简述微型计算机系统的组成
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微机原理习题1、微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?答:微型计算机系统:包括微型计算机的硬件系统和必要的系统软件。
微型计算机的硬件系统包括:微型计算机和外围设备。
微型计算机:主要是由微处理器(MPU)、存储器(ROM、RAM)、I/O接口、系统总线组成。
微处理器(MPU):是用微电子技术将中央处理器(CPU)集成在一块芯片中制成的超大规模集成电路(IC),从逻辑的角度看,其内部主要包括:运算器(或称算术逻辑单元(ALU))、控制器和一定数量的寄存器组成。
2、控制总线传输的信号大致有哪几种?答:控制总线用来传输控制信号,协调各部件之间的工作;控制总线是双向的;控制总线包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的控制信号,如读信号、写信号和中断响应信号等;控制总线还包括其他部件送到CPU的信号,比如,时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号等。
3、微型计算机采用总线结构有什么优点?答:采用总线结构的优越性主要表现在两个方面:①简化系统的设计,使CPU、RAM、ROM、I/O接口的设计简单化、标准化,使复杂的硬件系统变为面向总线的单一关系。
②方便系统的硬件扩充——一个部件只要符合总线标准,就可以连接到采用这种总线标准的系统中。
4、简述8086 CPU的逻辑结构。
答:从逻辑功能上,8086分为两部分:总线接口部件BIU(Bus Interface Unit);执行部件EU(Execution Unit)。
其中,总线接口部件包括:地址加法器、段寄存器组、IP指针、指令队列缓冲器、和输入输出控制电路;执行部件包括:运算器、通用寄存器组、标志寄存器、和执行部分的控制电路。
5、8086/8088 和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同? 这样的设计思想有什么优点?答:传统的计算机都是按照下面3个步骤循环工作的:①从指令指针所指的内存单元中取一条指令送到指令寄存器。
②对指令进行译码,而指令指针进行增值,以指向下一条指令的地址。
微型计算机系统也由硬件和软件两大部分组成3.1 微型计算机3.1.1 微型计算机概述1)微型计算机与大、中、小型计算机的区别在于微型计算机的CPU采用了大规模和超大规模集成电路技术。
2)通常将微型计算机的CPU芯片称作微处理器(Micro ProcessingUnit,MPU),微型计算机的发展是与微处理器的发展同步的。
3)摩根定律:计算机的CPU性能每18个月,集成度将翻一番,速度将提高一倍,而其价格将降低一半。
4)微型计算机的发展方向:➢高速化➢超小型化➢多媒体化➢网络化➢隐形化3.1.2 微型计算机分类1)按组成结构分类根据微型计算机的CPU、内存、I/O接口和系统总线组成部件所在的位置可分为:①单片机:组成部分集成在一个超大规模芯片上,具有体积小、功耗低、控制能力强、扩展灵活、微型化和使用方便等有点,广泛用于控制、仪器仪表、通信、家用电器等领域。
②单板机:各组成部分装配在一块印刷电路板上,单板机结构简单、价格低廉、性能较好,常用于过程控制或作为仪器仪表的控制部件。
由于单板机易于使用、便于学习,所以普遍将其作为学习微型计算机院里的实验机型。
③多板机:各组成部分装配在多块印刷电路板上,如台式、便携式PC机。
2)按用途分类微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持式等。
3)微型计算机的主要性能指标①CPU指标:主要包括CPU字长、时钟频率②运算速度:平均运算速度,即每秒钟所能执行的指令条数。
③内存容量:反映了内存储器的存储数据的能力。
存储容量越大,其处理数据的范围就越广,并且运算速度一般也越快。
3.2微型计算机硬件系统现流行的微型计算机,他们的基本结构都是由显示器、键盘、主机构成。
台式计算机的主机安装在主机箱内:系统主板(主机板/母板)、硬盘驱动器、CD-ROM驱动器、软盘驱动器、电源、显示器适配器(图形加速卡/显示卡)等。
3.2.1 主板1)主板架构➢系统主板是微型计算机中最大的集成电路板,是微型计算机中各种设备的连接载体。
微机原理及应用答案1.微型计算机由哪些部件组成?各部件的主要功能是什么?微机系统微型计算机系统软件外围设备:打印机、键盘、CRT、磁盘控制器等微处理器(CPU)系统总线:AB、CB、DB (功能:为CPU和其他部件之间提供数据、地址和控制信息的传输通道)存储器:只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)(功能:用来存储信息)输入/输出(I/O)接口:串/并行接口等(功能:使外部设备和微型机相连)算术逻辑部件(ALU)累加器、寄存器控制器操作系统(OS)系统实用程序:汇编、编译、编辑、调试程序等(注:CPU的功能--①可以进行算术和逻辑运算;②可保存少量数据;③能对指令进行译码并执行规定的动作;④能和存储器、外设交换数据;⑤提供整修系统所需要的定时和控制;⑥可以响应其他部件发来的中断请示。
)2. 8086/8088 CPU 由哪两部分组成?它们的主要功能各是什么?是如何协调工作的?微处理器(CPU)总线接口部件(BIU):负责与存储器、I/O端口传送数据执行部件(EU):负责指令的执行协调工作过程:总线接口部件和执行部件并不是同步工作的,它们按以下流水线技术原则来协调管理:① 每当8086 的指令队列中有两个空字节,或者8088 的指令队列中有一个空字节时,总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。
② 每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码,然后用几个时钟周期去执行指令。
在执行指令的过程中,如果必须访问存储器或者输入/输出设备,那么,执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期,完成访问内存或者输入/输出端口的操作;如果此时总线接口部件正好处于空闲状态,那么,会立即响应执行部件的总线请求。
但有时会遇到这样的情况,执行部件请求总线接口部件访问总线时,总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中,此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作,然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。
第一章习题1简答:微处理器也叫CPU或中央处理器,包括运算器、控制器、寄存器组和内部总线。
微型计算机包括CPU、内存、I/O接口、系统总线。
微型计算机系统由硬件系统和软件系统共同构成微型机系统,是相辅相成的,缺一不可关系:微型计算机是以微处理器为核心,微型计算机系统是以微型计算机为核心,它们都不能独立工作,只有微型计算机系统才是完整的数据处理系统,才具有实用意义。
2简答:微型计算机由CPU、内存、I/O接口、系统总线组成。
3简答:在CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为微处理器总线,即内部总线。
总线由三类传输线组成:数据线、地址线和控制线。
4答:微型计算机的工作过程就是逐条执行指令序列的过程,也就是不断的取指令和执行指令的过程。
在去指令阶段,把指令的地址赋给程序计数器PC,CPU从内存中读出的内容为指令,把它送入指令寄存器,由指令译码器译码,经控制器发出相应的控制信号。
在执行指令阶段,CPU执行指令所规定的具体操作。
一条指令执行完毕,就转入下一条指令的取指令阶段,这样周而复始的循环直到程序结束。
第二章习题一、填空题1、执行部件EU的组织有:,和。
2、8086CPU从偶地址访问内存1个字时需占用周期,而从奇地址访问内存1个字操作需占用周期。
3、IBM-PC机中的内存是按段存放信息的,一个段最大存贮空间为字节。
4、8086微处理机在最小模式下,用来控制输出地址是访问内存还是访问I/O。
5、一台计算机能执行多少种指令,是在时确定的。
二、单项选择题1、微型计算机的性能主要由来决定。
A、价钱B、CPUC、控制器D、其它2、对微处理器而言,它的每条指令都有一定的时序,其时序关系是A、一个时钟周期包括几个机器周期,一个机器周期包括几个指令周期。
B、一个机器周期包括几个指令周期,一个指令周期包括几个时钟周期。
C、一个指令周期包括几个机器周期,一个机器周期包括几个时钟周期。
D、一个指令周期包括几个时钟周期,一个时钟周期包括几个机器周期。
微型计算机原理第一章微型计算机系统导论微型计算机是指以微处理器为核心,配上存储器、输入/输出接口电路等所组成的计算机(主机)。
微型计算机系统是指以微型计算机为中心,配以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件)以及指挥计算机工作的系统软件所构成的系统(图见P4)。
冯·诺依曼体系:·以二进制形式表示指令和数据·程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够高速的从存储器中取出指令加以执行。
·由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机硬件系统。
总线:是指计算机中各功能部件间传送信息的公共通道(单)地址总线AB:在对存储器或I/O端口进行访问时,传送有CPU提供的要访问的存储单位或I/O端口的地址信息。
(双)数据总线DB:从存储器取指令或读写指令对I/O端口进行读写操作时,指令码或或数据信息通过数据总线送往CPU或由CPU送出。
(单)控制总线CB:各种控制或状态信息通过控制总线由CPU送往有关部件,或者从有关部件送往CPU。
微处理器是微型计算机的核心,它是将计算机中的运算器和控制器集成在一块硅片上制成的集成电路芯片,也称为中央处理单元(CPU)。
微处理器由运算器ALU、控制器CU、内部寄存器R三部分组成。
1、运算器:又称算术逻辑单元,用来进行算术或逻辑运算以及移位循环等操作。
参加运算的两个操作数一个来自累加器A,另一个来自内部数据总线,可以是数据缓冲寄存器DR中的内容,也可以是寄存器阵列RA中某个寄存器的内容。
2、控制器:又称控制单元,是全机的指挥中心。
它负责把指令逐条从存储器中取出,经译码分析后向全机发出取数、执行、存数等控制命令,以保证正确完成程序所要求的功能。
控制器包括:a、指令寄存器IR:用来存放从存储器取出的将要执行的指令码。
当执行一条指令时,先把它从内存取到数据缓冲寄存器DR中,然后再传送到指令寄存器IR中。
b、指令译码器ID:用来对指令寄存器IR中的指令操作码字段进行译码。
第 1 章微型计算机系统概述习题参考答案1-1.微型计算机包括哪几个主要组成部分,各部分的基本功能是什么?答:微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线组成。
CPU是微型计算机的核心部件,一般具有下列功能:进行算术和逻辑运算。
暂存少量数据。
对指令译码并执行指令所规定的操作。
与存储器和外设进行数据交换的能力。
提供整个系统所需要的定时和控制信号。
响应其他部件发出的中断请求;总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道,一般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及一组导线组成;存储器是用来存储数据、程序的部件;I/O接口是微型计算机的重要组成部件,在CPU和外设之间起适配作用。
1-2.CPU 执行指令的工作过程。
答:指令执行的基本过程:(1)开始执行程序时,程序计数器中保存第一条指令的地址,指明当前将要执行的指令存放在存储器的哪个单元。
(2)控制器:将程序计数器中的地址送至地址寄存器MAR,并发出读命令。
存储器根据此地址取出一条指令,经过数据总线进入指令寄存器IR。
(3)指令译码器译码,控制逻辑阵列发操作命令,执行指令操作码规定的操作。
(4)修改程序计数器的内容。
1-3.果微处理器的地址总线为20 位,它的最大寻址空间为多少?答:220=1048576=1MB1-4.处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系?答:微处理器是微型计算机的核心部件。
微处理器配上存储器、输入/输出接口及相应的外设构成完整的微型计算机。
以微型计算机为主体,配上系统软件和外部设备以后,就构成了完整的微型计算机系统。
1-5.下面十进制数分别转换为二进制、八进制和十六进制数:128,65535,1024答:128,二进制:10000000B,八进制:200O,十六进制:80H65535,二进制:1111111111111111B,八进制:177777O,十六进制:FFFFH1024,二进制:10000000000B,八进制:2000O,十六进制:400H1-6.下面二进制数分别转换为十进制及十六进制数:1011.1010B,1111101.11 B答:1011.1010B,十进制:11.625,十六进制:B.AH111101.11B,十进制:125.75,十六进制:7D.CH1-7.(5487)10=(0101010010000111)BCD=1010101101111 B1-8.设字长为8 位,请写出下列数的原码、反码、补码和移码:15,-20,-27/32 答:[+15]原=00001111,[+15]反=00001111,[+15]补=00001111,[+15]移=10001111 [-20]原=10010100,[-20]反=11101011,[-20]补=11101100,[-20]移=01101100 [-27/32]原=1.1101100,[-27/32]反=1.0010011,[-27/32]补=1.0010100,[-27/32]移=0.0010100第 2 章微型计算机系统的微处理器习题参考答案2-1.086/8088 CPU 的功能结构由哪两部分组成?它们的主要功能是什么?答:8086/8088 CPU 的功能结构由以下两部分组成:总线接口单元BIU(Bus Interface Unit),执行部件EU (Execution Unit)。
微机原理课后习题参考答案(总25页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--上册第一章P9微处理器、微型计算机、微型计算机系统的区别是什么答:(1)微型计算机中的运算器和控制器合起来称为中央处理器,也就是微处理器,又称微处理机。
(2)微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
(3)微型计算机系统由微型计算机、输入/输出设备、外存储器、系统软件、电源、面板和机架等组成。
微型计算机由哪些基本部分构成微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
说明CISC、RISC及其主要区别。
CISC是指复杂指令系统计算机,RISC是指精简指令系统计算机。
他们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。
RISC指令系统仅包含哪些必要的经常使用的指令,不经常使用的功能,往往通过基本指令组合来完成。
完成特殊功能时效率比较低。
CISC的指令系统比较丰富,一些特殊功能都有相应的指令。
处理特殊任务效率较高。
RISC对存储器操作相对简单,使对存储器访问的控制简化;而CISC机器的存储器操作指令较多,对存储器的访问有更多的指令直接操作,要求的控制逻辑比较复杂。
RISC在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。
RISC CPU的电路构成比CISC CPU简单,因此面积小、功耗也更低;CISC电路CPU电路复杂,同水平比RISC CPU面积大、功耗大。
RISC CPU结构比较简单,布局紧凑规整,设计周期较短,比较容易采用一些并行计算的最新技术;CISC CPU结构复杂,设计周期长,技术更新难度大。
从使用角度看,RISC 微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易。
第二章8086CPU 由哪两大部分组成简述它们的主要功能。
总线接口部件BIU跟执行部件EU。
简述微型计算机系统的组成
微型计算机系统是一种用于完成特定任务的小型计算机系统。
它由处理器、存储器、输入输出设备及其他电子电路元件组成,能够按照预先编程程序完成特定任务。
由于它的小巧紧凑,普及率较高,微型计算机系统在企业、政府机构、学校和家庭中很常见。
微型计算机系统组成:
(1)中央处理器(CPU):
CPU是微型计算机系统的核心,用于处理系统中的所有计算任务。
它能够接收程序指令,根据这些指令处理数据,从而完成任务。
(2)存储器:
存储器是微型计算机系统的记忆单元,用于存储程序指令和数据。
其中,主存储器(主存)是CPU的直接工作单元,而从属存储器(从存)则为CPU提供额外的数据存储空间。
(3)输入输出设备:
输入输出设备是微型计算机系统中与外界进行信息交互的重要
元件。
它们接收外部输入信号,并将计算机处理后的结果输出到外界。
常见的输入输出设备有键盘、鼠标等。
(4)控制器:
控制器是微型计算机系统中的主要控制元件,用于协调各种设备之间的工作。
它能够根据程序指令把正确的信号和数据发送给各种部件,从而协调其它元件对数据进行处理。
(5)其他电子电路元件:
微型计算机系统中还包括其他一些电子电路元件,如定时器、比较器、变换器等,它们用于协调处理器、存储器、输入输出部件之间的工作。
以上就是微型计算机系统的主要组成。
微型计算机系统的程序和数据通过专用软件编写,经过编译和链接后,可以存储到存储器中,然后CPU可以调用它完成特定的任务。
微型计算机系统的组成结构非常清晰,易于检修和维修,这也是它流行的一个重要原因。