下载文档原格式
第五章习题与思考题典型例题解析例5-1 计算机输入/输出控制方式有哪几种?各有什么特点?答：CPU与外设进行数据传送，系统中对数据传送的控制方式一般分为四种：①程序控制方式，程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式，这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。
在这种I/O方式中，程序设计简单，硬件软件较省，但费时，CPU效率较低，实时性差，主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合。
②中断控制方式，中断控制方式是指利用中断技术控制CPU与外设进行数据传送的一种方式。
这种方式实时性好，不需要反复查询等待，减少了CPU等待时间，CPU与外设可并行工作，但这种方式需要进行现场保护及恢复等工作，仍花费CPU时间。
③DMA方式，DMA方式是指由专门硬件控制，不需CPU介入，直接由存储器与外设进行数据传送的方式。
这种方式不需CPU介入，减少了CPU的开销，能实现高速的数据块传送，提高了效率。
但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本。
④IOP方式，IOP方式是指由输入/输出协处理器IOP控制数据传送的方式。
这种控制方式由于输入/输出协处理器具有单独的指令系统，因此能在数据传送时，同时进行数据处理，数据传送支持DMA方式，因此传送速度快而且不须CPU介入，CPU与IOP可并行工作，效率高。
这四种方式中，程序控制方式和中断方式属于软件控制方式，DMA方式和IOP方式属于硬件方式。
例5-2 试述I/O端口两种编址方法的特点与区别。
..答：I/O端口的编址方法有二种：即I/O端口单独编址方式和I/O端口与存储器单元统一编址方式。
I/O端口与内存单元地址统一编址方式是将I/O端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中，即把内存的一部分地址分配给I/O端口，由I/O端口来占用这部分地址。
这种方式控制逻辑较简单，I/O端口数目不受限制，所有访问存储器的指令都可用于I/O端口，指令丰富，功能强。
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。
.说明计算机执行指令的基本过程。
1.取指：控制器将指令的地址送往存储器，存储器按给定的地址读出指令内容，送回控制器2.译码：控制器分析指令的操作性质，向有关部件发出指令所需要的控制信号3.执行：控制器从通用寄存器或存储器取出操作数，命令运算器对操作数进行指令规定的运算4.回写：将运算结果写入通用寄存器或存储器（控制器将下一条指令的地址发往存储器，重新不断重复上述四个步骤）3.试说明硬布线控制器与微程序控制器的各自优缺点。
1).硬布线控制器：优点：指令执行速度很快。
缺点：控制逻辑的电路复杂，设计和验证难度大；扩充和修改也很困难。
2).微程序控制器：优点：○1.规整性：用程序的方法来产生和组织微命令信号（将程序技术引入CPU）用存储逻辑控制代替组合逻辑控制（将存储逻辑引入CPU）○2.灵活性：可以较方便地增加和修改指令，只要增加或修改一部分微程序即可缺点：速度较慢：每执行一条指令都要启动控制存储器中的一串微指令（即一段微程序），执行速度相对于“硬布线控制器”要慢4.什么是微指令其组成格式如何存储于何处微指令：定义：计算机控制器所要产生的微命令的代码（微码）形式。
组成格式：微操作控制字段、顺序控制字段存储于：一个用只读存储器（ROM）构成的控制存储器中：微指令的编码方式：直接表示法、编码表示法、混合表示法微指令格式的分类：水平型指令、垂直型指令5.微程序控制器主要由哪些部件组成控制存储器（CM）、微指令寄存器（μIR）、微地址寄存器（μAR）、微地址形成电路7.微型计算机包括哪几个主要组成部分各部分的基本功能是什么1.微处理器：执行程序指令，完成各种运算和控制功能；2.主存储器：ROM（只读）：存储某些固定不变的程序或数据；RAM（随机存取）：存储计算机运行过程中随时需要读入或写入的程序或数据；3.总线：分时地发送与接收各部件的信息；O接口：控制主机与外部设备之间的信息交换与传输。
思考题：以执行一条指令为例，说明计算机(CPU) 执行指令的基本过程，例如执行如下x86指令：2000H: ADD [1000H], AL.若80x86实模式下当前段寄存器的值为CS=2010H，DS=3010H，则对应的代码段及数据段在存储空间中物理地址的首地址及末地址是什么解：由CS=2010H，其代码段首地址：20100H末地址：300FFH由DS=3010H，其数据段首地址：30100H末地址：400FFH 10.设现行数据段位于存储器10000H~1FFFFH单元，则DS寄存器的内容应为多少解：1000H.13.某系统中已知当前SS=2100H，SP=080AH，说明该堆栈段在存储器中的物理地址范围。
微处理器思考与习题第1章思考与习题：1、简述计算机系统的硬件构成和软件构成。
计算机的硬件结构由运算器、控制器、存储器、输⼊设备、输出设备及连接各部件的总线组成。
其中，运算器⼜称为算术/逻辑运算单元，完成数据的算术（加、减、乘、除）和逻辑（与、或、⾮、异）等运算以及移位等操作，它是⼀个采⽤⼆进制运算信息加⼯部件。
存储器是计算机的记忆部件，存储控制计算机操作的命令（指令）和被处理的信息数据，并对处理结果加以保存。
存储器存储的信息有两类：⼀类是命令信息，指挥计算机系统⼯作，⽤来完成所设计的任务，这类信息被存放在存储器的代码区或程序区；另⼀类是数据是指被处理的对象或结果，这类信息被存放在数据区。
⼀般将存储器分为两级：内存和外存，⽬前使⽤的内存是半导体存储器，外存采⽤硬盘、磁带、光盘等。
平时程序保存在外存，执⾏时再将其调⼊内存中运⾏。
狭义的存储器仅指内存储器。
控制器是整个系统的指挥部件，对运⾏的指令逐⼀分析，发出控制信号并执⾏其相应操作。
输⼊设备与输出设备，通称外围设备，是对信息形式的转换，如将语⾔⽂字、声⾳、机械动作等信息形式转换为计算机能识别的⼆进制格式信息，或将其反向转换。
总线是计算机各部件间传输信息的公共通道，各部件分时复⽤总线，满⾜数据、地址、指令和控制信息在各部件之间快速传送的需要。
微型计算机的软件由系统软件和应⽤软件构成。
系统软件包括操作系统、程序设计语⾔的编译程序和其他程序。
操作系统是常驻内存的软件系统，包括系统资源管理（CPU管理，存储器管理、I/O管理和驱动程序）、任务管理、⽂件管理和程序库。
为使⽤者提供灵活⽅便操作功能，使资源得到最充分有效的利⽤。
各种程序设计语⾔的编译系统为⽤户开发应⽤软件提供有⼒⽀持，如汇编语⾔的汇编程序，各种⾼级语⾔的汇编程序、连接程序以及各种调试⼯具。
其他程序，如系统诊断程序、故障定位程序、系统配置程序等。
应⽤软件（或称⽤户软件）是为⽤户实现给定的任务⽽编写、选购或订购的程序，它只适合给定环境的指定⽤途，⼀般驻留在外部存储器中，只在运⾏时才调⼊内存储器。
1思考与练习题一、选择题1. 计算机硬件中最核心的部件是（）。
CA. 运算器B.主存储器 D. 输入/输出设备2. 微机的性能主要取决于（）。
A（B ――计算机数据处理能力的一个重要指标）B. 主存储器C.硬盘D.显示器3. 计算机中带符号数的表示通常采用（）。
CA.原码B.反码C.补码码4. 采用补码表示的8位二进制数真值范围是（）。
C〜+127 27 〜+128 C.-128 〜+ 127 〜+1285. 大写字母“ B”的ASCII码是（）。
B6. 某数在计算机中用压缩BCD码表示为，其真值为（）。
C二、填空题1. 微处理器是指_CPU ;微型计算机以_ CPU为核心，配置_内存和I/O接口_构成；其特点是_（1）功能强（2）可靠性高（3）价格低（4）适应性强（5）体积小（6）维护方便_。
P8 P52. 主存容量是指_RAM和ROM、和_ ;它是衡量微型计算机_计算机数据处理_能力的一个重要指标；构成主存的器件通常采用_DRAM和PROM半导体器件_。
P5 P93. 系统总线是_CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息__的公共通道；根据传送内容的不同可分成数据、地址、控制_3种总线。
P94. 计算机中的数据可分为数值型和非数值型两类，前者的作用是表示数值大小，进行算术运算等处理操作_;后者的作用是_表示字符编码，在计算机中描述某种特定的信息_。
P12 5. 机器数是指_数及其符号在机器中加以表示的数值化_;机器数的表示应考虑_机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点位置3个因素。
P15 P16码可以表示_128_种字符，其中起控制作用的称为_功能码_ ;供书写程序和描述命令使用的称为_信息码_。
P18 P19三、判断题1.计算机中带符号数采用补码表示的目的是为了简化机器数的运算。
()V2.计算机中数据的表示范围不受计算机字长的限制。
()X3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小。
习题二 8086微处理器答案主要内容：主要介绍8086／8088CPU内部结构。
了解80X86CPU的特点。
2.1 8086 CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?【答】8086的内部结构分成两部分。
总线接口部件BIU，负责控制存储器与I/O端口的信息读写，包括指令获取与排队、操作数存取等。
执行部件EU负责从指令队列中取出指令，完成指令译码与指令的执行行。
2.2 8086的总线接口部件有那几部分组成? 其功能是什么?【答】8086的总线接口部件主要由下面几部分组成：4个段寄存器CS/DS/ES/SS，用于保存各段地址；一个16位的指令指针寄存器IP，用于保存当前指令的偏移地址；一个20位地址加法器，用于形成20位物理地址；指令流字节队列,用于保存指令；存储器接口，用于内总线与外总线的连接。
2.3 8086的执行单元（部件）由那几部分组成?有什么功能?【答】8086的执行单元部件主要由下面几部分组成：控制器、算数逻辑单元、标志寄存器、通用寄存器组。
（1）控制器，从指令流顺序取指令、进行指令译码，完成指令的执行等。
（2）算数逻辑单元ALU，根据控制器完成8/16位二进制算数与逻辑运算。
（3）标志寄存器，使用9位，标志分两类。
其中状态标志6位，存放算数逻辑单元ALU 运算结果特征；控制标志3位，控制8086的3种特定操作。
（4）通用寄存器组，用于暂存数据或指针的寄存器阵列。
2.4 8086内部有哪些通用寄存器？【答】四个16位数据寄存器AX、BX、CX、DX，二个指针寄存器SP、BP, 二个变址寄存器SI、DI。
这些寄存器使用上一般没有限制，但对某些特定指令操作，必须使用指定寄存器，可参考后面指令系统章节。
2.5 8086内部有哪些段寄存器？各有什么用途？【答】四个16位段寄存器：CS、DS、SS、ES，分别保存代码段、数据段、堆栈段与扩展段的段地址。
2.6 8086CPU状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的? 8086的状态标志和控制标志分别有哪些?【答】（1）标志分两类：状态标志（6位）,反映刚刚完成的操作结果情况。
习题解答：1、8086CPU从功能上看可分为哪两大部分？它们的主要作用是什么？答：8086CPU功能结构可分为两大部分，即总线接口单元BIU（BUS INTERFASE UNIT）和执行单元EU（Execution Unit）构成。
BIU负责与存储器和外设传递数据，具体地说，BIU从内存指定部分取出指令，送到指令队列排队；在执行指令时所需的操作数也是由BIU从内存的指定区域取出传送到EU去执行或者把EU的执行结果传送到指定的内存单元或外设中。
EU 负责指令的执行，它从指令队列中取出指令，译码并执行，完成指令所规定的操作后将指令执行的结果提供给BIU。
2、8086CPU中有哪些通用寄存器？各有什么用途？答：8086/8088CPU的通用寄存器包括4个数据寄存器AX、BX、CX、DX，2个地址指针寄存器SP和BP，2个变址寄存器SI和DI。
通用寄存器都能用来存放运算操作数和运算结果，这是它们的通用功能，除此之外在不同的场合它们还有各自的专门用途。
（1）数据寄存器数据寄存器包括4个寄存器AX、BX、CX、DX，用于暂时保存运算数据和运算结果，由于每个16位数据寄存器可分为2个8位数据寄存器，这4个数据寄存器既可以保存16位数据，也可保存8位数据。
AX（accumulator）称为累加器，常用于存放算术逻辑运算的操作数，所有输入输出指令也都通过AX与外设进行信息传输。
BX（base）称为基址寄存器，常用于存放访问内存时的基地址。
CX（count）称为计数器，在循环和串操作指令中用来存放计数值。
DX（data）称为数据寄存器，在双字长（32位）乘除运算中将DX与AX两个寄存器组合成一个双字长的数据，其中DX存放高16位数据，AX存放低16位数据，另外在间接寻址的输入输出指令中把要访问的输入输出端口地址存放在DX中。
（2）指针寄存器指针寄存器包括堆栈指针寄存器SP（stack pointer）和基址指针寄存器BP（base pointer）。
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。
微机原理及应用习题库与答案习题与练习题1第1章绪论1.计算机分那几类？各有什么特点？2.简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，对系统的性能起决定性的影响。
微计算机包括80X86微处理器有几代？各代的名称是什么？80386/80486：32位机。
4．采用一种总线标准进行微型计算机的硬件结构设计具有什么优点？5．一个总线的技术规范应包括哪些部分？6．总线的定义是什么？简述总线的发展过程。
7．微型计算机系统总线由哪三部分组成？它们各自的功能是什么？第3章微处理器结构及微计算机的组成1．8086是多少位的微处理器？为什么？2．EU与BIU各自的功能是什么？如何协同工作？3．086/8088与其前一代微处理器8085相比，内部操作有什么改进？4．8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？答：执行部件有8个16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。
AX、BX、CX、确定5ch+98h后各标志位的值。
并说明结果的正确性。
5．8086对存储器的管理为什么采用分段的办法？6．在8086中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。
7．给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是20C0H，（DS）=0C00EH，求出该内存单元的物理地址。
8．8086/8088为什么采用地址/数据引线复用技术？9．8086与8088的主要区别是什么？10．怎样确定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式产生控制信号的方法有何不同11．8086被复位以后，有关寄存器的状态是什么？微处理器从何处开始执行程序？12．8086基本总线周期是如何组成的？各状态中完成什么基本操作？13．结合8086最小模式下总线操作时序图，说明ALE、M/IO#、DT/R#、RD#、READY信号的功能。
14．8086中断分哪两类？8086可处理多少种中断？15．8086可屏蔽中断请求输入线是什么？“可屏蔽”的涵义是什么？16．8086的中断向量表如何组成？作用是什么？17．8086如何响应一个可屏蔽中断请求？简述响应过程。
第1章操作系统概述思考与练习题参考答案1. 选择题(1) C (2) D (3) C (4) C (5) B (6) C (7) B (8) C (9) B (10)B(11) A2. 填空题(1) 硬件软件(2) 存储管理设备管理(3) 软硬件资源(4) 批处理操作系统分时操作系统实时操作系统(5) 20ms 时间片轮转调度算法3. 判断题(1) × (2) × (3) √ (4)× (5) × (6). √ (7) √ (8)√4. 问答题(1) 简述操作系统的概念答：操作系统是一组能控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程并为用户使用计算机提供方便的程序和数据的集合。
(2) 什么是批处理系统为什么要引入批处理系统答：批处理系统指用户的作业成批的处理，作业建立、过渡、完成都自动由系统成批完成。
因为1958~1964年，晶体管时代，计算机速度、容量、外设品种和数量等方面和第一代计算机相比都有了很大发展，计算机速度有几十倍、上百倍的提高，故使手工操作的慢速度和计算机运算的高速度之间形成一对矛盾。
只有设法去掉人工干预，实现作业自动过渡，这样就出现了成批处理。
(3) 什么叫多道程序试述多道程序涉及技术的基本思想及特征，为什么对作业进行多道批处理可以提高系统效率答：多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制下，相互穿插交替运行。
当某道程序因某种原因不能继续运行下去时，管理程序就将另一道程序投入运行，这样使几道程序在系统内并行工作，可使中央处理机及外设尽量处于忙碌状态，从而大大提高计算机使用效率。
在批处理系统中采用多道程序设计技术形成多道批处理系统，多个作业成批送入计算机，由作业调度程序自动选择作业运行，这样提高了系统效率。
(4) 何为分时系统简述其特点。
答：分时系统采用时间片轮转法，使一台计算机同时为多个终端服务。
第1章思考与习题：1、简述计算机系统的硬件构成和软件构成。
计算机的硬件结构由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备及连接各部件的总线组成。
其中，运算器又称为算术/逻辑运算单元，完成数据的算术（加、减、乘、除）和逻辑（与、或、非、异）等运算以及移位等操作，它是一个采用二进制运算信息加工部件。
存储器是计算机的记忆部件，存储控制计算机操作的命令（指令）和被处理的信息数据，并对处理结果加以保存。
存储器存储的信息有两类：一类是命令信息，指挥计算机系统工作，用来完成所设计的任务，这类信息被存放在存储器的代码区或程序区；另一类是数据是指被处理的对象或结果，这类信息被存放在数据区。
一般将存储器分为两级：内存和外存，目前使用的内存是半导体存储器，外存采用硬盘、磁带、光盘等。
平时程序保存在外存，执行时再将其调入内存中运行。
狭义的存储器仅指内存储器。
控制器是整个系统的指挥部件，对运行的指令逐一分析，发出控制信号并执行其相应操作。
输入设备与输出设备，通称外围设备，是对信息形式的转换，如将语言文字、声音、机械动作等信息形式转换为计算机能识别的二进制格式信息，或将其反向转换。
总线是计算机各部件间传输信息的公共通道，各部件分时复用总线，满足数据、地址、指令和控制信息在各部件之间快速传送的需要。
微型计算机的软件由系统软件和应用软件构成。
系统软件包括操作系统、程序设计语言的编译程序和其他程序。
操作系统是常驻内存的软件系统，包括系统资源管理（CPU管理，存储器管理、I/O管理和驱动程序）、任务管理、文件管理和程序库。
为使用者提供灵活方便操作功能，使资源得到最充分有效的利用。
各种程序设计语言的编译系统为用户开发应用软件提供有力支持，如汇编语言的汇编程序，各种高级语言的汇编程序、连接程序以及各种调试工具。
其他程序，如系统诊断程序、故障定位程序、系统配置程序等。
应用软件（或称用户软件）是为用户实现给定的任务而编写、选购或订购的程序，它只适合给定环境的指定用途，一般驻留在外部存储器中，只在运行时才调入内存储器。
2、冯·诺依曼体系结构的五个部件是什么？总线的作用是什么？冯·诺依曼体系结构由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备及连接各部件的总线组成。
如下图所示：总线（Bus）是计算机各部件间传输信息的公共通道，各部件分时复用总线，满足数据、地址、指令和控制信息在各部件之间快速传送的需要。
3、填空：（1）计算机系统中的存储器分为内存储器和外存储器。
在微处理器执行程序时，必须将指令存放在内存储器中。
（2）计算机存储数据的最小单位为字节。
1KB容量的存储器能存储1024 个这样的基本单位。
（3）在计算机系统中，多个部件之间信息传送的公共通道称为总线。
在公共通道上传送的信息有数据、地址、控制和状态信息。
4、将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数：（1）129 （2）1022 （3）0.625（1）129=10000001B=81H（2）1022=1111111110B=3FEH（3）0.625=0.101B=0.AH5、将下列二进制数分别转换为十进制数和十六进制数：（1）10101011B （2）101101.1011B（1）10101011B=171=0ABH（2）101101.1011B=45.6875=2D.BH6、写出下列数的原码、反码和补码（设字长为8位）：（1）-0 （2）20 （3）-15（1）-0 原码10000000B 反码11111111B 补码00000000B（2）20 原码00100100B 反码00100100B 补码00100100B（3）-15 原码10001111B 反码11110000B 补码10000001B7、试写出下列字符的ASCII码：（1）5 （2）LF （3）CR （4）SP （5）ESC （6）b（1）5 35H（2）LF 0AH（3）CR 0DH（4）SP 20H（5）ESC 1BH（6）b 62H8、若A=01010011B，说明什么运算可以完成下述操作？（1）将A的第0、2、4、6位变反；（2）将A的第1、2、3、4位清零；（3）将A的第1、3、5位置1。
（1）A 异或01010101B 将A的第0、2、4、6位变反；（2）A 与11100001B 将A的第1、2、3、4位清零；（3）A 或00101010B 将A的第1、3、5位置1。
9、为什么软件能够转化为硬件？硬件能否转化为软件？实现这种转化的媒介是什么？对于一个具体任务而言，一般既可以用硬件完成，也可用软件完成，从理论上说，任何软件算法都能由硬件实现，反之亦然，这就是硬件与软件的逻辑的等价性。
设计计算机系统或是在现有的系统上增加功能时，具体采用硬件还是采用软件实现，取决于价格、速度、可靠性等因素。
随着超大规模集成电路的发展，以前由软件实现的功能现在更多地直接由硬件实现。
实现这种转化的媒介是所谓的固件（firmware），形式上类似硬件，但功能上又像软件，这种趋势成为软件的硬化和固化。
10、8位二进制补码表示的十进制数的范围是多少？-128到+12711、计算机的分类方式有哪些？1、按处理数据的形态分类计算机分为数字计算机和模拟计算机；2、按照设计的目的分类计算机可分为专用计算机和通用计算机；3、按照使用的用途分类计算机可分为高级科学计算机、工业控制计算机和数据计算机；4、按照内部逻辑结构分类计算机可分为单CPU处理机与多CPU处理机，8位机、16位机、32位机或64位计算机，CISC与RISC计算机等；5、按综合性能指标分类计算机可分为巨型机、大型机、小型机、工作站、微型机等几类。
第2章思考与习题：1、微处理器有哪的三项主要功能？微处理器的三项主要功能：（1）在微处理器与存储器或I/O之间传送数据；（2）基本的算术与逻辑运算；（3）通过简单判定，控制程序的流向。
2、按照指令的串行执行和并行执行，CPU可分为哪六种体系结构？CPU的六种体系结构为：1、随机逻辑体系结构2、微码体系结构3、流水线体系结构4、超流水线体系结构5、超标量体系结构6、多核微处理器体系结构3、简述冯•诺依曼结构、哈佛结构和改进型哈这三种特点？冯·诺伊曼结构，也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的计算机设计概念结构，相对于并行计算的串行式结构参考模型。
依本结构设计出的计算机又称存储程序型计算机。
根据存储程序原理，把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据在同一个存储体按不同区域（程序区、数据区等）存储，并确定了存储程序计算机的五大组成部分和基本工作方法。
冯-诺依曼结构的数据总线和指令总线是分时复用的，在同一总线上，有时传送的是数据有时是指令，因此它取指令和访问数据是无法同时进行的。
哈佛结构是一种将程序指令储存和数据储存分开的存储器结构。
中央处理器首先到程序指令储存器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据储存器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。
程序指令储存和数据储存分开，据有相互独立的指令总线和数据总线，指令和数据可以有不同的数据宽度，访问指令和访问数据可以同时进行，执行时可以预先读取下一条指令。
哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。
哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问，如下图所示。
这种分离的程序总线和数据总线可允许在一个机器周期内同时获得指令字（来自程序存储器）和操作数（来自数据存储器），从而提高了执行速度，提高了数据的吞吐率。
又由于程序和数据存储器在两个分开的物理空间中，因此取指和执行能完全重叠。
程序指令存储和数据存储分开，可以使指令和数据有不同的数据宽度。
图1.8 哈佛结构框图改进型哈佛结构仍然使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存，以便实现并行处理。
改进型哈佛结构具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线，利用公用地址总线访问两个存储模块（程序存储模块和数据存储模块），公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输，两条总线由程序存储器和数据存储器分时共用，如下图所示。
4、什么是CPU、MPU、μP、μC和MCU？CPU中央处理器；MPU微处理器；μP微处理器；μC微控制器；MCU微控制器。
5、简介CPU指令执行流程。
指令执行步骤：第一步：取指令和分析指令。
首先根据PC所指出的现行指令地址, 从内存中取出该条指令的指令码, 并送到控制器的指令寄存器中, 然后对所取的指令进行分析, 即根据指令中的操作码进行译码, 确定计算机应进行什么操作。
译码信号被送往操作控制部件, 和时序电位、测试条件配合, 产生执行本条指令相应的控制电位序列。
第二步:执行指令。
根据指令分析结果, 由操作控制部件器发出完成操作所需要的一系列控制电位, 指挥计算机有关部件完成这一操作, 同时为取下一条指令作好准备。
由此可见, 控制器的工作就是取指令、分析指令、执行指令的过程。
周而复始地重复这一过程, 就构成了执行指令序列(程序)的自动控制过程。
6、流水线体系结构与超标量体系结构各有何特点？流水线的实质是通过在同一时间做多件事情来提高机器的性能，因此指令流水线是一种可以将多条指令的执行过程相互重叠的实现技巧，它是提高处理器处理速度的关键技术之一。
其特点是：具有时间的并行性；流水线分工越细，可同时运行的指令越多，吞吐率就越高；流水线每个阶段的执行时间应尽量一致；流水线充满（满载）时达到最大的吞吐率。
超标量就是使用多条流水线来提高CPU的工作效率，在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。
其特点是：配置有多个性能不同的处理部件，采用多条流水线并行处理；能同时对若干条指令进行译码，将可并行执行的指令送往不同的执行部件，从而达到在每个时钟周期启动多条指令的目的；在程序运行期间由硬件（通常是状态记录部件和调度部件）完成指令调度。
7、CISC与RISC各自的特点有哪些？其典型产品代表有哪些？1．CISC体系的特点使用微代码：指令集可以直接在微代码存储器里执行，新设计的处理器，只需增加较少的器部件就可以执行同样的指令集，也可以很快地编写新的指令集程式。
庞大的指令集：可以减少编程所需要的代码行数，减轻程式师的负担。
高阶语言对应的指令集：包括双运算元格式、寄存器到寄存器、寄存器到存储器以及存储器到寄存器的指令。
RISC体系特点精简指令集：包含了简单、基本的指令，透过这些简单、基本的指令，就可以组合成复杂指令。
同样长度的指令：每条指令的长度都是相同的，可以在一个单独操作里完成。
