计算机组成原理课后习题(3)

2019-08-03 14:35

2.乘法器的硬件结构通常采用 C 。

A.串行加法器和串行移位器 B.并行加法器和串行左移 C.并行加法器和串行右移 D.串行加法器和串行右移 3.下面浮点运算器的描述中正确地是 A、C 。 A.浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现 B.阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 C.阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作 D.尾数部件只进行乘法和减法运算

4.从下列叙述中,选出正确的句子 B、C、F 。 A.定点补码运算时,其符号位不参加运算

B.浮点运算可由阶码运算和尾数运算两部分联合实现 C.阶码部分在乘除运算时只进行加、减操作 D.尾数部分只进行乘法和除法运算 E.浮点数的正负由阶码的正负符号决定

F.在定点小数一位除法中,为了避免溢出,被除数的绝对值一定要小于除数的绝对值 5.运算器的主要功能是进行 C 。 A.逻辑运算 B.算术运算 C.逻辑运算和算术运算 D.只作加法

6.运算器虽由许多部件组成,但核心部分是 B 。 A.数据总线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.累加寄存器 填空题

1.补码加减法中, 符号位 作为数的一部分参加运算, 符号位产生的进位 要丢掉。 2.为判断溢出,可采用双符号位补码,此时正数的符号用 00 表示,负数的符号用 11 表示。

3.采用双符号位的方法进行溢出检测时,若运算结果中两个符号为 不相同 ,则表明发生了溢出。若结果的符号位为 01 ,表示发生正溢出;若为 10 ,表示发生负溢出。 4.补码一位乘法运算法通过判断乘法是末位YN和补充位YN+1的值决定下步操作,当YNYN+1= 10 时,执行部分积加[-X]补,再右移一位;当YNYN+1= 01 时,执行部分积加[X]补,再右移一位。 5.原码一位乘法中,符号位与数值位 分开运算 ,运算结果的符号位等于 被乘数与乘数的符号位异或 。

6.浮点加减乘除运算在 阶码运算溢出 情况下会发生溢出。

7.一个浮点数,当其补码尾数右移一位时,为使其值不变,阶码应该 加1 。 8.向左规格化的规则为:尾数 左移一位 ,阶码 减1 。 9.向右规格化的规则为:尾数 右移一位 ,阶码 加1 。

10.当运算结果的尾数部分不是 11.0xx...x或00.1xx...x 的形式时,则应进行规格化处理。当尾数符号位为 01或10 时,需要右规。当运算结果的符号位和最高有效位为11.1或00.1时,需要左规。

11.在浮点加法运算中,主要的操作内容及步骤是 对阶 、 尾数加法 、 结果规格化 。

12.在定点小数计算机中,若采用变形补码进行加法运算的结果为10.1110,则溢出标志位为 等于1 ,运算结果的真值为 -1.0010 。

13.定点运算器中,一般包括 ALU 、 寄存器 、 多路选择器 、 移位器 和

数据通路 等。

14.ALU的基本逻辑结构是 快速进位 加法器,它比行波进位加法器优越,具有先行进位逻辑,不仅可以实现高速运算,还能完成逻辑运算。

15.浮点运算器由 阶码运算器 和 尾数运算器 组成,它们都是定点运算器, 尾数运算器 要求能进行 加减乘除 运算。 三、简答题

1、简述采用双符号位检测溢出的方法。

答:双符号位检测溢出是采用两位二进制位表示符号,即正数的符号位为00,负数的符号位为11。在进行运算时,符号位均参与运算计算结果中如果两个符号位不同,则表示有溢出产生。

若结果的符号位为01,则表示运算结果大于允许聚会范围内的最大正数,一般称为正溢出;若结果的符号位为10,则表示运算结果是负数,其值小于允许取值范围内的最小负数,一般称为负溢出。两个符号位中的高位仍为正确的符号。

2、 简述采用单符号位检测溢出的方法。

答:采用单符号位检测溢出的方法有以下两种。

(1)利用参加运算的两个数据和结果的符号位进行判断:两个符号位相同的数相加,若结果的符号位与加数的符号位相反,则表明有溢出产生;两个符号位相反的数相减,若结果的符号位与被减数的符号位相反,则表明有溢出产生。其他情况不会有溢出产生。

+C1,(2)利用编码的进位情况来判断溢出:V=C0○其中C0为最高位(符号位)进位状态,

C1为次高位(数值最高位)。V=1,产生溢出;V=0,无溢出。

3、 简述定点补码一位除法中,加减交替法的算法规则。请问,按照该法则商的最大误差是

多少?

答:定点补码一位除法中,加减交替法的算法规则如下。 (1) 符号位参加运算,除数与被除数均用双符号补码表示。

(2) 被除数与除数同号,则被除数减去除数;被除数与除数异号,则被除数加上除数。商符号位的聚会见步骤(3)。

(3) 余数与除数同号,则被除数除数减去除数;被除数与除数异号,则被除数加上被余数左移一位加上除数。

(4) 采用校正法,包括符号位在内,就重复步骤(3)n+1次。这种方法操作复杂一点,但不会引起误差。

该算法采用最后一步恒置“1”的方法。包括符号位在内,应重复步骤(3)n次,这种方法操作简单易于实现,其引起的最大误差是2-n。

4、 简述运算器的功能。

答:运算器的主要功能是完成算术及逻辑运算,它由ALU和若干寄存器组成。ALU负责执行各种数据运算操作;寄存器用于暂时存放参与运算的数据以及保存运算状态。

5、 试述先行进位解决的问题及基本思想。

答:先行进位解决的问题是进位的传递速度。其基本思想是:让各位的进位与低位的进位无关,仅与两个参加操作的数有关。由于每位的操作数是同时给出的,各进位信号几番可以同时产生,和数也随之产生,所以先行位可以提高进位的传递速度,从而提高加法器的运算速度。

四、综合题

1.简述采用双符号位检测溢出的方法。

答:双符号位检测溢出是采用两位二进制位表示符号,即正数的符号位为00,负数的符号位为11.在进行运算时,符号位均参与运算,计算结果中如果两个符号位不同,则表示有溢出产生。

若结果的符号位为01,则表示运算结果大于允许取值范围内的最大正数,一般称为正溢出;若结果的符号位为10,则表示运算结果是负数,其值小于允许取值范围内的最小负数,一般称为负溢出。两个符号位中的高位仍为正确的符号。

2.简述采用单符号位检测溢出的方法。 采用但符号位检测溢出的方法有两种;

①利用参加运算的两个数据和结果的符号位进行判断:两个符号位相同的数相加,若结果的符号位与加数的符号位相反,则表明有溢出产生:两个符号位相反的数相减,若结果的符号位与被减数的符号位相反,则表明有溢出产生。其他情况不会有溢出产生。

4.简述运算器的功能。

答:运算器的主要功能是完成算术及逻辑运算,他有ALU和若干寄存器组成。ALU负责执行各种数据运算操作:寄存器用于暂时存放残余运算的数据以及保存运算状态。

5.试述先行进位解决的问题及基本思想

先行进位解决的问题是进位的传递速度。其基本思想是:让各位的进位与低位的进位无关,仅与两个参加操作的数有关。由于每位的操作是同时给出的,各进位信号几乎可以同时产生,和数也随之产生,所以先行进位可以提高进位的传递速度,从而提高加法器的运算速度.

四,计算题

4.x=—3,y=—3,用原码两位乘法求[x*y]原

5.x=—3,y=—3.用补码两位乘法求[x*y]补

6.x=+0.1011,y=—1,用补码两位乘法求[x*y]补

7、已知X=0.1101,Y=-0.1011,用原码一位乘法求[X*Y]原。 【解】|X|=00.1101,|Y|=0.1011

部分积 乘数 Yn 说明 00.0000 1011 1 Yn=1,+|X| + 00.1101 00.1101

→ 00.0110 1101 1 部分积右移一位,


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