微型计算机原理-第4章(4)微机原理与接口技术(第三版)(王忠民)
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西安邮电大学硕士研究生招生考试大纲科目代码:科目名称:计算机基础综合一、课程性质和任务本科目由微机原理与接口技术和数据结构两部分组成。
微机原理与接口技术部分要求学生从理论上和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理、硬件连接和汇编语言程序设计,建立微型计算机系统的整体概念,具有微型计算机应用系统软硬件开发的初步能力。
数据结构部分要求学生掌握数据组织、存储和运算的基本原理和方法,各类数据结构和相关算法的分析和设计的能力,能够编写出正确、清晰和较高质量的算法和程序二、试卷内容结构微机原理与接口技术部分占比50%,数据结构部分占比50%。
三、课程内容和要求第一部分微机原理与接口技术(一)微型计算机系统概念1.了解微处理器及微型机的发展、分类和特点。
2.掌握冯·诺依曼计算机体系结构基本思想,了解微型计算机的基本结构和整机工作流程,初步建立计算机系统整体概念。
(二)计算机中的数制和编码l.掌握计算机中无符号数的表示方法(二进制数、十进制数、十六进制数)及各数制间的互换。
2.熟练掌握计算机中带符号数的表示方法(原码、反码、补码)、运算方法和溢出、进位的判断。
3.了解信息的编码方法(BCD码、ASCII码)。
(三)80x86微处理器1.掌握8086/8088CPU的内部功能结构和工作原理。
2.掌握8086/8088CPU寄存器的使用。
3.了解8086/8088微机的体系结构。
4.了解8086/8088典型系统的总线周期。
(四)80x86指令系统1.熟练掌握8086/8088的寻址方式。
2.掌握8086/8088指令系统常用指令。
(五)汇编语言程序设计1.了解8086宏汇编MASM的常用伪指令的使用。
2.掌握常用DOS系统功能调用方法。
3.熟练掌握汇编语言程序的上机过程及程序调试方法。
4.掌握顺序、分支、循环程序设计的基本方法,掌握子程序和宏的定义与调用方法。
(六)半导体存储器1.了解存储器的分类及特性。
第二章 8086体系结构与80x86CPU1.8086CPU由哪两部分构成?它们的主要功能是什么?答:8086CPU由两部分组成:指令执行部件(EU,Execution Unit)和总线接口部件(BIU,Bus Interface Unit)。
指令执行部件(EU)主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成,其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或I/O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。
2.8086CPU预取指令队列有什么好处?8086CPU内部的并行操作体现在哪里?答:8086CPU的预取指令队列由6个字节组成,按照8086CPU的设计要求,指令执行部件(EU)在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令队列中取得指令代码,并分析执行它。
从速度上看,该指令队列是在CPU内部,EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到指令队列。
5.简述8086系统中物理地址的形成过程。
8086系统中的物理地址最多有多少个?逻辑地址呢?答:8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。
8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。
采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成,都是16位二进制数。
通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”),然后与偏移地址相加获得物理地址。
由于8086CPU的地址线是20根,所以可寻址的存储空间为1M字节,即8086系统的物理地址空间是1MB。
部分习题答案第二章计算机中的数值和编码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(2) 218.8125=1101 1010.1101B=DA.DH(3) 15.625=1111.101B=F.AH(4) 47.15625=10 1111.0010 1B=2F.28 H2、将下列二进制数转换为十进制和十六进制(1) 111010 B=58 =3A H(2) 1011 1100.111B= 188.875= BC.E H(3) 0.1101 1B=0.84375 =0.D8H(4) 11110.01 B=30.25 =1E.4H3、完成下列二进制数的加减法运算(1) 1001.11+100.01=1110.00(2) 1101010110.1001-01100001.0011=01110101.0110(3) 00111101+10111011=11111000 (4) 01011101.0110-101101.1011=101111.10114、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 H5、计算下列表达式的值(1) 128.8125+10110101.1011B+1F.2H=101010101.1010B(2) 287.68-10101010.11H+8E.EH=103.CEH(3) 18.9+1010.1101B+12.6H-1011.1001=36.5256、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:1101 1111,1111111111011111(2) Y=+33的补码:0010 0001, 0000 0000 0010 0001(3) Z=-128的补码:1000 0000,1111 1111 1000 0000(4) N=+127的补码:0111 1111,0000 0000 0111 1111(5) A=-65的补码:1011 1111,1111 1111 1011 1111(6) B=+65的补码:0100 0001,0000 0000 0100 0001(7) C=-96的补码:1010 0000, 1111 1111 1010 0000(8) D=+96的补码:0110 0000, 0000 0000 0110 00007、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=+5998、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。