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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。
第1章（略）第2章(略）第4章4. 1。
用下列芯片构成存储系统，各需要多少个RAM芯片?需要多少位地址作为片外地址译码？设系统为20位地址线，采用全译码方式.(1)512×4位RAM构成16KB的存储系统;(2)1024×1位RAM构成128KB的存储系统；(3)2K×4位RAM构成64KB的存储系统；(4)64K×1位RAM构成256KB的存储系统;解：1) 需要16KB/512×4=64片片外地址译码需11位地址线。
2) 需要128KB/1K×1=1024片片外地址译码需10位地址线。
3）需要64KB/2K×4=64片片外地址译码需9位地址线。
4) 需要256KB/64K×1位=32片片外地址译码需4位地址线。
4. 2. 现有一种存储芯片容量为512×4位，若要用它组成4KB的存储容量,需多少这样的存储芯片？每块芯片需多少寻址线？而4KB存储系统最少需多少寻址线?解:4KB/ 512×4b= 16，需要16片每片芯片需9条寻址线4KB存储系统最少需12条寻址线4. 3。
有－2732EPROM芯片的译码电路如图所示，请计算该芯片的地址范围及存储容量。
图习4－1解：2732的地址范围为11111111000000000000~11111111111111111111=FF000H～FFFFFH，存储容量为4KB。
4。
4。
某一存储器系统如图习4－2所示，回答它们的存储容量各是多少？RAM 和EPROM存储器地址分配范围各是多少？解：EPROM的地址范围为FD000H～FDFFFH,存储容量为4KB；RAM的地址范围为F9000H～F97FFH或F9800H～F9FFFH，存储容量为2KB.由于A11未参加译码，因而有地址重叠，一个内存单元有2个地址对应。
4. 5. 使用6116、2732和74LS138译码器构成一个存储容量为12KB ROM （00000H～02FFFH)、8KB RAM（03000H～04FFFH）的存储系统。
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。
微型计算机原理及应用课后习题答案习题一一、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5MHz，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? 中断是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。
微计算机二三章1.已知物理地址为FFFF0H，且段内偏移量为A000H，若对应的段地址放在DS中，则DS应为(B) 。
A.5FFFHB.F5FFHC.5FFF0HD.F5FF0H2.下列CPU中属于准16位的是C 。
A.8080B.8086C.8088D.80386SX3.8088的外部数据总线为 A 位。
A.8B.16C.32D.644.8086CPU的内部结构由 D 组成。
A.ALU，EU，BIUB.ALU，BIU，地址加法器C.寄存器组，ALUD.EU，BIU5.每当8086的指令队列中有B空字节，BIU就会自动把指令取到指令队列中。
A.1个B.2个C.3个D.4个6.BIU的功能是C。
A.计算有效地址B.分析指令，产生控制信号C.与存储器或I/O端口之间进行传送，并能形成物理地址D.进行算术运算与逻辑运算7.指令队列缓冲器的作用是 D 。
A.暂存操作数地址B.暂存操作数C.暂存指令地址D.暂存预取指令8.8086的指令队列的长度是 C 字节。
A.4个B.5个C.6个D.8个9.8088的指令队列的长度是A字节。
A.4个B.5个C.6个D.8个10.下列寄存器都存在于BIU部件的是B。
A.SP、CSB.IP、DSC.BP、IPD.FR、SP11.8086 CPU内部共有 C 个16位寄存器。
A.12B.13C.14D.1612.不属于EU部分的寄存器是A 。
A.IPB.BPC.DID.SP13.8086/8088的状态标志有D个。
A.3B.4C.5D.614.8086有B个地址/数据复用引脚。
A.8B.16C.20D.3215.8088有 A 个地址/数据复用引脚。
A.8B.16C.20D.3216.8086/8088中，一个最基本的总线周期由 B 个时钟周期（T状态）组成。
A.1B.4C.2D.617.在8086/8088中，在T1状态，CPU往总线发出C信号。
A.数据B.状态C.地址D.其它18.总线周期为T1、T2、T3、T4，若要增加等待状态T W，它应插在C之后。
第三章习题答案Pentium 的指令系统习题序号不对应问答题1. 断点中断是指怎样一种中断？在程序调试中有什么作用？断点中断指令有什么特点？设置断点过程对应了一种什么操作？这种操作会产生什么运行结果？答: 断点中断即中断类型3，一般该中断处理程序进行程序调试，主要功能是显示一些寄存器的值，并给出一些重要的信息。
在程序调试中，断点中断就是从一个较长的程序中分离出一个较短的存在问题的程序段。
断点中断的特点是指令占一个字节。
设置断点过程对应int 3替换那条指令，在中断处理程序中再恢复该被替换的指令，并修改堆栈中的断点地址为中断处的地址而不是下一条指令地址。
这种操作使断点中断不会影响程序的功能。
2. 用普通运算指令执行BCD码运算时，为什么要进行十进制调整？具体讲,在进行BCD码的加、减、乘、除运算时，程序段的什么位置必须加上十进制调整指令？答: 在BCD码中，只允许0?/FONT>9这10个数字出现，但有时候的运算结果会超过此范围，因此要进行十进制调整。
进行加、件或乘法运算时，调整指令必须紧跟在算术指令后面，在进行除法运算时，调整指令放在除法指令之前。
3. 普通移位指令（带CF的和不带CF的两类）在执行操作时,有什么差别？在编制乘法程序时，为什么常用移位指令来代替乘除法指令？试编写一个程序段，实现将BX中的数除以10，结果仍放在BX中。
答: 带CF和不带CF的普通移位指令的差异：前者用于算术运算，后者用于逻辑运算。
程序段： MOV CL，0AHMOV AX，BXIDIV CLMOV BX，AX4、在使用条件转移指令时，特别要注意它们均为相对转移指令，请解释“相对转移”的含义。
如果要往较远的地方进行条件转移，那么，程序中应该怎样设置？[解答] 只能在从本指令为中心的-128到+127字节范围内转移的称为相对转移。
如果要往较远的地方进行条件转移时，可以先用条件转移指令转到附近一个单元，然后，从此单元起放一条无条件转移指令，再通过这条无条件转移指令转到较远的目的地址。
第1章(略)第2章(略)第4章4. 1. 用下列芯片构成存储系统，各需要多少个RAM芯片？需要多少位地址作为片外地址译码？设系统为20位地址线，采用全译码方式。
(1)512×4位RAM构成16KB的存储系统；(2)1024×1位RAM构成128KB的存储系统；(3)2K×4位RAM构成64KB的存储系统；(4)64K×1位RAM构成256KB的存储系统；解：1) 需要16KB/512×4=64片片外地址译码需11位地址线。
2) 需要128KB/1K×1=1024片片外地址译码需10位地址线。
3) 需要64KB/2K×4=64片片外地址译码需9位地址线。
4) 需要256KB/64K×1位=32片片外地址译码需4位地址线。
4. 2. 现有一种存储芯片容量为512×4位，若要用它组成4KB的存储容量，需多少这样的存储芯片？每块芯片需多少寻址线？而4KB存储系统最少需多少寻址线？解:4KB/ 512×4b= 16，需要16片每片芯片需9条寻址线4KB存储系统最少需12条寻址线4. 3. 有－2732EPROM芯片的译码电路如图所示，请计算该芯片的地址范围及存储容量。
图习 4－1解:2732的地址范围为0000000~1111111=FF000H~FFFFFH，存储容量为4KB。
4. 4. 某一存储器系统如图习4－2所示，回答它们的存储容量各是多少？RAM 和EPROM存储器地址分配范围各是多少？解:EPROM的地址范围为FD000H~FDFFFH，存储容量为4KB；RAM的地址范围为F9000H~F97FFH或F9800H~F9FFFH，存储容量为2KB。
由于A未参加11译码，因而有地址重叠，一个内存单元有2个地址对应。
4. 5. 使用6116、2732和74LS138译码器构成一个存储容量为12KB ROM （00000H～02FFFH）、8KB RAM（03000H～04FFFH）的存储系统。
系统地址总线为20位，数据总线为8位。
解:4. 6. 8086CPU执行MOV［2001］H，AX指令从取指到执行指令最少需要多少时间？设时钟频率为5MHZ，该指令的机器码为4个字节，存放在1000H；2000H 开始的4个单元中。
图习 5－2解:在无等待周期的情况下，从取指到执行共需：4×4×1/5M=µs(一个总线周期在无等待周期的情况下由4个时钟周期T 组成)。
. 用二片8K×8位的静态RAM芯片6264组成的8位微机系统的存储器电路如图习5-4所示，试计算芯片6264 #1和 #2的地址范围以及存储器的总容量。
图习5-4解:芯片 #1的的地址范围计算：A 19 ~ A15A14A13A12~ A××××× 1 0 0 ~ 0××××× 1 0 1 ~ 1当无关项取“0”时，地址范围为04000H~05FFFH 芯片 #2的的地址范围计算：A 19 ~ A15A14A13A12~ A××××× 0 1 0 ~ 0××××× 0 1 1 ~ 1当无关项取“0”时，地址范围为02000H~03FFFH。
该存储器的总容量为16KB。
. 微机系统的存储器由5片RAM芯片组成，如图习5-5所示，其中U1有12 条地址线，8条数据线，U2~U5各有10条地址线，4条数据线，试计算芯片U1和U2，U3的地址范围，以及该存储器的总容量。
图习5-5解：芯片 U1的的地址范围计算：A19 ~ A14A13A12A11A10~ A0 ~ 0 0 1 0 0 ~ 0 0 ~ 0 0 1 1 1 ~ 1地址范围为01000H~01FFFH芯片 U2和U3的的地址范围计算：A19 ~ A14A13A12A11A10A9~ A0 ~ 0 1 0 0 0 0 ~ 0 0 ~ 0 1 0 0 0 1 ~ 1地址范围为02000H~023FFH。
总容量为6KB（U1为4KB、U2、U3为1KB、U 4、U5为1KB）。
第5章5. 1. CPU同外设交换的信息有三种类型：数据信息、状态信息和控制信息，请说明CPU是如何通过其三总线（地址总线、数据总线和控制总线）同外设交换这三类信息的？5. 2. 简述查询式数据传送方式的工作过程。
5. 3. 简述中断传送方式的工作过程。
5. 4. 简述三种DMA传送方式的区别。
5. 5. 简述DMA控制器同一般接口芯片的区别。
5. 6. 画出查询传送方式输出数据的流程图解：读入状态字←←←←←←↓↑N检查输出设备是否准备好→↓Y数据口输出数据，控制口输出控制信息5. 7. 通过如图习5－1的电路，可以把I/O指令寻址结构改为存储器映象I/O 端口寻址的结构，试计算该电路结构中，I/O端口和存储器的地址范围。
并扼要说明二种I/O端口寻址的区别。
图习 5－1 存储器映象I/O解：I/O端口的地址范围为：0000000B~1111111B,F0000H~FFFFFH存储器的地址范围为：00000000000000000000B~1111111B00000H~EFFFFH两者区别见教材5. 8. 图习6－2为一个LED接口电路，写出使8个LED管自左至右依次发亮2秒的程序，并说明该接口属于何种输入输出控制方式，为什么？图习 6－2 LED接口解：控制程序为：MOV AL，7FHLOP： OUT 20H，ALCALL DELAY2S ；调用延时2秒子程序ROR AL，1JMP LOP该接口属无条件传送方式，CPU同LED之间无联络信号，且无中断控制逻辑。
LED总是已准备好，可以接收来自CPU的信息。
5. 9. 简要说明8237A三种基本传送类型的特点。
5. 10. 简要说明8237A四种特殊传送类型的特点。
5. 11 图习6-4是一个具有中断功能的输入接口电路，当外设数据准备就绪时，发一个READY的正脉冲，向CPU发中断请求，请分析该电路的工作过程。
图习6-4解：该电路工作过程如下：当外设准备好数据后，把数据送入数据寄存器U1，同时发出一个READY正脉冲送到中断请求触发器U3，U3的Q为高电平，送与门3。
U2为中断允许触发器，在传送数据前，由CPU对U2初始化，即用MOV AL，01H；OUT Y2，AL使U2的D =“1”，则U3的Q端生成的中断请求信号通过与门3向CPU发出中断请求INTR，CPU若满足中断响应条件，转入中断服务程序，在中断服务程序中用IN AL，Y1指令产生负脉冲，使U1（输入数据寄存器）的OE有效，读入外设送入的数据。
. 具有中断屏蔽的接口电路中的“屏蔽”同“屏蔽中断”中的“屏蔽”是否一回事，若不是，有何区别？. 8086CPU有哪几种中断？. 简要说明8086中断的特点？. 简述8086可屏蔽中断的响应过程。
. 简要说明8259A中断控制器中的IRR、ISR和IMR三个寄存器的功能。
. 中断应答时序如图习5－4所示，说明前后两个INTA周期的任务。
图习 5－4从图可见，该中断应答时序是8086在最大方式下的总线时序，在两个INTA 周期内， LOCK信号有效(低电平)，通知其他CPU不能向当前控制总线的CPU发出总线请求RQ / GT信号，以保证中断响应周期完整地执行。
在第一个INTA有效期间，通知8259A，中断请求已被接受；在第二个INTA有效期间，8259A将请求服务的那个设备的中断类型码送上AD7~AD。
. 有－8086中断电路如图习5－5所示，请回答下列问题：（1）根据图中给出条件，写出五种内部中断1、2、3、4、5的名称（1、2两项次序不能颠倒）；（2）写出8086三条引脚6、7、8的符号及名称；（3）写出芯片9的名称，并简述其功能；图习 5－5解：1.为单步中断;2. 为溢出中断;3. 为断点中断;4. 为指令中断;5. 为除法出错中断; (3~5可互换)6. 不可屏蔽中断NMI; 7 为可屏蔽中断INTR8. 为中断应答INTA;9. 为可编程中断控制器8259,功能见教材第6章6. 1. 根据接口电路的功能，简要说明I/O接口电路应包括哪些电路单元？解：[教材]6. 2. 扼要说明8255A工作于方式0和方式1的区别。
解：[教材]6. 3. 试说明8255A在方式1输入时的工作过程。
[教材]6. 4. 试说明8255A在方式1输出时的工作过程。
解：[教材]6. 5. 8255A的三个端口在使用时有什么差别？解：PA口可工作于方式0、方式1、和方式2PB口可工作于方式0、方式1PC口仅可工作于方式0方式0可工作于无条件传送和查询传送方式1和2可工作于查询传送和中断传送. 说明8251A引脚信号中-RTS、-CTS、-DTS和-DSR的作用。
解：[教材]. 什么是8251A的方式指令字和命令指令字，对二者在串行通信中写入流程进行说明。
解：[教材]. 异步通信中，异步的含义是什么？解：这里的异步是指所传送的字符串中，字符之间是异步的，而各字符内各位之间还是同步的。
. 8251A的状态字哪几位和引脚信号有关？状态位TXRDY和引脚信号TXRDY有什么区别？它们在系统设计中有什么用处？解：[教材]. 试说明8251A芯片控制信号CS和C/D的功能。
解：[教材]. 8255用作查询式打印机接口时的电路连接和打印机各信号的时序如图习8－2 所示，8255的端口地址为80H～83H，工作于方式0，试编写一段程序，将数据区中变量DATA的8位数据送打印机打印，程序以RET指令结束，并写上注释。
解：打印程序为：MOV AL，0DH ；置STB为“H”OUT 83H，ALPULL：IN AL，82H ；查询BUSY状态TEST AL，04HJNZ PULLMOV AL，DATA ；将DATA送PA口OUT 80H，ALMOV AL，0CH ；置STB为“L”OUT 83H，ALMOV AL，0DH ；置STB为“H”OUT 83H，AL ；产生负脉冲选通信号RET. 键盘输入信息的过程有哪些？解[教材]. 若用共阴极LED数码管作显示器，它的接口连接图如图习8－3所示。
写出显示‘7’的段选码。
解：共阴极接法，阴极接地，阳极连数据线接”1”，LED显示,”7”的段选码为CBA=111,即 07H。
. 若输入设备输入的ASCII码通过8255A端口B，采用中断方式，将数据送入INBUF为首址的输入缓冲区中，连接输入直到遇到$就结束输入。
