微型计算机原理习题及解答
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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。
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。
微机原理习题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:微型计算机系统:包括微型计算机的硬件系统和必要的系统软件。
微型计算机的硬件系统包括:微型计算机和外围设备。
微型计算机:主要是由微处理器(MPU)、存储器(ROM、RAM)、I/O接口、系统总线组成。
微处理器(MPU):是用微电子技术将中央处理器(CPU)集成在一块芯片中制成的超大规模集成电路(IC),从逻辑的角度看,其内部主要包括:运算器(或称算术逻辑单元(ALU))、控制器和一定数量的寄存器组成。
2、控制总线传输的信号大致有哪几种?答:控制总线用来传输控制信号,协调各部件之间的工作;控制总线是双向的;控制总线包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的控制信号,如读信号、写信号和中断响应信号等;控制总线还包括其他部件送到CPU的信号,比如,时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号等。
3、微型计算机采用总线结构有什么优点?答:采用总线结构的优越性主要表现在两个方面:①简化系统的设计,使CPU、RAM、ROM、I/O接口的设计简单化、标准化,使复杂的硬件系统变为面向总线的单一关系。
②方便系统的硬件扩充——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。
4、简述8086 CPU的逻辑结构。
答:从逻辑功能上,8086分为两部分:总线接口部件BIU(Bus Interface Unit);执行部件EU(Execution Unit)。
其中,总线接口部件包括:地址加法器、段寄存器组、IP指针、指令队列缓冲器、和输入输出控制电路;执行部件包括:运算器、通用寄存器组、标志寄存器、和执行部分的控制电路。
5、8086/8088 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:传统的计算机都是按照下面3个步骤循环工作的:①从指令指针所指的内存单元中取一条指令送到指令寄存器。
②对指令进行译码,而指令指针进行增值,以指向下一条指令的地址。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?解:采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连接。
而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。
2.6 IA-32结构微处理器支持哪几种操作模式?解:IA-32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。
操作模式确定哪些指令和结构特性是可以访问的。
2.14 8086微处理器的总线接口不接有哪些功能?请逐一说明。
解:总线接口单元(BIU)负责与存储器接口;执行单元(EU)执行各种操作。
BIU主要由段寄存器、指令指针、加法器(形成20位地址)和预取的指令流队列等组成。
2.15 8086微处理器的总线接口不见由哪几部分组成?解:8086微处理器中的总线接口单元(BIU)负责CPU与储存器之间的信息传送。
具体地说,BIU既负责从内存的指令部分取出指令,送至指令队列中排队(8086的指令队列有6个字节,而8088的指令队列只有4个字节);也负责传送执行指令时所需的操作数。
执行单元(EU)负责执行指令规定的操作。
2.16 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?解:指令的物理地址=12000h+FF00H=21F00H2.17 8086微处理器的执行部件有什么功能?由哪几部分组成?解:8086微处理器的执行部件负责指令的执行。
它主要由算术逻辑单元、标志寄存器和通用寄存器等部分组成。
附:8086CPU从功能上分包括几部分,各有什么功能?3.3 写出下指令中内存操作数的所在地址。
(1)MOV AL,[BX+10](2)MOV [BP+10],AX(3)INC BYTE PTR[SI+5](4)MOV DL,ES:[BX+SI](5)MOV BX,[BP+DI+2]解:(1)数据段BX+10单元(2)堆栈段BP+10单元(3)数据段SI+5字节单元(4)附加段(ES段)BX+SI单元(5)堆栈段BP+DI+2单元3.4 判断下列指令书写是否正确。
第一部分 例题与习题第1章 微型计算机基础例 题1.把十进制数转化为二进制数。
P7解:把十进制数转换成二进制数时,需要对一个数的整数部分和小数部分分别进行处理,得出结果后再合并。
整数部分:一般采用除2取余法小数部分:一般采用乘2取整法余数 低位 整数 高位 2 | 137 2 | 68 × 2 2 | 34 2 | 17 × 2 2 | 8 2 | 4 × 2 2 | 2 1 高位 低位 (137)10=()2 10=2所以,10=(.111)22.把二进制数转换为八进制数和十六进制数。
P9解:八进制、十六进制都是从二进制演变而来,三位二进制数对应一位八进制数,四位二进制数对应一位十六进制数,从二进制向八进制、十六进制转换时,把二进制数以小数点为界,对小数点前后的数分别分组进行处理,不足的位数用0补足,整数部分在高位补0,小数部分在低位补0。
(10 1)2=(010 100)2=8(1 2=(0001 2=163.将八进制数转换为二进制数。
P9解:8=(010 100)2=24.X=,Y=-,求[X -Y]补,并判断是否有溢出?P11解:[X -Y]补=[X]补+[-Y]补[X]补= [Y]补= [-Y]补=说明:当异号相减运算时,通过补码,减法运算转化为两个正数的加法运算,结果为负(符号位为1),表示运算结果溢出。
+ -------------- 1-------------- 0-------------- 0-------------- 1------------- 1 ------------- 15.B分别为原码、补码、BCD码表示时,对应的十进制数为多少?解:[X]原=,X=-21[X]补=,[X]原=,X=-107[X]BCD=,X=956.简述计算机为什么能实现自动连续的运行?解:计算机能实现自动连续的运行,是由于计算机采用了存储程序的工作原理。
把解决问题的计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序,然后把程序和处理所需要的数据一起输入到计算机的存储器中保存起来。
1.微型计算机是指以微处理器为核心,配上存储器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机。
2.微处理器是由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的部件。
3.8086CPU从功能上讲,其内部结构分为_执行单元_和_总线接口单元_两大部分。
4.1KB= 1024 字节,1MB= 1024 KB,1GB= 1024 MB。
5.带符号数有原码、反码和补码三种表示方法,目前计算机中带符号数都采用补码形式表示。
6.(101110.11)2=( 46.75)10=( 2E.C)167.已知[ X]补=81H,则X= -127 。
(已知补码如何求真值?)8.假设二进制数A=10000110,试回答下列问题:1)若将A看成无符号数则相应的十进制数是_134_。
2)若将A看成有符号数则相应的十进制数是_-122_。
(带符号数都采用补码形式表示,已知补码如何求真值?。
)3)若将A看成BCD码则相应的十进制数是_86_。
9.从_奇_地址开始的字称为“非规则字”,访问“非规则字”需_两_个总线周期。
10.8086CPU数据总线是_16_位,对规则字的存取可在一个总线周期完成,11.8086CPU的地址总线有 20 位,可直接寻址 1M B的存储空间。
12.若DS=6100H,则当前数据段的起始地址为 61000H ,末地址为 70FFFH 。
13.动态存储器是靠电容来存储信息的,所以对存储器中所存储的信息必须每隔几毫秒刷新一次。
14.8086 CPU复位后,执行的第一条指令的物理地址是 FFFF0H 。
15.8086CPU系统的逻辑地址由段地址和偏移地址组成,物理地址的求法是段地址左移4位+偏移地址。
16.堆栈是以_先进后出_的原则存取信息的一个特定存贮区。
8086的堆栈可在1MB 存贮空间内设定,由堆栈段寄存器 SS 和堆栈指针 SP 来定位。
堆栈操作是以字为单位。
17.转移指令分为条件转移指令和无条件转移指令,条件转移指令的转移目的地址只能是短标号,即转移范围不能超过_-128——+127_字节。
微机原理复习题(附答案)一.名词解释1.算术逻辑部件(ALU)(P4)答:cpu内部的算数逻辑部件也叫运算器,是专门用来处理各种数据信息的,它可以进行加、减、乘、除算术运算和与、或、非、异或等逻辑运算。
2.控制器(P5)答:是CPU的控制中心3.字长(P9)答:是cpu同时能处理的数据位数,也称数据宽度。
字长越长,计算能力越高,速度越快。
4.主频(P9)答:Cpu的时钟频率,和cpu的运算速度密切相关,主频越高,运算速度越快。
5.偶校验(P11)答:运算结果的低八位中所含的1的个数为偶数,则PF为1。
6.奇校验(P11)答:运算结果的低八位中所含的1的个数为奇数,则PF为0。
7.总线周期(P12)答:在取指令和传送数据时,CPU总线接口部件占用的时间。
8.最小模式(P13)答:在系统中只有一个微处理器9.中断向量(P27)答:中断处理子程序的入口地址,每个中断类型对应一个中断向量。
10.非屏蔽中断(NMI)(P28)答:从引脚NMI进入的中断,它不受中断允许标志IF的影响。
11.可屏蔽中断(INTR)(P28)答:从引脚INTR进入的中断,它受中断允许标志IF的影响。
12.基址(P77)答:任何通用寄存器都可以作为基址寄存器,即其内容为基址。
注意,这里的基址不是段基址,而只是一个延续下来的习惯叫法,实际上是指有效地址的一个基础量。
13.直接寻址(P77)答:数据在存储器中,有效地址由指令直接给出。
默认段地址寄存器DS。
直接寻址是对存储器访问时可采用的最简单的方式。
14.指令性语句(P127)答:一条指令,在汇编的过程中会产生对应的目标代码。
如:ADD AL,BL和MOV AX,1000都是指令性语句。
15.指示性语句(伪指令)(P127)答:伪指令,为汇编程序提供某些信息,让汇编程序在汇编过程中执行某些特定的功能。
16.接口技术(P177)答:接口按功能分为两类:一类是使CPU正常工作所需要的辅助电路,通过这些辅助电路,使CPU得到时钟信号或接收外部的多个中断请求等;另一类是输入/输出接口,利用这些接口,CPU可接收外部设备送来的信息或发送给外设。
习题一一、单选题1.CDBCA A二、填空题1. 8086的数据总线为16 位,地址总线为20 位,时钟频率 5 MHz,支持1M 容量主存空间。
2. 计算机的运算和控制核心称为处理器,英文为Processor/CPU ,微型计算机中的处理器常采用一块大规模集成电路芯片,称之为微处理器。
3.微型计算机系统可分为三个层次:微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
4. 微型计算机按体积的大小可分为:台式电脑,英文为Desktop PC ;笔记本电脑,英文为Notebook PC ;平板电脑,英文为Tablet PC ;手持电脑,英文为Handheld PC 。
5. 处理器的性能用字长、时钟频率、集成度等基本的技术参数来衡量。
6. 指令流水是指将完成一条指令的全过程分解为多个子过程,每个子过程于其他子过程并行进行。
7. 软件按照其完成的功能分为系统软件和应用软件。
应用软件是为解决某个具体问题而设计的程序及其文档。
8. 可以把应用软件分为两大类,通用应用软件和专用应用软件。
通用应用软件用于所有的领域及行业,例如:文字处理软件。
专用应用软件用于特定的专业领域及行业。
三、简答题1. 数值协处理器和浮点处理单元是什么关系?答:数值协处理器和浮点处理单元的功能是一样的,用于复杂的数学运算。
不同之处在于数值协处理器是一个独立的芯片,通过总线与微处理器(或主处理器)相连,用于80386及以前低档CPU的微机系统。
而浮点处理单元是主处理器芯片的一个功能单元,从80486开始数值协处理器的功能被集成在CPU内部了。
2. 总线信号分成哪三组信号?答:数据总线、地址总线、控制总线。
3.在计算机技术中,人工智能包括哪些内容?答:包括虚拟现实、知识系统和机器人。
4. Cache是什么意思?答:Cache指的是高速缓冲存储器5. ROM BIOS是什么?答:位于只读存储器ROM中的基本输入输出系统6. 中断是什么?中断(Interrupt)是由于外部或内部的中断事件发生,微处理器暂时停止正在执行的程序,转向事先安排好的中断服务子程序,当中断服务程序执行完毕后返回被中断的程序继续执行的过程。
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。
第一章习题与思考题一、填空题:1.计算机一般由、、、和五部分组成。
2.机器语言是。
3.汇编语言是。
4.高级语言是。
5.CPU的位数是指。
6.系统总线是指。
7.微型机与一般计算机的中央处理器的区别在于。
8.单片机是指。
9.单板机是指。
一、填空题:1.运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备2.用“0”或“1”二进制代码表示的面向机器的程序设计语言3.用英语缩写词(或助记符)表示的面向机器的程序设计语言4.用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言5.CPU常指CPU数据总线的宽度6.系统内各主要功能部件之间传送信息的公共通道(线路)7.微机的运算器和控制器集成在一块半导体集成电路芯片上8.运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备集成在一块芯片上的计算机9.运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备集成在一块印刷电路板上的计算机二、选择题:1.完整的计算机系统应包括( )A.运算器、控制器、寄存器组、总线接口B.外设和主机C.主机和应用程序D.配套的硬件设备和软件系统2.计算机系统中的存储器系统是指( )A.RAMB.ROMC.主存储器D. 内存和外存3.机器语言是指()A.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B.用二进制代码表示的程序设计语言C.用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D.用“0”或“1”表示的面向机器的程序设计语言4.汇编语言是指()A.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B.用二进制代码表示的面向机器的程序设计语言C.用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D.用助记符表示的程序设计语言5.高级语言是指()A.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B.用二进制代码表示的程序设计语言C.用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言6.()是以CPU为核心,加上存储器、I/O 接口和系统总线组成的。
A.微处理器B.微型计算机 C.微型计算机系统 D.单片机7.计算机能直接认识、理解和执行的程序是()。
微机原理习题册第 1 章数制和码制1.将下列十进制数分别转换为二进制数(4)(1)147 (2)4095 (3)解:147=B 4095=B= =2. 将下列二进制数分别转换为十进制数(3)(1)(2).001B解:= .001B==3.将二进制数转换成十六进制数(1)B(2)11B(3)101B (4)0B(5)01111111B(6)0B 解:(1)95H(2)34BH(3)FFFDH(4)0815H(5)7FH(6)401H4.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/b;解:a=1011B=11, b=11001B=25, c=100110B=38(1)a+b=100100B=36 (2)c-a-b=10B=2(3)a·b=1B=275 (4)c/b=1……1101B(=13)5.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)-1000000B 解:(1)+1010101B 原码 01010101B 补码 01010101B(2)-1010101B 原码 B 补码 B(3)+1111111B 原码 01111111B 补码 01111111B(4)-1111111B 原码 B 补码 B(5)+1000000B 原码 01000000B 补码 01000000B(6)-1000000B 原码 B 补码 B6.已知 a=00111000B,b=B,计算下列逻辑运算:(1)aAND b;(2)a OR b;(3)a XOR b;(4)NOT a;解:(1)00000000B(2)1B(3)1B(4)B7.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)2006 解:(1)0011 0010 0101 0001B,3251H(2)0001 0010 1001 0000 0111 B , 12907H(3)0010 0000 0000 0110B , 2006H8.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,并判定其结果是否溢出:(1)a=37H,b=57H;(2)a=0B7H,b=0D7H;(3)a=0F7H,b=0D7H;(4)a=37H,b=0C7H。
第1章计算机基础知识1.2 课后练习题一、填空题1. 2.110001113.十,非压缩的BCD码 4.100100.111(100100.111B)5.微型计算机,微型计算机系统 6.二、选择题1.B 2.D 3. B三、简答题1.以微型计算机为主体,配上相应的系统软件、应用软件和外部设备之后,组成微型计算机系统。
(微型计算机+软件系统,也可)2.冯.诺依曼型计算机是由运算器,控制器,存储器,输入设备和输出设备组成的。
其中,运算器是对信息进行加工和运算的部件;控制器是整个计算机的控制中心,所以数值计算和信息的输入,输出都有是在控制器的统一指挥下进行的;存储器是用来存放数据和程序的部件,它由许多存储单元组成,每一个存储单元可以存放一个字节;输入设备是把人们编写好的程序和数据送入到计算机内部;输出设备是把运算结果告知用户。
(写出主要内容,即可)3.微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
(只要答出五大组成部分即可)4.溢出就是在运算中,使用已经确定的二进制位数,没有办法表示运算结果。
第2章 8086/8088微处理器2.2 课后练习题一、填空题1. 4,100ns2. Ready ,Tw(等待)3. ALE4. INTR5. 85010H6. 存储器或I/O接口未准备好7. 非屏蔽中断8. 指令周期9. 4二、简答题1. 1) 算术逻辑部件 2) 累加器和通用寄存器组3) 程序计数器 4) 时序和控制部件(意思相近即可)2. 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完成规定的操作 4)能和存储器、外部设备交换数据5)提供整个系统所需的定时和控制 6)可以响应其他部件发来的中断请求3. CPU使用总线完成一次存储器或I/O接口的存取所用的时间,称为总线周期,一个基本的总线周期包含4个T状态,分别称为T1、T2、T3、T4。
(意思相近即可)?三、判断题1. ×2. ×3. ×4.5. × 6.√ 7. √第3章指令系统3.2 课后练习题一、简答题1. L52. RET应该可以使中断服务程序返回主程序,但因为RETF是子程序返回指令,它只从堆栈中恢复CS和IP,而不能使状态字PSW得以恢复,所以不能使断点完全恢复,对源程序的继续执行造成不良影响。
微型计算机原理及应用习题集专业班级学号姓名目录第1章概述 (2)第2章微处理器及其结构 (4)第3章8086/8088CPU指令系统 (9)第4章汇编语言程序设计 (17)第5章存储器系统 (28)第6章输入输出与中断技术 (32)第7章微型计算机的接口技术 (40)第1章概述一、填空题1.运算器和控制器集成在一块芯片上,被称作CPU。
2.总线按其功能可分数据总线、地址总线和控制总线三种不同类型的总线。
3.迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是程序存储和程序控制的工作原理。
这种原理又称为冯·诺依曼型原理。
4.写出下列原码机器数的真值;若分别作为反码和补码时,其表示的真值又分别是多少?(1) (0110 1110)二进制原码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(0110 1110)二进制反码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(0110 1110)二进制补码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(2) (1011 0101)二进制原码=(-011 0101)二进制真值=(-53)十进制真值(1011 0101)二进制反码=(-100 1010)二进制真值=(-74)十进制真值(1011 0101)二进制补码=(-100 1011)二进制真值=(-75)十进制真值5.写出下列二进制数的原码、反码和补码(设字长为8位)。
(1) (+101 0110)二进制真值=(0101 0110)原码=(0101 0110)反码=(0101 0110)补码(2) (-101 0110)二进制真值=(1101 0110)原码=(1010 1001)反码=(1010 1010)补码6.[X]补=78H,则[-X]补=(88 )H。
7.已知X1= +0010100,Y1= +0100001,X2= -0010100,Y2= -0100001,试计算下列各式(设字长为8位)。
第二章1. 将下列十进制数转换成二进制和十六进制(1)129.75 = 100000001.11B= 81.CH(2)218.8125 = 1101 1010.1101B= DA.DH(3)15.625 = 1111.101B= F.AH(4)47.15625 = 101111.00101B= 2F.28H2. 将下列二进制数转换成十进制和十六进制(1)111010B = 58= 3AH(2)10111100.11B = 188.875= BC.E H(3)0.11011B = 0.84375= 0.D8 H(4)11110.01B = 30.25= 1E.4H4、完成下列16进制的加减法运算。
(1)0D14B H (2) 9C28.E H(3) 1678 .FC H (4) -80D7 H5. 计算下列表达式的值(1)128.8125+10110101.1011B+1F.2H= ( 101010101.101 ) B(2)287.68-10101010.11B+8E.EH=( 103.CE ) H(3)18.9+1010.1101B+12.6H-1011.1001B= ( 36.525 ) D7. 写出下列以补码表示的二进制数的真值:1)[X]补= 1000 0000 0000 0000?X = - 1000 0000 0000 0000 = - 215 = - 32768(2)[Y]补= 0000 0001 0000 0001?Y = + 0000 0001 0000 0001 = +257(3)[Z]补= 1111 1110 1010 0101?X = - 000 0001 0101 1011 = - 347(4)[A]补= 0000 0010 0101 0111?X = + 0000 0010 0101 0111 = +5999、设有变量……..X+Y = 1B8 H Y+Z =161 HY+Z=13B H Z+V=0CC H(1) 不正确不正确不正确正确(2)正确正确正确溢出12. 试计算下列二进制数为无符号数、原码、反码、补码、8421BCD码时分别代表的数值大小。
微型计算机原理习题及解答Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】微机原理习题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:微型计算机系统:包括微型计算机的硬件系统和必要的系统软件。
微型计算机的硬件系统包括:微型计算机和外围设备。
微型计算机:主要是由微处理器(MPU)、存储器(ROM、RAM)、I/O接口、系统总线组成。
微处理器(MPU):是用微电子技术将中央处理器(CPU)集成在一块芯片中制成的超大规模集成电路(IC),从逻辑的角度看,其内部主要包括:运算器(或称算术逻辑单元(ALU))、控制器和一定数量的寄存器组成。
2、控制总线传输的信号大致有哪几种答:控制总线用来传输控制信号,协调各部件之间的工作;控制总线是双向的;控制总线包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的控制信号,如读信号、写信号和中断响应信号等;控制总线还包括其他部件送到CPU的信号,比如,时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号等。
3、微型计算机采用总线结构有什么优点答:采用总线结构的优越性主要表现在两个方面:①简化系统的设计,使CPU、RAM、ROM、I/O接口的设计简单化、标准化,使复杂的硬件系统变为面向总线的单一关系。
②方便系统的硬件扩充——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。
4、简述8086 CPU的逻辑结构。
答:从逻辑功能上,8086分为两部分:总线接口部件BIU(Bus Interface Unit);执行部件EU(Execution Unit)。
其中,总线接口部件包括:地址加法器、段寄存器组、IP指针、指令队列缓冲器、和输入输出控制电路;执行部件包括:运算器、通用寄存器组、标志寄存器、和执行部分的控制电路。
5、 8086/8088 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:传统的计算机都是按照下面3个步骤循环工作的:①从指令指针所指的内存单元中取一条指令送到指令寄存器。
②对指令进行译码,而指令指针进行增值,以指向下一条指令的地址。
③执行指令。
如果所执行的是转移指令、调用指令或者返回指令,则重新设置指令指针的值,以指向下一条要执行的指令。
而8086/8088指令的执行是流水线方式,取指令和执行指令是并行工作的,工作效率大大提高,从而大大提高了CPU的执行速度。
6、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10MHz,那么,它的一个时钟周期为多少一个基本总线周期为多少答:为了取得指令或进行数据的传送,CPU的总线接口部件需要执行一系列的操作,这些操作所经历的时间叫一个总线周期。
在8086/8088中,一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成,分别称为4个状态,即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。
时钟周期是CPU 的时序基本时间计量单位,它由计算机主频决定。
如果8086的主频为10MHz ,1个时钟周期就是100ns ;1个最基本的总线周期是400ns 。
7、 在对存储器和I /O 设备读写时,要用到IOR 、IOW 、MR 、MW 信号,最小模式时可用怎样的电路由CPU 的RD 、WR 、和M/IO 信号得到 请画出逻辑图。
8、 结合8086CPU 的总线周期,说明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 答:8086/8088的AD15~AD0是地址数据分时复用线,必须用地址锁存器在T1状态对地址信号进行锁存。
地址锁存允许信号ALE 输出端,是8086/8088提供给地址锁存器8282(或74LS373)的控制信号,高电平有效,在任何一个总线周期的T1状态,该引脚输出有效高电平,以表示当前在地址/数据复用总线上输出的是地址信息,地址锁存器将ALE 作为锁存信号,对地址进行锁存,锁存器的输出端形成系统的地址总线。
在T2~T4期间,锁存器输出的地址总线保持稳定,复用总线上的数据传输不会影响地址信号,这样就有效地分离了数据总线和地址总线。
9、 8086的存储器空间最大可以为多少 怎样用 16 位寄存器实现对 20 位地址的寻址 答:8086CPU 的地址总线宽度是20条地址线,故他的存储器寻址空间最大为1MB (220)。
16位的段寄存器值和16位的偏移量形成20位物理地址的算法是:物理地址 = 段地址×16 + 偏移量实际上这个操作是在CPU 的总线接口部件中由地址加法器自动完成的。
10、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: 根据 物理地址 = 段地址×16 + 偏移量 所以有指向物理地址21F00H 的CS 值和IP 值不是唯一的,可以有很多种组合。
11、 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: 对于 8086/8088来讲,INTA 信号是位于2个连续总线周期中的两个负脉冲,在每个总线周期的T2、T3和Tw 状态,INTA 端为低电平。
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 便得到了有关此中断请求的详尽信息。
12、 8086最多可有多少种中断 按照产生中断的方法分为哪两大类答: 8086/8088有一个强有力的中断系统,可以处理256种不同的中断,每个中断对应一个类型码,256种中断对应的中断类型码为0~255 。
从产生中断的方法来分,中断可以分为两大类:一类叫硬件中断:由中断信号来触发;一类叫软件中断:由中断指令来触发;13、 非屏蔽中断有什么特点可屏蔽中断有什么特点 分别用在什么场合答: 非屏蔽中断是通过CPU 的NMI(Non-Maskable Interrupt)引腿进入的,它不受中断允许标志IF 的屏蔽,并且在整个系统中只能有一个非屏蔽中断;可屏蔽中断是通过CPU 的INTR(Interrupt)引腿进入的,并且只有当中断允许标志IF 为1时,可屏蔽中断才能进入,如果中断允许标志IF 为0,则可屏蔽中断受到禁止。
14、 什么叫中断向量 它放在哪里 对应于中断类型号1CH 的中断向量存放在哪里 如果1CH 的中断处理子程序从5110H :2030H 开始,则中断向量应怎样存放M/IO WR ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 RD MR MW IORIOW 12000H + FF00H 21F00H答:所谓中断向量,实际上就是中断处理子程序的入口地址。
中断向量放在中断向量表中,每个中断向量用4个字节来描述,256个中断向量需要1024字节(即1K 空间),8086/8088的中断向量表位于内存0段的0~3FFH区域。
对应于1CH的中断向量存放在中断向量表种偏移地址为4×1CH = 70H开始的地方,如果1CH的中断处理子程序从5110H:2030H开始,则中断向量从70H开始的存放顺序是:30H、20H、10H、51H。
15、非屏蔽中断处理程序的入口地址怎样寻找答:非屏蔽中断对应的中断类型号固定为2,所以它在中断向量表中的位置是从08H 开始的连续4个字节,依次是:偏移地址的低字节、偏移地址的高字节、代码段地址的低字节、代码段地址的高字节。
16、叙述可屏蔽中断的响应过程,一个可屏蔽中断(或者非屏蔽中断)响应后,堆栈顶部四个单元中是什么内容答:A)响应条件当CPU在INTR引腿上接收到一个高电平的中断请求信号;当前的中断允许标志为1。
B)响应时序CPU在当前指令执行完以后,开始响应外部的中断请求;CPU在其后的连续两个总线周期中,各往INTA引腿上发两个负脉冲外设接口接到第二个负脉冲以后,立即往数据线上给CPU送来中断类型码。
C)CPU在响应外部中断、并进入中断子程序的过程中,要依次作下面几件事:①从数据总线上读取中断类型码,将其存入内部暂存器。
②将标志寄存器的值推入堆栈。
③把标志寄存器的中断允许标志IF和单步标志TF清零。
④将断点保护到堆栈中先压入CS再压入IP。
所谓断点,就是指响应中断时,主程序中当前指令下面的一条指令的地址,包括代码段寄存器CS的值和指令指针IP的值。
只有保护了断点,才能在中断处理子程序执行完以后,正确返回到主程序继续执行。
⑤根据得到的中断类型码,计算中断向量在中断向量表中的位置,并将前两个字节中的内容装入IP,将后两个字节中的内容装入CS,这样,CPU转入了对中断处理子程序的执行。
根据中断响应的过程可知,一个可屏蔽中断(或者非屏蔽中断)响应后,堆栈顶部四个字节的内容是主程序中的断点地址(CS:IP)。
17、软件中断有哪些特点在中断处理子程序和主程序的关系上,软件中断和硬件中断有什么不同之处答:软件中断的特点如下①用一条指令进入中断处理子程序,并且,中断类型码由指令提供。
②进入中断时,不需要执行中断响应总线周期,也不从数据总线读取中断类型码。
③不受中断允许标志IF的影响,也就是说,不管IF是1还是0,软件中断均可执行。
④正在执行软件中断时,如果有外部硬件中断请求(非屏蔽中断请求或IF=1时的可屏蔽中断请求),会在执行完当前指令后立即给予响应。
在中断处理子程序和主程序的关系上,软件中断和硬件中断的不同之处在于:硬件中断有随机性,而软件中断没有随机性。
18、 IBM PC/XT系统中,哪个区域用来存放中断向量在 FFFF0H到FFFFFH单元中存放什么内容答:在IBM PC/XT系统中,中断向量存放在0000:0000H ~ 0000:03FFH区间;在FFFF0H到FFFFFH单元中存放复位初始化指令,一般在这里放一条跳转指令,跳到系统BIOS的开始部分。
19、虚拟存储器是一种什么样的存储器 80386的虚拟存储器可以有多大容量答:所谓虚拟存储器就是系统中有一个速度较快的、容量比较小的内部主存储器,还有一个速度较慢但容量很大的外部存储器,通过存储管理机制,使两者有机地、灵活地结合在一起,这样从程序员的角度看,系统中似乎有一个容量非常大的、速度也相当快的主存储器,但它并不是真正的物理上的主存,故称为虚拟存储器。
80386的虚拟存储器容量可高达64TB(64太字节),这样,就可以运行要求存储器容量比实际主存储器容量大得多的程序。
20、 80386的MMU功能块具体有什么功能逻辑地址、线性地址、物理地址分别由其中什么部件管理答: MMU的功能就是实现存储器的管理,它由分段部件SU 和分页部件PU和总线接口部件BIU组成。
逻辑地址由指令预取部件(IPU)、执行部件(EU)产生;SU管理面向程序员的逻辑地址空间,并且将逻辑地址转换为线性地址;PU管理物理地址空间,将分段部件或者指令译码部件产生的线性地址转换为物理地址。