行= 672×9位 3)列计数器 = 3位(7列向上取2的幂)

4)缓存地址计数器 = 8位(132向上取2的幂) 讨论:

1.由于针打是按列打印,所以ROM一个存储单元中存一列的9个点,则容量为672×9位;

2.列计数器是对列号进行计数,所以模=7,3位(模不等于位数); 3.同样缓存地址计数器模=132,8位。

第6章 计算机的运算方法

2. 已知X=0.a1a2a3a4a5a6(ai为0或1),讨论下列几种情况时ai各取何值。 (1)X?1

2(2)X?1

8(3)1?X?4116

2解: (1)若要X?1,只要a1=1,a2~a6不全为0即可。

(2)若要X?1,只要a1~a3不全为0即可。

8(3)若要1?X?4116,只要a1=0,a2可任取0或1;

当a2=0时,若a3=0,则必须a4=1,且a5、a6不全为0;

若a3=1,则a4~a6可任取0或1;

当a2=1时, a3~a6均取0。

3. 设x为整数,[x]补=1,x1x2x3x4x5,若要求 x < -16,试问 x1~x5 应取何值? 解:若要x < -16,需 x1=0,x2~x5 任意。(注:负数绝对值大的补码码值反而小。)

4. 设机器数字长为8位(含1位符号位在内),写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64,29/128,100,-87 解:真值与不同机器码对应关系如下: 真值 -13/64 29/128 100 -87 二进制 -0.001101 0.0011101 1100100 -1010111 原码 1.001 1010 0.001 1101 0110 0100 1101 0111 补码 1.1100110 0.001 1101 0110 0100 10101001 反码 1.1100101 0.001 1101 0110 0100 10101000

5. 已知[x]补,求[x]原和x。

[x1]补=1.1100; [x2]补=1.1001; [x3]补=0.1110; [x4]补=1.0000;

[x5]补=1,0101; [x6]补=1,1100; [x7]补=0,0111; [x8]补=1,0000; 解:[x]补与[x]原、x的对应关系如下: [x]补 1.1100 1.1001 0.1110 1.0000 1,0101 1,1100 0,0111 1,0000 [x]原 1.0100 1.0111 0.1110 无 1,1011 1,0100 0,0111 无 x -0.0100 -0.0111 0.1110 -1 -1011 -100 0,0111 -10000

6. 设机器数字长为8位(含1位符号位在内),分整数和小数两种情况讨论真

值x为何值时,[x]补=[x]原成立。

解:当x为小数时,若x? 0,则 [x]补=[x]原成立;

若x < 0,当x= -1/2时,[x]补=[x]原=1.100 0000,则 [x]补=[x]

成立。

当x为整数时,若x?0,则 [x]补=[x]原成立;

若x< 0,当x= -64时,[x]补=[x]原=1,100 0000,则 [x]补=[x]原

成立。

7. 设x为真值,x*为绝对值,说明[-x*]补=[-x]补能否成立。

解:当x为真值,x*为绝对值时,[-x*]补=[-x]补不能成立。原因如下:

(1)当x<0时,由于[-x*]补是一个负值,而[-x]补是一个正值,因此此时[-x*]补=[-x]补不成立;

(2)当x?0时,由于-x*=-x,因此此时 [-x*]补=[-x]补的结论成立。

8. 讨论若[x]补>[y]补,是否有x>y?

解:若[x]补>[y]补,不一定有x>y。 [x]补 > [y]补时 x > y的结论只在 x > 0且y > 0,及 x<0且y<0时成立。

由于正数补码的符号位为0,负数补码的符号位为1,当x>0、 y<0时,有x>y,但则[x]补<[y]补;同样,当x<0、 y >0时,有x < y,但[x]补>[y]补。

9. 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时,所对应的十进制数各为多少(设机器数采用一位符号位)? 解:真值和机器数的对应关系如下: 9BH 原码 补码 反码 移码 无符号数 对应十进制数 -27 -101 -100 +27 155 FFH 原码 补码 反码 移码 无符号数 对应十进制数 -128 -1 -0 +128 256 10. 在整数定点机中,设机器数采用1位符号位,写出±0的原码、补码、反码和移码,得出什么结论? 解:0的机器数形式如下:(假定机器数共8位,含1位符号位在内) 真值 原码 补码 反码 移码 +0 0 000 0000 0 000 0000 0 000 0000 1 000 0000 -0 1 000 0000 0 000 0000 1 111 1111 1 000 0000 结论:0的原码和反码分别有+0和-0两种形式,补码和移码只有一种形式,且补码和移码数值位相同,符号位相反。

11. 已知机器数字长为4位(含1位符号位),写出整数定点机和小数定点机中原码、补码和反码的全部形式,并注明其对应的十进制真值。 整数定点机 小数定点机 原码 补码 反码 真值 原码 补码 反码 真值 0,000 0,000 0,000 +0 0.000 0.000 0.000 +0 0,001 0,001 0,001 1 0.001 0.001 0.001 0.125 0,010 0,010 0,010 2 0.010 0.010 0.010 0.250 0,011 0,011 0,011 3 0.011 0.011 0.011 0.375 原

0,100 0,101 0,110 0,111 1,000 1,001 1,010 1,011 1,100 1,101 1,110 1,111 无 0,100 0,101 0,110 0,111 0,000 1,111 1,110 1,101 1,100 1,011 1,010 1,001 1,000 0,100 0,101 0,110 0,111 1,111 1,110 1,101 1,100 1,011 1,010 1,001 1,000 无 4 5 6 7 -0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 0.100 0.101 0.110 0.111 1.000 1.001 1.010 1.011 1.100 1.101 1.110 1.111 无 0.100 0.101 0.110 0.111 0.000 1.111 1.110 1.101 1.100 1.011 1.010 1.001 1.000 0.100 0.101 0.110 0.111 1.111 1.110 1.101 1.100 1.011 1.010 1.001 1.000 无 0.500 0.625 0.750 0.875 -0 -0.125 -0.250 -0.375 -0.500 -0.625 -0.750 -0.875 -1

12. 设浮点数格式为:阶码5位(含1位阶符),尾数11位(含1位数符)。写出51/128、-27/1024、7.375、-86.5所对应的机器数。要求如下:

(1)阶码和尾数均为原码。 (2)阶码和尾数均为补码。

(3)阶码为移码,尾数为补码。 解:据题意画出该浮点数的格式: 阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位 将十进制数转换为二进制:x1= 51/128= 0.0110011B= 2-1 * 0.110 011B x2= -27/1024= -0.0000011011B =

2-5*(-0.11011B)

x3=7.375=111.011B=23*0.111011B

x4=-86.5=-1010110.1B=27*(-0.10101101B)

则以上各数的浮点规格化数为:

(1)[x1]浮=1,0001;0.110 011 000 0 [x2]浮=1,0101;1.110 110 000 0 [x3]浮=0,0011;0.111 011 000 0 [x4]浮=0,0111;1.101 011 010 0 (2)[x1]浮=1,1111;0.110 011 000 0 [x2]浮=1,1011;1.001 010 000 0 [x3]浮=0,0011;0.111 011 000 0 [x4]浮=0,0111;1.010 100 110 0 (3)[x1]浮=0,1111;0.110 011 000 0 [x2]浮=0,1011;1.001 010 000 0 [x3]浮=1,0011;0.111 011 000 0 [x4]浮=1,0111;1.010 100 110 0

13. 浮点数格式同上题,当阶码基值分别取2和16时: (1)说明2和16在浮点数中如何表示。 (2)基值不同对浮点数什么有影响?

(3)当阶码和尾数均用补码表示,且尾数采用规格化形式,给出两种情况

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