微机原理与接口技术 习题解答
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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。
《微机原理与接口技术》练习题填空题1.8088/8086均冇两种工作模式:___________________ 和 ____________________ 。
其中____________ 模式是指系统中只有8088或8086 -个微处理器。
[答案]垠小模式;垠人模式;最小2.8088CPU有________ 条数据引脚、 _____ 条地址引脚,8086CPU有______条数据引脚。
[答案|8; 20; 163・8086系统中存取一个非规则字需要_______ 个总线总周期。
[答案]24.逻辑地址2400H: 1200H对应的物理地址是_________________ 。
[答案J25200H5.微机系统中,I/O端口的编址方式冇__________ 编址和____________ 编址两种。
[答案]独立;统一6.根据总线在微机系统的位置分类为:_________ 、_______________ 、___________ 和___________ 。
[答案]片内总线;局部总线;系统总线;通信总线7.根据总线功能分类,总线可分为____________ 、___________ 、_______________ 以及电源和地线、备用线。
[答案]地址总线;数据总线;控制总线8.在冇多个总线主设备的系统中,在总线上完成一次信息交换要经过___________ 、___________ 、______________ 和___________ 四个阶段。
[答案]申请总线使用权;寻址;传输数据;结束9.所谓接口电路就是______ 与_______ 的连接部件。
[答案]微处理器;外部设备10.CPU和I/O设备Z间交换的信息分为数据信息、________ 信息和__________ 信息。
其屮数据信息又分数字量、_____________ 和___________ 。
I答案J状态信息;控制信息;模拟量;开关量11.CPU与外设之间的数据传送方式冇程序控制方式、___________ 和__________ 三种方戎。
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。
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课后部分习题参考答案第一章2. 第3项任务,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PUSHF/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。
386在286基础上进一步增加成6个逻辑部件,实现多条指令重叠,进一步提高了速度,486采用硬组合逻辑控制器,同时采用内嵌高速缓存,提高速度。
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。
《微机原理与接口技术》习题参考答案习题21.为何说8086CPU是16位CPU?答:16位指的是8086CPU的字长,而字长一般来说和运算器、寄存器、总线宽度一致。
因为8086CPU的内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按16位设计的,这决定了它的字长为16位。
2.8086CPU由哪两个单元组成?其中,指令队列在哪个单元中,有何作用?答:总线接口单元(Bus Interface Unit,BIU)和执行单元(Execution Unit,EU)。
指令队列在BIU中。
它的作用是当EU在执行指令时,空闲的BIU可以从内存读取后续指令到指令队列,这样就可以将取指令工作和执行指令工作重叠进行,从而提高CPU的工作效率,加快指令的执行速度。
3.8086CPU中8位寄存器和16位寄存器是什么关系?答:8086的通用寄存器包括数据寄存器、指针寄存器和变址寄存器。
其中数据寄存器包含AX、BX、CX、DX四个16位寄存器,但他们每个都可以分开作为两个单独的8位寄存器使用。
8086的指针寄存器和变址寄存器不可分割为8位寄存器。
4.8086CPU中的IP寄存器有何用途?答:IP寄存器是指令指针寄存器,用来存放下一条要执行的指令在代码段中的偏移地址。
在程序运行过程中,IP寄存器始终指向下一条指令的首地址,与CS寄存器联合确定下一条指令的物理地址。
8086就是通过IP寄存器来控制指令序列的执行流程。
5.在标志寄存器中,用于反映运算结果属性的标志位有哪些?它们每一位所表示的含义是什么?答:有CF、PF、AF、ZF、SF、OF。
它们的含义如下:CF:进位标志。
它记录运算时从最高有效位产生的进位值或结果值。
最高有效位有进位或有借位时CF=1,否则CF=0。
PF:奇偶标志。
它记录运算结果的奇偶检验条件。
当结果操作数中“1”的个数为偶数时PF=1,否则PF=0。
AF:辅助进位标志。
在字节运算时,由低半字节(字节的低4位)向高半字节有进位或借位时,AF=1,否则AF=0。
第1章习题答案1.答:计算机硬件的基本组成部分有:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部分;运算器功能:完成各种算术运算或逻辑运算;控制器功能:发出各种控制信息,使计算机各部件协调工作;存储器功能:存储程序和数据;输入设备:将程序和数据输入的部件;输出设备:将结果数据输出的部件。
2.答:以微型计算机为核心,配以鼠标、键盘等外围设备、电源、接口电路,以及控制计算机工作的软件构成微型计算机系统。
3.答:主板与外部设备之间的数据传输必须通过系统总线,所以系统总线包含的信号线必须满足下列各种输入/输出操作的需要:①访问分布于主板之外的存储器;②访问I/O接口;③适应外部中断方式;④适应存储器直接与外部设备交换信息。
总线控制逻辑的任务就是产生和接受这些操作所需要的信号。
4.答:计算机有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成,计算机内部采用二进制数据的格式表示数据和指令。
程序将事先保存在内存储器中,计算机在工作时,不需要操作人员干预,自动逐条取出指令并执行。
5.答:CPU首先执行主板上BIOS中的自检程序;执行引导装入程序,依次搜寻硬盘、光盘等;读出引导记录,装入引导程序;由引导程序将操作系统装入内存;执行操作系统。
6.答:BIOS是Basic Input Output System的缩写,指的是基本输入输出系统"。
它是一组固化到计算机ROM芯片上的程序,保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。
7.答:略。
2第3章习题答案1.(1)答:物理地址:物理地址(PA)是20位无符号二进制数,是CPU访问存储器的实际地址。
每个存储单元对应一个物理地址。
8086存储空间的物理地址范围是:00000H~FFFFFH。
逻辑地址:采用分段结构的存储器中,把通过段地址和偏移地址来表示的存储单元的地址称为逻辑地址,记为:段地址:偏移地址。
段地址:8086规定各逻辑段从节的整数边界开始,即段首地址二进制值的低4位是0000,把段首地址的高16位称为段基址或段地址。
第一章课后习题1.1 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。
① 16。
25 ② 35.75 ③ 123。
875 ④ 97/1281.2 把下列二进制数转换成十进制数。
① 10101.01 ② 11001。
0011 ③ 111。
01 ④ 1010.11。
3 把下列八进制数转换成十进制数和二进制数。
① 756.07 ② 63。
73 ③ 35.6 ④ 323。
451.4 把下列十六进制数转换成十进制数。
① A7。
8 ② 9AD.BD ③ B7C。
8D ④ 1EC1。
5 求下列带符号十进制数的8位补码。
① +127 ② -1 ③ -0 ④ -1281.6 求下列带符号十进制数的16位补码。
① +355 ② -11.7 计算机分那几类?各有什么特点?1.8 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
1。
9 80X86微处理器有几代?各代的名称是什么?1。
10 你知道现在的微型机可以配备哪些外部设备?1。
11 微型机的运算速度与CPU的工作频率有关吗?1。
12 字长与计算机的什么性能有关?习题一参考答案1.1 ① 16。
25D=10000。
01B=20.2Q=10.4H② 35.75D=100011。
11B=43.6Q=23.CH③ 123。
875D=1111011。
111B=173.7Q=7B。
EH④ 97/128D=64/123+32/128+1/128=0。
1100001B=0。
604Q=0。
C2H1.2 ① 10101.01B=21.25D ② 11001.0011B=25。
1875D③ 111。
01B=7。
25D ④ 1010。
1B=10。
5D1。
3 ① 756.07Q=111101110.000111B=494.109D ② 63。
73Q=110011.111011B=51。
922D③ 35。
6Q=11101.110B=29。
75D ④ 323.45Q=11010011。
可编辑修改精选全文完整版《微机原理与接口技术》复习题一、填空题1、微型计算机由、、和构成。
2、在8086CPU中,寄存器指向下一条要执行的指令。
3、微型计算机的总线根据功能可分为、和。
4、主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是。
5、在计算机系统中定时信号一般可以用和两种方法来获得。
6、中断类型码为31H的中断向量存放在从开始的4个存储单元。
7、系统工作于实模式,设BX=4000H,DI=0100H,DS=3100H,在指令MOV AX,[BX+DI]中,源操作数的寻址方式为;物理地址为。
8、在异步传输中,设每个字符对应1个起始位、7个数据位、1个奇偶校验位、1个停止位,如果波特率为1200bps,则每秒钟传输的最大字符数是个。
9、CPU和输入/输出设备之间的信号分为、和三类。
10、CPU的可屏蔽中断受标志的影响,如果允许CPU接受可屏蔽中断请求,则该标志取值为。
11、是微型计算机的核心。
12、在8086CPU中,一个最基本的总线周期有个时钟周期组成。
M/为高电平,表示。
13、在最小模式下,如果8086CPU的引脚IO14、8086CPU有16根数据线和20根地址线,所以可寻址的地址空间最大为字节。
15、存储器扩展有两种方法,分别是扩展和扩展。
16、8086复位时,代码寄存器CS和指令指针寄存器IP分别初始化为和。
17、系统工作于实模式,设BX=4000H,SI=0100H,DS=3100H,在指令MOV DX,[BX+SI]中,源操作数的寻址方式为;物理地址为。
18、9片8259中断控制器组成两级级联,则最多能提供个中断。
19、8086CPU的编程结构包括和。
20、CPU和外设之间的数据传送方式包括、和。
21、当CS=,WR=,RD=,A0=时,CPU设置8259的ICW1。
二、选择题1、8086CPU的指令队列为 ( ) 个字节。
A 2B 4C 6D 82、标志寄存器的标志位ZF=1表示运算结果()。
微机原理与接口技术习题第二章1.简答:(1)8086的时钟周期、总线周期、指令周期(2)8086的基本总线周期及T1、T2、T3、T4四个时钟周期的主要工作(3)在最小系统方式,8086的地址/数据复用线信号如何分离?(4)80386的三种工作方式(5)保护方式下,逻辑地址到物理地址的转换原理2、填空(1)引脚信号和操作的关系操作 WR# RD# M/IO# DT/R# DEN#BHE# 指令举例I/O读 1 0 0 00 1 0 1 1 OUT 30H,AL存储器读(字) 1 0 1 0 0存储器写(字) 0 1 1 MOV [2000H],AX1 1 0 1 MOV AL,[2000H]存储器写(字节) 0 1 1 1 0(2) 8086可以处理()个中断,中断向量表在()存储空间范围,25H号中断的中断向量放在()单元。
(3)两个有符号数运算:70ADH+80ADH,结果是______,对8086标志位的影响:SF=______、CF=______ 、ZF=______ 。
(4)已知12H号中断处理程序放在存储器从3344:5678H开始的地方,则从内存______H开始的连续四个单元中存放着中断向量,依次为______、______、______和______。
(5)8086工作在最小模式下,以下引脚的作用是:ALE______ ;/RD_______ ;/INTR______; /BHE_______ ;RESET______ 。
(6)一个容量为1MB的16位CPU,它的地址线有_____________ 条,数据线有___________条,CPU可寻址的范围是_______________。
(7)设8086的主频为4MHz,则执行一个基本的总线周期要___________ns,基本的总线周期有几个时钟周期__________,当CPU的引脚_________为低时会自动插入Tw周期。
第一章习题及答案1. 微处理器内部包含哪三大部分?解: 运算器、控制器和寄存器组。
2. 完成下列数制的转换①10101101B=( )D=( )H解:10101101B=173D=ADH 。
②0.11B=( )D解:0.11B=0.75D 。
③211.25=( )B =( )H解:211.25=11010011.01B=D3.4H 。
④10111.0101B=( )H=( )BCD解:10111.0101B=17.5H=23.3125D=(0010 0011.0011 0001 0010 0101)BCD3. 已知X=+1011010B ,Y =–0011011B ,设机器数为8位,分别写出X 、Y 的原码、反码和补码。
解:[][][]01011010B 01011010B 01011010B X X X ===原反补 [][][]10011011B11100100B 11100101BY Y Y ===原反补4. 已知X 的真值为32,Y 的真值为–19,求[]?Y X =+补解:[]00001101B X Y +=补5. 已知X=51,Y=–86,用补码完成下列运算,并判断是否产生溢出(设字长为8位)。
① X +Y ② X -Y③ –X +Y ④ –X -Y解:10100011B ,因为67C C 0⊕=,所以未产生溢出。
② 11110111B ,因为67C C 1⊕=,所以产生溢出。
③ 01110111B ,因为67C C 1⊕=,所以产生溢出。
④ 00100011B ,因为67C C 0⊕=,所以未产生溢出。
6. 若使与门的输出端输出高电平,则各输入端的状态是什么?解:各输入端为高电平。
7. 若使与非门的输出端输出低电平,则各输入端的状态是什么?解:各输入端为高电平。
8. 如果74LS138译码器的Y 4端输出低电平,则C 、B 、A 三个输入端的状态分别是什么?解:C 、B 、A 三个输入端的状态分别是‘1’,‘0’,‘0’。
第1章微机运算基础习题和思考题1.请完成以下计算:174.66D=(10101110.10101)B=(AE. A8)H10101110101.01011B=(1397.344)D=(575.58)H4BCH=(010*********)B=()BCD2.设字长为8位,X=(2A)16,当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候,其真值是多少?答:当X表示原码时,其真值为:+101010当X表示补码时,其真值为:+101010当X表示反码时,其真值为:+101010当X表示无符号数数时,其真值为:001010103.设字长为8位,用补码形式完成下列计算,要求有运算结果并讨论是否发生溢出?120+18 -33-37-90-70 50+84答:120+18其补码形式分别为:(120)补=01111000 (18)补=0001001001111000+0001001010001010由于C s=0 ,C p=1,因此有溢出,结果错误-33-37其补码形式为:(-33)补=11011111 (-37)补=1101101111011111+1101101110111010由于C s=1,C p=1,所以没有溢出,结果正确-90-70其补码形式为:(-90)补=10011100 (-70)补=1011101010011100+1011101001010110由于C s=1,C p=0,所以有溢出,结果错误50+841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4.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。
微机原理与接口技术+参考答案“微机原理与接口技术”习题解答第1章微型计算机系统〔习题1.1〕简答题〔解答〕①处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。
②总线信号分成三组,分别是数据总线、地址总线和控制总线。
③PC机主存采用DRAM组成。
④高速缓冲存储器Cache是处理器与主存之间速度很快但容量较小的存储器。
⑤ROM-BIOS是“基本输入输出系统”,操作系统通过对BIOS 的调用驱动各硬件设备,用户也可以在应用程序中调用BIOS中的许多功能。
⑥中断是CPU正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停止,转向执行事先安排好的一段处理程序,待该处理程序结束后仍返回被中断的指令继续执行的过程。
⑦主板芯片组是主板的核心部件,它提供主板上的关键逻辑电路。
⑧MASM是微软开发的宏汇编程序。
⑨指令的处理过程。
处理器的“取指—译码—执行周期”是指处理器从主存储器读取指令(简称取指),翻译指令代码的功能(简称译码),然后执行指令所规定的操作(简称执行)的过程。
⑩机器语言层,即指令集结构。
(学生很多认为是:汇编语言层。
前4章主要涉及汇编语言,但本书还有很多处理器原理等内容)〔习题1.2〕判断题〔解答〕①错②错③对④错⑤对⑥错⑦错⑧对⑨错⑩错〔习题1.3〕填空题〔解答〕①Central Processing Unit,中央处理单元,处理器②1MB,4GB③216,64KB④EXE,COM⑤Instruction Set Architecture⑥目录⑦MMX,SSE3⑧64⑨IBM,DOS⑩PCI〔习题1.4〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。
〔解答〕CPU:CPU也称处理器,是微机的核心。
它采用大规模集成电路芯片,芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元(即寄存器)。
处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心,对系统的各个部件进行统一的协调和控制。
存储器:存储器是存放程序和数据的部件。
外部设备:外部设备是指可与微机进行交互的输入(Input)设备和输出(Output)设备,也称I/O设备。
第一章微型计算机概述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?答:①微处理器是微型计算机的核心,是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU,由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线,是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应具备哪些主要功能?答:1.CPU在内部结构上由以下几部分组成:①算术逻辑部件(ALU);②累加器和通用寄存器组;③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器;④时序和控制部件。
2.CPU应具备以下主要功能: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执行规定的动作;④能和存储器、外设交换数据;⑤提供整个系统所需要的定时和控制;⑥可以响应其他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?答:许多指令的执行过程以累加器为中心;输入/输出指令一般也以累加器来完成。
1.4微处理器的控制信号有哪两类?答:一类是通过对指令的译码,由CPU内部产生的。
这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。
另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。
通常用来向CPU发出请求。
如中断请求、总线请求等。
1.5微型计算机采用总线结构有什么优点?答:首先是系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系。
其次是一个部件只要符合总线标准,就可以连接到采用这种总线标准的系统中,使系统功能得到扩充。
1.6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或数据?答:1.数据总线是双向三态;地址总线是单向输出三态。
2.数据和地址复用时,必须有一个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据。
1.7控制总线传输的信号大致有哪几种?答:包括CPU送往存储器和I/O接口的控制信号,如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和I/O接口区分信号等。
还包括其他部件送到CPU的信号,如时钟信号、中断请求信号、准备就绪信号等。
第二章8086微处理器2.1总线接口部件有哪些功能?请逐一进行说明。
答:1.总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。
2.具体讲:①总线接口部件要从内存取指令送到指令队列;②CPU执行指令时,总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据,将数据传送给执行部件,或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。
2.28086的总线接口部件由哪几部分组成?答:4个段地址寄存器CS、DS、ES、SS;16位的指令指针寄存器IP;20位的地址加法器;6字节的指令队列。
2.3段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗?答:1.该指令的物理地址=CS×10H+IP=21F00H。
2.指向这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的。
2.48086的执行部件有什么功能?由哪几部分组成?答:1.8086的执行部件的功能是负责指令的执行。
2.4个通用寄存器AX、BX、CX、DX;4个专用寄存器BP、SP、SI、DI;标志寄存器FLAGS和算术逻辑单元ALU。
2.5状态标志和控制标志有何不同?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.不同之处在于:状态标志由前面指令执行操作的结果对状态标志产生影响,即前面指令执行操作的结果决定状态标志的值。
控制标志是人为设置的。
2.利用状态标志可进行计算和判断等操作。
利用控制标志可对某一种特定功能(如单步操作、可屏蔽中断、串操作指令运行的方向)起控制作用。
3.8086的状态标志有:SF、ZF、PF、CF、AF和OF计6个。
8086的控制标志有:DF、IF、TF计3个。
2.68086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?答:1.传统的计算机在执行指令时,指令的提取和执行是串行进行的。
8086/8088 CPU 的总线接口部件和执行部件在提取和执行指令时是并行同时工作的。
2.8086/8088 CPU的设计思想有力地提高了CPU的工作效率,这也正是8086/8088成功的原因之一。
2.7总线周期的含义是什么?8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成?如一个CPU的时钟频率为24MHz,那么,它的一个时钟周期为多少?一个基本总线周期为多少?如主频为15MHz呢?答:1.总线周期的含义是总线接口部件完成一个取指令或传送数据的完整操作所需的最少时钟周期数。
2.8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成。
3.当主频为24MHz时,Tφ=1/24MHz≈41.7ns,T总=4Tφ≈167ns。
4.当主频为15MHz时,Tφ=1/15MHz≈66.7ns,T总=4Tφ≈267ns。
2.8在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,CPU分别执行什么动作?什么情况下需要插入等待状态T W?T W在哪儿插入?怎样插入?答:1.在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,CPU分别执行下列动作:①T1状态:CPU往多路复用总线上发出地址信息,以指出要寻找的存储单元或外设端口的地址。
②T2状态:CPU从总线上撤销地址,而使总线的低16位浮置成高阻状态,为传输数据做准备。
总线的高4位(A19~A16)用来输出本总线周期的状态信息。
③T3状态:多路总线的高4位继续提供状态信息。
低16位(8088为低8位)上出现由CPU写出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。
④T4状态:总线周期结束。
2.当被写入数据或者被读取数据的外设或存储器不能及时地配合CPU传送数据。
这时,外设或存储器会通过“READY ”信号线在T 3状态启动之前向CPU 发一个“数据未准备好的信号”,于是CPU 会在T 3之后插入一个或多个附加的时钟周期T W 。
3.T W 插在T 3状态之后,紧挨着T 3状态。
4.插入的T W 状态时的总线上的信息情况和T 3状态的信息情况一样。
当CPU 收到存储器或外设完成数据传送时发出的“准备好”信号时,会自动脱离T W 状态而进入T 4状态。
2.9 从引腿信号上看,8086和8088有什么区别?答:① 8086有16根数据/地址复用总线,8088只有8根,称AD 7~AD 0。
② 8086的第28腿为M/IO ,8088的第28腿为M/IO (为兼容8080等)。
③ 8086的第34腿为BHE /S 7,8088的第34腿为0SS 。
2.10 在对存储器和I/O 设备读写时,要用到IOR 、IOW 、MR 、MW 信号,这些信号在最大模式和最小模式时分别可用怎样的电路得到?请画出示意图。
答:1.最小模式(以8086为例):2.最大模式:用8288总线控制器来实现。
2.11 CPU 启动时,有哪些特征?如何寻找8086/8088系统的启动程序?答:1.CPU 启动时,有以下特征:① 内部寄存器等置为初值;② 禁止中断(可屏蔽中断);③ 从FFFF0H 开始执行程序;④ 三态总线处于高阻状态。
2.8086/8088系统的启动程序从FFFF0H 单元开始的无条件转移指令转入执行。
2.12 CPU 在8086的微机系统中,为什么常用AD 0作为低8位数据的选通信号?答:因为每当CPU 和偶地址单元或偶地址端口交换数据时,在T 1状态,AD 0引腿传送的地址信号必定为低电平。
而CPU 的传输特性决定了只要是和偶地址单元或偶地址端口交换数据,则CPU 必定通过总线低8位即AD 7~AD 0传输数据。
可见AD 0可以用来作为接于数据总线低8位上的8位外设接口芯片的选通信号。
2.13 8086和8088在最大模式或最小模式时,引腿信号分别有什么不同?0的第28腿在最小模式时为M/IO 信号。
2.14 8086和8088是怎样解决地址线和数据线的复用问题的?ALE 信号何时处于有效电平?M/IOIOR M/IO IOWM/IOMR M/IO MW答:1.在总线周期的T1状态,复用总线用来输出要访问的存储器或I/O端口的地址给地址锁存器8282(3片)锁存;在其他状态为传送数据或作传送准备。
地址锁存器8282在收到CPU发出的地址锁存允许信号ALE后,锁存地址。
2.ALE信号在每个总线周期的T1状态为有效高电平。
2.15BHE信号和A0信号是通过怎样的组合解决存储器和外设端口的读/写的?这种组合决定了8086系统中存储器偶地址体及奇地址体之间应该用什么信号来区分?怎样区分?答:1.2.03.当A0=0时选中偶地址体,A0=1时选中奇地址体。
2.16RESET信号来到后,CPU的状态有哪些特点?答:复位信号来到后,CPU便结束当前操作,并对处理器标志寄存器FR、IP、DS、SS、ES、其他寄存器及指令队列清0,而将CS设置为FFFFH。
当复位信号变为低电平后,CPU从FFFF0H单元开始执行程序。
2.17在中断响应过程中,8086往8259A发的两个INTA信号分别起什么作用?答:第一个负脉冲通知外部设备的接口,它发出的中断请求已经得到允许;外设接口收到第二个负脉冲后,往数据总线上放中断类型码,从而CPU得到了有关此中断请求的详尽信息。
2.18总线保持过程是怎样产生和结束的?画出时序图。
答:1.当系统中CPU之外的另一个主模块要求占用总线时,通过HOLD引腿向CPU 发一个高电平的请求信号。
如果CPU此时允许让出总线,就在当前总线周期完成时,于T4状态从HLDA引腿发出一个应答信号,对刚才的HOLD请求做出响应。
同时,CPU使地址/数据总线和控制状态线处于浮空状态。
总线请求部件收到HLDA信号后,就获得了总线控制权,在此后一段时间,HOLD和HLDA都保持高电平。
在总线占有部件用完总线之后,会把HOLD信号变为低电平,表示现在放弃对总线的占有。
8086/8088收到低电平的HOLD信号后,也将HLDA变为低电平,这样,CPU又获得了地址/数据总线和控制状态线的占有权。
2.时序图为:2.19 8086系统在最小模式时应该怎样配置?请画出这种配置并标出主要信号的连接关系。
答:1.8086系统在最小模式时的配置是:8086CPU 一片,8284A 时钟发生器一片,8282地址锁存器三片,8286总线收发器二片。
2.连接关系为:2.20 时钟发生器的功能是什么?画出它的线路图。
答:1.时钟发生器的功能是:提供频率恒定占空比符合标准的时钟信号,对准备好(READY)和复位(RESET)信号进行同步。
2.线路图见书21页图2.7所示。