2022年微机原理习题答案 2.pdf

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1、微机原理习题2（P40）参考答案为什么说计算机只能“识别”二进制数，并且计算机内部数的存储及运算也都采用二进制解：因为二进制是计算机刚出现时就奠定的计算机内的进位记数制，之所以选用它来表示计算机内的信息，是因为两个状态的物理器件容易制造和实现，将这两个状态抽象为数字就可用0、1 来表示；此外，采用二进制的运算规则较为简单，容易实现。在进位记数制中，“基数”和“位权（或权）”的含义是什么一个以b 为基数的任意进制数N，它按位权展开式求值的一般通式是如何描述的解：在进位记数制中，常常要用“基数”（或称底数）来区别不同的数制，而进位制的基数就是该进位制所用的字符或数码的个数。在一个进位记数制中，每一

2、位都有特定的权，称为位权或简称权。每个位权由基数的n 次幂来确定。数 N 的按位权展开式的一般通式为：N=（kibi）式中，ki为第 i 位的数码；b 为基数；bi为第位的位权；n 为整数的总位数；m 为小数的总位数。将下列十进制数分别转化为二进制数。（1）147（2）4095（3）(4)解：(1)147 D=B(2)4095 D=B(3)D=B(4)D=B将下列二进制数分别转换为BCD码。（1）1011(2)(3)(4)解：(1)1011 B=1 23+022+121+1 20=11 D=(0001 0001)BCD(2)B=12-2=D=0101)BCD(3)B=1 24+122+120+

3、12-1+12-3=D=(0010 0010 0101)BCD(4)=124+123+121+120+12-3=(0010 0010 0101)BCD将下列二进制数分别转换为八进制数和十六进制数。（1）B（2）11B（3）(4).0011B解：(1)1010 1011B=253Q=ABH(2)10 1111 0011B=1363Q=2F3H(3)1011B=(4)1110=选取字长n 为 8 位和 16 位两种情况，求下列十进制数的原码。（1）X=+63（2）Y=63（3）Z=+118（4）W=118解：(1)X原=+63原=0011 1111=0000 0000 0011 1111(2)Y原

4、=63原=1011 1111=1000 0000 0011 1111(3)Z原=+118原=0111 0110=0000 0000 0111 0110(4)W原=118原=1111 0110=1000 0000 0111 0110选取字长n 为 8 位和 16 位两种情况，求下列十进制数的补码。（1）X=+65（2）Y=65（3）Z=+127（4）W=128解：(1)X补=+65补=0100 0001=0000 0000 0100 0001(2)Y补=65补=1011 1111=1111 1111 1011 1111(3)Z补=+127补=0111 1111=0000 0000 0111 11

5、11名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -(4)W补=128补=1000 0000=1111 1111 1000 0000已知数的补码表现形式如下，分别求出数的真值与原码。（1）X补=78H（2）Y补=87H（3）Z补=FFFH（4）W补=800H解：(1)X补=78H=0111 1000 B X原=0111 1000 B=78H 真值 X=120 D(2)Y补=87H=1000 0111 B Y原=1111 1001 B=0F9H 真值 Y=121 D(3)Z补=FFFH=1111 1111 1111 B（假设为 12 位补码）Z原=1000 0000 00

6、01 B=801H 真值 Z=-1 D(4)W补=800H=1000 0000 0000 B（假设为12 位补码）W原=不存在W 的真值=-211=-2048 D设字长为16 位，求下列各二进制数的反码。（1）X=00100001B（2）Y=00100001B（3）Z=0B（4）W=0B解：(1)X=0010 0001B=0000 0000 0010 0001B X反=0000 0000 0010 0001B（2）Y=0010 0001B=1000 0000 0010 0001B Y反=1111 1111 1101 1110B（3）Z=0101 1101 1011B=0000 0101 110

7、1 1011B Z反=0000 0101 1101 1011B（4）W=0101 1101 1011B=1000 0101 1101 1011B W反=1111 1010 0010 0100B下列各数均为十进制数，试用8 位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示机器运算结果，同时判断是否有溢出。（1）（89）+67（2）89（67）（3）（89）67（4）（89）（67）解：(1)89补=1010 0111(2)89补=0101 1001+67 补=0100 0011 67补=1011 110189补+67 补=1110 1010=-16H补89补 67补=1001 1100=-64H补（

8、89）+67=-22=-16H 89（-67）=156无溢出有溢出(3)89补=1010 0111(4)89补=1010 0111 67 补=0100 0011 67补=1011 110189补 67 补=0110 0100=64H补-89补 67补=1110 1010=-16H补（89）67=-156 （89）（67）=-16H=22有溢出无溢出分别写出下列字符串的ASCII码。(1)17abc(2)EF98(3)AB$D(4)This is a number 258解：(1)17abc 的 ASCII码为00110001 00110111 01100001 01100010 0110001

9、1B 或 31H 37H 61H 62H 63H(2)EF98的 ASCII码为01000101 01100110 00111001 00111000B 或 45H 66H 39H 38H(3)AB$D 的 ASCII码为01000001 01000010 00100100 01000100B 或 41H 42H 24H 44H(4)This is a number 258 的 ASCII码为：54H 68H 69H 73H 20H 69H 73H 20H 61H 20H 6EH 75H 6DH 62H 65H 72H 20H 32H 35H 38H 设 X=87H，Y=78H，试在下述两种情

10、况下比较两数的大小。（1）均为无符号数（2）均为带符号数（设均为补码）解：(1)X=87H=1000 0111B=135D Y=78H=0111 1000B=128D XY(2)X=87H=1000 0111B 为负数，Y=78H=0111 1000B 为正数 XY选取字长n 为 8 位，已知数的原码表示如下，求出其补码。（1）X原=01010101（2）Y原=（3）Z原=（4）W原=解：(1)X补=0101 0101(2)Y补=1101 0110(3)Z补=1000 0001(4)W补=1111 1111设给定两个正的浮点数如下名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4

11、 页 -N1=2P1S1 N2=2P2S2(1)若 P1P2是否有 N1N2(2)若 S1和 S2均为规格化的数，且P1P2，是否有N1N2解：(1)S1和 S2可以是纯小数，也可以是纯整数不一定有N1N2(2)有 N1N2设二进制浮点数的阶码有3 位、阶符1 位、尾数 6 位、尾数1 位，分别将下列各数表示成规格化的浮点数(补码表示)。（1）X=B(2)Y=B(3)Z=-65128(4)W=+129/64解：(1)X=2+100 0.=20100 0.01000111101(2)Y=2+100=2010001001000010(3)Z=-65128=2+000=20000 000010111

12、11(4)W=+129/64=+=2+010 0.00100100000阐述微型计算机在进行算术运算时，所产生的“进位”与“溢出”二者之间的区别。解：“进位”与“溢出”的区别可以从两个方面讨论：（1）从定性的方面：任一个计数装置（如算盘、电子计算器，二进制的计数器等）都有固定的字长，其所记数据都有一定的表示范围。在算术运算中，每一个相邻位之间都存在进位/借位现象，但是进位标志CF 是特指运算中运算器中 数据最高位向上的“进位/借位”现象。当参加运算的数看作无符号数且运算结果超出无符号数表示范围时，就会产生“进位”或“借位”。以 8为二进制数无符号数为例，当加法运算结果超出255时产生进位；当减

13、法运算的被减数小于减数时产生借位。同理，当参加运算的数看作带符号数且运算结果超出带符号数表示范围时，就会产生“溢出”。同样以8 为二进制数带符号数为例，当运算结果超出-128127 的范围时就产生溢出。因此，“进位”标志是针对无符号数的，“溢出”标志是针对带符号数的。无论是无符号数还是出带符号数只要运算结果发生“进/借位”或“溢出”，运算器中 都不能正确表示结果，即超出正常表示范围。（2）从二进制运算的操作过程讨论：“进位”是指运算结果的最高位向更高位的进位。如有进 位，则Cy=1；无 进 位，则Cy=0。当Cy=1，即D7c=1 时，若D6c=1，则V=D7cD6c=1 1=0，表示无溢出；

14、若D6c=0，则V=10=1，表示有溢出。当Cy=0，则D7c=0 时，若D6c=1，则V=01=1，表示有溢出；若D6c=0，则V=00=0，表示无溢出。选字长 n 为 8 位，用补码列出竖式计算下列各式，并且回答是否有溢出若有溢出，回答是正溢出还是负溢出（1）01111001+01110000（2）01111001 01110001（3）0111110001111111（4）01010001+01110001解：(1)0111 1001(2)1000 0111+0111 0000+1000 1111 1110 1001 1 0001 0110 有溢出，且为正溢出有溢出，且为负溢出(3)0111 1100(4)1010 1111+1000 0001+0111 00011111 1101 1 0010 0000 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -无溢出无溢出若字长为32 位的二进制数用补码表示时，试写出其范围的一般表示式及其负数的最小值与正数的最大值。解：其范围为232-1+232-11，其负数的最小值为48，正数的最大值为47。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -