第2章 微机系统基本工作原理
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第1章基础知识部分1.1 计算机中常用的计数制有哪些?解:二进制、八进制、十进制(BCD)、十六进制。
1.2 什么是机器码?什么是真值?解:把符号数值化的数码称为机器数或机器码,原来的数值叫做机器数的真值。
1.3 完成下列数制的转换。
微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念,形成微机系统软硬件开发的初步能力。
解:(1)166,A6H(2)0.75(3)11111101.01B, FD.4H(4 ) 5B.AH, (10010001.011000100101)BCD1.4 8位和16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少?解:原码(-127~+127)、(-32767~+32767)补码(-128~+127)、(-32768~+32767)反码(-127~+127)、(-32767~+32767)1.5 写出下列真值对应的原码和补码的形式。
(1)X= -1110011B(2)X= -71D(3)X= +1001001B解:(1)原码:11110011 补码:10001101(2)原码:11000111 补码:10111001(3)原码:01001001 补码:010010011.6 写出符号数10110101B的反码和补码。
解:11001010,110010111.7 已知X和Y的真值,求[X+Y]的补码。
(1)X=-1110111B Y=+1011010B(2)X=56D Y= -21D解:(1)11100011(2)001000111.8 已知X= -1101001B,Y= -1010110B,用补码求X-Y的值。
解:111011011.9 请写出下列字符的ASCII码。
4A3-!解:34H,41H,33H,3DH,21H1.10 若给字符4和9的ASCII码加奇校验,应是多少?解:34H,B9H1.11 上题中若加偶校验,结果如何?解:B4H,39H1.12 计算下列表达式。
第2章习题参考答案一、选择题1.计算机主机是由CPU和( D )构成的。
A.控制器B.输入/输出设备C.运算器D.内存储器2.在计算机软件系统中,用来管理计算机硬件和软件资源的是( B )。
A.程序设计语言B.操作系统C.诊断程序D.数据库管理系统3.I/O接口位于( C )。
A.主机和I/O设备之间B.主机和总线之间C.总线和I/O设备之间D.CPU和内存储器之间4.计算机中表示信息的最小单位( A )。
A.位B.字节C.字D.字长5.计算机中基本的存取单位是( B )。
A.位B.字节C.字D.字长6.微型计算机中的Cache是( B )。
A.只读存储器B.高速缓冲存储器C.可编程只读存储器D.可擦除可再编程只读存储器7.配置高速缓冲存储器(Cache)是为了解决( C )问题。
A.内存与辅助内存之间速度不匹配B.CPU与辅助内存之间速度不匹配C.CPU与内存储器之间速度不匹配D.主机与外设之间速度不匹配8.采用PCI的奔腾微型计算机,其中的PCI是( B )。
A.产品型号B.总线标准C.微型计算机系统名称D.微处理器型号二、填空题1.电子计算机能够快速、准确地按照人们的意图进行工作的基本思想是(存储程序),这个思想是由(冯·诺伊曼)提出的,按照这个思想,计算机由5大部件组成,它们是(控制器)、(运算器)、(存储器)、(输入设备)、(输出设备)。
2.CPU是由(运算器)和(控制器)组成的。
3.根据功能的不同,可将内存储器分为(随机存取存储器或RAM)和(只读存储器或ROM)两种。
4.在表示存储器的容量时,MB的准确含义是(220字节)。
5.5678.123=(1 0110 0010 1110.0001 1111 01)2=(13056.0764)8=(162E.1F4)H。
6.同一个字母的大小写,(小写)字母的ASCII码值比(大写)字母的ASCII码值要大(32)。
7.微型计算机采用总线结构,根据传送信息的种类不同,系统总线分为(数据总线)、(地址总线)和(控制总线)。
第2章习题参考解答1.8086处理器内部一般包括哪些主要部分?8086处理器与其他处理器一样,其内部有算术逻辑部件、控制与定时部件、总线与总线接口部件、寄存器阵列等。
按功能结构可分为两部分,即总线接口单元(BIU)与执行单元(EU)。
BIU主要包括段寄存器、内部通信寄存器、指令指针、6字节指令队列、20位地址加法器和总线控制逻辑电路。
EU主要包括通用寄存器阵列、算术逻辑单元、控制与定时部件等。
2.什么是总线? —般微机中有哪些总线?所谓总线是指电脑中传送信息的一组通信导线,它将各个部件连接成—个整体。
在微处理器内部各单元之间传送信息的总线称为片内总线;在微处理器多个外部部件之间传送信息的总线称为片外总线或外部总线。
外部总线又分为地址总线、数据总线和控制总线。
随着电脑技术的发展,总线的概念越来越重要。
微机中常用的系统总线有PC总线、ISA总线、PCI总线等。
3.什么是堆栈?它有什么用途?堆栈指针的作用是什么?堆栈是一个按照后进先出的原则存取数据的部件,它是由栈区和栈指针组成的。
堆栈的作用是:当主程序调用子程序、子程序调用子程序或中断时转入中断服务程序时,能把断点地址及有关的寄存器、标志位及时正确地保存下来,并能保证逐次正确地返回。
堆栈除了有保存数据的栈区外,还有一个堆栈指针SP,它用来指示栈顶的位置。
假设是“向下生成”的堆栈,随着压入堆栈数据的增加,栈指针SP的值减少。
但SP始终指向栈顶。
4.在8086 CPU中,FR寄存器有哪些标志位?分别说明各位的功能。
8086 CPU中设置了一个16位的标志寄存器FR,其中用了9位,还有7位保留。
9位中有3位作为控制标志,6位作为状态标志。
IF:中断控制标志。
当IF=1时,允许可屏蔽中断请求;当IF=0时,禁止可屏蔽中断请求。
TF:单步运行标志。
当TF=1,单步运行;TF=0,连续运行程序。
DF:方向标志。
当DF=0,串操作时地址按增量修改;DF=1,地址按减量修改。
1. 8086CPU内部由哪两部分组成?它们的主要功能?8086CPU由指令执行部件EU和总线接口部件BIU两部分组成。
EU完成指令译码和指令执行的工作,BIU是CPU与外部(存储器和I/O口)的接口,它提供了16位双向数据总线和20位地址总线,完成所有的外部总线操作。
具有地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数、总线控制等功能。
2.8080CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?答:8086CPU的寄存器有通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄存器、指令指针寄存器及标志位寄存器PSW。
4个16位通用寄存器,它们分别是AX,BX,CX,DX,用以存放16位数据或地址。
也可分为8个8位寄存器来使用,低8位是AL、BL、CL、DL,高8位是AH、BH、CH、DH,只能存放8位数据,不能存放地址。
指针和变址寄存器存放的内容是某一段内地址偏移量,用来形成操作数地址,主要在堆栈操作和变址运算中使用。
段寄存器给出相应逻辑段的首地址,称为“段基址”。
段基址与段内偏移地址结合形成20位物理地址。
指令指针寄存器用来存放将要执行的下一条指令在现行代码中的偏移地址。
16位标志寄存器PSW用来存放运算结果的特征,常用作后续条件转移指令的转移控制条件。
3.8086CPU与8088CPU的主要区别是什么?答:(1)8086的指令队列是6字节,8088是4字节;(2)8088与外部交换数据的总线宽度是8位,所以,对16位数的存储器读/写需要2个总线周期,8086是16位;AD~(3)8088外部数据总线只有8条,所以分时复用的地址/数据总线为7AD;(4)8088中,用IO/M信号代替M/IO;(5)8088中,不需要BHE信号。
4. 简要解释下列名词的意义。
CPU:中央处理单元CPU (Control Processing Unit)也称微处理器,是微型计算机的核心部件,由运算器ALU、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。
主要完成各种运算,负责对整机的控制。
微型计算机原理范文一、硬件原理1.数据传输:微型计算机通过数据总线、地址总线和控制总线来实现数据的传输。
数据总线用于传输数据信息,地址总线用于传输存储器或外设的地址,控制总线用于传输控制信号。
2.运算:中央处理器是微型计算机的核心组件,主要负责数据的处理和运算。
它由算术逻辑单元(ALU)和控制单元组成。
ALU用于进行算术和逻辑运算,控制单元用于控制指令的执行顺序。
3.存储:主存储器用于存储数据和程序。
它的存取速度较快,但容量较小。
微型计算机还可以连接辅助存储器,如硬盘、光盘和闪存,用于存储大量的数据和程序。
4.控制:微型计算机通过控制单元来控制指令的执行。
控制单元根据指令寄存器中的指令来产生相应的控制信号,实现指令的取指、译码、执行和访存等过程。
5.外围设备:微型计算机可以连接各种外围设备,如显示器、打印机、键盘、鼠标、扫描仪等。
它们通过输入输出端口与计算机系统进行通信。
二、软件原理1.系统软件:系统软件包括操作系统和语言处理程序等。
操作系统是微型计算机的核心软件,负责管理计算机的硬件资源和提供给应用软件的环境。
语言处理程序用于将高级语言转换为计算机可以执行的机器语言。
2.应用软件:应用软件包括各种办公软件、设计软件、娱乐软件等。
它们是根据用户需求来开发的,用于解决特定的实际问题。
三、微型计算机的工作原理1.初始化:当微型计算机通电时,控制单元首先从BIOS(基本输入输出系统)中读取并执行一段特定的程序,进行系统的初始化。
2.取指:控制单元从主存储器中按照程序计数器指定的地址读取指令,存放在指令寄存器中。
3.译码:控制单元对指令进行译码,确定指令的执行类型和操作对象。
4.执行:根据指令的类型和操作对象,控制单元产生相应的控制信号,使算术逻辑单元和主存储器执行相应的操作。
5.存取数据:微型计算机通过数据总线和地址总线将数据和地址传输到相应的部件,实现对数据的存取。
6.结果输出:微型计算机将运算结果通过数据总线和输出接口传输到相应的外围设备,如显示器或打印机。