计算机组成与结构习题---经典(精品)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三章 习题,3.7,已知，,X=0.1011,，,Y=-0.0101,，,求：,X,补,，,-X,补,，,Y,补,，,-Y,补,，,X/2,补,，,X/4,补,，,2X,补,，,Y/2,补,，,Y/4,补,，,-2Y,补,解：,X,补,=0.1011 X/4,补,=0.0010,-X,补,=1.0101 2X,补,=0.1011,Y,补,=1.1011 Y/2,补,=1.1101,-X,补,=0.0101 Y/4,补,=1.1110,X/2,补,=0.0101 -2Y,补,=1.0110,第三章 习题,3.8,设十进制数,X=(+128.75),2,-10,：,解：,(1)(X),2,=(10000000.11),(0.0000000001),=0.0000000001000000011,(2)21,位浮点数,阶码,5,位,阶符,1,位,尾数,16,位,符号,1,位，底数,2,。尾数和阶码用原码表示的机器数。,对,(X),2,规格化，,(X),2,=0.1000000011,2,-9,阶码,=11001,，（,-1001,的原码表示）,尾数,=0.1000000011,浮点数表示,:,0 11001 1000 0000 1100 0000,第三章 习题,(3),尾数和阶码用反码表示的机器数。,对,(X),2,规格化，,(X),2,=0.1000000011,2,-9,阶码,=10110,，（,-1001,的原码表示）,尾数,=0.1000000011,浮点数表示,:,0 10110 1000 0000 1100 0000,(3),尾数和阶码用反码表示的机器数。,对,(X),2,规格化，,(X),2,=0.1000000011,2,-9,阶码,=10111,，（,-1001,的补码表示）,尾数,=0.1000000011,浮点数表示,:,0 10111 1000 0000 1100 0000,第三章 习题,3.9,假设机器字长,16,位,定点表示,数值,15,位,符号,1,位；浮点数表示，阶码,6,位，阶符,1,位，尾数,10,位，其中数符,1,位，底数,2,。,（,1,）定点原码整数表示，最大正数，最小负数？,最大正数：,(0111 1111,1111,1111),2,=(2,15,-1),10,=(32767),10,.,最小负数：,(1111 1111,1111,1111),2,=(-2,15,+1),10,=(-32767),10,.,（,2,）定点原码小数表示，最大正数，最小负数？,最大正数：,(0.111 1111,1111,1111),2,=(1 2,-15,),10,.,最小负数：,(1.111 1111,1111,1111),2,=(-1+2,-15,),10,.,第三章 习题,（,3,）浮点原码表示，最大正数，最小负数，绝对值最小的数（非,0,）？,最大正数：,0 011111 111111111,可表示：,(1-2,-9,),2,+31,最小负数：,1 011111 111111111,可表示：,-(1-2,-9,),2,+31,绝对值最小的数（非,0,）,规格化：,0 111111 100000000,可表示：,(0.1),2,-31,非规格化：,0 111111 000000001,可表示：,(2,-9,),2,-31,第三章 习题,（,4,）有效位数？,尾数表示的有效位数，,9,位二进制数据，有效位数,2,9,，假设对应的,10,进制是,n,位，则有：,2,9,=n,10,两边都取以,10,为的对数：,log,10,(2,9,)=log,10,(,10,n,),得：,n=9,log,10,2,=9,0.301,=2.709,部分积 乘数 说明,00 0000 1011,+00 1101,末位为,1,，加,X,00 1101,00 0110 1101,右移,1,位,+00 1101,末位为,1,，加,X,01 0011,00 1001 1110,右移,1,位,+00 0000,末位为,0,，加,0,00 1001,00 0100 1111,右移,1,位,+00 1101,末位为,1,，加,X,01 0001,00 1000 1111,右移,1,位,X*Y,原,=(1,0).1001 1111=1.10001111,X*Y=-0.1000 1111.,3.18,用原码一位乘法计算,X=0.1101,Y=-0.1011,的积,X*Y,。,部分积 乘数 说明,00 0000 1010,+00 0000,末位为,0,，加,0,00 0000,00 0000 0101,右移,1,位,+00 1010,末位为,1,，加,X,00 1010,00 0101 0010,右移,1,位,+00 0000,末位为,0,，加,0,00 0101,00 0010 1001,右移,1,位,+00 1010,末位为,1,，加,X,00 1100,00 0110 0100,右移,1,位,+11 0110 Y0=1,加,-X,修正,11.1100 0100,X*Y,补,=1.1100 0100,X*Y=-0.0011 1100,3.19,用补码一位乘法计算,X=0.1010,Y=-0.0110,的积,X*Y,。,补码一位乘法,X,补,=00.1010,-X,补,=11.0110,Y,补,=1.1010,部分积 乘数 附加位,说明,00 0000 11010 0,+00 0000 00,，加,0,00 0000,00 0000 01101 0,右移,1,位,+11 0110 01,，加,-X,补,11 0110,11 1011 00110 1,右移,1,位,+00 1010 10,，加,X,补,00 0101,00 0010 10011 0,右移,1,位,+11 0110 01,，加,-X,补,11 1000,11 1100 01001 1,右移,1,位,+00 0000 11,加,0,11 1100 0100,X*Y,补,=1.1100 0100,X*Y=-0.0011 1100,3.19,用补码一位乘法计算,X=0.1010,Y=-0.0110,的积,X*Y,。,布斯法,X=00.1010,-X=11.0110,Y=1.1010,部分积 乘数 附加,位,说明,000 00000 1.01101 0,+000 10011 010,，加,X,补,000 10011,000 00100 111.011 0,右移,2,位,+111 01101 110,，加,-X,补,111 10001,111 11100 01111.0 1,右移,2,位,+111 01101 111,，加,-X,补,111 01001,111 10100 101111.1,右移,1,位,X*Y,补,=1.10100 10111,3.23,用补码两位乘法计算,X,补,=0.10011,Y,补,=1.01101,的积,X*Y,补,。布斯法,2X,补,=001.00110,-X,补,=111.01101,-2X,补,=110.11010,海明码的特点就是，冗余校验位的位数,r,，,可以进行,2,r,编码，指出,2,r,个不同的状态,其中,00,0,表示没有错误,剩余的,2,r,-1,状态,可以指出,2,r,-1,个错误位置,因此,编码的位数应该大于总位数,+1,，即：,2,r,k+r+1,如果需要检测和自动校正一位错,检测两位错,则,:,2,r-1,k+r,k=16,，,当,r=6,时,不等式成立,.,2,5,=3216+6=22,3.30,设有,16,个信息位，如果采用海明校验，至少需要设置多少个校验位，应该放在那些位置？,校验码位置的安排，应该使得校验码出错时和数据位出错时,影响的结果不同。,设,22,位海明码的位号为：,H,22,H,1,其中数据位用,D,16,D,1,表示，校验位用,P,6,P,1,表示。,由于校验码出错只影响本身，所以被安排在位号为,2,i-1,的位置，从位号低的位置向位号高的位置安排,6,个校验码,P,6,P,1,。,H,22,H,21,H,20,H,19,H,18,H,17,H,16,H,15,H,14,H,13,H,12,H,11,H,10,H,9,H,8,H,7,H,6,H,5,H,4,H,3,H,2,H,1,P,6,D,16,D,15,D,14,D,13,D,12,P,5,D,11,D,10,D,9,D,8,D,7,D,6,D,5,P,4,D,4,D,3,D,2,P,3,D,1,P,2,P,1,2,4-1,2,3-1,2,2-1,2,1-1,3.30,设有,16,个信息位，如果采用海明校验，至少需要设置多少个校验位，应该放在那些位置？,方案选择，检查和纠正一位错，检查两位错。按照海明码校验位的条件：,2,r-1,k+r,k=8,可得,r=5.2,5-1,=16,8+5=13,设海明码为,:H,13,H,1,数据位为,D,8,D,1,校验位为,P,5,P,1,.,H,13,H,12,H,11,H,10,H,9,H,8,H,7,H,6,H,5,H,4,H,3,H,2,H,1,P,5,D,8,D,7,D,6,D,5,P,4,D,4,D,3,D,2,P,3,D,1,P,2,P,1,P,1,=D,1,D,2,D,4,D,5,D,7,P,2,=D,1,D,3,D,4,D,6,D,7,P,3,=D,2,D,3,D,4,D,8,P,4,=D,5,D,6,D,7,D,8,P,5,=D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,D,8,P,1,P,2,P,3,P,4,3.31,设有,8,位有效信息，编制海明校验线路，说明编码方法，分析所选方案有怎样的检错与纠错能力。若,8,位信息是,01101101,，海明码是多少？,S,1,=P,1,D,1,D,2,D,4,D,5,D,7,S,2,=P,2,D,1,D,3,D,4,D,6,D,7,S,3,=P,3,D,2,D,3,D,4,D,8,S,4,=P,4,D,5,D,6,D,7,D,8,P,5,=D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,D,8,P,1,P,2,P,3,P,4,若,8,位信息位是,01101101,海明码如下,:,P,1,=1,0,1,0,1=1,P,2,=1,1,1,1,1=1,P,3,=0,1,1,0=0,P,4,=0,1,1,0=0,P,5,=1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,0=1,H,13,H,12,H,11,H,10,H,9,H,8,H,7,H,6,H,5,H,4,H,3,H,2,H,1,P,5,D,8,D,7,D,6,D,5,P,4,D,4,D,3,D,2,P,3,D,1,P,2,P,1,1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1,3.31,设有,8,位有效信息，编制海明校验线路，说明编码方法，分析所选方案有怎样的检错与纠错能力。若,8,位信息是,01101101,，海明码是多少？,第四章 习题,4.5,有一个,512K,16,的存储器，由,64K,1,的,2164RAM,（,芯片内是,4,个,128,128,结构），问：,（,1,）总共需要多少个,RAM,芯片？,总共需要：,(512K,16)/(64K,1)=128,（,2,）,采用分散刷新方式，单元刷新间隔不超过,2ms,，,则刷新信号的周期是多少？,刷新时，,2164,中,4,个,128,128,矩阵同时刷新（书上,123,页），所以每,128,行为单元的刷新次数，,2ms,内需要,128,个刷新周期，每个周期长：,2ms/128=15.625,s,第四章 习题,（,3,）,采用集中刷新方式，设读写周期,T=0.1,s,，,存储器刷新一遍最少需要多少时间？,需要,128,0.1,s=12.8,s,第四章 习题,4.6,某,机器中，已知地址空间为,0000H1FFFH,的,ROM,区