习题一1.1 电子计算机分成几代?各代计算机有那些特点?解:大体上可以分为五代(电子管、晶体管、集成电路、VLSI,以及智能超级计算机时代),但是第五代计算机的定义尚未统一,也有第六代计算机的说法。
1.2电子计算机有那些特点?有那些主要的应用?解:速度快、精度高、具有记忆与逻辑判断能力、自动执行程序,交互性能好,多种信息表达方式,等等。
主要应用包括:科学计算、自动控制、信息处理、辅助设计、办公自动化、娱乐教育、通讯、电子商务,等等。
1.3 微型计算机与大中型计算机的主要区别是什么?解:微型计算机广泛采用高集成度的器件,尽量做到小型化,以便家庭、办公室和移动便携的商业应用。
1.4 当前微型计算机的发展趋势是什么?解:(1)发展高性能的32位微处理器;(2)发展专用化的单片微型计算机;(3)发展带有软件固化的微型计算机;(4)发多微处理机系统和计算机网络;(5)充实和发展外围接口电路。
1.6 为什么计算机采用二进制作为运算的基础?为什么计算机中同时又采用十进制和十六进制表示数字?解:二进制数的运算简单且易于进行逻辑判断,与此相对应的两电平数字电路也容易实现且工作可靠。
采用十六进制是为了简化表达,因为一位十六进制数字等于四位二进制数字。
采用十进制是为了与常人的思维方式兼容,便于一般人员使用计算机。
1.7 二进制数字与十六进制数字之间有什么关系?解:一位十六进制数字等于四位二进制数字。
例如1010B用十六进制表示即为0AH1.8 什么是模?钟表系统中小时、分钟、秒计数的模各是多少?解:模数从物理意义上讲,是某种计量器的容量。
在计算机中,机器表示数据的字长是固定的。
对于n位数来说,模数的大小是:n位数全为1,且最末位再加1。
小时的模是12,分钟的模是60,秒的模是60。
1.9 计算机中为什么大都采用补码表示数据?它有什么优点?解:数的原码表示形式简单,适用于乘除运算,但用原码表示的数进行加减法运算比较复杂,引入补码之后,减法运算可以用加法来实现,从而简化机器内部硬件电路的结构,且数的符号位也可以当作数值一样参与运算,因此在计算机中大都采用补码来进行加减法运算。
而且用补码表示数据,0就只有一种表示方法。
1.10 什么是ASCII码?它能表示多少信息?解:ASCII码英文全称America Standard Code for Information Interchange,中文意思:美国信息交换标准码。
ASCII码划分为两个集合:128个字符的标准ASCII码和附加的128个字符的扩充和ASCII 码。
第0~32号及第127号(共34个)是控制字符或通讯专用字符,第33~126号(共94个)是字符,其中第48~57号为0~9十个阿拉伯数字;65~90号为26个大写英文字母,97~122号为26个小写英文字母,其余为一些标点符号、运算符号等。
在计算机的存储单元中,一个ASCII码值占一个字节(8个二进制位),其最高位(b7)用作奇偶校验位。
1.11 什么是计算机发展中的“摩尔定律”?解:30多年前,37岁的美国科学家戈登•摩尔在一本杂志上发表了一篇文章,大胆提出了后来为世人称之为"摩尔定律"的论述。
摩尔在文中提出了这样的观点:处理器(CPU)的功能和复杂性每年(其后期减慢为18个月)会增加一倍,而成本却成比例地递减。
1.12 分别用二进制、八进制和十六进制表示下列十进制数据:(1)100 (2)200(3)1000 (4)10000解:(1)1100100,144,64(2)11001000,310,C8(3)1111101000,1750,3E8(4)10011100010000,23420,27101.13 将下列十进制数转换为二进制数:(1)175 (2)257(3)0.625 (4)0.156250解:(1)10101111(2)100000001(3)0.101(4)0.001011.14 将下列二进制数转换为BCD码:(1)1101 (2)0.01(3)10101.101 (4)11011.001解:(1)00010011(2)0.00100101(3)00100001.011000100101(4)00100111.0001001001011.15 将下列二进制数分别转换为八进制数和十六进制数:(1)10101011 (2)1011110011(3)0.01101011 (4)11101010.0011解:(1)253,AB(2)1363, 2F3(3)0.326,0.6B(4)352.14,EA.3 1.16 分别选取字长为8位和16位,写出下列数据的原码、反码。
(1)X= +31 (2)Y= -31(3)Z= +169 (4)W= -169解:(1)00011111,00011111;0000000000011111,0000000000011111 (2)10011111,11100000;1000000000011111,1111111111100000 (3)0000000010101001,0000000010101001(4)1000000010101001,11111111010101101.17 分别选取字长为8位和16位,写出下列数据的原码、补码。
(1)X= +65 (2)Y= -65(3)Z= +129 (4)W= -257解:(1)01000001,01000001;0000000001000001,0000000001000001 (2)11000001,10111111;1000000001000001,1111111110111111 (3)0000000010000001,0000000010000001(4)1000000100000001,11111110111111111.18 已知数的补码形式表示如下,分别求出数的原码与真值。
(1)[X]补= 0 .10011 (2)[Y]补= 1 .10011(3)[Z]补= FFFH (4)[W]补= 800H解:(1)0.10011,0.59375(2)1.01101,-0.40625(3)801H,-1(4)800H,-01.19 如果将FFH与01H相加,会产生溢出吗?解:不会(FF=-1,-1+1=0)1.20 选取8位字长,分别用补码计算下列各式,并且判断是否有进位及溢出?(1)01111001+01110000 (2)-01111001-01110001(3)01111100-01111111 (4)-01010001+01110001 解:(1)11101001 最高有效位有进位,符号位无进位,有溢出(2)00010110 最高有效位无进位,符号位有进位,有溢出(3)11111101 最高有效位无进位,符号位无进位,无溢出(4)00100000 最高有效位有进位,符号位有进位,无溢出1.21 用16位补码计算下列各式,并判断结果是否有进位及溢出:(1)1234+5678H (2)8888H-9999H(3)-3456H-8899H (4)-7788H+0FFFFH解:(1)68ACH,最高有效位无进位,符号位无进位,无溢出(2)8001H, 最高有效位有进位,符号位有进位,无溢出(3)4311H,最高有效位有进位,符号位有进位,无溢出(4)0879H,最高有效位无进位,符号位有进位,有溢出1.22 分别写出用下列表示方法所能够表示的有符号和无符号数据的范围:(1)8位二进制(2)10位二进制(3)16位二进制(4)32位二进制解:(1)-128--+127,0—255(2)-512--+511,0—1023(3)-32768--+32767,0—65535(4)-2147483648--+2147483647,0--42949672961.23 分别写出下列字符串的ASCII码:(1)10abc (2)RF56 (3)Z#12 (4)W=-2解:(1)00110001001100000110000101100010(2)01010010010001100011010100110110(3)01011010001000110011000100110010(4)010101110011110100101101001100101.24 写出下列数字所代表的无符号数、有符号数和ASCII码:(1)89H (2)48H(3)1234H (4)8899H解:(1)137,-9,0011100000111001(2)72,+72,0011010000111000(3)4660,+4660,00110001001100100011001100110100(4)34969,-2201,001110000011100000111001001110011.25 已知[x+y]补=7001H,[x-y]补=0001H,试求[2x]补,[2y]补,[x]补,[y]补,x和y。
解:7002H,7000H,3801H,3800H,3801H,3800H1.26 对于字长为24位和32位的二进制补码,分别写出其数据的表示范围的一般表达式。
各自所能够表示的负数的最小值与正数的最大值是多少?解:-2 -- +2 -1,-8388608,+8388607-2 -- +2 -1,-2147483648,+21474836471.27 将下列十进制数转换为24位(8位阶符阶码+16位符号及尾数)浮点数:(1)+8.5 (2)-4.825(3)12.48 (4)-8800解:(1)00000100 0100010000000000(2)00000011 1100110100110011(3)00000100 0110001111010111(4)00001110 11000100110000001.28 设二进制浮点数的阶码为3位、阶符1位,尾数为6位、尾符1位,分别将下列各数表示成规格化的浮点数:(1)1111.0111B (2)-1111.10101B(3)-12/128 (4)189/64解:(1)010******** (2)010********(3)10111110000 (4)00100101111习题二2.1 典型的“与”门、“或”门与“非”门是用什么电路实现的?解:可以用简单的二极管和三极管实现(详见电子技术基础教材)。
2.3 试利用三种基本门电路设计Y=A•B•C的逻辑电路。
2.4 什么是三态门?什么情况下需要使用三态门?试分析三态门的工作原理。
解:高电平,低电平,高阻态称为三态。
可以具备这三种状态的门器件就叫做三态门。
2.5 试利用3-8译码器74LS138设计一个4-16译码器。