、填空题（20 每空 2 分）
1. 计数制中使用的数据个数被称为________ 。
（基）
2. 移码常用来表示浮点数的_ 部分，移码和补码比较，它们除_外, 其他各位都相同。
（阶码，符号位）
3. 码值80H:
若表示真值0, 则为_; 若表示-128 ，则为_ ；
若表示-127 ，则为____ ; 若表示-0, 则为 ____ 。
（移码补码反
码原码）
4. 在浮点运算过程中，如果运算结果的尾数部分不是_ 形式，则需要进行规格化处理。
设尾数采用补码表示形式，当运算结果—时, 需要进行右规操作；当运算结果________________________________ 时，需要进行左规操作。
（规格化溢出不是规格化数）
二、选择题（20 每题 2 分）
1. 以下给出的浮点数，_______ 规格化浮点数。
（B ）
A. 2 八-10 X 0.010101 B . 2 八-11 X 0.101010
C. 2 八-100 X 1.010100 D . 2 八-1 X 0.0010101
2. 常规乘除法器乘、除运算过程采用部分积、余数左移的做法，其好处是。
（ C ）
A. 提高运算速度
B. 提高运算精度
C.节省加法器的位数
D. 便于控制
3. 逻辑异运算10010011 和01011101 的结果是_____ 。
（B）
A.01001110
B.11001110
C.11011101
D.10001110
4. _________浮点数尾数基值rm=8, 尾数数值部分长 6 位，可表示的规
格化最小正尾数为。
（Q
1. A.0.5 B.0.25 C.0.125 D.1/64
5?当浮点数尾数的基值rm=16, 除尾符之外的尾数机器位数为8 位时, 可表示的规格化最大尾数值是_____________ 。
（D）
A.1/2
B.15/16
C.1/256
D.255/256
6. 两个补码数相加，采用1 位符号位，当_时表示结果溢出。
（D）
A、符号位有进位
B、符号位进位和最高数位进位异或结果为0
C符号位为1D、符号位进位和最高数位进位异或结果为1
7. 运算器的主要功能时进行_ 。
（0
A、逻辑运算
B、算术运算
C、逻辑运算和算术运算
D、只作加法
8. 运算器虽有许多部件组成，但核心部件是_______ 。
（B）
A、数据总线
B、算术逻辑运算单元
C、多路开关
D、累加寄存器9?在定
点二进制运算中，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补码运算的的十进制加法器D、补码运算的的二进制加法器
10.ALU 属于___ 部件。
（A）
A、运算器
B、控制器
C、存储器
D、寄存器
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三、判断题（10 每题 2 分）
1. 计算机表示的数发生溢出的根本原因是计算机的字长有限。
（错误）
2. 表示定点数时，若要求数值0 在计算机中唯一地表示为全0, 应米
用补码。
（正确）
3. 浮点数的取值范围由阶码的位数决定，而精度由尾数的位数决定。
（正确）
4. 若浮点数的尾数用补码表示，那么规格化的浮点数是指尾数数值位
的最高位是0 （正数）或是 1 （负数）。
（正确）
5. 在实际应用中，奇偶校验多采用奇校验，这是因为奇校验中不存在
全“ 0 ”代码，在某些场合下更便于判别。
（正确）
四、概述题（10 每题 5 分）
1. 试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。
答：带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移码。
原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。
补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。
反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际应用。
移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使用比较方便。
2. 试述浮点数规格化的目的和方法。
答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。
当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。
通过规格化，可以保证运算数据的精度。
通常，采用向左规格化（简称左规），即尾数每左移一位，阶码减1, 直至规格化完成。
五、计算题（15 每题 5 分）
1. 已知：x=0.1011 , y= -0.0101，求：[x]补:x]补，:x]补 [y]
补，:y:补，:y:补
解：
:x] 补=0.1011 , : x/2]补=0.01011 , :x/4]补=0.001011 , :-x] 补
=1.0101
:y ] 补=1.1011 , : y/2 ]补=1.11011 , : y/4 ]补=1.111011 , : -y] 补
=0.0101
2. 设阶码3位，尾数6位，按浮点运算方法，完成下列取值的[x+y],[x-y]运算：
x = 2 八-101*(-0.010110), y = 2 八-100*0.010110
解：[x]浮=11011,-0.010110
[y] 浮=11100,0.010110
Ex-Ey=11011+00100 =11111
x-ry I L 1 1 0 1 0 I
+ OU.O 1 0 1 10
0 0 JI 0 1 0 1 1
规格化处理：0.101100阶码11010
x-y t LI 1 0 1 0 i
* 1 1.1 0 I 0 1 0
t LI) I I I 1 I
规格化处理：1.011111阶码11100
[x+y]=0.101100*2 [x-y]=-0.100001*2 A-4
3. 设机器字长16位，定点表示，尾数15位，字符1位，问
(1) 定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少
(2) 定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少解:定点原码整数表示
最大整数=(2A15-1 )10=( +32767)10= ( 0 111 111 111 111 111)2
最小负数值=-(2A15-1 )10=(-32767)10=( 1 111 111 111 111 111 )2
定点原码小数表示：
最大正数值=（ 1-2A-15 ） 10= （ +0.111 111 111 111 111
)2
最小负数值=-（ 1-2A-15 ） 10= （ -0.111 111 111 111 111 ）2
六、综合题（15）某机字长16 位，使用 4 片74181 组成ALU 设最低位序号标注为第0位，要求：
（1）写出第 5 位的进位信号C6 的逻辑表达式。
（2）估算产生C6 所需要的最长时间。
（3）估算最长求和时间
解：（1）组成最低四位的74181 进位输出为：
C4 = Cn+4 = G+PCn = G+PCO ，CO 为向第0 位进位
其中，G = y3+y2x3+y1x2x3+y0x1x2x3 , P = x0x1x2x3，所以
C5 = y4+x4C4
C6 = y5+x5C5 = y5+x5y4+x5x4C4
⑵ 设标准门延迟时间为T，与或非”门延迟时间为1.5T，贝U进位信号CO,由最低位传送至C6 需经一个反相器、两级“与或非”门，故产生CO 的最长延迟时间为
T+2*1.5T = 4T
（3）最长求和时间应从施加操作数到ALU算起：第一片74181有3级“与或非” 门（产生控制参数x0, y0, Cn+4 ，第二、三片74181 共2级反相器和2级
“与或非”门（进位链），第四片74181 求和逻辑（1级与或非门和1级半加器，设其延迟时间为3T ），故总的加法时间为：
t0 = 3*1.5T+2T+2*1.5T+1.5T+3T = 14T
七、设计题（10
余3码编码的十进制加法规则如下：两个一位十进制数的余3码相加，
如结果无进位，则从和数中减去 3 （加上1101 ）;如结果有进位，则合数中加上 3 （加上0011 ），即得和数的余3 码。
试设计余3 码编码的十进制加法器单元电路。
解：设余三码编码的两个运算数为Xi和Yi，第一次用二进制加法求和运算的和数为Si '，进位为Ci+1 '，校正后所得的余三码和数为Si，进位为Ci+1，则有:
Xi = Xi3Xi2Xi1Xi0
Yi = Y i3 Yi2 Yi1 Yi0
Si' = Si3 ' Si2' Si1 ' Si0'
当Ci+1 ' = 1 时，Si = Si ' +0011
并产生Ci+1 当Ci+1 ' = 0 时，Si = Si ' +1101。