【考研类试卷】计算机学科专业基础综合组成原理-数据的表示和运算(一)及答案解析.doc
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1、计算机学科专业基础综合组成原理-数据的表示和运算(一)及答案解析(总分:208.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:39,分数:78.00)1.计算机系统中采用补码运算的目的是为了 _ 。(分数:2.00)A.与手工运算方式保持一致B.提高运算速度C.简化计算机的设计D.提高运算的精度2.32 位浮点数格式中,符号位为 1 位,阶码为 8 位,尾数为 23 位,则它所能表示的最大规格化数为 _ 。 A.+(2-2-23)2+197 B.+(1-2-23)2+127 C.+(2-2-23)2+255 D.2127-2-23(分数:2.00)A.B.C.D.3.长度相同但格式不同的
2、 2 种浮点数,假设前者阶码长、尾数短,后者阶码短、尾数长,其他规定均相同,则它们可表示的数的范围和精度为 _ 。(分数:2.00)A.两者可表示的数的范围和精度相同B.前者可表示的数的范围大但精度低C.后者可表示的数的范围大且精度高D.后者可表示的数的范围大且精度低4.下列说法正确的是 _ 。(分数:2.00)A.采用变形补码进行加减运算可以避免溢出B.只有定点数运算才有可能溢出,浮点数运算不会产生溢出C.只有带符号数的运算才有可能产生溢出D.只有将两个正数相加时才有可能产生溢出5.一个 8 位二进制整数,若采用补码表示,且由 4 个 1 和 4 个 O 组成,则最小值为 _ 。(分数:2.
3、00)A.-120B.-7C.-112D.-1216.8 位补码 10010011 等值扩展到 16 位后,其机器数为 _ 。(分数:2.00)A.1111111110010011B.0000000010010011C.1000000010010011D.11111111011011017.两补码相加,采用 1 位符号位,当 _ 时,表示结果溢出。(分数:2.00)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 OC.符号位为 1D.符号位进位和最高数位进位异或结果为 18.4 片 74181 ALU 和 1 片 74182 CLA 相配合,具有如下进位传递功能 _ 。(分数:2.00
4、)A.串行进位B.组内并行进位,组间串行进位C.组内串行进位,组间并行进位D.组内、组间均为并行进位9.在规格化的浮点数表示中,保持其他方面不变将阶码部分的移码表示改为补码表示,将会使数的表示范围( )。(分数:2.00)A.增大B.减小C.不变D.以上都不对10.AB 补 = _ 。 A.A补 B补 B.A补 B补 -A补 2n C.A补 B D.A补 B-A补 2n(分数:2.00)A.B.C.D.11.在补码表示的机器中若寄存器 A 中存放数 9EH,经过一次 _ 运算它可以变为 CFH。(分数:2.00)A.算术左移B.逻辑左移C.算术右移D.逻辑右移12.IEEE754 标准的浮点数
5、对尾数编码采用的是 _ 。(分数:2.00)A.原码B.反码C.补码D.移码13.某数在计算机中用余 3 码表示为 0111 1000 1001,其真值是 _ 。(分数:2.00)A.456B.456HC.789D.789H14.在原码不恢复余数法(又称为原码加减交替法)算法中, _ 。(分数:2.00)A.每步操作后,若不够减,则需恢复余数B.每步操作后,若为负商,则恢复余数C.在整个算法过程中,从不恢复余数D.仅当最后一步不够减时,才恢复一次余数15.采用变形补码是为了便于 _ 。(分数:2.00)A.将补码转化为原码B.对阶C.判溢出D.将补码转化为反码16.变补操作的含义是 _ 。(分
6、数:2.00)A.将一个数的原码变成补码B.将一个数的反码变成补码C.将一个数的真值变成补码D.已知一个数的补码,求它的相反数的补码17.下列为 8 位移码机器数x 移 ,当求-x 移 时, _ 将会发生溢出。(分数:2.00)A.11111111B.00000000C.10000000D.01111111118.若x 补 =x 0 x 1 x 2 x n ,其中 x 0 是符号位,x 1 是最高数位,若 _ 时,则当补码左移会发生溢出。(分数:2.00)A.x0=x1B.x0x1C.x1=OD.x1=119.下列校验码中,奇校验正确的有 _ 。(分数:2.00)A.110100111B.00
7、1000111C.010110011D.11010011120.某浮点机,采用规格化浮点数表示,阶码用移码表示(最高位代表符号位),尾数用补码表示。下列规格化浮点数哪个数最大 _ 。(分数:2.00)A.1111111,10000.00B.0011111,1.0111.01C.1000001,0.1111.01D.0111111,0.1000.1021.常用的分组校验(n,k)码中,冗余位的位数为 _ 位。(分数:2.00)A.n+kB.n-kCnDk22.下列 _ 是不合法的 BCD 码。(分数:2.00)A.0111 1001B.1101 0110C.0000 0100D.1000 010
8、123.适合于科学计算的数据表示形式为 _ 。(分数:2.00)A.字符串B.定点数C.二/十进制数D.浮点数24.设浮点数阶的基数为 8,尾数用模 4 补码表示。试指出下列浮点数中 _ 是规格化数。(分数:2.00)A.11.111000B.00.000111C.11.101010D.00.11110125.XY 为定点二进制数,其格式为 1 位符号位,n 位数值位。若采用 Booth 补码一位乘法实现乘法运算,则最多需要 _ 次加法运算。(分数:2.00)A.n-1BnC.n+1D.n+226.定点小数 X 的补码表示范围是 _ 。(分数:2.00)A.-1X1B.-1X1C.-1X1D.
9、-1X127.浮点数的格式为 10 位字长,阶码 4 位,基为 2。当阶码和尾数均用原码表示,且为规格化形式(采用隐藏位),下面 _ 浮点数表示 0.4。(分数:2.00)A.0101010011B.0100111001C.0000011001D.000001001128.用 n+1 位字长(含 1 位符号位)表示原码定点整数时,所能表示的数值范围是 _ ;用 n+1 位字长(含 1 位符号位)表示原码定点小数时,所能表示的数值范围是( )。 A.0|N|2 n-1 B.0|N|2 n+1-1 C.1|N|2 n-1-1 D.1|N|2 n-1 E.0|N|1-2 -n F.0|N|1-2 -
10、(n+1)(分数:2.00)A.B.C.D.E.F.29.下列不同进位计数制的数中,最大的数是 _ 。(分数:2.00)A.(0.101)2B.(0.62)10C.(0.52)8D.(0.75)1630.设在数据传送中采用偶校验,若接收到代码为 10111011,则表明传送中 _ 。(分数:2.00)A.未出现错误B.最低位出错C.未出现错误或出现偶数位错D.出现奇数位错31.在加法器、寄存器的基础上增加部分控制电路实现乘除法时,用 B 寄存器存放 _ ,这两个操作数的共同特点是在乘除运算过程中保持不变。(分数:2.00)A.被乘数和被除数B.被除数和除数C.乘数和被除数D.乘数和除数32.两
11、个浮点数相加,一个数的阶码值为 7,另一个数的阶码值为 9,则需要将阶码值较小的浮点数的小数点 _ 。(分数:2.00)A.左移一位B.右移一位C.左移二位D.右移二位33.定点数运算发生溢出时应该 _ 。(分数:2.00)A.输出错误信息B.舍入处理C.向左规格化D.向右规格化34.以下说法错误的是 _ 。(分数:2.00)A.一个汉字的机内码占有两个字节。B.汉字机内码的两个字节最高位均为“1”。C.汉字机内码的两个字节中第一个字节的最高位为“1”。D.汉字的机内码、输入编码、字模码一般不相同。35.在哪种结构的运算器中需要在 ALU 的两个输入端加上两个缓冲寄存器 _ ?(分数:2.00
12、)A.单总线结构B.双总线结构C.三总线结构D.都需要加36.在尾数采用补码的浮点数运算中,出现 _ 情况应该进行规格化处理。(分数:2.00)A.符号位与最高数值位不同B.符号位与最高数值位相同C.符号位与最低数值位不同D.符号位与最低数值位相同37.用补码双符号位表示的定点小数,下述哪种情况属于负溢出? _(分数:2.00)A.1100000000B.01.0000000C.10.0000000D.00.100000038.8 片 74181 和 2 片 74182 可以组成 _ 。(分数:2.00)A.组内并行进位,组间串行进位的 32 位 ALUB.二级先进位结构的 32 位 ALUC
13、.组内并行进位,组间串行进位的 16 位 ALUD.三级先进位结构的 32 位 ALU39.在 4 位有效信息上增加 3 位校验位后得到码长为 7 位的海明校验码,它的检、纠错能力为 _ 。(分数:2.00)A.纠一位错或检两位错B.纠一位错且检两位错C.只有检错能力,没有纠错能力D.只有纠错能力,没有检错能力二、综合应用题(总题数:13,分数:130.00)40.用 74LSl81,74LSl82 中规模集成电路芯片组成一个三级全先行进位的 40 位 ALU,要求: 1画出该 ALU 的组成逻辑图(图中与进位无关的引脚可以省略),要求使用的芯片数最省; 2请详细说明各级的分级方案,并进一步解
14、释你为什么要采用这样的方案? (分数:10.00)_41.设有浮点数,x=2 5 (+9/16),y=2 3 (-13/16),阶码用 4 位(含 1 位符号位)补码表示,尾数用 5位(含 1 位符号位)补码表示,求真值 x/y=?要求写出完整的浮点运算步骤,并要求直接用补码加减交替法完成尾数除法运算。 (分数:10.00)_42.在定点补码加法运算中,产生溢出的条件是什么?写出两种溢出的判断方法,并分析溢出的过程。 (分数:10.00)_43.设 X=2 7 (29/32),Y=2 5 (5/8),阶码为 3 位,尾数为 5 位(均不包含符号数),用变形补码计算X+Y,要求按照计算机中浮点数
15、的运算方法写出详细运算步骤。 (分数:10.00)_44.用 32 位二进制补码表示整数,可以表示的最大正数是 2 驰一 1,绝对值最大的负数是-2 31 。为什么正、负数范围不对称(即为什么负整数比正整数多一个)?写出这两个数的二进制代码(用十六进制表示)。 (分数:10.00)_45.利用 BCLA 加法器和 CLA 电路设计 20 位加法器,要求: (1)构建 20 位单级先行进位加法器: 使用 5 个四位的 BCLA 加法器; 使用 4 个五位的 BCLA 加法器; 分别画出连接简图(请特别标明进位信号)。比较这两种方法得到的最长进位延迟时间有无区别。 (2)构建 20 位二级先行进位
16、加法器: 使用 5 个四位的 BCLA 加法器和 1 个五位的 CLA 电路; 使用 4 个五位的 BcLA 加法器和 1 个四位的 CLA 电路; 分别画出连接简图(请特别标明进位信号)。比较这两种方法得到的最长进位延迟时间有无区别。 (分数:10.00)_46.一个 C 语言程序在一台 32 位机器上运行。程序定义了三个变量 x、y 和 z,其中 x 和 z 为 int 型,y为 short 型。当 x=127,y=-9 时,执行赋值语句 z=x+y 后,x、y 和 z 的值分别是 _ 。 Ax=0000007FH,y=FFF9H,z=00000076H Bx=0000007FH,y=FF
17、F9H,z=FFFF0076H Cx=0000007FH,y=FFF7H,z=FFFF0076H Dx=0000007FH,y=FFF7H,z=00000076H (分数:10.00)_47.浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示,且位数分别为 5 位和 7 位(均含 2 位符号位)。若有两个数X=2729/32,Y=255/8,则用浮点加法计算 X+Y 的最终结果是 _ 。(分数:10.00)A.00111 1100010B.00111 0100010C.01000 0010001D.发生溢出48.设浮点数字长 32 位,其
18、中阶码部分 8 位(含 1 位阶符),尾数部分 24 位(含 1 位数符),当阶码的基值分别是 2 和 16 时: (1)说明基值 2 和 16 在浮点数中如何表示; (2)当阶码和尾数均用补码表示,且尾数采用规格化形式时给出两种情况下所能表示的最大正数真值和非零最小正数真值; (3)在哪种基值情况下,数的表示范围大? (4)在两种基值情况下,对阶和规格化操作有何不同? (分数:10.00)_49.已知 X=0.0010011 Y=-0.0110110 (1)写出 X 和 Y 的浮点数格式,阶码用原码,尾数用补码(位数自选) (2)用浮点数运算方法计算 X+Y、X-Y(要求写出计算过程) (分
19、数:10.00)_50.某 16 位字长计算机的运算器采用 74181 和 74182 电路芯片来设计,各位间的进位采用全并行的方法。 (1)问需要 74181 和 74182 芯片各多少个? (2)画芯片连接图。 (分数:10.00)_51.下图给出了一补码加法器,图中 A 0 、B 0 分别为两个操作数的符号位,A 1 、B 1 分别为操作数的最高有效数字位,要求: (1)增加能实现减法运算的逻辑电路。并说明加、减法是如何被控制实现的。 (2)在给定电路的基础上增加以变形补码进行运算、具有溢出检测功能的逻辑电路。 (分数:10.00)_52.假定一个十进制数为一 66,按补码形式存放在一个
20、 8 位寄存器中,该寄存器的内容用十六进制表示为 _ 。(分数:10.00)A.C2HB.BEHC.BDHD.42H计算机学科专业基础综合组成原理-数据的表示和运算(一)答案解析(总分:208.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:39,分数:78.00)1.计算机系统中采用补码运算的目的是为了 _ 。(分数:2.00)A.与手工运算方式保持一致B.提高运算速度C.简化计算机的设计 D.提高运算的精度解析:补码运算能把减法化为加法来完成,从而使得运算器中不需配置减法电路,节省了硬件线路,简化了运算器的设计。2.32 位浮点数格式中,符号位为 1 位,阶码为 8 位,尾数为 23
21、位,则它所能表示的最大规格化数为 _ 。 A.+(2-2-23)2+197 B.+(1-2-23)2+127 C.+(2-2-23)2+255 D.2127-2-23(分数:2.00)A. B.C.D.解析:最大的格式化负数应该是阶码最大,且尾数绝对值最大的数。3.长度相同但格式不同的 2 种浮点数,假设前者阶码长、尾数短,后者阶码短、尾数长,其他规定均相同,则它们可表示的数的范围和精度为 _ 。(分数:2.00)A.两者可表示的数的范围和精度相同B.前者可表示的数的范围大但精度低 C.后者可表示的数的范围大且精度高D.后者可表示的数的范围大且精度低解析:在浮点数表示法中,阶码影 n 向表示的
22、范围,阶码越长表示的范围越大,尾数影响精度,尾数越长,表示的精度越高。4.下列说法正确的是 _ 。(分数:2.00)A.采用变形补码进行加减运算可以避免溢出B.只有定点数运算才有可能溢出,浮点数运算不会产生溢出C.只有带符号数的运算才有可能产生溢出 D.只有将两个正数相加时才有可能产生溢出解析:采用排除法解题,变形补码能判溢出,但是不能避免溢出,所以 A 错。浮点数的阶码超过上限(最大数),也会产生溢出,B 错。同号数相加或者异号数相减都会产生溢出,D 错。5.一个 8 位二进制整数,若采用补码表示,且由 4 个 1 和 4 个 O 组成,则最小值为 _ 。(分数:2.00)A.-120B.-
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