计组习题解答.ppt

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1、课后习题解答课后习题解答 2011-2012-2计算机组成与结构计算机组成与结构第一章第一章 计算机系算机系统概概论Chp1 计算机系统概论计算机系统概论【1.2】计算机硬件由哪几部分组成？各部分的作用计算机硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？各部分之间怎样联系的？是什么？各部分之间怎样联系的？解答解答:计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入输出设备五个部分。运算器对数据进行算术输入输出设备五个部分。运算器对数据进行算术和逻辑运算；控制器发布控制信号，指挥各部件和逻辑运算；控制器发布控制信号，指挥各部件协同工作，实现计算机本身运行过程的自动化；协同

2、工作，实现计算机本身运行过程的自动化；存储器保存程序和数据；输入输出设备完成系统存储器保存程序和数据；输入输出设备完成系统和外界设备的信息交换。各部分通过总线联系。和外界设备的信息交换。各部分通过总线联系。P22Chp1 计算机系统概论计算机系统概论【1.9】冯冯诺依曼结构的特点是什么？诺依曼结构的特点是什么？解答解答:冯冯诺依曼结构特点如下：诺依曼结构特点如下：1、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。输出设备五部分组成。2、采用存储程序的方式，程序和数据放在同一存储、采用存储程序的方式，程序和数据放在同一存储器中。器中。3

3、、数据以二进制码表示。、数据以二进制码表示。4、指令由操作码和地址码组成。、指令由操作码和地址码组成。5、指令在存储器中按执行顺序存放。、指令在存储器中按执行顺序存放。6、机器以运算器为中心，数据传送都经过运算器。、机器以运算器为中心，数据传送都经过运算器。P23第三章第三章 运算方法和运算部件运算方法和运算部件Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件【3.8】十进制数十进制数X=(+128.75)2-10P112(1)若若(Y)2=(X)10，用定点数表示，用定点数表示Y的值。的值。(2)设用设用21个二进制位表示浮点数，阶码用个二进制位表示浮点数，阶码用5位，其中位，其中阶符阶符1位

4、；尾数用位；尾数用16位，其中符号用位，其中符号用1位，阶码的基数位，阶码的基数为为2，写出阶码和尾数均用原码表示的，写出阶码和尾数均用原码表示的Y的机器数。的机器数。(3)写出阶码和尾数均用反码表示写出阶码和尾数均用反码表示Y的机器数。的机器数。(4)写出阶码和尾数均用补码表示写出阶码和尾数均用补码表示Y的机器数。的机器数。Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件解答：解答：(1)X=(+128.75)2-10转二进制：转二进制：整数部分：整数部分：128=27即即(10000000)2；小数部分：小数部分：0.75乘乘2取整得取整得(0.11)2；最终，最终，Y=(10000000.

5、11)22-10=(0.0010000000.11)2(2)1000000011000001001001 b 5 b 15 b21b原码表示：原码表示：0 10010 100000001100000(3)反码表示：反码表示：0 11101 100000001100000(4)补码表示：补码表示：0 11110 100000001100000Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件【3.18】用原码一位乘计算用原码一位乘计算X=0.1101，Y=-0.1011 的积的积X*Y。P113解答：解答：X原原=0.1101；Y原原=0.1011部分积单元部分积单元乘数单元乘数单元 0 0.0 0

6、 0 0 1 0 1 1 +0 0.1 1 0 1 0 0.1 1 0 1 0 0.0 1 1 0 1 1 0 1 +0 0.1 1 0 1 0 1.0 0 1 1 0 0.1 0 0 1 1 1 1 0 +0 0.0 0 0 0 部分积单元部分积单元乘数单元乘数单元 0 0.1 0 0 1 0 0.0 1 0 0 1 1 1 1 +0 0.1 1 0 1 0 1.0 0 0 1 0 0.1 0 0 0 1 1 1 1X Y=1.10001111Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件【3.24】用原码两位乘法求用原码两位乘法求X*Y。已知。已知X=0.1011，Y=0.1101。P11

7、3解答：解答：X原原=0.1011；Y原原=0.1101；-X补补=1.0101X Y=0.10001111 1 1 1.1 1 0 1 1 1 1 1 1 +0 0 0.1 0 1 1 0 0 0.1 0 0 0 1 1 1 1 0 部分积单元部分积单元乘数单元乘数单元 0 0 0.0 0 0 0 1 1 0 1 0 +0 0 0.1 0 1 1 0 0 0.1 0 1 1 0 0 0.0 0 1 0 1 1 1 1 0 +1 1 1.0 1 0 1 1 1 1.0 1 1 1 欠位欠位部分积单元部分积单元乘数单元乘数单元欠位欠位Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件【3.30】设有

8、设有16个信息位，如果采用海明校验，至少个信息位，如果采用海明校验，至少需要设置多少个校验位？应放在哪些位置上？若校验需要设置多少个校验位？应放在哪些位置上？若校验结果为结果为 S6S5S4S3S2S1=110010，分析出错情况，并说，分析出错情况，并说明如何纠错？明如何纠错？P114解答：解答：2r-1 k+r r=6数据数据 16位：位：D16 D1；校验校验 6位：位：P6 P1；海明码海明码 22位：位：H22 H1.Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件校验位位置：校验位位置：Pi 2 i-1 H13H12H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1P4P3P2 P1-

9、H22H21H20H19H18H17H16H15H14P6P5海明码排序：海明码排序：H13H12H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1D9D8D7D6D5P4D4D3D2P3D1P2P1-H22H21H20H19H18H17H16H15H14-P6D16D15D14D13D12P5D11D10Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件校验位对应：校验位对应：海明码海明码数据数据/校验校验校验位号校验位号H1P11H2P22H3D11+2H4P34H5D21+4H6D32+4H7D41+2+4H8P48H9D51+8H10D62+8海明码海明码数据数据/校验校验校验位号校验位号H

10、11D71+2+8H12D84+8H13D91+4+8H14D102+4+8H15D111+2+4+8H16P516H17D121+16H18D132+16H19D141+2+16H20D154+16H21D161+4+16H22P622Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件分组偶校验：分组偶校验：组号组号偶校验结果偶校验结果1S1=P1D1D2D4D5D7 D9 D11 D12 D14 D162S2=P2D1D3D4D6D7 D10 D11 D13 D143S3=P3D2D3D4D8 D9 D10 D11 D15 D164S4=P4D5D6D7D8 D9 D10 D115S5=P5

11、D12 D13 D14 D15 D166S6=P6 P5P4P3P2P1 D16 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8D7D6D5D4 D3D2D1Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件S6 S5 S4 S3 S2 S1=1 1 0 0 1 0P5 D12 D13 D14 D15 D16P2 D1 D3 D4 D6 D7 D10 D11 D13 D14出错数据位：出错数据位：D13Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件校验纠错电路：校验纠错电路：Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件【3.35】（补充题）对（补充题）对4位有效信息（位有效信息（11

12、00）求循环）求循环校验码，选择生成多项式校验码，选择生成多项式G(x)=x3+x2+1。若接收到的。若接收到的有效数据为有效数据为1101，说明，说明CRC是如何查错和纠错的？是如何查错和纠错的？P114解答：解答：M(x)=1100 M(x)x3=1100000 G(x)=1101 M(x)x3/G(x)=1001+101/1101 循环校验码：循环校验码：M(x)x3+R(x)=1100101Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件出错模式出错模式(G(x)=1101)：A1A2A3A4A5A6A7余数余数出错位出错位正确正确1100101000错误错误1100100001A711

13、00111010A61100001100A51101101101A41110101111A31000101011A20100101110A1Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件查错与纠错：查错与纠错：(1)假设只有一位出错，则错误的假设只有一位出错，则错误的CRC码为码为1101101，系统做如下处理：系统做如下处理：1101101/1101=101，查到为，查到为A4位出错；位出错；CRC码循环左移，同时余数做如下变化：码循环左移，同时余数做如下变化：101111011110，共移，共移3次；次；A1位与位与1异或；异或；CRC码继续循环左移，同时余数做如下变化：码继续循环左移，同时余数做如下变化：110001010100101，共移，共移4次，得到正确码。次，得到正确码。Chp3 运算方法和运算部件运算方法和运算部件(2)不限出错位数，则不限出错位数，则4位的位的G(X)只能实现差错，但只能实现差错，但无法纠错。无法纠错。若余数为若余数为000，则，则CRC码正确。码正确。若余数不为若余数不为000，则，则CRC码错误。码错误。3位余数只剩位余数只剩7个不同组合，而出错情况多达个不同组合，而出错情况多达98种。无种。无法区分出错的情况，也即无法纠错。法区分出错的情况，也即无法纠错。