微型计算机原理(第五版)课后习题答案
- 格式:ppt
- 大小:3.30 MB
- 文档页数:30
微型计算机原理与接口技术第五版课后答案【篇一:《微型计算机原理与接口技术》(第三版)习题答案】(1)用二进制数表示数据和指令;(2)指令和数据存储在内部存储器中,按顺序自动依次执行指令;(3)由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成基本硬件系统;(4)由控制器来控制程序和数据的存取及程序的执行;(5)以运算器为核心。
1.3 微型计算机的特点和主要性能指标有那些?【解答】除具有运算速度快、计算精度高、有记忆能力和逻辑判断能力、可自动连续工作等基本特点以外,还具有功能强、可靠性高、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积小、重量轻、功耗低、使用和维护方便等。
微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。
常用的微型计算机性能指标主要有:字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执行时间、可靠性、兼容性、性能价格比等。
1. 微机系统的硬件由哪几部分组成?答:三部分:微型计算机(微处理器,存储器,i/0接口,系统总线),外围设备,电源。
2. 什么是微机的总线,分为哪三组?答:是传递信息的一组公用导线。
分三组:地址总线,数据总线,控制总线。
3. 什么是总线,微机中的总线通常分为哪几类?答:是一组信号线的集合,是一种在各模块间传送信息的公共通路;有四类,片内总线,微处理器总线,系统总线,外总线。
4. 8086/8088cpu的内部结构分为哪两大模块,各自的主要功能是什么?答:总线接口部件(biu)功能:根据执行单元eu的请求完成cpu与存储器或io设备之间的数据传送。
执行部件(eu),作用:从指令对列中取出指令,对指令进行译码,发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
5. 8086指令队列的作用是什么?答:作用是:在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令,取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让cpu轮番进行取指和执行的工作,从而提高cpu的利用率。
微机原理课后习题参考答案第1部分微型计算机基础知识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?【解】微处理器:指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件,伴随着大规模集成电路技术的迅速发展,芯片集成密度越来越高,CPU可以集成在一个半导体芯片上,这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件,被统称为“微处理器”。
微型计算机:简称“微型机”、“微机”,也称“微电脑”。
由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。
特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。
微型计算机系统:简称“微机系统”。
由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。
配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。
1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能?【解】CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成,其主要功能是完成各种算数及逻辑运算,并实现对整个微型计算机控制,为此,其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?【解】①简化了系统结构,便于系统设计制造;②大大减少了连线数目,便于布线,减小体积,提高系统的可靠性;③便于接口设计,所有与总线连接的设备均采用类似的接口;④便于系统的扩充、更新与灵活配置,易于实现系统的模块化;⑤便于设备的软件设计,所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作;⑥便于故障诊断和维修,同时也降低了成本。
总线的逻辑电路有些是三态的,即输出电平有三种状态:逻辑“0”,逻辑“1”和“高阻”态。
1.4计算机总线有哪些,分别是什么?【解】总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组:①数据总线,一般情况下是双向总线;②地址总线,单向总线,是微处理器或其他主设备发出的地址信号线;③ 控制总线,微处理器与存储器或接口等之间1.5 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和数据?【解】数据总线(DB)为双向结构,数据在CPU与存储器或I/O 接口之间的传送是双向的,(数据既可以读也可以写),其宽度通常与微处理器的字长相同。
CH01微型计算机概述习题与思考题1. 微型计算机由哪些部件组成?各部件的主要功能是什么? 解答:微机系统微型计算机系统软件外围设备:打印机、键盘、CRT 、磁盘控制器等微处理器(CPU )系统总线:AB 、CB 、DB(功能:为CPU 和其他部件之间提供数据、地址 和控制信息的传输通道)存储器:只读存储器(ROM )、随机存储器(RAM )(功能:用来存储信息)输入/输出(I/O )接口:串/并行接口等(功能:使外部设备和微型机相连)算术逻辑部件(ALU )累加器、寄存器控制器操作系统(OS )系统实用程序:汇编、编译、编辑、调试程序等(注:CPU 的功能--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提供整修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示。
)2. 8086/8088 CPU 由哪两部分组成?它们的主要功能各是什么?是如何协调工作的? 解答:微处理器(CPU )总线接口部件(BIU ):负责与存储器、I/O 端口传送数据执行部件(EU ):负责指令的执行协调工作过程:总线接口部件和执行部件并不是同步工作的,它们按以下流水线技术原则来协调管理: ① 每当8086的指令队列中有两个空字节,或者8088的指令队列中有一个空字节时,总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。
② 每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码,然后用几个时钟周期去执行指令。
在执行指令的过程中,如果必须访问存储器或者输入/输出设备,那么,执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期,完成访问内存或者输入/输出端口的操作;如果此时总线接口部件正好处于空闲状态,那么,会立即响应执行部件的总线请求。
但有时会遇到这样的情况,执行部件请求总线接口部件访问总线时,总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中,此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作,然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。
王忠民主编西安电子科技大学出版部分习题答案第二章计算机中的数值和编码1、将十进制数转换为二进制和十六进制(1)129.75=10000001.11B=81.CH(2)218.8125=11011010.1101B=2、3451F.2H=103.CEH(3) 18.9+1010.1101B+12.6H-1011.1001=36.5256、选取字长n为8位和16位两种情况,求下列十进制数的补码。
(1) X=-33的补码:1101(2) Y=+33的补码:00100001,0000000000100001(3) Z=-128的补码:10000000,1111111110000000(4) N=+127的补码:01111111,0000000001111111(5) A=-65的补码:10111111,11111111101111117=-=+=-=+8并判断结果是否溢出。
(1)43+8∵ [43]补=00101011B,[8]补=00001000B∴ [43]补+[8]补=00101011B+00001000B=00110011B=33H00101011B+00001000B00110011B∵C S=0,C D=0,OF=C S⊕C D=0⊕0=0∴无溢出(无(溢9z=?,10111000B①若为无符号数②若为带符号补码数∵CF=1 ∴不正确∵CF=1,DF=1 OF=0∴不溢出x+y=0B8H x+z=61H y+z=3BH z+v=0CCH①不正确不正确不正确正确②不溢出不溢出不溢出溢出第三章80X86微处理器1.简述8086/8088CPU中BIU和EU的作用,并说明其并行工作过程。
答:(1)BIU的作用:计算20位的物理地址,并负责完成CPU与存储器将从内2.4BX(Base)称为基址寄存器。
用来存放操作数在内存中数据段内的偏移地址,CX(Counter)称为计数器。
在设计循环程序时使用该寄存器存放循环次数,可使程序指令简化,有利于提高程序的运行速度。
微型计算机原理与接口技术(第5 版)课后答案及问题墙第一章绪论{崔文韬问}:课后习题第一题,二进制数与十进制数转换。
{崔文韬答}: 11001010B=202D,00111101B=61D,01001101B=77D,10100100B=164D。
{崔文韬问}:课后习题第二题,16 进制数与十进制数转换。
{崔文韬答}:12CH=300D,0FFH=255,3A8DH=14989D,5BEH=1470D{崔文韬问}:课后习题第三题,十进制数转化为二进制数和16 进制数。
{杨艺答}:25D=19H=00011001B,76D=4CH=01001100B,128D=100H=00000001 00000000B,134D=106H=00000001 00000110B{ 杨艺答}:128D=80H=10000000B,134D=86H=10000110B{崔文韬问}:课后习题第四题,写出10 进制数的BCD 码{杨艺答}:327D=(0011 0010 0111)BCD,1256D=(0001 0011 0101 0110)BCD{杨艺答}:1256D=(0001 0010 0101 0110)BCD{崔文韬问}:英文单词About 的ASCII 码{沙猛答}:3935H{王金鑫改}:41H,62H,6FH,75H,74H{崔文韬问}:数字95 的ASCII 码{王金鑫答}:39H,35H{崔文韬问}:课后习题第六题:10 进制数的原码、补码、反码{杨艺答}:【+42】原=00101010B=【+42】反=【+42】补【-42】原=10101010B,【-42】反=11010101B,【-42】补=11010110B【+85】原=01010101B=【+85】反=【+85】补【-85】原=11010101B,【-85】反=10101010B,【-85】补=10101011B{崔文韬问}:机器语言或者机器码(Machine Code),汇编语言(Assemble Language),高级语言的定义{沙猛答}:机器码:计算机只认得二进制数码,计算机中的所有指令都必须用二进制表示,这种用二进制表示的指令称为机器码。
微机原理课后习题参考答案(总25页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--上册第一章P9微处理器、微型计算机、微型计算机系统的区别是什么答:(1)微型计算机中的运算器和控制器合起来称为中央处理器,也就是微处理器,又称微处理机。
(2)微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
(3)微型计算机系统由微型计算机、输入/输出设备、外存储器、系统软件、电源、面板和机架等组成。
微型计算机由哪些基本部分构成微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
说明CISC、RISC及其主要区别。
CISC是指复杂指令系统计算机,RISC是指精简指令系统计算机。
他们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。
RISC指令系统仅包含哪些必要的经常使用的指令,不经常使用的功能,往往通过基本指令组合来完成。
完成特殊功能时效率比较低。
CISC的指令系统比较丰富,一些特殊功能都有相应的指令。
处理特殊任务效率较高。
RISC对存储器操作相对简单,使对存储器访问的控制简化;而CISC机器的存储器操作指令较多,对存储器的访问有更多的指令直接操作,要求的控制逻辑比较复杂。
RISC在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。
RISC CPU的电路构成比CISC CPU简单,因此面积小、功耗也更低;CISC电路CPU电路复杂,同水平比RISC CPU面积大、功耗大。
RISC CPU结构比较简单,布局紧凑规整,设计周期较短,比较容易采用一些并行计算的最新技术;CISC CPU结构复杂,设计周期长,技术更新难度大。
从使用角度看,RISC 微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易。
第二章8086CPU 由哪两大部分组成简述它们的主要功能。
总线接口部件BIU跟执行部件EU。
6. 字节9648
32*)13*80(=+ 取指微指令除外,每条机器指令对应三条微指令构成的微程序,因此控制存储器中共有80*3+1条微指令,每条微指令占32位,即4Byte
8. 经分析,(d, i, j )和(e, f, h )为两组相斥性微命令(在全部8条微指令中,组内任意两个微命令没有同时出现),可将(d, i, j )编码表示,使用两位二进制表示三个相斥性微命令,编码00表示空操作,即三个微命令都不出现,(e, f, h )作类似处理,剩下的a, b, c, g 四个微命令信号可进行直接控制,其整个控制字段组成如下:
a b c g 01d
10 i 10 f
11 j 11 h
13. (1)
1 2 3 4 51 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 51 2 3 4 5
0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 8 t 9 t 19 t 20 1 2 3 4 5 15 16
…
时间T
空间S WB MEM
EX ID IF
(2)流水线的实际吞吐
率为秒条/10*33.810*100*)1205(20
)1(69=-+=-+=-τn k n
H (3)加速比17.415205
*20)1(=-+=-+==ττ
n k nk Tp Ts
S
流水线有k 个过程段,k=5。
16.(1)写后读 RAW
(2)读后写 W AR
(3)写后读 和 写后写 RA W WAW
1、
8.C
9.B、A、C
10.A
11.D
12.A。
第一章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;●指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;●指令和数据均用二进制表示;●指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;●指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;●机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
7. 解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。
CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。
机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
指令字长:一条指令的二进制代码位数。