1、 第一章 1 比较数字计算机和模拟计算机的特点。 解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的； 数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。两者主要区别见 P1 表 1.1。 2 数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 解：分类： 数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。 分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、 性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。 4 冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想
2、是什么？它包括哪些主要组成部分？ 解：冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。 存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中； 程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5 什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量 ，通常用单位KB、 MB、 GB来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。 单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元
3、地址。 数据字： 若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。 指令字： 若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。 6 什么是指令？什么是程序？ 解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。 程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。 7 指令和数据 均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。 8 什么是内存？什么是外存？什么是 CPU？什么是适配器？简述其功能。 解：内存：一般由半导体存储器构成，装在底版上，可直接和 CPU交换信息
4、的存储器称为内存储器，简称内存。用来存放经常使用的程序和数据。 外存：为了扩大存储容量，又不使成本有很大的提高，在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。外存可存储大量的 信息，计算机需要使用时，再调入内存。 CPU：包括运算器和控制器。基本功能为：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。 适配器：连接主机和外设的部件，起一个转换器的作用，以使主机和外设协调工作。 9 计算机的系统软件包括哪几类？说明它们的用途。 解：系统软件包括：（ 1）服务程序：诊断、排错等（ 2）语言程序：汇编、编译、解释等（ 3）操作系统（ 4）数据库管理系统 用途：用来简化程序设
5、计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能及用途。 11 现代计算机系统如何进行多级划分 ？这种分级观点对计算机设计会产生什么影响？ 解：多级划分图见 P16图 1.6。可分为：微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和 高级语言级。 用这种分级的观点来设计计算机，对保证产生一个良好的系统结构是有很大帮助的。 12 为什么软件能够转化为硬件？硬件能够转化为软件？实现这种转化的媒介是什么？ （略） 13 “计算机应用 “与 “应用计算机 “在概念上等价吗？用学科角度和计算机系统的层次结构来 说明 你的观点。 （略） 第二章 1. 写出下列各数的原码、反码、补码、移码表
6、示（用 8 位二进制数）。其中 MSB是最高位（又是符号位） LSB是最低位。如果是小数，小数点在 MSB之后；如果是整数，小数点在 LSB之后。 (1) -35/64 (2) 23/128 (3) -127 (4) 用小数表示 -1 (5) 用整数表示 -1 解： (1)先把十进制数 -35/64写成二进制小数： (-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-1000112 -110)2=(-0.100011)2 令 x=-0.100011B x 原 =1.1000110 (注意位数为 8 位 ) x反 =1.0111001 x补 =1.0111010 x移 =0.0111
7、010 (2) 先把十进制数 23/128写成二进制小数： (23/128)10=(10111/10000000)2=(101112 -111)2=(0.0001011)2 令 x=0.0001011B x 原 =0.0001011 x反 =0.0001011 x补 =0.0001011 x移 =1.0001011 (3) 先把十进制数 -127写成二进制小数： (-127)10=(-1111111)2 令 x= -1111111B x 原 =1.1111111 x反 =1.0000000 x补 =1.0000001 x移 =1.0000001 (4) 令 x=-1.000000B 原码、反码
8、无法表示 x补 =1.0000000 x移 =0.0000000 (5) 令 Y=-1=-0000001B Y 原 =10000001 Y反 =11111110 Y补 =11111111 Y移 =01111111 2. 设 X补 = a0， a1， a2a6 , 其中 ai取 0 或 1，若要 x 0.5,求 a0， a1， a2， ， a6 的取值。 解： a0= 1， a1= 0， a2， ， a6=11 。 3. 有一个字长为 32位的浮点数，阶码 10位（包括 1 位阶符），用移码表示；尾数 22位（包括 1 位尾符）用补码表示，基数 R=2。请写出： (1) 最大数的二进制表示； (
9、2) 最小数的 二进制表示； (3) 规格化数所能表示的数的范围； (4) 最接近于零的正规格化数与负规格化数。 解：（ 1） 1111111111 0111111111111111111111 （ 2） 1111111111 1000000000000000000000 （ 3） 1111111111 0111111111111111111111 0111111111 1000000000000000000000 （ 4） 0000000000 0000000000000000000001 0000000000 1111111111111111111111 4. 将下列十进制数表示成浮点规格
10、化数，阶码 3 位，用补码表示；尾数 9 位，用补码表示。 （ 1） 27/64 （ 2） -27/64 解：（ 1） 27/64=11011B =0.011011B=0.11011B 浮点规格 化数 : 1111 0110110000 （ 2） -27/64= -11011B = -0.011011B= -0.11011B 浮点规格化数 : 1111 1001010000 5. 已知 X 和 Y, 用变形补码计算 X+Y, 同时指出运算结果是否溢 出。 （ 1） X=0.11011 Y=0.00011 （ 2） X= 0.11011 Y= -0.10101 （ 3） X=-0.10110 Y
11、=-0.00001 解：（ 1）先写出 x 和 y 的变形补码再计算它们的和 x补 =00.11011 y补 =00.00011 x+y补 =x补 +y补 =00.11011+00.00011=0.11110 x+y=0.1111B 无溢出。 （ 2）先写出 x 和 y 的变形补码再计算它们的和 x补 =00.11011 y补 =11.01011 x+y补 =x补 +y补 =00.11011+11.01011=00.00110 x+y=0.0011B 无溢出。 （ 3）先写出 x 和 y 的变形补码再计算它们的和 x补 =11.01010 y补 =11.11111 x+y补 =x补 +y补 =
12、11.01010+11.11111=11.01001 x+y= -0.10111B 无溢出 6. 已知 X 和 Y, 用变形补码计算 X-Y, 同时指出运算结果是 否溢出。 (1) X=0.11011 Y= -0.11111 (2) X=0.10111 Y=0.11011 (3) X=0.11011 Y=-0.10011 解：（ 1）先写出 x 和 y 的变形补码，再计算它们的差 x补 =00.11011 y补 =11.00001 -y补 =00.11111 x-y补 =x补 +-y补 =00.11011+00.11111=01.11010 运算结果双符号不相等 为正溢出 X-Y=+1.110
13、1B （ 2）先写出 x 和 y 的变形补码，再计算它们的差 x补 =00.10111 y补 =00.11011 -y补 =11.00101 x-y补 =00.10111+11.00101=11.11100 x -y= -0.001B 无溢出 （ 3）先写出 x 和 y 的变形补码，再计算它们的差 x补 =00.11011 y补 =11.01101 -y补 =00.10011 x-y补 =x补 +-y补 =00.11011+00.10011=01.01110 运算结果双符号不相等 为正溢出 X-Y=+1.0111B 7. 用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算 XY 。 （ 1） X=0.1
14、1011 Y= -0.11111 （ 2） X=-0.11111 Y=-0.11011 解：（ 1）用原码阵列乘法器计算： x补 =0.11011 y补 =1.00001 (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) - (1) 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 xy 补 =1.0010111011 x y= -0.1101000101 8 用原码阵列除法器计算 XY 。 （ 1） X=0.11000 Y= -0.11111 （ 2） X=-0.01011 Y=0.11001 解：（ 1） x原 =x补 =0.11000 -y 补 =1.00001 被除数 X 0.11000 +-y 补 1.00001 - 余数为负 1.11001 q0=0 左移 1.10010 +|y|补 0.11111 - 余数为正 0.10001 q1=1 左移 1.00010 +-|y|补 1.00001 - 余数为正 0.00011 q2=1 左移 0.00110 +-|y|补 1.00001 - 余数为负 1.00111 q3=0 左移 0.01110 +|y|补 0.11111
