发布时间 : 星期四 文章计算机组成原理答案(第二版)更新完毕开始阅读5096b1c8640e52ea551810a6f524ccbff021cafd
[z3]反= 0011；溢出（丢0）出错 算术左移两位：
[x1]原= 1000；正确
[x2]原= 0000；溢出（丢11）出错 [x3]原= 0100；正确
[y1]补= 0000；溢出（丢10）出错 [y2]补= 0000；正确
[y3]补= 0100；溢出（丢00）出错 [z1]反= 1111；溢出（丢01）出错 [z2]反= 0011；正确
[z3]反= 0111；溢出（丢00）出错 算术右移一位：
[x1]原= 1101；正确 [x2]原= 0100；正确
[x3]原= 1100(1)；丢1，产生误差 [y1]补= 1010；正确 [y2]补= 0100；正确
[y3]补= 1100(1)；丢1，产生误差 [z1]反= 0111；正确
[z2]反= 0100(0)；丢0，产生误差 [z3]反= 1100；正确 算术右移两位：
[x1]原= 0110（10）；产生误差 [x2]原= 1010；正确 [x3]原= 0110（01）；产生误差 [y1]补= 0101；正确 [y2]补= 1010；正确 [y3]补= 0110（01）；产生误差 [z1]反= 1011；正确 [z2]反= 1010（00）；产生误差 [z3]反= 0110（01）；产生误差
19. 设机器数字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算下列各题。
（1）A=9/64， B=-13/32，求A+B。 （2）A=19/32，B=-17/128，求A-B。 （3）A=-3/16，B=9/32，求A+B。 （4）A=-87，B=53，求A-B。
（5）A=115，B=-24，求A+B。 解：（1）A=9/64= 0010B, B= -13/32= 0100B [A]补= 0010, [B]补= 1100
[A+B]补= + = ——无溢出 A+B= 0010B = -17/64
（2）A=19/32= 1100B, B= -17/128= 0001B [A]补= 1100, [B]补= 1111 , [-B]补= 0001
[A-B]补= + = ——无溢出
A-B= 1101B = 93/128B
（3）A= -3/16= 1000B, B=9/32= 0100B [A]补= 1000, [B]补= 0100
[A+B]补= + = —— 无溢出 A+B= 1100B = 3/32
（4） A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B
[A]补=1 010 1001, [B]补=0 011 0101, [-B]补=1 100 1011
[A-B]补= 1 0101001 + 1 1001011 = 0 1110100 —— 溢出 （5）A=115= 111 0011B, B= -24= -11 000B [A]补=0 1110011, [B]补=1，110 1000
[A+B]补= 0 1110011 + 1 1101000 = 0 1011011——无溢出 A+B= 101 1011B = 91
26.按机器补码浮点运算步骤，计算[x±y]补. （1）x=2-011× 100，y=2-010×（ 100）； （2）x=2-011×（ 010），y=2-010×（ 111）； （3）x=2101×（ 101），y=2100×（ 111)。 解：先将x、y转换成机器数形式：
（1）x=2-011× 100，y=2-010×（ 100）
[x]补=1，101； 100, [y]补=1，110； 100
[Ex]补=1,101, [y]补=1,110, [Mx]补= 100, [My]补= 100 1）对阶：
[E]补=[Ex]补+[-Ey]补 = 11,101+ 00,010=11,111 < 0，
应Ex向Ey对齐，则：[Ex]补+1=11，101+00，001=11，110 = [Ey]补 [x]补=1，110； 110 2）尾数运算：
[Mx]补+[My]补= 110 + 100= [Mx]补+[-My]补= 110 + = 010 3）结果规格化：
[x+y]补=11，110； 010 = 11，011； 000 （尾数左规3次，阶码减3） [x-y]补=11，110； 010, 已是规格化数。 4）舍入：无 5）溢出：无
则：x+y=2-101×（ 000） x-y =2-010× 010
（2）x=2-011×（）,y=2-010×（）
[x]补=1，101； 110, [y]补=1，110； 001
1） 对阶：过程同(1)的1），则 [x]补=1，110； 111 2）尾数运算：
[Mx]补+[My]补= + 11. 100001 = [Mx]补+[-My]补= + = 3）结果规格化：
[x+y]补=11，110； 000,已是规格化数
[x-y]补=11，110； 110 =11，100； （尾数左规2次，阶码减2）
4）舍入：无 5）溢出：无
则：x+y=2-010×（ 000） x-y =2-100× 000
（3）x=2101×（ 101）,y=2100×（ 111）
[x]补=0，101； 011, [y]补=0，100； 001 1）对阶：
[E]补=00，101+11，100=00，001 >0，应Ey向Ex对齐，则： [Ey]补+1=00，100+00，001=00，101=[Ex]补 [y]补=0，101； 000（1） 2）尾数运算：
[Mx]补+[My]补= + （1）= （1） [Mx]补+[-My]补= + （1）= （1） 2） 结果规格化：
[x+y]补=00，101； 011（1），已是规格化数
[x-y]补=00，101； 010（1）=00，100； 101 （尾数左规1次，阶码减1） 4）舍入：
[x+y]补=00，101； 011（舍） [x-y]补 不变 5）溢出：无
则：x+y=2101×（ 101）
x-y =2100×（ 011）
32. 设机器字长为16位，分别按4、4、4、4和5、5、3、3分组后，
（1）画出按两种分组方案的单重分组并行进位链框图，并比较哪种方案运算速度快。 （2）画出按两种分组方案的双重分组并行进位链框图，并对这两种方案进行比较。 （3）用74181和74182画出单重和双重分组的并行进位链框图。 解：（1）4—4—4—4分组的16位单重分组并行进位链框图见教材286页图。
5—5—3—3分组的16位单重分组并行进位链框图如下：
（2）4—4—4—4分组的16位双重分组并行进位链框图见教材289页图。 5—5—3—3分组的16位双重分组并行进位链框图如下：
5—5—3—3分组的进位时间=3=； 4—4—4—4分组的进位时间=3=；
可见，两种分组方案最长加法时间相同。
结论：双重分组并行进位的最长进位时间只与组数和级数有关，与组内位数无关。 （3）单重分组16位并行加法器逻辑图如下（正逻辑）：
注意： 1）74181芯片正、负逻辑的引脚表示方法；
2）为强调可比性，5-5-3-3分组时不考虑扇入影响；
3）181芯片只有最高、最低两个进位输入/输出端，组内进位无引脚； 4）181为4位片，无法5-5-3-3分组，只能4-4-4-4分组；
5）单重分组跳跃进位只用到181，使用182的一定是双重以上分组跳跃进位； 6）单重分组跳跃进位是并行进位和串行进位技术的结合；双重分组跳跃进位是
二级并行进位技术；特别注意在位数较少时，双重分组跳跃进位可以采用全先行进位技术实现；位数较多时，可采用双重分组跳跃进位和串行进位技术结合实现。
第 七 章
1. 什么叫机器指令什么叫指令系统为什么说指令系统与机器的主要功能以及与硬件结构之间存在着密切的关系 答：参考P300。
2. 什么叫寻址方式为什么要学习寻址方式 答：参看P310。
3. 什么是指令字长、机器字长和存储字长 答：略。
4. 零地址指令的操作数来自哪里各举一例说明。 答：零地址指令的操作数来自ACC，为隐含约定。
在一地址指令中，另一个操作数的地址通常可采用ACC隐含寻址方式获得。 5. 对于二地址指令而言，操作数的物理地址可安排在什么地方举例说明。
答：对于二地址指令而言，操作数的物理地址可安排在寄存器内、指令中或内存单元内等。 8. 某机指令字长16位，每个操作数的地址码为6位，设操作码长度固定，指令分为零地址、一地址和二地址三种格式。若零地址指令有M条，一地址指令有N种，则二地址指令最多有几种若操作码位数可变，则二地址指令最多允许有几种 解：1）若采用定长操作码时，二地址指令格式如下： OP（4位） A1（6位） A2（6位） 设二地址指令有K种，则：K=24-M-N
当M=1（最小值），N=1（最小值）时，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14种 3） 若采用变长操作码时，二地址指令格式仍如1）所示，但操作码长度可随地址码
的个数而变。此时，K= 24 -（N/26 + M/212 ）； 当（N/26 + M/212 ）1时（N/26 + M/212 向上取整），K最大，则二地址指令最多有：Kmax=16-1=15种（只留一种编码作扩展标志用。） 9. 试比较间接寻址和寄存器间接寻址。 答：略。
10. 试比较基址寻址和变址寻址。 略。
11. 画出先变址再间址及先间址再变址的寻址过程示意图。 解：1）先变址再间址寻址过程简单示意如下： EA=[(IX)+A]，IX(IX)+1
2）先间址再变址寻址过程简单示意如下：EA=(IX)+(A)，IX (IX)+1
16. 某机主存容量为4M16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成108种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等六种寻址方式，试回答：（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用； （2）该指令直接寻址的最大范围； （3）一次间址和多次间址的寻址范围； （4）立即数的范围（十进制表示）； （5）相对寻址的位移量（十进制表示）； （6）上述六种寻址方式的指令哪一种执行时间最短哪一种最长为什么哪一种便于程序浮