第一章 2、完成下列数制之间的转换。 （1）01011100B=92D （3）135D=10000111B （5）10110010B=262Q=B2H 3、组合型BCD码和非组合型BCD码有什么区别？写出十进制数254的组合型BCD数和非组合型数。 答：组合型BCD码用高四位和低四位分别对应十进制数的个位和十位，其表示范围是0~99；非组合型BCD码用一个字节的低四位表示十进制数，高四位则任意取值，表示范围为0~9。 组合型：254=（001001010100）BCD 非组合型：254=（00000010 00000101 00000100）BCD 7、计算机为什么采用补码形式存储数据？当计算机的字长n=16，补码的数据表示范围是多少？ 答：在补码运算过程中，符号位参加运算，简化了加减法规则，且能使减法运算转化为加法运算，可以简化机器的运算器电路。+32767~ -32768。 9、设计算机字长n=8，求下列各式的[X+Y]补和[X-Y]补，并验证计算结果是否正确。 （1）X=18，Y=89 [X+Y]补=00010010+01011001=01101011B=107D 正确 [X-Y]补=10111001B=00010010+10100111=（-71D）补正确 （2）X=-23，Y=-11 [X+Y]补=11101001+11110101=11011110B=（-34D）补正确[X-Y]补=11101001+00001011=11110100B=（-12D）补正确 （3）X=18，Y=-15 [X+Y]补=00010010+11110001=00000011B=（3D）补正确 [X-Y]补=00010010+00001111=00100001B=（33D）补正确 （4）X=-18，Y=120 [X+Y]补=11101110+01111000=01100110B=（102D）补正确[X-Y]补=11101110+10001000=01110110B=（123D）补由于X-Y=-138 超出了机器数范围，因此出错了。 13、微型计算机的主要性能指标有哪些？ 答:CPU字长、存储器容量、运算速度、CPU内核和IO工作电压、制造工艺、扩展能力、软件配置。 第二章 2、8086标志寄存器包含哪些标志位？试说明各标志位的作用。 答：进位标志：CF；奇偶校验：PF；辅助进位：AF；零标志：ZF；符号标志：SF；溢出标志：OF。 5、逻辑地址与物理地址有什么区别？如何将逻辑地址转换为物理地址？ 答：物理地址是访问存储器的实际地址，一个存储单元对应唯一的一个物理地址。逻辑地址是对应逻辑段内的一种地址表示形式，它由段基址和段内偏移地址两部分组成，通常表示为段基址：偏移地址。 物理地址=段基址*10H+偏移地址。 6、写出下列逻辑地址的段基址、偏移地址和物理地址。 （1）2314H：0035H （2）1FD0H:000AH 答：（1）段基址：2314H；偏移地址：0035H；物理地址：23175H。 （2）段基址：1FD0H；偏移地址：000AH；物理地址：1FD0AH。 8、设（CS）=2025H，（IP）=0100H，则当前将要执行指令的物理地址是多少？ 答：物理地址=（CS）*10H+（IP）=20350H 9、设一个16字的数据区，它的起始地址为70A0H：DDF6H（段基址：偏移地址），求这个数据区的首字单元和末字单元的物理地址。
第 4 章 习 题 答 案 3、 已知某机主存空间大小为64KB,按字节编址。要求: (1)若用1K×4位的SRAM 芯片构成该主存储器,需要多少个芯片？ (2)主存地址共多少位？几位用于选片？几位用于片内选址？ (3)画出该存储器的逻辑框图。 参考答案: (1)64KB / 1K×4位 = 64×2 = 128片。 (2)因为就是按字节编址,所以主存地址共16位,6位选片,10位片内选址。 (3)显然,位方向上扩展了2倍,字方向扩展了64倍。下图中片选信号CS 为高电平有效。 A 15 A 10A 9 A 0 D 0 D 7 … … WE … 4、 用64K×1位的DRAM 芯片构成256K×8位的存储器。要求: (1) 计算所需芯片数,并画出该存储器的逻辑框图。 (2) 若采用异步刷新方式,每单元刷新间隔不超过2ms,则产生刷新信号的间隔就是多少时间？若采用集 中刷新方式,则存储器刷新一遍最少用多少读写周期？ 参考答案: (1)256KB / 64K×1位 = 4×8 = 32片。存储器逻辑框图见下页(图中片选信号CS 为高电平有效)。 (2)因为每个单元的刷新间隔为2ms,所以,采用异步刷新时,在2ms 内每行必须被刷新一次,且仅被刷新 一次。因为DRAM 芯片存储阵列为64K=256×256,所以一共有256行。因此,存储器控制器必须每隔2ms/256=7、8μs 产生一次刷新信号。采用集中刷新方式时,整个存储器刷新一遍需要256个存储(读写)周期,在这个过程中,存储器不能进行读写操作。
A 17 A 16A 15 A 0 D 0 D 7 … …… 5、 用8K×8位的EPROM 芯片组成32K×16位的只读存储器,试问: (1)数据寄存器最少应有多少位？ (2) 地址寄存器最少应有多少位？ (3) 共需多少个EPROM 芯片？ (4) 画出该只读存储器的逻辑框图。 参考答案: (1)数据寄存器最少有16位。 (2)地址寄存器最少有:15位(若按16位的字编址);16位(若按字节编址)。 (3)共需要 32K×16位 / 8K×8位= 4×2 = 8片。 (4)该只读存储器的逻辑框图如下(假定按字编址,图中片选信号CS 为高电平有效)。 A 14A 13A 12 A 0 D 0 D 15 … WE … D 8D 7 … 6. 某计算机中已配有0000H ～7FFFH 的ROM 区域,现在再用8K×4位的RAM 芯片形成32K×8位的存 储区域,CPU 地址总线为A0-A15,数据总线为D0-D7,控制信号为R/W#(读/写)、MREQ#(访存)。要求说明地址译码方案,并画出ROM 芯片、RAM 芯片与CPU 之间的连接图。假定上述其她条件不变,只就是CPU 地址线改为24根,地址范围000000H ～007FFFH 为ROM 区,剩下的所有地址空间都用8K×4位的RAM 芯片配置,则需要多少个这样的RAM 芯片？ 参考答案: CPU 地址线共16位,故存储器地址空间为0000H ～FFFFH,其中,8000H ～FFFFH 为RAM 区,共
李伯成《微机原理》习题第一章 本章作业参考书目： ①薛钧义主编《微型计算机原理与应用——Intel 80X86系列》 机械工业出版社2002年2月第一版 ②陆一倩编《微型计算机原理及其应用（十六位微型机）》 哈尔滨工业大学出版社1994年8月第四版 ③王永山等编《微型计算机原理与应用》 西安电子科技大学出版社2000年9月 1.1将下列二进制数转换成十进制数： X=10010110B= 1*27+0*26+0*25+1*24+0*23+1*22+1*21 +0*21 =128D+0D+0D+16D+0D+0D+4D+2D=150D X=101101100B =1*28+0*27+1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+0*20 =256D+0D+64D+32D+0D+16D+4D+0D=364D X=1101101B= 1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21 +1*20 =64D+32D+0D+8D+4D+0D+1D=109D 1.2 将下列二进制小数转换成十进制数： （1）X=0.00111B= 0*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+1*2-5= 0D+0D+0.125D+0.0625D+0.03125D=0.21875D (2) X=0.11011B= 1*2-1+1*2-2+0*2-3+1*2-4+1*2-5= 0.5D+0.25D+0D+0.0625D+0.03125D=0.84375D (3) X=0.101101B= 1*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+0*2-5+1*2-6= 0.5D+0D+0.125D+0.0625D+0D+0.015625D=0.703125D 1.3 将下列十进制整数转换成二进制数： （1）X=254D=11111110B （2）X=1039D=10000001111B （3）X=141D=10001101B 1.4 将下列十进制小数转换成二进制数： （1）X=0.75D=0.11B (2) X=0.102 D=0.0001101B (3) X=0.6667D=0.101010101B 1.5 将下列十进制数转换成二进制数 (1) 100.25D= 0110 0100.01H (2) 680.75D= 0010 1010 1000.11B 1.6 将下列二进制数转换成十进制数 (1) X=1001101.1011B =77.6875D
第四章练习题答案 4.01局域网标准的多样性体现在4个方面的技术特性，请简述之。 答： 局域网技术一经提出便得到了广泛应用，各计算机和网络设备生产厂商纷纷提出自己的局域网标准，试图抢占和垄断局域网市场。因此，局域网标准一度呈现出特有的多样性。局域网标准的多样性体现在局域网的四个技术特性： (1)传输媒体传输媒体指用于连接网络设备的介质类型，常用的有双绞线、同轴电缆、光纤，以及微波、红外线和激光等无线传输媒体。目前广泛应用的传输媒体是双绞线。随着无线局域网的广泛应用，无线正得到越来越多的应用。 (2)传输技术传输技术指借助传输媒体进行数据通信的技术，常用的有基带传输和宽带传输两种。传输技术主要包括信道编码、调制解调以及复用技术等，属于物理层研究的范畴。 (3)网络拓扑网络拓扑指组网时计算机和通信线缆连接的物理结构和形状。常用的有星形、总线形和环形。不同的网络拓扑需要采用不同的数据发送和接收方式。 (4)媒体访问控制方法访问控制方法指多台计算机对传输媒体的访问控制方法，这里的访问，是指通过传输媒体发送和接收数据。常用的有随机争用、令牌总线和令牌环等访问控制方法。目前局域网中广泛采用的是一种受控的随机争用方法，即载波监听多点接入/冲突检测(CSMA/CD)方法。 4.02逻辑链路控制（LLC）子层有何作用？为什么在目前的以太网网卡中没有LLC子层的功能？ 答： 在局域网发展的早期，有多种类型的局域网，如802.4令牌总线网、802.5令牌环网等。为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，IEEE 802委员会在局域网的数据链路层定义了两个子层，即逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)子层和媒体接入控制MAC (Medium Access control)子层。与接入传输媒体有关的内容放在MAC子层，而与传输媒体无关的链路控制部分放在LLC子层。这样可以通过LLC子层来屏蔽底层传输媒体和访问控制方法的异构性，实现多种类型局域网之间的互操作。 随着以太网技术的发展，以太网得到了越来越广泛的应用。到了20世纪90年代后，以太网在局域网市场中取得了垄断地位。实际应用的局域网类型日趋单一化，因此LLC子层的作用已经不大了，很多厂商生产的网卡上仅实现了MAC协议。 4.03简述以太网CSMA/CD的工作原理。 答： CSMA/CD采用分布式控制方法，总线上的各个计算机通过竞争的方式，获得总线的使用权。只有获得总线使用权的计算机才能向总线上发送数据，而发送的数据能被连在总线上的所有计算机接收到。 CSMA/CD的具体含义解释如下： （1）载波监听是指每个计算机在发送数据之前先要检测总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，以减少发生冲突的机会。 （2）多点接入是指在总线式局域网中，有多台计算机连接在一根总线上，共享总线的信道资源。 （3）冲突检测是指发送数据的计算机在发送数据的同时，还必须监听传输媒体，判断
第1章微型计算机系统 〔习题〕简答题 （2）总线信号分成哪三组信号 （3）PC机主存采用DRAM组成还是SRAM组成 （5）ROM-BIOS是什么 （6）中断是什么 （9）处理器的“取指－译码－执行周期”是指什么 〔解答〕 ②总线信号分成三组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。 ③ PC机主存采用DRAM组成。 ⑤ ROM-BIOS是“基本输入输出系统”，操作系统通过对BIOS 的调用驱动各硬件设备，用户也可以在应用程序中调用BIOS中的许多功能。 ⑥中断是CPU正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停止，转向执行事先安排好的一段处理程序，待该处理程序结束后仍
返回被中断的指令继续执行的过程。 ⑨指令的处理过程。处理器的“取指—译码—执行周期”是指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。 〔习题〕填空题 （2）Intel 8086支持___________容量主存空间，80486支持___________容量主存空间。 （3）二进制16位共有___________个编码组合，如果一位对应处理器一个地址信号，16位地址信号共能寻址___________容量主存空间。 （9）最初由公司采用Intel 8088处理器和（）操作系统推出PC机。 ② 1MB，4GB ③ 216，64KB （9）IBM,DOS 〔习题〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。 〔解答〕
CPU：CPU也称处理器，是微机的核心。它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）。处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。 存储器：存储器是存放程序和数据的部件。 外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（Input）设备和输出（Output）设备，也称I/O设备。I/O设备通过I/O接口与主机连接。 总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。 〔习题〕区别如下概念：助记符、汇编语言、汇编语言程序和汇编程序。 〔解答〕 助记符：人们采用便于记忆、并能描述指令功能的符号来表示机器指令操作码，该符号称为指令助记符。 汇编语言：用助记符表示的指令以及使用它们编写程序的规则就形成汇编语言。 汇编语言程序：用汇编语言书写的程序就是汇编语言程序，或称汇编语言源程序。
6、[+42]原＝00101010B=[+42]反＝[+42]补 [－42]原＝B [－42]反＝B [－42]补＝B [+85]原＝01010101B=[+85]反＝[+85]补 [－85]原＝B [－85]反＝B [－85]补＝B 10、微型计算机基本结构框图 微处理器通过一组总线(Bus)与存储器和I/O接口相连，根据指令的控制，选中并控制它们。微处理器的工作：控制它与存储器或I/O设备间的数据交换；进行算术和逻辑运算等操作；判定和控制程序流向。 存储器用来存放数据和指令，其内容以二进制表示。每个单元可存8位(1字节)二进制信息。 输入——将原始数据和程序传送到计算机。 输出——将计算机处理好的数据以各种形式（数字、字母、文字、图形、图像和声音等）送到外部。 接口电路是主机和外设间的桥梁，提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等各种功能。 总线：从CPU和各I/O接口芯片的内部各功能电路的连接，到计算机系统内部的各部件间的数据传送和通信，乃至计算机主板与适配器卡的连接，以及计算机与外部设备间的连接，都要通过总线（Bus）来实现。 13、8086有20根地址线A19～A0，最大可寻址220=1048576字节单元，即1MB；80386有32根地址线，可寻址232=4GB。8086有16根数据线，80386有32根数据线。
1、8086外部有16根数据总线，可并行传送16位数据； 具有20根地址总线，能直接寻址220=1MB的内存空间； 用低16位地址线访问I/O端口，可访问216=64K个I/O端口。 另外，8088只有8根数据总线 2、8086 CPU由两部分组成：总线接口单元（Bus Interface Unit，BIU） BIU负责CPU与内存和I/O端口间的数据交换： BIU先从指定内存单元中取出指令，送到指令队列中排队，等待执行。 执行指令时所需的操作数，也可由BIU从指定的内存单元或I/O端口中获取，再送到EU去执行。 执行完指令后，可通过BIU将数据传送到内存或I/O端口中。 指令执行单元（Execution Unit，EU） EU负责执行指令： 它先从BIU的指令队列中取出指令，送到EU控制器，经译码分析后执行指令。EU的算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）完成各种运算。 6、见书P28-29。 7.（1）1200：3500H=1200H×16+3500H=15500H （2）FF00：0458H=FF00H×16+0458H=FF458H （3）3A60：0100H=3A80H×16+0100H=3A700H 8、（1）段起始地址1200H×16＝12000H,结束地址1200H×16+FFFFH＝21FFFH （2）段起始地址3F05H×16＝3F050H,结束地址3F05H×16+FFFFH＝4F04FH （3）段起始地址0FFEH×16＝0FFE0H,结束地址0FFEH×16+FFFFH＝1FFD0H 9、3456H×16+0210H=34770H 11、堆栈地址范围：2000：0000H~2000H(0300H-1)，即20000H~202FFH。执行两条PUSH指令后，SS：SP=2000：02FCH，再执行1条PUSH指令后，SS：SP=2000：02FAH。 12、（2000H）=3AH, (2001H)=28H, (2002H)=56H, (2003H)=4FH 从2000H单元取出一个字数据需要1次操作，数据是283AH; 从2001H单元取出一个字数据需要2次操作，数据是5628H; 17、CPU读写一次存储器或I/O端口的时间叫总线周期。1个总线周期需要4个系统时钟周期（T1~T4）。8086－2的时钟频率为8MHz，则一个T周期为125ns，一个总线周期为500ns，则CPU每秒最多可以执行200万条指令。
微机原理(第三版)课后练习答案
1 思考与练习题 一、选择题 1.计算机硬件中最核心的部件是( )。C A.运算器 B.主存储器 C.CPU D.输 入/输出设备 2.微机的性能主要取决于( )。 A (B——计算机数据处理能力的一个重要指标) A.CPU B.主存储器 C.硬盘 D.显示 器 3.计算机中带符号数的表示通常采用( )。 C A.原码 B.反码 C.补码 D.BCD码 4.采用补码表示的8位二进制数真值范围是( )。C A.-127～+127 B.-1 27～+128 C.-128～+127 D.-128～+128 5.大写字母“B”的ASCII码是( )。B A.41H B.42H C.61H D.62H 6.某数在计算机中用压缩BCD码表示为10010011，其真值为( )。C A.10010011B B.93H C.93 D.147 二、填空题
1.微处理器是指_CPU_；微型计算机以_ CPU _为核心，配置_内存和I/O接口_构成；其特点是_(1)功能强 (2)可靠性高 (3)价格低 (4)适应性强 (5)体积小 (6)维护方便_。P8 P5 2.主存容量是指_RAM和ROM总和_；它是衡量微型计算机_计算机数据处理_能力的一个重要指标；构成主存的器件通常采用_DRAM和PROM半导体器件_。P5 P9 3.系统总线是_CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息_的公共通道；根据传送内容的不同可分成_数据、地址、控制_3种总线。P9 4.计算机中的数据可分为_数值型和非数值型_两类，前者的作用是_表示数值大小，进行算术运算等处理操作_；后者的作用是_表示字符编码，在计算机中描述某种特定的信息_。P12 5.机器数是指_数及其符号在机器中加以表示的数值化_；机器数的表示应考虑_机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点位置_3个因素。P15 P16 6.ASCII码可以表示_128_种字符，其中起控制作用的称为_功能码_；供书写程序和描述命令使用的称为_信息码_。P18 P19
1.2 课后练习题 一、填空题 1．将二进制数1011011.1转换为十六进制数为__5B.8H_____。 2．将十进制数199转换为二进制数为____ 11000111____B。 3．BCD码表示的数,加减时逢__10____进一，ASCII码用来表示数值时，是一种非压缩的BCD 码。 4．十进制数36.875转换成二进制是___100100.111____________。 5．以_微型计算机____为主体，配上系统软件和外设之后，就构成了__微型计算机系统____。6．十进制数98.45转换成二进制为__1100010.0111_B、八进制__142.3463________Q、十六进制__62.7333________H。（精确到小数点后4位） 二、选择题 1．堆栈的工作方式是__B_________。 A）先进先出B）后进先出C）随机读写D）只能读出不能写入 2．八位定点补码整数的范围是____D_________。 A）-128-+128 B）-127-+127 C）-127-+128 D）-128-+127 3．字长为16位的数可表示有符号数的范围是___B___。 A）-32767-+32768 B）-32768-+32767 C）0-65535 D）-32768-+32768 三、简答题 1．微型计算机系统的基本组成？ 微型计算机，系统软件，应用软件，输入输出设备 2．简述冯.诺依曼型计算机基本思想？ ●将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序，并放入存储器保存 ●指令按其在存储器中存放的顺序执行； ●由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行； ●以运算器为核心，所有的执行都经过运算器。 3．什么是微型计算机？ 微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。 4．什么是溢出？ 运算结果超出了计算机所能表示的范围。 2．2 一、填空题 1. 8086/8088的基本总线周期由___4____个时钟周期组成，若CPU主频为10MHz，则一个时钟周期的时间为___0.1μs_____。 2. 在8086CPU的时序中，为满足慢速外围芯片的需要，CPU采样___READY_________信号，若未准备好，插入___TW__________时钟周期。 3. 8086系统总线形成时，须要用_____ALE__________信号锁定地址信号。 4. 对于8086微处理器，可屏蔽中断请求输入信号加在_____INTR__________引脚。
第四章网络层 1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。 网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务 前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高； 后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 2.网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？ 网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域 进行网络互连时，需要解决共同的问题有： 不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法 不同的状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的用户接入控制 不同的服务（面向连接服务和无连接服务） 不同的管理与控制方式 3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 物理层中继系统：转发器(repeater)。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。 网络层中继系统：路由器(router)。 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 网络层以上的中继系统：网关(gateway)。 4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。 IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。 ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。 ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会 因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
1 思考与练习题 一、选择题 1.计算机硬件中最核心的部件是( )。C A.运算器 B.主存储器 C.CPU D.输入/输出设备 2.微机的性能主要取决于( )。 A (B——计算机数据处理能力的一个重要指标) A.CPU B.主存储器 C.硬盘 D.显示器 3.计算机中带符号数的表示通常采用( )。C A.原码 B.反码 C.补码 D.BCD码 4.采用补码表示的8位二进制数真值范围是( )。C A.-127～+127 B.-1 27～+128 C.-128～+127 D.-128～+128 5.大写字母“B”的ASCII码是( )。B A.41H B.42H C.61H D.62H 6.某数在计算机中用压缩BCD码表示为10010011，其真值为( )。C A.10010011B B.93H C.93 D.147 二、填空题 1.微处理器是指_CPU_；微型计算机以_CPU_为核心，配置_内存和I/O接口_构成；其特点是_(1)功能强 (2)可靠性高 (3)价格低 (4)适应性强 (5)体积小 (6)维护方便_。P8 P5 2.主存容量是指_RAM和ROM总和_；它是衡量微型计算机_计算机数据处理_能力的一个重要指标；构成主存的器件通常采用_DRAM和PROM半导体器件_。P5 P9 3.系统总线是_CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息_的公共通道；根据传送内容的不同可分成_数据、地址、控制_3种总线。P9 4.计算机中的数据可分为_数值型和非数值型_两类，前者的作用是_表示数值大小，进行算术运算等处理操作_；后者的作用是_表示字符编码，在计算机中描述某种特定的信息_。P12 5.机器数是指_数及其符号在机器中加以表示的数值化_；机器数的表示应考虑_机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点位置_3个因素。P15 P16 6.ASCII码可以表示_128_种字符，其中起控制作用的称为_功能码_；供书写程序和描述命令使用的称为_信息码_。P18 P19 三、判断题 1.计算机中带符号数采用补码表示的目的是为了简化机器数的运算。( )√ 2.计算机中数据的表示范围不受计算机字长的限制。( )× 3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小。( )√ 4.计算机键盘输入的各类符号在计算机内部均表示为ASCII码。( )× (键盘与计算机通信采用ASCII码) 2 思考与练习题 一、选择题 1.在EU中起数据加工与处理作用的功能部件是( )。A A.ALU B.数据暂存器 C.数据寄存器 D.EU控制电路 2.以下不属于BIU中的功能部件是( )。 B A.地址加法器 B.地址寄存器 C.段寄存器 D.指令队列缓冲器
1. 假设一条指令的执行过程分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一 段的时间分别是△t 、2△t 和3△t 。在下列各种情况下，分别写出连续执行n 条指令所需要的时间表达式。 ⑴ 顺序执行方式。 ⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠。 ⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠。 答： ⑴ 顺序执行方式 1 2 ...... 1 2 1 2 T ＝∑=++n 1 i i i i )t t t (执行分析取址＝n(△t ＋2△t ＋3△t)＝6n △t ⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠 1 2 ...... 1 2 1 2 T ＝6△t ＋∑=+1 -n 1 i i i )t t (执行分析＝6△t ＋(n-1)(2△t ＋3△t)＝(5n ＋1)△t ⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠 1 2 3 4 ...... 1 2 3 4 1 2 3 4 △t 2△t 3△t △t 2△t 3△t △t 2△t 3△t
T ＝6△t ＋∑=1 -n 1i i )t (执行＝6△t ＋(n-1)(3△t)＝(3n ＋3)△t 2. 一条线性流水线有4个功能段组成，每个功能段的延迟时间都相等，都为 △t 。开始5个任务，每间隔一个△t 向流水线输入一个任务，然后停顿2个△t ，如此重复。求流水线的实际吞吐率、加速比和效率。 答： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 我们可以看出，在（7n+1）Δt 的时间内，可以输出5n 个结果，如果指令的序列足够长（n →∞），并且指令间不存在相关，那么，吞吐率可以认为满足： )n (t 75 t )n /17(5t )1n 7(n 5TP ∞→?=?+=?+= 加速比为： )n (7 20 n /17201n 7n 20t )1n 7(t 4n 5S ∞→=+=+=?+??= 从上面的时空图很容易看出，效率为： )n (7 5 n /1751n 7n 5t )1n 7(4t 4n 5E ∞→=+=+=?+???= 3. 用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算∑==10 1i i A F 。每个功能段的延迟 时间均相等，流水线的输出端与输入端之间有直接数据通路，而且设置有足够的缓冲寄存器。要求用尽可能短的时间完成计算，画出流水线时空图，计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。 答： 首先需要考虑的是“10个数的和最少需要做几次加法？”，我们可以发现，
习题1 1.什么是汇编语言，汇编程序，和机器语言？ 答：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。 汇编语言是面向及其的程序设计语言。在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号或标号代替地址码。这种用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言编程了汇编语言。 使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序。 2.微型计算机系统有哪些特点？具有这些特点的根本原因是什么？ 答：微型计算机的特点：功能强，可靠性高，价格低廉，适应性强、系统设计灵活，周期短、见效快，体积小、重量轻、耗电省，维护方便。 这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，建立在微细加工工艺基础之上。 3.微型计算机系统由哪些功能部件组成？试说明“存储程序控制”的概念。 答：微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。 “存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点： ①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。 ②在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执行，这就是存储程序的基本含义。 ④五大部件以运算器为中心进行组织。 4.请说明微型计算机系统的工作过程。 答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存
放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能。 5.试说明微处理器字长的意义。 答：微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数，反映了一台计算机的计算精度，直接影响着机器的硬件规模和造价。计算机的字长越大，其性能越优越。在完成同样精度的运算时，字长较长的微处理器比字长较短的微处理器运算速度快。 6.微机系统中采用的总线结构有几种类型？各有什么特点？ 答：微机主板常用总线有系统总线、I/O总线、ISA总线、IPCI总线、AGP总线、IEEE1394总线、USB总线等类型。 7.将下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。 ①（4.75）10=（0100.11）2=（4.6）8=（4.C）16 ②（2.25）10=（10.01）2=（2.2）8=（2.8）16 ③（1.875）10=（1.111）2=（1.7）8=（1.E）16 8.将下列二进制数转换成十进制数。 ①（1011.011）2=（11.6）10 ②（1101.01011）2=（13.58）10 ③（111.001）2=（7.2）10 9.将下列十进制数转换成8421BCD码。 ① 2006=（0010 0000 0000 0110）BCD ② 123.456=（0001 0010 0011.0100 0101 0110）BCD 10.求下列带符号十进制数的8位基2码补码。 ① [+127]补= 01111111
部分习题答案 (3) 0.1101 1B= 0.84375 = 0.D8H (4) 11110.01 B= 30.25 =1E.4H 3、完成下列二进制数的加减法运算 (1) 1001.11 + 100.01 = 1110.0001110101.0110 (4) 01011101.0110 — 101101.1011 = 101111.1011 4、 完成下列十六进制数的加减法运算 (1) 745CH + 56DFH= D14B H (2) ABF.8H — EF6.AH = 9C28.E H (3) 12AB.F7 + 3CD.05= 1678 .FC H (4) 6F01H — EFD8H= 7F29 H 5、 计算下列表达式的值 103.CEH (3) 18.9 + 1010.1101B + 12.6H — 1011.1001 = 36.525 6、选取字长n 为8位和16位两种情况，求下列十进制数的补码。 (1) X=— 33的补码： ⑵ Y=+ 33的补码： 0010 0001 , 0000 0000 0010 0001 ⑶ Z=— 128 的补码：1000 0000 , 1111 1111 1000 0000 ⑷ N=+ 127的补码： 0111 1111 , 0000 0000 0111 1111 A=— 65的补码： 1011 1111 , 1111 1111 1011 1111 ⑹ B=+ 65的补码： 0100 0001 , 0000 0000 0100 0001 ⑺ C=— 96的补码： 1010 0000 , 1111 1111 1010 0000 (8) D=+ 96的补码： 0110 0000 , 0000 0000 0110 0000 7、写出下列用补码表示的二进制数的真值 (1) [X 补=1000 0000 0000 0000 H X = — 1000 0000 0000 0000 H =— 32768 (2) [Y 补=0000 0001 0000 0001 H Y = + 0000 0001 0000 0001 H = + 257 (3) [Z 补=1111 1110 1010 0101 H Z= — 0000 0001 0101 1011 H =—347 (4) [A 补=0000 0010 0101 0111 H A= + 0000 0010 0101 0111 H =+ 599 8、设机器字长为8位,最高位为符号位，试对下列格式进行二进制补码运算，并判断结果是否溢出。 (1) 43 + 8 [43]补=00101011B , [8]补=00001000B [43]补+ [8]补=00101011B + 00001000B = 00110011B = 33H 00101011B + 00001000B 00110011B T C s = 0, C D = 0, OF= C S ? C D = 0 ? 0= 0 ??? 无溢出 (1) 43 + 8 33H (无溢出) 第二章 1、 将十进制数转换为二进制和十六进制 (1) 129.75 = 1000 0001.11B = 81.CH (3) 15.625 = 1111.101B = F.AH 2、 将下列二进制数转换为十进制和十六进制 (1) 111010 B= 58 =3A H 计算机中的数值和编码 (2) 218.8125 = 1101 1010.1101B = DA.DH ⑷ 47.15625 = 10 1111.0010 1B = 2F.28 H (2) 1011 1100.111B= 188.875 = BC.E H (2) — 52 + 7 D3 H (无溢出)
第一章微型计算机的基础知识 1-1 将下列十进制数转换为二进制数、十六进制数。 (1)110 (2)1 039 (3)0.75 (4)0.156 25 1-2 将下列十进制数转换为BCD 码。 (1)129 (2)5 678 (3)0.984 (4)93.745 1-3 将下列二进制数转换为十进制数、十六进制数。 (1)10101010 (2)10000000 (3)11000011.01 (4)01111110 1-4 将下列十六进制数转换为二进制数、十进制数。 (1)8E6H (2)0A42H (3)7E.C5H (4) 0F19.1DH 1-5 将下列二进制数转换为BCD 码。 (1)1011011.101 (2)1010110.001 1-6 将下列BCD 码转换为二进制数。 (1)(0010 0111 0011) BCD (2)(1001 0111.0010 0101) BCD 1-7 完成下列二进制数的运算。 (1)1001.11＋11.11 (2)1101.01-0110.11 (3)1000.011-1001.101 (4)1111＋1101 1-8 完成下列十六进制数的运算。 (1)6AH＋0A6H (2)0AB1FH＋0EFCH (3)12ADH-1DEH (4)117H-0ABH 1-9 已知X=01H，Y=0FFH ，在下面的情况下比较两数的大小。 (1)无符号数 (2)符号数 (均为补码) 1-10 计算下列各表达式。 (1)101＋‘A’＋01101001B＋0D5H＋57Q (2)127.8125＋10111101.101＋375.63Q＋1FC.8AH 1-11 写出下列字符串的ASCII 码。 (1)HELLO (2)A8=
第一章 学习指导： 1.掌握十六进制、二进制、BCD（十进制数）、ASCII码 2.掌握有符号数（补码、原码）、无符号数计算机的表示方法以及表示范围 3.掌握补码运算 4.了解计算机基本组成及工作原理 5.了解新技术 6.了解计算机主要性能指标 2、完成下列数制之间的转换。 （1）01011100B=92D （3）135D=10000111B （5）10110010B=262Q=B2H 3、组合型BCD码和非组合型BCD码有什么区别？写出十进制数254的组合型BCD数和非组合型数。 答：组合型BCD码用高四位和低四位分别对应十进制数的个位和十位，其表示范围是0~99；非组合型BCD码用一个字节的低四位表示十进制数，高四位则任意取值，表示范围为0~9。 组合型：254=（001001010100）BCD 非组合型：254=（00000010 00000101 00000100）BCD 7、计算机为什么采用补码形式存储数据？当计算机的字长n=16，补码的数据表示范围是多少？ 答：在补码运算过程中，符号位参加运算，简化了加减法规则，且能使减法运算转化为加法运算，可以简化机器的运算器电路。+32767~ -32768。 9、设计算机字长n=8，求下列各式的[X+Y]补和[X-Y]补，并验证计算结果是否正确。 （1）X=18，Y=89 [X+Y]补=00010010+01011001=01101011B=107D 正确 [X-Y]补=10111001B=00010010+10100111=（-71D）补正确 （2）X=-23，Y=-11 [X+Y]补=11101001+11110101=11011110B=（-34D）补正确[X-Y]补=11101001+00001011=11110100B=（-12D）补正确 （3）X=18，Y=-15 [X+Y]补=00010010+11110001=00000011B=（3D）补正确 [X-Y]补=00010010+00001111=00100001B=（33D）补正确 （4）X=-18，Y=120 [X+Y]补=11101110+01111000=01100110B=（102D）补正确[X-Y]补=11101110+10001000=01110110B=（123D）补由于X-Y=-138 超出了机器数范围，因此出错了。 13、微型计算机的主要性能指标有哪些？ 答:CPU字长、存储器容量、运算速度、CPU内核和IO工作电压、制造工艺、扩展能力、软件配置。 第二章 学习指导： 1．了解8086微处理器的基本组成及工作原理 2．掌握通用寄存器（AX、BX、DX、CX、SI、DI、SP、BP）段寄存器（CS、SS、DS、ES）标志寄存器（状态标志位和控制标志位含义）作用 3．掌握逻辑地址、物理地址以及它们之间的关系物理地址=段基址x16+偏移地址 4．掌握逻辑地址和物理地址表示形式2000:0100,20100 5．存储器地址的表示图2-5 6．主要引脚RD、WR、M/IO、INTR、INTA、NMI、HOLD、HLDA
第四章习题 4．1 基本RS触发器的逻辑符号和输入波形如图4—1所示。试画出Q，Q端的波形。 图4－1 4．2 由各种TTL逻辑门组成图4－2所示电路。分析图中各电路是否具有触发器的功能。 图4－2（a）图4－2（b） 图4－2（c）图4－2（d） 4．3 同步RS触发器的逻辑符号和输入波形如图4—3所示。设初始Q＝0。画出Q，Q端的波形。 图4－3 4．4 主从RS触发器输入信号的波形如图4－4所示。已知初始Q＝0，试画出Q端波形。 图4－4 4.5 主从JK触发器的输入波形如图4－5所示。设初始Q＝0，画出Q端的波形。 图4－5 4.6 主从JK触发器的输入波形如图4－6所示。试画出Q端的波形。 图4－6 4.7 主从JK触发器组成图4－7（a）所示电路。已知电路的输入波形如图4－7（b）所示。画出Q1～Q4端波形。设初始Q＝0。 图4－7（a） 图4－7（b） 4.8 下降沿触发的边沿JK触发器的输入波形如图4－8所示。试画出输出Q的波形。
图4－8 4.9 维持阻塞D 触发器的输入波形如图4－9所示。试画出Q 端波形。 图4－9 4.10 维持阻塞D 触发器组成的电路如图4－10（a ）所示，输入波形如图4－10（b ）所示。画出Q1、Q2的波形。 图4－10（a ） 图4－10（b ） 4.11 表题4－11所示为XY 触发器的功能表。试写出XY 触发器的特征方程，并画出其状态转换图。 4.12 如图4－12所示为XY 触发器的状态转换图。根据状态图写出它的特征方程，并画出其特性表。 图4－12 4.13 已知XY 触发器的特征方程n n n Q X Y Q X Y Q )()(1+++=+，试根据特征方程，画出其状态转换图和特性表。 XY=0 1 XY=0 XY=1 XY=1