微机原理与接口技术第11章
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第一章思考题与习题:1.什么叫微处理器、微机?微机系统包含哪些部分?2 .为什么计算机使用二进制计数制?3.CPU 在内部结构上由哪几部分组成?4 .十六进制的基数或底数是。
5.将下列十进制数分别转换成十六进制、二进制、八进制数:563 6571 234 1286 .将下列十进制小数转换成十六进制数(精确到小数点后4 位数):0.359 0.30584 0.9563 0.1257.将1983.31510转换成十六进制数和二进制数。
8.将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数和八进制数:(1)101011101.11011 (2 )11100011001.011 (3 )1011010101.00010100111 9.将下列十六进制数转换成十进制数和二进制数:AB7.E2 5C8.11FF DB32.64E10.判断下列带符号数的正负,并求出其绝对值(负数为补码):10101100;01110001;11111111;10000001。
11.写出下列十进制数的原码、反码和补码(设字长为8 位):+64 -64 +127 -128 3/5 -23/12712.已知下列补码,求真值X :(1)[X]补=1000 0000(2 )[X]补=1111 1111(3 )[-X]补=1011011113.将下列各数转换成BCD 码:30D,127D,23D,010011101B,7FH14.用8421 BCD 码进行下列运算:43+99 45+19 15+3615.已知X =+25,Y =+33,X = -25,Y = -33,试求下列各式的值,并用其对应的真值进行验证:1 12 2(1)[X +Y ]补1 1(2 )[X -Y ]补1 2(3 )[X -Y ]补1 1(4 )[X -Y ]补2 2(5 )[X +Y ]补1 2(6 )[X +Y ]补2 216.当两个正数相加时,补码溢出意味着什么?两个负数相加能产生溢出吗?试举例说明。
.第1章绪论作业1.将下列二进制数转换成十进制数。
(1)11001010B=202(2)00111101B=61(3)01001101B=77(4)10100100B=1643.将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。
(2)76= 100 1100B =4CH(4)134= 1000 0110B =86H4.求下列十进制数的 BCD码(1)327=11 0010 0111 (BCD码)(2)1256=1 0010 0101 0110 ( BCD码)6.求出下列 10 进制数的原码、反码和补码(2)+85 (4)-85解: 85=0101 0101B原码: +85= 0101 0101B-85= 1101 0101B反码: +85= 0101 0101B-85= 1010 1010B补码: +85= 0101 0101B-85= 1010 1011B10.画出微型计算机的基本结构框图,说明各部分的主要功能是什么?解:微型计算机的基本结构框图如下:微处理器地址总线CPU存储器I/O 接口I/O 总线I/O 设备数据总线控制总线微处理器 CPU:控制微处理器与存储器或 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。
微处理器主要完成:(1)指令控制:从存储器中取指令,指令译码;(2)数据加工:简单的算术逻辑运算;(3)操作控制:在微处理器和存储器或者I/O 之间传送数据;(4)时间控制:程序流向控制。
存储器:用来存放数据和指令。
I/O接口: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。
I/O 设备:输入原始数据和程序,转换成计算机能识别的信息,送入存储器去等待处理。
输出运算结果。
总线:连接计算机系统中各功能部件的信息通道。
第 2 章 8086CPU 作业2. 8086CPU 内部由哪两部分组成?它们的大致是如何工作的?答:(1)8086CPU 由指令执行部件 EU 和总线接口部件 BIU 两部分组成。
第3章8086/8088指令系统与寻址方式习题3.3 8086系统中,设DS=1000H,ES=2000H,SS=1200H,BX=0300H,SI=0200H,BP=0100H,VAR的偏移量为0600H,请指出下列指令的目标操作数的寻址方式,若目标操作数为存储器操作数,计算它们的物理地址。
(1)MOV BX,12 ;目标操作数为寄存器寻址(2)MOV [BX],12 ;目标操作数为寄存器间址 PA=10300H(3)MOV ES:[SI],AX ;目标操作数为寄存器间址 PA=20200H(4)MOV VAR,8 ;目标操作数为存储器直接寻址 PA=10600H(5)MOV [BX][SI],AX ;目标操作数为基址加变址寻址 PA=10500H(6)MOV 6[BP][SI],AL ;目标操作数为相对的基址加变址寻址 PA=12306H (7)MOV [1000H],DX ;目标操作数为存储器直接寻址 PA=11000H(8)MOV 6[BX],CX ;目标操作数为寄存器相对寻址 PA=10306H(9)MOV VAR+5,AX ;目标操作数为存储器直接寻址 PA=10605H3.4 下面这些指令中哪些是正确的?那些是错误的?如果是错误的,请说明原因。
(1)XCHG CS,AX ;错,CS不能参与交换(2)MOV [BX],[1000] ;错,存储器之不能交换(3)XCHG BX,IP ;错,IP不能参与交换(4)PUSH CS(5)POP CS ;错,不能将数据弹到CS中(6)IN BX,DX ;输入/输出只能通过AL/AX(7)MOV BYTE[BX],1000 ;1000大于255,不能装入字节单元(8)MOV CS,[1000] ;CS不能作为目标寄存器(9)MOV BX,OFFSET VAR[SI] ;OFFSET只能取变量的偏移地址(10)MOV AX,[SI][DI] ;SI、DI不能成为基址加变址(11)MOV COUNT[BX][SI],ES:AX ;AX是寄存器,不能加段前缀3.7 设当前 SS=2010H,SP=FE00H,BX=3457H,计算当前栈顶的地址为多少?当执行PUSH BX 指令后,栈顶地址和栈顶2个字节的内容分别是什么?当前栈顶的地址=2FF00H当执行PUSH BX 指令后,栈顶地址=2FEFEH(2FEFEH)=57H(2FEFFH)=34H3.8 设DX=78C5H,CL=5,CF=1,确定下列各条指令执行后,DX和CF中的值。
第一章:1.1 为什么需要半加器和全加器,它们之间的主要区别是什么?答:无论是全加器还是半加器均能实现两个一位的二进制数相加,得到相加的和和向高位的进位。
半加器不需要考虑来自低位的进位,而全家器需考虑来自低位的进位。
1.2 用补码法写出下列减法的步骤:(1) 1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)=00001111B+11110110B=00000101B=5D(2) 1100(2)-0011(2)=?(2)=?(10)=00001100B+11111101B=00001001B=9D第二章:2.1 ALU是什么部件?它能完成什么运算功能?试画出其符号。
答:ALU是算术逻辑运算单元的简称,该部件既能进行二进制数的四则运算,也能进行布尔代数的逻辑运算。
符号略!2.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。
答:触发器能存储一位的二进制信息,是计算机记忆装置的基本单元。
寄存器是由多个触发器构成的,能存储多位二进制信息。
存储器又是由多个寄存器构成的。
器件的符号略!2.4 累加器有何用处?画出其符号。
答:累加器是由多个触发器构成的多位寄存器,作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。
累加器不仅能装入及输出数据外,还能使存储其中的数据实现左移或右移。
符号略!2.6 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?答:L门即LOAD控制端,是用以使寄存器接受数据输入的控制门;E门即ENABLE控制端,是三态输出门,用以控制寄存器中的数据输出至总线。
有了L门及E门,就可以利用总线结构,从而使信息传递的线路简单化。
2.10 除地线公用外,5根地址线和11根地址线各可选多少个地址?答:5根地址线可选25=32个地址;11根地址线可选211=2048个地址。
2.12 存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?答:MAR和MDR均是存储器的附件。
存储地址寄存器(MAR)是一个可控的缓冲寄存器,具有L门以控制地址的输入,它和存储器的联系是双态的,存储地址寄存器存放的是索要寻找的存储单元的地址。
第一章1.在计算机中为什么使用二进制数存储数据而不使用十进制数存储数据?答:计算机是由大量的电子器件组成的,在这些电子器件中,电路的通和断、电位的高和低,用两个数字符号“1”和“0”分别表示容易实现。
同时二进制的运算法则也很简单,因此,在计算机内部通常用二进制代码来作为内部存储、传输和处理数据。
2.完成下列数制之间的转换。
(1)01011100B=92D (2)0.10110011B=0.41D(3)135D=1111101B (4)99.4375D=1100011.0111B3.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BCD数答:1)BCD码是通常的8421码,它用4个二进制位表示一个十进制位,一个字节可以表示两个十进制位,即00~992)非组合BCD码用8个二进制位表示一个十进制位,实际上只是用低4个二进制位表示一个十进制位0~9,高4位任意,但通常默认为03)254(10)=0010 0101 0100(BCD)254(10)=00100101 00000100(BCD)4.ASCII码的编码方法是什么?写出十进制数205和字符串A+B=C的ASCII码。
答:1)ASCII码的编码方法是使用7 位二进制数来表示所有的大写和小写字母,数字0 到9、标点符号,以及在美式英语中使用的特殊控制字符2)十进制205的ASCII码是:011 000 1013)字符串A+B=C的ASCII码是:412B423D435.机器数与真值有什么区别?机器数有哪些特点?答:1)真值是所表示的数的大小,一般用十进制表征。
机器数原码,补码,反码都是机器数一种表现形式,或说都属于机器数2)机器数的特点:一:数的符号数值化。
实用的数据有正数和负数,由于计算机内部的硬件只能表示两种物理状态(用0和1表示),因此实用数据的正号“+”或负号“-”,在机器里就用一位二进制的0或1来区别。
第一章:答案:人们通常把运算器和控制器看做一个整体称为中央处理器。
随着大规模、超大规模集成电路技术的开展,在微型计算机中已将CPU继承为一个芯片,称为微处理器,通常也称微处理机!微型计算机是以微处理器为核心,加上由大规模集成电路制作的存储芯片〔RAM和ROM〕、i/o接口和系统总线组成的,该层次即使已安装了CPU和内存的条的主板。
微型计算机系统是以微型计算机为核心,在配以相应的外部设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件系统而构成的完整计算机系统。
三者的相互关系:单纯的微处理器不是计算机,单纯的微型计算机也不是完整的微型计算机系统,他们都不能独立工作,只有计算机系统才是完整的数据处理系统,才具有实用意义。
1.2微型计算机是由硬件系统和软件系统组成的整体。
硬件系统是指计算机实际的物理设备,它包括运算器,控制器,存储器,输入接口和输出接口这五个根本局部和相应的外部设备。
运算器是完成数值运算和逻辑运算的部件;控制器是是存储器、运算器以及输入输出设备有序工作的设备;存放器组是在需要重复使用某些操作数或者中间结果时,就可以将他们暂时存放在存放器里,防止对存储器的频繁访问,从而缩短指令长度和指令执行时间,加快CPU的运算速度,同时也给编程带来方便;存储器是保存二进制信息,而且能快速对信息进行读写处理,分为外存和内存;软件系统:一般是指在计算机上运行的各类程序及其相应的文档的集合,硬件系统只有在软件系统的支撑下才能发挥其对数据的处理能力。
1.3总线是一组导线,用来在微机的各部件之间提供数据、地址和控制信息的传输通道。
总线分为三类1、地址总线2、数据总线3、控制总线微型计算机没执行一条指令都是分为三个阶段:取指令、分析指令和执行指令取指令阶段的任务是:根据程序计数器(PC)中的值从存储器里读出现行指令,送到指令存放器IR,然后PC自动加以,指向下一条指令地址。
分析指令阶段的任务:将IR中的指令操作码译码,分析其指令性质。
第一章:1.1 为什么需要半加器和全加器,它们之间的主要区别是什么?答:无论是全加器还是半加器均能实现两个一位的二进制数相加,得到相加的和和向高位的进位。
半加器不需要考虑来自低位的进位,而全家器需考虑来自低位的进位。
1.2 用补码法写出下列减法的步骤:(1) 1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)=00001111B+11110110B=00000101B=5D(2) 1100(2)-0011(2)=?(2)=?(10)=00001100B+11111101B=00001001B=9D第二章:2.1 ALU是什么部件?它能完成什么运算功能?试画出其符号。
答:ALU是算术逻辑运算单元的简称,该部件既能进行二进制数的四则运算,也能进行布尔代数的逻辑运算。
符号略!2.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。
答:触发器能存储一位的二进制信息,是计算机记忆装置的基本单元。
寄存器是由多个触发器构成的,能存储多位二进制信息。
存储器又是由多个寄存器构成的。
器件的符号略!2.4 累加器有何用处?画出其符号。
答:累加器是由多个触发器构成的多位寄存器,作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。
累加器不仅能装入及输出数据外,还能使存储其中的数据实现左移或右移。
符号略!2.6 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?答:L门即LOAD控制端,是用以使寄存器接受数据输入的控制门;E门即ENABLE控制端,是三态输出门,用以控制寄存器中的数据输出至总线。
有了L门及E门,就可以利用总线结构,从而使信息传递的线路简单化。
2.10 除地线公用外,5根地址线和11根地址线各可选多少个地址?答:5根地址线可选25=32个地址;11根地址线可选211=2048个地址。
2.12 存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?答:MAR和MDR均是存储器的附件。
存储地址寄存器(MAR)是一个可控的缓冲寄存器,具有L门以控制地址的输入,它和存储器的联系是双态的,存储地址寄存器存放的是索要寻找的存储单元的地址。
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,根据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PU SHF/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。
第一章习题及答案:P204、(画一个计算机系统的方框图),简述各部分的主要功能。
计算机系统框图见课木P7图1. 3,各部分功能如下:1) 微处理器:从存储器中取指,进行算术逻辑运算,与存储或I/O 传送数据,程序流向控制等。
2) 存储器:由RAM 和ROM 组成,用来存储程序和数据。
3) T/0接口:用于连接CPU 与外部设备,当它们之间进行数据交换时,使之在信息的格式、电平、速度方面兀配。
4) 总线:将CPU 与存储器和I/O 接口相连,是传送地址、数据和控制信息的通道。
可分为地址总线,数据总线和 控制总线。
5) I/O 设备:输入数据及程序,输出或显示运算和程序执行结果。
6) 软件系统:可分为系统软件、支撑软件和应用软件,使计算机能完成各种任务。
9、将下列二进制数转换为十进制数。
(1) 1101.01B 13.25(3) 101011.0101B 43.3125 (2) 111001.0011B 57.1875(4) 111.0001B7.0625 10、将下列十六进制数转换为十进制 O(1) A3.3H163.1875(3) AC.DCH 172.859375(2) 129.CH 297.75(4) FAB.3H4011.187511、将下列十进制数转换为二进制、 八进制、十六进制 L(1) 23 10111B 27Q 17H(2) 1071101011B153Q 6BH(3) 1238100110101102326Q4D6H(4) 92 1011100B 134Q 5CH12、将下列十进制数转换为8位有符号二进制数(原码,对以是补码)13、将下列十进制数转换为压缩BCD 码和非压缩BCD 码。
(1) 102 000100000010 0000 0001 0000 0000 0000 0010 (2) 44 01000100 0000 0100 0000 0100 (3) 301 0011000000010000 0011 0000 0000 0000 0001(4) 100000010000000000000000 0001 0000 0000 0000 0000 0000 000014、将下列二进制数转换为有符号的十进制数。
1电子社新书信息表发布日期:2011年 9 月 10 日微机原理与接口技术——基于8086和P r o t e u s 仿真作 译 者 顾 晖 等编著 出版日期 2011年8月估 价 35.00元 页 数 304 教辅资源电子课件 程序源代码 习题解答请访问 免费注册下载本书从微型计算机系统应用的角度出发,以Intel 8086微处理器和IBM PC 系列微机为主要对象,系统介绍了微型计算机的基本组成、工作原理、接口技术及应用。
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“微机原理与接口技术”是高等学校电子信息工程、通信工程、自动化、电气工程及其自动化等工科电气与电子信息类各专业的核心课程。
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习题一1.1微型计算机系统主要由哪些部分组成?参考答案:微型计算机系统由硬件和软件两大部分组成。
1.2微型计算机中的CPU由哪些部件组成?各部件的功能是什么?参考答案:微型计算机中的CPU由运算器、控制器、寄存器组等部件组成。
其中运算器也称算术逻辑单元(ALU),主要用来完成对数据的运算(包括算术运算和逻辑运算);控制器是控制部件,它能自动、逐条地从内存储器中取指令,将指令翻译成控制信号,并按时间顺序和节拍发往其它部件,指挥各部件有条不紊地协同工作。
微机的数据输入/输出、打印、运算处理等一切操作都必须在控制器的控制下才能进行。
寄存器组是微处理器内部的一组暂时存储单元,主要起到数据准备、调度和缓冲的作用,寄存器的访问速度要比存储器快得多。
1.3微型计算机硬件结构由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?参考答案:微型计算机的硬件结构主要由微处理器、内存储器、输入/输出接口电路、输入/输出设备及系统总线组成。
其中微处理器是微型计算机的核心部件,其主要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;内存储器的主要功能是用来存储微机工作过程中需要操作的数据、程序,运算的中间结果和最后结果,具有存数和取数的功能;输入/输出(I/O)接口电路的功能是完成主机与外部设备之间的信息交换;I/O设备是用户与微机进行通信联系的主要装置,其中输入设备是把程序、数据、命令转换成微机所能识别接收的信息,然后输入给微机;输出设备是把CPU计算和处理的结果转换成人们易于理解和阅读的形式,然后输出到外部。
微机的系统总线实现将CPU、存储器和外部设备进行连接,共有数据总线、地址总线和控制总线三种,其中数据总线主要用来实现在CPU与内存储器或I/O接口之间传送数据;地址总线是由CPU输出用来指定其要访问的存储单元或输入/输出接口的地址的;控制总线;控制总线用于传送控制信号、时序信号和状态信息,实现CPU的工作与外部电路的工作同步。
目录第 1 章 微机计算机基础知识第 1 次授课 第 2 次授课第 2 章 指令系统及汇编语言程序设计第 3 次授课 第 4 次授课 第 5 次授课 第 6 次授课 第 7 次授课 第 8 次授课 第 9 次授课 第 10 次授课 第 11 次授课 第 12 次授课第 3 章 存储器系统第 13 次授课 第 14 次授课第 4 章 微机接口及总线技术第 15 次授课 第 16 次授课第 5 章 中断技术第 17 次授课 第 18 次授课 第 19 次授课第 6 章 并行接口第 20 次授课 第 21 次授课 第 22 次授课第 7 章 串行接口第 23 次授课 第 24 次授课 第 25 次授课第 8 章 定时/计数技术第 26 次授课 第 27 次授课 第 28 次授课第 9 章 DMA 技术第 29 次授课 第 30 次授课第 10 章 模拟接口第 31 次授课 第 32 次授课 第 33 次授课第 11 章 人机交互设备接口(完整 word 版)微机原理与接口技术 教案第 34 次授课(完整 word 版)微机原理与接口技术 教案(完整 word 版)微机原理与接口技术 教案《微机原理与接口技术》——电子教案序1授课顺授课日期 专业班次基本 课 题 :1.1 微型计算机概述 1.2 计算机中的数和编码系统目 的 要 求 :了解计算机的发展历史,掌握各种进制间的互换和编码方法重点: 各种进制间的互换和编码方法难点 :编码方法教 学 方 法 : 讲授演示法教 学 手 段 : 多媒体 CAI 课件教参 :微机原理与应用机械工业出版社 曹玉珍编微机原与接口技术电子工业出版社 谭浩强编微机原与接口技术西安交大出版社 董少明编教学环节及组织:新课引入 课程性质:该课程属计算机硬件基础课程,是学习微机组装、单片机应用开发、 微机控制等课程的前序基础课。
课程内容:微机的基本结构;指令系统及编程;存储器结构及工作原理;I/O 接 口及应用。