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1、计算机组成与汇编语言程序方案课后习题及解答详解计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答 徐，第1章 习题一 1.什么是程序存储工作方式？ 答：计算机的工作方式存储程序工作方式。即事先编写程序，再由计算机把这些信息存储起来，然后连续地、快速地执行程序，从而完成各种运算过程。 2.采用数字化方法表示信息有哪些优点？ 用数字化方法表示信息的优点： 1）抗干扰能力强, 可靠性高。 2）依靠多位数字的组合，在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。 3）数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。 4）可表示的信息类型与范围及其广泛，几乎没有限制。 5）能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处

2、理，这就形成 了计算机硬件设计的基础。 3.如果有79点阵显示出字符A的图像，请用9个七位二进制代码表示A的点阵信息。 4.数字计算机的主要特点是什么？1. 1） 能在程序控制下自动连续地工作； 2|）运算速度快； 3） 运算精度高； 4） 具有很强的信息存储能力； 5） 通用性强，应用领域及其广泛。 5.衡量计算机性能的基本指标有哪些？ 答：衡量计算机性能的基本指标： 1）基本字长参加一次运算的数的位数； 2）数据通路宽度数据总线一次能并行传送的位数； 3）运算速度可用CPU的时钟频率与主频，每秒平均执行指令数，典型四则运算的时间来表示。 4）主存储器容量可用字节数或单元数字数）位数来表示。

3、 5）外存容量常用字节数表示。 6）配备的外围设备及其性能。 2 转换为十进制数及BCD码。 解：(101010.012 = (42.2510 = (01000010.00100101BCD 2.将八进制数(37.28转换为十进制数及BCD码. 解:(37.28 = (31.2510 =(00110001.00100101BCD 3.将十六进制数(AC.E转换为十进制数及BCD码. 解: (AC.E16 =(172.87510 = (000101110010.100001110101BCD 4.将十进制数(75.3410转换为8位二进制数及八进制数、十六进制数。 解: (75.3410 = (

4、01001011.010101112 =(213.2568 =(4B.5716 5.将十进制数13/128转换为二进制数. 解: (13/12810 =(1101/100000002 =(0.00011012 6.分别写出下列各二进制数的原码、补码，字长0 (2- 0 (30.1010 (4- 0.1010 (51010 (6-1010 解: 原码 补码 000000000 00000000 -0 10000000 00000000 0.1010 0.1010000 0.1010000 - 0.1010 1.1010000 1.0110000 1010 00001010 00001010 -1

5、010 10001010 11110110 7.若X补=0.1010,则X原、真值等于什么? 解：X补=0.1010，则X原=0.1010，真值 X = 0.1010 8.若X补=1.1010,则X原、真值等于什么? 解：X补=1.1010，则X原=1.0110，真值 X = - 0.0110 9.某定点小数字长16位，含1位符号，原码表示，分别写出下列典型值的二进制代码与十进制真值。 (1非0最小正数 (2最大正数 (3绝对值最小负数 (4绝对值最大负数 解: 二进制代码 十进制真值 (1非0最小正数 0.0000000000000012-15 (2最大正数 0.11111111111111

6、1 1-2-15 (3绝对值最小负数 1.000000000000001 -2-15 (4绝对值最大负数 1.111111111111111 -(1-2-15 10.某定点小数字长16位，含1位符号，补码表示，分别写出下列典型值的二进制代码与十进制真值。 (1非0最小正数 (2最大正数 (3绝对值最小负数 (4绝对值最大负数 解: 二进制代码 十进制真值 (1非0最小正数 0.000000000000001 2-15 (2最大正数 0.111111111111111 1-2-15 (3绝对值最小负数 1.111111111111111 -2-15 (4绝对值最大负数 1.00000000000

7、0000 -1 11.某浮点数字长16位,其中阶码6位,含1位符号位,补码表示,以2为底。尾数10位(含1位数符,补码表示,规格化。分别写出下列各典型值的二进制代码与十进制真值。 (1非0最小正数 (2最大正数 (3绝对值最小负数 (4绝对值最大负数 解:二进制代码十进制真值 (1非0最小正数 100000, 0.100000000 (2最大正数 011111,0.111111111 (3绝对值最小负数 100000,1.100000000 (4绝对值最大负数 011111,1.000000000 14.减少指令中一个地址码位数的方法是什么? 答:减少指令中一个地址码位数的方法是采用寄存器寻址

8、方式。 15.某主存单元的地址码与存储单元内容对应关系如下： 地址码 存储内容 1000H A307H 1001H 0B3FH 1002H 1200H 1003H F03CH 1004H D024H (1若采用寄存器间接寻址读取操作数，指定寄存器R0的内容为1002H，则操作数是多少？ (2若采用自增型寄存器间接寻址方式(R0+，R0的内容为1000H，则操作数是多少？指令执行后R0的内容是什么? (3若采用自减型寄存器间接寻址方式-(R1+读取操作数，R1的内容为1003H，则操作数是多少？指令执行后R1的内容是什么? (4若采用变址寻址方式X(R2,指令中给出形式地址 d = 3H , 变

9、址寄存器R2的内容为1000H，则操作数是多少？ 解:(1操作数为1200H。 (2操作数为A307H,指令执行后R0的内容1001H。 (3操作数为F03CHH,指令执行后R0的内容1002H。 (4操作数为F03CHH。 16.对I/O设备的编址方法有哪几种？请稍作解释。 答：对I/O设备的编址方法有两种：外围设备单独编址和外围设备与主存统一编址。 外围设备单独编址：为I/O接口中的有关寄存器分配I/O端口地址，一般由地址总线若干低位提供I/O端口地址，从而选择某个寄存器进行读/写。 外围设备与主存统一编址。将I/O接口中的有关寄存器与主存单元统一编址,一般由地址码中高端地址值大）的一段区

10、域分配给I/O端口。 17.I/O的设置方法有哪几种？请稍作解释。 答：I/O指令的设置方法有三种： 1）设置专用的I/O指令：指令中的操作码明确规定某种输入/输出操作，CPU寄存器号，I/O端口地址。应用于外围设备单独编址方式。 2）用通用的数据传送指令实现I/O操作：应用于外围设备与主存单元统一编址方式。 X补=00 110011 Y补 = 00 101101 0 0 1 1 0 0 1 1 + 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 X补+Y补=01 100000 , 符号位为01,为正溢。 (2X补=00 010110 Y补 = 00 100101 0 0 1

11、1 0 1 1 0 + 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 X补+Y补=01 011011 , 符号位为01,为正溢。 (3X补=11 110011 Y补 = 11 101101 1 1 1 1 0 0 1 1 + 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 X补+Y补=11 100000 , 符号位为11,结果正确。 (4X补=11 001101 Y补 = 11 010011 1 1 0 0 1 1 0 1 + 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 X补+Y补=10 100000 , 符号位为10,为负溢。 3.用变形

12、补码计算X补-Y补，并指出是否溢出，说明是正溢还是负溢。 (1X补=00 110011 Y补 = 00 101101 解：-Y补=11 010011 0 0 1 1 0 0 1 1 + 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 X补-Y补=00 000110 , 符号位为00,结果正确。 (2X补=00 110011 Y补 = 11 010011 解：-Y补=00 101101 0 0 1 1 0 0 1 1 + 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 X补-Y补=01 000000 , 符号位为01,为正溢。 (3X补=00 100011 Y补

13、= 00 110100 解：-Y补=11 001100 0 0 1 1 0 0 1 1 + 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 X补-Y补=11 111111 , 符号位为11,结果正确。 (4X补=00 101010 Y补 = 11 110111 解：-Y补=00 001001 0 0 1 0 1 0 1 0 + 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 X补-Y补=00 110011 , 符号位为00,结果正确。 6.用无符号数一位乘法计算XY，写出规范的运算过程。 1）X=1001 Y=1101 X=1010 Y=1001 7.用无符号数

14、不恢复余数法求 XY，写出运算过程，分别给出求得的商和余数。 (1X=00101001 Y=1011 (2X=00110110 Y=1111 (3X=01011010 Y=1001 8.简要解释下列名词术语： 微命令，同步控制方式，指令周期，机器周期，时钟周期，时钟脉冲，指令流程，微指令，微程序，微周期，直接控制编码，分段直接译码法，分段间接译码法，增量方式，断定方式，垂直型微指令，水平型微指令。 答：微命令构成控制信号序列的最小单位。例如打开或关闭某个控制门的电位信号，某个寄存器的打入脉冲等。 同步控制方式同步控制方式是这样一种时序控制方式：各种操作都由统一的时序信号同步定时，它的主要特征是

15、有固定的时钟周期划分。这意味着什么时间执行什么操作是事先安排好的。一个基本操作占用一个时钟周期节拍），某个操作发生的时刻由相应的脉冲边沿定时。 指令周期指令周期是从取指令、分析指令到执行完该指令所需的时间。不同的指令，其指令周期长短可以不同。 机器周期在组合逻辑机控制器中，通常将指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段所需的时间，称为机器周期。例如，取指令周期、存储器读周期、存储器写周期等。 时钟周期一个机器周期的操作一般需分为几步完成。因此，将一个机器周期划分为若干相等的时间段，每个时间段内完成一步基本操作，这个时间段用一个电平信号宽度对应，称为节拍或时钟周期。 指令流程指令流程体现了计算机工

16、作原理中一个核心内容：CPU究竟怎样执行指令流程？一般是给出一条特定的指令，以模型机CPU内部组成为背景，用寄存器传送级语句描述其读取与执行流程。 微指令若干微命令的组合，以编码形式存放在控制存储器的一个单元中，控制实现一步操作。一条微指令的功能就是给出完成指令某步操作所需的微操作控制信号和后继微指令地址。 微程序一条微指令包含的微命令控制实现一步一个时钟周期）机器操作；若干条微指令组成一小段微程序，解释实现一条机器指令；控制存储器中的微程序能解释实现全部指令系统。 微周期通常指从控制存储器读取一条微命令并执行相应的微操作所需的时间。 直接控制编码是指微指令的微命令字段中的每一位都代表一个微命

17、令。设计微指令时，选用或不选用某个微命令，只要将表示该微命令的对应位设置成1或0就可以了。 分段直接译码法将微指令的微命令字段分成若干小段，把相斥性微命令组合在同一段中，而把相容性微命令组合在不同的段中，每个字段独立编码，每种编码代表一个微命令，且各字段编码单独定义，与其它字段无关，这被称为分段直接译码法。 分段间接译码法是在直接译码法的基础上，进一步缩短字长的一种编码方法。在这种编码法中，一个字段的含义不仅取决于本字段编码，还兼由其它字段来解释，以便使用较少的信息位表示更多的微命令。 增量方式与工作程序用程序计数器产生指令地址相似。在微程序控制器中，可设置一个微程序计数器PC，在顺序执行指令

18、时，后继微指令地址由现行微地址即PC的内容）加上一个增量MOV R0，R2 解：FT0 PCMAR FT1 MMDRIR，PC+1PC ST0 R2C ET0 CR0 (2MOV R1,(PC+ 解：FT0 PCMAR FT1 MMDRIR，PC+1PC ST0 PCMAR ST1 MMDRC ST2 PC+1Z ST3 ZPC ET0 CR0 (3MOV -(SP,-(R1 解:FT0 PCMAR FT1 MMDRIR，PC+1PC ST0 R1-1Z ST1 ZMAR , R1 ST2 MMDRC DT0 SP-1Z DT2 ZMAR ,SP ET0 CMDR ET1 MDRM (4MOV (R0+ , X(R3 解:FT0 PCMAR FT1 MMDRIR，PC+1PC ST0 PCMAR ST1 MMDRD , PC+1PC ST2 D+R3Z ST3 ZMAR ST4 MMDRC DT0 R0MAR DT1 R0+1Z DT2 ZR0 ET0 CMDR ET1 MDRM (5MOV (R0 , (PC+ 解: FT0 PCMAR FT1 MMDRIR，PC+1PC ST0 PCMAR ST1 MMDRC ST2 PC+1Z ST3 ZPC DT0 R0MAR ET0 CMDR