第1章 计算机基础 微机原理及汇编语言

汇编语言与微机原理汇编语言和微机原理是计算机科学中两个重要的概念。

汇编语言是一种低级语言，用于编写计算机程序，在计算机硬件层面上进行操作和控制。

微机原理则是关于微型计算机的基本工作原理和组成结构的知识。

一、汇编语言的概念与应用汇编语言是一种直接操作计算机硬件的编程语言，与高级语言相比，汇编语言更接近计算机底层，能够直接控制硬件资源。

汇编语言通过使用助记符和指令直接操作寄存器、内存和其他硬件设备，实现程序的运行逻辑。

它是高级语言与计算机硬件之间的桥梁。

汇编语言在许多方面都有广泛的应用。

首先，在嵌入式系统领域，汇编语言可以更好地利用有限的资源，提高系统的性能和响应速度。

其次，在计算机游戏开发中，汇编语言可以直接控制硬件，实现更复杂的图形和音频效果。

此外，在密码学和安全领域，使用汇编语言编写的代码更难以被破解和攻击。

二、微机原理的基本概念微机原理是研究微型计算机的基本工作原理和组成结构的学科。

微型计算机由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备及总线等几个基本组成部分构成。

微机原理主要探讨这些组件的工作原理以及它们之间的通信和配合方式。

CPU是微机系统的核心部件，它承担了计算和控制的功能。

CPU通过指令周期不断地执行指令，从而完成任务。

存储器用于存储程序和数据，分为内存和外存两种。

输入输出设备用于与外部环境进行数据交互。

而总线则连接了CPU、存储器和输入输出设备，实现了它们之间的数据传输和通信。

在微机原理中，还需要了解指令系统、寻址方式、中断处理以及时序控制等内容。

指令系统是CPU能够理解和执行的指令集合，每条指令都对应着一种操作。

寻址方式决定了CPU如何访问存储器中的数据。

中断处理可以让CPU在执行任务过程中暂时停下来处理优先级更高的事件。

时序控制则负责协调微机系统各个组件的工作顺序和时机。

三、汇编语言与微机原理的关系汇编语言和微机原理是紧密相关的。

汇编语言是在微机原理的基础上进行编程的工具。

通过汇编语言，可以更深入地了解微机原理中的各个组成部分以及它们的工作方式。

微机原理习题解答第1章汇编语言基础知识习题解答1.1 什么是汇编语言？汇编语言的特点是什么？；答：为了克服机器语言难以记忆、表达和阅读的缺点，人们采用具有一定含义的符号作为助忆符，用指令助忆符、符号地址等组成的符号指令称为汇编格式指令(或汇编指令)。

汇编语言是汇编指令集、伪指令集和使用它们规则的统称。

汇编语言的特点是：（1）执行速度快。

（2）程序短小。

（3）可以直接控制硬件。

（4）可以方便地编译。

（5）辅助计算机工作者掌握计算机体系结构。

（6）程序编制耗时，可读性差。

（7）程序可移植性差。

1.2 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。

① 127 ② 1021 ③ 0.875 ④ 6.25答：① 1111111B；177Q；7FH ② 1111111101；1775Q；3FDH③ 0.111 B；0.7Q；0.EH ④ 110.01B；6.2Q；6.4H1.3把下列二进制数转换成十进制数。

① 1001.11 ② 101011.10011 ③ 111.011 ④ 1011.1答：① 9.75D ② 43.59375D ③ 7.375D ④ 11.5D1.4 把下列八进制数转换成十进制数。

① 573.06 ② 75.23 ③ 431.7 ④ 123.45答：① 379.09375D ② 61.296875D ③ 281.875 ④ 83.5781251.5 把下列十六进制数转换成十进制数。

① 0D5.F4 ② 8BA.7C ③ 0B2E.3A ④ 6EC.2D答：① 213.953125D ② 2234.484375 ③ 2862.2265625 ④ 1772.175781251.6 把下列英文单词转换成ASCII编码的字符串。

① Upper ② Blow ③ Computer ④ What答：① 55H，70H，70H，65H，72H ② 53H，6CH，6FH，77H③ 43H，6FH，6DH，70H，75H，74H，65H，72H ④ 57H，68H，61H，74H1.7求下列带符号十进制数的8位基2码补码。

第一章思考题与习题1.1计算机的发展到目前为止经历了几个时代？每个时代的特点是什么？1.2计算机的特点表现在哪些方面？简述计算机的应用领域。

1.3冯·诺依曼型计算机的结构由哪些部分组成？各部分的功能是什么？分析其中数据信息和控制信息的流向。

1.4计算机中的CPU由哪些部件组成？简述各部分的功能。

1.5微型计算机系统主要由哪些部分组成？各部分的主要功能和特点是什么？1.6微型计算机的分类方法有哪些？1.7 什么是微型计算机的系统总线？定性说明微处理器三大总线的作用。

1.8 微型计算机的总线标准有哪些？怎样合理地加以选择？1.9 简述微型计算机的主要应用方向及其应用特点。

1.10 奔腾系列微处理器有哪些特点？与其它微处理器相比有哪些改进？1.11 解释并区别下列名词术语的含义。

（1）微处理器、微计算机、微计算机系统（2）字节、字、字长、主频、访存空间、基本指令执行时间、指令数（3）硬件和软件（4）RAM和ROM（5）机器语言、汇编语言、高级语言、操作系统、语言处理程序、应用软件（6）CMOS、BIOS、Cache芯片1.12 微型计算机系统软件的主要特点是什么？它包括哪些内容？1.12 定性比较微型计算机的内存储器和外存储器的特点及组成情况。

第二章思考题与习题2.1 简述计算机中“数”和“码”的区别，计算机中常用的数制和码制有哪些？2.2 将下列十进制数分别转化为二进制数、八进制数、十六进制数和压缩BCD数。

（1）125.74 （2）513.85 （3）742.24（4）69.357 （5）158.625 （6）781.6972.3 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）101011.101 （2）110110.1101（3）1001.11001 （4）100111.01012.4 将下列十六进制数分别转化为二进制数、八进制数、十进制数和压缩BCD数。

（1）5A.26 （2）143.B5（3）6AB.24 （4）E2F3.2C2.5 根据ASCII码的表示，查表写出下列字符的ASCII码。

第1章计算机基础知识三、简答题1．微型计算机的基本组成？答：以微型计算机为主体，配上相应的系统软件、应用软件和外部设备之后，组成微型计算机系统。

(微型计算机+软件系统，也可）2．简述冯.诺依曼型计算机基本思想？答：冯.诺依曼型计算机是由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备组成的。

其中，运算器是对信息进行加工和运算的部件；控制器是整个计算机的控制中心，所以数值计算和信息的输入，输出都有是在控制器的统一指挥下进行的；存储器是用来存放数据和程序的部件，它由许多存储单元组成，每一个存储单元可以存放一个字节；输入设备是把人们编写好的程序和数据送入到计算机内部；输出设备是把运算结果告知用户。

（写出主要内容，即可）3．什么是微型计算机？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。

（只要答出五大组成部分即可）4．什么是溢出？答：溢出就是在运算中，使用已经确定的二进制位数，没有办法表示运算结果。

二、简答题1.在内部结构中，微处理器主要有哪些功能部件组成？答：1) 算术逻辑部件 2) 累加器和通用寄存器组3) 程序计数器 4) 时序和控制部件（意思相近即可）2. 微处理器一般应具有哪些功能？答：1)可以进行算术和逻辑运算 2)可保存少量数据3)能对指令进行译码并完成规定的操作 4)能和存储器、外部设备交换数据5)提供整个系统所需的定时和控制 6)可以响应其他部件发来的中断请求3. 什么是总线周期？答：CPU使用总线完成一次存储器或I/O接口的存取所用的时间，称为总线周期，一个基本的总线周期包含4个T状态，分别称为T1、T2、T3、T4。

（意思相近即可）？2.中断服务程序结束时，。

RET应该可以使中断服务程序返回主程序，但因为RETF是子程序返回指令，它只从堆栈中恢复CS和IP，而不能使状态字PSW得以恢复，所以不能使断点完全恢复，对源程序的继续执行造成不良影响。

(回答可以返回2分，出现的问题3分，意思相近即可)3.写出把首地址为 BLOCK1) MOV BX,OFFSET BLOCK+6 2) LEA BX,BLOCK 3) LEA BX,BLOCKMOV DX,[BX] MOV DX,[BX+12] MOV SI,12MOV DX,[BX+SI]4. 设BX=134AH，BP=1580H，DI=0528H，SI=0234H，DS=3200H，SS=5100H，求在各种寻址方式下源操作数的物理地址。

第1章作业答案1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微处理器。

微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了微型计算机。

微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。

1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能?CPU主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。

其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。

1.3微型计算机采用总线结构有什么优点?采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。

而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。

1.4数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。

8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。

它们主要靠信号的时序来区分。

通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。

第2章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种?80386、30486、Pentium、Pentium Pro、PeruiumII、PentiumIII、Pentium4。

2.6IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?IA一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。

操作模式确定哪些指令和结构特性是可以访问的。

2.8IA-32结构微处理器的地址空间如何形成？由段寄存器确定的段基地址与各种寻址方式确定的有效地址相加形成了线性地址。

若末启用分页机制，线性地址即为物理地址；若启用分页机制，则它把线性地址转为物理地址。

微型计算机硬件技术教程-原理.汇编.接口及体系结构课程设计一、前言微型计算机硬件技术是计算机专业的基础课之一，是学习计算机硬件、计算机体系结构及计算机编程的必修课程之一。

本文将主要介绍微型计算机硬件技术课程中的原理、汇编、接口及体系结构等方面的内容，并附有一个有意义的课程设计。

二、原理部分2.1 计算机系统基础知识计算机系统是由硬件和系统软件组成的，其核心是指令系统。

微型计算机硬件技术中，我们主要关注微型计算机的硬件部分。

2.2 集成电路基础知识微型计算机的主要构成部分是集成电路，而集成电路的基础又是逻辑门电路。

因此，我们需要学习逻辑门电路相关的基础知识。

2.3 微处理器基础知识微处理器是微型计算机中最重要的硬件部分，我们需要了解微处理器的结构、功能和指令系统等相关知识。

三、汇编部分3.1 汇编语言基础知识汇编语言是微型计算机编程语言中的一种，其主要作用是将汇编语言程序翻译成机器语言程序。

因此，我们需要学习汇编语言的基础知识。

3.2 汇编语言实践汇编语言实践是学习汇编语言中非常重要的一部分，它可以帮助我们深入了解汇编语言的应用，也可以加深对微型计算机硬件的认识。

四、接口部分4.1 总线接口总线接口是微型计算机系统中不可缺少的一部分，它是微型计算机所有硬件与外设之间数据交换的媒介。

4.2 存储器与外设接口存储器与外设接口是微型计算机系统中与主存储器和外设之间通讯的重要接口，我们需要学习如何实现存储器与外设的数据传输。

五、体系结构部分5.1 物理体系结构物理体系结构是微型计算机硬件部分的基础，我们需要学习如何设计和实现微型计算机的物理体系结构。

5.2 控制器与中断系统微型计算机系统中的控制器和中断系统是微型计算机硬件中非常重要的一部分，它们可以控制微型计算机的各种操作。

六、课程设计6.1 设计题目设计一个能够实现输入两个数并输出它们之和的微型计算机程序。

6.2 设计流程1.分析输入输出及程序功能要求。