第1章_微机原理与接口技术答案欧青立编
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第1章微型计算机及接口技术概述习题1.1 微处理器、微机与微机系统三者之间有什么异同?参考答案:在微型计算机中,微处理器完成对信息的控制和处理,是计算机的核心。
微处理器是一个大规模集成电路器件,一般具备运算与控制两个基本功能,可进行算术和逻辑运算并具有接收或发送数据的能力,能对指令进行译码并执行指令所规定的操作,提供整个系统所需的定时和控制信号。
微处理器中包含内部寄存器组、算术逻辑运算部件和逻辑控制电路。
微机通常是指微机硬件系统。
所谓硬件系统,是指构成微型计算机系统的物理实体或物理装置,硬件是计算机运行的物质基础。
微型计算机的硬件系统包括微处理器、存储器、接口电路和外部设备,还包括机器的电源系统及机械构件等支持部件。
外部设备用来进行计算机数据的输入/输出,常用的外部设备包括键盘、显示器、磁盘驱动器、打印机和鼠标等。
微机系统是由硬件和软件两大部分组成的。
软件系统指微型机所使用的各种程序的集合。
软件系统可分为系统软件和应用软件。
系统软件是指管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)的软件。
它主要包括操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统及各种工具软件等。
其中,操作系统是系统软件的核心,用户只有通过操作系统才能完成对计算机的各种操作。
应用软件是为某种应用目的而编制的计算机程序,如文字处理软件、图形图像处理软件、网络通信软件、财务管理软件、CAD软件、各种程序包等。
1.2 简述微型计算机系统的硬件组成及各部分的作用。
参考答案:微型计算机的硬件系统包括微处理器、存储器、接口电路和外部设备,还包括机器的电源系统及机械构件等支持部件。
外部设备用来进行计算机数据的输入/输出,常用的外部设备包括键盘、显示器、磁盘驱动器、打印机和鼠标等。
在微型计算机中,微处理器完成对信息的控制和处理,是计算机的核心。
微处理器是一个大规模集成电路器件,一般具备运算与控制两个基本功能,可进行算术和逻辑运算并具有接收或发送数据的能力,能对指令进行译码并执行指令所规定的操作,提供整个系统所需的定时和控制信号。
“微机系统原理与接口技术”第一章习题解答(部分)(1)(0110 1110)二进制原码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(0110 1110)二进制反码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(0110 1110)二进制补码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值2.写出下列二进制数的原码、反码和补码(设字长为8位):(1) (+101 0110)二进制真值=(0101 0110)原码=(0101 0110)反码=(0101 0110)补码(3)(-101 0110)二进制真值=(1101 0110)原码=(1010 1001)反码=(1010 1010)补码3.下面各二进制数分别代表原码、反码和补码时,其等效的十进制数值为多少?(2)(1111 1111)二进制原码=(-127)十进制真值(1111 1111)二进制反码=(-0)十进制真值(1111 1111)二进制补码=(-1)十进制真值4.已知X1=+0010100,Y1=+0100001,X2=-0010100,Y2=-0100001,试计算下列各式(设字长为8位):(1) [X1+Y1]补= [X1]补+[Y1]补= 0001 0100 +0010 0001 = 0011 0101(2) [X1-Y2]补= [X1]补+[-Y2]补= 0001 0100 +0010 0001 = 0011 0101(3) [X2-Y2]补= [X2]补+[-Y2]补= 1110 1100 +0010 0001 = 0000 1101(4) [X2+Y2]补= [X2]补+[Y2]补= 1110 1100 +1101 1111 = 1100 10115.用补码判断下列算式是否发生溢出,若不溢出,计算其结果(设字长为8位):(4)-85-60=[10101011]补+[11000100]补运算结果显示:最高位有进位,次高位无进位,结果溢出。
微机原理与接口技术习题解答第1章微型计算机系统〔习题〕简答题(1)计算机字长(Word)指的是什么(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(4)Cache是什么意思(5)ROM-BIOS是什么(6)中断是什么(7)32位PC机主板的芯片组是什么(8)教材中MASM是指什么(9)处理器的“取指-译码-执行周期”是指什么(10)本课程的主要内容属于计算机系统层次结构中哪个层次〔解答〕①处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。
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。
④高速缓冲存储器Cache是处理器与主存之间速度很快但容量较小的存储器。
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。
⑦主板芯片组是主板的核心部件,它提供主板上的关键逻辑电路。
⑧ MASM是微软开发的宏汇编程序。
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。
⑩机器语言层,即指令集结构。
(学生很多认为是:汇编语言层。
前4章主要涉及汇编语言,但本书还有很多处理器原理等内容)〔习题〕判断题(1)软件与硬件的等价性原理说明软硬件在功能、性能和成本等方面是等价的。
(2)IA-64结构是IA-32结构的64位扩展,也就是Intel 64结构。
(3)8086的数据总线为16位,也就是说8086的数据总线的个数、或说条数、位数是16。
(4)微机主存只要使用RAM芯片就可以了。
(5)处理器并不直接连接外设,而是通过I/O接口电路与外设连接。
微机原理与接口技术课后部分习题参考答案第一章2. 第3项任务,状态标志位的状态决定转移方向。
3. 程序存储是将要执行的程序的全部指令存储到存储器中,程序控制指程序开始执行后,通过指令流控制数据或计算机,完成设定的任务。
4. 分BIU 总线接口部件和EI执行部件两大部件,其中总线接口部件BIU负责取指令和数据,执行部件EI负责执行指令及运算。
在执行一条指令的同时可以取下一条指令,重叠运行,速度快。
5. 有6个状态标志,分别为进位标志CF、溢出标志OF、零标志ZF、奇偶标志PF、负标志SF、辅助进位标志AF。
3个控制标志分别为中断允许标志IF、单步标志TF、方向标志DF。
标志位的内容可以通过标志位操作指令来操作,例如CLC指令清除进位位,即使CF=0,STC指令使CF=1,CLI指令使IF=0,禁止中断,STI指令使IF=1,允许中断。
还可以通过LAHF指令取来标识寄存器的内容修改后用SAHF指令送回去。
也可以用PUSHF/POPF指令来修改标志寄存器的内容。
6. 实模式下分段靠4个段寄存器实现。
段寄存器中的值就是段地址,当偏移地址为0时的段地址+偏移地址就是该段的起始地址。
物理地址是由段地址左移4位后与偏移地址相加形成的20位地址。
7. 说法不一定正确。
对顺序执行指令的计算机是对的。
对重叠或流水线的计算机就不对了。
例如对8086CPU,由于采用了取指令与执行指令的一次重叠,尽管执行一条指令的总时间并没有变化,但连续执行n条指令时,总的时间会大大缩短,可以简单的比喻成总时间为原时间的二分之一,快了一倍。
8. 引入流水线后,执行一条指令的总时间并没有变化。
9. 高速缓存的目的是提高存储器的速度,进而提高了CPU的速度。
虚拟存储器的目的是为了给程序员或程序一个大的存储或运行空间。
10。
8086采用总线接口部件BIU与执行部件EU分开提高了速度,286将8086的BIU进一步分成3个部件,提高了并行性。
386在286基础上进一步增加成6个逻辑部件,实现多条指令重叠,进一步提高了速度,486采用硬组合逻辑控制器,同时采用内嵌高速缓存,提高速度。
微机原理与接⼝技术(习题答案)(DOC)微机原理与接⼝技术(习题答案)(DOC)11-90-70 50+84答:120+18=01111000 (18)其补码形式分别为:(120)补=00010010补01111000+0001001010001010由于C s=0 ,C p=1,因此有溢出,结果错误-33-37=11011111 (-37)其补码形式为:(-33)补=11011011补11011111+1101101110111010由于C s=1,C p=1,所以没有溢出,结果正确-90-70=10011100 (-70)其补码形式为:(-90)补=10111010补100111001+1011101001010110由于C s=1,C p=0,所以有溢出,结果错误50+84其补码形式为:(50)补=00110010 (84)补=0101010000110010+0101010010000110由于C s=0,C p=1,所以有溢出,结果错误1.请写出下列字符串的ASCII码值。
My name is Zhang san.4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E 第2章 80X86微机系统习题与思考题1.微型计算机主要由哪些基本部件组成?各2部件的主要功能是什么?答:微型计算机主要由输⼊设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。
各部件的功能分别是:1、输⼊设备通过输⼊接⼝电路将程序和数据输⼊内存;2、运算器是进⾏算术运算和逻辑运算的部件,它是指令的执⾏部件;3、控制器是计算机的指挥中⼼,它负责对指令进⾏译码,产⽣出整个指令系统所需要的全部操作的控制信号,控制运算器、存储器、输⼊/输出接⼝等部件完成指令规定的操作;4、存储器⽤来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据; 5、输出设备是CPU通过相应的输出接⼝电路将程序运⾏的结果及程序、数据送到的设备;2.微处理器的发展过程是什么?答:微型计算机的发展过程是:第⼀代(1946~1957)——采⽤电⼦管为逻辑部件,以超声波汞延迟线、阴极射线管、磁芯和磁⿎等为存储⼿段;软件上采⽤机器语⾔,后期采⽤汇编语⾔。
第一章课后习题1.1 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。
① 16.25 ② 35.75 ③ 123.875 ④ 97/1281.2 把下列二进制数转换成十进制数。
① 10101.01 ② 11001.0011 ③ 111.01 ④ 1010.11.3 把下列八进制数转换成十进制数和二进制数。
① 756.07 ② 63.73 ③ 35.6 ④ 323.451.4 把下列十六进制数转换成十进制数。
① A7.8 ②9AD.BD ③ B7C.8D ④ 1EC1.5 求下列带符号十进制数的8位补码。
① +127 ② -1 ③ -0 ④ -1281.6 求下列带符号十进制数的16位补码。
① +355 ② -11.7 计算机分那几类?各有什么特点?1.8 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
1.9 80X86微处理器有几代?各代的名称是什么?1.10 你知道现在的微型机可以配备哪些外部设备?1.11 微型机的运算速度与CPU的工作频率有关吗?1.12 字长与计算机的什么性能有关?习题一参考答案1.1 ① 16.25D=10000.01B=20.2Q=10.4H② 35.75D=100011.11B=43.6Q=23.CH③ 123.875D=1111011.111B=173.7Q=7B.EH④ 97/128D=64/123+32/128+1/128=0.1100001B=0.604Q=0.C2H1.2 ① 10101.01B=21.25D ② 11001.0011B=25.1875D③ 111.01B=7.25D ④ 1010.1B=10.5D1.3 ①② 63.73Q=110011.111011B=51.922D③ 35.6Q=11101.110B=29.75D ④1.4 ① A7.8H=167.5D ② 9AD.BDH=2477.738D③ B7C.8D=2940.551D ④ 1ECH=492D1.5 ① [+127]补=01111111 ② [-1]补③ [-0]补=00000000 ④[-128]补1.6 ① [+355]补② [-1]补= 1111 1111 1111 11111.7 答:传统上分为三类:大型主机、小型机、微型机。
第一章计算机按其使用的逻辑元件的不同被分为哪几代? 微型计算机是哪一代计算机的分支?答:电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。
微型计算机属于第四代计算机的分支。
2. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想。
答:冯·诺伊曼基本设计思想为 ①以二进制形式表示指令和数据。
②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地从存储器中取出指令并加以执行。
③由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等五大部件组成计算机系统。
3 微型计算机系统由哪几部分组成?答: 微机系统分硬件和软件硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出借口 软件包括软件系统和应用软件。
4何谓微型计算机硬件 它由哪几部分组成 并简述各部分的作用。
答:微型计算机硬件是指组成微型计算机的硬件实体它由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成 中央处理器由运算器和控制器集成在一块芯片上形成 简称CPU 是微型计算机的心脏 它的性能决定了整个微型机的各项关键指标。
存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。
存储器包括随机存储器 RAM 和只读存储器 ROM 。
输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。
输出设备是计算机向外界输出信息的装置。
总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线.它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。
5.何为计算机软件?它是如何分类的?(略)6 .何谓总线 有哪几类 作用如何答: 总线是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道。
根据所传送的信息的内容与作用不同 总线可分为三类 地址总线、数据总线、控制总线。
这三类总线作用为计算机各功能部件间传送地址、数据、控制信息的。
【最新整理,下载后即可编辑】第1章 微机运算基础习题和思考题1. 请完成以下计算:174.66D=(10101110.10101)B =(AE. A8)H10101110101.01011B =( 1397.344)D =(575.58)H4BCH =(010*********)B =( )BCD2. 设字长为8位,X =(2A )16,当X 分别为原码、补码、反码和无符号数的时候,其真值是多少?答:当X 表示原码时,其真值为:+101010当X 表示补码时,其真值为:+101010当X 表示反码时,其真值为:+101010当X 表示无符号数数时,其真值为:001010103. 设字长为8位,用补码形式完成下列计算,要求有运算结果并讨论是否发生溢出?120+18 -33-37-90-70 50+84答:120+18其补码形式分别为:(120)补=01111000 (18)补=00010010 01111000+ 0001001010001010由于C s =0 ,C p =1,因此有溢出,结果错误-33-37其补码形式为:(-33)补=11011111 (-37)补=11011011 11011111+1101101110111010由于C s =1, C p =1,所以没有溢出,结果正确-90-70其补码形式为:(-90)补=10011100 (-70)补=10111010 10011100+1011101001010110由于C s =1, C p =0,所以有溢出,结果错误50+84其补码形式为:(50)补=00110010 (84)补=0101010000110010+0101010010000110由于C s =0, C p =1,所以有溢出,结果错误4. 请写出下列字符串的ASCII 码值。
My name is Zhang san.4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E第2章80X86微机系统习题与思考题1.微型计算机主要由哪些基本部件组成?各部件的主要功能是什么?答:微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。
微机原理与接口技术课后部分习题参考答案第一章2. 第3项任务,状态标志位的状态决定转移方向。
3. 程序存储是将要执行的程序的全部指令存储到存储器中,程序控制指程序开始执行后,通过指令流控制数据或计算机,完成设定的任务。
4. 分BIU 总线接口部件和EI执行部件两大部件,其中总线接口部件BIU负责取指令和数据,执行部件EI负责执行指令及运算。
在执行一条指令的同时可以取下一条指令,重叠运行,速度快。
5. 有6个状态标志,分别为进位标志CF、溢出标志OF、零标志ZF、奇偶标志PF、负标志SF、辅助进位标志AF。
3个控制标志分别为中断允许标志IF、单步标志TF、方向标志DF。
标志位的内容可以通过标志位操作指令来操作,例如CLC指令清除进位位,即使CF=0,STC指令使CF=1,CLI指令使IF=0,禁止中断,STI指令使IF=1,允许中断。
还可以通过LAHF指令取来标识寄存器的内容修改后用SAHF指令送回去。
也可以用PUSHF/POPF指令来修改标志寄存器的内容。
6. 实模式下分段靠4个段寄存器实现。
段寄存器中的值就是段地址,当偏移地址为0时的段地址+偏移地址就是该段的起始地址。
物理地址是由段地址左移4位后与偏移地址相加形成的20位地址。
7. 说法不一定正确。
对顺序执行指令的计算机是对的。
对重叠或流水线的计算机就不对了。
例如对8086CPU,由于采用了取指令与执行指令的一次重叠,尽管执行一条指令的总时间并没有变化,但连续执行n条指令时,总的时间会大大缩短,可以简单的比喻成总时间为原时间的二分之一,快了一倍。
8. 引入流水线后,执行一条指令的总时间并没有变化。
9. 高速缓存的目的是提高存储器的速度,进而提高了CPU的速度。
虚拟存储器的目的是为了给程序员或程序一个大的存储或运行空间。
10。
8086采用总线接口部件BIU与执行部件EU分开提高了速度,286将8086的BIU进一步分成3个部件,提高了并行性。
386在286基础上进一步增加成6个逻辑部件,实现多条指令重叠,进一步提高了速度,486采用硬组合逻辑控制器,同时采用内嵌高速缓存,提高速度。
第一章课后习题1.1 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。
① 16.25 ② 35.75 ③ 123.875 ④ 97/1281.2 把下列二进制数转换成十进制数。
① 10101.01 ② 11001.0011 ③ 111.01 ④ 1010.11.3 把下列八进制数转换成十进制数和二进制数。
① 756.07 ② 63.73 ③ 35.6 ④ 323.451.4 把下列十六进制数转换成十进制数。
① A7.8 ② 9AD.BD ③ B7C.8D ④ 1EC1.5 求下列带符号十进制数的8位补码。
① +127 ② -1 ③ -0 ④ -1281.6 求下列带符号十进制数的16位补码。
① +355 ② -11.7 计算机分那几类?各有什么特点?1.8 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
1.9 80X86微处理器有几代?各代的名称是什么?1.10 你知道现在的微型机可以配备哪些外部设备?1.11 微型机的运算速度与CPU的工作频率有关吗?1.12 字长与计算机的什么性能有关?习题一参考答案1.1 ① 16.25D=10000.01B=20.2Q=10.4H② 35.75D=100011.11B=43.6Q=23.CH③ 123.875D=1111011.111B=173.7Q=7B.EH④ 97/128D=64/123+32/128+1/128=0.1100001B=0.604Q=0.C2H1.2 ① 10101.01B=21.25D ② 11001.0011B=25.1875D③ 111.01B=7.25D ④ 1010.1B=10.5D1.3 ① 756.07Q=111101110.000111B=494.109D ②63.73Q=110011.111011B=51.922D③ 35.6Q=11101.110B=29.75D ④323.45Q=11010011.100101B=211.578D1.4 ① A7.8H=167.5D ② 9AD.BDH=2477.738D③ B7C.8D=2940.551D ④ 1ECH=492D1.5 ① [+127]补=01111111 ② [-1]补= 11111111③ [-0]补=00000000 ④[-128]补=100000001.6 ① [+355]补= 0000000101100011 ② [-1]补= 1111 1111 1111 11111.7 答:传统上分为三类:大型主机、小型机、微型机。
习题参考答案第1章习题参考答案1. (1)D (2)D (3)B (4)C (5)D (6)D2. 答:计算机是一种以电子器件为基础的,不需人的直接干预,能够对各种数字化信息进行快速算术和逻辑运算的工具,是一个由硬件﹑软件组成的复杂的自动化设备。
理解计算机的概念,应从六个方面:(1)以电子器件为物质基础,即研究的对象是电子数字计算机(Digital Computer);(2)不需要人的直接干预,说明具有自动化能力,其前提是存储程序;(3)处理各种数字化信息,计算机以二进制编码作为数字化编码及运算的基础;(4)具有算逻运算能力,基本运算操作是算术和逻辑运算;(5)计算机是快速工具,主要取决于两个因素:一是电子器件,二是存储程序。
(6)由硬件和软件组成。
3. 答:见本章小结。
4. 答:计算机的生命力在于它的广泛应用,应用的范围几乎涉及人类社会的所有领域。
归纳起来,在科学计算、过程检测与控制、信息管理、计算机辅助系统等领域中的应用成就最为突出。
举例:计算机辅助教学CAI;学生的学籍管理系统;数字图书馆系统;虚拟现实系统;售票系统;学校的一卡通系统等。
5. 答:冯•诺依曼原理的基本思想是:•采用二进制形式表示数据和指令。
指令由操作码和地址码组成。
•将程序和数据存放在存储器中,使计算机在工作时从存储器取出指令加以执行,自动完成计算任务。
这就是“存储程序”和“程序控制”(简称存储程序控制)的概念。
•指令的执行是顺序的,即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行,程序分支由转移指令实现。
•计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成,并规定了5部分的基本功能。
冯•诺依曼型计算机的基本特点也可以用“存储程序”和“程序控制”来高度概括。
6. 答:计算机的硬件系统由有形的电子器件等构成的,它包括运算器、存储器、控制器、输入输出设备及总线系统组成。
而总线分为数据总线、地址总线、控制总线,其结构有单总线结构、双总线结构及多总线结构。
《微机原理与接口技术》答案第一章、基础知识问:译码器是如何译码的?寻址空间是如何确定的?译码器与寻址空间是怎么联系的?答:译码器实际上是由许多与门、或门、非门和它们的组合构成的。
它有若干个输入端和若干个输出端(也可能只有一个输出端)。
对某一个输出端来说,它的电平高低必然与输入的某一种状态相对应。
例如,具有4个输入端的与非门就是一个简单的译码器,只有四个输入端为1111时,它的输出端才为0。
如果将地址总线的A9、A8、A7、A6与它的四个输入连接起来,并把它的输出连到存储器芯片或某个需要寻址的外设接口的片选端(假定低电平有效),那么,只有当A9、A8、A7、A6为1111时,存储器芯片或外设才会被选中。
译码器的寻址空间取决于地址总线的哪几根线接到译码器的输入端,例如上例,地址总线的A9、A8、A7、A6与译码器的输入连接,那么其寻址空间应该是11 1100 0000~11 1111 1111,即3C0H~3F0H。
注意,没有参与译码的低位地址线必然要参与存储器芯片或外设接口的内部译码。
也就是说,内部译码地址范围是0 -- 2n - 1,例如上例为00 0000 - 11 0000。
可以说,译码器的译码输出决定了寻址空间的起始地址,内部译码决定了寻址空间的大小。
第二章、80X86原理1. 问:为什么在流水CPU中,将一条指令从取指到执行结束的任务分割为一系列子任务,并使各子任务在流水线的各个过程段并发地执行,从而使流水CPU具有更强大的数据吞吐能力?答:这里可以使用时空图法证明结论的正确性。
假设指令周期包含四个子过程:取指令(IF)、指令译码(ID)、取操作数(EX)、进行运算(WB),每个子过程称为过程段(Si),这样,一个流水线由一系列串连的过程段组成。
在统一时钟信号控制下,数据从一个过程段流向相邻的过程段。
图2、1图2、1(B)表示非流水CPU的时空图。
由于上一条指令的四个子过程全部执行完毕后才能开始下一条指令,因此每隔4个单位时间才有一个输出结果,即一条指令执行结束。
《微机原理与接口技术》复习题第1章1.简述名词的概念:微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
答:(1)微处理器:微处理器(Microprocessor)简称µP或MP,或CPU。
CPU是采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU(Arithmetic Logic Unit)、控制部件CU (Control Unit)和寄存器组R(Registers)等三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。
(2)微型计算机:微型计算机(Microcomputer)是指以微处理器为核心,配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机,简称微机。
(3)微型计算机系统:微型计算机系统由硬件与软件两大部分组成,分别称为硬件(Hardware)系统与软件(Software)系统。
其中,硬件(Hardware)系统由CPU、内存储器、各类I/O接口、相应的I/O设备以及连接各部件的地址总线、数据总线、控制总线等组成。
软件(Software)系统:计算机软件(Software)是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的程序及程序运行所需要的数据文档资料的总和。
一般把软件划分为系统软件和应用软件。
其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能,但是并不针对某一特定应用领域。
而应用软件则恰好相反,不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。
2.简述名词的概念:指令寄存器、地址寄存器、标志寄存器。
答:(1)指令寄存器:指令寄存器(Instruction Register,IR)用来保存计算机当前正在执行或即将执行的指令。
当一条指令被执行时,首先,CPU从内存取出指令的操作码,并存入IR中,以便指令译码器进行译码分析。
(2)地址寄存器:地址寄存器(Address Register,AR)被动地接受IP传送给它的地址值(二进制地址),AR的作用是保持IP送来的地址,并且以并行方式连接输出到CPU的地址引脚上,以便CPU访问指定的内存单元。
微机原理及接⼝技术习题答案教学教材微机原理及接⼝技术习题答案第⼀章习题及答案1. 微处理器内部包含哪三⼤部分?解:运算器、控制器和寄存器组。
2. 完成下列数制的转换①10101101B=()D=()H 解:10101101B=173D=ADH 。
②0.11B=()D 解:0.11B=0.75D 。
③211.25=( )B =( )H解:211.25=11010011.01B=D3.4H 。
④10111.0101B=( )H=( )BCD解:10111.0101B=17.5H=23.3125D=(0010 0011.0011 0001 0010 0101)BCD3. 已知X=+1011010B ,Y =–0011011B ,设机器数为8位,分别写出X 、Y 的原码、反码和补码。
解:[][][]01011010B 01011010B 01011010B X X X ===原反补 [][][]10011011B 11100100B 11100101BY Y Y ===原反补4. 已知X 的真值为32,Y 的真值为–19,求[]?Y X =+补解:[]00001101B X Y +=补5. 已知X=51,Y=–86,⽤补码完成下列运算,并判断是否产⽣溢出(设字长为8位)。
① X +Y ② X -Y ③ –X +Y ④ –X -Y 解: 10100011B ,因为67C C 0⊕=,所以未产⽣溢出。
② 11110111B ,因为67C C 1⊕=,所以产⽣溢出。
③ 01110111B ,因为67C C 1⊕=,所以产⽣溢出。
④ 00100011B ,因为67C C 0⊕=,所以未产⽣溢出。
6. 若使与门的输出端输出⾼电平,则各输⼊端的状态是什么?解:各输⼊端为⾼电平。
7. 若使与⾮门的输出端输出低电平,则各输⼊端的状态是什么?解:各输⼊端为⾼电平。
8. 如果74LS138译码器的Y 4端输出低电平,则C 、B 、A 三个输⼊端的状态分别是什么?解:C 、B 、A 三个输⼊端的状态分别是‘1’,‘0’,‘0’。
微机原理与接口技术部分习题答案第一章部分习题答案5. 解:(1)10110.101B=22.625 (2)10010010.001B=146.0625(3)11010.1101B=26.81257. 解:a=1011B=11, b=11001B=25, c=100110B=38(1)a+b=100100B=36 (2)c-a-b=10B=2(3)a·b=100010011B=275 (4)c/b=1……1101B(=13)9. 解:(1)+1010101B 原码01010101B 补码01010101B(2)-1010101B 原码11010101B 补码10101011B(3)+1111111B 原码01111111B 补码01111111B(4)-1111111B 原码11111111B 补码10000001B(5)+1000000B 原码01000000B 补码01000000B(6)-1000000B 原码11000000B 补码11000000B11. 解:按补码表示+87=0101 0111B;+73=0100 1001B;-87=1010 1001B;-73=1011 0111B(1)87-73=0101 0111B-0100 1001B=1110B=14(2)87+(-73)=0101 0111B+1011 0111B=[1]0000 1110B=14(舍去进位)(3)87-(-73)=0101 0111B-1011 0111B=[-1]1010 0000B=-96(溢出)(4)(-87)+73=1010 1001B+0100 1001B=1111 0010B=-14(5)(-87)-73=1010 1001B-0100 1001B=[-1]0110 0000B=96(溢出)(6)(-87)-(-73)=1010 1001B-1011 0111B=1111 0010B=-1413. 解:(1)a=37H, b=57H;a+b=8EH; a-b=[-1]E0H=-32(2)a=0B7H, b=0D7H; a+b=[1]8EH=-114; a-b=[-1]E0H=-32(3)a=0F7H, b=0D7H; a+b=[1]CEH=-50; a-b=20H=32(4)a=37H, b=0C7H; a+b=FEH=-2; a-b=[-1]70H=11215. 解:(1)将38、42表示成组合BCD码:38H、42H,然后按二进制进行运算,并根据运算过程中的AF,CF进行加6/减6修正。
第1章微型计算机及接口技术概述
习题
1.1 微处理器、微机与微机系统三者之间有什么异同?
参考答案:在微型计算机中,微处理器完成对信息的控制和处理,是计算机的核心。
微处理器是一个大规模集成电路器件,一般具备运算与控制两个基本功能,可进行算术和逻辑运算并具有接收或发送数据的能力,能对指令进行译码并执行指令所规定的操作,提供整个系统所需的定时和控制信号。
微处理器中包含内部寄存器组、算术逻辑运算部件和逻辑控制电路。
微机通常是指微机硬件系统。
所谓硬件系统,是指构成微型计算机系统的物理实体或物理装置,硬件是计算机运行的物质基础。
微型计算机的硬件系统包括微处理器、存储器、接口电路和外部设备,还包括机器的电源系统及机械构件等支持部件。
外部设备用来进行计算机数据的输入/输出,常用的外部设备包括键盘、显示器、磁盘驱动器、打印机和鼠标等。
微机系统是由硬件和软件两大部分组成的。
软件系统指微型机所使用的各种程序的集合。
软件系统可分为系统软件和应用软件。
系统软件是指管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)的软件。
它主要包括操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统及各种工具软件等。
其中,操作系统是系统软件的核心,用户只有通过操作系统才能完成对计算机的各种操作。
应用软件是为某种应用目的而编制的计算机程序,如文字处理软件、图形图像处理软件、网络通信软件、财务管理软件、CAD软件、各种程序包等。
1.2 简述微型计算机系统的硬件组成及各部分的作用。
参考答案:微型计算机的硬件系统包括微处理器、存储器、接口电路和外部设备,还包括机器的电源系统及机械构件等支持部件。
外部设备用来进行计算机数据的输入/输出,常用的外部设备包括键盘、显示器、磁盘驱动器、打印机和鼠标等。
在微型计算机中,微处理器完成对信息的控制和处理,是计算机的核心。
微处理器是一个大规模集成电路器件,一般具备运算与控制两个基本功能,可进行算术和逻辑运算并具有接收或发送数据的能力,能对指令进行译码并执行指令所规定的操作,提供整个系统所需的定时和控制信号。
微处理器中包含内部寄存器组、算术逻辑运算部件和逻辑控制电路。
微型计算机的存储器用于存放程序和数据。
为了满足存储容量和存取速度的需要,微型计算机多用分级存储的方式:用速度较高的半导体存储器作为内存储器;用容量大、速度相对慢的存储器(如磁带、磁盘、光盘等)作为辅助存储器(外存储器)。
输入/输出接口是微型计算机与外部输入/输出设备连接的逻辑控制部件。
微机主机与外部设备进行信息交换时,通常必须采用输入/输出(Input/Output,I/O)接口。
所谓I/O 接口就是微型计算机与外部设备之间的连接部件,是微机主机与外部设备进行信息交换的桥梁与界面。
接口一般应具备以下功能:(1)选择外设。
(2)数据的寄存与缓冲。
(3)中断控制。
微型计算机常用的输入/输出设备有各种键盘、鼠标器、显示器、触摸屏、各类打印机、扫描仪、绘图仪、磁盘驱动器、光盘驱动器、声音识别及语音输出装置、光笔、光电文字(符号)阅读机、模/数(Analog/Digital,A/D)和数/模(Digital/Analog,D/A)转换器等。
总线,就是连接部件和传送信息的公共线。
通常,微型计算机中都设有系统总线(System Bus),通过系统总线将各部件连接成一个有机的整体。
微机总线由三组不同功能的总线汇集而成,即数据总线(Data Bus,DB)、地址总线(Address Bus,AB)和控制总线(Control Bus,CB)。
数据总线用于传送数据信息。
地址总线是传送地址信息的一组线,其总线宽度(位数)将决定微处理器当前可寻址的内存储器容量范围。
控制总线是系统中控制信号的传输线,其中有微处理器送往存储器和外部设备的控制信号,如读、写、访问请求信号等;也有外部反馈给微处理器的信号,如中断信号、总线请求信号及等待信号等。
1.3 微型计算机总线的基本概念是什么?微机总线有哪几类?总线结构的特点是什么?
参考答案:总线,就是连接部件和传送信息的公共线。
通常,微型计算机中都设有系统总线(System Bus),通过系统总线将各部件连接成一个有机的整体。
微机总线由三组不同功能的总线汇集而成,即数据总线(Data Bus,DB)、地址总线(Address Bus,AB)和控制总线(Control Bus,CB)。
数据总线用于传送数据信息。
一般情况下,数据总线具有双向传送功能,它既可供微处理器送出数据,也可供其他部件将数据送至微处理器内部。
数据总线上数据线的多少通常是与微处理器的字长相一致的。
地址总线是传送地址信息的一组线,其总线宽度(位数)将决定微处理器当前可寻址的内存储器容量范围。
一般由地址总线传送微处理器送出的访问存储器或外部设备的地址选择信号。
控制总线是系统中控制信号的传输线,其中有微处理器送往存储器和外部设备的控制信号,如读、写、访问请求信号等;也有外部反馈给微处理器的信号,如中断信号、总线请求信号及等待信号等。
此外,控制总线也是用户了解微处理器内部工作情况的总线。
总之,设置系统总线是微型计算机外部结构上的一个特点。
采用这种总线结构方式,不仅可以使微型计算机在系统结构上具有简单、规整和易于扩展的特点,还使整个系统中各组成部件之间的相互关系变为面向总线的单一关系。
1.4 计算机中常用的数制有哪些?如何进行数制之间的转换?将下列十进制数分别转换成二进制数和十六进制数:128,512,1023,1024,65535。
参考答案:计算机中常用的数制有十进制数、二进制数、八进制数、十六进制数。
·2·
128=1000 0000b=80H
512=10 0000 0000b=200H
1023=11 1111 1111b=3FFH
1024=100 0000 0000b=400H
65535=1111 1111 1111 1111b=0FFFFH
1.5 每个汉字的机内编码由几个字节组成?计算机中如何区分ASCII码和汉字内码?
参考答案:每个汉字的机内编码由2个字节组成。
汉字系统中机内码在编码时必须考虑到既能与ASCII码严格区分,又能与国标码有简单的对应关系,因此,机内码的编码方案应能在国标码的基础上方便地得到。
常用的方案是把国标码的每一个字节的最高位的0变成1,其他各位的信息保持不变。
汉字机内码与国标码、区位码之间的关系:机内码=国标码+8080H=区位码+A0A0H。
1.6 微机可以配备哪些常用外部设备?
参考答案:微型计算机常用的输入/输出设备有各种键盘、鼠标器、显示器、触摸屏、各类打印机、扫描仪、绘图仪、磁盘驱动器、光盘驱动器、声音识别及语音输出装置、光笔、光电文字(符号)阅读机。
1.7 简述微型机的运算速度与CPU工作频率的关系。
参考答案:微机速度通常从主频和每秒百万条指令数(Million Instruction Per Second,MIPS)两方面来描述。
CPU的频率也称主频或时钟频率,其计量单位是Hz(赫兹)。
CPU的频率在一定程度上代表了CPU的实际运算速度,一般来说,CPU的频率越高,其运算速度就越快。
微机主频从8086的4.77MHz发展到目前Intel Core的3.70GHz。
每秒百万条指令数即每秒所能执行的指令条数,用百万条指令/秒来描述,反映了微机的平均运算速度。
1.8 列举10个微型计算机应用的实例。
此题略。
1.9 列举10个内含处理器CPU(嵌入式系统)的应用实例。
此题略。
·3·。