本書是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材《計算機組成原理（第5版）》（ISNB 978-7-121-37684-9）的配套輔導書。全書分為5章，內容包括：計算機組成原理課程的重點、難點知識解析；計算機組成原理課程的配套實驗和設計指導；主教材各章的習題解答及解題思路；創新活動，涉及參加電子設計大賽等的建議和簡單的指導；計算機組成原理課程相關的考試輔導，包括考研知識點、真題解答和期末考試樣題。本書可以作為高等學校學習“計算機組成原理”課程的輔導教材，也可供相關專業學生考研參考。
紀祿平，男，博士、副教授/博導 1999年6月畢業于北京理工大學，獲機械電子工程學士學位。2005年6月和2008年6月畢業于電子科技大學，分獲計算機應用技術碩士學位和計算機軟件與理論博士學位。2008年博士畢業后留校，一直在計算機科學與工程學院專職從事教學和科研工作，期間于2016年9月至2017年9月在休斯敦大學（美國）訪問學習。 主要科研方向為神經網絡、深度學習和模式識別，主持完成國家自然科學基金面上項目、中央高校科研基金和教育部博士點基金等項目，在IEEE Transactions on Cybernetics、Pattern Recognition、IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics以及Neurocomputing等計算機領域主流期刊和國際會議上累積發表論文20余篇，獲得發明專利（中國）授權4件。
目 錄
第1章 課程重點、難點知識解析 1
1.1 概論 1
1.2 數據的表示、運算與校驗 3
1.2.1 數據的表示 3
1.2.2 數據位擴展與存儲 7
1.2.3 數據的運算 8
1.3 CPU子系統 10
1.4 存儲子系統 15
1.5 總線與輸入/輸出子系統 27
1.6 輸入/輸出設備及接口 32
第2章 課程配套實驗及設計指導 37
2.1 實驗指導：模型機 37
2.1.1 實驗平臺 37
2.1.2 運算器ALU設計實驗 39
2.1.3 存儲器設計實驗 42
2.1.4 課程設計指導 44
2.2 實驗指導：MIPS32單周期處理器 49
2.2.1 實驗內容與實驗環境 49
2.2.2 實驗原理 50
2.2.3 功能部件的設計實現 54
2.2.4 運算器的設計實現 64
2.2.5 寄存器堆的設計實現 66
2.2.6 控制單元的設計實現 70
2.2.7 單周器CPU的封裝 72
2.2.8 CPU的測試 73
2.3 其他相關模塊 79
第3章 主教材習題解析 81
3.1 第1章習題解析 81
3.2 第2章習題解答 85
3.3 第3章習題解答 104
3.4 第4章習題解答 121
3.5 第5章習題解答 138
3.6 第6章習題解答 147
第4章 課外競賽活動 151
4.1 全國大學生系統能力培養競賽 151
4.2 全國大學生電子設計競賽 152
4.2.1 嵌入式系統專題邀請賽 154
4.2.2 信息安全技術專題邀請賽 154
4.3 畢昇杯全國電子創新設計競賽 155
4.4 電子設計競賽指導 155
4.4.1 賽前技能訓練 155
4.4.2 比賽過程中的注意事項 157
4.4.3 參賽經驗交流 161
4.5 相關技術交流網站 163
第5章 課程考試輔導 165
5.1 考研知識點解析 165
5.1.1 數據的表示和運算 165
5.1.2 存儲子系統 168
5.1.3 CPU子系統 172
5.1.4 總線 178
5.1.5 輸入/輸出子系統 180
5.2 考研真題解答 183
5.2.1 計算機組成原理復試樣卷 183
5.2.2 計算機組成原理考研試題解析 187
5.3 課程期末考試樣題 192
5.3.1 參考試卷1 192
5.3.2 參考試卷1答案 196
5.3.3 參考試卷2 198
5.3.4 參考試卷2答案 202
參考文獻 222
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