2022年微型计算机原理及应用第三版课后答案 .pdf
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1、微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一:微型计算机原理及应用课后习题答案】=txt 第一章 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
2、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
3、 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?名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 21 页 - - - - - - - - - 【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
4、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】 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; 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
5、发出执行该指令的有关控制命令。指令操作码 04h 经译码后 cpu 知道这是一条把al 内容和立即数12h 相加的指令。立即数12h 在指令的第二字节中,则执行第二条指令就是从内存中取出指令的第二字节送alu 的 i2 端、把 al 的内容送到 i1 端,并在 alu 中做加法运算,然后把运算结果通过alu 的 o端再送到 al 中。 1) ip 的值( 003h )送入地址寄存器ar ; 2) ip 的内容自动加1,变为 004h ; 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 003h 单元;基础知识所选中的 003h 单元内容 12h 送上数据总线db ; db
6、 上的数据 12h 送到数据寄存器dr ;由指令操作码的译码可知,指令要求把第二字节的数据送入alu 进行运算,则 dr 上的数据 12h 通过内部总线送到alu 的 i2 端; 8) 将 al 中的内容送到alu 的 i1 端; 9) 在 alu 中作加法、然后将运算结果通过内部总线送回到al 中。到此第二条指令执行完毕。 1-4 计算题名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - 【解答】 (1) (17.562) 10
7、2 (2) (1101011011.10101) 210 (3) (1000) 1016 (4) (10000) 1016 (5) (3f9) 1610 (6) (1101011011.10101) 216 (7) (5d7.5c)16 2 (8) (497.72) 10bcd则该数的十进制表示为 +0.82421875 。 -23+127-150 (10)按上题浮点格式,所能表示的最大正数为(1-2)*2,最小负数为 -2,最小绝对值为 -150 2 。 (11) 十进制 +123 的补码为 01111011 ,十进制 -123 的补码为10000101 。+123 原 =01111011
8、+123 反 =01111011+123 补 =01111011-123 原 =11111011 -123 反 =10000100-123 补 =10000101 (12) 十进制数 +0.99609375的补码为: +0.99609375 补=0.11111111十进制数 -0.99609375的补码为: -0.99609375 补=1.00000001 (13) 已知 x=0.110001,y=-0.001001, 则x 补=0.110001 y 补=1.110111x+y 补=x 补+y 补=0.110001+1.110111=0.101000 (14) 已知 x=0.101100,y=
9、-0.100111, 则 x 补=0.101100 y 补=1.011001 -y 补=0.100111 x-y 补= x 补+-y 补=0.101100+0.100111=1.010011 (15) 已知 x=0.1001, y=0.1101, 则 x 补=0.1001 y 补=0.1101 x+y 补=x 补+y 补=0.1001+0.1101=1.0110 (有溢出) (16) 已知 x=-1110 ,y=-1100 ,则x 补=1.0010名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
10、- - 第 3 页,共 21 页 - - - - - - - - - y 补=1.0100 x+y 补=x 补+y 补 5)6)7)第二章 微处理器结构 2-1 解释题 (1) ad0ad15双重总线【解答】双重总线就是采用分时的办法复用总线。8086cpu在每一个总线周期的t1 时, ad0ad15用作地址总线传输地址信号,而在总线周期的其它t 状态为数据总线,用作传输数据。 (2) 逻辑地址【解答】在程序中所涉及的地址叫做逻辑地址。逻辑地址由两部分组成, (3) 物理地址【解答】信息在存储器中实际存放的地址叫做物理地址。物理地址=段基址 *16+ 段内偏移地址。 (4) 溢出【解答】带符号
11、数的运算结果超出计算机所能表示的数值范围称为“ 溢出” 。 (5) 指令【解答】控制计算机完成某一个基本操作的命令(如:传送、加、移位、输出、输入等)叫做指令。 (6) 等待周期 tw【解答】当被选中进行读写的存储器或i/o 设备,无法在总线周期规定的 t 状态内完成数据的读写操作时,就由该存储器或外设向cpu的 ready 引脚发一个低电平信号,请求延长总线周期,等待它们的读写操作完成。 8086cpu受到该请求后,就在t3 和 t4 之间插入一个等待周期 tw(tw 也以时钟周期为单位),加入tw 的个数取决于ready 的持续时间。在 tw 期间,总线上的状态一直保持不变。 (7) 空闲
12、周期 ti【解答】在两个总线周期之间,当总线上无数据传输操作时,则系统总线处于空闲状态,此时即执行空闲周期ti,ti 也以时钟周期t 为单位,至于到底插入多少个ti 与 8086cpu执行的指令有关。 (8) 指令的寻址方式【解答】所谓指令的寻址方式是指在指令中操作数的表示方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - 2-2 扼要说明 eu 和 biu 的功能【解答】 eu 从 biu 的指令队列中获得指令,然后执行该
13、指令,完成指令所规定的操作,eu 不与外部总线相联系。 biu 同外部总线连接为eu 完成所有的总线操作,并在 地址加法器中形成 20 位内存物理地址。 2-3 写出寄存器 ax、bx 、cx 、dx 、si 、di 的隐含用法【解答】 ax :乘除法指令中用作累加器、i/o 指令中作为数据寄存器。al 还在bcd 指令和 xlat 指令中作累加器。 bx ;间接寻址时,作为地址寄存器和基址寄存器。在xlat 指令中用作基址寄存器。 cx :串操作指令和loop 指令时用作循环次数计数器。cl 在循环和移位指令中用作循环和移位次数计数器。 dx :字乘、字除指令中用作高字积、被除数高字辅助寄存
14、器。i/o 指令间接寻址时作端口地址寄存器。 si :间接寻址时,作为地址寄存器和变址寄存器、串操作时的源变址寄存器。 di :间接寻址时,作为地址寄存器和变址寄存器、串操作时的目的变址寄存器。 2-4 写出 8086cpu的标志寄存器中三个控制位的功能【解答】 df :方向标志。决定在进行串操作时,每执行一条串操作指令,df=0 时对源、目的操作数地址的修正是递增、df=1 时是递减。 if :中断允许标志。表示目前系统是否允许响应外部的可屏蔽中断请求。 if=1 时允许、 if=0 时不允许。 tf :陷阱标志。当tf=1时,是 “ 单步工作方式 ” ,常用于程序的调试。微处理器每执行完一
15、条指令便产生一个内部中断,转去执行一个中断服务程序,可以借助中断服务程序来检查每条指令的执行情况。tf=0 是“ 连续工作方式 ” ,程序连续执行。 2-5 说明段寄存器的作用【解答】 8086cpu内部数据通道和内部寄存器均为16 位,而8086cpu的地址线有20 条,可以寻址1mb 空间。为了寻址1mb 地址, cpu 引入了 “ 分段” 管理的概念,把可直接寻址的1mb 内存空间分成了策划能够作 “ 段” 的逻辑区域,每个段的最大物理长度为64k ,段寄存器就是用来存放段的16 位起始地址的。 8086 cpu有 4 个段名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
16、 - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - 寄存器 cs、ds 、es 、ss ,分别用来存储代码段、数据段、附加数据段、堆栈段的起始地址。 2-6 执行如下指令后,标志寄存器中各状态位之值 mov ax ,32c5h add ax ,546ah【解答】根据运算结果分析,各状态位之值: cf=0 pf=0 af=1 zf=0 sf=1 of=1 (2) mov ax ,0e453h add ax ,0c572h根据运算结果分析,各状态位之值: cf=1 pf=1 af=0 zf=0 s
17、f=1 of=0【解答】 8086cpu工作于最小模式时,用于构成小型的单处理机系统,而工作于最大模式时用于构成多处理机和协处理机系统。这两种模式的主要区别是最大模式系统的控制总线增加了一片专用的总线控制器芯片8288。 (1) 2-8说明 8086 系统中内存储器的物理地址的形成过程。【解答】 8086cpu存储器物理单元的20 位物理地址是通过将16 位的“ 段基址 ” 左移 4 位和 16 位的“ 段内偏移地址 ” 在 ? 20 位地址加法器中相加得到的。 “ 段基址 ” 存放在段寄存器cs 、ss 、ds 、es 中,而“ 段内偏移地址 ” 由 sp 、bp 、si、di、ip、bx
18、以及上述寄存器的组合而形成。 2-9 有一双字 87654321h 的地址为 30101h ,画出其在字节编址的内存中的存放情况。【解答】 2-10 说明 8086 的指令周期、总线周期和时钟周期的区别和关系。【解答】执行一条指令所需要的时间称为指令周期,不同的指令周期是不等长的。在取指令过程中以及执行指令时取操作数或存运行结果,都要通过总线,因此一个总线周期中可能由一个或几个总线周期组成。 cpu 从存储器或输入输出端口存取一个字节或字的时间叫做总线周期。 8086cpu的总线周期至少由4 个时钟周期组成,分别以t1、t2、t3、t4 表示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
19、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 21 页 - - - - - - - - - 时钟周期是 cpu 的时间基准,由计算机的主频决定。例如8086 cpu 的主频为 5mhz ,则一个时钟周期为1/(5*106)=0.2*10-6s=0.2?s=200ns 2-11 根据 8086 i/o 的读写时序图,回答下列问题: (1) 地址信号在哪段时间内有效?【解答】在读写总线周期的t1 时间内有效。 (2) 读与写操作的区别?【解答】读总线周期中,数据在进入t3 状态时才出现在复用总线上,而在写周期中数据在t2
20、状态时就出现在复用总线上。 (3) i/o 读写时序同存储器读写时序的区别?读写操作时, m/io 为高电平;而进行i/o 端口读写操作时m/io 为低电平。 (4) 什么情况下需要插入等待周期tw ?【解答】当内存或i/o 端口存取速度慢,无法在cpu 的总线周期内完成相应操作时,需要插入一个或几个等待周期tw ,以延长相应总线周期。 2-12 扼要说明 80286 同 8086 的主要区别。【解答】 80286 是一种高性能的16 位微处理器,片内集成有存储管理和保护机构,能用四层特权支持操作系统和任务的分离,能可靠地支持多用户和多任务系统。它的实地址方式兼容了8086 的全部功能,同时它
21、增加了保护虚地址方式。80286 有 24 条地址线,在实地址方式下只使用20 条地址线,有1mb 的寻址能力;在保护虚地址方式下,使用24 条地址线,有16mb 寻址能力,它能将每个任务的230 字节( 1gb )的虚地址映射到224 字节的物理地址中去。 80286 的内部由地址部件au、指令部件iu、执行部件eu 和总线部件 biu 四大部分组成,和8086 的 eu 与 biu 组成相比,四个部件的并行操作,进一步提高了吞吐率、加快了处理速度。 2-13 扼要说明 80486 同 80386 的主要区别。【解答】 80486 是继 80386 之后新的 32 位微处理器,同80386
22、相比,在相同的工作频率下,其处理速度提高了24 倍。80486 采用了 risc (精简指令系统计算机)技术,降低了执行每条指令所需要的时钟数; 80486 采用了与 80386 不同的突发式总线技术,有效地解决了微处理器同内存之间的数据交换问题;80486 内部集成了fpu(浮点部件)和cache (超高速缓冲存储器),cpu 和 fpu 、cpu 和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - cache 之间都采用高速
23、总线进行数据传送,使其处理速度得到极大的提高。 80486 的在体系结构上除沿用80386 的总线接口部件biu 、指令预取部件 ipu 、指令译码部件idu 、执行部件eu、存储器管理部件su和 pu 、控制部件外,为提高性能又增加了高速缓存部件cache 、高性能浮点处理部件fpu 。 2-14 扼要说明 pentium同 pentium pro的主要区别。(略) 2-15 扼要说明 pentium mmx的特点。(略) 2-16 扼要说明 pentium 同 pentium 的特点 。 (略)第三章 8086 微处理器的指令系统 3-1 指出下列各指令中源操作数和目的操作数的寻址方式,并
24、说明操作数的类型(注:字节数据或字数据)(1)mov si ,1000h(2)mov bl ,1000h(3)mov bx+0100h,cx(4)mov byte ptr bp si,100(5)mov ax ,bx+di+0004h【解答】源操作数目的操作数 (1) 立即寻址 (2) 直接寻址 (3) 寄存器寻址 (4) 立即寻址 (5) 基址加变址寻址 3-2 指出下列各非法指令的错误原因寄存器寻址寄存器寻址基址寻址基址加变址寻址寄存器寻址操作数类型字类型 字节类型 字类型字节类型 字类型 (1) mov al ,bx【解答】源与目的操作数类型不一致。 (2) mov cl ,200h【解
25、答】源操作数太大了,cl 是 8 位寄存器,能存储的最大数只能到 ffh 。 (3) mov cs ,ax【解答】不允许用传送指令给cs 赋值。 (4) mov ds ,3000h【篇二:微机原理(第三版 )课后练习答案】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 21 页 - - - - - - - - - 、选择题 1.计算机硬件中最核心的部件是( )。 c a.运算器 b. 主存储器 c.cpu d. 输入/输出设备 2.微机的性能主要取决于( )。 a (b
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- 2022年微型计算机原理及应用第三版课后答案 2022 微型计算机 原理 应用 第三 课后 答案
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