计算机组成原理——作业四

一. 单选题（共11题，33分）

1. (单选题, 3分)四片74181 ALU和一片74182 CLA器件相配合,具有如下进位传递功能:________。

• A. 行波进位
• B. 组内先行进位,组间行波进位
• C. 组内先行进位,组间先行进位
• D. 组内行波进位,组间先行进位

我的答案: C

3分

2. (单选题, 3分)若浮点数的尾数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。

• A. 阶符与数符相异为规格化数
• B. 数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数
• C. 阶符与数符相同为规格化数
• D. 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数

我的答案: D

3分

3. (单选题, 3分)float型数据通常用IEEE754单精度浮点数格式表示。 若编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中,且x=-8.25, 则FR1的内容是()。

• A. C104 0000H
• B. C184 0000H
• C. C1C2 0000H
• D. C242 0000H

我的答案: A

3分

4. (单选题, 3分)float类型(即IEEE754单精度浮点数格式)能表示的最大正整数是( )。

• A. 2^126-2^103
• B. 2^127-2^103
• C. 2^127-2^104
• D. 2^128-2^104

我的答案: D

3分

5. (单选题, 3分)某数采用IEEE754单精度浮点数格式表示为C640 0000H,则该数的值是( )。

• A. -1.5×2^13
• B. -1.5×2^12
• C. -0.5×2^12
• D. -0.5×2^13

我的答案: A

3分

6. (单选题, 3分)

float型数据通常用IEEE754单精度数浮点数表示。 

假定两个float型变量x和y分别存放在32位寄存器f1和f2中,

若(f1)=CC90 0000H,(f2)=B0C0 0000H,则x和y的关系为( )。

• A. x>y,且符号相同
• B. x>y,且符号不同
• C. x<y,且符号不同
• D. x<y,且符号相同

我的答案: D

3分

7. (单选题, 3分)当用一个16位的二进制数表示浮点数时,下列方案中第_____种最好。

• A. 阶码取6位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位)。
• B. 阶码取4位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位);
• C. 阶码取5位(含阶符1位),尾数取11位(含数符1 位);
• D. 阶码取8位(含阶符1位),尾数取8位(含数符1位);

我的答案: C

3分

8. (单选题, 3分)

假定编译器规定int和short类型长度分别为32位和16位,执行下列C语言语句:
unsigned short x=65530;
unsigned int y=x;
得到y的机器数为()。

提示：65536为64K

• A. FFFF FFFAH
• B. 0000 7FFAH
• C. 0000 FFFAH
• D. FFFF 7FFAH

我的答案: C

3分

9. (单选题, 3分)按其数据流的传递过程和控制节拍来看,阵列乘法器可认为是()。

• A. 全串行运算的乘法器
• B. 全并行运算的乘法器
• C. 串-并行运算的乘法器
• D. 并-串型运算的乘法器

我的答案: B

3分

10. (单选题, 3分)在浮点运算中,下面的论述正确的是()。

• A. 对阶时应采用向左规格化
• B. 对阶时可以使小阶向大阶对齐,也可以使大阶向小阶对齐
• C. 尾数相加后可能会溢出,但可采用向右规格化的方法得出正确结果
• D. 尾数相加后不可能得出规格化的数

我的答案: C

3分

11. (单选题, 3分)下列8位二进制编码中包括7位数据位和1位偶校验位,其中有一组码至少有1位数据发生错误,错误组码是()。

• A. 10111101
• B. 10101101
• C. 01100101
• D. 100100101

我的答案: B

3分

二. 填空题（共9题，63分）

12. (填空题, 7分)已知X=10111010,Y为01110111,进行逻辑运算:
X非为____,Y非为____。
X+Y=____,X•Y=____,X⊕Y=____。

我的答案：

5.6分

(1) 01000101

(2) 10001000

(3) 11111111

(4) 00110010

(5) 11001101

13. (填空题, 7分)

某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1,低位来的进位信号为C0。

两个加数分别为A3A2A1A0、B3B2B1B0,则第1位的进位输出C2

按照串行进位的方法C2=____,按照并行进位的方法C2=____。(为方便比对(A+B)不展开)

(为方便书写答案，本题未用下标形式表示序号)

我的答案：

7分

(1) A1B1+(A1+B1)C1

(2) A1B1+(A1+B1)A0B0+(A1+B1)(A0+B0)C0

14. (填空题, 7分)74181ALU是4位的运算器,可以进行____种算术运算,16种____。进位方式为____(串行/并行)。Cn+4为先行进位输出,Cn+4=G+PCn,G称为____,P称为____,在电路中多加这两个进位输出的目的,是为了便于多片ALU之间的先行进位。

我的答案：

7分

(1) 16

(2) 逻辑运算

(3) 并行

(4) 进位发生输出

(5) 进位传送输出

15. (填空题, 7分)浮点数加减时,需要将两数的阶码调整为相同,称为对阶,对阶的原则是____。
若尾数运算时采用变形补码运算,当出现01.XXXX或者10.XXXX的形式,则表示尾数加减的结果超过____,需要____(向左/向右)规格化,即尾数____(左移/右移)1位,阶码____(加/减)1。

我的答案：

7分

(1) 小阶向大阶看齐

(2) 1

(3) 向右

(4) 右移

(5) 加

16. (填空题, 7分)浮点数加减法运算。
已知x=2-011×0.100101,y=2-010×(-0.011110),求[x+y]。
设阶码3位,尾数6位,尾数、阶码均使用双符号位的补码表示:
   [x]浮= 11 101,00.100101    [y]浮=11 ____,11.____1)求阶差并对阶
   △E=Ex-Ey=[Ex]补+[-Ey]补=11 101 +00 010=11111,为-1
    Mx____(左移/右移)1位,Ex+1,修改后的x表示为:
    [x]浮= 11____,00.010010(1)
2)尾数求和(本步骤请在纸上列竖式计算)
    MS= Mx+My =11 . 1101 00 (1)  
3)规格化处理
   执行____(几次左/右规)处理(为方便比对几用1234表示)
MS= 11 . ____(0), ES= 11 ____4)舍入处理:采用0舍1入法处理,则舍去0
5)判溢出:阶码符号位为11,不溢出
故得最终结果为 x+y=2-100×(____)

我的答案：

6.1分

(1) 110

(2) 100010

(3) 右移

(4) 110

(5) 2次左规

(6) 010010

(7) 100

(8) -0.101110

17. (填空题, 7分)浮点数加减法运算。
已知x=2-101×0.111001,y=2-110×(0.100111),求[x+y]。
设阶码3位,尾数6位,尾数、阶码均使用双符号位的补码表示:
   [x]浮= 11 011,00.111001    [y]浮=11 ____,00.100111
1)求阶差并对阶
   △E=Ex-Ey=[Ex]补+[-Ey]补=11 011 +00 110=00 001,为1
    My____(左移/右移)1位,Ey+1,修改后的y表示为:
    [y]浮= 11 011,00.____(1)
2)尾数求和(本步骤请在纸上列竖式计算)
    MS= Mx+My =01.001100(1)  
3)规格化处理
   执行____(几次左/右规)处理(为方便比对几用1234表示)
MS= 00.____(01), ES= 11 ____4)舍入处理:采用0舍1入法处理,则舍去01
5)判溢出:阶码符号位为11,不溢出
故得最终结果为 x+y=2-100×(____)

我的答案：

6分

(1) 010

(2) 右移

(3) 010011

(4) 1次右规

(5) 100110

(6) 100

(7) 0.100110

18. (填空题, 7分)

已知x=23×13/16  y=24×(-9/16),计算x×y。
简化的运算步骤:
Ex = 3, Mx = 0.110100
Ey = 4, My = - 0.100100
E(x*y) =Ex+Ey=____  

M(x*y)=Mx*My= -0.01110101
规格化:尾数____(左/右移n位),阶码____(加/减n)
若尾数的舍入处理采用0舍1入,保留6位，舍入处理后尾数为______。
x×y= (-59/64)× 26

我的答案：

3.5分

(1) 7

(2) 左移1位

(3) 减1

(4) -0.111011

19. (填空题, 7分)

用浮点计算方法,计算 (2-2×13/32)÷ [23× (-15/16)]

简化的计算步骤:

设数的尾数6位,
Ex = -2, Mx = 0.011010
Ey = 3, My = -0.111100
Ez = Ex-Ey = ____Mx÷My=-0.0110111   余数0.000000101100
规格化:
尾数____(左/右移n位),阶码____(加/减n)            
x÷y= ____× 2-6,  (为方便比对，本空带符号二进制数，小数位数6位)

                  余数为0.000000101100 × 2-2 (余数修正用被除数阶码)

写成十进制分数形式x÷y= ( ___ )× 2-6

我的答案：

5.6分

(1) -5

(2) 左移1位

(3) 减1

(4) -0.110111

(5) -55/64

20. (填空题, 7分)设有一个4级流水的浮点加法器,各过程段所需的时间为:零检查τ1=60ns,对阶τ2=60ns,相加τ3=80ns,规格化τ4=70ns,每个缓冲寄存器L的延时均为10ns。
采用流水线方式时,流水线的时钟周期应为____ns,在流水线任务充足时,完成一次浮点加法的时间为____ns;若不采用流水线方式,一次浮点加法的时间为____ns;所以此流水线的加速比为____。

我的答案：

7分

(1) 90

(2) 90

(3) 270

(4) 3

三. 判断题（共2题，4分）

21. (判断题, 2分)三态门的三态是高电平、低电平和高阻态。

• A. 对
• B. 错

我的答案: 对

2分

22. (判断题, 2分)浮点数的溢出是指尾数的溢出。

• A. 对
• B. 错

我的答案: 错