《微机原理与接口技术》课后习题答案.pdf
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1、第一章1.在计算机中为什么使用二进制数存储数据而不使用十进制数存储数据?答:计算机是由大量的电子器件组成的,在这些电子器件中,电路的通和断、电位的高和低,用两个数字符号1”和0”分别表示容易实现。同时二进制的运算法则也很简单,因此,在计算机内部通常用二进制代码来作为内部存储、传输和处理数据。2.完成下列数制之间的转换。(1)01011100B=92D(2)0.10110011B=O.41D(3)135D=1111101B(4)99.4375D=1100011.011 IB3.组合型BCD码和非组合型BCD码有什么区别?写出卜进制数254的组合型BCD数和非组合型BCD数答:1)BCD码是通常的
2、8421码,它 用 4 个二进制位表示一个十进制位,-个字节可以表示两个十进制位,即 00992)非组合BCD码 用 8 个二进制位表示一个十进制位,实际上只是用低4 个二进制位表示一个十进制位0-9,高 4 位任意,但通常默认为03)254(10)=0010 0101 0100(BCD)254(10)=00100101 00000100(BCD)4.ASCII码的编码方法是什么?写出十进制数205和字符串人+8=(3的人5。1码。答:DASCII码的编码方法是使用7位二进制数来表示所有的大写和小写字母,数 字 0 到9、标点符号,以及在美式英语中使用的特殊控制字符2)十进制2制 的 ASCH
3、码 是:011 000 1013)字符串 A+B=CJASCH 码是:412B423D435.机器数与真值有什么区别?机器数有哪些特点?答:1)真值是所表示的数的大小,一般用十进制表征。机器数原码,补码,反码都是机器数一种表现形式,或说都属于机器数2)机器数的特点:-:数的符号数值化 实用的数据有正数和负数,由于计算机内部的硬件只能表示两种物理状态(用0 和 1 表示),因此实用数据的正号“+”或 负 号 在 机 器 里 就 用 一 位 二 进 制 的 0或 1 来区别。通常这个符号放在二进制数的最高位,称符号位,以 0 代表符号“+”,以 1 代表 符 号 因 为 有 符 号 占 据 一 位
4、,数的形式值就不等于真正的数值,带符号位的机器数对应的数值称为机器数的真值。例如二进制真值数-011011,它的机器数为1011011c二:二进制的位数受机器设备的限制。机器内部设备一次能表示的二进制位数叫机器的字长,一台机器的字长是固定的。字 长 8 位叫一个字节(B y te),现在机器字长一般都是字节的整数倍,如字长8 位、16位、32位、64位。6.写出原码、反码、补码的定义,并说明它们有哪些性质。答:1)原码,是一种计算机中对数字的二进制表示方法,是最简单的机器数,数码序列中最高位为符号位,符号位为0 表示正数,符号位为1表示负数;其余有效值部分用二进制的绝对值表示2)反码,是计算机
5、中表示二进制数的种方法,若原码的符号位不变,对其余位逐位取反,即得到其反码3)补码,正数的补码与原码相同,负数的补码:符 号 位 为 1,其余位为该数绝对值的原码按位取反,然后整个数加L4)性质7.计算机中为什么采用补码形式存储数据?当计算机的字长n=16时,补码的数据表示范围是多少?答:原因:1)因为使用补码可以将符号位和其他位统一处理,同时,减法也可以按加法来处理2)两个用补码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃当计算机的字长n=16时,补码的数据表示范围是:一3 2 7 6 8+327678.设机器字长n=8,求下列各数的原码、反码和补码。(1)X=+11O1OO1B
6、原码:X=01101001 反码:X=01101001 补 码:X=01101001(2)X=+1111000B原码:x=oiiiiooo 反码:x=oinlooo 补 码:x=oim ooo(3)X=-1000000B原 码:x=iioooooo 反码:x=io in n i 补 码:x=noooooo(4)X=-110101 IB原码:X=11101011 反 码:X=10010100 补 码:X=100101019.微型计算机系统的硬件由哪些部件组成?简述它们的主要功能。答:构成计算机的硬件系统通常有“五大件”组成:输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器。输入设备:将数据、程序、文字
7、符号、图象、声音等信息输送到计算机中。常用的输入设备有,键盘、鼠标、数字化仪器、光笔、光电阅读器和图象扫描器以及各种传感器等。输出设备:将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。常用的输出设备有:显示器、打印机、绘图仪等。存储器:将输入设备接收到的信息以二进制的数据形式存到存储器中。存储器有两种,分别叫做内存储器和外存储器。运算器:是完成各种算术运算和逻辑运算的装置,能作加、减、乘、除等数学运算,也能作比较、判断、查找、逻辑运算等。控制器:是计算机机指挥和控制其它各部分工作的中心,其工作过程和人的大脑指挥和控制人的各器官一样10.CPU执行指令时,通常需要哪些步骤?答:取指令-分析指令-执
8、行指令。11.简述计算机的基本工作原理。答:计算机的基本原理是存贮程序和程庄控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等步骤12.微型计算机的主要性能指标有哪些?答:常用的微型计算机性能指标主要有:字长,主频,内存容量,指令书,基本指令执行时间,可靠性,兼容性,性能价格比等。13.微型系统中采用了哪些先进技术?简述这些先进技术的主要特点。答:微型系统中采用的先进技术:第一章-HF-1.8086/8088 CPU可直接寻址多少个内存(字节)单元?多少个I/O端
9、口?它们的外部数据总线各有多少根?答:8086可寻址1M个内存单元,65536个 I/O端口,外部有16根数据线8088可寻址1M个内存单元,256个 I/O端口,外部有8 根数据线。2.8086 CPU由那两部分组成?它们大致是如何工作的?答:8086CPU由指令执行单位和总线接口单元两大部分构成工作过程:1)读存储器2)EU从指令队列中取走指令,经 EU控制器译码分析后,向各部件发控制命令,已完成执行指令的操作3)指令队列满,则 BIU处于空闲状态4)指令执行过程中,如果需要进行存取数据,EU就要求BIU完成相应的总线周期5)在程序转移时,先晴空队列,再去新的地址处取之6)ALU完成算术运
10、算,逻辑运算或移位操作3.CPU、EU和 B IU 的英文全称和中文含义各是什么?答:CPU的英文全称是Central Processing Unit,中文名称即中央处理单元,也称为微处理器是微型计算机的核心部件,由运算器A L U,控制器,寄存器组以及总线接口等部件组成,主要完成各种运算,负责对整机的控制EU 与 BIU4.8086 CPU有哪些寄存器?各有什么用途?答:寄存器AX,AL:在乘法指令中,存放乘数和乘积;在除法指令中,存放被除数和商;在未组合BCD码运算的校正指令中;在某些串操作指令(LODS,STOS,SCAS)中在输入输出指令中作数据寄存器寄存器AH:在 LAHF指令中作目
11、的寄存器寄存器AL:在组合型B C D 码的加减法校正指令中在 XLAT指令中作目的寄存器寄存器BX:在 XLST指令中基址寄存器寄存器CX:在循环指令中作循环次数计数器寄存器CL:在移位指令中作移位次数计数器寄存器DX:在字数据的乘法和除法指令中辅佐累加器寄存器SP:在堆栈操作中作堆栈指针寄存器SI:在串操作指令中作源变址寄存器寄存器DI:在串操作指令中作目的变址寄存器5.两个带符号数1011 0100B和 1100 0111B相加运算后各标志位的值是多少?哪些标志位是有意义的?答:两个带符号数1011 0100B和 1100 011 1B相加运算后各标志位的值是101111011PF=1,
12、ZF=0,SF=0,OF=1 是有意义的6.说明下列8086引脚信号的功能AD15ADO、A19/S6-A16/S3,错误!不能通过编辑域代码创建对象八错误!不能通过编辑域代码创建对象。、M/错误!不能通过编辑域代码创建对象。、CLK、RESET INTR,NML ALE、DT/错误!不能通过编辑域代码创建对象BL,CF=0,ZF=0(2)若 AL,B L中内容是两个有符号数,结果又如何?影响哪几个标志位?答:此时 ALBL,OF=0,SF=O第四章1.编一个程序,统计一个8 位二进制数中的为“1”的位的个数。答案:假设A L中存放的是需要的8 位数xor ah,ahmov ex,8loop
13、1:sal al,l;左移adc ah,0;加 CFloop loop 1最终结果A H 中 为 1 的个数。2.编一个程序,使放在DATA及 DATA+1单元的两个8 位带符号数相乘,乘积放在DATA+2及 DATA+3单元中(高位在后)。-先运行如下s q l,建立一个合并函数create function fmcrg(coinpany varchar(200)returns varchar(8000)asbegindeclare str varchar(8000)set str=Hselect str=str+7-tjobname from zhaopin where company=c
14、ompany setstr=right(str,len(str)-1)retum(str)Endgo-调用自定义函数得到结果select distinct company,dbo.fiTierg(company)from zhaopin3.若在自1000H单元开始有一个100个数的数据块,要把它传送到自2000H开始的存储区中去,用以下三种方法,分别编制程序:(1)不用数据块传送指令;(2)用单个传送的数据块传送指令;(3)用数据块成组传送指令。解:(1)LEAST,1000HLEADI,2000HMOVCX,100L1:MOVAX,SIMOVDI,AXLOOPLIHLT(2)LEASI,10
15、00HLEADI,2000HMOVCX,100CLDL1:MOVSBLOOP LIHLT(3)LEAST,1000HLEADI,2000HMOVCX,100CLDREPMOVSBHLT4.利用变址寄存器,编一个程序,把 自 1000H单元开始的100个数传送到自1070H开始的储存区中去。解:HLTLEASI,1000HLEADI,1070HMOVCX,100CLDREPMOVSBHLT5.要求同题4,;源地址为2050H,目的地址为2000H,数据块长度为50。解:LEA SI,2050HLEADI,2000HMOVCX,50CLDREPMOVSBHLT6.编一个程序,把 自 1000H单元
16、开始的100个数传送至1050H开始的存储区中(注意据区有重叠)。解:LEASI,1000HLEADI,1050HADDSI,63HADDDI,63HMOVCX,100STDREPMOVSB:数7.在自0500H单元开始,存 有 100个数。要求把它们传送到1000H开始的存储区中,但在传送过程中要检查数的值,遇到第一个零就停止传送。解:LEAsi,0500HLEADI,1000HMOVex,100Nl:MOVAL,SICMPAL,0JZ N2MOV DI,ALINC SIINC DILOOP N1N2:HET8.条件同题7,但在传送过程中检查数的值,零不传送,不是零则传送到目的区。解:MOV
17、SI,0500HMOVDI,1000HMOVCX,100N1:MOVAL,SICMPAL,0JZN2MOVDI,ALN2;INCSIINCDILOOPN1HLT9.把 在 题7中指定的数据块中的正数,传送到自1000H开始的存储区。MOV SI,0500HMOVDI,1000HMOVe x,100N l:MOVAL,SICMPAL,0JSN2MOVDI,ALINCDIN2;INCSILOOPN1HLT10.把在题7中指定的数据块中的正数,传送到自1000H开始的存储区;而把其中的负数,传送到自U 0 0 H开始的存储区。且分别统计正数和负数的个数,分别存入1200H和1201H单元中。MOV
18、SI,0500HMOVDI,1000HMOVBX,11 OOHMOVe x,100HMOVDX,0N l:MOVAL,SICMPAL,0JSN2MOVDI,ALINCDLINCSIHLTINCDIJMPN3N2:MOVBX,ALINCDHINCSIINCBXN3:LOOP NlMOVBX,1200HMOVBX,DLMOVBX+1,DH11.自0500H单元开始,有 10个无符号数,编个程序求这10个数的和(用 8 位数运算指令),把和放到050A及 050B单元中(利用两个字节表示),且高位在050B单元。解:LEABX,0500HMOVAX,0MOVCL,10MOVDL,BXADDAL,DL
19、ADCAH,0INCBXDECCLJNZNlMOV050AH,AX12.自0200H单元开始,有 100个无符号数,编一个程序求这100个数的和(用 8 位数运算指令),把和放在0264H和 0265H单元(和用两字节表示),且高位在0265H单元。解:LEA BX,0200HN l:MOVAX,0MOVCL,100MOVDL,BXADDAL,DLADCAH,0INCBXDBCCLJNZNlMOV0264H,AL第五章1.什么是存储器系统?微机中的存储器系统主要分为哪几类?设计目标是什么?答:(1)存储器系统:将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储器用软件、硬件或软硬件结合的方法连接起
20、来成为一个系统。(2)微机中的存储器系统主要分为两种:由Cache和主存储器构成的Cache存储系统,有主存储器和磁盘构成的虚拟存储系统。(3)前者的目标是提高存取速度而后者的主要目标是增加存储容量。2.内部存储器主要分为哪两类?它们的主要区别是什么?答:(1)分为ROM和 R A M(2)主要区别是:ROM在正常工作时只能读出,不能写入,R A M 则可读可写。断电后,R O M 中的内容不会丢失,RAM中的内容会丢失。3.为什么动态RAM需要定时刷新?答:D R A M 的存储元以电容来存储信息,由于存在漏电现象,电容中存储的电荷会逐渐泄露,从而使信息丢失或出现错误。因而需要对这些电容进行
21、定时刷新。4.CPU寻址内存的能力最基本的因素取决于?答:地址总线的宽度。5.内存地址从20000H8BFFFH共有多少字节?答:共有 8BFFFH20000H+1=6 C 0 0 0 H 个字节若采用6264芯片构成第7 题中的内存空间,需要多少片6264?答:每个6264芯片的容量位8 K B,故需432/8=54片。7.设某微型机内存RAM 区的容量为128KB,若 有 2164芯片构成这样的存储器需多少片2164?至少需要多少根地址线?其中多少根用于片内寻址?答:需 16片 2 1 6 4,至少需17根地址线,需 要 16根用于片内寻址。8.什么是字扩展?什么是位扩展?用户自己购买内存
22、条进行内存扩充,是在进行何种存储器扩展?答:当存储芯片的容量小于所需内存容量时,需要用多个芯片构成满足容量要求的存储器,这就是字扩展。当存储芯片每个单元的字长小于所需内存单元字长时,需要用多个芯片构成满足字长要求的存储模块,这就是位扩展。用户自己购买内存条进行内存扩充,所做的是字扩展的工作。/r/r t第 八 早1.I/O接口的作用是什么?具有哪些主要功能?I/O接口是-电子电路(以 IC 芯片或接口板形式出现),其内有若干专用寄存器和相应的捽制逻辑电路构成。它是CPU和 I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。作用:对于主机,I/O接口提供了外部设备的工作状态及数据;对于外部设备,I/O接口记忆
23、了主机送给外设的切命令和数据,从而使主机与外设之间协调一致地工作。功能:进行端口地址译码设备选择、向 CPU提 供 I/O 设备的状态信息和进行命令译码、进行定时和相应时序控制、对传送数据提供缓冲,以消除计算机与外设在“定时”或数据处理速度上的差异。提供计算机与外设间有关信息格式的相容性变换。提供有关电气的适配、还可以中断方式实现CPU与外设之间信息的交换。2.CPU与 I/O接口之间传送的信息有哪些?各表示什么含义?C P U 与 I/O 接口电路之间传送的信息有数据信息,包括三种形式:数字量、模拟量、开关量;状态信息是外设通过接口往CPU传送的,如:“准备好”(READY)信号、“忙”(B
24、USY)信号;控制信息是CPU通过接口传送给外设的,如:外设的启动信号、停止信号就是常见的控制信息3.CPU与 I/O设备数据传送的控制方式有哪几种?它们各有什么特点?CPU与 I/O设备传输数据的控制方式通常有三种:程序方式、中断方式和DMA方式。程序方式:指用输入/输出指令,来控制信息传输的方式,是一种软件控制方式,根据程序控制的方法不同,又可以分为无条件传送方式和条件传送方式。中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送。它的优点是大大提高了 CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作。它的缺点是由于数据缓冲寄存器比较小,如果中断次数较多,仍然占用了大量
25、CPU时间;在外围设备较多时,由于中断次数的急剧增加,可能造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象;如果外围设备速度比较快,可能会出现CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况。存储器直接存取方式(DMA):外设利用专用的接口(DMA控制器)直接与存储器进行高速数据传送,并不经过CPU(CPU不参与数据传送工作),总线控制权不在CPU处,而由DM A控制器控制。其特点是接口电路复杂,硬件开销大。大批量数据传送速度极快。适用于存储器与存储器之间、存储器与外设之间的大批量数据传送的场合。4.什么叫端口?I/O端口的编址方式有哪两种?它们各有什么特点?解:端口指输入/输出接口中的寄存器
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