1、 1、 填空題（20每空2分）1. 計(jì)數(shù)制中使用的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)被稱為 。（基）2. 移碼常用來表示浮點(diǎn)數(shù)的 部分，移碼和補(bǔ)碼比較，它們除 外，其他各位都相同。（階碼，符號(hào)位）3. 碼值80H：若表示真值0，則為 ；若表示-128，則為 ；若表示-127，則為 ；若表示-0，則為 。（移碼 補(bǔ)碼 反碼 原碼） 4. 在浮點(diǎn)運(yùn)算過程中，如果運(yùn)算結(jié)果的尾數(shù)部分不是 形式，則需要進(jìn)行規(guī)格化處理。設(shè)尾數(shù)采用補(bǔ)碼表示形式，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果 時(shí)，需要進(jìn)行右規(guī)操作；當(dāng)運(yùn)算結(jié)果 時(shí)，需要進(jìn)行左規(guī)操作。（ 規(guī)格化 溢出 不是規(guī)格化數(shù)）2、 選擇題（20每題2分）1. 以下給出的浮點(diǎn)數(shù)，_是規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)。（B）A2-10&#

2、215;0.010101 B2-11×0.101010 C2-100×1.010100 D2-1×0.00101012.常規(guī)乘除法器乘、除運(yùn)算過程采用部分積、余數(shù)左移的做法，其好處是_。（C）A提高運(yùn)算速度 B. 提高運(yùn)算精度 C. 節(jié)省加法器的位數(shù) D. 便于控制3.邏輯異運(yùn)算10010011和01011101的結(jié)果是 。（B）A.01001110 B.11001110 C.11011101 D.100011104.浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)基值rm=8,尾數(shù)數(shù)值部分長(zhǎng)6位，可表示的規(guī)格化最小正尾數(shù)為 。（C）1. A.0.5 B.0.25 C.0.125 D.1/645.當(dāng)浮

3、點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的基值rm=16,除尾符之外的尾數(shù)機(jī)器位數(shù)為8位時(shí)，可表示的規(guī)格化最大尾數(shù)值是 。（D）A.1/2 B.15/16 C.1/256 D.255/2566. 兩個(gè)補(bǔ)碼數(shù)相加，采用1位符號(hào)位，當(dāng) 時(shí)表示結(jié)果溢出。（D） A、符號(hào)位有進(jìn)位 B、符號(hào)位進(jìn)位和最高數(shù)位進(jìn)位異或結(jié)果為0 C、符號(hào)位為1 D、符號(hào)位進(jìn)位和最高數(shù)位進(jìn)位異或結(jié)果為1 7. 運(yùn)算器的主要功能時(shí)進(jìn)行 。（C） A、 邏輯運(yùn)算 B、算術(shù)運(yùn)算 C、邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算 D、只作加法8.運(yùn)算器雖有許多部件組成，但核心部件是 。（B） A、數(shù)據(jù)總線 B、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 C、多路開關(guān) D、累加寄

4、存器 9.在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算中，減法運(yùn)算一般通過 來實(shí)現(xiàn)。（D） A、原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器 B、補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器 C、補(bǔ)碼運(yùn)算的的十進(jìn)制加法器 D、補(bǔ)碼運(yùn)算的的二進(jìn)制加法器 10.ALU屬于 部件。（A） A、運(yùn)算器 B、控制器 C、存儲(chǔ)器 D、寄存器3、 判斷題（10每題2分）1.計(jì)算機(jī)表示的數(shù)發(fā)生溢出的根本原因是計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)有限。（錯(cuò)誤）2.表示定點(diǎn)數(shù)時(shí)，若要求數(shù)值0在計(jì)算機(jī)中唯一地表示為全0，應(yīng)采用補(bǔ)碼。 （正確）3.浮點(diǎn)數(shù)的取值范圍由階碼的位數(shù)決定，而精度由尾數(shù)的位數(shù)決定。（正確）4. 若浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，那么規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)是指尾數(shù)數(shù)值位的最高位是0（正數(shù)）或是1（負(fù)數(shù)）。

5、（正確）5. 在實(shí)際應(yīng)用中，奇偶校驗(yàn)多采用奇校驗(yàn)，這是因?yàn)槠嫘ｒ?yàn)中不存在全“0”代碼，在某些場(chǎng)合下更便于判別。（正確）4、 概述題（10每題5分）1. 試比較定點(diǎn)帶符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的四種表示方法。答：帶符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示方法有原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼。原碼表示方法簡(jiǎn)單易懂，實(shí)現(xiàn)乘、除運(yùn)算簡(jiǎn)單，但用它實(shí)現(xiàn)加、減運(yùn)算比較復(fù)雜。 補(bǔ)碼的特點(diǎn)是加、減法運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，正負(fù)數(shù)的處理方法一致。反碼通常只用來計(jì)算補(bǔ)碼，由于用反碼運(yùn)算不方便，在計(jì)算機(jī)中沒得到實(shí)際應(yīng)用。 移碼由于保持了數(shù)據(jù)原有的大小順序，便于進(jìn)行比較操作，常用于浮點(diǎn)數(shù)中的階碼，使用比較方便。2.試述浮點(diǎn)數(shù)規(guī)格化的目的和方法。答：浮點(diǎn)的規(guī)格化是

6、為了使浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的最高數(shù)值位為有效數(shù)位。當(dāng)尾數(shù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，若符號(hào)位與小數(shù)點(diǎn)后的第一位不相等，則被定義為已規(guī)格化的數(shù)，否則便是非規(guī)格化數(shù)。通過規(guī)格化，可以保證運(yùn)算數(shù)據(jù)的精度。通常，采用向左規(guī)格化（簡(jiǎn)稱左規(guī)），即尾數(shù)每左移一位，階碼減1，直至規(guī)格化完成。5、 計(jì)算題（15每題5分）1. 已知：x=0.1011，y= -0.0101，求：x補(bǔ)x補(bǔ)，x補(bǔ)y補(bǔ),y補(bǔ),y補(bǔ)解：x補(bǔ)=0.1011，x/2補(bǔ)=0.01011，x/4補(bǔ)=0.001011， -x補(bǔ)=1.0101y補(bǔ)=1.1011，y/2補(bǔ)=1.11011，y/4補(bǔ)=1.111011， -y補(bǔ)=0.01012. 設(shè)階碼3位，尾數(shù)6位，

7、按浮點(diǎn)運(yùn)算方法，完成下列取值的x+y,x-y運(yùn)算：x = 2-101*(-0.010110), y = 2-100*0.010110解：x浮= 11011,-0.010110 y浮= 11100,0.010110Ex-Ey = 11011+00100 = 11111規(guī)格化處理: 0.101100 階碼 11010規(guī)格化處理: 1.011111 階碼 11100x+y=0.101100*2 x-y=-0.100001*2-43.設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)16位，定點(diǎn)表示，尾數(shù)15位，字符1位，問（1）定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時(shí)，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？（2）定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時(shí)，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？解

8、: 定點(diǎn)原碼整數(shù)表示：最大整數(shù)=（215-1）10=（+32767)10=（0 111 111 111 111 111)2最小負(fù)數(shù)值=-（215-1）10=（-32767）10=（1 111 111 111 111 111）2定點(diǎn)原碼小數(shù)表示：最大正數(shù)值=（1-2-15）10=（+0.111 111 111 111 111）2最小負(fù)數(shù)值=-（1-2-15）10=（-0.111 111 111 111 111）26、 綜合題（15）某機(jī)字長(zhǎng)16位，使用4片74181組成ALU，設(shè)最低位序號(hào)標(biāo)注為第0位，要求：（1） 寫出第5位的進(jìn)位信號(hào)C6的邏輯表達(dá)式。（2） 估算產(chǎn)生C6所需要的最長(zhǎng)時(shí)間。（3

9、） 估算最長(zhǎng)求和時(shí)間。解：（1）組成最低四位的 74181 進(jìn)位輸出為： C4 = Cn+4 = G+PCn = G+PC0， C0 為向第 0 位進(jìn)位 其中，G = y3+y2x3+y1x2x3+y0x1x2x3，P = x0x1x2x3，所以 C5 = y4+x4C4 C6 = y5+x5C5 = y5+x5y4+x5x4C4(2)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)門延遲時(shí)間為 T， 與或非”門延遲時(shí)間為 1.5T，則進(jìn)位信號(hào) C0，由最低位傳送至 C6 需經(jīng)一個(gè)反相器、兩級(jí)“與或非”門，故產(chǎn)生 C0 的最長(zhǎng)延遲時(shí)間為 T+2*1.5T = 4T(3)最長(zhǎng)求和時(shí)間應(yīng)從施加操作數(shù)到 ALU 算起：第一片 74181 有

10、 3 級(jí)“與或非”門（產(chǎn)生控制參數(shù) x0, y0, Cn+4），第二、三片 74181 共 2 級(jí)反相器和 2 級(jí)“與或非”門（進(jìn)位鏈），第四片 74181 求和邏輯（1 級(jí)與或非門和 1 級(jí)半加器，設(shè)其延遲時(shí)間為 3T），故總的加法時(shí)間為： t0 = 3*1.5T+2T+2*1.5T+1.5T+3T = 14T7、 設(shè)計(jì)題（10）余3碼編碼的十進(jìn)制加法規(guī)則如下：兩個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)的余3碼相加，如結(jié)果無進(jìn)位，則從和數(shù)中減去3（加上1101）；如結(jié)果有進(jìn)位，則合數(shù)中加上3（加上0011），即得和數(shù)的余3碼。試設(shè)計(jì)余3碼編碼的十進(jìn)制加法器單元電路。解：設(shè)余三碼編碼的兩個(gè)運(yùn)算數(shù)為 Xi 和 Yi，第一次用二進(jìn)制加法求和