计算机组成原理：第三章测试题

1.摩尔定律

预测集成电路上可容纳的晶体管数量、性能和价格的发展趋势，其主要内容是：每18个月可容纳的晶体管数量翻一番，性能翻一番，价格下降一半。 

2.主存

存储在计算机中的程序和数据的存储器是计算机的主要工作存储器，可以随机访问。 

3.控制器

 计算机指挥中心，使计算机各部件自动协调工作。 

4.时钟周期

时钟周期是时钟频率的倒数，又称节拍周期或T周期，是处理操作最基本的时间单位。 

5.软硬件功能等价性

从逻辑功能的角度来看，硬件和软件在完成某个功能时是相同的，称为软件/硬件功能等价。例如，浮点操作可以由软件或特殊硬件实现。 

6.真值

正号和负号分别用 ”和“-”表示，数据位保持二进制值不变的数据表示方法。 

7.数值数据

科学计算是计算机支持的一种数据类型。常见的数值数据类型包括小数、整数、浮点数等。 

8.非数值数据

计算机支持的一种数据类型通常用于表示符号或文本等无值数据。 

9.变形补码

数字符号位用两个二进制位表示，其余与补码相同。也就是说，0011表示负。 

10.机器零

计算机保存数字的位置有限，可以表示最小数量也有范围，其中一个范围内的数据不能准确表示，当实际数据在数据范围内不能准确表示时，计算机将数量作为机器零处理，因此，计算机中的机器零不是固定数量，而是数据表示范围。 

11.奇偶校验

一种数据验证方法，通过检测验证码中1个数的奇/偶性是否变化来判断数据是否错误。 

12.为什么计算机采用二进制？
答:由于二进制具有操作简单、表达简单的优点，除了可靠性和易于实现外。
具体来说，是因为:
(1)技术实现简单，计算机由逻辑电路组成，逻辑电话通常只有两个状态，开关
这两种状态可以用1和0来表示。
(2)简化操作规则:两个二进制数和积运算有三种组合，操作规则简单有利
简化计算机内部结构，提高运行速度。
（3）适合逻辑运算：逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好
符合逻辑代数中的真和假。
(4)易于转换，二进制和十进制数易于相互转换。
13. 为什么计算机用补码表示带符号的整数？
补码操作具有以下两个特点：
(1)由于使用补码可以统一处理符号位和其他位置，减法也可以按加法处理，即如果是补码表示的数量，加法和减法都可以直接通过加法操作来实现。
(2)当补码表示的两个数字相加时，如果最高位(符号位)有进位，则进位将被抛弃。
这种操作有两个好处：
（a）使符号位能够与有效值部分一起参与操作，从而简化操作规则。简化操作员结构，提高操作速度（加法操作可表示减法操作）
（b）加法操作比减法操作更容易实现。将减法操作转化为加法操作，进一步简化计算机中运算器的线路设计。
14. 如何识别浮点数的正负？浮点数所能表示的数值范围和准确性取决于什么？
答:当浮点数以一般浮点数格式表示时，阶码和尾数都包含一个符号位。浮点数的正负由尾数的符号位决定。当使用时IEEE754格式时，浮点的正负可以通过数符来判断。
浮点数表示的数值范围和数值的准确性分别取决于阶码的位数和尾数的位数。
15. 分析下列情况下可以表示的数据范围是多少？
1)16位无符号；
2)16位原码定点小数；
3)16位补码定点小数；
4) 16位补码定点整数；
1)16位无符号数：0 ~ 1111 1111 1111 1111，即0 ~ 216-1=65535
2)16位原码定点小数：1.111 1111 1111 1111 ~ 0.111 1111 1111 1111，即 -（1-2-15）~ 1-2-15
3)16位补码定点小数：1.000 0000 0000 0000 ~ 0.111 1111 1111 1111，即 -1 ~ 1-2-15
4) 16位补码定点整数：1000 0000 0000 0000 ~ 0111 1111 1111 1111，即 -215 ~ 215-1
16. 设置二进制浮点的阶码为3位，尾数为7位。用模2补码写出最大正数、最小正数、最大负数和最小负数，并将其转换为十进制数。
解： 补码 真值
最大正数: 011；0.111111, 23×（1-2-6）
最小正数: 101；0.000001, 23×2-6
最大负数: 101；1.111111, -23×2-6
最小负数: 011；1.000000, -23×（1-2-6）
17. 将以下十进制数表示为浮点规格化数，阶码4位，尾数10位，各含1位符号，阶码和尾数均以补码表示。
（1）57/128 （2) —69/128
解：（1）57/128=(0.0111001)2，记x=0.0111001，则[x]原=[x]反=[x]补=0.0111001，
规格化：[x]补=0.111001*2-1
阶码原码为：1001，因此补码为：111
尾数为：0111001000
表示浮点规格化数：111 0111001000
（2）-69/128=(-0.1000101)2，记x=-0.1000101，则[x]原=1.1000101，[x]反=1.0111010，[x]补=1.0111011，
没有规格化，阶码为0000，尾数为101101100
表示浮点规格化数为0000 1011101100
18. 变形形补码

 即用两个二进制位来表示数据的符号位，其余与补码相同。 

19.溢出

超出数据类型所能表示数据范围的现象称为溢出。 

20.为什么阵列除法器可以使用？CAS进位/借位控制端作为上商的控制信号
A:阵列除法器使用不恢复余数的除法器。当业务为1时，会产生进位。当业务为0时，不会产生进位。进位信号与业务信号相同，因此可以使用CAS进位/借位控制是上商的控制信号。

21.补码减法的操作公式如下:[x-y]补=[x]补 [-y]补(mod M)

对 

22.设x=0.1010，y=0.0101，得[x]补 [y]补=0.1111

对 

23.设x=-0.1010，y=-0.0100，求得x y=-0.0010。

错 

24.设x=-0.1001，y=-0.0110，求得x-y=-0.0011。

对 

25.超出数据类型所能表示数据范围的现象称为溢出。

对 

26.设[x]补=00。1011，[y]补=11.0010，求得[x y]补=00.1110，无溢出。

错 

27.常用的移位操作包括（ ）与（ ）移位有两种，每种移位操作可分为左移和右移。
A.逻辑移位，算术移位 B.左移符号数，右移符号数
C.逻辑左移，逻辑右移 D.算术左移，算术右移
28. 实现补码加减法运算器的使用（ ）作为基本的加法单元。
A.与或门 B.异或门 C.一位全加器（FA） D.半加器
29.设[x]补=1.0111,[y]补=1.0011,求得[x*y]补=（）
A.-0.10001111 B.-0.01110101 C.0.01110101 D.0.10001111
29. 浮点加减法的操作过程包括()步骤。
A.对阶 B.尾数运算 C.结果规格化 D.舍入 E.溢出判断
11.浮点乘法分为()步骤。
A.阶码相加 B.尾数相乘 C.结果规格化 D.溢出判断
30. 计算机中运算器的结构包括()基本部分。
A.加法器 B.一组通用寄存器
C.输入数据选择电路 D.输出数据控制电路
31. 逻辑左移是左边一位移出，右边空出位补0。

对

33.补码一位乘法运算规则是( ）。
A.符号位参加运算，被乘数取双符号位。
B.乘数取单符号位，末位增加一位附加位Yn+1，其初值为0。
C.部分积开始时为0.当YnYn+1=00或11时，部分积加0，然后部分积和乘数一同右移一位；当YnYn+1=01时，部分积加[x]补，然后部分积和乘数一同右移一位；当YnYn+1=10时，部分积加，然后部分积和乘数一同[-x]补右移一位。
D.第（3）步重复n+1次，但最后一次不移位。
34. 原码和补码一位乘法的区别是（ ）。
A.前者符号位单独处理，后者符号位参加运算。
B.前者只用乘数的末位进行判断，后者乘数增加一附加位，用最后两位进行判断。
C.前者循环次数为n，后者循环次数为n+1，但最后一次不移位。
D.前者循环时含符号位，后者不含符号位。