计算机组成原理习题与解答第二章

第一节

1.把下列各数化成二进制数和八进制数(二进制取3位小数，八进制取一位小数): 7+3／4，±3／64，73.5， 725.9375，25.34

答：7+3/4=111.110B; 7+3/4=7.6O; ±3/64=±0.000B; ±3/64=±0.0O; 73.5=1001001.100B; 73.5=111.4O;

725.9375=1011010101.111B; 725.9375=1325.7O; 25.34=11001.011B; 25.34=31.3O

2.把下列各数化成十进制数：101.10011B ，22.2O， AD.4H

答：101.10011B=5.59375; 22.2O=18.25; AD.4H=173.25

3.完成下列二进制数运算：101.111+11.011，1001.10-110.01，101.11*11.01， 101110111/1101

答：101.111+11.011=1001.01; 1001.10-110.01=11.01;

101.11*11.01=10010.1011; 101110111/1101=11100.11

4.完成下列各十六进制数的运算： A39E+28DC，D5AB-7CE5，2BF*4C，C16E/3A

答：A39E+28DC=CC7A; D5AB-7CE5=58C6; 2BF*4C=D014; C16E/3A=355.C2

5.先将15B*8E/2A中的十六进制数化成十进制数，再进行计算，最后再将结果化为十六进制数。

答：15BH*8EH/2AH=347*142/42=49274/42=1173.19=495.30AH

6.试分别判断下列各组数据中哪个数据最大？哪个数据最小？

(1) A=0.1001B，B=0.1001D，C=0.1001H

(2) A=10111101B，B=1001D，C=111H

答：(1) A最大, C最小; (2) B最大, A最小;

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第二节

1.写出下列各数的二进制原码和补码(最后两个用双字节): 0，96，-128，-38H，127，105，879H，-32768

答：上述各数的原码依次为：00000000(10000000), 01100000, 无, 10111000, 01111111, 01101001, 1001, 无;

上述各数的补码依次为：00000000, 01100000, 10000000, 11001000, 01111111, 01101001, 1001, 1000;

2.分别列出下述10进制数的16进制数、非压缩的BCD数、压缩的BCD数、ASCII数字串(用16进制形式写出):10, 64, 78, 81, 92, 100, 125, 255

答：上述各数的16进制数依次为：AH,40H,4EH,51H,5CH,64H,7DH,FFH;

上述各数的非压缩的BCD数依次为：0100H,0604H,0708H,0801H,0902H,010000H,

010205H,020505H;

上述各数的压缩的BCD数依次为：10H,64H,78H,81H,92H,0100H,0125H,0255H;

上述各数的ASCII数字串依次为：3130H,3634H,3738H,3831H,3932H,313030H,313235H, 323535H;

3.用10进制数写出下列补码表示的机器数的真值:71H，1BH，80H，F8H，397DH，CF42H，9350H

答：上述补码表示的各机器数的真值用10进制数分别表示为: +113,+27,-128,-8,+14717,-20670,-27828

4.若用一个字节来表示带符号数，判断下列各运算在机内进行时是否会产生溢出，写出判断过程。

A. 5BH+32H; B. -08H-15H; C. -51H+(-3DH); D. 2DH+3CH

答：A. 产生溢出, 5BH=01011011B其补码表示的机器数为:01011011

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32H=00110010B其补码表示的机器数为:00110010

相加的结果为:10001101

数值最高位向符号位进位,但符号位向前无进位,故产生溢出。

B. 不产生溢出, -08H=-00001000B其补码表示的机器数为:11111000

-15H=-00010101B其补码表示的机器数为:11101011

相加的结果为:111100011

数值最高位向符号位进位,符号位同时也向前进位,故不产生溢出.

C.产生溢出,-51H=-01010001B其补码表示的机器数为:10101111

-3DH=-00111101B其补码表示的机器数为:11000011

相加的结果为:101110010

数值最高位向符号位无进位,但符号位向前进位,故产生溢出.

D.不产生溢出,2DH=00101101B其补码表示的机器数为:00101101

3CH=00111100B其补码表示的机器数为:00111100

相加的结果为:01101001

数值最高位向符号位无进位,符号位向前也无进位,故不产生溢出。

5.从键盘敲入一个大写字母，如何转换为与其相对应的小写字母？从键盘敲入16进制数字符0～F，如何转换为其相对应的二进制数(00000000～00001111)？

答：从键盘敲入一大写字母后,将其ASCII码加上20H,就转换成了与其相对应的小写字母。

从键盘敲入16进制数字符0～9后,将其ASCII码值减去30H,就转换成了与其相对应的二进制数.

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从键盘敲入16进制数字符A～F后,将其ASCII码值减去37H,就转换成了与其相对应的二进制数.

6.已知A=37、B=28，若A、B均以压缩的BCD码、非压缩的BCD码或ASCII码表示，分别写出三种情况下A+B的运算过程。注：A、B的各位以ASCII码表示时，运算结果的各位用非压缩的BCD码表示。

答：6．(1) A=37以压缩的BCD码表示为：00110111，B=28以压缩的BCD码表示为：00101000，A+B的运算为：

00110111

+ 00101000

01011111

+ 00000110

01100101

(2) A=37以非压缩的BCD码表示为：0111，

B=28以非压缩的BCD码表示为：1000，

A+B的运算为：

0111

+ 1000

1111

+ 0110

0101

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(3) A=37以ASCII码表示为：0111，B=28以ASCII码表示为：1000，A+B的运算为：

0111 先将各字节高4位清0

+ 1000

1111

+ 1111

1111 各字节高4位清0

0101

7.如果采用偶校验，下述两个数据的校验位的值是什么? 如果采用奇校验呢?

（1）0101010 （2）0011011

答：采用偶校验时，数据0101010的校验位的值是1，数据0011011的校验位的值是0；

采用奇校验时，数据0101010的校验位的值是0，数据0011011的校验位的值是1；

第三节

1. 已知一个逻辑函F=A+BC#+CD#+B#D，试写出其真值表。

答：其真值表为：

A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

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F 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

2.用公式法将下列逻辑函数化简为最简"与或"式:

(1) F=AB+A#C+(BC)#

(2) F=A#B#+(AB+AB#+A#B)C

答：(1)F=AB+A#C+B#+C#=AB+B#+A#C+C#=A+B#+A#+C#=1+B#+C#=1

(2)F=A#B#+(A(B+B#)+A#B)C=A#B#+(A+A#B)C=A#B#+(A+B)C=A#B#+(A#B#)#C=A#B#+C

3.现约定采用奇校验方法，且用每个字节的最高位做为该字节的校验位，试设计一个逻辑电路，传输前产生校验位，接收后进行校验。

答：与本节中给出的偶校验电路相比区别如下：（1）将校验位生成电路的最末级异或门改为同或门；（2）接收端校验电路相同，不过输出F为1时，可认为传输“无误”，输出F为0时，表示传输有误。

第四节

1.试述同步式R-S触发器与异步式R-S触发器的主要区别。

答：异步式R-S触发器时刻处于工作状态，只要输入端数据发生变化，马上可对输出端产生影响。而同步式R-S触发器是在异步式R-S触发器上增加了编人员构成的，只有在控制端C有效时才工作，此时其功能与异步式R-S触发器完全相同，而当控制端C无效时，触发器不工作。

2.边沿触发的触发器与电平触发的触发器相比优点是什么?

答：由于电平的维持时间相对较长，在打入一个有效数据后，若有效电平尚未消失时，数据端发生了变化，则有可能将这个不该打入的数据打入，造成错误。而对边沿触发型触发器，只要保证有效数据在电平变化的边沿处（瞬间）不变化，即可正确打入有效数据。

3.试述时序电路(如触发器)和组合逻辑电路(如译码器)的区别。

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答：组合逻辑电路的输出只依赖于当前的输入，即输出是输入的一个逻辑函数。而时序电路的输出不仅依赖于当前的输入，而且还依赖于该电路的当前状态，即其输出（次态）是输入和现态度的一个逻辑函数。

4.画出一个2-4译码器的逻辑电路图。

答：图略

5.画出串行加法器的逻辑电路图。

答：说明：在讲义图2-23(串行加法器的电路原理图)中的两个寄存器位置放上图2-12中的并行输入移位寄存器简化电路,并做出正确连接。

6.详细叙述总线缓冲器的作用。

答：总线缓冲器的作用主要是控制各路数据在总线上的交叉传送避免相互冲突，当几路数据都要向总线上传送时，就通过各路的缓冲器来解决，当一路传送时，缓冲器使其它各路数据与总线断开。

7.锁存器和寄存器有什么不同?

答：锁存器与寄存器都是用来暂存数据的器件，在本质上没有区别，不过寄存器的输出端平时不随输入端的变化而变化，只有在时钟有效时才将输入端的数据送输出端（打入寄存器），而锁存器的输出端平时总随输入端变化而变化，只有当锁存器信号到达时，才将输出端的状态锁存起来，使其不再随输入端的变化而变化。

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