微型计算机原理：5-10章课后习题与解答

"微型计算机原理的5-10章的答案及课后习题，涵盖了微机原理中的数据表示、运算规则等内容" 《微型计算机原理》是计算机科学领域的一门基础课程，主要研究微型计算机的组成原理、工作方式以及数据处理等核心概念。本资源提供了该课程5-10章的课后习题答案，帮助学生巩固和理解所学知识。 在微型计算机中，数据通常用二进制表示，包括原码、反码、补码和移码四种形式。原码直接表示数值的正负，正数的原码与反码、补码相同，而负数的最高位（符号位）为1，其余位为数值的二进制表示。反码表示负数时，除了符号位外，其他位取反；补码是负数的反码加1，正数不变。移码则是在补码的基础上将最高位（符号位）看作是指数部分，用于浮点运算。 在给定的题目中，分别给出了不同数值在6位机器字长下的原码、补码、反码和移码表示。例如，对于二进制数10101，其原码、补码、反码都是010101B，移码则是通过在补码基础上加上2^(n-1)得到，即110100B，其中n为机器字长。 补码运算在微型计算机中具有显著优势，尤其是在实现加减法运算时。使用补码，可以将加法和减法操作统一为加法操作，因为减去一个数相当于加上它的负数补码。例如，对于8位机器字长的加法运算16 + 6，16的补码是10H，6的补码是06H，将它们相加得到16H，这便是结果的补码表示。这种方法简化了硬件设计，只需要一套加法器电路即可完成所有计算，提高了运算效率并降低了成本。 此外，补码运算还能够避免溢出问题的直接处理，因为两个正数相加或一个负数加一个较大的负数可能会导致结果超出机器字长的范围，但在补码系统中，这种情况下会产生一个溢出标志，而不是直接导致错误的结果。 总结来说，《微型计算机原理》中的这部分内容着重讲解了数据的二进制表示方法和补码运算的优势，这些都是理解和设计计算机系统的基础，也是解决实际问题的关键。通过课后习题的解答，学生可以深入理解这些概念，并提升在实际问题中的应用能力。