计算机原理第五版重点练习题参考解答

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第二章练习题参考解答

2.1

①+1101 → +0001101，[+0001101]原 = [+0001101]补 = [+0001101]反 = 00001101 ②-1101 → -0001101，[-0001101]原 = 10001101，[-0001101]补 = 11110011，

[-0001101]反 = 11110010，

2.2（字长取8位）

①+4/16 → +0.0100000，[+0.0100000]原 = [+0.0100000]补 = [+0.0100000]反 = 00100000 ②-4/16 → -0.0100000，[-0.0100000]原 = 10100000，[-0.0100000]补 = 11100000 [-0.0100000]反 = 11011111

2.4

①[X]原 = 0.10100，X = 2 + 2 = 0.5 + 0.125 = 0.625

②[X]原 = 1.01001，X = -(2 + 2) = - (0.25 + 0.03375) = -0.28375

-2

-5

-1

-3

2.5

①A1 = 1，A2～A6中至少一个要为1。 ②A3 = 1，A1、A2、A4～A6可任取0或1。

③A1 = 0且A2 = 1时，A3～A6均取0；A2 = 0时，A4 = 1，A3、A5、A6中至少一个要为1。

2.6

①A1 = 0，A2～A6中可任取0或1。

②A1 = 0且A2 = 1时，A3～A6均取0；A2 = 0时，A3 = 1，A4～A6中可任取0或1。

2.7

①A1 = 1，A2～A6中至少一个要为0。

②A1 = 1且A2 = 0时，A3～A6均取1；A2 = 0时，A3 = 1，A4～A6中至少一个要为0。

2.9

① ② ③ ④ ⑤

2.10

①无符号整数的范围为：0～2-1 = 0～4294967295

②带符号整数补码的范围为：-2～2-1 = -2147483648～2147483647

3131

2.20

① A、十进制数→二进制数：28.75 = 11100.11B

B、非规格化数→规格化数：11100.11B = 1.110011×24 = 1.110011×2100 C、计算移码表示的阶码（偏置值＋阶码真值）：1111111+100=10000011 D、短浮点数格式的字段数：符号位=0 阶码=10000011

尾数=11001100000000000000000 28.75的IEEE短浮点数为 0 10000011 11001100000000000000000 数符阶码尾数 ② 2.21

① A、从二进制形式中分离出符号位、阶码和尾数：

符号位=1

阶码= 10000001

尾数= 1110000 00000000 00000000

B、计算出阶码真值（移码－偏置值）：10000001-1111111=10 C、数的规格化二进制数形式：１.1110000 00000000 00000000×２10 D、数的非规格化二进制数形式：111.1 E、转换成十进制数并加上符号位：-7.5

②

2.23

①(5382)10 = (0101 0011 1000 0010)8421码 ②(5382)10 = (1000 0110 1011 0101 )余3码 ③(5382)10 = (1011 0011 1110 0010 )2421码 ④(5382)10 = (1 0100 0001 0000 0110)2

2.24

①0 ②0 ③1

2.27

M(X) = X+ X+ X+ X+ X+ X+ X+ X+ X， G(X) = X+ X+ 1 = 100101 M(X)×X = X+ X+ X+ X+ X+ X+ X+ X+ X = 101011001000111100000 M(X)×X / G(X) = 1011111010101011 +101/100101，R(X) = 00101 M(X)×X + R(X) = 101011001000111100101，即为CRC数据校验码。

555

151311107321052

第三章练习题参考解答

3.3

（1）由题意可知，当指令为双操作数时，操作码的位数为16 – 2×6 = 4，共2 种编码。现双操作数指令有K条（K＜2），则有（2 - K）种编码可作为扩展编码，把一个操作数地址6位扩展为操作码。

把一个操作数地址6位扩展为操作码后，则指令为单操作数，可有2×（16 - K）种编码。现假设单操作数指令有X条（X＜2×（2 - K）），则有[2×（2 - K）- X]种编码可作为扩展编码，把另一个操作数地址6位扩展为操作码。

把另一个操作数地址6位扩展为操作码后，则指令为无操作数，则有[2×（2 - K）- X]×2种编码，这些编码均可作为无操作数指令的编码。

所以[2×（2 - K）- X]×2 = L，X = 2×（2 - K）- 2L。（2）仅有本种指令时，各种指令的条数为最大。

双操作数指令最多为：2；单操作数指令最多为：2；无操作数指令最多为：2。

-6

3.4

由题意可知，当指令为三操作数时，操作码的位数为12 – 3×3 = 3，共2 = 8 种编码。现使“000～011”为四条三地址数指令的编码，“100～111”四个编码把一个地址码（三位）扩展为操作码。

用四个扩展编码中的“100” 把一个地址码（三位）扩展为操作码，共有2 = 8 种编码“100000～100111” 为八条二地址数指令的编码，其余3×2 = 24 种编码把一个地址码（三位）扩展为操作码。

用24 种编码把一个地址码（三位）扩展为操作码，共有24×2 =184种编码，用其中的180个编码为180条一地址数指令的编码。

3.9

50条指令则操作码字段（OP）需占用6位，寻址方式（X）四种需要2位，形式地址（D）为16-6-2 = 8位。其指令格式如下：

OP 9 8 7 6 0

X D 其中寻址方式定义如下：

X=00，直接寻址，X=01，间接寻址，X=10，变址寻址，X=11，相对寻址。

3.10

64条单地址指令，指令字长16位，其中操作码（64 = 2）6位，地址码10位。 ①采用直接寻址，能访问2 = 1024个主存单元。

②当间接寻址时，地址码可达16位，寻址范围为2 = 64K；直接寻址时地址码为9位（其中有一位要用作寻址标志），寻址范围为2 = 512。

3.11

指令字长32位，其中操作码（64 = 2）6位，地址码26位。

①寄存器--存储器指令为二地址指令，在26位地址码中，寄存器寻址的位数需要（2 = 32）5位，另一地址码有21位，直接寻址时寻址范围为2 = 2M。（2=4G）

②寄存器为32位，表示偏移量的二进制位数为16位（26 - 10 = 16），基址寄存器寻址时寻址范围为2 ＋ 2。

3.13

①由题意可知：@=0为直接寻址，有效地址=形式地址=00Q。

②由题意可知：@=1为间接寻址，有效地址=(形式地址)；（00Q）=100002Q，由于第一为1，还存在间址，则有形式地址=00002Q；（00002Q）=054304Q，第一为0，不存在间址，所以有效地址=054304 Q。

③由题意可知：@=1为间接寻址，有效地址=(形式地址)；（10Q）=100005 Q，由于第一为1，还存在间址，则有形式地址=00005Q；（00005Q）=100001Q，第一为1，还存在间址，则有形式地址=00001Q；（00001Q）=046710Q，第一为0，不存在间址，所以有效地址=046710Q。 ④由题意可知：@=0为直接寻址，有效地址=形式地址=05Q。

3.14

(PC)=0340Q，每个页面的字=2=100Q，指令所在页面号=「0340Q/100Q」=03Q

①由题意可知：1046Q=001 000 100 110B，bit11=0为直接寻址，bit8=bit7=0，不是变址寻址，形式地址=A=46Q；bit6=Z/C=0，0页面寻址；有效地址=00Q//形式地址=00Q//46Q=0046Q。

②由题意可知：2433Q=010 100 011 011B，bit11=0为直接寻址；bit8=1，bit7=0，I1变址寻址；有效地址=(I1)+ 形式地址A=1111Q+33Q=1144Q。

③由题意可知：3215Q=011 010 001 101B，bit11=0为直接寻址；bit8=0，bit7=1，I2变址寻址；有效地址=(I2)+ 形式地址A=0256Q+15Q=0273Q。

④由题意可知：1111Q=001 001 001 001B，bit11=0为直接寻址；bit8=bit7=0，不是变址寻址，形式地址=A=11Q；bit6=Z/C=1，现行页面寻址；有效地址=03Q//形式地址=03Q//11Q=0311Q。

3.18

①JMP* +8转移指令第二个字节的内容=08H，转移目标地址=2000H+2H+8H=200AH。

②JMP* -9转移指令第二个字节的内容=F7H，转移目标地址=2000H+2H-9H=1FF9H。

第四章练习题参考解答

4.2

C6 = G6 + P6G5 + P6P5C4