2018 年度 コンピュータ工学 I 基礎問題集

問題1 10 進法における 0 から 32 の数を2 進法、4 進法、8 進法、16 進法で書き表せ。

問題2 次の数を 16 進数に基数変換せよ。
① 1110 0011 1010 (2)10 進② 11 1001 1011 0010 (2)③ 22 23 30 (4)④ 7034 (8)012345678910111213141516
171819202122232425262728
2930
31
32

2進

4進8進

16 進

問題3次の数を 10 進数に基数変換せよ。

① 1 0101 (2)② 1 1010 (2)③ 201 (4)④ B4 (16)⑤ 1111 1111 1111 (2)⑥ 0.1011(2)⑦ 0.0101 (2)⑧ 11 1000.0111 (2)問題4 次の数を 2 進数に基数変換せよ。
① 26 (10)② 54 (10)③ 0.6875 (10)
⑤ 11.1875 (10)問題51 0000

1 0020④ 0.5625 (10)
⑥ 3.2 (10)次の 10 進数分数を 2 進数小数で表せ。

10345① 4② 16

問題62 byte の 2 進数整数で表現できる最大の値を 10 進数で答えよ。
問題7 999999 (10)を 2 進数で表すには最低何ｂｉｔ必要になるか答えよ。（関数電卓を使って計算せよ）
問題8 次の 2 進数の加算を計算せよ。
① 111 (2) + 101 (2)② 10 1011 (2) + 1 1001 (2)③ 11 1110 (2) + 1 0111 (2)10 0000

2 0040

講義資料 URL20

http://cvwww.ee.ous.ac.jp/lect/ct112018 年度 コンピュータ工学 I 基礎問題集

問題9 次の 4 bit 2 進数の加算を計算せよ。
① 0011 (2) + 0101 (2)問題16 次の 10 進数の減算式を、2 の補数を用いた 4 bit 2 進数の加算式に書き換② 0111 (2) + 1100 (2)③ 1111 (2) + 1111 (2)えよ。また、その計算結果を答えよ。
① 2-5
② 5-2
③ -3 - 2

問題10 次の 5 bit 2 進数を、1bit 左シフト、1bit 右シフトしたときの値をそれぞれ答えよ。
① 0 0100 (2)② 1 1011 (2)問題17 2 の補数を用いた符号付き 8 bit
2 進数で数値が記憶されるとするとき、100（10）+ 50（10）を計算した結果を答えよ。

問題11 次の乗算の結果を 2 進数で答えよ。
ただし、bit 数に制限はないとする。
① 110 (2)×4 (10)② 110 (2)×6 (10)③ 110 (2)×13 (10)問題18 コンピュータの演算において、負の数を 2 の補数で表す利点を説明せよ。
問題19 次の 10 進数を IEEE 単精度浮動問題12 次の 6 bit 2 進数の 1 の補数と 2の補数をそれぞれ求めよ① 00 0111 (2)② 01 1100 (2)③ 10 0100 (2)④ 00 0000 (2)小数点形式によって 2 進数で表せ。
① 5.625② -3.25
問題20 固定小数点数と浮動小数点数の長所と短所をそれぞれ説明せよ。

問題13 次の 10 進数の負の数を 5 bit 2 進数の 2 の補数を用いて表せ。
① -1
③ -8

問題21 コンピュータの演算において情報② -5落ちが起こる原因を説明せよ。
問題22 ASCII コ ー ドを 用い て 、文 字列「Tokyo」を 16 進数で数値化せよ。

問題14 次の符号付き 6 bit 2 進数を 10 進数で書き表せ。2 進数の負の数は 2 の補数を用いるとする。
① 01 0011 (2)② 11 1101 (2)③ 00 1111 (2)④ 10 0111 (2)問題23 ASCII コード表を用い て、48 65
6C 6C 6F 20 21(16)を文字列に変換せよ。
問題24 次の数値データで表される 8×8ビットマップフォントの文字を答えよ。
① 20 2C F2 22 66 AA 24 00 (16)
② FE AA FE 92 D6 FE 82 00 (16)

問題15 符号付き 7 bit 2 進数で表現できる最小値と最大値を 10 進数で答えよ。2進数の負の数は 2 の補数を用いるとする。
2

2018 年度 コンピュータ工学 I 基礎問題集

問題25 論理演算の真理値表を書け。
AB00011011A∙B

A+BA⊕B

問題29 次の論理式の真理値表を書け。
① A+B② A+B⋅CA③ A⋅B④ A⋅B⋅C
問題30 ブール代数の定理を書け。
① べき等則問題26 論理演算の MIL 記号を書け。
論理積 AND② 交換則

論理和 OR

③ 結合則
④ 吸収則
⑤ 分配則

否定 NOT

排他的論理和 XOR⑥ 二重否定⑦ ド・モルガン則
⑧ 単位元
⑨ 零元

問題27 次の 8bit 2 進数の論理演算を計算せよ。
① 10101010 AND 11110000⑩ 補元② 10101010 OR 11110000③ 10101010 XOR 11110000① A⋅B+A⋅B② A+A⋅B③ (A + B) ⋅ (A + C)

問題28 次の論理式で表現される論理回④ A⋅B+A⋅C路の図を描け。また、A=0、B=1、C=1 のときの出力値を求めよ。
① A+B⋅C⑤ A⋅C+A⋅B⋅C+A⋅C② A⋅B① 半加算器の真理値表を書け。入力信号を A, B、出力信号を C, S とする。
② ①から出力信号 C, S の論理式を導き出せ。

問題31 次の論理式を簡単化せよ。

問題32 次の設問に答えよ。

③ A+A⋅B④ (A + B ) ⋅ C⑤ A⋅B
32018 年度 コンピュータ工学 I 基礎問題集

問題33 次の設問に答えよ。
① 全加算器の真理値表を書け。入力信問題37 全加算器の真値理表をもとにしてカルノー図を書き、出力信号 C, S の論理

号を A, B, Z、出力信号を C, S とする。
② ①をもとにして、出力信号 C, S の論理式を加法標準形で書け。
③ ②の論理式を簡単化せよ。

式を導き出せ。
問題38 2 入力 1 出力マルチプレクサのカルノー図を書き、出力信号 Z の論理式を導き出せ。

問題34 次の設問に答えよ。
① 2 入力 4 出力デコーダの真理値表を書け。入力信号を A0, A1、出力信号を D0,

問題39 次の論理式を簡単化せよ。
① A⋅B⋅C+A⋅B⋅C+A⋅B⋅C+A⋅B⋅C+

D1, D2, D3 とする。
② ①から出力信号 D0, D1, D2, D3 の論理式を導き出せ。

A⋅B⋅C+A⋅B⋅C② A⋅B⋅C⋅D+A⋅B⋅C⋅D+A⋅B⋅C⋅D+
A⋅B⋅C⋅D+A⋅B⋅C⋅D+A⋅B⋅C⋅D+
A⋅B⋅C⋅D+A⋅B⋅C⋅D+A⋅B⋅C⋅D+

問題35 次の設問に答えよ。
① 2 入力 1 出力マルチプレクサの真理値表を書け。入力信号を S, A, B、出力信号を Z とする。

A⋅B⋅C⋅D問題40 「組合せ論理回路」と「順序回路」の違いを説明せよ。

② ①をもとにして、出力信号 Z の論理式を加法標準形で書け。
③ ②の論理式を簡単化せよ。

問題41 RS フリップフロップの特性表を書け。

問題36 次の真理値表をもとにしてカルノー図を書き、出力信号 Y の論理式を導け。
①② A B C Y
A B Y00110101101100001111001100110101010111011101

問題42 JK フリップフロップの特性表を書け。また、RS フリップフロップと異なる点を説明せよ。
問題43 レジスタはどのような装置か説明せよ。
問題44 シフトレジスタとはどのような機能を持ったレジスタか説明せよ。
問題45 カウンタとはどのような装置か説明せよ。

42018 年度 コンピュータ工学 I 基礎問題集

問題46 コンピュータにおけるバスとは何か説明せよ。3 つのバス（データバス、アド

問題52 次の命令の実行結果を答えよ。
レジスタレスバス、コントロールバス）の役割をそれぞれ説明せよ。

主記憶装置

GR05100 番地

10GR120

101 番地20GR270

問題47 次の略称で表されるレジスタの名

GR312称とその働きを答えよ。
① MDR
② MAR
④ IR
⑤ GR

GR430

③ PC
⑥ FR

① ADDA GR0, GR1② ADDA GR2, 100③ SUBA GR3, GR1

問題48 次の装置の働きを説明せよ。
① ALU② 命令デコーダ④ SUBA GR4, 101
問題53 レジスタと主記憶装置に下図のよ問題49 CPU における命令サイクルを実うな数値が記憶されているとする。このとき、次の命令を実行した直後、MAR と MDR に格納されている数値を答えよ。

行順に答えよ。
問題50 命令の読み出し過程の手順を、次の用語を用いて説明せよ。［PC 、IR、GR0

2100 番地22MAR、MDR、アドレスバス、データバス］

GR1

4101 番地

10GR2

6102 番地

15GR38103 番地

34

レジスタ

問題51 レジスタと主記憶装置に下図のような数値が記憶されているとする。このとき、次の命令の実行結果を答えよ。
レジスタ① LD GR0, 100③ ST GR2, 101

主記憶装置② LD GR1, 102③ ADDA GR3, 103

主記憶装置

GR0

2100 番地

10

問題54 変数 a, b, c, d が下図のように記GR13101 番地

20

GR2

4102 番地30

GR35103 番地

40

憶されているとする。このとき、「a=b-c+d」の計算を行うアセンブリ言語プログラムを書け。レジスタは GR0 のみを使用せよ。

① LD GR0, 100

レジスタ② LD GR1, 102③ LD GR2, GR3④ ST GR3, 103⑤ LAD GR3, 101

GR05

主記憶装置
100 番地変数 a101 番地

変数 b102 番地

変数 c103 番地

変数 d2018 年度 コンピュータ工学 I 基礎問題集

問題55 次の命令の指標レジスタの値、実効アドレス、および、実行結果を答えよ。
レジスタ

問題58 次の処理を行う命令とその働きを答えよ。
① 算術比較
③ 負分岐
⑤ 零分岐

主記憶装置

GR0

2100 番地

10GR1

1101 番地

20

GR2

3102 番地30

GR32103 番地40② 無条件分岐④ 正分岐⑥ 非零分岐問題59 命令「JZE 200」は、どのフラグがどのような値のとき、どのレジスタをどのような値に書き換えるのか説明せよ。

① ST GR0, 100, GR1② LD GR0, 100, GR2③ LD GR1, 98, GR3問題60 次のプログラムの実行結果を答えよ。

④ LAD GR2, 100, GR3

レジスタ問題56 配列 a と変数 b, i が下図のように記憶されているとする。このとき、「b=a[i]」

GR0

主記憶装置

GR0

100 番地a[0]GR1101 番地a[1]102 番地a[2]103 番地

変数 i

104 番地

変数 bX3100 番地

2GR12101 番地

20GR21102 番地

0① ADDA GR0, 100② SUBA GR1, 100③ SUBA GR2, 100④ CPA GR0, 101

1
CPA GR0, GR1
JPL X
LD GR0, GR1
ST GR0, 100問題62 パイプライン処理はどのようにしてCPU を高速化するのか説明せよ。
問題63 SIMD 演算はどのようにして CPUを高速化するのか説明せよ。

主記憶装置

GR00

問題61 CISC と RISC についてそれぞれの長所と短所を説明せよ。

問題57 次の命令によって、フラグ SF とフラグ ZF に設定される値を答えよ。
レジスタ

100 番地GR1を実行するアセンブリ言語プログラムを書け。レジスタは GR0 と GR1 を使用せよ。
レジスタ9主記憶装置

問題64 80 万個の命令の実行に 1.6 秒かかったとする。この CPU の平均命令実行時間と MIPS をそれぞれ求めよ。
問題65 50GFLOPS の CPU は、1 秒間にどのような計算を何回実行できるのか答えよ。

⑤ LD GR0, 1026