《微型计算机原理与接口技术》习题及答案
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微机原理及接口技术（第三版）习题及答案
1
习题1
1.1微处理器和微型计算机的发展经历了哪些阶段？各典型芯片具备哪些特点? 【解答】经历了 6代演变，各典型芯片的特点如表 1-1所示。
表1-1微处理器的发展及典型芯片的特点
发展时代 类别 典型芯片及性能特点
第一代
（1971〜1973 年） 4、8位低档
微处理器 Intel 4004集成2300多个晶体管，主频 108KHZ，寻址640Byte ,指令系统简 单；Intel 8008采用PMOS工艺，集成3500晶体管，基本指令 48条，主频
500KHZ 。
第二代
（1974~1977 年） 8位中高档
微处理器 Intel 8080采用NMOS工艺，集成6000晶体管，主频2MHz，指令系统较完 善，寻址能力增强，运算速度提高了一个数量级。
第三代
（1978〜1984 年） 16位
微处理器 Intel 8086 采用 HMOS 工艺，集成 29000 晶体管，主频 5MHz/8MHz/10MHz ， 寻址1MB o Intel 80286集成度达到13.4万晶体管，主频 20MHz。
第四代
（1985~1992 年） 32位
微处理器 Intel 80386集成27.5万个晶体管，主频 33MHz，4GB物理寻址。有分段存
储和分页存储部件，可管理 64TB虚拟存储空间。Intel 80486集成120万个
晶体管，包含浮点运算部件和 8KB的一级高速缓冲存储器 Caches
第五代
（1993~1999 年） 超级32位
微处理器 Intel Pentium、Pentium Pro、Pentium MMX、Pentium II、Pentium III、Pentium
4微处理器等，采用新式处理器结构，数据加密、视频压缩和对等网络等方 面性能有较大幅度提高。
第六代
（2000年以后） 64位
微处理器
Merced 由Intel公司与HP公司联手开发的 Merced采用全新的IA-64结构设计，是 一种采用长指令字、指令预测、分支消除、推理装入和其他一些先进技术的 全新结构微处理器。
1.2微型计算机的特点和主要性能指标有那些 ？
【解答】除具有运算速度快、计算精度高、有记忆能力和逻辑判断能力、可自动连续工作等基本特 点以外，还具有功能强、可靠性高、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积小、重量轻、功耗低、使用 和维护方便等。
微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。常用的 微型计算机性能指标主要有：字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执行时间、可靠性、兼容性、 性能价格比等。
1.3常见的微型计算机硬件结构由哪些部分组成？各部分的主要功能和特点是什么？
【解答】微型计算机硬件一般由微处理器、内存储器、外存储器、系统总线、接口电路、输入 /输出
设备等部件组成。
主要组成部件的功能和特点分析如下：
（1）微处理器：是微型计算机的核心部件，由运算单元 ALU、控制单元、寄存器组以及总线接口微机原理及接口技术习题及答案
部件等组成，其功能是负责统一协调、管理和控制系统中的各个部件有机地工作。
（2） 内存储器：用来存放计算机工作过程中需要的操作数据和程序。 可分为随机存储器 RAM和只 读存储器ROM。RAM存放当前参与运行的各种程序和数据，特点是信息可读可写，存取方便，但信息
断电后会丢失；ROM用于存放各种固定的程序和数据，特点是信息固定不变，关机后原存储的信息不 会丢失
会丢^
（3） 系统总线：是 CPU与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。可分成数据总线 DB、地址总线
AB、控制总线 CB。
（4） 输入/输出接口电路：完成微型计算机与外部设备之间的信息交换。由寄存器组、专用存储器 和控制电路等组成。
（5） 主机板：由CPU插座、芯片组、内存插槽、系统 BIOS、CMOS、总线扩展槽、串行/并行接 口、各种跳线和一些辅助电路等硬件组成。
（6） 外存储器：使用最多的是磁盘存储器（软盘、硬盘）和光盘存储器。外存储器容量大，保存 的信息不会丢失。
（7） 输入/输入设备：是微型计算机系统与外部进行通信联系的主要装置。常用的有键盘、鼠标、 显示器、打印机和扫描仪等。
1.4什么是微型计算机的系统总线？说明数据总线、地址总线、控制总线各自的作用。
【解答】系统总线是CPU与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。
（1） 数据总线：用来传送数据，主要实现 CPU与内存储器或I/O设备之间、内存储器与 I/O设备 或外存储器之间的数据传送。
（2） 地址总线：用来传送地址。主要实现从 CPU送地址至内存储器和I/O设备，或从外存储器传 送地址至内存储器等。
（3） 控制总线：用于传送控制信号、时序信号和状态信息等。
1.5什么是系统的主机板？由哪些部件组成？
【解答】CPU、RAM、ROM、I/O接口电路以及系统总线组成的计算机装置称为“主机” ，主机的
主体则是主机板。主机板上主要有 CPU插座、芯片组、内存插槽、系统 BIOS、CMOS、总线扩展槽、
串行/并行接口、各种跳线和一些辅助电路等硬件。
1.6 计算机中有哪些常用的数制和码制？如何进行数制之间的转换？
【解答】数值数据经常用二进制、十进制、八进制和十六进制；字符数据使用 ASCII码；表示十进
制数字用BCD码。
（1） 十进制到二进制：整数部分连续除以 2后“倒取余”，小数部分连续乘以 2后“正取整”；
（2） 二进制到十进制：将二进制数按权展开即可。
（3） 二进制到八进制：将 3位二进制一组对应1位八进制数码。
（4） 八进制到二进制：将 1位八进制数码对应 3位二进制数码。
十六进制与二进制间转换与八进制与二进制间转换类似，只是比例关系为 1位十六进制数码对应 4
位二进制数码。
1.7将下列十进制数分别转化为二进制数、十六进制数和压缩 BCD码。
（1） 15.32 （2） 325.16 （ 3） 68.31 （ 4） 214.126
【解答】： 微机原理及接口技术习题及答案
(1) 15.32 = 1111.0101B = F.5H=00010101.00110010BCD 。
(2) 325.16 = 10000101.0001B = 85.1H= 001100100101.00010110BCD。
(3) 68.31 = 1000100.0100B = 64.4H= 01101000.00110001BCD。
(4) 214.126 = 11010110.0010B = D6.2H= 001000010100.000100100110BCD 。
1.8将下列二进制数分别转化为十进制数、八进制数和十六进制数。
(1) 10010101 ( 2)11001010 ( 3)10111.1101 ( 4)111001.0101
【解答】
(1) 11001010 = 202 = 312Q = CAH
(2) 10111.1101 = 23.8125 = 27.64Q = 17.DH
(3) 111001.0101 = 57.625 = 71.24Q = 39.5H
1.9 写出下列二进制数的补码表示。
(1) +1010100 (2) +1101101 (3) —0110010 (4) —1001110
【解答】
(1) X = =+1010100 ,凶补= :01010100B
(2) X = =+1101101 ,凶补= 01101101B
(3) X = =—0110010, ［X］补 =11001110B
(4) X = =—1001110, ［X］补 =10110010B
1.10 已知下列补码求出其真值。
(1) 87H (2) 3DH ( 3) 0B62H (4) 3CF2H
【解答】
(1) 凶补=87H = 10000111B，符号位为1 , X 是负数，［X］原=11111001B, X =-79H
(2) 凶补=3DH = 00111101B，符号位为0, X是正数，X = 3DH
(3) 凶补=0B62H =0000101101100010B，符号位为 0, X 是正数，X = +B62H
(4) 凶补=3CF2H = 0011110011110010B，符号位为 0, X 是正数，X =3CF2H
1.11按照字符所对应的 ASCII码表示，查表写出下列字符的 ASCII码。
A、g、W、*、ESC、LF、CR、%
【解答】
A 的 ASCII 码为 41H; G 的 ASCII 码为 47H; W 的 ASCII 码为 57H ; * 的 ASCII 码为 2AH ; ESC 的 ASCII
码为 1BH ; LF 的 ASCII 码为 0AH ; CR 的 ASCII 码为 DH; %的 ASCII 码为 25H。
1.12 把下列英文单词转换成 ASCII编码的字符串。
(1) How (2) Great (3) Water (4) Good
【解答】
(1) How 的 ASCII 码为 486F77H ;
(2) Great 的 ASCII 码为 4772656174H;
(3) Water 的 ASCII 码为 5761746572H;
(4) Good 的 ASCII 码为 476F6F64H。微机原理及接口技术习题及答案
习题2
2.1 8086CPU的内部结构有何特点？由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？
【解答】8086微处理器是典型的16位微处理器，HMOS工艺制造，集成了 2.9万只晶体管，使用 单一的+5V电源，有16根数据线和20根地址线；通过其 16位的内部数据通路与设置指令预取队列的 流水线结构结合起来而获得较高的性能。
8086微处理器内部安排了两个逻辑单元，即执行部件 EU和总线接口部件 BIU。EU主要负责指令
译码、执行和数据运算，包括计算有效地址； BIU主要完成计算物理地址、从内存中取指令、实现指令
规定的读/写存储器或外部设备等信息传输类操作。
2.2 8086CPU中的指令队列的作用是 预取指令，其长度是
6字节。
2.3
8086CPU内部寄存器有哪几种？各自的特点和作用是什么？
【解答】CPU有14个内部寄存器，可分为 3大类：通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。 通用寄存器是一种面向寄存器的体系结构，操作数可以直接存放在这些寄存器中，既可减少访问存 储器的次数，又可缩短程序的长度，提高了数据处理速度，占用内存空间少。
控制寄存器包括指令指针寄存器 IP和标志寄存器FLAG : IP用来指示当前指令在代码段的偏移位
置；FLAG用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式。
为了实现寻址1MB存储器空间，8086CPU将1MB的存储空间分成若干个逻辑段进行管理， 4个
16位的段寄存器来存放每一个逻辑段的段起始地址。
2.4 已知堆栈段寄存器(SS)=2400H，堆栈指针(SP)=1200H，计算该堆栈栈顶的实际地址，并 画出堆栈示意图。
