微机原理:第1章 微型计算机概述
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!《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术教程》部分习题参考解答第1章微型计算机系统概述〔习题〕什么是通用微处理器、单片机(微控制器)、DSP芯片、嵌入式系统〔解答〕通用微处理器:适合较广的应用领域的微处理器,例如装在PC机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。
单片机:是指通常用于控制领域的微处理器芯片,其内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件,只需配上少量的外部电路和设备,就可以构成具体的应用系统。
~DSP芯片:称数字信号处理器,也是一种微控制器,其更适合处理高速的数字信号,内部集成有高速乘法器,能够进行快速乘法和加法运算。
嵌入式系统:利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器,结合具体应用构成的控制系统,其典型的特点是把计算机直接嵌入到应用系统之中。
〔习题〕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。
I/O设备通过I/O接口与主机连接。
总线:互连各个部件的共用通道,主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。
〔习题〕什么是总线微机总线通常有哪3组信号各组信号的作用是什么〔解答〕总线:传递信息的共用通道,物理上是一组公用导线。
3组信号线:数据总线、地址总线和控制总线。
(1)地址总线:传输将要访问的主存单元或I/O端口的地址信息。
#(2)数据总线:传输读写操作的数据信息。
(3)控制总线:协调系统中各部件的操作。
〔习题〕简答如下概念:(1)计算机字长(2)取指-译码-执行周期(3)ROM-BIOS(4)中断((5)ISA总线〔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。
《微机原理及接⼝技术》课后习题详细解答(期末复习)第1章微型计算机系统概述〔习题1.3〕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?〔解答〕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〔习题1.10〕简述计算机中“数”和“码”的区别,计算机中常⽤的数制和码制各有哪些?〔解答〕(1)数—⽤来直接表征量的⼤⼩,包括:定点数、浮点数。
(2)码—⽤来指代某个事物或事物的某种状态属性,包括:⼆进制、⼋进制、⼗进制,⼗六进制区别:使⽤场合不同,详见P16.〔习题1.12〕请写出与数据+37和-37对应的8位机器数原码、反码、补码和移码,并分别⽤⼆进制和⼗六进制表⽰出来。
〔解答〕原码反码补码+37 00100101/25H 00100101/25H 00100101/25H-37 10100101/A5H 11011010/DAH 11011011/DBH〔习题1.13〕请将上题中+37和-37的8位补码机器数分别扩充为16位和32位的形式,⽤⼗六进制表⽰出来。
〔解答〕+37 -3716位 32位 16位 32位00 25H 00 00 00 25H FF 5BH FF FF FF 5BH第2章微处理器指令系统〔习题2.1〕微处理器内部具有哪3个基本部分?8088分为哪两⼤功能部件?其各⾃的主要功能是什么?〔解答〕算术逻辑单元ALU、寄存器组和控制器;总线接⼝单元BIU:管理8088与系统总线的接⼝负责cpu对接⼝和外设进⾏访问执⾏单元EU:负责指令译码、执⾏和数据运算;8位CPU在指令译码前必须等待取指令操作的完成,8088中需要译码的指令已经取到了指令队列,不需要等待取指令。
第 1 章微型计算机系统概述习题参考答案1-1.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?答:微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线组成。
CPU是微型计算机的核心部件,一般具有下列功能:进行算术和逻辑运算。
暂存少量数据。
对指令译码并执行指令所规定的操作。
与存储器和外设进行数据交换的能力。
提供整个系统所需要的定时和控制信号。
响应其他部件发出的中断请求;总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道,一般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及一组导线组成;存储器是用来存储数据、程序的部件;I/O接口是微型计算机的重要组成部件,在CPU和外设之间起适配作用。
1-2.CPU 执行指令的工作过程。
答:指令执行的基本过程:(1)开始执行程序时,程序计数器中保存第一条指令的地址,指明当前将要执行的指令存放在存储器的哪个单元。
(2)控制器:将程序计数器中的地址送至地址寄存器MAR,并发出读命令。
存储器根据此地址取出一条指令,经过数据总线进入指令寄存器IR。
(3)指令译码器译码,控制逻辑阵列发操作命令,执行指令操作码规定的操作。
(4)修改程序计数器的内容。
1-3.果微处理器的地址总线为20 位,它的最大寻址空间为多少?答:220=1048576=1MB1-4.处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系?答:微处理器是微型计算机的核心部件。
微处理器配上存储器、输入/输出接口及相应的外设构成完整的微型计算机。
以微型计算机为主体,配上系统软件和外部设备以后,就构成了完整的微型计算机系统。
1-5.下面十进制数分别转换为二进制、八进制和十六进制数:128,65535,1024答:128,二进制:10000000B,八进制:200O,十六进制:80H65535,二进制:1111111111111111B,八进制:177777O,十六进制:FFFFH1024,二进制:10000000000B,八进制:2000O,十六进制:400H1-6.下面二进制数分别转换为十进制及十六进制数:1011.1010B,1111101.11 B答:1011.1010B,十进制:11.625,十六进制:B.AH111101.11B,十进制:125.75,十六进制:7D.CH1-7.(5487)10=(0101010010000111)BCD=1010101101111 B1-8.设字长为8 位,请写出下列数的原码、反码、补码和移码:15,-20,-27/32 答:[+15]原=00001111,[+15]反=00001111,[+15]补=00001111,[+15]移=10001111 [-20]原=10010100,[-20]反=11101011,[-20]补=11101100,[-20]移=01101100 [-27/32]原=1.1101100,[-27/32]反=1.0010011,[-27/32]补=1.0010100,[-27/32]移=0.0010100第 2 章微型计算机系统的微处理器习题参考答案2-1.086/8088 CPU 的功能结构由哪两部分组成?它们的主要功能是什么?答:8086/8088 CPU 的功能结构由以下两部分组成:总线接口单元BIU(Bus Interface Unit),执行部件EU (Execution Unit)。
第1章微型计算机系统概述1. 简述微型计算机系统的组成。
2. 简述计算机软件的分类及操作系统的作用。
3. CPU是什么?写出Intel微处理器的家族成员。
4. 写出10条以上常用的DOS操作命令。
[参考答案]1.答:微型计算机系统由硬件和软件两大部分组成,硬件又可细分为主机(由CPU、存储器、控制电路、接口等构成)、输入设备(如键盘)和输出设备(如显示器);软件可细分为系统软件(如操作系统)和应用软件。
3.答CPU(Central Processing Unit中央处理单元)是计算机的核心部件,它包括控制器和算术逻辑运算部件等。
Intel 微处理器的家族成员有:8088/8086、80186、80286、80386、80486、Pentium(80586)、Pentium Ⅱ、Pentium Ⅲ 和Pentium IV。
第2章计算机中的数制和码制1. 将下列十进制数转换成二进制数:(1) 49;(2)73.8125;(3) 79.752. 将二进制数变换成十六进制数:(1)101101B;(2)1101001011B;(3)1111111111111101B;(4)100000010101B;(5)1111111B;(6)10000000001B3. 将十六进制数变换成二进制数和十进制数:(1)FAH;(2)5BH;(3)78A1H;(4)FFFFH; (5) 34.2AH;(6)B8.93H4. 将下列十进制数转换成十六进制数:(1)39;(2)299.34375;(3)54.56255. 将下列二进制数转换成十进制数:(1)10110.101B;(2)10010010.001B;(3)11010.1101B6. 计算(按原进制运算):(1)10001101B+11010B;(2)10111B+11100101B;(3)1011110B-1110B;(4)124AH+78FH;(5)5673H+123H;(6)1000H-F5CH;7. 已知a=1011B,b=11001B,c=100110B, 按二进制完成下列运算,并用十进制运算检查计算结果:(1)a+b;(2)c-a-b;(3)a·b;(4)c/b8. 已知a=00111000B, b=11000111B, 计算下列逻辑运算:(1)a AND b;(2)a OR b;(3)a XOR b;(4)NOT a9. 设机器字长为8位,写出下列各数的原码和补码:(1)+1010101B;(2)-1010101B;(3)+1111111B;(4)-1111111B;(5)+1000000B;(6)-1000000B10. 写出下列十进制数的二进制补码表示(设机器字长为8位):(1)15;(2)-1;(3)117;(4)0;(4)-15;(5)127;(6)-128;(7)8011. 设机器字长为8位,先将下列各数表示成二进制补码,然后按补码进行运算,并用十进制数运算进行检验:(1)87-73;(2)87+(-73);(3)87-(-73);(4)(-87)+73;(5)(-87)-73;(6)(-87)-(-73);12. 已知a,b,c,d为二进制补码:a=00110010B, b=01001010B, c=11101001B, d=10111010B, 计算:(1)a+b;(2)a+c;(3)c+b;(4)c+d;(5)a-b;(6)c-a;(7)d-c;(8)a+d-c13. 设下列四组为8位二进制补码表示的十六进制数,计算a+b和a-b,并判断其结果是否溢出:(1)a=37H, b=57H; (2)a=0B7H, b=0D7H;(3)a=0F7H, b=0D7H; (4)a=37H, b=0C7H14. 求下列组合BCD数的二进制和十六进制表示形式:(1)3251(2)12907(3)ABCD(4)abcd15. 将下列算式中的十进制数表示成组合BCD码进行运算,并用加6/减6修正其结果:(1)38+42;(2)56+77;(3)99+88;(4)34+69;(5)38-42;(6)77-56;(7)15-76;(8)89-2316. 将下列字符串表示成相应的ASCII码(用十六进制数表示):(1)Example 1;(2)Jinan University;(3)-108.652;(4)How are you?;(5)Computer(6)Internet Web17. 将下列字符串表示成相应的ASCII码(用十六进制数表示):(1)Hello(2)123<CR>456;(注:<CR>表示回车)(3)ASCII;(4)The number is 2315[参考答案]1.解:(1)49=0011 0001B (2)73.8125=0100 1001.1101B(3)79.75=0100 1111.11B3. 解:(1)FAH=1111 1010B=250D (2)5BH=0101 1011B=91D(3)78A1H=0111 1000 1010 0001B=30881D(4)FFFFH=1111 1111 1111 1111B=65535D5. 解:(1)10110.101B=22.625 (2)10010010.001B=146.0625(3)11010.1101B=26.81257. 解:a=1011B=11, b=11001B=25, c=100110B=38(1)a+b=100100B=36 (2)c-a-b=10B=2(3)a·b=100010011B=275 (4)c/b=1……1101B(=13)9. 解:(1)+1010101B 原码01010101B 补码01010101B(2)-1010101B 原码11010101B 补码10101011B(3)+1111111B 原码01111111B 补码01111111B(4)-1111111B 原码11111111B 补码10000001B(5)+1000000B 原码 01000000B 补码01000000B(6)-1000000B 原码 11000000B 补码11000000B11. 解:按补码表示+87=0101 0111B;+73=0100 1001B;-87=1010 1001B;-73=1011 0111B(1)87-73=0101 0111B-0100 1001B=1110B=14(2)87+(-73)=0101 0111B+1011 0111B=[1]0000 1110B=14(舍去进位)(3)87-(-73)=0101 0111B-1011 0111B=[-1]1010 0000B=-96(溢出)(4)(-87)+73=1010 1001B+0100 1001B=1111 0010B=-14(5)(-87)-73=1010 1001B-0100 1001B=[-1]0110 0000B=96(溢出)(6)(-87)-(-73)=1010 1001B-1011 0111B=1111 0010B=-1413. 解:(1)a=37H, b=57H; a+b=8EH; a-b=[-1]E0H=-32(2)a=0B7H, b=0D7H; a+b=[1]8EH=-114; a-b=[-1]E0H=-32(3)a=0F7H, b=0D7H; a+b=[1]CEH=-50; a-b=20H=32(4)a=37H, b=0C7H; a+b=FEH=-2; a-b=[-1]70H=11215. 解:(1)将38、42表示成组合BCD码:38H、42H,然后按二进制进行运算,并根据运算过程中的AF,CF进行加6/减6修正。
《微机原理及应用》各章习题参考答案第1章微型计算机概论一、填空题1. 微机硬件系统主要由CPU、(存储器)、(总线)、(输入输出接口)和输入输出设备组成。
2. 冯·诺依曼计算机的核心原理是(存储程序原理)3. 完成下列数制的转换1)10100110B=( 166 )D=( A6H )H2)223.25 =( 11011111.01 )B=( DF.4 )H3)1011011.101B=( 5B.A )H=(1001 0001.01100010 0101 )BCD4. 已知[X]补5. 已知A=10101111,B=01010000,则A∧B的结果为( 00000000 ) B=86H,则X的十进制表示形式为( -122 )6. -29H的8位二进制反码是(11010110 )B7.字符4的ASCII码=( 34 )H二、简答题1.冯.诺依曼计算机的结构是怎样的,主要特点有哪些?解:将计算机设计为由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5个部分组成,所有的执行都以运算器为核心,采用存储程序工作原理。
2. 已知X=-1101001B,Y=-1010110B,用补码方法求X-Y=?解:[X-Y]补=[X+(-Y)]补= [X]补+[-Y] [X]补原=11101001B [X]补 [-Y]=10010111B原=01010110B=[-Y] [X-Y]补补= [X]补+[-Y]补X-Y=[[X-Y]=11101101B补]补=10010011=-0010011=-193. 写出下列真值对应的原码和补码的形式:1)X=-1110011B2)X=-713)X=+1001001B解:1)[X]原码=11110011B , [X]补码=10001101B2)[X]原码=11000111B, [X]补码=10111001B3)[X]原码=01001001, [X] 补码=01001001B=?4. 已知X和Y的真值,求[X+Y]补1)X=-1110111B Y=+1011010B2)X=56 Y=-215. 若与门的输入端A、B、C的状态分别为1、0、1,则该与门的输出端状态为?若将这3位信号连接到或门,那么或门的输出又是什么状态?解:由与和或的逻辑关系知,若“与”门的输入端有一位为“0”,则输出为“0”;若“或”门的输入端有一位为“1”,则输出为“1”。
微机原理与接⼝技术--习题解答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。