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微机原理第1-2章习题(答案)

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微机原理第1-2章习题（答案）1.什么叫微处理器？什么叫微型计算机？什么叫微型计算机系统？这三者有什么联系和区别？答：微处理器是指微缩的CPU 大规模集成电路，其职能是执行算术、逻辑运算和控制整个计算机自动地、协调地完成操作；微型计算机是以微处理器为核心，配上大规模集成电路的RAM、ROM、I/O 接口以及相应的辅助电路而构成的微型化的计算机装置；微型计算机系统是以微型计算机为核心构成的某种特殊用途的应用系统；实际上，微型计算机是我们普通意义上提到的计算机的一种，而微处理器是微型计算机的核心，微型计算机系统则是微型计算机在不同应用场合下的扩展。

（注意，对于微型计算机和微型计算机系统的区别在不同的参考书上可能有不同的解释。

其中一种看法是：微型计算机是指纯硬件设备（也就是所谓的裸机），微型计算机系统才是真正包括软件和硬件在内的、有实用价值的微型计算机设备；另一种看法是：微型计算机是具有最简单软、硬件配置的微型计算机设备，而微型计算机系统是指具有较丰富的软硬件配置、适用于某些特别应用场合的微型计算机设备。

本书认为，这两个概念的区别在目前来说不是非常明显和非常重要，因此采用了比较含糊的说法。

）2.什么叫机器数？什么叫真值？试综述有符号数和无符号数的机器数主要有哪些表示方法。

答：一般数学上用“+”“－”号加上数值大小表示数据的形式我们称为数据的真值，如＋15、－25 等；而计算机中用二进制表示的、符号也数码化了的带符号数称为机器数，如＋15 可以表示为00001111，－25 可以表示为10011001（原码形式）。

计算机中，无符号数可以直接用二进制、八进制、十六进制或BCD 码等形式来表示；而带符号数可以用二进制、八进制或十六进制的原码、反码、补码三种方式来表示。

3. 写出下列十进制数的原码、反码和补码表示（用 8 位二进制数表示，最高位为符号位）：（1）13 （2）120 （3）35 （4）－127(1) (13)10=（0000,1101）原码＝（0000,1101）反码＝（0000,1101）补码(2) (120)10=（0111,1000）原码＝（0111,1000）反码＝（0111,1000）补码(3) (35)10=（0010,0011）原码＝（0010,0011）反码＝（0010,0011）补码(4) (－127)10=（1111,1111）原码＝（1000,0000）反码＝（1000,0001）补码4. 8086CPU 分为哪两个部分？各部分主要由什么组成？答：8086/8088 CPU 分为总线接口部件（BIU）和执行部件(EU)两个部分。

其中：BIU 包括：4 个16 位的段地址寄存器(CS、DS、SS、ES)；1 个16 位的指令指针寄存器IP；1 个20 位的地址加法器；指令队列寄存器；内部寄存器；输入输出总线控制逻辑；EU 包括：4 个16 位的通用数据寄存器(AX、BX、CX、DX)；4 个16 位的专用寄存器(BP、SP、SI、DI)；1 个16 位的标志寄存器FR；5.什么叫指令队列？8086CPU 中指令队列有什么作用？其长度是多少字节？答：指令队列是用来暂存指令的一组寄存器，按“先进先出”原则读写。

在8086CPU 中，只要指令队列未填满，BIU 就从外部存储器取指令并放入指令队列中；另一方面，只要指令队列中不空，EU 就可将指令队列中已有的指令取出执行，这样BIU 和EU 按并行方式重叠操作，大大提高了CPU 的利用率，也降低了CPU 对存储器、I/O端口存取速度的要求。

8086CPU 中的指令队列缓冲器长度为6 个字节。

6. 8086CPU 中有几个通用寄存器？有几个变址寄存器？有几个指针寄存器？通常哪几个寄存器亦可作为地址寄存器使用？答：8086 CPU 中共有：8 个16 位的通用寄存器AX、BX、CX、DX 、BP、SP、SI、DI；2 个变址寄存器SI、DI；2 个指针寄存器BP、SP；其中BX、BP、SI、DI 亦可作地址寄存器。

7. 8086 CPU 中有哪些标志位？它们的含义和作用如何？答：8086/8088 CPU 中共有9 个标志位，其中DF、IF 和TF 为控制标志位，其余6 个为状态标志位。

它们的含义和作用如下所示：CF（Carry Flag）进位标志：若算术运算的结果产生了进位或借位（对字节操作最高位是D7 位；对字操作最高位是D15 位），则CF=1，否则CF＝0。

PF（Parity/Even Flag）奇偶标志：如果运算结果中含有偶数个1，则PF＝1，否则PF=0。

此标志位主要用于数据通信中，检测数据传送有无出错。

AF（Auxiliary Carry Flag）辅助进位标志：用于反映一个字节（字的低字节）的低4 位向高 4 位有无进位（借位）的情况，有进（借）位时，AF＝1，否则AF ＝0。

这个标志位主要用于实现BCD 码算术运算所需的二-十进制调整之用。

ZF（Zero Flag）零标志：若运算结果为0，此标志为1；否则ZF＝0。

SF（Sign Flag）符号标志：因为补码运算的最高位是符号位，所以它和运算结果的最高位（字节操作是D7 位，字操作是D15 位）状态相同。

当运算结果为负时，SF＝1；否则SF＝0。

OF（Overflow Flag）溢出标志：在带符号数的加或减运算中结果超出8 位或16 位符号数所能表示的数值范围（－128～127 或－32768～＋32767）时，产生溢出使OF=1，否则OF＝0。

DF（Direction Flag）方向标志位：此标志位用以控制串操作指令地址指针的步进方向。

每执行一条串操作指令，对地址要进行一次调整（对字节操作为加 1 或减1，对字操作为加 2 或减2）。

方向标志DF 决定地址是增量还是减量。

若DF＝1，串地址为减量；DF＝0，则为增量。

IF（Interrupt Enable Flag）中断允许标志位：也称为开中断标志位。

若使IF ＝1，则CPU 允许接受外部来的可屏蔽中断源发出的中断请求；若使IF＝0，则表示CPU 不响应此中所请求。

IF 对非屏蔽中断及CPU 内部中断请求均不起作用。

TF（Trap Flag）陷阱标志位：也称为跟踪标志位。

若TF=1，则CPU 处于单步执行指令的工作方式。

在这种工作方式下，CPU 每执行完一条指令就自动地产生一次类型为 1 的内部中断，可以借此检查这条指令的执行情况。

8. 什么是逻辑地址？什么是物理地址？它们之间有什么联系？各用在何处？答：逻辑地址由两个16 位的部分即段基址和偏移量组成，一般在程序中出现的地址都表示为逻辑地址形式；物理地址是一个20 位的地址，它是唯一能代表存储空间每个字节单元的地址，一般只出现在地址总线上。

由于8086CPU 中的寄存器只有16 位长，所以程序不能直接存放20 位的物理地址，而必须借助逻辑地址，即用两个16 位的寄存器来表示物理地址。

他们之间的关系是：物理地址＝段基址*16＋偏移量；另外，一个物理地址可对应多个逻辑地址。

9. 8086 CPU 使用的存储器为什么要分段和分体？怎么分段和分体？答：8086为16位CPU，其内部的ALU、相关的地址寄存器（如SP、IP 以及BX、BP、SI、DI）等都是16位的，因而对存储器地址的处理也只能是16 位操作，即8086的直接寻址能力在64KB范围内。

而实际上8086有20 条地址线，它的最大寻址空间为1MB。

这就产生了一个矛盾，即如何用16位的地址寄存器去表示一个20 位的存储器物理地址？实际使用的解决办法是：1MB大小的存储空间分为若干将“段”每段不超过64KB。

这样，一个20位的物理地址就可以用“16位段基址：16位偏移量”的形式（称为逻辑地址）来表示了，其中段地址存放在8086的段寄存器中。

8086为16位CPU，数据总线宽度为16位，一次能处理2个字节，而存储器的基本单元为1字节，为了兼顾CPU的处理能力和充分利用存储器资源，采用分体结构来分别处理高低字节。

10.已知当前段寄存器的基值（DS）=021FH，（ES）=0A32H，（CS）=234EH，则上述各段在存储器空间中物理地址的首址及末地址号是什么？答：数据段：021F0H~121EFH附加段：0A320H~1A31FH代码段：234E0H~334DFH11. 若（CS）=5200H 时，物理转移地址为 5B230H，则当 CS 的内容被设定为7800H，物理转移地址应为多少？答：按题目条件可知该转移地址距CS 所指代码段的段基址的偏移量为9230H （即=5B230H-52000H），因此若（CS）=7800H，则物理转移地址应为：78000H +9230H=81230H。

12. 某系统初始化后有（SS）=2258H，（SP）=0800H，说明该堆栈段在存储器中的物理地址范围。

若当前堆栈中存入 10 个字节数据，那么 SP 内容应为什么值？答：堆栈段在存储器中的物理地址范围为：22580H~22D80H，其中22580H （=2258H*16）为堆栈段的段基址，而22D80H（=2258H*16+0800H）为栈底地址。

在存入10 个字节数据后SP 内容应为07F6H（=0800H-0AH）。

13. 8086 CPU 读/写总线周期包含多少个时钟周期？什么情况下需要插入 T W 等待周期？T W的多少取决于什么因素？什么情况下会出现空闲状态T i？答：8086 CPU 的基本读/写总线周期包括 4 个时钟周期。

在某些情况下，被写入数据或被读取数据的存储器或外设在速度上跟不上CPU 时，就会由存储器或外设在T3 状态启动前向CPU 发无效的READY 信号，于是CPU 将在T3 之后插入1 个或多个附加的等待周期Tw。

如果在 1 个总线周期之后不立即执行下一个总线周期，那么总线就处于空闲状态，即执行空闲周期T i。

14. 现有 6 个字节的数据分别为 11H，22H，33H，44H，55H，66H，已知它们在存储器中的物理地址为 400A5H～400AAH，若当前（DS）=4002H，请说明它们的偏移地址值。

如果要从存储器中读出这些数据，需要访问几次存储器？每次各读出哪些数据？答：这几个字节数据的偏移地址值为：0085H~008AH（偏移地址= 物理地址- 段基址*16 = 物理地址- 40020H）数据是以字节形式存放的。

8086CPU，可分为以下三种情况：若以字节方式读数据，则每读一个字节需要访问一次存储器，共需 6 个总线周期；若以字的方式读数据，由于存放格式为非规则字，故每读一个非规则字需要两个总线周期，3 个非规则字仍需 6 个总线周期，每个总线周期读出一个字节；若对读取方式无具体规定，则可以先读一个奇地址字节11H，然后连续读两个规则存放的字3322H、5544H，最后读偶地址字节66H，这样共需访问 4 次存储器。

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微机原理课后答案详解(朱红刘景萍)-南理工的哦

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微机原理课后答案详解（朱红刘景萍）-南理工的哦第一章习题答案一、选择题1.十进制数66转换成二进制数为_______。

A.11000010B.01100110C.11100110D.01000010答案：D2.十进制数27.25转换成十六进制数为_______。

A.B1.4HB.1B.19HC.1B.4HD.33.4H答案：C3.下列数中最小的是________。

A.(101001)2B.(52)8C.(2B)16D.(50)10答案：A4.若一个数的BCD编码为00101001，则该数与______相等。

A.41HB.121DC.29DD.29H答案：C5.十进制数9874转换成BCD数为________。

A.9874HB.4326HC.2692HD.6341H答案：A6.BCD数64H代表的真值为_______。

A.100B.64C.-100D.+100答案：B7.十六进制数88H，可表示成下面几种形式，错误的表示为_______。

A.无符号十进制数136B.带符号十进制数-120C.压缩型BCD码十进制数88D.8位二进制数-8的补码表示答案：D8.若[A]原=10111101，[B]反=10111101，[C]补=10111101，以下结论正确的是______。

A.C最大B.A最大C.B最大D.A=B=C答案：B9.8位二进制补码表示的带符号数10000000B和11111111B的十进制数分别是____。

A.128和255B.128和-1C.-128和255D.-128和-1答案：D10.微机中地址总线的作用是___________。

A.用于选择存储器单元 B.用于选择进行信息传输的设备C.用于指定存储器单元和I/O设备接口单元的选择地址D.以上选择都不对答案：C11.计算机中表示地址使用____。

A.无符号数B.原码C.反码D.补码答案：A二、填空题1.计算机的主机由_______、控制器、主存储器组成。

微机原理课后习题答案(机械工业出版社,第二版)[1]

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第1章计算机基础知识3. 填空：(1) (1234)10＝( )2＝( )16(2) (34.6875)10＝( )2＝( )16(3) (271.33)10＝( )2＝( )16(4) (101011001001)2＝( )10＝( )16(5) (1AB.E)16＝( )10＝( )2(6) (10101010.0111)2＝( )10＝( )16【解】(1) (1234)10＝( 10011010010 )2＝( 4D2 )16(2) (34.6875)10＝( 100010.1011 )2＝( 22.B )16(3) (271.33)10＝( 100001111.010101 )2＝( 10F.54 )16(4) (101011001001)2＝( 2761 )10＝( AC9 )16(5) (1AB.E)16＝( 427.875 )10＝(110101011.111 )2(6) (10101010.0111)2＝( 170.4375 )10＝( AA.7 )164. 已知X=36，Y=－136，Z=－1250，请写出X、Y、Z的16位原码、反码和补码。

【解】[X]原＝0000 0000 0010 0100[Y]原＝1000 0000 1000 1000[Z]原＝1000 0100 1110 0010[X]反＝0000 0000 0010 0100[Y]反＝1111 1111 0111 0111[Z]反＝1111 1011 0001 1101[X]补＝0000 0000 0010 0100[Y]补＝1111 1111 0111 1000[Z]补＝1111 1011 0001 11105. 已知[X]补=01010101B，[Y]补=10101010B，[Z]补=1000111111111111B，求X、Y、Z及X＋Y、Y－Z 的十进制值为多少?【解】Y－Z运算时Y需要扩展符号位X＝85Y＝－86Z＝－28673X＋Y＝01010101B＋10101010B＝11111111B＝－1Y－Z＝11111111 10101010B－10001111 11111111B＝11111111 10101010B＋01110000 00000001B＝0110 1111 1010 1011B＝285877. 将下列十进制数表示为8421BCD码：(1) 8609 (2) 5254 (3) 2730 (4) 2998【解】 (1)1000 0110 0000 1001(2)0101 0010 0101 0100(3)0010 0111 0011 0000(4)0010 1001 1001 10008. 将下列8421BCD码表示为十进制数和二进制数：(1) 01111001 (2) 001010000101 (3) 011000000111 (4) 010*********【解】(1)79，1001111B(2)285，100011101B(3)607，1001011111B(4)590，1001001110B9. 将下列数值或字符串表示为相应的ASCII码：(1) 51 (2) 7FH (3) C6H (4) Computer (5) how are you?【解】(1)0110101 0110001(2)0110111 1100110 1101000(3)1100011 0110110 1101000(4)1100011 1101111 1101101 1110000 1110101 1110100 1100101 1110010(5)1101000 1101111 1110111 0100000 1100001 1110010 1100101 0100000 1111001 1101111 1110101 011111112. 微型计算机由哪几部分组成，各部分的功能是什么？【解】微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。

微机原理课后习题参考答案

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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。

微机原理第二章习题参考答案

微机原理第二章习题参考答案

微机原理第二章习题参考答案微机原理第二章作业参考答案：1．（2字节）a.指由8个二进制位组成的通用基本单元（6时钟周期）b.是cpu指令执行时间的刻度（10软件配置管理空间）c.cpu所要出访的存储单元数，与cpu地址总线条数有关（11实际地址）d.唯一能代表存储空间每个字节单元的地址，用5位16进制数表示（7总线周期）e.cpu执行访问存储器或i/o操作所花时间（12逻辑地址）f.由段基址和段偏转地址共同组成，均用4十一位16十进制则表示（4基本指令继续执行时间）g.指寄存器乘法指令继续执行所花掉时间（3指令）h.顺利完成操作方式的命令（1字长）i.指cpu在交换、加工、存放信息时信息位的基本长度（5指令执行时间）j.各条指令执行所花时间，不同指令值不一（8cache）k.为减轻cpu与主存储器间互换数据的速度瓶颈而建立的高速缓冲存储器（9虚拟存储器）l.cpu执行程序时看见的一个速度吻合内存却具有外存容量的假想存储器2．（1）mhz频率单位，可以用来表示cpu的主频1mhz＝1000000hz（2）ghz频率单位，可以用来表示cpu的主频1ghz＝1000000000hz（3）μs时间单位，可以用来表示基本指令执行时间1μs＝10s（4）mips每秒百万条指令，用来表示基本指令执行速度（5）kb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1kb＝2bytes（6）mb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1mb＝2bytes（7）gb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1gb＝2bytes（8）tb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1tb＝2bytes3.eu的共同组成部件：（3）alu（7）状态标志寄存器（9）掌控单元（12）通用寄存器组与biu的共同组成部件：(1)地址部件au(2)段界检查器（4）20十一位地址产生器（5）20十一位物理地址加法器（6）指令队列（8）总线掌控逻辑（10）段寄存器组（11）指令指针4．标志sf（b符号标志）cf（d位次标志）af（h辅助位次标志）df（i方向标志）tf（a陷阱标志）of（c外溢标志）pf（f奇偶标志）if（g中断容许标志）zf（e零标志）类型sssccsscs为0时则表示的状态两个带符号数运算结果就是正数两个并无符号数经alu运算后并无位次或者借位产生两个数运算时，两个高4十一位运算并无位次或者借位产生数据串成操作方式的增量地址为自动递减正常调试两个带符号数运算后没产生外溢运算结果数据高8位中二进制存有奇数个1中断屏蔽数据运算时结果不为零403020?6107．首地址pa=62d87h末地址pa=62d87h＋28h(则表示40字节)－1h＝62daeh8.实际地址：99a40h9．实际地址：3ba00h10填写下列个状态下的有效信号状态总线操作类型t1t2t3t4最小模式下总线存储器读操作最小模式下总线存储器写操作11.特点方式最小模式最大模式12．00130h:00131h:00135h:00136h:13.0dah31h7fh5ehmn/mx引脚高电平低电平处理器个数12个以上总线控制信号的产生8086828834h00230h:2dh00231h:0abh00232h:00233h:67h14.55h00330h:20h00331h:00332h:45h00333h:20h00334h:53h00335h:20h00336h:54h00337h:20h00338h:43h15．(1)ds:11a7es:11a7ss:21becs:31b8ds,es段顶:11a70hss段顶上:21be0hss段底:22ca8hcs段顶上:31b80hds,es段底:21a6fhcs段底:41b7fh(2)of=0df=0if=1sf=0zf=0zf=0pf=0cf=016.5ch20a28h:00h20a29h:7ah20a2ah:20a2bh:20a2ch:20a2dh:20a2eh:20a2fh:20a30h:20a31h:53h42h0ffh12h00h5bh0ah入栈完毕时，（ss）＝20a0h（ip）＝0028h17．8086系统中：（1）8284a时钟产生器的作用是：为8086cpu提供时钟，产生cpu所需的系统时钟信号（2）8282/8283地址锁存器的作用是：锁存8086地址总线中的信息（3）8286/8287总线收发器的作用是：传送8086数据总线中的信息（4）8288总线控制器的促进作用就是：在最小工作模式下产生8086系统所需的掌控信号18．8086寻址i/o端口时，使用16条地址线，可寻址32k个字端口,或64k个字节端口。