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\documentclass[全部作业]{subfiles}
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\input{mysubpreamble}
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\setcounter{chapter}{2}
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\begin{document}
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\chapter{计算机的算术运算}
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\begin{enumerate}
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\questionandanswer[3.7]{
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[ 5 ]<3.2>假设带符号的8位十进制整数185和122以符号-数值形式存储。计算185+122。是否上溢或下溢，或都没有?
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}{
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185 转成8位二进制为 $1011\ 1001$，其最高位为1，表示负数，即$185-256=-71$；
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122 转成8位二进制为 $0111\ 1010$，其最高位为0，表示正数。
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$1011\ 1001 + 0111\ 1010 = 1\ 0011\ 0011$，只有8位，所以结果为$0011\ 0011$，即51。符合结果$-71+122 = 51$，所以没有上溢或下溢。
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}
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\questionandanswer[3.22]{
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[ 10 ] <3.5>如果是浮点数，位模式0x0C000000表示的十进制数是什么?使用IEEE 754标准。
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}{
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这是32位的浮点数，即单精度浮点数。根据 IEEE 754 标准，即1位符号位、8位指数位、23位尾数位。
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$$
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\underbrace{0}_{\text{符号位}} | \underbrace{000\ 1100\ 0}_{\text{指数位}}|\underbrace{000\ 0000\ 0000\ 0000\ 0000\ 0000}_{尾数位}
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$$
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符号位是0，表示正数；指数位是$0001\ 1000$，转化为十进制为24；尾数位是0。
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所以位模式0x0C000000表示的十进制数为
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$$
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(-1)^{\text{符号}}\times (1+\text{尾数})\times 2^{\text{指数}-127} = (-1)^{0}\times (1+0.0)\times 2^{24-127} = 2^{-103}
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$$
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}
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\questionandanswer[3.23]{
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[ 10 ]<3.5>假定采用IEEE 754单精度格式，写出十进制数63.25的二进制表示。
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}{
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$$
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63.25 = \frac{253}{4} = 1111\ 1101_{2} \times 2^{-2} =1.111\ 1101_{2} \times 2^{5} =(-1)^{0}\times (1+0.111\ 1101)\times 2^{132-127}
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$$
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根据 IEEE 754 标准，单精度格式为1位符号位、8位指数位、23位尾数位，132转化为8位二进制为$1000\ 0100$，所以十进制数63.25的二进制表示为
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$$
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\underbrace{0}_{\text{符号位}}|\underbrace{100\ 0010\ 0}_{\text{指数位}}|\underbrace{111\ 1101\ 0000\ 0000\ 0000\ 0000}_{\text{尾数位}}
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$$
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即
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$$
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0100\ 0010\ 0111\ 1101\ 0000\ 0000\ 0000\ 0000
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$$
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}
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\end{enumerate}
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\end{document} |