06年4月考前串講計算機組成原理第二章(1)

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第2章 數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)運算
    一、名詞解釋:
    歷年真題:
    (2001年,2002年)基數(shù):在浮點數(shù)據(jù)編碼中,對階碼所代表的指數(shù)值的數(shù)據(jù),在計算機中是一個常數(shù),不用代碼表示。
    (2003年)移碼:帶符號數(shù)據(jù)表示方法之一,符號位用1表示正,0表示負,其余位與補碼相同。
    (2004年)溢出:指數(shù)的值超出了數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。
    (2005年)偶校驗碼:讓編碼組代碼中1的個數(shù)為偶數(shù),違反此規(guī)律為校驗錯。
    近5年每年都考名稱解釋,所以第二章的名稱解釋是考試的重點,這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下,這都是本章的基本概念,有利于做選擇題及填空題。
    1.原碼:帶符號數(shù)據(jù)表示方法之一,一個符號位表示數(shù)據(jù)的正負,0代表正號,1代表負號,其余的代表數(shù)據(jù)的絕對值。
    2.補碼:帶符號數(shù)據(jù)表示方法之一,正數(shù)的補碼與原碼相同,負數(shù)的補碼是將二進制位按位取反后在最低位上加1.
    3.反碼:帶符號數(shù)據(jù)的表示方法之一,正數(shù)的反碼與原碼相同,負數(shù)的反碼是將二進制位按位取反
    4.階碼:在浮點數(shù)據(jù)編碼中,表示小數(shù)點的位置的代碼。
    5.尾數(shù):在浮點數(shù)據(jù)編碼中,表示數(shù)據(jù)有效值的代碼。
    6.機器零:在浮點數(shù)據(jù)編碼中,階碼和尾數(shù)都全為0時代表的0值。
    7.上溢:指數(shù)的絕對值太大,以至大于數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。
    8.下溢:指數(shù)的絕對值太小,以至小于數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。
    9.規(guī)格化數(shù):在浮點數(shù)據(jù)編碼中,為使浮點數(shù)具有的表示方式所作的規(guī)定,規(guī)定尾數(shù)部分用純小數(shù)形式給出,而且尾數(shù)的絕對值應大于1/R,即小數(shù)點后的第一位不為零。
    10.Booth算法:一種帶符號數(shù)乘法,它采用相加和相減的操作計算補碼數(shù)據(jù)的乘積。
    11.海明距離:在信息編碼中,兩個合法代碼對應位上編碼不同的位數(shù)。
    12.馮?諾依曼舍入法:浮點數(shù)據(jù)的一種舍入方法,在截去多余位時,將剩下數(shù)據(jù)的最低位置1.
    13.檢錯碼:能夠發(fā)現(xiàn)某些錯誤或具有自動糾錯能力的數(shù)據(jù)編碼。
    14.糾錯碼:能夠發(fā)現(xiàn)某些錯誤并且具有自動糾錯能力的數(shù)據(jù)編碼。
    15.奇校驗碼:讓編碼組代碼中1的個數(shù)為奇數(shù),違反此規(guī)律為校驗錯。
    16.海明碼:一種常見的糾錯碼,能檢測出兩位錯誤,并能糾正一位錯誤。
    17.循環(huán)碼:一種糾錯碼,其合法碼字移動任意位后的結(jié)果仍然是一個合法碼字。
    18.桶形移位器:可將輸入的數(shù)據(jù)向左、向右移動1位或多位的移位電路。
    二、數(shù)制度的轉(zhuǎn)換:
    歷年真題:
    (2001年)1.若十進制數(shù)據(jù)為 137.5 則其八進制數(shù)為( )。
    A.89.8    B.211.4    C.211.5    D.1011111.101
    「分析」:十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進制數(shù)時,整數(shù)部分和小數(shù)部分要用不同的方法來處理。整數(shù)部分的轉(zhuǎn)化采用除基取余法:將整數(shù)除以8,所得余數(shù)即為八進制數(shù)的個位上數(shù)碼,再將商除以8,余數(shù)為八進制十位上的數(shù)碼……如此反復進行,直到商是0為止;對于小數(shù)的轉(zhuǎn)化,采用乘基取整法:將小數(shù)乘以8,所得積的整數(shù)部分即為八進制數(shù)十分位上的數(shù)碼,再將此積的小數(shù)部分乘以8,所得積的整數(shù)部分為八進制數(shù)百分位上的數(shù)碼,如此反復……直到積是0為止。此題經(jīng)轉(zhuǎn)換后得八進制數(shù)為211.40.
    「答案」:B
    (2002年)1.若十進制數(shù)為132.75,則相應的十六進制數(shù)為(?。?BR>    A.21.3    B.84.c     C.24.6     D.84.6
    「分析」:十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為十六進制數(shù)時,采用除16取余法;對于小數(shù)的轉(zhuǎn)化,采用乘16取整法:將小數(shù)乘以16,所得積的整數(shù)部分轉(zhuǎn)換為十六進制。此題經(jīng)轉(zhuǎn)換后得十六進制數(shù)為84.c.
    「答案」:B
    (2003年)14.若十六進制數(shù)為 A3.5 ,則相應的十進制數(shù)為(?。?BR>    A.172.5   B.179.3125   C.163.3125   D.188.5
    「分析」:將十六進制數(shù)A3.5轉(zhuǎn)換為相應的十進制數(shù),可采用乘冪相加法完成,即:10×161+3×160+5×16-1=163.3125.
    「答案」:C
    (2004年)1.若二進制數(shù)為 1111.101 ,則相應的十進制數(shù)為 ( )。
    A.15.625  B.15.5     C.14.625    D.14.5
    「分析」:將二進制數(shù)1111.101轉(zhuǎn)換為相應的十進制數(shù),可采用乘冪相加法完成,即:1×23+1×22++1×21+1×20+1×2-1+1×2-3=15.625.
    「答案」:A
    (2005年)2.若十六進制數(shù)為B5.4,則相應的十進制數(shù)為( )。
    A.176.5  B.176.25     C.181.25    D.181.5
    「分析」:將十六進制數(shù)B5.4轉(zhuǎn)換為相應的十進制數(shù),可采用乘冪相加法完成,即:11×161+5×160+4×16-1=181.25.
    「答案」:C
    可見,數(shù)制的轉(zhuǎn)換每年必考,必須掌握。
    還可能考的題型:
    (1)十進制轉(zhuǎn)換為二進制
    方法:整數(shù)部分除2取余,小數(shù)部分乘2取整。
    (2)二進制轉(zhuǎn)換為八進制
    方法:以小數(shù)點為界,整數(shù)部分從右向左每三位分為一組,最左端不夠三位補零;小數(shù)部分從左向右每三位分為一組,最右端不夠三位補零;最后將每小組轉(zhuǎn)換位一位八進制數(shù)。
    (3)二進制轉(zhuǎn)換為十六進制
    方法:以小數(shù)點為界,整數(shù)部分從右向左每四位分為一組,最左端不夠四位補零;小數(shù)部分從左向右每四位分為一組,最右端不夠四位補零;最后將每小組轉(zhuǎn)換位一位十六進制數(shù)。
    三、數(shù)據(jù)編碼:
    定點數(shù)編碼:
    (2000年)2.如果X為負數(shù),由[X]補求[-X]補是將( )。
    A.[X]補各值保持不變
    B.[X]補符號位變反,其它各位不變
    C.[X]補除符號位外,各位變反,未位加1
    D.[X]補連同符號位一起各位變反,未位加1
    「分析」:不論X是正數(shù)還是負數(shù),由[X]補求[-X]補的方法是對[X]補求補,即連同符號位一起按位取反,末位加1.
    「答案」:D
    (2001年)2.若x補 =0.1101010 ,則 x 原=(  )。
    A.1.0010101  B.1.0010110  C.0.0010110  D.0.1101010
    「分析」:正數(shù)的補碼與原碼相同,負數(shù)的補碼是用正數(shù)的補碼按位取反,末位加1求得。此題中X補為正數(shù),則X原與X補相同。
    「答案」:D
    (2002年)2.若x=1011,則[x]補=( ?。?BR>    A.01011    B.1011     C.0101     D.10101
    「分析」:x為正數(shù),符號位為0,數(shù)值位與原碼相同,結(jié)果為01011.
    「答案」:A
    (2003年)8.若[X]補=1.1011 ,則真值 X 是(?。?。
    A.-0.1011   B.-0.0101   C.0.1011    D.0.0101
    「分析」:[X]補=1.1011,其符號位為1,真值為負;真值絕對值可由其補碼經(jīng)求補運算得到,即按位取后得0.0100再末位加1得0.0101,故其真值為-0.0101.
    「答案」:B
    (2004年)13.設(shè)有二進制數(shù) x=-1101110,若采用 8 位二進制數(shù)表示,則[X]補(?。?。
    A.11101101  B.10010011   C.00010011  D.10010010
    「分析」:x=-1101110為負數(shù),負數(shù)的補碼是將二進制位按位取反后在最低位上加1,故[x] 補 =10010010.
    「答案」:D
    (2005年)1.若[X]補=0.1011,則真值X=(?。?BR>    A.0.1011   B.0.0101     C.1.1011   D.1.0101
    「分析」:[X]補=0.1011,其符號位為0,真值為正;真值就是0.1011.
    「答案」:A
    由上可見,有關(guān)補碼每年都考。同學也要注意一下移碼。
    (2001)3.若定點整數(shù) 64 位,含 1 位符號位,補碼表示,則所能表示的絕對值負數(shù)為( )。
    A.-264    B.-(264-1 )  C.-263    D.-(263-1)
    「分析」:字長為64位,符號位為1位,則數(shù)值位為63位。當表示負數(shù)時,數(shù)值位全0為負絕對值,為-263.
    「答案」:C
    (2002年)3.某機字長8位,含一位數(shù)符,采用原碼表示,則定點小數(shù)所能表示的非零最小正數(shù)為(?。?BR>    A.2-9    B.2-8      C.1-     D.2-7
    「分析」:求最小的非零正數(shù),符號位為0,數(shù)值位取非0中的原碼最小值,此8位數(shù)據(jù)編碼為:00000001,表示的值是:2-7.
    「答案」:D
    (2003年)13.n+1 位的定點小數(shù),其補碼表示的是(?。?BR>    A.-1 ≤ x ≤ 1-2-n      B.-1 < x ≤ 1-2-n
    C.-1 ≤ x < 1-2-n      D.-1 < x < 1-2-n
    「分析」:
    編碼方式 最小值編碼 最小值 值編碼 值 數(shù)值范圍
    n+1位無符號定點整數(shù) 000…000 0 111…111 2n+1-1 0≤x≤2n+1-1
    n+1位無符號定點小數(shù) 0.00…000 0 0.11…111 1-2-n 0≤x≤1-2-n
    n+1位定點整數(shù)原碼 1111…111 -2n+1 0111…111 2n-1 -2n+1≤x≤2n-1
    n+1位點定小數(shù)原碼 1.111…111 -1+2-n 0.111…111 1-2-n -1+2-n≤x≤1-2-n
    n+1位定點整數(shù)補碼 1000…000 -2n 0111…111 2n-1 -2n≤x≤2n-1
    n+1位點定小數(shù)補碼 1.000…000 -1 0.111…111 1-2-n -1≤x≤1-2-n
    n+1位定點整數(shù)反碼 1000…000 -2n+1 0111…111 2n-1 -2n+1≤x≤2n-1
    n+1位點定小數(shù)反碼 1.000…000 -1+2-n 0.111…111 1-2-n -1+2-n≤x≤1-2-n
    n+1位定點整數(shù)移碼 0000…000 -2n 1111…111 2n-1 -2n≤x≤2n-1
    n+1位點定小數(shù)移碼 小數(shù)沒有移碼定義
    「答案」:A
    (2004年)12.定點小數(shù)反碼 [x] 反 =x0. x1 … xn表示的數(shù)值范圍是(?。?BR>    A.-1+2-n < x ≤ 1-2-n     B.-1+2-n ≤ x <1-2-n
    C.-1+2-n ≤ x ≤ 1-2-n     D.-1+2-n < x <1-2-n
    答案:C
    (2005年)3.一個n+1位整數(shù)原碼的數(shù)值范圍是(?。?。
    A.-2n+1< x <2n-1       B.-2n+1≤ x <2n-1
    C.-2n+1< x ≤2n-1       D.-2n+1≤ x ≤2n-1
    答案:D
    由上可見,有關(guān)定點數(shù)編碼表示的數(shù)值范圍每年都考。今年可能考移碼,大家要注意。
    浮點數(shù)編碼:
    (2002年)4.設(shè)某浮點數(shù)共12位。其中階碼含1位階符共4位,以2為底,補碼表示;尾數(shù)含1位數(shù)符共8位,補碼表示,規(guī)格化。則該浮點數(shù)所能表示的正數(shù)是( )。
    A.27      B.28      C.28-1        D.27-1
    「分析」:為使浮點數(shù)取正數(shù),可使尾數(shù)取正數(shù),階碼取正數(shù)。尾數(shù)為8位補碼(含符號位),正為01111111,為1-2-7,階碼為4位補碼(含符號位),正為0111,為7,則正數(shù)為:(1-2-7)×27=27-1.
    「答案」:D
    四、定點數(shù)加減法:
    定點數(shù)編碼:
    (2001年)5.若采用雙符號位,則發(fā)生正溢的特征是:雙符號位為( )。
    A.00       B.01       C.10         D.11
    「分析」:采用雙符號位時,第一符號位表示最終結(jié)果的符號,第二符號位表示運算結(jié)果是否溢出。當?shù)诙缓偷谝晃环栂嗤瑒t未溢出;不同,則溢出。若發(fā)生正溢出,則雙符號位為01,若發(fā)生負溢出,則雙符號位為10.
    「答案」:B
    (2003年)12.加法器中每一位的進位生成信號 g 為(?。?。
    A.xi+yi     B.xiyi     C.xiyici        D.xi+yi+ci
    「分析」:在設(shè)計多位的加法器時,為了加快運算速度而采用了快速進位電路,即對加法器的每一位都生成兩個信號:進位生成信號g和進位傳播信號p,其中g(shù)和p定義為:gi=xiyi,p=xi+yi.
    「答案」:B
    (2004年)10.多位二進制加法器中每一位的進位傳播信號 p 為(?。?BR>    A.xi+yi      B.xiyi     C.xi+yi+ci       D.xiyici
    「分析」:在設(shè)計多位的加法器時,為了加快運算速度而采用了快速進位電路,即對加法器的每一位都生成兩個信號:進位生成信號g和進位傳播信號p其中g(shù)和p定義為:gi=xiyi,p=xi+yi.
    「答案」:A
    (2005年)4.若采用雙符號位補碼運算,運算結(jié)果的符號位為01,則(?。?BR>    A.產(chǎn)生了負溢出(下溢)       B.產(chǎn)生了正溢出(上溢)
    C.結(jié)果正確,為正數(shù)          D.結(jié)果正確,為負數(shù)
    「分析」:采用雙符號位時,第一符號位表示最終結(jié)果的符號,第二符號位表示運算結(jié)果是否溢出。當?shù)诙缓偷谝晃环栂嗤瑒t未溢出;不同,則溢出。若發(fā)生正溢出,則雙符號位為01,若發(fā)生負溢出,則雙符號位為10.
    「答案」:B
    可見溢出的判斷是重要考點,同學還要注意其他兩種判斷溢出的方法:
    (1)兩正數(shù)相加結(jié)果為負或兩負數(shù)相加結(jié)果為正就說明產(chǎn)生了溢出
    (2)位進位和次高位進位不同則發(fā)生了溢出
    另外要注意快速進位加法器的進位生成信號g和進位傳播信號p其中g(shù)和p定義為:gi=xiyi ,p=xi+yi.第i位的進位。