组成原理 作业1-4章 答案 下载本文

1.1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代?各代的基本特征是什么? 略。

1.2 你学习计算机知识后,准备做哪方面的应用? 略。

1.3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。

略。

1.4 计算机通常有哪些分类方法?你比较了解的有哪些类型的计算机? 略。

1.5 计算机硬件系统的主要指标有哪些?

答:机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。

答:计算机硬件系统的主要指标有:机器字长、存储容量、运算速度等。 1.6 什么是机器字长?它对计算机性能有哪些影响?

答: 指CPU一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度,硬件成本、指令系统

功能,数据处理精度等。 1.7 什么是存储容量?什么是主存?什么是辅存?

答:存储容量指的是存储器可以存放数据的数量(如字节数)。它包括主存容量和辅存容量。

主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。

辅存指的是CPU不能直接访问,必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器,如硬盘,u盘等。

1.8 根据下列题目的描述,找出最匹配的词或短语,每个词或短语只能使用一次。 (1)为个人使用而设计的计算机,通常有图形显示器、键盘和鼠标。

(2)计算机中的核心部件,它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件的

功能。

(3)计算机的一个组成部分,运行态的程序和相关数据置于其中。

(4)处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。 (5)嵌入在其他设备中的计算机,运行设计好的应用程序实现相应功能。 (6)在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。 (7)管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。 (8)将高级语言翻译成机器语言的程序。

(9)将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。 (10)计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。

供选择的词或短语:

1、汇编器 2、嵌入式系统 3、中央处理器(CPU) 4、编译器 5、操作系统 6、控制器 7、机器指令 8、台式机或个人计算机 9、主存储器 10、VLSI

答:(1)8,(2)3,(3)9,(4)6,(5)2,

(6)10,(7)5,(8)4,(9)1,(10)7

计算机系统有哪些部分组成?硬件由哪些构成?

答:计算机系统硬件系统和软件系统组成。

硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成 1.9 冯·诺伊曼Von Neumann计算机的主要设计思想是什么? 略。

1.10 计算机硬件有哪些部件,各部件的作用是什么?

略。

1.11 计算机软件包括哪几类?说明它们的用途。 略。

1.12 简述计算机系统的多级层次结构的分层理由及各层的功能。 略。

1.13 通过计算机系统的层次结构学习,你对计算机系统有了怎样的了解? 略。

第二章

2.1 数字信号和模拟信号的主要区别是什么?与模拟电路相比,数字电路有何特点? 略。

2.2 二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通?

答:大于二极管的正向特性存在死区电压Vr(硅二极管约为0.7V,锗二极管约为0.2V) 2.3 三极管何时处于截止状态,何时处于饱和状态?

答:当输入电压Vi>0,且Vi < 死区电压Vr’,三极管处于截止状态。 当输入电压Vi增大,基极电流IB、集电极电流IC随之增大,输入电压VCE=VCC-ICRC不断下降,当VCE降到0.7V以下时,发射结仍正向偏置,集电结则由反向偏置转为正向偏置,此时三极管进入饱和状态。

2.4 双极型逻辑门和单极型逻辑分别是怎样形成的?它们各有何特点? 略.

2.5 实现逻辑代数的基本运算有哪几种逻辑门?

答:与,或,非。

2.6 分析图2-41所示的逻辑电路图,写出表达式并进行化简。

AABBCDFF(a)(b)

(a)F? AB

(b) F=AD+C +BD

2.7 请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。

(1)F?AB?BC?BC?AB 答:F?AB?AC?BC

(2)F?AD?AD?AB?AC?BD?ACEF?BEF?DEFG

图2-41 习题2. 6图答:

答:F?A?C?BD?BEF

2.8 分析图2-42所示的逻辑电路,列出真值表,说明其逻辑功能。

X0AF1X1FX2BCX3F2A1

A0图2-42 习题2. 8图图2-43 习题2.9 图2.8 答:

A1 A0 X0 X1 X2 X3 F 0 0 X X X X X0 0 1 X X X X X1 1 0 X X X X X2 1 1 X X X X X3

图2-42是一个四选一电路

2.9 分析图2-43所示的逻辑电路图,列出真值表,说明其逻辑功能。 答:

A B C F1 F2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1 1 1 1 1 1

图2-43是一个一位全加器,A, B为加数和被加数,C为低位进位, F1为和,F2为产生的进位。

(图中有错误,第4个与门的输入少了 A )

2.10 请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。

(1)F?AB?ABD?AC?BCD

(2)F?AC?AB?BCD?BCE?CDE 答:(1)F?AC?AB

(2)F?AB?BD?CE?AC 2.11 简述组合逻辑电路的设计过程。 略:

2.12 用与非门设计实现下列函数的组合逻辑电路。 (1)F(A,B,C,D)??m(0,2,6,7,10,13,14,15);

(2)F(A,B,C,D)??m(2,4,5,6,7,10)???(0,3,8,15)。

答:(1)

F?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCDBC?CD?ABD?ABD=BCCDABDABD

图略。 (2)

F?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD??(ABCD?ABCD?ABCD?ABCD)=AC?AB?BCD=ACABBCD

图略。

2.13 用一位全加器组成4位并行进位加法器,其并行进位电路应该如何实现?略。

2.14请画出74LS273的典型用法的接线图。 2.15 什么是三态门?一般应用在什么场合?

2.16计算机中常用的寄存器有哪些?请说明如何使用? 略

2.17 请说明74LS299的功能及使用方法。 略

2.18 请说明74LS161的功能及使用方法。 略

习题3

3.1 求下列各数的十进制数值:

(1)(267.3)8 (2)(BD.C)16 (3)(1011011.101)2 答:.(1 ) 183.375, (2) 189.75, (3 ) 91.625

3.2 将下列十进制数转化为二进制、八进制和十六进制数据(小数取四位二进制有效数

据):

(1)-282.75 (2)123.46 (3)-115/512 (4)44.9375 答:2.

序号 十进制 十六进制 二进制 八进制 (1) -282.75 -11A.C -100011010.1100 -432.6 (2) 123.46 7B.7 1111011.0111 173.34 (3) -115/512 -0.388 -0.001110011 -0.163 (4) 44.9375 2C.F 101100.1111 54.74

3.3 写出下列各数的原码、反码和补码,机器数长度为8位:

(1)0 (2)-127 (3)-0.5 (4)-19/128 (5)100 (6)23/64 序号 真值 原码 补码 反码 (1) 0 00000000 00000000 00000000

10000000 11111111 0.0000000 0.0000000 0.0000000

1.0000000 1.1111111

(2) -127 11111111 10000001 10000000 (3) -0.5 1.1000000 1.1000000 1.0111111 (4) -19/128 1.0010011 1.1101101 1.1101100

(5) 100 01100100 01100100 01100100 (6) 23/64 0.0101110 0.0101110 0.0101110

3.4 写出下列各机器数的二进制真值X:

(1)[X]补=0.1001 (2)[X]补=1.1001 (3)[X]原=0.1101 (4)[X]原=1.1101

(5)[X]反=0.1011 (6)[X]反=1.1011 (7)[X]移=0,1001 (8)[X]移=1,1001 (9)[X]补=1,0000000(10)[X]反=1,0000000(11)[X]原=1,0000000 (12)[X]移=1,0000000 答:

(1) +1001 (7) - 0111 (2) - 0111 (8) +1001 (3) +1101 (9) - 10000000 (4) -1101 (10) - 01111111 (5) +1011 (11) - 00000000 (6) -0100 (12) 00000000

3.5 设某机器数字长为8位,有两个数的16进制表示形式为9CH和FFH,问:若它们分

别表示为下列格式的机器数时,其对应的十进制真值是多少? (1) 无符号整数;

(2) 原码表示的定点整数; (3) 原码表示的定点小数;