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郑州⼤学《微型计算机原理及应⽤》课后习题答案《微型计算机原理及应⽤》习题解答第⼀章基础知识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、RA、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】ADD AL,12H指令的取指过程：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MEMR；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。
第七章微计算机的中断系统7-1 什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？解：处理机可处理的每种中断的编号为中断类型。
中断向量是指中断处理程序的入口地址，由处理机自动寻址。
中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。
在8086系统中，中断类型码乘4可得到向量表的入口，从此处读出4字节内容即为中断向量。
7-2 什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？解：硬件中断通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。
硬件中断一般由中断控制器提供中断类型码，处理机自动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序，不需外部提供信息。
7-3 试叙述基于8086/8088的微机处理硬件中断的过程。
解：以INTR中断请求为例。
当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完毕且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，清除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行，完成INTR中断请求的响应过程。
7-4 在PC机中如何使用“用户中断”入口请求中断和进行编程？解：PC机中分配用户使用的中断是IRQ9，经扩展槽B40h亿引出，故把用户的中断请求线连接到B40h上。
在应用程序中，利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对于0AH类型中断对应的中断向量表中去。
在应用程序中把主片8259A D2屏蔽位清零，把从主片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR2、从片的IR1可以输入中断请求。
第1章计算机基础知识教材习题解答1. 计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。
计算机中，通过数字化编码技术，对所表示的数值、文字、符号及控制信息等进行数字编码，这种数字化表示方法不仅要适合于人的自然习惯，同时要满足机器中所用器件、线路的工作状态以及数据可靠传输与易于校验纠错等方面的要求。
一个具有两种不同的稳定状态且能相互转换的器件，就可以用来表示一位二进制数，所以表示二进制的器件易于制造且工作可靠，并且二进制数的运算规则也最简单，因此目前计算机中均采用二进制数来表示各种信息及进行信息处理。
2. 写出下列用原码或补码表示的机器数的真值：(1)01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110【解】[X]补＝01101101＝＋109(1) [X]原＝01101101＝＋109[X]补＝10001101＝－115(2) [X]原＝10001101＝－13(3) [X]原＝01011001＝＋89[X]补＝01011001＝＋89[X]补＝11001110＝－50(4) [X]原＝11001110＝－783. 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。
第1章计算机基础知识教材习题解答1. 计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。
计算机中，通过数字化编码技术，对所表示的数值、文字、符号及控制信息等进行数字编码，这种数字化表示方法不仅要适合于人的自然习惯，同时要满足机器中所用器件、线路的工作状态以及数据可靠传输与易于校验纠错等方面的要求。
一个具有两种不同的稳定状态且能相互转换的器件，就可以用来表示一位二进制数，所以表示二进制的器件易于制造且工作可靠，并且二进制数的运算规则也最简单，因此目前计算机中均采用二进制数来表示各种信息及进行信息处理。
2. 写出下列用原码或补码表示的机器数的真值：(1)01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110【解】(1) [X]原＝01101101＝＋109 [X]补＝01101101＝＋109(2) [X]原＝10001101＝－13 [X]补＝10001101＝－115(3) [X]原＝01011001＝＋89 [X]补＝01011001＝＋89(4) [X]原＝11001110＝－78 [X]补＝11001110＝－50 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。
微型计算机原理与应用习题集及答案微型计算机原理与应用习题集目录第1章概述 (1)第2章计算机中的数制与编码 (2)第3章微处理器及其结构 (4)第4章 8086/8088CPU指令系统 (9)第5章汇编语言程序设计 (17)第6章存储器系统 (27)第7章中断技术 (31)第8章输入/输出接口技术 (37)第9章串行通信技术及其接口芯片 (42)模拟试题（一） (44)参考答案 (48)模拟试题（二） (49)参考答案 (52)模拟试题（三） (53)参考答案 (56)河南理工大学 2006--2007 学年第 1 学期 (58)参考答案 (61)近年来某高校硕士研究生入学试题 (63)参考答案 (66)近年某高校研究生入学考试试题 (70)参考答案 (74)近年某高校攻读硕士学位研究生试题 (75)参考答案 (77)第1章概述一、填空题1．电子计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。
2．运算器和控制器集成在一块芯片上，被称作CPU。
3．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。
4．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统总线（或通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢78（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为内部总线。
5．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。
二、简答题1．简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，它本身具有运算能力和控制功能，对系统的性能起决定性的影响。
微处理器一般也称为CPU；微计算机是由微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线组成的裸机系统。
微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系统。
5．乱序执行技术为了进一步提高处理速度，Pentium Pro和Power PC等新推出的高档微处理器采用了一种乱序执行技术来支持其超流水线设计。
乱序执行技术就是允许指令按照不同于程序中指定的顺序发送给执行部件，从而加速程序执行过程的一种最新技术。
它本质上是按数据流驱动原理工作（传统的计算机都是按指令流驱动原理工作的），根据操作数是否准备好来决定一条指令是否立即执行。
不能立即执行的指令先搁置一边，而把能立即执行的后续指令提前执行。
6．RISC技术RISC（精简指令集计算）的着眼点是增加内部寄存器的数量、简化指令和指令系统。
它选用那些最常使用的简单指令，使指令数目减少，从而使指令长度和指令周期进一步缩短。
这样，以前由硬件和复杂指令实现的工作，现在由用户通过简单指令来实现，这就降低了硬件的设计难度，有利于进一步提高芯片集成度和工作速度，也为将来采用性能更好但加工难度较大的半导体材料带来希望。
7．多媒体技术多媒体技术是指用计算机来存储、管理和处理多种信息和信息媒体（载体）的技术。
这些信息与媒体可以是数字、文字、声音、图像、动画、视频图像等。
需要强调的是，这里所说的信息都是数字化的，通过计算机来完成它们的存储、加工和还原。
1.1.4 微型计算机的应用计算机用途广泛，归纳起来有以下几方面。
1．科学计算科学计算（或数值计算）是指利用电子计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算，如卫星运行轨迹、水坝应力、气象预报、油田布局、潮汐规律等，这是计算机最早的也是最重要的应用领域。
在科学技术和工程设计中，存在着大量的类型各异的数学问题，利用电子计算机计算速度快、计算精度高、具有大存储容量以及能够连续运算的特点，可以大大提高人们解决数学问题的效率，甚至可以解决原先靠人工无法解决的科学计算问题。
随着计算机性能的不断提高，计算模拟已成为继理论分析、实验验证之后的第三个科学研究手段。
2．数据处理数据处理（或信息处理）是指利用电子计算机来对在生产组织、企业管理、市场分析、情报检索等过程中存在的大量数据进行收集、存储、归纳、分类、整理、检索、统计、分析、列表、图形化输出等的加工过程。
1837.5.2 8237内部结构及引脚8237A DMA 控制器有4个独立的通道，每个通道均有64KB 寻址与计数能力，并且可以用级联方式来扩充更多的通道。
它允许在外部设备与系统存储器以及系统存储器之间直接变换信息，其数据传送率可达1.5MB/s 。
它提供了多种控制方式和操作模式，大大增强了系统的性能，8237A 是一个高性能通用可编程的DMAC 。
1．8237A 的引脚8237A DMA 控制器是一个40个引脚的双列直插式组件，如图7-13所示。
由于它既作主控者又作受控者，故其外部引脚设置也独具特色，它的I/O 读/写线（IOR 、IOW ）和地址线（A 0～A 3）是双向的，另外，还设置了存储器读/写线（MEM 、MEMV ）和16位地址输出线（DB 0～DB 7、A 0～A 7）。
这些都是其他I/O 接口芯片所没有的。
下面对各引脚功能加以说明。
DREQ 0～DREQ 3：外部设备对4个独立通道0～3的DMA 服务请求，由申请DMA 传送的设备发出，可以是高电平或低电平有效，由程序选定。
它们的优先级是按DREQ 0最高，DREQ 3最低的顺序排列的。
DACK 0～DACK 3：8237控制器发给I/O 设备的DMA 应答信号，有效电平可高可低，由编程选定，在PC 系列中将DACK 编程为低电平有效，系统允许多个DREQ 信号同时有效，即可以几个外部设备同时提出DMA 申请，但在同一个时间，8237A 只能有一个回答信号DACK 有效，为其服务。
这一点类似于中断请求/中断服务的情况。
HRQ ：总线请求，高电平有效，是由8237A 控制器向CPU 发出的要求接管系统总线的请求。
HLDA ：总线应答，高电平有效，由CPU 发给8237A 控制器。
HLDA 有效时，表示CPU 已让出总线。
IOR /IOW ：I/O 读/写信号，是双向的。
8237A 为主态工作时，它们是输出。
在DMAC 控制下，对I/O 设备进行读/写。
第一章PC系列微机汇编程序的上机过程及基础知识1．汇编程序汇编程序是把用汇编语言编写的源代码翻译成计算机能够识别的机器语言的目标模块。
在汇编过程中有两种汇编程序，其一是小汇编程序ASM，在小汇编程序下汇编语言程序可在64KB的内存条件下运行，小汇编程序不支持宏指令以及有关的功能，只能有限制地使用伪指令。
其二是宏汇编程序MASM，它必须在96KB 以上的内存条件下运行，宏汇编程序、包括小汇编的功能，同时可以使用所有的宏指令和伪指令。
因此通常采用宏汇编程序MASM。
宏汇编程序的功能如下：·检查和编制源程序·生成宏指令；·把初始已经分配地址的目标程序重新分配为其他的地址·检查源程序的错误；·产生源程序语句列表和每个源程序汇编后的目标程序。
在汇编过程中，不运行用户编写的源程序，而是把源程序翻译成机器语言，宏汇编程序在磁盘操作系统DOS下运行。
要建立和运行用户自己编写的汇编语言程序，系统盘上必须有如下文件：全屏幕编辑程序EDIT或其他文字编辑系统；·宏汇编程序MASM.EXE·连接程序LINK.EXE·调试程序DEBUG. .COM2．汇编语言上机的四个步骤当用户编写好汇编语言程序，需要上机调试和运行时需要经过编辑程序、连接程序、调试程序等四个步骤，如图所示。
(1)编辑源程序用全屏幕编辑程序EDIT或其他文字处理系统建立和修改源程序。
在编辑程序状态下用键盘键人汇编语言源程序，用键盘送入的程序是一个ASCII码的信息程序，用存盘命令将在屏幕编辑好的源程序存人磁盘，这样在磁盘上产生了一个后缀为.ASM的源程序文件。
(2)汇编程序机器只能接收机器码，源程序经过编译后可产生机器码的目标文件，后缀为.OBJ，如果在源程序中有任何语法错误，宏汇编将会指出。
经过汇编程序的编译后，实际上可产生三个文件，即：机器码的目标文件.OBJ，列表文件.LST和交叉文件.CRF。
