王爱英《计算机组成与结构》第四版课后答案解析

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"计算机组成与结构第四版(王爱英著)课后答案,包括计算机逻辑部件和算术运算的习题讲解。" 在《计算机组成与结构》这本教材中,王爱英教授深入浅出地介绍了计算机硬件的基础知识。课后答案涉及到了计算机逻辑部件的设计以及二进制补码表示法的运用,这些都是理解计算机系统核心组成部分的关键概念。 首先,习题讲解提到了用全加器和逻辑门(与门、或门)设计8421码十进制加法器单元电路。8421码是一种常用的BCD(二进制编码的十进制)码,用于将十进制数转换为二进制形式。全加器是数字逻辑电路中的基本元件,能处理两个二进制位的加法及进位。设计这样的加法器需要考虑如何组合全加器和逻辑门来处理不同的BCD码,以确保加法运算的正确性。在本例中,当二进制加法结果出现特定组合(如1010、1110等)时,需要对结果进行修正,以符合十进制的计算规则。 接着,书中还涉及了32位二进制的2的补码表示法。这是计算机中表示有符号整数的标准方法,可以处理正负数值。对于正数,其2的补码就是其原码(即直接对应的二进制形式)。例如,512的二进制表示为00000000000000000000001000000000。而负数则需要取反再加1得到其2的补码,例如-1023的二进制原码是1111111111,取反后得到10000000000000000000000000000001,再加1得到其2的补码11111111111111111111110000000001。 此外,4.4节的习题可能涉及到二进制补码的加减运算,这在计算机中执行算术操作时非常重要。补码的加法可以直接通过二进制加法器实现,而减法可以通过加法器完成被减数与减数的补码相加。在处理负数时,正确应用2的补码可以避免溢出问题,保证算术运算的正确性。 这些知识点构成了计算机组成与结构课程的基础,理解和掌握这些内容对于学习计算机硬件、数字逻辑和计算机体系结构至关重要。通过解决课后习题,学生可以巩固理论知识,提高实际操作能力,为后续更复杂的计算机系统设计和分析打下坚实基础。