微型计算机原理及应用-第四版-课后答案-(郑学坚-朱定华)

微型计算机原理及应用第四版课后答案【篇一：微型计算机原理应用第四版答案】将下列二进制数转换为十进制数和十六进制。

（1）1101（2）=13=d（h）（2）11010（2）=26=1a（h）（3）110100（2）=52=34（h）（4）10101001（2）=169=a9（h）要点：从低位起，按每4位将对应二进制转换成十六进制。

而不是通过十进制转换。

1.2 见上。

1.3简述3个门电路的基本元素在电路中对电平高低的作用。

答：与、或、非。

1.4 布尔代数有哪两个特点？答：（1）值只有两个；（2）只有与、或、反3种运算。

1.5 布尔代数的“或运算”结果可用哪两句话来归纳？其“与运算”又可归纳成哪两句话“ 答：（1）“或运算”运算结果为有一真必为真，两者皆假才为假。

（2）“与运算”有一假即为假，两者皆真才为真。

1.6 什么叫原码、反码及补码？答：原码就是一个数的机器数。

反码：将原码每位取反，即为反码。

更准确的是：正数的反码就等于它的原码；负数的反码就是它的原码除符号位外，各位取反。

补码：反码加1就是补码。

更准确的是：正数的补码就等于它的原码；负数的补码就是它的反码加1。

例：x1=＋100 1001 x2=－100 1001则：[x1]原 = 0100 1001[x1]反 = 0100 1001[x1]补= 0100 1001[x2]原 = 1100 1001[x2]反 = 1011 0110[x2]补 = [x2]反+1= 1011 01111.7 为什么需要半加器和全加器，它们之间的主要区别是什么？答：（1）因为加法的第一位没有进位，所以用半加器即可；而第二位起可能有进位，故需要考虑全加器；（2）两者的区别是半加器为双入双出，全加器为三入双出。

1.8 用补码法写出下列减法的步骤：（1）1111（2）-1010（2）=？（2）=？（10）答：（2）1100（2）-0011（2）=？（2）=？（2）答：按上述所讲的正规方法做。

第12章　A/D及D/A转换器一、选择题1．某一测控系统要求计算机输出的模拟信号分辨率为1%，应选用的D/A转换器的位数至少是（ ）。

A．4位B．8位C．10位D．12位【答案】B【解析】分辨率为1/(2N-1)，1/(28-1)小于1%，所以8位的D/A转换已经能够满足要求。

2．在把模拟量转换为数字量的过程中，由于模拟量的变化而造成的误差称为（ ）。

A．孔径误差B．量化误差C．偏移误差D．非线性误差【答案】A【解析】在模/数转换过程中，模拟输入值由输出数字表示，转换器取得输入信号的时刻处在一段时间之内，但并不确定在此段时间内的某点，此段时间叫做孔径时间。

孔径误3．一个8位D/A转换器的分辨能力可以达到满量程的（ ）。

A．1/8B．1/256C．1/16D．1/32【答案】B【解析】一个8位D/A转换器的分辨能力可以达到满量程的1/256。

4．若采用8位A/D转换器转换0～5 V的电压信号，则分辨率约为（ ）。

A．51mVB．10 mVC．20 mVD．40 mV【答案】C【解析】若采用8位A/D转换器转换0～5 V的电压信号，则分辨率约为5/(256-1)≈0.02V=20 mV。

二、填空题1．某测控系统要求计算机输出的模拟控制信号的分辨率必须达到千分之1，应选用的D/A转换器的位数至少应是______位。

【解析】按照要求可设位数为x ，则有10001102x .x £Þ³因此选用的D/A 转换器的位数至少应是10位。

2．若A/D 转换器为12位，被测信号满量程电压V p =+10V ，则所能分辨的最小模拟电压应为______mV 。

【答案】10 V/（212-1）=2.44 mV【解析】N 位D/A 转换器，分辨率为1/(2N -1)，所以被测信号满量程电压V p =+10V 时，所能分辨的最小模拟电压应为10 V/（212-1）=2.44 mV 。

3．DAC 的输出电压V 0和输入数字量D 的关系可以表示为______。

第13章微型计算机在自动控制系统中的应用13.1 复习笔记一、微型计算机应用的分类1．检测控制型这种类型用于对控制对象作某些判断然后再去控制其执行机构。

必须有检测控制对象的某些现象的传感器件，并且还得将由此而得到的模拟量转变成数字量。

2．数据处理型当输入数据量比较多，而且需要经过一定规律进行分类、排列、折算、换算，然后送入有关的数学模型进行繁杂运算的计算机系统。

3．混合型即以上二者的复合型式。

一方面既有很多数据输入，并进行相应的处理，另一方面又要根据处理的结果去控制相应的装置，以达到整个系统的预期目的。

二、典型微型计算机控制系统的组成1．典型结构以微型计算机为核心组成的控制系统，如图13-1所示。

图中间是微处理器（CPU），以及组成内存的ROM和RAM，这是微型计算机的主要内部设备。

（1）模拟量：如电流、电压，都来自某些量测装置的传感器，模拟量就是连续的量。

（2）数字量：如数字式电压表或某些传感器所产生的数字量。

（3）开关量：如行程开关或限位接点接通时产生的突变电压。

（4）脉冲量：如脉冲发生器产生的脉冲系列（一般为电压脉冲）。

图13-1 典型微型计算机控制系统2．简单系统示意图如图13-2就是一个简单系统的示意图。

图13-2 最简单的控制系统三、以微型计算机为基础的开环控制系统1．开环系统概念一般程序控制（或顺序控制）是控制装置发出一系列控制命令，使执行机构服从其控制而做出相应的操作。

但是执行的效果如何，不返回去与控制命令相核对。

这就是只有前馈的信息而无反馈的信息，不能形成一个闭环信息系统，故称为开环系统。

2．开环系统的优点可以用软件方法来改变控制程序。

即一旦硬件针对一台计算机设计好后，若要改变工作的程序，只要重编控制程序，一般也只需改编控制程序中的若干条指令即可。

四、以微型计算机为基础的闭环控制系统1．闭环结构（1）图13-3是闭环系统的一个最简单结构方式。

图13-3 用微机闭环起来的控制系统（2）一个需要温度自动调节的对象的自动调节系统可以用图13-4的方框图来表示。

第1章二进制数加法电路1.1 复习笔记一、二进制数的相加1.两个二进制数相加示例【例1.1】（1）加数A和被加数B都是1位数，其和S变成2位数，这是因为相加结果产生进位之故。

（2）A和B都是2位数，相加结果S也是2位数，因为相加结果不产生进位。

（3）A和B都是2位数，相加结果S是3位数，这也是产生了进位之故。

（4）例1.1（4）是例1.1（3）的另一种写法，以便看出“进位”究竟是什么意义。

① 第1位（或称0权位）是不可能有进位的，要求参与运算的就只有两个数A0和B0，其结果为S0。

② 第2位（或称1权位）就是3个数A1，B1及C1参与运算了。

其中C1是由于第1位相加的结果产生的进位。

此3个数相加的结果其总和为S1＝1，同时又产生进位C2，送入下一位（第3位）。

③ 第3位（或称2权位）也是3个数A2，B2及C2参加运算。

由于A2及B2都是0，所以S2即等于第3位的相加结果S2。

2.结论（1）两个二进制数相加时，可以逐位相加。

如二进制数可以写成：则从最右边第1位（即0权位）开始，逐位相加，其结果可以写成：其中各位是分别求出的：最后所得的和是：（2）右边第1位相加的电路要求：输入量为两个，即A0及B0；输出量为两个，即S0及C1。

这样的一个二进制位相加的电路称为半加器（half adder）。

（3）从右边第2位开始，各位可以对应相加。

各位对应相加时的电路要求：输入量为3个，即A i，B i，C i；输出量为两个，即S i，C i＋1。

其中i＝1，2，3，…，n。

这样的一个二进制位相加的电路称为全加器（full adder）。

二、半加器电路1.要求有两个输入端，用于两个代表数字（A0，B0）的电位输入；有两个输出端，用于输出总和S0及进位C1。

这样的电路可能出现的状态可以用图1-1中的表来表示。

此表在布尔代数中称为真值表。

图1-1 半加器的真值表及电路2.输出与输入之间的关系（1）考察C1与A0及B0的关系，即可看出这是“与”的关系，即：C1＝A0×B0（2）考察S0与A0及B0的关系，可看出这是“异或”的关系，即：3.结论只有当A0及B0二者相异时，才起到或的作用；二者相同时，则其结果为0。

第6章　PC的总线及整体机构一、选择题1．（多选）PCI是一种目前流行的高性能通用总线，其主要特点是（ ）。

A．该总线不依赖于任何CPU，其时钟与CPU的时钟频率无关B．支持线性突发读写方式C．PCI总线上的外围设备可以与CPU并发工作D．不具有即插即用功能【答案】ABC【解析】PCI总线是一个与处理器时钟频率无关的高速外围总线。

支持突发性读写和并发工作，具备外部设备自动配置功能，可实现即插即用。

PCI总线独立于处理器，所以不依赖于任何CPU，并支持以后的扩展。

2．在计算机中，大量应用程序主要存放在（ ）中。

A．八位处理器B．寄存器C．存储器D．硬盘【答案】D【解析】处理器主要是解释计算机指令及处理计算机软件中的数据；寄存器速度快，价格贵，容量有限；存储器存放指令和数据；硬盘读写速度慢，但容量一般都比较大，大量应用程序主要存放在硬盘中。

3．PCI是否支持即插即用功能（ ）。

A．支持B．不支持C．与主板相关D．以上说法都不对【答案】A【解析】PCI具备外部设备自动配置功能，可实现即插即用。

4．在PC运行时，把USB设备插上联机，则设备（ ）。

A．由于带电插拔会使PC或USB设备发生故障B．由于没有初始化进行参数配置不能正常作C．马上能正常工作D．须复位后才能正常工作【答案】C【解析】USB特点是可进行热插拔，因此PC运行时，把USB设备插上联机，马上能正常工作。

5．（多选）微型计算机的总线系统采用分层的体系结构，高速外设应挂接到（ ）。

A．PCI总线上B．ISA总线上C．局部总线上D．系统总线上【答案】AC【解析】ISA总线是第一代局部总线，传输速率低，适用于低速设备；系统总线是多处理器系统即高性能超级计算机系统中连接各CPU插件板的信息通道，一般不用系统总线。

二、填空题1．计算机系统中的三总线通常是指______，______，______。

【答案】数据总线；控制总线；地址总线【解析】考查计算机总线的基础知识。

第3章微型计算机的基本工作原理1．写出本章中简化式计算机的指令系统的每条指令的汇编语言的助记符及其相应的机器语言的机器码。

答：2．程序计数器PC的内容是什么意义？答：PC中存放的是下一条将要执行的指令地址。

3．指令寄存器IR从PROM接收到指令字（8位）后的运行过程如何，起什么作用？答：IR从PROM接收到指令字（当L1=1，E R=1）后，将指令字分送到控制部件CON 和W总线上。

其中左四位为指令字段，右四位为地址字段。

4．试简述程序设计的4个步骤。

答：程序设计的4个步骤：（1）获得操作码表；（2）进行存储器分配；（3）将源程序翻译成目标程序；（4）此程序按存储单元的地址顺序存入计算机。

5．环形计数器有何用处？什么叫环形字？答：（1）环形计数器用于发出环形字，从而产生机器节拍。

（2）环形字是由多个移位寄存器的输入位组成，其中移位寄存器最低一位的串行输出端Q1反馈到最高位的串行输入端。

6．什么叫例行程序？什么叫机器周期、取指周期和执行周期？本章简化式计算机的机器周期包括几个时钟周期（机器节拍）？机器周期是否一定是固定不变的？答：（1）例行程序：例行程序是指完成一个处理过程并产生多个处理结果且通过CALL 语句调用执行的程序。

（2）机器周期：取出一条指令并执行完这条指令所需要的时间。

（3）取指周期：取出指令所需要的时间，通常由三个机器节拍构成。

（4）执行周期：执行一条指令所需要的时间，通常由三个机器节拍构成。

（5）本章简化式计算机的机器周期包括6个时钟周期。

（6）机器周期不是固定不变的，和具体的指令有关。

7．控制部件包括哪些主要环节？各有何用处？答：控制部件主要包括：（1）环形计数器（RC）环形计数器用于发出环形字，从而产生机器节拍。

（2）指令译码器（ID）指令寄存器IR中数据的高四位被送到控制部件，指令译码器对该指令的高四位译码，确定该指令需要执行的操作，即译码器能将编码信息译成某一控制线为高电位。

微型计算机原理及应用第四版答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。

(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。

(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。

即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。

(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。

(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。

(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。

地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。

(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。

它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。

(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。

1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器，有的还包括a/d、d/a转换器等。

其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。

1-3 按图1-11和图1-12，写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。

【解答】1) ip的值（002h）送入地址寄存器ar；2) ip的内容自动加1，变为003h；3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002h单元；4) 微处理器给出读命令；5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db；6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr；7) 因是取指操作，取出的是指令操作码04h，即由dr送入指令寄存器ir；8) ir中的操作码经指令译码器id译码后，通过pla发出执行该指令的有关控制命令。

微型计算机原理及应用第四版答案微型计算机原理及应用第四版答案1. 简答题一：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 定义微型计算机：微型计算机是一种基于微处理器技术的计算机系统，包括中央处理器、内存、输入输出设备等部件，通常体积小、功耗低、成本较低，可广泛应用于个人电脑、嵌入式系统等领域。

- 描述微型计算机核心部件：微型计算机的核心部件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。

CPU是微型计算机的处理器，负责执行指令、进行运算逻辑等核心任务。

内存用于存储程序和数据，常见的有随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。

输入输出设备用于与外部环境进行数据交互，如鼠标、键盘、显示器等。

- 解释微指令：微指令是微型计算机中的一种低级指令，用于控制CPU的工作流程。

它通过微程序控制器中的存储器来存储和提取指令，包括控制信号和操作码等信息。

微指令的执行过程是顺序逐条执行，可以实现CPU的控制逻辑。

- 论述微型计算机系统结构：微型计算机系统的结构通常分为五个部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备、总线。

其中CPU负责执行指令，存储器用于存储程序和数据，输入设备用于接收外部信息，输出设备用于将结果显示给用户，总线用于连接各个部件之间的数据传输。

2. 简答题二：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 描述微控制器的组成结构：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和各种外设接口的单芯片计算机系统。

它通常包括中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出接口(I/O)、定时器/计数器(Timer/Counter)、串口、模拟/数字转换器等。

- 解释微控制器与微处理器的区别：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和外设接口的单芯片系统，而微处理器则只包含中央处理器(CPU)。

微控制器因为集成了其他功能，所以可以独立运行，不需要外部的主板支持。

相比之下，微处理器需要通过外部的主板连接其他芯片来实现完整的计算机系统。

第9章　输入输出和接口技术一、选择题1．I/O设备与CPU之间交换信息，其状态信息是通过（ ）总线传送给CPU的。

A．地址B．数据C．控制D．三者均可【答案】B【解析】数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线（双向、三态）。

数据总线是双向三态总线，即数据既可以从CPU送到其他部件，也可以从其他部件传送给CPU，数据总线的位数和处理器的位数相对应。

2．在I/O接口的各种寄存器中，（ ）必须具有三态输出功能。

A．控制寄存器B．状态寄存器C．数据缓冲寄存器D．地址寄存器【答案】C【解析】I/O端口的功能有：对输入输出数据进行缓冲、隔离和锁存；对信号的形式和数据的格式进行变换；对I/O端口进行寻址；与CPU和I/O设备进行联络。

因此，数据缓冲寄存器必须具有三态输出功能。

3．I/O接口电路通常具有（ ）3个端口。

A．数据输入、数据输出、命令端口B．数据输入、数据输出、状态端口C．数据端口、命令端口、状态端口D．数据端口、控制端口、命令端口【答案】C【解析】考查I/O接口电路的基本概念。

4．在存储器映像I/O编址方式中，I/O端口（ ）。

A．可与存储器同时使用同一地址B．可与存储器分时使用同一地址C．与存储器使用两个独立的地址空间D．与存储器共用统一的地址空间【答案】D【解析】在存储器映像I/O编址方式中，I/O端口与存储器共用统一的地址空间。

5．（多选）有关存储器映像I/O方式错误描述的是（ ）。

A．又称为I/O独立方式B．I/O端口地址空间独立于存储器地址空间C．增加地址译码的复杂性D．I/O指令类型较少【答案】ABC【解析】I/O接口不是独立方式，I/O端口地址空间不独立于存储器地址空间，没有增加地址译码的复杂性。

二、填空题1．典型的接口通常具有如下5种功能：______，______，______，______，______。

【答案】地址译码；数据缓冲；信息转换；提供命令译码和状态信息；定时和控制。

第8章　汇编语言程序设计一、选择题1．下列描述正确的是（ ）。

A ．汇编语言源程序可以直接运行B ．汇编语言属于低级语言C ．汇编语言是汇编语言编写的程序，运行速度高，阅读方便，属于面向用户的程序语言D ．汇编语言可以移植【答案】B【解析】A 项，汇编语言不能直接运行，它必须经过汇编、链接转换成机器语言的可执行程序才可直接运行。

C 项，汇编语言是汇编语言编写的程序，运行速度高，它面向机器，阅读比机器语言方便，但不属于面向用户的程序语言。

D 项，汇编语言是低级语言，它们与CPU 硬件结构紧密相关，不同的CPU 其汇编语言是不同的，汇编语言程序不能移植。

2．（多选）交换寄存器SI 、DI 的内容，正确的程序段是（ ）。

A ．B ．C．D．【答案】AC【解析】根据堆栈的先进后出原则，A项中的四条指令执行完之后，SI中将是后压入的DI的值，DI中则是先压入的SI的值，完成了SI和DI内容的交换；B项执行后，寄存器没有变化，错误；C项中使用AX暂存了SI中的内容，从而完成DI和SI内容的交换，属于正常方法；D项中交换了AX和BX的内容，而SI和DI作为源操作数，没变化。

3．（多选）将累加器AX的内容清零的正确指令是（ ）。

A．AND　AX , 0B．XOR　AX , AXC．SUB　AX , AXD．CMP　AX , AX【答案】ABC【解析】①AX与0进行“与”运算之后，每一位都为0，因此AX将被清零，因此A可以清零；②AX与AX进行异或操作，因为每一位均相同，所以运算之后每一位均为0，因此B 可以清零；③AX-AX结果为0，所以C可以清零；④CMP指令执行之后并不改变源操作数和目标操作数，运算结果不送回AX，仅影响标志位，因此不能将AX清零。

4．（多选）将字变量ARRAY的偏移地址送寄存器BX的正确结果是（ ）。

A．LEA BX,ARRAYB．MOV BX,ARRAYC．MOV BX,OFFSET ARRAYD．MOV BX,SEG ARRAY【答案】AC【解析】各指令如下：①LEA为有效地址传送指令，LEA BX,ARRAY表示将ARRAY的有效地址传送给BX；②MOV BX,ARRAY表示将ARRAY中的内容传给BX；③MOV BX,OFFSET ARRAY中，OFFSET ARRAY表示ARRAY的偏移地址，因此该指令可以将ARRAY的地址传送给BX；④MOV BX,SEG ARRAY是将ARRAY所在的段地址送给BX，而不是ARRAY本身的地址。