計(jì)算機(jī)組成原理第五版白中英(詳細(xì))第2章作業(yè)參考答案解析

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date計(jì)算機(jī)組成原理第五版白中英(詳細(xì))第2章作業(yè)參考答案解析計(jì)算機(jī)組成原理第五版白中英(詳細(xì))第2章作業(yè)參考答案解析第2章作業(yè)參考答案1、(1) -35(=23)16(2)127(3)-127(4)-1-35原=10100011127原=01111111-127原=11111111-1原=10000001-35反=11011100127反=01111111-127反=10000000-1反=11111110-35補(bǔ)=11011101127補(bǔ)=01111111-127補(bǔ)=10000001-1補(bǔ)=111111112當(dāng)a7=0時(shí)，x³0，滿足x>-0.5的條件，即：若a7=0，a6 a0可取任意值當(dāng)a7=1時(shí)，x<0，若要滿足x>-0.5的條件，則由補(bǔ)碼表示與其真值的關(guān)系，可知：要使x>-0.5 ，所以要求a6=1，并且a5a0不能全部為0所以，要使x>-0.5，則要求a7=0；或者a7= a6=1，并且a5a0至少有一個(gè)為13、由題目要求可知，該浮點(diǎn)數(shù)的格式為：3130 2322 0SE(移碼表示)M(補(bǔ)碼表示)注：由于S是數(shù)符，已表示了尾數(shù)的符號(hào)，所以為了提高表示精度，M(23位)不必存儲(chǔ)符號(hào)位，只需存小數(shù)點(diǎn)后面的有效數(shù)值位即可。(1)最大數(shù)的二進(jìn)制表示為：0 11111111 1111111(23個(gè)1)(2)最小數(shù)的二進(jìn)制表示為：1 11111111 0000000(23個(gè)0)(3)非IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)碼表示的規(guī)格化數(shù)是指其最高有效位與符號(hào)位相反故有：最大正數(shù)為：0 11111111 1111111(23個(gè)1)=+(1-2-23)´2127最小正數(shù)為：0 00000000 1000000(22個(gè)0)=+0.5´2-128最大負(fù)數(shù)為：1 00000000 0111111(22個(gè)1)=-(0.5+2-23)´2-128最小負(fù)數(shù)為：1 11111111 0000000(23個(gè)0)=-1´2127所以其表示數(shù)的范圍是：+0.5´2-128+(1-2-23)´2127以及-1´2127-(0.5+2-23)´2-1284、IEEE754標(biāo)準(zhǔn)32位浮點(diǎn)的規(guī)格化數(shù)為X=(-1)S´1.M´2E-127(1)27/6427/64=27´2-6=(11011)2´2-6=(1.1011)2´2-2所以S=0，E=e+127=125=(01111101)2，M=101132位的規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)為：00111110 11011000 00000000 00000000，即十六進(jìn)制的(3ED80000)16(2)-27/64-27/64=-(1.1011)2´2-2所以S=1，E=e+127=125=(01111101)2，M=101132位的規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)為：10111110 11011000 00000000 00000000，即十六進(jìn)制的(BED80000)165、x+y補(bǔ)=x補(bǔ)+y補(bǔ)(1)x=11011，y=00011x+y補(bǔ)=0011011+0000011=0011110；沒有溢出，x+y=11110(2)x=11011，y=-10101x+y補(bǔ)=0011011+1101011=0000110；0 0 1 1 0 1 1+ 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0沒有溢出，x+y=00110(3)x=-10110，y=-00001x+y補(bǔ)=1101010+1111111=1101001；沒有溢出，x+y=-101116、x-y補(bǔ)=x補(bǔ)+-y補(bǔ)(1)x=11011，y=-11111-y補(bǔ)=0011111x-y補(bǔ)=0011011+0011111=0111010；0 0 1 1 0 1 1+ 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0正溢出，x-y=+111010(2)x=10111，y=11011-y補(bǔ)=1100101x-y補(bǔ)=0010111+1100101=1111100；0 0 1 0 1 1 1+ 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0沒有溢出，x-y=-00100(3)x=11011，y=-10011-y補(bǔ)=0010011x-y補(bǔ)=0011011+0010011=0101110；正溢出，x-y=+1011107、(1)x=11011，y=-11111用原碼陣列乘法器 1 1 0 1 1´ 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1x´y符號(hào)=0Å1=1所以 x´y原=1 1101000101用直接補(bǔ)碼陣列乘法器：x補(bǔ)=011011，y補(bǔ)=100001 (0) 1 1 0 1 1´ (1) 0 0 0 0 1 (0) 1 1 0 1 1 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 0 (1) (1) (0) (1) (1) 0 (1) (1) 0 (1) (1) 1 1 0 1 1將乘積中的符號(hào)位用負(fù)權(quán)表示，其他的負(fù)權(quán)位化為正權(quán)，得：x´y補(bǔ)=1 0010111011(2) x=-11111，y=-11011用原碼陣列乘法器 1 1 1 1 1´ 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1x´y符號(hào)=1Å1=0所以 x´y原=0 1101000101用直接補(bǔ)碼陣列乘法器：x補(bǔ)=100001，y補(bǔ)=100101 (1) 0 0 0 0 1´ (1) 0 0 1 0 1 (1) 0 0 0 0 1 (0) 0 0 0 0 0 (1) 0 0 0 0 1 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 1 (0) (0) (0) (0) (1) 1 0 0 (1) (1) 0 0 0 1 0 1將乘積中的符號(hào)位用負(fù)權(quán)表示，其他的負(fù)權(quán)位化為正權(quán)，得：x´y補(bǔ)=0 11010001018、(1) x=11000，y=-11111用原碼陣列除法器計(jì)算，符號(hào)位單獨(dú)處理，商的符號(hào)位=0Å1=1設(shè)a=(|x|´2-5)，b=(|y|´2-5)，則a，b均為正的純小數(shù)，且 x÷y的數(shù)值=(a÷b)；余數(shù)等于(a÷b)的余數(shù)乘以25下面用不恢復(fù)余數(shù)法的原碼陣列除法器計(jì)算a÷ba補(bǔ)=|x|´2-5補(bǔ)=0.11000，b補(bǔ)=|y|´2-5補(bǔ)=0.11111，-b補(bǔ)=1.00001過程如下： 0. 1 1 0 0 0 +-b補(bǔ) 1. 0 0 0 0 1 1. 1 1 0 0 1 余數(shù)為負(fù)，商為0 1. 1 0 0 1 0 余數(shù)和商左移一位(0)+b補(bǔ) 0. 1 1 1 1 1 0. 1 0 0 0 1 余數(shù)為正，商為1 1. 0 0 0 1 0 余數(shù)和商左移一位(01)+-b補(bǔ) 1. 0 0 0 0 1 0. 0 0 0 1 1 商為1 0. 0 0 1 1 0 (011)+-b補(bǔ) 1. 0 0 0 0 1 1. 0 0 1 1 1 商為0 0. 0 1 1 1 0 (0110)+b補(bǔ) 0. 1 1 1 1 1 1. 0 1 1 0 1 商為0 0. 1 1 0 1 0 (01100)+b補(bǔ) 0. 1 1 1 1 1 1. 1 1 0 0 1 商為0(011000)即：a÷b的商為0.11000；余數(shù)為1.11001´2-5，因?yàn)?.11001為負(fù)數(shù)，加b處理為正數(shù)，1.11001+b=1.11001+0.11111=0.11000，所以a÷b的余數(shù)為0.11000´2-5所以，(x÷y)的商=-0.11000，原碼為：1.11000；余數(shù)為0.11000(2) x=-01011，y=11001商的符號(hào)位=1Å0=1設(shè)a=|x|´2-5，b=|y|´2-5，則a，b均為正的純小數(shù)，且 x÷y的數(shù)值=a÷b；余數(shù)等于(a÷b)的余數(shù)乘以25 下面用不恢復(fù)余數(shù)法的原碼陣列除法器計(jì)算a÷ba補(bǔ)=|x|´2-5補(bǔ)=0.01011，b補(bǔ)=|y|´2-5補(bǔ)=0.11001，-b補(bǔ)=1.00111過程如下： 0. 0 1 0 1 1 +-b補(bǔ) 1. 0 0 1 1 1 1. 1 0 0 1 0 余數(shù)為負(fù)，商為0 1. 0 0 1 0 0 余數(shù)和商左移一位(0)+b補(bǔ) 0. 1 1 0 0 1 1. 1 1 1 0 1 余數(shù)為負(fù)，商為0 1. 1 1 0 1 0 余數(shù)和商左移一位(00)+b補(bǔ) 0. 1 1 0 0 1 0. 1 0 0 1 1 商為1 1. 0 0 1 1 0 (001)+-b補(bǔ) 1. 0 0 1 1 1 0. 0 1 1 0 1 商為1 0. 1 1 0 1 0 (0011)+-b補(bǔ) 1. 0 0 1 1 1 0. 0 0 0 0 1 商為1 0. 0 0 0 1 0 (00111)+-b補(bǔ) 1. 0 0 1 1 1 1. 0 1 0 0 1 商為0(001110)即：a÷b的商為0.01110；余數(shù)為1.01001´2-5，因?yàn)?.01001為負(fù)數(shù)，加b處理為正數(shù)，1.01001+b=1.01001+0.11001=0.00010，所以a÷b的余數(shù)為0.00010´2-5所以，(x÷y)的商=-0.01110，原碼為：1.01110；余數(shù)為0.000109、(1)x=2-011´0.100101，y=2-010´(-0.011110)EX=-011，Ey=-010，所以 EX補(bǔ)=1101，Ey補(bǔ)=1110MX=0.100101，My=-0.011110，所以MX補(bǔ)=0.100101，My補(bǔ)=1.100010x浮=1101 0.100101，y浮=1110 1.100010EX<Ey，Ey-EX = Ey+(-EX)=1110+0011=0001對(duì)階后x浮=1110 0.010010(1)，y浮=1110 1.100010對(duì)階后的尾數(shù)相加：MX+My=0.010010(1)+1.100010 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 1. 1 0 0 0 1 0 1. 1 1 0 1 0 0 (1) x+y=1.110100(1)´21110，化為規(guī)格化數(shù)(左移2位)為：x+y=1.010010´21100，即：x+y=-0.101110´2-4對(duì)階后的位數(shù)相減：MX-My=MX+(-My)=0.010010(1)+0.011110 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 0. 0 1 1 1 1 0 0. 1 1 0 0 0 0 (1) x-y=0.110000(1)´21110，已經(jīng)是規(guī)格化數(shù)，采用0舍1入法進(jìn)行舍入處理：x-y=0.110001´21110，即：x-y=0.110001´2-2(2)x=2-101´(-0.010110)，y=2-100´(0.010110)EX=-101，Ey=-100，所以 EX補(bǔ)=1011，Ey補(bǔ)=1100MX=-0.010110，My=0.010110，所以MX補(bǔ)=1.101010，My補(bǔ)=0.010110x浮=1011 1.101010，y浮=1100 0.010110EX<Ey，Ey-EX = Ey+(-EX)=1100+0101=0001對(duì)階后x浮=1100 1.110101(0)，y浮=1100 0.010110對(duì)階后的尾數(shù)相加：MX+My=1.110101+0.010110 1. 1 1 0 1 0 1 + 0. 0 1 0 1 1 0 0. 0 0 1 0 1 1 x+y=0.001011´21100，化為規(guī)格化數(shù)(左移2位)為：x+y=0.101100´21010，即：x+y=0.101100´2-6對(duì)階后的位數(shù)相減：MX-My=MX+(-My)=1.110101+1.101010 1. 1 1 0 1 0 1 + 1. 1 0 1 0 1 0 1. 0 1 1 1 1 1 x-y=1.011111´21100，已經(jīng)是規(guī)格化數(shù)，所以x-y=-0.100001´2-410、(1) Mx=，Ex=0011My=，Ey=0100Ex+Ey=0011+0100=0111x´y符=0Å1=1，乘積的數(shù)值=|Mx|´|My|： 0. 1 1 0 1 ´ 0. 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 10 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1所以，x´y =-0.01110101´20111，規(guī)格化處理(左移一位)，并采用0舍1入法進(jìn)行舍入：x´y =-0.111011´20110即：=-0.111011´26(2) 將x、y化為規(guī)格化數(shù)：Mx=，Ex=1110My=，Ey=0011Ex-Ey=Ex+(-Ey)=1110+1101=1011x¸y符=0Å0=0，下面用加減交替法計(jì)算尾數(shù)Mx¸My：Mx補(bǔ)=0.011010，My補(bǔ)=0.111100，-My補(bǔ)=1.000100 0. 0 1 1 0 1 0 +-My補(bǔ) 1. 0 0 0 1 0 0 1. 0 1 1 1 1 0 余數(shù)為負(fù)，商為00. 1 1 1 1 0 0 余數(shù)和商左移一位(0)+My補(bǔ) 0. 1 1 1 1 0 0 1. 1 1 1 0 0 0 余數(shù)為負(fù)，商為0 1. 1 1 0 0 0 0 余數(shù)和商左移一位(00)+My補(bǔ) 0. 1 1 1 1 0 0 0. 1 0 1 1 0 0 余數(shù)為正，商為1 1. 0 1 1 0 0 0 余數(shù)和商左移一位(001)+-My補(bǔ) 1. 0 0 0 1 0 0 0. 0 1 1 1 0 0 商為1 0. 1 1 1 0 0 0 (0011)+-My補(bǔ) 1. 0 0 0 1 0 0 1. 1 1 1 1 0 0 商為0 1. 1 1 1 0 0 0 (00110)+My補(bǔ) 0. 1 1 1 1 0 0 0. 1 1 0 1 0 0 商為1 1. 1 0 1 0 0 0 (001101)+-My補(bǔ) 1. 0 0 0 1 0 0 0. 1 0 1 1 0 0 商為1 1. 0 1 1 0 0 0 (0011011)+-My補(bǔ) 1. 0 0 0 1 0 0 0. 0 1 1 1 0 0 商為1(00110111)Mx¸My的商為0.0110111，余數(shù)為0.011100´2-7，由于x化為0.01101(Mx)是尾數(shù)右移2位才得到，所以x¸y真正的余數(shù)是0.011100´2-7再尾數(shù)左移2位，即0.011100´2-9=0.111000´2-10所以，x¸y的商為：0.0110111´21011，規(guī)格化處理后為：0.110111´21010=0.110111´2-6，余數(shù)為0.111000´2-1011、不考慮181ALU的函數(shù)發(fā)生器，而是從簡(jiǎn)單的全加器出發(fā)，則：若設(shè)4位的二進(jìn)制數(shù)為A=A3A2A1A0，B=B3B2B1B0，并設(shè)Gi=AiBi，Pi=AiÅBi，由全加器進(jìn)位輸出的邏輯函數(shù)Ci+1=AiBi+Ci(AiÅBi)可知：(由于進(jìn)位輸出函數(shù)還可以寫成Ci+1=AiBi+Ci(Ai+Bi)，故Pi=Ai+Bi也可) (1) 串行進(jìn)位方式：C1=A0B0+C0(A0ÅB0)=G0+P0C0C2=A1B1+C1(A1ÅB1)=G1+P1C1C3=A2B2+C2(A2ÅB2)=G2+P2C2C4=A3B3+C3(A3ÅB3)=G3+P3C3(2) 并行進(jìn)位方式：C1=G0+P0C0C2=G1+P1C1=G1+P1(G0+P0C0)=G1+P1G0+P1P0C0C3=G2+P2C2=G2+P2(G1+P1G0+P1P0C0)=G2+P2G1+P2P1G0+P2P1P0C0C4=G3+P3C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1G0+P3P2P1P0C012、(1) -5-5=-(101)2=-(1.01)2´22所以S=1E=e+127=2+127=129=(81)16=(10000001)2M=(010 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮點(diǎn)格式為：1 10000001 010 0000 0000 0000 0000 0000，用十六進(jìn)制表示為：(C0A00000)16(2) -1.5-1.5=-(1.1)2=-(1.1)2´20所以S=1E=e+127=0+127= (7F)16=(01111111)2M=(100 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮點(diǎn)格式為：1 01111111 100 0000 0000 0000 0000 0000，用十六進(jìn)制表示為：(BFC00000)16(3) 384384=(180)16=(1 1000 0000)2=(1.1)2´28所以S=0E=e+127=8+127=135= (87)16=(10000111)2M=(100 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮點(diǎn)格式為：0 10000111 100 0000 0000 0000 0000 0000，用十六進(jìn)制表示為：(43C00000)16(4) 1/161/16= (1.0)2´2-4所以S=0E=e+127=-4+127= (7B)16=(01111011)2M=(000 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮點(diǎn)格式為：0 01111011 000 0000 0000 0000 0000 0000，用十六進(jìn)制表示為：(3D800000)16(5) -1/32-1/32=-(1.0)2´2-5所以S=1E=e+127=-5+127= (7A)16=(01111010)2M=(000 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮點(diǎn)格式為：1 01111010 000 0000 0000 0000 0000 0000，用十六進(jìn)制表示為：(BD000000)1613、(1) 1 10000011 110 0000 0000 0000 0000 0000S=1E=(83)16=131e=E-127=131-127=41.M=(1.11)2所以，該浮點(diǎn)數(shù)為 -(1.11)2´24=-(11100)2=-28(2) 0 01111110 101 0000 0000 0000 0000 0000S=0E=(7E)16=126e=E-127=126-127=-11.M=(1.101)2所以，該浮點(diǎn)數(shù)為 (1.101)2´2-1=(0.1101)2=0.812514、IEEE754標(biāo)準(zhǔn)中，32位二進(jìn)制數(shù)仍然有232種不同的組合，但是由于在IEEE754標(biāo)準(zhǔn)中，階碼為全1并且尾數(shù)為非0的情況不表示一個(gè)數(shù)。尾數(shù)23位，尾數(shù)非0有223-1種組合，再配合符號(hào)位，共有2´(223-1)種組合不表示一個(gè)數(shù)所以，該格式最多能表示不同的數(shù)的個(gè)數(shù)為：232-2´(223-1)15、該運(yùn)算器電路由3部分組成：ALU完成定點(diǎn)加減法運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；專用陣列乘法器完成乘法運(yùn)算；專用陣列除法器完成除法運(yùn)算。具體邏輯電路略。16、該ALU能完成8種運(yùn)算，故使用3個(gè)控制參數(shù)S0S2。運(yùn)算器中含有：(1) 一個(gè)4位的加法器：完成加法、減法、加1和傳送4種操作，其中加1操作是把加數(shù)固定為1，利用4位的加法器實(shí)現(xiàn)；傳送是把加數(shù)固定為0，利用4位加法器實(shí)現(xiàn)。(2) 一個(gè)4位的求補(bǔ)器：完成求補(bǔ)操作。(3) 求反、邏輯乘和邏輯加分別設(shè)計(jì)專門的邏輯電路實(shí)現(xiàn)。具體電路略 17、181ALU中的有些操作是冗余的或可由其他操作替代的，現(xiàn)要求簡(jiǎn)化為8種運(yùn)算，故對(duì)181的運(yùn)算種類進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到4種邏輯運(yùn)算和4種算術(shù)運(yùn)算，具體功能表如下：控制參數(shù)S2 S1 S0運(yùn)算0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1邏輯0ABA+BAÅBA加BA減B減1A+AA而181其他的邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算都可以由以上的運(yùn)算間接得到，例如：邏輯運(yùn)算中：通過對(duì)“A”求反得到；通過對(duì)“A+B”求反得到；通過對(duì)“AÅB”與“”進(jìn)行邏輯與實(shí)現(xiàn)；通過對(duì)“AB”取反得到；通過“AÅB”并讓A固定為全1得到；通過對(duì)“AÅB”與“A”進(jìn)行邏輯與實(shí)現(xiàn)；通過對(duì)前面得到的再取反得到；通過對(duì)“AÅB”取反得到；B通過“AÅB”并讓A固定為全0得到；邏輯1通過對(duì)“邏輯0”取反得到；通過對(duì)前面得到的再取反得到算術(shù)運(yùn)算中：減1操作可通過“A減B減1”并令B固定為0來實(shí)現(xiàn)；18、余3碼編碼的十進(jìn)制加法規(guī)則是：兩個(gè)1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（即加上1101）；如結(jié)果有進(jìn)位，則和數(shù)中加上3（加上0011），即得和數(shù)的余3碼。設(shè)參加運(yùn)算的兩個(gè)一位的十進(jìn)制數(shù)分別為Ai和Bi，它們的余3碼分別為Ai0Ai3和Bi0Bi3，其二進(jìn)制加法的和的編碼為Si0Si3，進(jìn)位為Ci+1，修正之后，和對(duì)應(yīng)的余3碼為Fi0Fi3，進(jìn)位為CYi+1，則根據(jù)余3碼的運(yùn)算規(guī)則，有：當(dāng)Ci+1=0時(shí)，F(xiàn)i3Fi2Fi1Fi0=Si3Si2Si1Si0+1101；當(dāng)C i+1=1時(shí)，F(xiàn)i3Fi2Fi1Fi0=Si3Si2Si1Si0+ 0011，由此可畫出邏輯電路圖如下：FAFAFAFAFAFAFAFA0來自于低位輸出的進(jìn)位CiCi+11Bi0Ai0Bi1Ai1Bi2Ai2Bi3Ai3Si0Si1Si2Si3Fi0Fi1Fi2Fi3CYi+1工程部維修工的崗位職責(zé)1、 嚴(yán)格遵守公司員工守則和各項(xiàng)規(guī)章制度，服從領(lǐng)班安排，除完成日常維修任務(wù)外，有計(jì)劃地承擔(dān)其它工作任務(wù); 2、 努力學(xué)習(xí)技術(shù)，熟練掌握現(xiàn)有電氣設(shè)備的原理及實(shí)際操作與維修; 3、 積極協(xié)調(diào)配電工的工作，出現(xiàn)事故時(shí)無條件地迅速返回機(jī)房，聽從領(lǐng)班的指揮; 4、 招待執(zhí)行所管轄設(shè)備的檢修計(jì)劃，按時(shí)按質(zhì)按量地完成，并填好記錄表格; 5、 嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備管理制度，做好日夜班的交接班工作; 6、 交班時(shí)發(fā)生故障，上一班必須協(xié)同下一班排隊(duì)故障后才能下班，配電設(shè)備發(fā)生事故時(shí)不得離崗; 7、 請(qǐng)假、補(bǔ)休需在一天前報(bào)告領(lǐng)班，并由領(lǐng)班安排合適的替班人.-