微型计算机系统原理及应用-第五版-课后习题全部答案--周明德版
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微机原理课后作业答案(第五版)6、[+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=10101011B10、微型计算机基本结构框图微处理器通过⼀组总线(Bus)与存储器和I/O接⼝相连,根据指令的控制,选中并控制它们。
微处理器的⼯作:控制它与存储器或I/O设备间的数据交换;进⾏算术和逻辑运算等操作;判定和控制程序流向。
存储器⽤来存放数据和指令,其内容以⼆进制表⽰。
每个单元可存8位(1字节)⼆进制信息。
输⼊——将原始数据和程序传送到计算机。
输出——将计算机处理好的数据以各种形式(数字、字母、⽂字、图形、图像和声⾳等)送到外部。
接⼝电路是主机和外设间的桥梁,提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等各种功能。
总线:从CPU和各I/O接⼝芯⽚的内部各功能电路的连接,到计算机系统内部的各部件间的数据传送和通信,乃⾄计算机主板与适配器卡的连接,以及计算机与外部设备间的连接,都要通过总线(Bus)来实现。
13、8086有20根地址线A19~A0,最⼤可寻址220=1048576字节单元,即1MB;80386有32根地址线,可寻址232=4GB。
8086有16根数据线,80386有32根数据线。
1、8086外部有16根数据总线,可并⾏传送16位数据;具有20根地址总线,能直接寻址220=1MB的内存空间;⽤低16位地址线访问I/O端⼝,可访问216=64K个I/O端⼝。
另外,8088只有8根数据总线2、8086 CPU由两部分组成:总线接⼝单元(Bus Interface Unit,BIU)BIU负责CPU与内存和I/O端⼝间的数据交换:BIU先从指定内存单元中取出指令,送到指令队列中排队,等待执⾏。
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: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: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。
③当指令队列已满,而且执行部件又没有总线访问请求时,总线接口部件便进入空闲状态。
④在执行转移指令、调用指令和返回指令时,由于程序执行的顺序发生了改变,不再是顺序执行下面一条指令,这时,指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了。
遇到这种情况,指令队列中的原有内容将被自动消除,总线接口部件会按转移位置往指令队列装入另一个程序段中的指令。
3.8086/8088 CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?标志寄存器F有哪些标志位?各在什么情况下置位?解答:标志寄存器F的标志位:①控制标志:OF、DF、IF、TF;②状态标志:SF、ZF、AF、PF、CF。
标志寄存器F的各标志位置位情况:· CF:进位标志位。
做加法时出现进位或做减法时出现借位,该标志位置1;否则清0。
·PF:奇偶标志位。
当结果的低8位中l的个数为偶数时,该标志位置1;否则清0。
李伯成《微机原理》习题第一章本章作业参考书目:①薛钧义主编《微型计算机原理与应用——Intel 80X86系列》机械工业出版社2002年2月第一版②陆一倩编《微型计算机原理及其应用(十六位微型机)》哈尔滨工业大学出版社1994年8月第四版③王永山等编《微型计算机原理与应用》西安电子科技大学出版社2000年9月1.1将下列二进制数转换成十进制数:X=10010110B=1*27+0*26+0*25+1*24+0*23+1*22+1*21 +0*21=128D+0D+0D+16D+0D+0D+4D+2D=150DX=101101100B=1*28+0*27+1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+0*20=256D+0D+64D+32D+0D+16D+4D+0D=364DX=1101101B=1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21 +1*20=64D+32D+0D+8D+4D+0D+1D=109D1.2 将下列二进制小数转换成十进制数:(1)X=0.00111B=0*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+1*2-5=0D+0D+0.125D+0.0625D+0.03125D=0.21875D(2) X=0.11011B=1*2-1+1*2-2+0*2-3+1*2-4+1*2-5=0.5D+0.25D+0D+0.0625D+0.03125D=0.84375D(3) X=0.101101B=1*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+0*2-5+1*2-6=0.5D+0D+0.125D+0.0625D+0D+0.015625D=0.703125D1.3 将下列十进制整数转换成二进制数:(1)X=254D=11111110B(2)X=1039D=10000001111B(3)X=141D=10001101B1.4 将下列十进制小数转换成二进制数:(1)X=0.75D=0.11B(2) X=0.102 D=0.0001101B(3) X=0.6667D=0.101010101B1.5 将下列十进制数转换成二进制数(1) 100.25D= 0110 0100.01H(2) 680.75D= 0010 1010 1000.11B1.6 将下列二进制数转换成十进制数(1) X=1001101.1011B =77.6875D(2) X=111010.00101B= 58.15625D1.7 将下列二进制数转换成八进制数(1)X=101011101B=101‘011‘101B=535Q(2) X=1101111010010B=1‘101‘111‘010‘010B=15722Q(3) X=110B=6Q1.8 将下列八进制数转换成二进制数:(1)X=760Q=111'110'000B(2)X=32415Q=11'010'100'001'101B1.9 将下列二进制数转换成十六进制数:X=101 0101 1110 1101B= 5 5 E D HX= 1100110101'1001B= 11 0011 0101 1001B= 3 3 5 9HX= 1000110001B= 10 0011 0001 B= 2 3 1 H1.10 将下列十六进制数转换成二进制数:X= ABCH= 1010 1011 1100 BX=3A6F.FFH = 0011 1010 0110 1111.1111 1111BX= F1C3.4B =1111 0001 1100 0011 . 0100 1011B1.11 将下列二进制数转换成BCD码:(1) X= 1011011.101B= 1'011'011.101B= 91.625d=1001 0001.0110BCD(2) X=1010110.001B= 1‘010‘110.001 =126.1 BCD1.12 将下列十进制数转换成BCD码:(1)X=1024D=0001 0000 0010 0100 BCD(2)X=632 = 0110 0011 0010 BCD(3)X= 103 = 0001 0000 0011 BCD1.13 写出下列字符的ASCI I码:A 41H 65D 0100 0001B9 39H 47D* 2AH 42D= 3DH 45D!21H 33D1.14 若加上偶校验码,下列字符的ASCII码是什么?字符原码加上偶校验码之后B 42H,0100 0010B 42H,0100 0010B4 34H,0011 0100B B4H,1011 0100B7 37H,0011 0111B B7H,1011 0111B= 3DH,0011 1101B BDH,1011 1101B!21H,0010 0001B 21H,0010 0001B?3FH 0011 1111B 3FH,0011 1111B1.15 加上奇校验,上面的结果如何?字符原码加上奇校验码之后B 42H,0100 0010B C2H,1100 0010B4 34H,0011 0100B 34H,0011 0100B7 37H,0011 0111B 37H,0011 0111B= 3DH,0011 1101B 3DH,0011 1101B!21H,0010 0001B A1H,1010 0001B?3FH 0011 1111B BFH,1011 1111B1.16 计算下式:(1)[‗B‘/2+ABH-11011001B]*0.0101BCD=(42H/2+ABH-D9H)*0.21 BCD = = F3H*0.21 BCD =(-DH) *0.21 BCD= -2.73D(2) 3CH –[(84D)/(16Q)+‘8‘/8D]= 60D-[84D/14D+(56/8)]=60D-[13]D==47D1.17 对下列十进制数,用八位二进制数写出其原码、反码和补码:(正数的反码与原码相同,负数的反码除符号位之外其余各位按位取反。
微机原理第五版6-10章习题解答第6章习题解答(P271)⒊依照编程方式的不同,ROM分为哪几类?各有何特点(重点说明E2PROM与FLASH存储器的区别)?解:依照编程方式的不同,ROM分为三类:⑴掩膜型ROM(ROM),其特点是:用户将要写入芯片的数据提供给芯片生产商,在生产该芯片的最后一道掩膜工艺时,将数据写入芯片,用户以后只能读出不能写入;⑵现场可编程ROM(PROM),其特点是:由于内部器件的一次性编程,不可再生特性,所以用户只可在现场一次性对芯片编程,不能更改;⑶可改写的ROM(EPROM),其特点是:用户可多次对其编程。
其中用紫外线擦除再用电编程的EPROM,必须从用户板上拆下后用紫外线照射擦除,再用专用编程器对其进行改写,使用不方便,目前很少使用;可用电擦除的E2PROM,可在用户板上用电信号对其进行字节或全部擦除和改写,使用很方便;FLASH是一种新型的电擦除EPROM,它具有E2PROM的所有特性,还具有集成度高,速度快,成本低等特点,是目前使用最广泛的ROM存储器。
⒍对下列RAM芯片组排列,各需要多少个RAM芯片?多少个芯片组?多少根片内地址线?若和8088 CPU相连,则又有多少根片选地址线?(1) 1K×4位芯片组成16K×8位存储空间;解:当用单片容量为1K×4的RAM组成总容量为16K×8的存储器时:①需要的总芯片数为(16×1024/1×1024)×(8/4)=32(片)②需要的芯片组数为16×1024/1×1024=16 (组)③片内地址线数为log2(210)=10(根)④芯片组选择地址线数为log2(16×210)-10=4 (根)(2) 8K×8位芯片组成512K×8位存储空间。
解:当用单片容量为8K×8位的RAM组成总容量为512K×8的存储器时:①需要的总芯片数为(512×1024/8×1024)×(8/8)=64(片)②需要的芯片组数为512×1024/8×1024=64 (组)③片内地址线数为 log2(8×210)=13(根)④芯片组选择地址线数为log2(512×210)-13=6 (根)⒎某微机系统的RAM存储器由4个模块组成,每个模块的容量为128KB,若4个模块的地址连续,起始地址为10000H,则每个模块的首末地址是什么?解:根据题意,128KB模块的末地址为217-1=1FFFFH,所以各模块的首末地址分别为:模块1首地址:10000H,末地址:10000H+1FFFFH=2FFFFH模块2首地址:30000H,末地址:30000H+1FFFFH=4FFFFH模块3首地址:50000H,末地址:50000H+1FFFFH=6FFFFH模块4首地址:70000H,末地址:70000H+1FFFFH=8FFFFH⒏设有4K×4位SRAM芯片及8K×8位EPROM芯片,欲与8088 CPU组成16K×8位的存储器空间,请问需要此SRAM及EPROM多少片?它们的片内地址线及片选地址线分别是多少根?假若该16K×8位存储器空间连续,且末地址为FFFFFH,请画出SRAM、EPROM与8088 CPU的连线,并写出各芯片组的地址域。
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=0000000100000000B,134D=106H=0000000100000110B{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=(001100100111)BCD,1256D=(0001001101010110)BCD{杨艺答}:1256D=(0001001001010110)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。
微机课后习题答案第一章:1.1 IA- 32结构微处理器直至Pentium4,有哪几种?8086. 80286.80386.80486.Pentium.Pentium MMX. Pentium Pro. Pentium Ⅱ. Pentium Ⅲ1.2 80386和8086在功能上有哪些区别?(1)从16位扩展为32位(2)从保护模式到实模式(3)片内存储管理单元1.3 80486和80386在功能上有哪些区别浮点支持1.4 Pentium相对于80486在功能上有什么扩展?(1)页从4KB扩展到4MB(2)内部寄存器仍是32位,但为了加快数据传送,内部数据总线是128和256位,外部数据总线是64位(3)增加了可编程中断控制器,以支持多个奔腾处理器系统(4)Pentium MMX引入了多媒体扩展指令集技术(MMX)1.5 Pentium Ⅱ以上的处理器采用了什么结构。
P6系列的超标量微结构。
1.6徽处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?微处理器:将cpu集成在一块集成电路芯片上。
微型计算机:由微处理器,存储器,输入输出接口电路和输入输出设备组成。
微型计算机系统:由微型计算机与运行、管理、维护计算机的软件组成。
1.7 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?组成:内部寄存器阵列,累加器和算术逻辑单元,指令寄存器,指令译码器和控制信号的产生电路。
功能:进行算术逻辑运算,控制计算机按照程序的规定运行。
1.8 微型计算机采用总线结构的优点。
增加了数据传送了灵活性,减少了芯片之间的连线,因而减少了连线所占的面积。
且总线可以标准化,有利于工业生产和兼容。
1.9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?区别:数据总线是双向的,地址总线是单向的。
区分:地址总线和数据总线是分时复用的,它们主要靠信号的时序来区分,通常在读写数据时,先发送地址,然后再将数据送到数据总线上。
《微机原理与接口》课程习题及参考答案2012年秋季第一章习题(教材P29)作业11.1 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】把CPU(运算器和控制器)集成在一个芯片上,即为微处理器。
微处理器加上部分存储器和外设(或外设接口)就构成了微型计算机。
微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成微型计算机系统。
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主要由算术逻辑单元、指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列、寄存器组、标志寄存器等组成。
CPU主要功能是进行算术逻辑运算,以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
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,减少了连线;而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。
1.4 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组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】数据总线是双向的,地址总线是单向的。
采用数据和地址线复用,主要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时,在复用的总线上先输出地址信息,然后再传送数据。
第二章习题(教材P43)作业22.9 8086的基本程序执行寄存器是由哪些寄存器组成的?【解】8086的基本程序执行寄存器组成如下:⑴ 8个通用寄存器:可用于存放操作数和指针。
⑵ 4个段寄存器:保存段基值(或段选择子)。
⑶ 1个标志寄存器:保存状态位和控制标志位。
⑷ 1个指令指针寄存器:存放下一条要执行的指令的指针。
2.13 如何形成指令中的各种条件码?【解】指令中的条件码,即标志寄存器中的状态标志。
它们主要由算术和逻辑运算指令设置或清除。
也有设置和清除某些状态标志位的专用指令。
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 = 1200H×16 + 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。
第一部分习题解答(一)习题一解答【习题一】1、解释下列术语:(1)微处理器、微型计算机和微型计算机系统;(2)溢出;(3)I/O接口。
2、对于下列二进制数,如果为无符号数,值为多少?如果为带符号数,值又为多少?(1)01011010 (2)10110110 (3)10001101 (4)111110013、求下列机器数的原码、反码和补码。
(1)01000000 (2)01111101 (3)10000010 (4)111111114、对于下列十进制数,采用8位补码计算,判断下列运算是否溢出。
(1)(-76)+65 (2)(-76)-65 (3)76-(-65)(4)76+(-65)5、完成下列无符号数的运算,并转换为十进制数进行核对。
(1)10011010+00101101 (2)11001000-00001101(3)1101×1010 (4)11000011÷01016、写出下列字符串的ASCII码值;This is an English book.答案【习题一】1、(1)微处理器:是微型计算机的核心,其基本功能是进行数据的算术运算和逻辑运算,暂存数据并控制和指挥其他部件协调一致的工作。
由算术逻辑单元、控制器、寄存器陈列等组成;微型计算机:由微处理器、内存储器、I/O接口电路及系统产品线组成;微计算机系统包括硬件系统(中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口和输入输出设备等部件)和软件系统(软件系统包括系统软件和应用软件两部分)两部分。
(2)溢出:指计算机中用有限位的二进制来表示数据,在运算过程中,可能使用运算结果超出有限位的表示的范围,即为溢出。
(3)I/O接口:I/O接口电路是介于计算机和外部设备之间的电路。
I/O接口电路基本功能:1)缓存数据,使各种速度的外部设备与计算机速度相匹配;2)信号变换,使各种电气特性不同的外部设备与计算机相连接;3)联络作用,使外部设备的输入输出与计算机操作同步。
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。
第1章习题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。
1.7 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。
第2章习题2.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。
答:触发器是存放一位二进制数字信号的基本单元。
触发器是计算机的记忆装置的基本单元,也可以说是记忆细胞。
触发器可以组成寄存器,寄存器又可以组成存储器。
寄存器和存储器统称为计算机的记忆装置。
(2)其符号分别表示如下:2.4 累加器有何用处?画出其符号。
答:累加器作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。
2.5 三态输出电路有何意义?其符号如何画?答:三态输出电路使得一条信号传输线既能与一个触发器接通,也可以与其断开而与另外一个触发器接通,从而使得一条信号线可以传输多个触发器的信息。
2.6 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?答:(1)L门:高电平时使数据装入、低电平时数据自锁其中的电路;E门:E门即三态门,当选通端E门为高电平时,可将信息从A端送到B端。
(2)L门专管对寄存器的装入数据的控制,而E门志管由寄存器输出数据的控制。
《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、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】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6章习题解答(P271)⒊依照编程方式的不同,ROM分为哪几类?各有何特点(重点说明E2PROM与FLASH存储器的区别)?解:依照编程方式的不同,ROM分为三类:⑴掩膜型ROM(ROM),其特点是:用户将要写入芯片的数据提供给芯片生产商,在生产该芯片的最后一道掩膜工艺时,将数据写入芯片,用户以后只能读出不能写入;⑵现场可编程ROM(PROM),其特点是:由于内部器件的一次性编程,不可再生特性,所以用户只可在现场一次性对芯片编程,不能更改;⑶可改写的ROM(EPROM),其特点是:用户可多次对其编程。
其中用紫外线擦除再用电编程的EPROM,必须从用户板上拆下后用紫外线照射擦除,再用专用编程器对其进行改写,使用不方便,目前很少使用;可用电擦除的E2PROM,可在用户板上用电信号对其进行字节或全部擦除和改写,使用很方便;FLASH是一种新型的电擦除EPROM,它具有E2PROM的所有特性,还具有集成度高,速度快,成本低等特点,是目前使用最广泛的ROM存储器。
⒍对下列RAM芯片组排列,各需要多少个RAM芯片?多少个芯片组?多少根片内地址线?若和8088 CPU相连,则又有多少根片选地址线?(1) 1K×4位芯片组成16K×8位存储空间;解:当用单片容量为1K×4的RAM组成总容量为16K×8的存储器时:①需要的总芯片数为(16×1024/1×1024)×(8/4)=32(片)②需要的芯片组数为16×1024/1×1024=16 (组)③片内地址线数为log2(210)=10(根)④芯片组选择地址线数为log2(16×210)-10=4 (根)(2) 8K×8位芯片组成512K×8位存储空间。
解:当用单片容量为8K×8位的RAM组成总容量为512K×8的存储器时:①需要的总芯片数为(512×1024/8×1024)×(8/8)=64(片)②需要的芯片组数为512×1024/8×1024=64 (组)③片内地址线数为 log2(8×210)=13(根)④芯片组选择地址线数为log2(512×210)-13=6 (根)⒎某微机系统的RAM存储器由4个模块组成,每个模块的容量为128KB,若4个模块的地址连续,起始地址为10000H,则每个模块的首末地址是什么?解:根据题意,128KB模块的末地址为217-1=1FFFFH,所以各模块的首末地址分别为:模块1首地址:10000H,末地址:10000H+1FFFFH=2FFFFH模块2首地址:30000H,末地址:30000H+1FFFFH=4FFFFH模块3首地址:50000H,末地址:50000H+1FFFFH=6FFFFH模块4首地址:70000H,末地址:70000H+1FFFFH=8FFFFH⒏设有4K×4位SRAM芯片及8K×8位EPROM芯片,欲与8088 CPU组成16K×8位的存储器空间,请问需要此SRAM及EPROM多少片?它们的片内地址线及片选地址线分别是多少根?假若该16K×8位存储器空间连续,且末地址为FFFFFH,请画出SRAM、EPROM与8088 CPU 的连线,并写出各芯片组的地址域。
《微机原理及应用》各章习题参考答案第1章微型计算机概论一、填空题1. 微机硬件系统主要由CPU、(存储器)、(总线)、(输入输出接口)和输入输出设备组成。
2. 冯·诺依曼计算机的核心原理是(存储程序原理)3. 完成下列数制的转换1)10100110B=( 166 )D=( A6H )H2)223.25 =( 11011111.01 )B=( DF.4 )H3)1011011.101B=( 5B.A )H=(1001 0001.01100010 0101 )BCD4. 已知[X]补5. 已知A=10101111,B=01010000,则A∧B的结果为( 00000000 ) B=86H,则X的十进制表示形式为( -122 )6. -29H的8位二进制反码是(11010110 )B7.字符4的ASCII码=( 34 )H二、简答题1.冯.诺依曼计算机的结构是怎样的,主要特点有哪些?解:将计算机设计为由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5个部分组成,所有的执行都以运算器为核心,采用存储程序工作原理。
2. 已知X=-1101001B,Y=-1010110B,用补码方法求X-Y=?解:[X-Y]补=[X+(-Y)]补= [X]补+[-Y] [X]补原=11101001B [X]补 [-Y]=10010111B原=01010110B=[-Y] [X-Y]补补= [X]补+[-Y]补X-Y=[[X-Y]=11101101B补]补=10010011=-0010011=-193. 写出下列真值对应的原码和补码的形式:1)X=-1110011B2)X=-713)X=+1001001B解:1)[X]原码=11110011B , [X]补码=10001101B2)[X]原码=11000111B, [X]补码=10111001B3)[X]原码=01001001, [X] 补码=01001001B=?4. 已知X和Y的真值,求[X+Y]补1)X=-1110111B Y=+1011010B2)X=56 Y=-215. 若与门的输入端A、B、C的状态分别为1、0、1,则该与门的输出端状态为?若将这3位信号连接到或门,那么或门的输出又是什么状态?解:由与和或的逻辑关系知,若“与”门的输入端有一位为“0”,则输出为“0”;若“或”门的输入端有一位为“1”,则输出为“1”。
第1章作业答案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:把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微处理器。
微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了微型计算机。
微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。
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主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。
其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
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、减少了连线。
而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。
1.4 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:数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。
8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。
它们主要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。
1.8在给定的模型中,写出用累加器的办法实现15×15的程序。
解:LD A, 0LD H, 15LOOP:ADD A, 15DEC HJP NZ, LOOPHALT第 2 章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种?解:80386、30486、Pentium、Pentium Pro、Peruium II 、PentiumIII、Pentium4。
2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?解:IA一32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。
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。
第一章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(CPU),由运算器和控制器组成。
运算器完成算术运算和逻辑运算,控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作。
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。
微型计算机系统包括微型计算机硬件和软件。
1-4.说明位、字节、字长的概念及它们之间的关系。
【解】(1) 位(bit)。
位是计算机所能表示的最基本最小的数据单位。
它只能有两种状态“0”和“1”,即二进制位。
(2) 字(Word)。
计算机中作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数,是计算机中信息的基本单位。
(3) 字长(Word Length)。
计算机中每个字所包含的二进制位数称为字长。
它们之间的关系:字由位构成,字长指每个字所包含的位的个数。
1-5.32位机和准32位机区别32位机指该机的数据总线宽度为32位,准32位机为芯片内部数据总线宽度是32位,片外则为16位的cpu第二章2-1 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。
运算器完成算术运算和逻辑运算;控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作;存储器存放原始数据、中间结果和最终结果以及程序;输入设备、输出设备与外界交换信息。
2-2.CPU在内部结构上由哪几部分组成,CPU应具备什么功能?【解】微处理器(CPU)由运算器和控制器组成。
CPU应具备的功能:对数据进行处理并对处理过程进行控制。
2-3 4,6,8,1,9,7,2,5,10,32-7:第16字为70A0:DE05 末物理地址为70A00+DE05=7E8052-8.①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。