计算机组成原理试题

（完整版）计算机组成原理期末考试试题及答案

计算机组成原理期末考试试题及答案

⼀、选择题

1、完整的计算机系统应包括______。D

A.运算器、存储器和控制器

B.外部设备和主机

C.主机和实⽤程序

D.配套的硬件设备和软件系统

2、计算机系统中的存储器系统是指______。D

存储器

存储器

C.主存储器

D.主存储器和外存储器

3、冯·诺依曼机⼯作⽅式的基本特点是______。B

A.多指令流单数据流

B.按地址访问并顺序执⾏指令

C.堆栈操作

D.存储器按内部选择地址

4、下列说法中不正确的是______。D

A.任何可以由软件实现的操作也可以由硬件来实现

B.固件就功能⽽⾔类似于软件，⽽从形态来说⼜类似于硬件

C.在计算机系统的层次结构中，微程序级属于硬件级，其他四级都是软件级

D.⾯向⾼级语⾔的机器是完全可以实现的

5、在下列数中最⼩的数为______。C

A.(101001)2

B.(52)8

C.(101001)BCD

D.(233)16

6、在下列数中最⼤的数为______。B

A.(10010101)2

B.(227)8

C.(143)5

D.(96)16

7、在机器中，______的零的表⽰形式是唯⼀的。B

A.原码

B.补码

C.反码

D.原码和反码

9、针对8位⼆进制数，下列说法中正确的是______。B

A.–127的补码为10000000

B.–127的反码等于0的移码B

C.+1的移码等于–127的反码

D.0的补码等于–1的反码

9、⼀个8位⼆进制整数采⽤补码表⽰，且由3个“1”和5个“0”组成，则最⼩值为______。

B

A.–127

B.–32

C.–125

D.–3

10、计算机系统中采⽤补码运算的⽬的是为了______。C

A.与⼿⼯运算⽅式保持⼀致

B.提⾼运算速度

C.简化计算机的设计

D.提⾼运算的精度

11、若某数x的真值为–0.1010，在计算机中该数表⽰为1.0110，则该数所⽤的编码⽅法是

______码。B

A.原

B.补

C.反

D.移

12、长度相同但格式不同的2种浮点数，假定前者阶段长、尾数短，后者阶段短、尾数长，

其他规定均相同,则它们可表⽰的数的范围和精度为______。B

A.两者可表⽰的数的范围和精度相同

B.前者可表⽰的数的范围⼤但精度低

C.后者可表⽰的数的范围⼤且精度⾼

D.前者可表⽰的数的范围⼤且精度⾼

13、某机字长32位，采⽤定点⼩数表⽰，符号位为1位，尾数为31位，则可表⽰的最⼤正

⼩数为______，最⼩负⼩数为______。D

A.+(231–1)

B.–(1–2-32)

C.+(1–2-31)≈+1

D.–(1–2-31)≈–1

14、运算器虽有许多部件组成，但核⼼部分是______。B

A.数据总线

B.算数逻辑运算单元

C.多路开关

D.通⽤寄存器

15、在定点⼆进制运算器中，减法运算⼀般通过______来实现。D

A.原码运算的⼆进制减法器

B.补码运算的⼆进制减法器

C.补码运算的⼗进制加法器

D.补码运算的⼆进制加法器

16、在定点运算器中，⽆论采⽤双符号位还是单符号位，必须有______，它⼀般⽤______

来实现。C

A.译码电路，与⾮门

B.编码电路，或⾮门

C.溢出判断电路，异或门

D.移位电路，与或⾮门

17、下列说法中正确的是______。D

A.采⽤变形补码进⾏加减运算可以避免溢出

B.只有定点数运算才有可能溢出，浮点数运算不会产⽣溢出

C.只有带符号数的运算才有可能产⽣溢出

D.将两个正数相加有可能产⽣溢出

18、在定点数运算中产⽣溢出的原因是______。C

A.运算过程中最⾼位产⽣了进位或借位

B.参加运算的操作数超过了机器的表⽰范围

C.运算的结果的操作数超过了机器的表⽰范围

D.寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位

19、下溢指的是______。A

A.运算结果的绝对值⼩于机器所能表⽰的最⼩绝对值

B.运算的结果⼩于机器所能表⽰的最⼩负数

C.运算的结果⼩于机器所能表⽰的最⼩正数

D.运算结果的最低有效位产⽣的错误

20、存储单元是指________。B

A.存放⼀个⼆进制信息位的存储元

B.存放⼀个机器字的所有存储元集合

C.存放⼀个字节的所有存储元集合

D.存放两个字节的所有存储元集合

21、和外存储器相⽐，内存储器的特点是________。C

A.容量⼤、速度快、成本低

B.容量⼤、速度慢、成本⾼

C.容量⼩、速度快、成本⾼

D.容量⼩、速度快、成本低

22、某计算机字长16位，存储器容量64KB，若按字编址，那么它的寻址范围是________。B

A.64K

B.32K

C.64KB

D.32KB

23、某DRAM芯⽚，其存储容量为512K×8位，该芯⽚的地址线和数据线数⽬为_______。C

A.8，512

B.512，8

C.18，8

D.19，8

24、某计算机字长32位，其存储容量为4MB，若按字编址，它的寻址范围是________。D

A.1M

B.4MB

C.4M

D.1MB

25、主存储器和CPU之间增加Cache的⽬的是________。A

A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题

B.扩⼤主存储器的容量

C.扩⼤CPU中通⽤寄存器的数量

D.既扩⼤主存容量⼜扩⼤CPU通⽤寄存器数量

26、EPROM是指________。D

A.只读存储器

B.随机存储器

C.可编程只读存储器

D.可擦写可编程只读存储器

27、寄存器间接寻址⽅式中，操作数处在__________。B

A.通⽤寄存器

B.内存单元

C.程序计数器

D.堆栈

28、扩展操作码是__________。D

A.操作码字段外辅助操作字段的代码

B.操作码字段中⽤来进⾏指令分类的代码

C.指令格式中的操作码

D.⼀种指令优化技术，不同地址数指令可以具有不同的操作码长度

29、指令系统中采⽤不同寻址⽅式的⽬的主要是__________。B

A.实现存储程序和程序控制

B.缩短指令长度、扩⼤寻址空间、提⾼编程灵活性

C.可以直接访问外存

D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

30、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的⼀个操作数外，另⼀个数常

采⽤__________。C

A.堆栈寻址模式

B.⽴即寻址⽅式

C.隐含寻址⽅式

D.间接寻址⽅式

31、对某个寄存器中操作数的寻址⽅式称为__________寻址。C

A.直接

B.间接

C.寄存器

D.寄存器间接

32、寄存器间接寻址⽅式中，操作数处在__________。B

A.通⽤寄存器

B.主存单元

C.程序计数器

D.堆栈

33、变址寻址⽅式中，操作数的有效地址等于__________。C

A.基值寄存器内容加上形式地址(位移量)

B.堆栈指⽰器内容加上形式地址

C.变址寄存器内容加上形式地址

D.程序计数器内容加上形式地址

34、程序控制类指令的功能是__________。D

A.进⾏算术运算和逻辑运算

B.进⾏主存与CPU之间的数据传送

C.进⾏CPU和I/O设备之间的数据传送

D.改变程序执⾏的顺序

35、同步控制⽅式是__________。C

A.只适⽤于CPU控制的⽅式

B.只适⽤于外设控制的⽅式

C.由统⼀时序信号控制的⽅式

D.所有指令执⾏时间都相同的⽅式

36、异步控制⽅式常⽤于__________作为其主要控制⽅式。A

A.在单总线结构计算机中访问主存与外设时

B.微型机的CPU控制中

C.组合逻辑控制的CPU中

D.微程序控制器中

37、在⼀个微周期中__________。D

A.只能执⾏⼀个微操作

B.能执⾏多个微操作，但它们⼀定是并⾏操作的

C.能顺序执⾏多个微操作

D.只能执⾏相斥性的操作

38、指令周期是指__________。C

从主存取出⼀条指令的时间

执⾏⼀条指令的时间

从主存取出⼀条指令加上执⾏这条指令的时间

D.时钟周期时间

39、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是__________。B

A.主存地址寄存器

B.程序计数器

C.指令寄存器

D.状态寄存器

40、中央处理器是指__________。C

A.运算器

B.控制器

C.运算器和控制器

D.运算器、控制器和主存储器

41、计算机操作的最⼩时间单位是__________。A

A.时钟周期

B.指令周期

周期

D.外围设备

42、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是__________。B

A.每⼀条机器指令由⼀条微指令来执⾏

B.每⼀条机器指令由⼀段⽤微指令编成的微程序来解释执⾏

C.⼀段机器指令组成的程序可由⼀条微指令来执⾏

D.⼀条微指令由若⼲条机器指令组成

43、为了确定下⼀条微指令的地址，通常采⽤断定⽅式，其基本思想是__________。C

A.⽤程序计数器PC来产⽣后继续微指令地址

B.⽤微程序计数器µPC来产⽣后继微指令地址

C.通过微指令控制字段由设计者指定或者由设计者指定的判别字段控制产⽣后继微指

令地址

D.通过指令中指令⼀个专门字段来控制产⽣后继微指令地址

44、就微命令的编码⽅式⽽⾔，若微操作命令的个数已确定，则__________。B

A.直接表⽰法⽐编码表⽰法的微指令字长短

B.编码表⽰法⽐直接表⽰法的微指令字长短

C.编码表⽰法与直接表⽰法的微指令字长相等

D.编码表⽰法与直接表⽰法的微指令字长⼤⼩关系不确定

45、下列说法中正确的是__________。B

A.微程序控制⽅式和硬布线控制⽅式相⽐较，前者可以使指令的执⾏速度更快

B.若采⽤微程序控制⽅式，则可⽤µPC取代PC

C.控制存储器可以⽤掩模ROM、EPROM或闪速存储器实现

D.指令周期也称为CPU周期

46、系统总线中地址线的功⽤是。C

A.⽤于选择主存单元

B.⽤于选择进⾏信息传输的设备

C.⽤于指定主存单元和I/O设备接⼝电路的地址

D.⽤于传送主存物理地址和逻辑地址

47、数据总线的宽度由总线的定义。A

A.物理特性

B.功能特性

C.电⽓特性

D.时间特性

48、在单机系统中，多总线结构的计算机的总线系统⼀般由组成。A

A.系统总线、内存总线和I/O总线

B.数据总线、地址总线和控制总线

C.内部总线、系统总线和I/O总线

总线、VESA总线和PCI总线

49、下列陈述中不正确的是。A

A.总线结构传送⽅式可以提⾼数据的传输速度

B.与独⽴请求⽅式相⽐，链式查询⽅式对电路的故障更敏感

总线采⽤同步时序协议和集中式仲裁策略

D.总线的带宽即总线本⾝所能达到的最⾼传输速率

50、中断发⽣时，由硬件更新程序计数器PC，⽽不是由软件完成，主要是为了________。C

A.能进⼊中断处理程序并正确返回源程序

B.节省内容

C.提⾼处理机的速度

D.使中断处理程序易于编址，不易出错

51、在I/O设备、数据通道、时钟和软件这4项中，可能成为中断源的是________。D

A.I/O设备

B.I/O设备和数据通道

C.I/O设备、数据通道和时钟

D.I/O设备、数据通道、时钟和软件

52、单级中断与多级中断的区别是________。A

A.单级中断只能实现单中断，⽽多级中断可以实现多重中断

B.单级中断的硬件结构是⼀维中断，⽽多级中断的硬件结构是⼆维中断

C.单级中断处理机只通过⼀根外部中断请求线接到它的外部设备系统；⽽多级中断，

每⼀个I/O设备都有⼀根专⽤的外部中断请求线

53、在单级中断系统中，CPU⼀旦响应中断，则⽴即关闭________标志，以防⽌本次中断

服务结束前同级的其他中断源产⽣另⼀次中断进⾏⼲扰。A

A.中断允许

B.中断请求

C.中断屏蔽

54、为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的⽅法是采⽤________。B

A.通⽤寄存器

B.堆栈

C.储存器

D.外存

55、为实现CPU与外部设备并⾏⼯作，必须引⼊的基础硬件是________。A

A.缓冲器

B.通道

C.时钟

D.相联寄存器

56、中断允许触发器⽤来________。D

A.表⽰外设是否提出了中断请求

是否响应了中断请求

是否在进⾏中断处理

D.开放或关闭可屏蔽硬中断

57、采⽤DMA⽅式传递数据时，每传送⼀个数据就要占⽤⼀个________时间。C

A.指令周期

B.机器周期

C.存储周期

D.总线周期

58、周期挪⽤⽅式常⽤于________⽅式的输⼊/输出中。A

B.中断

C.程序传送

D.通道

59、通道是重要的I/O⽅式，其中适合连接⼤量终端及打印机的通道是________。C

A.数组多路通道

B.选择通道

C.字节多路通道

60、磁表⾯存储器不具备的特点是______。C

A.存储密度⾼

B.可脱机保存

C.速度快

D.容量⼤

61、计算机的外部设备是指______。D

A.输⼊/输出设备

B.外存设备

C.远程通信设备

D.除了CPU和内存以外的其他设备

62、在微型机系统中外部设备通过______与主板的系统总线相连接。B

A.累加器

B.设备控制器

C.计数器

D.寄存

⼆、简答题

1、冯·诺依曼型计算机的基本特点是什么？

答：冯?诺依曼原理的基本思想是：

采⽤⼆进制形式表⽰数据和指令。指令由操作码和地址码组成。

将程序和数据存放在存储器中，使计算机在⼯作时从存储器取出指令加以执⾏，⾃动完成计算任务。这就是“存储程序”和“程

序控制”（简称存储程序控制）的概念。

指令的执⾏是顺序的，即⼀般按照指令在存储器中存放的顺序执⾏，程序分⽀由转移指令实现。

计算机由存储器、运算器、控制器、输⼊设备和输出设备五⼤基本部件组成，并规定了5部分的基本功能。

冯?诺依曼型计算机的基本特点也可以⽤“存储程序”和“程序控制”来⾼度概括。2、计算机硬件有哪些部件，各部件的作⽤是什

么？

答：计算机的硬件系统由有形的电⼦器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、输⼊输出设备及总线系统组成。⽽总线

分为数据总线、地址总线、控制总线，其结构有单总线结构、双总线结构及多总线结构。存储器（Memory）是⽤来存放数据

和程序的部件；运算器是对信息进⾏运算处理的部件；控制器是整个计算机的控制核⼼。它的主要功能是读取指令、翻译指令

代码、并向计算机各部分发出控制信号，以便执⾏指令；输⼊设备能将数据和程序变换成计算机内部所能识别和接受的信息⽅

式，并顺序地把它们送⼊存储器中；输出设备将计算机处理的结果以⼈们能接受的或其它机器能接受的形式送出。

3、什么是总线？以总线组成计算机有哪⼏种组成结构？

答：总线（Bus）就是计算机中⽤于传送信息的公⽤通道，是为多个部件服务的⼀组信息传送连接线。按照总线的连接⽅式，

计算机组成结构可以分为单总线结构、双总线结构和多总线结构等（详细内容见第7章）。

4、什么是硬件、软件和固件？什么是软件和硬件的逻辑等价？在什么意义上软件和硬件是

不等价的？

答：计算机硬件（Hardware）是指构成计算机的所有实体部件的集合，通常这些部件由电路（电⼦元件）、机械等物理部件

组成。计算机软件（Software）是指能使计算机⼯作的程序和程序运⾏时所需要的数据，以及与这些程序和数据有关的⽂字说

明和图表资料，其中⽂字说明和图表资料⼜称为⽂档。固件（Firmware）是⼀种介于传统的软件和硬件之间的实体，功能上

类似软件，但形态上⼜是硬件。微程序是计算机硬件和软件相结合的重要形式。

软件和硬件的逻辑等价含义：

（1）任何⼀个由软件所完成的操作也可以直接由硬件来实现

（2）任何⼀条由硬件所执⾏的指令也能⽤软件来完成

在物理意义上软件和硬件是不等价的。

5、计算机系统按程序设计语⾔划分为哪⼏个层次？

答：计算机系统是⼀个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序级、⼀般机器级、操作系统级、汇编语⾔级、⾼级

语⾔级组成，每⼀级上都能创造程序设计，且得到下级的⽀持。

6、解释如下概念：ALU，CPU，主机和字长。

答：算术逻辑运算部件（ALU：ArithmeticLogicUnit），是运算器的核⼼组成，功能是

完成算数和逻辑运算。“中央处理单元”（CPU：CentralProcessingUnit）包括运算器和控制器，是计算机的信息处理的中⼼

部件。存储器、运算器和控制器在信息处理操作中起主要作⽤，是计算机硬件的主体部分，通常被称为“主机”。字长决定了计

算机的运算精度、指令字长度、存储单元长度等，可以是8/16/32/64/128位（bit）等。

7、常⽤的计算机性能指标有哪些？

答：评价计算机性能是⼀个复杂的问题，早期只限于字长、运算速度和存储容量3⼤指标。⽬前要考虑的因素有如下⼏个⽅

⾯。

(1)主频

主频很⼤程度上决定了计算机的运⾏速度，它的单位是兆赫兹(MHz)。

(2)字长

字长决定了计算机的运算精度、指令字长度、存储单元长度等，可以是8/16/32/64/128位(bit)。

(3)运算速度

衡量计算机运算速度的早期⽅法是每秒执⾏加法指令的次数，现在通常⽤等效速度。

(4)存储容量

以字为单位的计算机常以字数乘字长来表明存储容量。

(5)可靠性

系统是否运⾏稳定⾮常重要，常⽤平均⽆故障时间(MTBF)衡量。

(6)可维护性

系统可维护性是指系统出了故障能否尽快恢复，可⽤平均修复时间(MTRF)表⽰，它是指从故障发⽣到机器修复平均所需要的

时间。

(7)可⽤性

是指计算机的使⽤效率。

(8)兼容性

兼容是⼴泛的概念，是指设备或程序可以⽤于多种系统的性能。兼容使得机器的资源得以继承和发展，有利于计算机的推⼴和

普及。

8、多媒体的含义是什么？

答：多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展⽰两个以上不同信息类型媒体的技术。计算机信息的形式可以是⽂

字、声⾳、图形和图象等。

9、简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。

答：现代计算机系统是⼀个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。

第0级为硬件组成的实体。

第1级是微程序级。这级的机器语⾔是微指令集，程序员⽤微指令编写的微程序⼀般是直接由硬件执⾏的。

第2级是传统机器级。这级的机器语⾔是该机的指令集，程序员⽤机器指令编写的程序可以由微程序进⾏解释。

第3级操作系统级。从操作系统的基本功能来看，⼀⽅⾯它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另⼀⽅⾯它⼜是传统机器的

延伸。

第4级是汇编语⾔级。这级的机器语⾔是汇编语⾔，完成汇编语⾔翻译的程序叫做汇编程序。

第5级是⾼级语⾔级。这级的机器语⾔就是各种⾼级语⾔，通常⽤编译程序来完成⾼级语⾔翻译⼯作。

第6级是应⽤语⾔级。这⼀级是为了使计算机满⾜某种⽤途⽽专门设计的，因此这⼀级语⾔就是各种⾯向问题的应⽤语⾔。

10、计算机系统的主要技术指标有哪些？

计算机系统的主要技术指标有：机器字长、数据通路宽度、主存储器容量和运算速度等。

机器字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、寄存器的位数决定的。

数据通路宽度是指数据总线⼀次所能并⾏传送信息的位数。

主存储器容量是指主存储器所能存储的全部信息。

运算速度与机器的主频、执⾏什么样的操作、主存储器本⾝的速度等许多因素有关。11、试计算采⽤32×32点阵字形的⼀个汉

字字形占多少字节？存储6763个16×16点阵以及24×24点阵字形的汉字库各需要多少存储容量？

答：128B216416B486936B

12、海明校验码的编码规则有哪些？

答：若海明码的最⾼位号为m，最低位号为1，即ＨmＨm-1…Ｈ2Ｈ1，则海明码的编码规则是：（1）校验位与数据位之和为

m，每个校验位Pi在海明码中被分在位号2i-1的位置上，其余各位为数据位，并按从低向⾼逐位依次排列的关系分配各数据

位。

（2）海明码的每⼀位位码Hi（包括数据位和校验位）由多个校验位校验，其关系是被校验的每⼀位位号要等于校验它的各校

验位的位号之和。

13、简述CRC码的纠错原理。

答：CRC码是⼀种纠错能⼒较强的编码。在进⾏校验时，将CRC码多项式与⽣成多项式G(X)相除，若余数为0，则表明数据

正确；当余数不为0时，说明数据有错。只要选择适当的⽣成多项式G(X)，余数与CRC码出错位位置的对应关系是⼀定的，由

此可以⽤余数作为依据判断出错位置从⽽纠正错码。

14、运算器由哪⼏部分组成？

答：运算器的基本结构应包括以下⼏个部分：

(1)能实现算术和逻辑运算功能的部件ALU；

(2)存放待加⼯的信息或加⼯后的结果信息的通⽤寄存器组；

(3)按操作要求控制数据输⼊的部件：多路开关或数据锁存器；

(4)按操作要求控制数据输出的部件：输出移位和多路开关；

(5)计算器与其它部件进⾏信息传送的总线以及总线接收器与发送器；总线接收

器与发送器通常是由三态门构成的。

15、主存储器有哪些性能指标？它们的含义是什么？

答：存储器的性能指标是对存储器进⾏设计、使⽤和提⾼时的主要依据，存储器性能指标也称为存储器参数。

（1）存储容量是指⼀个功能完备的存储器所能容纳的⼆进制信息总量，即可存储多少位⼆进制信息代码。

（2）存储器速度：存储器取数时间和存储器存取周期

（3）数据传输率：单位时间可写⼊存储器或从存储器取出信息的最⼤数量，称为数据传输率或称为存储器传输带宽bM

（4）可靠性存储器的可靠性是指在规定时间内存储器⽆故障的情况，⼀般⽤平均⽆故障时间MTBF来衡量。

（5）价格：⼜称成本，它是衡量主存储器经济性能的重要指标。

16、主存的基本组成有哪些部分？各部分主要的功能是什么？

答：主存储器的基本组成：

（1）贮存信息的存储体。⼀般是⼀个全体基本存储单元按照⼀定规则排列起来的存储阵列。存储体是存储器的核⼼。

（2）信息的寻址机构，即读出和写⼊信息的地址选择机构。这包括：地址寄存器（MAR）和地址译码器。地址译码器完成地

址译码，地址寄存器具有地址缓冲功能。

（3）存储器数据寄存器MDR。在数据传送中可以起数据缓冲作⽤。

（4）写⼊信息所需的能源，即写⼊线路、写驱动器等。

（5）读出所需的能源和读出放⼤器，即读出线路、读驱动器和读出放⼤器。

（6）存储器控制部件。包括主存时序线路、时钟脉冲线路、读逻辑控制线路，写或重写逻辑控制线路以及动态存储器的定时

刷新线路等，这些线路总称为存储器控制部件。17、静态MOS存储元、动态MOS存储元各有什么特点？

答：在MOS半导体存储器中，根据存储信息机构的原理不同，⼜分为静态MOS存储器（SRAM）和动态MOS存储器

（DRAM），前者利⽤双稳态触发器来保存信息，只要不断电，信息不会丢失，后者利⽤MOS电容存储电荷来保存信息，使

⽤时需不断给电容充电才能使信息保持。

18、什么是刷新？为什么要刷新？有哪⼏种常⽤的刷新⽅式？

答：对动态存储器要每隔⼀定时间（通常是2ms）给全部基本存储元的存储电容补充⼀次电荷，称为RAM的刷新，2ms是刷新

间隔时间。由于存放信息的电荷会有泄漏，动态存储器的电荷不能象静态存储器电路那样，由电源经负载管源源不断地补充，

时间⼀长，就会丢失信息，所以必须刷新。常⽤的刷新⽅式有两种：集中式刷新、分布式刷新。

19、简要说明提⾼存储器速度有哪些措施？

答：⾼速缓冲存储器、多体交叉存储器。

20、Cache有哪些特点？

答：Cache具有如下特点：

(1)位于CPU与主存之间，是存储器层次结构中级别最⾼的⼀级。

(2)容量⽐主存⼩，⽬前⼀般有数KB到数MB。

(3)速度⼀般⽐主存快5~10倍，通常由存储速度⾼的双极型三极管或SRAM组成。

(4)其容量是主存的部分副本。

(5)可⽤来存放指令，也可⽤来存放数据。

(6)快存的功能全部由硬件实现，并对程序员透明。

21、如何区别存储器和寄存器？两者是⼀回事的说法对吗？

答：存储器和寄存器不是⼀回事。存储器在CPU的外边，专门⽤来存放程序和数据，访问存储器的速度较慢。寄存器属于

CPU的⼀部分，访问寄存器的速度很快。

22、存储器的主要功能是什么？为什么要把存储系统分成若⼲个不同层次？主要有哪些层次？

答：存储器的主要功能是⽤来保存程序和数据。存储系统是由⼏个容量、速度和价格各

不相同的存储器⽤硬件、软件以及硬件与软件相结合的⽅法连接起来的系统。把存储系统分成若⼲个不同层次的⽬的是为了解

决存储容量、存取速度和价格之间的⽭盾。由⾼速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层

次，其中⾼速缓冲和主存间称为Cache－主存存储层次（Cache存储系统）；主存和辅存间称为主存－辅存存储层次（虚拟存

储系统）。

23、说明存储周期和存取时间的区别。

答：存取周期是指主存进⾏⼀次完整的读写操作所需的全部时间，即连续两次访问存储器操作之间所需要的最短时间。存取时

间是指从启动⼀次存储器操作到完成该操作所经历的时间。存取周期⼀定⼤于存取时间。

24、指令格式设计的准则有哪些？

答：⼀台计算机选择怎样的指令格式，涉及多⽅⾯因素。⼀般要求指令的字长要短⼀些，以得到时间和空间上的优势。但指令

也必须有⾜够的长度以利于增加信息量。再者，指令字长⼀般应是机器字符长度的整数倍以便存储系统的管理。另外，指令格

式的设计还与如何选定指令中操作数地址的位数有关。

25、指令是灵活多变的，体现在哪些⽅⾯？

答：指令是灵活多变的，主要体现在以下⼏个⽅⾯：指令格式多样；寻址⽅式丰富；指令类型多种；操作码位数可随地址码个

数变化⽽变化（扩展操作码⽅式）；指令长度可变等。

26、试⽐较基址寻址和变址寻址的异同点。

答：基址寻址⽅式和变址寻址⽅式，在形式上是类似的。但⽤户可使⽤变址寻址⽅式编写程序，⽽基址寻址⽅式中对于基址寄

存器，⽤户程序⽆权操作和修改，由系统软件管理控制程序使⽤特权指令来管理的。再者基址寻址⽅式主要⽤以解决程序在存

储器中的定位和扩⼤寻址空间等问题。

27、堆栈是什么？它有什么特点？功能有哪些？

答：（1）堆栈的概念

是若⼲个存储单元(或寄存器)的有序集合，它顺序地存放⼀组元素。

数据的存取都只能在栈顶单元内进⾏，即数据的进栈与出栈都只能经过栈顶单元

这个“出⼊⼝”。

堆栈中的数据采⽤“先进后出”或“后进先出”的存取⼯作⽅式。

（2）堆栈结构在计算机中的作⽤

具有堆栈结构的机器使⽤零地址指令，这不仅合指令长度短，指令结构简单，机器硬件简化。

实现程序调⽤，⼦程序嵌套调⽤和递归调⽤。

对于“中断”技术，堆栈更是不可缺少的，保存“断点”和“现场”。

（3）堆栈的操作

设数据进栈⽅向为从⾼地址向低地址发展，当向堆栈压⼊数据时，SP的内容先⾃动递减⽽指向⼀个新的空栈顶单元，再把数

据写⼊此栈顶单元；当数据弹出堆栈时，⽴即读出SP所指向的栈顶单元内容，再把SP内容⾃动递增⽽指向新的栈顶位置。即

PUSHX；(SP)-1→SP

(X)→(SP)

POPX；((SP))→X

(SP)+1SP

28、指令长度和机器字长有什么关系？半字长指令、单字长指令、双字长指令分别表⽰什么？

答：指令长度与机器字长没有固定关系，指令长度可以等于机器字长，也可以⼤于或⼩于机器字长。通常，把指令长度等于机

器字长的指令称为单字长指令；指令长度等于半个机器字长的指令称为半字长指令；指令长度等于两个机器字长的指令称为双

字长指令。

29、计算机进⾏程序控制⼯作的基本原理是怎样的？

答：程序控制原理：

（1）编程；

（2）送MM（通过输⼊设备）；

（3）机器⼯作时，是按⼀定的序列逐条取出指令，分析指令，执⾏指令，并⾃动转到下⼀条指令执⾏，直到程序规定的任务

完成；

（4）程序控制由控制器承担，程序存储由存储器完成。

30、控制器的基本功能是什么？基本组成部件包括哪些？

答：控制器的基本功能就是负责指令的读出，进⾏识别和解释，并指挥协调各功能部件执⾏指令。控制器的基本结构包括：指

令部件、时序部件、微操作控制线路、中断控制逻辑。

31、微程序控制的基本思想是什么？

答：微程序控制技术在现今计算机设计中得到⼴泛的采⽤，其实质是⽤程序设计的思想⽅法来组织操作控制逻辑。

32、说明机器指令和微指令的关系。

答：抽象级别不同。机器指令是由⼀组⼆进制代码组成的。微指令是具有微地址的控制字。⼀系列微指令的有序集合构成微程

序。在微程序控制逻辑法中，机器指令由微程序实现。格式不同。机器指令包括操作码和操作数地址码字段，微指令根据编译

法的不同有多种情况，⼀般包括微操作信息和下地址字段。

33、控制器有哪⼏种控制⽅式？各⾃有什么特点？

答：控制器的控制⽅式可以分为3种：同步控制⽅式、异步控制⽅式和联合控制⽅式。

同步控制控制⽅式的各项操作都由统⼀的时序信号控制，在每个机器周期中产⽣统⼀数⽬的节拍电位和⼯作脉冲。这种控制⽅

式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成较⼤数量的时间浪费，从⽽影响了指令的执⾏

速度。

异步控制⽅式的各项操作不采⽤统⼀的时序信号控制，⽽根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占⽤多少时间。

异步控制⽅式没有时间上的浪费，因⽽提⾼了机器的效率，但是控制⽐较复杂。

联合控制⽅式是同步控制和异步控制相结合

34、指令和数据都存放在主存，如何识别从主存储器中取出的是指令还是数据？

答：指令和数据都存放在主存，它们都以⼆进制代码形式出现，区分的⽅法为：

（1）取指令或数据时所处的机器周期不同：取指周期取出的是指令；分析、取数或执⾏周期取出的是数据。

（2）取指令或数据时地址的来源不同：指令地址来源于程序计算器；数据地址来源于

地址形成部件。

35、什么是微指令和微操作？微程序和机器指令有何关系？微程序和程序之间有何关系？

答：微指令是控制计算机各部件完成某个基本微操作的命令。微操作是指计算机中最基本的、不可再分解的操作。微指令和微

操作是⼀⼀对应的，微指令是微操作的控制信号，微操作是微指令的操作过程。微指令是若⼲个微命令的集合。微程序是机器

指令的实时解释器，每⼀条机器指令都对应⼀个微程序。

微程序和程序是两个不同的概念。微程序是由微指令组成的，⽤于描述机器指令，实际上是机器指令的实时解释器，微程序是

由计算机的设计者事先编制好并存放在控制存储器中的，⼀般不提供给⽤户；程序是由机器指令组成的，由程序员事先编制好

并存放在主存放器中。

36、⽐较⽔平微指令和垂直微指令的优缺点。

答：（1）⽔平型微指令并⾏操作能⼒强、效率⾼并且灵活性强，⽽垂直型微指令则较差。（2）⽔平型微指令执⾏⼀条指令

的时间短，垂直型微指令执⾏时间长。3）由⽔平型微指令解释指令的微程序，因⽽具有微指令字⽐较长，但微程序短的特

点，⽽垂直型微指令则正好相反。

（4）⽔平型微指令⽤户难以掌握，⽽垂直型微指令与指令相似，相对来说⽐较容易。

37、⽐较单总线、双总线和多总线结构的性能特点。

答：在单总线结构中，要求连接到总线上的逻辑部件必须⾼速运⾏，以便在某些设备需要使⽤总线时，能迅速获得总线控制

权；⽽当不再使⽤总线时，能迅速放弃总线控制权。否则，由于⼀条总线由多种功能部件共⽤，可能导致很⼤的时间延迟。

在双总线结构中，存在2种总线：存储总线，⽤于CPU与主存储器的信息交换；I/O总线，⽤于外设与主机的信息交换。

在双总线结构的基础之上，为了使⾼速外设(如磁盘机)能⾼速度地与主存储器进⾏数据交换，在⾼速外设与主存储器之间可以

增设直接存储器访问(DMA：DirectMemoryAccess)⽅式的⾼速I/O总线(DMA总线)，从⽽形成多总线结构

38、什么叫总线周期、时钟周期、指令周期？它们之间⼀般有什么关系？

答：时钟周期是系统⼯作的最⼩时间单位，它由计算机主频决定；总线周期指总线上两个设备进⾏⼀次信息传输所需要的时间

（如CPU对存储器或I/O端⼝进⾏⼀次读/写操作所需的时间）；指令周期指CPU执⾏⼀条指令所需要的时间。

三者之间的关系是：时钟周期是基本动作单位；⼀个总线周期通常由n个时钟周期组成；⽽⼀个指令周期中可能包含有⼀个或

⼏个总线周期，也可能⼀个总线周期都没有，这取决于该指令的功能。

39、说明总线结构对计算机系统性能的影响。

答：主要影响有以下三⽅⾯：

（1）最⼤存储容量

单总线系统中，最⼤内存容量必须⼩于由计算机字长所决定的可能地址总线。

双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响

（2）指令系统

双总线系统，必须有专门的I/O指令系统

单总线系统，访问内存和I/O使⽤相同指令

（3）吞吐量

总线数量越多，吞吐能⼒越⼤

40、接⼝电路在系统结构中的作⽤是什么？

答：外设接⼝（或叫作I/O接⼝）是主机和外设（控制器）之间的实体部件，是实现主机与外设之间信息交换所必不可少的硬

件⽀持。

41、接⼝电路应具备哪些基本功能？

答：接⼝电路应具有的基本的功能：（1）数据的暂存与缓冲；（2）保存设备的⼯作状态；（3）信息交换⽅式的控制；

（4）通信联络控制；（5）外设的识别；（6）数据格式的变换控制。

42、外部设备在系统中如何编址，如何与主机连接？

答：通常根据与存储器地址的关系，有两种编址⽅式。

（1）统⼀编址：指外设接⼝中的I/O寄存器和主存单元⼀样看待，将它们和主存单元组合在⼀起编排地址；或者说，将主存的

⼀部分地址空间⽤作I/O地址空间。这样就可以⽤访问主存的指令去访问外设的某个寄存器，因⽽也就不需要专门的I/O指令，

可以简化CPU的设计。

（2）单独编址：为了更清楚地区别I/O操作和存储器操作，I/O地址通常与存储地址分开独⽴编址。这样，在系统中就存在了

另⼀种与存储地址⽆关的I/O地址，CPU也必须具有专⽤于输⼊输出操作的I/O指令和控制逻辑。

43、什么是I/O组织⽅式？有哪⼏种I/O组织⽅式？各⾃的特点是什么？

答：I/O组织是指计算机主机与外部设备之间的信息交换⽅式。计算机主机与外设之间的信息交换⽅式有5种：程序查询式、中

断式、DMA式、通道式、外围处理机⽅式。

从系统结构的观点看，前两种⽅式是以CPU为中⼼的控制，都需要CPU执⾏程序来进⾏I/O数据传送，⽽DMA式和通道式这两

种⽅式是以主存贮器为中⼼的控制，数据可以在主存和外设之间直接传送。对于最后⼀种⽅式，则是⽤微型或⼩型计算机进⾏

输⼊和输出控制。程序查询和程序中断⽅式适⽤于数据传输率⽐较低的外设，⽽DMA、通道和外围处理机使⽤于数据传输率

⽐较⾼的外设。程序查询式控制简单，但系统效率很低；中断式通过服务程序完成数据交换，实现了主机与外设的并⾏性；

DMA式通过硬件实现了数据传送，速度快，但只能控制同⼀类外设；通道式采⽤执⾏通道程序实现对不同类型设备的控制和

管理，并⾏性进⼀步提⾼；外围处理机⽅式具有更⼤的灵活性和并⾏性。

44、查询⽅式和中断⽅式的主要异同点是什么？

答：两种⽅式都是以CPU为中⼼的控制⽅式，都需要CPU执⾏程序来进⾏I/O数据传送。程序查询式控制简单，但系统效率很

低，⽆法实现并⾏操作；中断式通过服务程序完成数据交换，实现了主机与外设的并⾏性。

45、什么是中断？中断技术给计算机系统带来了什么作⽤？

答：中断是指这样⼀个过程：当计算机执⾏正常程序时，系统中出现某些异常情况或特殊请求，CPU暂停它正在执⾏的程

序，⽽转去处理所发⽣的事件；CPU处理完毕后，⾃动返回到原来被中断了的程序继续运⾏。中断的作⽤：（1）主机与外部

设备并⾏⼯作；（2）实现实时处理；（3）硬件故障处理；（4）实现多道程序和分时操作。

46、中断系统为什么要进⾏中断判优？何时进⾏中断判优？如何进⾏判优？

答：（1）中断优先级有两个⽅⾯的含义：（A）⼀是中断请求与CPU现⾏程序优先级的问题；（B）另⼀含义是各中断源之

间，谁更迫切的问题。（2）⽅法：（A）软件；（B）硬件：为了得到较⾼的效率，⼀般采⽤硬件判优⽅法。判优逻辑随着判

优⽅案的不同可有不同的结构，其组成部分既可能在设备接⼝之中，也可能在CPU内部，也可能这两部分都有。

其作⽤是决定CPU的响应并且找出最⾼优先请求者，如果确定接收这个请求的话，就由CPU发出中断响应信号INTA。（C）

软硬件结合。中断判优发⽣在中断过程的第⼆步，中断请求之后，中断响应之前。

47、外部设备有哪些主要功能？可以分为哪些⼤类？各类中有哪些典型设备？

答：外部设备的主要功能有数据的输⼊、输出、成批存储以及对信息的加⼯处理等。外部设备可以分为五⼤类：输⼊输出设

备、辅助存储器、终端设备、过程控制设备和脱机设备。其典型设备有键盘、打印机、磁盘、智能终端、数/模转换器和键盘

－软盘数据站等。

48、磁表⾯存储器的特点有哪些？

答：磁表⾯存储器有如下显著的特点：

（1）存储密度⾼，记录容量⼤，每位价格低；

（2）记录介质可以重复使⽤；

（3）记录信息可长时间保存⽽不致丢失；

（4）⾮破坏性读出，读出时不需再⽣信息；

（5）存取速度较低，机械结构复杂，对⼯作环境要求较严。

三、分析与计算题

1、设机器字长32位，定点表⽰，尾数31位，数符1位，问：

(1)定点原码整数表⽰时，最⼤正数是多少？最⼤负数是多少？

(2)定点原码⼩数表⽰时，最⼤正数是多少？最⼤负数是多少？

答：（1

数值=（231–1）10

数值=-（231–1）10

（2）定点原码⼩数表⽰：

最⼤正数=（1–2-31）10

最⼤负数=-（1–2-31）10

2、现有1024×1的存储芯⽚，若⽤它组成容量为16K×8的存储器。试求：

(1)实现该存储器所需的芯⽚数量？

(2)若将这些芯⽚分装在若⼲个块板上，每块板的容量为4K×8，该存储器所需的地

址线总位数是多少？其中⼏位⽤于选板？⼏位⽤于选⽚？⼏位⽤作⽚内地址？

答：（1）需1024×1的芯⽚128⽚。

（2）该存储器所需的地址线总位数是14位，其中2位⽤于选板，2位⽤于选⽚，10位⽤作⽚内地址。

3、设存储器容量为32位，字长64位，模块数m=8，分别⽤顺序⽅式和交叉⽅式进⾏组

织。若存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期为50ns，则顺序存储器和交叉存储器带宽各是多少?

答：顺序存储器和交叉存储器连续读出m=8个字的信息总量都是：

q=64位×8=512位

顺序存储器和交叉存储器连续读出8个字所需的时间分别是：

t2=mT=8×200ns=1600ns=16×10-7（S）

t1=T+（m–1）t=200ns+7×50ns=550ns=5.5×10-7（S）顺序存储器带宽W2=q/t2=512/（16×10-7）=32×

107（位/S）

交叉存储器带宽W1=q/t1=512/（5.5×10-7）=73×107（位/S）

4、CPU的地址总线16根(A15~A0，A0是低位)，双向数据总线16根(D15~D0)，控制总线

中与主存有关的信号有!MREQ(允许访存，低电平有效)，R/!W(⾼电平读命令，低电平写命令)。主存地址空间分配如下：

0~8191为系统程序区，由EPROM芯⽚组成，从8192起⼀共32K地址空间为⽤户程序区，最后(最⼤地址)4K地址空间为系统程

序⼯作区。如图1所⽰。上述地址为⼗进制，按字编址。现有如下芯⽚。

EPROM：8K×16位(控制端仅有!CS)，16位×8位

SRAM：16K×1位，2K×8位，4K×16位，8K×16位

请从上述芯⽚中选择芯⽚设计该计算机的主存储器，画出主存逻辑框图。

8191

8192

40960

61429

65535

图1地址分配情况

答：主存地址分布及芯⽚连接图如图2所⽰。根据给定条件，选⽤EPROM8K×16位芯⽚1⽚，SRAM8K×16位芯⽚4

⽚，4K×16位芯⽚1⽚，3:8译码器1⽚，与⾮门及反向器。

A12-A0进⾏⽚内译码

A15-A13进⾏⽚外译码（8组）

图2主存地址分布及芯⽚连接图

5、某计算机指令字长16位，地址码是6位，指令有⽆地址、⼀地址和⼆地址3种格式，

设有N条⼆地址指令，⽆地址指令M条，试问1地址指令最多有多少条？

解：设1地址指令有X条

（（24-N）*26-X）*26=M

得：X=（24-N）*26-M*2-6

6、假设某计算机指令长度为20位，具有双操作数、单操作数和⽆操作数3类指令格式，

每个操作数地址规定⽤6位表⽰。问：若操作码字段固定为8位，现已设计出m条双操作数指令，n条⽆操作数指令，在此情况

下，这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令？

答：由于设定全部指令采⽤8位固定的OP字段，故这台计算机最多的指令条数为28=256条。因此最多还可以设计出（256-m-

n）条单操作数指令。

7、有4级流⽔线分别完成取指、指令译码并取数、运算、送结果4步操作，假设完成各步操作的时间依次为100ns、80ns、

50ns。

(1)流⽔线的操作周期应设计为多少？

(2)若相邻2条指令发⽣数据相关，⽽且在硬件上不采取措施，那么第2条指令要推迟多少时间进⾏？

(3)如果在硬件设计上加以改进，⾄少需推迟多少时间？

解：

（1）流⽔线的操作时钟周期t按四步操作中最长时间来考虑,所以t=100ns。

（2）两条指令发⽣数据相关冲突情况：

ADDR1，R2，R3；R2+R3->R1

SUBR4，R1，R5；R1-R5->R4

两条指令在流⽔线中执⾏情况如表6-4所⽰:

ADD指令在时钟4时将结果写⼊寄存器堆（R1），但SUB指令在时钟3时读寄存器堆（R1）。本来ADD指令应先写⼊R

1，SUB指令后读R1，结果变成SUB指令先读R1，ADD指令后写R1，因⽽了发⽣两条指令间数据相关。如果硬件上不采

取措施，第2条指令SUB应⾄少推迟2个操作时钟周期（2×100ns）。

（3）如果硬件上加以改进（采取旁路技术），可推迟1个操作时钟周期（100ns）。

8、指令流⽔线右取指(IF)、译码(ID)、执⾏(EX)、访存(MEM)、写回寄存器堆(WB)五个过程段，共有20条指令连续输⼊此流

⽔线。（1）画出流⽔处理的时空图，假设时钟周期为100ns。

（2）求流⽔线的实际吞吐率（单位时间⾥执⾏完毕的指令数）。

解：（1）

1234512345

12345

12345

12345

0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t19t2

…

时间T空间SWBMEMEXIDIF

（2）

秒条/10*33.810

*100*)1205(20)1(69=-+=-+=-τnKnH9、某系统总线的⼀个存取周期最快为3个总线时钟周期，在⼀个总线周期中可以存取

32位数据。若总线的时钟频率为8.33MHz，则总线的带宽为多少MB/s？

解：总线的带宽=数据宽度×总线周期的最⾼频率

=（32/8）Byte×（8.33/3）M/s

=11.1MB/s

10、某磁盘组有6⽚磁盘，每⽚可有2个记录⾯，存储区域内径为22cm，外径为33cm，道密度40道/cm，位密度400b/cm，

转速2400r/min。试问：

(1)共有多少个存储⾯可⽤？

(2)共有多少个圆柱⾯？

(3)整个磁盘组的总存储总量有多少？

(4)数据传送率是多少？

(5)如果某⽂件长度超过⼀个磁盘的容量，应将它记录在同⼀存储⾯上还是记录在同⼀圆柱⾯上？为什么？

(6)如果采⽤定长信息块记录格式，直接寻址的最⼩单位是什么？寻址命令中如何表⽰磁盘地址？

答：（1）6×2＝12（⾯），共有12个存储⾯可⽤。

（2）40×（33－22）/2＝220（道），共有220个圆柱⾯。

（3）12×22π×400×220＝73×106（位）。

（4）数据传送率＝（22π×400）/（60/2400）＝1.1×106（b/s）＝0.138×106（B/s）。

（5）记录在同⼀圆柱⾯上。因为这样安排存取速度快。

（6）如果采⽤定长信息块记录格式，直接寻址的最⼩单位是扇区。磁盘地址：驱动器号、圆柱⾯号、盘⾯号、扇区号。

11、某磁盘存储器的转速为3000r/min，共有4个记录⾯，5道/mm，每道记录信息为12288B，最⼩磁道直径为230mm,共有

275道，问：

(1)磁盘存储器的存储容量是多少？

(2)最⼤位密度，最⼩位密度是多少？

(3)磁盘数据传输率是多少？

(4)平均等待时间是多少？

给出⼀个磁盘地址格式⽅案。

答：（1）每道记录信息容量=12288字节，每个记录⾯信息容量=275×12288字节，共有4个记录⾯，所以磁盘存储器总容量

为

4×275×12288字节=13516800字节

（2）最⾼位密度D1按最⼩磁道半径R1计算（R1=115mm）：

D1=12288字节/2πR1=17字节/mm

最低位密度D2按最⼤磁道半径R2计算

R2=R1+（275/5）=115+55=170mm

D2=12288字节/2πR2=11.5字节/mm

（3）磁盘数据传输率

r=3000/60=50周/秒

N=12288字节（每道信息容量）

C=r×N=50×12288=614400字节/秒

（4）平均等待时间=1/2r=1/2×50=1/100秒=10毫秒

（5）本地磁盘存储器假设只有⼀台。有4个记录⾯，每个记录⾯有275个磁道。假设每个扇区记录1024个字节，则需要12288

字节/1024字节=12个扇区。由此可得如图9-29的地址格式：

图9-29地址格式

12、⼀台有6个盘⽚的磁盘组，转速为2400r/min(每分钟转速)，盘⾯有效记录区域的外直径为30cm，内直径为20cm，记录密

度为640b/m(每毫⽶的位数)，磁道间距为0.2cm，盘⽚设有2个保护⾯，1个伺服⾯。试计算：

(1)盘组的存储容量。

(2)数据传输率。

解：（注意，需要统⼀单位）

（1）（2*6-3）*（30-20）/2/0.2*(2*20/2*PI*640)

（2）(2*20/2*PI*640)*2400/60

13、设有两个浮点数x=2Ex×Sx，y=2Ey×Sy，Ex=(-10)2，Sx=(+0.1001)2，Ey=(+10)2，

Sy=(+0.1011)2。若尾数4位，数符1位，阶码2位，阶符1位，求x+y并写出运算步骤及结果。

解：

因)()

(2YxyxEEESSyxX=+=+，求X+Y要经过对阶、尾数求和及规格化等步骤。（1）对阶：

△J=Ex－Ey=（-10）2－（+10）2=（-100）2所以Ex

（2）尾数求和：Sx+Sy

0.0001（Sx）

+0.1011（Sy）

Sx+Sy=0.1100

结果为规格化数。

22)10()10()00.11()1100.0(2)(222==+?=+yxSSyx

14、设有两个⼗进制数，x=-0.875×21，y=0.625×22：

(1)将x、y的尾数转换为⼆进制补码形式。

(2)设阶码2位，阶符1位，数符1位，尾数3位，通过补码运算规则求出z=x–y的⼆进制浮点规格化结果。

解：

（1）设S1为x的尾数，S2为y的尾数，则

S1=（-0.875）10=（-0.111）2

[S1]补=1.001

S2=（0.625）10=（+0.101）2

[S2]补=0.101

（2）求z=x–y的⼆进制浮点规格化结果。

（A）对阶：

设x的阶码为jx,y的阶码为jy,jx=（+01）2，jy=（+10）2,jx–jy=（01）2–（10）2=（-01）2，⼩阶的尾数S1右移

⼀位，S1=（-0.0111）2，jx阶码加１，则jx=（10）2=jy，经舍⼊后，S1=（-0,100）2，对阶完毕。

22)100.0()10(122-?=?=SxXj

22)101.0()10(222+?=?=Syyj

（B）尾数相减

[S1]补=11.100

+[-S2]补=11.011

[S1-S2]补=10.111尾数求和绝对值⼤于1

尾数右移⼀位，最低有效位舍掉，阶码加１（右规），则[S1-S2]补=11.011（规