本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《计算机组成原理（第5版）》（ISNB 978-7-121-37684-9）的配套辅导书。全书分为5章，内容包括：计算机组成原理课程的重点、难点知识解析；计算机组成原理课程的配套实验和设计指导；主教材各章的习题解答及解题思路；创新活动，涉及参加电子设计大赛等的建议和简单的指导；计算机组成原理课程相关的考试辅导，包括考研知识点、真题解答和期末考试样题。本书可以作为高等学校学习“计算机组成原理”课程的辅导教材，也可供相关专业学生考研参考。

纪禄平，男，博士、副教授/博导 1999年6月毕业于北京理工大学，获机械电子工程学士学位。2005年6月和2008年6月毕业于电子科技大学，分获计算机应用技术硕士学位和计算机软件与理论博士学位。2008年博士毕业后留校，一直在计算机科学与工程学院专职从事教学和科研工作，期间于2016年9月至2017年9月在休斯敦大学（美国）访问学习。 主要科研方向为神经网络、深度学习和模式识别，主持完成国家自然科学基金面上项目、中央高校科研基金和教育部博士点基金等项目，在IEEE Transactions on Cybernetics、Pattern Recognition、IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics以及Neurocomputing等计算机领域主流期刊和国际会议上累积发表论文20余篇，获得发明专利（中国）授权4件。

目 录
第1章 课程重点、难点知识解析 1
1.1 概论 1
1.2 数据的表示、运算与校验 3
1.2.1 数据的表示 3
1.2.2 数据位扩展与存储 7
1.2.3 数据的运算 8
1.3 CPU子系统 10
1.4 存储子系统 15
1.5 总线与输入/输出子系统 27
1.6 输入/输出设备及接口 32
第2章 课程配套实验及设计指导 37
2.1 实验指导：模型机 37
2.1.1 实验平台 37
2.1.2 运算器ALU设计实验 39
2.1.3 存储器设计实验 42
2.1.4 课程设计指导 44
2.2 实验指导：MIPS32单周期处理器 49
2.2.1 实验内容与实验环境 49
2.2.2 实验原理 50
2.2.3 功能部件的设计实现 54
2.2.4 运算器的设计实现 64
2.2.5 寄存器堆的设计实现 66
2.2.6 控制单元的设计实现 70
2.2.7 单周器CPU的封装 72
2.2.8 CPU的测试 73
2.3 其他相关模块 79
第3章 主教材习题解析 81
3.1 第1章习题解析 81
3.2 第2章习题解答 85
3.3 第3章习题解答 104
3.4 第4章习题解答 121
3.5 第5章习题解答 138
3.6 第6章习题解答 147
第4章 课外竞赛活动 151
4.1 全国大学生系统能力培养竞赛 151
4.2 全国大学生电子设计竞赛 152
4.2.1 嵌入式系统专题邀请赛 154
4.2.2 信息安全技术专题邀请赛 154
4.3 毕昇杯全国电子创新设计竞赛 155
4.4 电子设计竞赛指导 155
4.4.1 赛前技能训练 155
4.4.2 比赛过程中的注意事项 157
4.4.3 参赛经验交流 161
4.5 相关技术交流网站 163
第5章 课程考试辅导 165
5.1 考研知识点解析 165
5.1.1 数据的表示和运算 165
5.1.2 存储子系统 168
5.1.3 CPU子系统 172
5.1.4 总线 178
5.1.5 输入/输出子系统 180
5.2 考研真题解答 183
5.2.1 计算机组成原理复试样卷 183
5.2.2 计算机组成原理考研试题解析 187
5.3 课程期末考试样题 192
5.3.1 参考试卷1 192
5.3.2 参考试卷1答案 196
5.3.3 参考试卷2 198
5.3.4 参考试卷2答案 202
参考文献 222