(3)磁盘数据传输率C= Nr

N为每道信息容量=12288B r=3000rpm=50r/s

C=Nr=12288B×50=614400Bps

(4)平均等待时间=1/2×(1/r)=(1/2)×(1/50)s=(1/100)s=10ms(转半周的时间)。 3.已知接收到的海明码为 0100111（按配偶原则配置）试问要求传送的信息是什么?（请写出判断（校验）过程）

答案：0101

4.求 1011 按 “偶校验” 配置的海明码.（写出配置过程） 答案：0110011

第6章 计算机的运算方法

（一）浮点数的机器表示 1．设浮点数字长16位，其中阶码4位(含1位阶符)，尾数12位(含1位数符)，将(51／128)10转换为二进制规格化浮点数及机器数(其中阶码采用移码，基值为2，尾数采用补码)。 答案：(51／128)10=0.0110011=2-1×0.1100110

阶码采用移码、基值为2、尾数采用补码的机器数为0，111；0.11001100000。

2．设浮点数字长16位，其中阶码4位(含1位阶符)，尾数12位(含1位数符)，将(—43／128)十转换成二进制规格化浮点数及机器数(其中阶码采用移码，基值为2，尾数采用补码)。

答案：(—43／128)十=-0.0101011=2-1×（-0.1010110）

按题要求的机器数形式为0,111；1.01010100000。

3.设浮点数字长16位，其中阶码8位(含1位阶符)，尾数8位（含一位数符），阶码采用移码表示，基值为2，尾数用补的表示，计算： (1)机器数为81DOH的十进制数值；

答案：（1）81D0H=1000 0001 1101 0000，十进制数为21×（-0.011）= （-0.75）十

4.没浮点数字长16位，其中阶码5位(含1位阶符)，尾数11位(含1位数符)，写出（-29／1024)十对应的浮点规格化数的原码、补码、反码和阶码用移码、尾数用补码的形式。

-101

答案：设x=（-29／1024)十=-0.0000011101=2×（-0.1110100000） [x]原=1,0101；1.1110100000 [x]补=1,1011；1.0001100000 [x]反=1,1010；1.0001011111

阶码用移码，尾数用补码的机器数形式是 0,1011；1.0001100000

（二）定点数的算术运算(补码运算) 1．己知十进制数x＝-41，y=+101,设机器数字长8位(含1位符号位)计算[x+y] 补和[x-y]补，并给出相应的Z(零标志)、V(溢出标志)和C(进位标志)。 答案：[x+y] 补=0,0111100，Z=0，V=0，C=1 [x-y]补=0,1110010，Z=0，V=1，C=1

2.已知十进制数x＝25／32，y=-21/64，设机器数字长8位(含1位符号位)，计算[x+y] 补和[x-y]补，并给出相应的零标志Z，溢出标志V和进位标志C。

答案：[x+y] 补=0,0111010，Z=0，V=0，C=1 [x-y]补=1.0001110，Z=0，V=1，C=0

3.己知二进制数x=-0.1011,y=-0.1101用补码一位乘（Booth算法）计算[x·y] 补。要求列

29

出计算过程。

答案：[x·y] 补=0.10001111

4.己知二进制数x=-0.1100,y=0.1001,按补码Booth算法计算x·y，要求列出详细过程。 答案：按补码Booth算法做，[x·y] 补=1.10010100，则x·y=-0.01101100

5.己知二进制数x=-0.1001,y=0.1101,用补码加减交替法计算[x÷y] 补，并给出商的真值。 答案：[x÷y] 补=1.0101，x÷y=-0.1011 (三)浮点数的加减运算

1．设浮点数x=2×0.110101，y=2×（-0.101010），若阶码取3位，尾数取6位(均不包括符号位)，按补码运算步骤计算x+y。

答案：[x+y] 补=0,011；1.000110，x+y=2011×（-0.111010）

2．已知x＝[2×(19／32)]，y＝[2×(-45／64)]，若阶码取3位，尾数取6位(均不包括符号位)，试按补码浮点运算步骤计算[x+y]补，并还原成真值。 答案：[x+y] 补=0,101；1.001100

x+y=2101×（-0.110100）=25×（-13/16）

（四）三级时序系统相关的计算题

1.设机器A的主频为8MHz，机器周期含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求：

⑴该机的平均指令周期和机器周期。 ⑵每个指令周期包含几个机器周期？

⑶如果机器B的主频为12MHz,，且指令周期包含机器周期数和机器周期包含时钟周期数与A机相同，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS？

答案：根据机器A的主频为8MHz,得时钟周期为1/8MHz=0.125us （1） 机器周期=0.125us×4=0.5us；平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5us （2） 每个指令周期包含2.5/0.5=5个机器周期 （3） 在指令周期包含机器周期数和机器周期包含时钟周期数相同的前提下，两机平均指令执行速度与它们的主频的关系是：

A机的平均指令速度/B机的平均指令速度=A机主频/B机主频

则B机的平均指令执行速度=（0.4MIPS×12MHz）/8MHz=0.6MIPS

2.某CPU主频8MHz，设每个机器周期包含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度为1MIPS。

（1） 求该机平均指令周期。 （2） 求每个指令周期包含的平均机器周期数。

（3） 若改用时钟周期为0.01us的CPU芯片，求平均指令执行速度。 答案：（1）根据平均指令执行速度为1MIPS，则平均指令周期为1/1MIPS=1us。

（2）根据主频为8MHz,得出时钟周期为1/8MHz=0.125us,一个机器周期为0.125us×4=0.5us,一个指令周期包含的平均机器周期数为1/0.5us=2.

（3）改用时钟周期为0.01us的CPU芯片，则一个机器周期为0.01us×4=0.04us,一条指令的执行时间为0.04us×2=0.08us，故平均指令执行速度为1/0.08us=12.5MIPS。

3. 若某机主频为200MHz，每个指令周期平均包含2个机器周期，每个机器周期包含2个时钟周期

(1) 求该机平均指令执行速度。

(2) 若频率不变，但每个指令周期平均包含5个机器周期，每个机器周期包含4个时钟周期，求平均指令执行速度。 答案：（1）时钟周期=1/200MHz=0.005us。则一条指令的执行时间为0.005us×2×2=0.02us，

5

6

010

100

30

故该机平均指令执行速度为1/0.02us=50MIPS。

（2）一条指令的执行时间为0.005×4×5=0.1us，故该机平均指令执行速度为1/0.1us=10MIPS。 四．综合应用题

（一）第4章 存储器

1.请写出图4.1中2K×8位ROM芯片、两片1K×4位RAM芯片的地址码范围。并说明哪是系统程序区？哪是用户程序区？

图4.1 1题图 答案：

主存地址空间分配如下：

（1） 系统程序区（即1片2K×8ROM芯片地址码范围）：8000H～87FFH; （2） 用户程序区（即2片1K×4RAM芯片地址码范围）：8800H～8BFFH;

2.请写出图4.2中2K×8位ROM芯片、左端两片1K×4位RAM芯片和右端两片1K×4位RAM芯片的地址码范围。

31

图4.2 2题图

答案：

主存地址空间分配如下：

(1)系统程序区（即1片2K×8ROM芯片地址码范围）：A000H～A7FFH; (2)用户程序区

①左端2片1K×4RAM芯片地址码范围）：A800H～ABFFH; ②右端2片1K×4RAM芯片地址码范围）：AC00H～AFFFH; 第 7 章 指令系统

1.某机指令格式如下图所示：

OP

图中X为寻址特征位，且

X A 0 ～ 5 6 7 8 ～ 15

当X=0时，不变址；

X=1时，有变址寄存器X1进行变址； X=2时，有变址寄存器X2进行变址；

X=3时，相对寻址。

设（PC）=1234H，[X1]=0037H，[ X2]=1122H，确定下列指令的有效地址（指令和地址均采用十六进制表示）：

（1）4420；（2）2244；（3）1322；（4）3521。 答：（1）0020H；（2）1166H；（3）1256H；（4）0058H 2.一种一地址指令的格式如下所示：

32