微机原理与接口技术：第18(1)讲习题讲解

微机原理与接口技术习题参考答案第一章（p20）1、参考答案：冯•诺伊曼计算机的设计思想（EDVAC方案：存储程序通用电子计算机方案）：①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分；②计算机内采用二进制；③将程序存储在计算机内，简称“程序存储”。

其中第三点是冯•诺依曼计算机设计的精华，所以人们又把冯•诺依曼原理叫做程序存储原理，即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。

冯•诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心，结构框图如下图所示。

2、参考答案：微处理器就是中央处理器CPU，是计算机的核心，单独的CPU不能构成计算机系统；微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口（注意：不是I/O设备）组成；而微型计算机系统除了包括微型计算机外，还有系统软件（即操作系统）、应用软件、外存储器和I/O设备等。

微型计算机系统结构如下图所示。

3、答案略，见p6～74、答案略，见图2，或教材图1-35、答案略，见p12~136、参考答案：由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位，所以它可寻址220＝1M字节的存储空间；而PentiumII微处理器的地址总线的宽度为36位，所以它可寻址236=64G字节的存储空间。

7、参考答案：①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联)，是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线，数据传输速率位132MB/s，适用于Pentium微型计算机。

PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play，所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，系统会自动对板卡所需资源进行分配，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱动程序）的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI 总线上。

微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案微机原理与接口技术（第二版）课后题答案第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的区别是什么？微处理器是将CPU集成在一个芯片上，微型计算机是由微处理器、存储器和外部设备构成，而微型计算机系统则是微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合的系统。

1.2 CPU的内部结构由哪些部分组成？它应该具备哪些主要功能？CPU主要由算术逻辑单元、指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等寄存器组成。

它的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 采用总线结构的微型计算机有哪些优点？采用总线结构可以扩大数据传送的灵活性，减少连线。

此外，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？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，而地址总线是单向的。

如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者部分总线，就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，过一段时间再读或写数据。

1.8 给定一个模型，如何用累加器实现15×15的程序？LD A。

15LD H。

15LOOP: ADD A。

15DEC HJP NZ。

LOOPHALT第2章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentium 4，有哪几种？IA-32结构微处理器有、、Pentium、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III和Pentium 4.2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式？IA-32结构支持保护模式、实地址模式和系统管理模式三种操作模式。

操作模式决定了哪些指令和结构特性可以访问。

2.8 IA-32结构微处理器的地址空间是如何形成的？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。

1并行口与串行口的区别：是交换信息的方式不同，并行口能同时通过8条数据线传输信息，一次传输一个字节；而串行口只能用1条线传输一位数据，每次传输一个字节的一位。

并行口由于同时传输更多的信息，速度明显高于串行口，但串行口可以用于比并行口更远距离的数据传输。

（P207）并行接口，指采用并行传输方式来传输数据的接口标准采用串行，通信方式的扩展接口2控制字分为两类：1）方式选择控制字，用来定义A、B、C端口的工作方式2）置位复位控制字，用来对端口C的任意一位进行置位或复位操作可根据最高位即D7位来区别的：若其为0，为置位复位控制字；为1，为方式选择控制字3基本工作方式：方式0：基本的输入/输出方式——特点：1）与外设传送数据时，不需要设置专用的联系信号，可以无条件的直接进行I/O传送。

2）A口和B口工作在方式0时，只能设置以8位数据格式输入/输出，C口可以高4位和低4位分别设置为数据输入或数据输出方式3）常用于外设无条件数据传送或查询方式数据传送。

方式1：选通的输入输出方式方式2：双向传输方式4——读/写控制逻辑:用来管理所有的内部或外部数据信息、控制字或状态字的传送过程。

它接收从CPU的地址总线和控制总线来的信号，并产生对A组和B组控制逻辑进行操作的控制信号。

系统送到读/写控制逻辑的信号包括A0、A1：端口选择信号A1A0=00，选中端口A；A1A0=01，选中端口B; A1A0=10，选中端口C; A1A0=11，选中控制命令口5、有关接口的主要概念（P185）1）接口2）端口：数据端口、状态端口、控制端口3）状态字4）控制字6（P221）1将A组和B组设置成为方式0，A口，B口为输出，C口为输出。

MOV AL, 92HOUT 63H, AL2将A组工作方式设置成方式2，B组为方式1，B口作为输出。

MOV AL, 0C4HOUT 63H, AL3将A口，B口均设置成方式1，均为输入，PC6和PC1为输出。

第一章1.1 解：五代，详细见书1.2 解：微型计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件——控制器和运算器的微处理器为核心，所构造出的计算机系统 。

PC机：PC（Personal Computer）机就是面向个人单独使用的一类微机 。

单片机：用于控制的微处理器芯片，内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件，如：ROM、RAM、定时器、并行接口、串行接口，有的芯片还集成了A/D、D/A转换电路等。

数字信号处理器DSP：主要面向大流量数字信号的实时处理，在宿主系统中充当数据处理中心，在网络通信、多媒体应用等领域正得到越来越多的应用1.3 解：微机主要有存储器、I/O设备和I/O接口、CPU、系统总线、操作系统和应用软件组成，各部分功能如下：CPU：统一协调和控制系统中的各个部件系统总线：传送信息存储器：存放程序和数据I/O设备：实现微机的输入输出功能I/O接口：I/O设备与CPU的桥梁操作系统：管理系统所有的软硬件资源1.4 解：系统总线：传递信息的一组公用导线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换 。

好处：组态灵活、扩展方便三组信号线：数据总线、地址总线和控制总线 。

其使用特点是：在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线，只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获得信号。

1.5解：（1）用于数值计算、数据处理及信息管理方向。

采用通用微机，要求有较快的工作速度、较高的运算精度、较大的内存容量和较完备的输入输出设备，为用户提供方便友好的操作界面和简便快捷的维护、扩充手段。

（2）用于过程控制及嵌人应用方向。

采用控制类微机，要求能抵抗各种干扰、适应现场的恶劣环境、确保长时间稳定地工作，要求其实时性要好、强调其体积要小、便携式应用强调其省电。

1.6 解：11.7 解：I/O通道：位于CPU和设备控制器之间，其目的是承担一些原来由CPU处理的I/O任务，从而把CPU从繁杂的I/O任务中解脱出来。

《微机原理与接口技术》李华贵主编课后习题参考答案第1章（1.6 习题）1．简述名词的概念：微处理器、微型计算机、微型计算机系统。

答：（1）微处理器：微处理器（Microprocessor）简称µP或MP，或CPU。

CPU 是采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU（Arithmetic Logic Unit）、控制部件CU（Control Unit）和寄存器组R（Registers）等三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。

（2）微型计算机：微型计算机（Microcomputer）是指以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机，简称微机。

（3）微型计算机系统：微型计算机系统由硬件与软件两大部分组成，分别称为硬件（Hardware）系统与软件（Software）系统。

其中，硬件（Hardware）系统由CPU、内存储器、各类I/O接口、相应的I/O设备以及连接各部件的地址总线、数据总线、控制总线等组成。

软件（Software）系统：计算机软件（Software）是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的程序及程序运行所需要的数据文档资料的总和。

一般把软件划分为系统软件和应用软件。

其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。

而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。

2．简述名词的概念：指令寄存器、地址寄存器、标志寄存器。

答：（1）指令寄存器：指令寄存器（Instruction Register，IR）用来保存计算机当前正在执行或即将执行的指令。

当一条指令被执行时，首先，CPU从内存取出指令的操作码，并存入IR中，以便指令译码器进行译码分析。

（2）地址寄存器：地址寄存器(Address Register，AR)被动地接受IP传送给它的地址值（二进制地址），AR的作用是保持IP送来的地址，并且以并行方式连接输出到CPU的地址引脚上，以便CPU访问指定的内存单元。

微机原理与接口技术习题课后习题参考答案(含部分详解)第一章（p20）1、参考答案：冯•诺伊曼计算机的设计思想（EDVAC方案：存储程序通用电子计算机方案）：①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分；②计算机内采用二进制；③将程序存储在计算机内，简称“程序存储”。

其中第三点是冯•诺依曼计算机设计的精华，所以人们又把冯•诺依曼原理叫做程序存储原理，即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。

冯•诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心，结构框图如下图所示。

2、参考答案：微处理器就是中央处理器CPU，是计算机的核心，单独的CPU不能构成计算机系统；微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口（注意：不是I/O设备）组成；而微型计算机系统除了包括微型计算机外，还有系统软件（即操作系统）、应用软件、外存储器和I/O设备等。

微型计算机系统结构如下图所示。

3、答案略，见p6～74、答案略，见图2，或教材图1-35、答案略，见p12~136、参考答案：由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位，所以它可寻址220＝1M字节的存储空间；而PentiumII微处理器的地址总线的宽度为36位，所以它可寻址236=64G字节的存储空间。

7、参考答案：①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联)，是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线，数据传输速率位132MB/s，适用于Pentium 微型计算机。

PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play，所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，系统会自动对板卡所需资源进行分配，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱动程序）的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI 总线上。

微机原理与接⼝技术（习题答案）（DOC）微机原理与接⼝技术(习题答案)(DOC)11－90－70 50＋84答：120＋18＝01111000 （18）其补码形式分别为：（120）补＝00010010补01111000＋0001001010001010由于C s=0 ，C p=1，因此有溢出，结果错误－33－37＝11011111 （－37）其补码形式为：（－33）补＝11011011补11011111＋1101101110111010由于C s=1，C p=1，所以没有溢出，结果正确－90－70＝10011100 （－70）其补码形式为：（－90）补＝10111010补100111001＋1011101001010110由于C s=1，C p=0，所以有溢出，结果错误50＋84其补码形式为：（50）补＝00110010 （84）补＝0101010000110010＋0101010010000110由于C s=0，C p=1，所以有溢出，结果错误1.请写出下列字符串的ASCII码值。

My name is Zhang san.4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E 第2章 80X86微机系统习题与思考题1.微型计算机主要由哪些基本部件组成？各2部件的主要功能是什么？答：微型计算机主要由输⼊设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。

各部件的功能分别是：1、输⼊设备通过输⼊接⼝电路将程序和数据输⼊内存；2、运算器是进⾏算术运算和逻辑运算的部件，它是指令的执⾏部件；3、控制器是计算机的指挥中⼼，它负责对指令进⾏译码，产⽣出整个指令系统所需要的全部操作的控制信号，控制运算器、存储器、输⼊/输出接⼝等部件完成指令规定的操作；4、存储器⽤来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据； 5、输出设备是CPU通过相应的输出接⼝电路将程序运⾏的结果及程序、数据送到的设备；2.微处理器的发展过程是什么？答：微型计算机的发展过程是：第⼀代（1946～1957）——采⽤电⼦管为逻辑部件，以超声波汞延迟线、阴极射线管、磁芯和磁⿎等为存储⼿段；软件上采⽤机器语⾔，后期采⽤汇编语⾔。

习题11.什么是汇编语言，汇编程序，和机器语言？答：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。

汇编语言是面向及其的程序设计语言。

在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号或标号代替地址码。

这种用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言编程了汇编语言。

使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序。

2.微型计算机系统有哪些特点？具有这些特点的根本原因是什么？答：微型计算机的特点：功能强，可靠性高，价格低廉，适应性强、系统设计灵活，周期短、见效快，体积小、重量轻、耗电省，维护方便。

这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，建立在微细加工工艺基础之上。

3.微型计算机系统由哪些功能部件组成？试说明“存储程序控制”的概念。

答：微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。

“存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。

②在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。

③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执行，这就是存储程序的基本含义。

④五大部件以运算器为中心进行组织。

4.请说明微型计算机系统的工作过程。

答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。

如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能。

5.试说明微处理器字长的意义。

答：微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。

它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数，反映了一台计算机的计算精度，直接影响着机器的硬件规模和造价。

习题一概述主要内容：计算机系统的组成和各部分的作用，微型计算机组成，微处理器的结构；计算机中的信息表示；微机系统的结构特点。

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？将运算器与控制器集成在一起，称为微处理器。

微处理器是微处理器的核心。

微型计算机是由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的裸机系统。

微型计算机系统是以微型计算机为主机，配上系统软件和外设之后而构成的计算机系统。

三者之间是有很大不同的，微处理器是微型计算机的一个组成部分，而微型计算机又是微型计算机系统的一个组成部分。

1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应具备什么功能?CPU在内部结构上由算术逻辑部件（ALU）；累加器和通用寄存器组；程序计数（指令指针）、指令寄存器和译码器；时序和控制部件几部分组成。

不同CPU的性能指标一般不相同，但一般CPU应具有下列功能：可以进行算术和逻辑运算；可保存少量数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存储器、外设交换数据；提供整个系统所需要的定时和控制；可以响应其它部件发来的中断请求。

1.3累加器和其他通用寄存器相比有何不同?累加器是比较特殊的通用寄存器。

它在某些指令执行前，可以保存一源操作数，还在执行后又用来保存运算结果，另外它一般也用来完成输入/输出指令。

而通用寄存器则一般只用来保存参加运算的数据、运算的中间的结果以及用来保存地址。

1.3微型计算机采用总线结构有什么优点?微型计算机的总线结构是一个独特的结构。

有了总线结构以后系统中各功能部件之间的相互关系变为了各功能部件面向总线的单一关系。

一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总路线标准的系统中，使系统功能得到扩展。

1.4控制总线传输的信号大致有哪几类?控制总线用来传输控制信号：其中包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的控制信号，如读信号、写信号和中断响应信号等；还包括其它部件送到CPU的信号，比如，时钟信号、中断请求和准备就绪信号。

微机原理与接口技术课后习题部分解答习题一1.1将下列十进制整数转换为二进制数和十六进制数：（1）456=1C8H=111001000B （2）1000=3E8H=1111101000B（3）32767=7FFFH=111111*********B （4）40000=9C40H=1001110001000000B1.2将下列二进制数转换为十进制数和十六进制数：（1）10011B=19=13H （2）10111101B=189=BDH（3）11111111B=255=FFH （4）101010101010B=2730=AAAH1.3将下列十进制小数转换为二进制数（精确到小数点后4位）：（1）0.5=0.1B（2）0.75=0.11B（3）0.625=0.101B（4）0.626=0.1010B1.4将下列十六进制数转换为十进制数和二进制数：（1）FAH=250=11111010B （2）FFFH=4095=111111111111B（3）FFFFH=65535=1111111111111111B （4）A5A5H=42405=1010010110100101B 1.5假设计算机的字长是8位，写出下列二进制数的原码、反码和补码：（1）1011=(00001011)原码=(00001011)反码=(00001011)补码（2）-1011=(10001011)原码=(11110100)反码=(11110101)补码（3）-1111=(10001111)原码=(11110000)反码=(11110001)补码（4）10111=(00010111)原码=(00010111)反码=(00010111)补码1.6下列各个数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题：（1）67-45 =（67）补码+（-45）补码=01000011B+11010011B=00010110B=22（2）85-（-15）=（85）补码+（15）补码=1010101B+1111B=1100100B=100（3）-76-37 =（-76）补码+（-37）补码=10110100B+11011011B=10001111B=-133（4）45-33=（45）补码+（-33）补码=101101B+11011111B=00001100B=12习题二2.1 简述8086 CPU 基本结构组成与功能。