微机原理1
微机原理第1章-数制
无符号二进制数的除法运算有可能产生溢出，当除数较小时，运算
结果可能超出微处理器为除法运算结果准备的存储空间，从而溢出 。除法溢出时微处理器会产生溢出中断，提醒程序员程序出错。
33
知识点1.3.3
带符号整数的表示方法：
原码、反码、补码
34
带符号数的表示方法
【例1-17】 十进制 +1 -1 ＋79 －79 0 0 二进制 +1 -1 + 1001111 - 1001111 0 0000000 1 0000000 符号数值化 0 0000001 1 0000001 0 1001111 1 1001111
15
2. 十进制数到非十进制数的转换
转换为二进制， 对整数：除2取余； 对小数：乘2取整。
转换为十六进制， 对整数：除16取余； 对小数：乘16取整。
整数部分 小数部分
余数
低位
高位
2 115 2 57 2 28 2 14 2 7 2 3 2 1 0
1 1 0 0 1 1 1
高位
0.75 2 × 1.5 0.5 2 × 1.0
例如：(3FC.6)H =3×162+F×161+C×160+6×16-1 =(1020.375)D
知识点1.2.2
数制转换
14
1. 非十进制转换为十进制
按权表达式展开，再按十进制运算规则求和，即可得到对应的十进制数。
例： (1101.101)2=23+22+2-1+2-3=(13.625)10 (3FC.6)H=3×162+15×161+12×160+6×16-1=(1020.375)D
678.34=6×102+7×101+8×100 +3×10-1+4×10-2
微机原理课后习题参考答案
微机原理课后习题参考答案第1部分微型计算机基础知识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：指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，伴随着大规模集成电路技术的迅速发展，芯片集成密度越来越高，CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。
微型计算机：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。
由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。
特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。
微型计算机系统：简称“微机系统”。
由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。
配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。
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在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点？【解】①简化了系统结构，便于系统设计制造；②大大减少了连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性；③便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口；④便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统的模块化；⑤便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作；⑥便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。
总线的逻辑电路有些是三态的，即输出电平有三种状态：逻辑“0”，逻辑“1”和“高阻”态。
1.4计算机总线有哪些，分别是什么？【解】总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组：①数据总线，一般情况下是双向总线；②地址总线，单向总线，是微处理器或其他主设备发出的地址信号线；③ 控制总线，微处理器与存储器或接口等之间1．5 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（DB）为双向结构，数据在CPU与存储器或I/O 接口之间的传送是双向的，（数据既可以读也可以写），其宽度通常与微处理器的字长相同。
《微机原理》(一)习题及参考答案.doc
*教材：《微机原理与接口技术实用教程》，杨帮华等编，清华大学出版社，2008. 5习题一1、十进制一二进制：73.8125 =2、十进制一十六进制：299. 34375 =3、二进制一十进制：10010010. 001B =4^十六进制一十进制：8F. 7H =5、已知：a = 1011B, b = 11001B, c = 100110B,用二进制完成下列算术运算，并用十进制运算检查结果：(1)a+b； (2) c-a~b；(3) aXb； (4) c/a。
6、已知：a = 00111000B, b = 11000111B,试求以下逻辑运算结果：(1) a AND b ；(2) a OR b ；(3) a XOR b ； (4) NOT a。
7、写出下列各数的8位原码和补码：(1) +1010101B；(2) -1010101B；(3) +1111111B；(4) -1111111B；(5) +1000000B；(6) -1000000B；(7) +34 ；(8) -69。
8、对下列8位补码分别进行a+b和a-b运算，并判断结果是否溢出：(1) a = 37H, b = 57H； (2) a =0B7H, b =0D7H ；(3) a =0F7H, b =0D7H； (4) a = 37H, b =0C7H 。
9、将下列十进制数用BCD表示，并用加6修正法求运算结果：(1) 38+42；(2) 56+77；(3) 99+88；(4) 34+69 。
10、将下列字符串用偶校验ASCII表示(以十六进制形式):(1) SAM JONES； (2) -75. 61。
11、用规格化浮点数表示(设阶为4位原码，尾为8位补码)：-3. 125 =*习题一参考答案1、01001001.1101B2、12B.58H3、146.1254、143.43755、100100B, 0010B, 100010011B, 0011B...0101B6、00000000B, 11111111B, 11111111B, 11000111B7、01010101B、01010101B, 11010101B、10101011B, 01111111B、01111111B,11111111B、10000001B, 01000000Bs 01000000B, 11000000> 11000000B,00100010B、00100010B, 11000101B、10111011B8、8EHx、E0H V , 8EH "、E0H V , CEH ”、20H V , FEH ”、70H V9、80, (1)33, (1)87, (1)0310、53、41、4D、20、4A、4F、4E、45、53, 2D、37、35、2E、36、31 (H)偶校验：0101001k 01000001、01001101, 10100000、11001010> 1100111k 01001110, 1100010k01010011, 00101101, 1011011K 0011010k 00101110> 00110110, 10110001 (B)11、一3.125 = —11.001B=—0.11001B X 2+2,即：0010 10011100B (阶为4位原码，尾为8位补码)习题二教材P24 (1.8习题)：一、6教材 P115 （3. 5 习2, 习题三 二、1*习题三参考答案 教材P115 （3. 5习题）：一、1、假定 DS=2000H, SS=1500H, SI=OOAOH, BX=0100H, BP=0010H,数据变量 VAL 的偏地址为0050H,请指出下列指令中源操作数采用什么寻址方式？若源操作数在存储器(1) MOV AX, OABH (2) MOV AX, [100H](3) MOV AX, VAL(4) MOV BX, [SI](5) MOV AL, VAL[BX](6) MOV CL, [BP][SI] ；立即寻址;直接寻址，EA=0100H, PA=DSX10H+EA=20100H ;直接寻址，EA=VAL=0050H, PA=DS X 10H+EA=20050H ;寄存器间接寻址，EA=SI=OOAOH, PA=DSX10H+EA=200A0H ;寄存器相对寻址，EA=BX+VAL=0150H, PA=DSX 10H+EA=20150H ；基址变址寻址，EA=BP+SI=OOBOH, PA=SS X(1) MOV AH, BX (2) MOV [SI], [BX] (3) MOV AX, [SI][DI]MOV AX, [BX][BP];X ，源、目的字长不一致（或类型不一致） ;X ，源、目的不可同为存储器操作数 ;X,基址变址寻址不可SI 与DI 组合 ；X,基址变址寻址不可BX与BP 组合教材 P77 （2. 5 习题）：一、1, 2, 3, 5, 6, 7, 8； 二、2, 4 补充题： 1、 将62A0H 加下列各数，试求其和及标志位AF 、SF 、ZF 、OF 、CF 、PF 的值。
微机原理第1-3章—练习
第二章练习题练习一填空1、8086/8088加电复位后，执行第一条指令的地址是( )2、已知段地址和偏移地址分别为3900H 和5200H，此存储地址的物理地址是（）3、INTEL8086CPU由（）和（）组成，其特点是（）操作。
4、若8086CPU的引脚MN/MX接+5V，则当执行OUT指令时，其引脚信号M/IO=（）、RD#=（）、WR#=（）。
5、8086工作于最小模式下，CPU完成存储器读操作时，信号M/IO# =（）、RD=（）、WR#=（）和DT/R#=（）。
若进行字节操作，单元地址为奇地址，则BHE#=（），A0=（）。
6、如果8088/8086CPU的工作时钟CLK=4KHZ，请问：（1）CPU正常工作时，RESET引脚至少出现多少微秒的高电平才能使CPU复位？（2）在插入一个T w的情况下，从内存读出一个字节数据所需的时间是多少？7、8086最小模式下，ALE的作用是（），DEN的作用是（），DT/R的作用是（）。
8、8086CPU在执行MOV，AL，[BX]指令总线周期内，若BX存放内容为2034H，BHE和A0的状态为（）和（）。
9、在INTEL8086CPU中，一个最基本的总线周期数由（）个时钟周期（T状态）组成，在T1状态，CPU往总路上发出（）信息。
10、设DS：75H存储单元开始存放11H、22H和33H，若要求占用的总线周期最少，则要（）条指令才能把这3个数据读入到时CPU中，这时占用（）个总线周期。
若执行MOV AX，[75H]后，则AH=（），AL=（）。
11、当总线请求收到（）信号后，就获得了总线控制权；在其控制总线时期，HOLD和HLDA都保持（）。
当总线占用部件用完总线后，HOLD变为低电平，于是CPU 又重新控制总线，并使HLDA变为（）。
12、假设8086微机内存中某一物理地址是23456H，其逻辑地址可表示为2345H：（）或（）：0456H。
13、8086CPU有最大和最小两种工作模式，由（）引脚决定，其特点是（）。
微机原理第1章(1.3-1.4,布尔代数与加法电路)
3、“非”（反）运算 逻辑表达式为： Y=A
非运算的基本规则是： 0=1 A+ A=1 1=0 A· A=0 A=A 和普通代数一样，逻辑代数也有类 似的运算法则，如逻辑代数同样适用交 换律、结合律和分配律三种运算法则。
4、摩根定理
除了以上定律外，逻辑代数中还有 自己的一些特殊定律。例如：摩根定律 。在电路设计中，人们手边有时没有“ 与”门，而只有“或”和“非”门。或 者只有“与”门和“非”门，没有“或 ”门。利用摩根定律可以帮助你解决元 件互换问题。 A+B=A· B A· = A+B B 总结：头上切一刀，下面变个号
该数在原码中定义为：
-0 在反码中定义为： -127 在补码中定义为： -128 对无符号数：(10000000)２ = 128
8位有符号数的表示范围：
对8位二进制数：
原码：
-127 ~ +127 反码： -127 ~ +127 补码： -128 ~ +127
想一想：16位有符号数的表示范围是多少？
国信息交换标准代码的简称，用于给西文字符编码，包括英文字母的大 小写、数字、专用字符、控制字符等。 这种编码由7位二进制数组合而成，可以表示128种字符，目前在国
际上广泛流行。
2) 二—十进制编码——BCD码
BCD（Binary-Coded Decimal）码又称为“二—十进制编码”，专 门解决用二进制数表示十进数的问题。 “二—十进制编码”最常用的是8421编码，其方法是用4位二进制 数表示1位十进制数，自左至右每一位对应的位权是8、4、2、1。 由于4位二进制数有0000~1111共16种状态，而十进制数0~9只取 0000~1001的10种状态，其余6种不用。
微机原理课后习题解答
微机原理习题第一章绪论习题与答案1. 把下列二进制数转换成十进制数、十六进制数及BCD码形式。
（1）10110010B =（2）01011101.101B =解：（1）10110010B = 178D = B2H = （0001 0111 1000）BCD （2）01011101.101B = 93.625D = 5D.AH= （1001 0011.0110 0010 0101）BCD2. 把下列十进制数转换成二进制数。
（1）100D =（2）1000D =（3）67.21D =解：（1） 100D = 01100100B（2） 1000D = 1111101000B（3）67.21D = 1000011.0011B3. 把下列十六进制数转换成十进制数、二进制数。
(1) 2B5H =(2) 4CD.A5H =解：（1）2B5H = 693D = 0010 1011 0101B（2）4CD.A5H = 1229.6445D = 0100 1100 1101.1010 0101 B4. 计算下列各式。
（1）A7H+B8H =（2）E4H-A6H =解：（1）A7H+B8H = 15FH（2）E4H-A6H = 3EH5. 写出下列十进制数的原码、反码和补码。
（1）+89（2）-37解：（1）[+89 ] 原码、反码和补码为: 01011001B（2）[-37] 原码= 10100101 B[-37] 反码= 11011010 B[-37] 补码= 11011011 B6．求下列用二进制补码表示的十进制数（1）（01001101）补=（2）（10110101）补=解：（1）（01001101）补= 77D（2）（10110101）补= -75D7．请用8位二进制数写出下列字符带奇校验的ASCII码。
（1）C：1000011 （2）O：1001111（3）M：1001101 （4）P：1010000解：（1）C：0 1000011 （2）O：0 1001111（3）M：1 1001101 （4）P：1 10100008．请用8位二进制数写出下列字符带偶校验的ASCII码。
微机原理课后习题答案
第1章计算机基础知识三、简答题1．微型计算机的基本组成？答：以微型计算机为主体，配上相应的系统软件、应用软件和外部设备之后，组成微型计算机系统。
(微型计算机+软件系统，也可）2．简述冯.诺依曼型计算机基本思想？答：冯.诺依曼型计算机是由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备组成的。
其中，运算器是对信息进行加工和运算的部件；控制器是整个计算机的控制中心，所以数值计算和信息的输入，输出都有是在控制器的统一指挥下进行的；存储器是用来存放数据和程序的部件，它由许多存储单元组成，每一个存储单元可以存放一个字节；输入设备是把人们编写好的程序和数据送入到计算机内部；输出设备是把运算结果告知用户。
（写出主要内容，即可）3．什么是微型计算机？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
（只要答出五大组成部分即可）4．什么是溢出？答：溢出就是在运算中，使用已经确定的二进制位数，没有办法表示运算结果。
二、简答题1.在内部结构中，微处理器主要有哪些功能部件组成？答：1) 算术逻辑部件 2) 累加器和通用寄存器组3) 程序计数器 4) 时序和控制部件（意思相近即可）2. 微处理器一般应具有哪些功能？答：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完成规定的操作 4)能和存储器、外部设备交换数据5)提供整个系统所需的定时和控制 6)可以响应其他部件发来的中断请求3. 什么是总线周期？答：CPU使用总线完成一次存储器或I/O接口的存取所用的时间，称为总线周期，一个基本的总线周期包含4个T状态，分别称为T1、T2、T3、T4。
（意思相近即可）？2.中断服务程序结束时，。
RET应该可以使中断服务程序返回主程序，但因为RETF是子程序返回指令，它只从堆栈中恢复CS和IP，而不能使状态字PSW得以恢复，所以不能使断点完全恢复，对源程序的继续执行造成不良影响。
(回答可以返回2分，出现的问题3分，意思相近即可)3.写出把首地址为 BLOCK1) MOV BX,OFFSET BLOCK+6 2) LEA BX,BLOCK 3) LEA BX,BLOCKMOV DX,[BX] MOV DX,[BX+12] MOV SI,12MOV DX,[BX+SI]4. 设BX=134AH，BP=1580H，DI=0528H，SI=0234H，DS=3200H，SS=5100H，求在各种寻址方式下源操作数的物理地址。
《微机原理》教学课件 第1章 计算机系统概述
0.09μm / 315万
执行速度 (MIPS)
0.06 0.75
1. 5
112
时钟频率 (MHz)
代表产品
<1
MCS-4,MCS-8 4004，8008
<4
Intel8080,8085 M6800,Z80
4~10
Intel8086,80286 M68000,Z8000
16~3G
Intel8386,80486 Pentium ,Ⅱ, Ⅲ，4
（3）知识库管理功能。要求能完成知识获取、检 索和更新等功能。
第一章 计算机系统概论
1.1.2 微型计算机的发展
微型计算机指采用超大规模集成电路，形成体积 小、重量轻、功能强、耗电少的计算机系统。
电子计算机技术 微型计算机
超大规模集成电路工艺技术
结 晶
微型机的发展是以微处理器的发展为表征的，以 微处理器为中心的微型机是电子计算机的第四代产 品。微处理器自1971年诞生以来，发展迅猛，每 2～3年就更换一代。
第一章 计算机系统概论
第五代计算机设想：
1981年日本提出实现智能计算机，但没有取得预 期的结果。美国也有多家公司推出智能计算机。一 般要求智能计算机具有下列功能：
（1）智能接口功能。能自动识别自然语言、图形、 图象。即有语音识别、视觉、感知、理解功能。
（2）解题推理功能。根据自身存储的知识进行推 理，具有问题求解和学习的功能。
第一章 计算机系统概论
2. 电子数字计算机的发展的四个阶段
时间
46－5 8
器件
电子管
58－6 4
晶体管
64－7 1
集成电路
71－今
大规模集 成电路
(完整版)微机原理答案1
第 1 章微型计算机系统概述习题参考答案1-1．微型计算机包括哪几个主要组成部分，各部分的基本功能是什么？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线组成。
CPU是微型计算机的核心部件，一般具有下列功能：进行算术和逻辑运算。
暂存少量数据。
对指令译码并执行指令所规定的操作。
与存储器和外设进行数据交换的能力。
提供整个系统所需要的定时和控制信号。
响应其他部件发出的中断请求；总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道，一般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及一组导线组成；存储器是用来存储数据、程序的部件；I/O接口是微型计算机的重要组成部件，在CPU和外设之间起适配作用。
1-2．CPU 执行指令的工作过程。
答：指令执行的基本过程：（1）开始执行程序时，程序计数器中保存第一条指令的地址，指明当前将要执行的指令存放在存储器的哪个单元。
（2）控制器：将程序计数器中的地址送至地址寄存器MAR，并发出读命令。
存储器根据此地址取出一条指令，经过数据总线进入指令寄存器IR。
（3）指令译码器译码，控制逻辑阵列发操作命令，执行指令操作码规定的操作。
（4）修改程序计数器的内容。
1-3．果微处理器的地址总线为20 位，它的最大寻址空间为多少？答：220=1048576=1MB1-4．处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系？答：微处理器是微型计算机的核心部件。
微处理器配上存储器、输入/输出接口及相应的外设构成完整的微型计算机。
以微型计算机为主体，配上系统软件和外部设备以后，就构成了完整的微型计算机系统。
1-5．下面十进制数分别转换为二进制、八进制和十六进制数：128，65535，1024答：128，二进制：10000000B，八进制：200O，十六进制：80H65535，二进制：1111111111111111B，八进制：177777O，十六进制：FFFFH1024，二进制：10000000000B，八进制：2000O，十六进制：400H1-6．下面二进制数分别转换为十进制及十六进制数：1011.1010B，1111101.11 B答：1011.1010B，十进制：11.625，十六进制：B.AH111101.11B，十进制：125.75,十六进制：7D.CH1-7．(5487)10＝（0101010010000111）BCD＝1010101101111 B1-8．设字长为8 位，请写出下列数的原码、反码、补码和移码：15，－20，－27/32 答：[+15]原=00001111，[+15]反=00001111，[+15]补=00001111，[+15]移=10001111 [-20]原=10010100，[-20]反=11101011，[-20]补=11101100，[-20]移=01101100 [-27/32]原=1.1101100，[-27/32]反=1.0010011，[-27/32]补=1.0010100，[-27/32]移=0.0010100第 2 章微型计算机系统的微处理器习题参考答案2-1．086／8088 CPU 的功能结构由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？答：8086/8088 CPU 的功能结构由以下两部分组成：总线接口单元BIU（Bus Interface Unit），执行部件EU （Execution Unit）。
微机原理 1-3系统组成
•分布式操作系统——分布式计算机，MDS、CDCS 目前常用：DOS、Windows、Unix、Linux、Vista
微机原理与接口技术 §1.3 计算机系统组成
第1章 微型计算机基础知识
§1.3.5 软件系统
操作系统* 汇编程序 语言处理程序* 解释程序 数据库系统 编译程序
分类：
软件系统
系统软件
§1.3I/O接口
输入设备：键盘、鼠标，摄像头、扫描仪、触摸屏、MIC等
（指将原始信息，如数据、程序、控制命令等转换为计 算机所能识别的信息，并存入计算机内存的设备。）
输出设备：显示器、打印机、绘图仪等
（将存储在内存中的处理结果或其它信息，以能为 人所接受的或能为其它计算机接受的形式输出。）
编程对象
语句元素
面向机器
由“0”、“1”构成
面向机器
用助记符编程
面向“过程”
用语言按照语法规 则编写，如BASIC
运行条件
机器直接理解运行
需要“解释器”翻 需要“汇编器”翻 译为目标指令，再 译为机器语言才能 由“编译器”翻译 执行 为机器语言
特点
可读性、可记忆性 难学、难记、难读、难改， 易学、易懂，程序 好，效率高、实时 占内存少，速度快 容量大，速度慢 性强 1011 0000 0001 0000 0000 0100 0000 0101 01000100000011000000000 MOV AL，16 ADD AL，4 MOV ADDR6，AL C++语言 ADDR6=16+4
第1章 微型计算机基础知识
§1.3.5 软件系统
分类：
对计算机本身进行操作 和管理，提供给用户操作 环境和软件运行环境。
微机原理第1章 微型计算机简介
1.1.2 微机系统的主要性能指标
微型计算机的主要性能指标有以下一些内容: 字长 字长以二进制位为单位，是CPU能够同时处理的二进制数据的位数， 它直接关系到计算机的计算精度、功能和运算能力。微机字长一般都 是以2的幂次为单位，如4位、8位、16位、32位和64位等。 运算速度 计算机的运算速度（平均运算速度）是指每秒钟所能执行的指令条数， 一般用百万条指令/秒（MIPS）来描述。因为微机执行不同类型指令 所需时间是不同的，通常用各类指令的平均执行时间和相应指令的运 行比例综合计算，作为衡量微机运行速度的标准。目前微机的运行速 度已达数万MIPS。 时钟频率（主频） 时钟频率是指CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数。通常，时钟频 率以兆赫（MHz）或吉赫（GHz）为单位。一般的时钟频率越高，其 运算速度就越快。
2、微型计算机的外部设备 微型计算机的外部设备包括外存储器、输入设备和输出设备等，如图 1.3所示。
外存储器 硬盘 软盘 光盘 键盘 鼠标 扫描仪、数码相机等 显示器 打印机
外部 设备
输入设备
输出设备
图 1.3 微型计算机的外部设备 图 1.4 微型计算机的外部设备
1.1.1 微型计算机的体系结构和系统构成
1.1.1 微型计算机的体系结构和系统构成
输入设备 输入设备是计算机外部设备之一，是向计算机输送数据的设备。其功 能是将计算机程序、文本、图形、图像、声音以及现场采集的各种数 据转换为计算机能处理的数据形式并输送到计算机。常见的输入设备 有键盘和鼠标等。 输出设备 输出设备是将计算机中的数据信息传送到外部媒介，并转化成某种人 们所认识的表示形式。在微型计算机中，最常用的输出设备有显示器 和打印机。
地址总线 数据总线 控制总线
微机 原理及应用
微机原理及应用微机原理及应用引言：微机是一种小型电子计算机，它具有体积小、功耗低、价格便宜等特点，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍微机的原理和应用，并探讨其在信息技术领域的重要性。
一、微机的原理1. 中央处理器（CPU）：微机的核心部件，负责执行指令、进行运算和控制其他硬件设备。
2. 存储器：包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），用于存储程序和数据。
3. 输入设备：如键盘、鼠标、摄像头等，用于将外部信息输入微机。
4. 输出设备：如显示器、打印机、音响等，用于将微机处理后的信息输出到外部。
5. 总线：用于连接微机内部各个部件，实现数据传输和控制信号传递。
6. 操作系统：控制和管理微机的软件系统，提供用户界面和资源管理等功能。
二、微机的应用1. 个人电脑：微机最常见的应用形式，广泛用于个人办公、学习和娱乐等领域。
个人电脑具有较高的处理能力和良好的用户界面，可以进行文字处理、图形设计、多媒体播放等任务。
2. 服务器：用于提供网络服务的微机，具有较高的计算和存储能力。
服务器广泛应用于互联网、企业内部网络等场景，提供网站托管、数据库管理、文件共享等功能。
3. 嵌入式系统：将微机集成到其他设备中，用于控制和管理这些设备。
嵌入式系统广泛应用于家电、汽车、工业自动化等领域，实现智能化和自动化控制。
4. 移动设备：微机的小型化和低功耗特点使其成为移动设备的核心。
智能手机、平板电脑、智能手表等都是基于微机技术的产品，提供了丰富的应用和便捷的移动计算能力。
5. 人工智能：微机的高性能和强大的计算能力使其成为人工智能技术的基础。
深度学习、机器学习等人工智能算法在微机上得以实现，推动了人工智能技术的发展和应用。
三、微机在信息技术领域的重要性微机作为信息技术的基础设施，对现代社会的发展起到了重要的推动作用。
1. 提高工作效率：微机的广泛应用使得信息处理速度和效率大幅提升，极大地提高了工作效率和生产力。
2. 促进信息交流：微机的网络功能使得信息交流变得便捷和全球化。
微机原理习题答案(完整版)
第一章习题答案1-1 请说明CPU的功能以及CPU是如何执行指令和程序的。
答：CPU的功能是执行程序和统筹处理计算机系统中各类事务。
CPU执行指令分为3步：取指令、分析指令、执行指令；计算机程序是由一条条指令按一定的顺序排列组成的，CPU执行程序的过程就是一条条指令累计执行的过程，其方式分为串行作业方式和流水线作业方式。
1-2 请说明单片机内部主要是由哪些部件组成的，并说明各部件的作用。
答：CPU：由控制器和运算器构成，控制器的作用是执行指令和协调系统各部件的工作；运算器的作用是进行逻辑运算和算术运算。
存储器：存储计算机工作时使用的信息，即指令代码和数据代码。
I/O接口电路：具有数据缓冲、数据隔离及数据转换的功能。
1-3 请问对于容量位8K的存储器芯片，它的地址线是多少根？答：8K=8192=213,故地址线为13根。
另附：存储器的数据线由存储器的字长决定，例如一块32K×16（存储器容量显示格式：存储单元数×存储单元的字长）的存储器，其地址线为15根，数据线为16根。
1-4 将十进制数78，134，分别用二进制数、十六进制数和8421BCD吗表示。
答：(78)D=(1001110)B=(4E)H=(01111000)8421BCD(134)D=(10000110)B=(86)H=(000100110100)8421BCD注：8421BCD码为4位表示一个十进制数符，本质是符号不是数值，所以不可省略0。
1-5 将下列真值分别转化为用8位和16位二进制数表示的原码、补码和反码。
X=1000100;[X]8位原=[X]8位反=[X]8位补=01000100；[X]16位原=[X]16位反=[X]16位补=0000000001000100X= -1000100[X]8位原=11000100，[X]8位反=10111011，[X]8位补=10111100；[X]16位原=1000000001000100，[X]16位反=1111111110111011，[X]16位补=1111111110111100；X= -0111111[X]8位原=10111111，[X]8位反=11000000，[X]8位补=11000001；[X]16位原=1000000000111111，[X]16位反=1111111111000000，[X]16位补=1111111111000001；1-6 将下列补码转化成二进制数的真值。
CH01_1 微机原理 第1章绪论
主要应用： 嵌入式应用。广泛嵌入到 工业、农业、 航 空、航天、军事、通信、能源、交通 IT、 IT、金融、仪器仪 金融、仪器仪 表、保安、医疗、办公设备、娱乐 休闲、健身、体育竞 表、保安、医疗、办公设备、娱乐休闲、健身、体育竞 赛、服务领域等的产品中，已成为现代电子系统中重要的 赛、服务领域等的产品中，已成为现代电子系统中重要的 智能化工具。 学习重要性：单片机已成为电子系统中最普遍的应用手 段，除了单独设课程外，在涉及的许多实践环节，如课程 设计、毕业设计乃至研究生论文课题中，单片机系统都是 最广泛的应用手段之一。近年来，在高校中大力推行的各 种电子设计竞赛中，采用单片机系统解决各类电子技术问 题已成为主要方法之一。 请稍微留心一下我们的周围，看看周围由于应用单片机 请稍微留心一下我们的周围，看看周围由于应用单片机 后发生了什么变化？
掌握微处理器、微型机和单片机的概念及组成； 掌握计算机中常用数制及数制间的转换；(补充内 容) 掌握计算机中常用的编码BCD码和ASCII码；(补 充内容) 掌握数据在计算机中的表示方法，原码、反码及 补码。(补充内容)
第一章 基本内容：
1.1 什么是单片机 1.2 单片机的历史及发展概况 1.3 8位单片机的主要生产厂家和机型 1.4 单片机的发展趋势 1.5 单片机的应用 1.6 MCS－51系列单片机
微处理器 MPU 核心 MicroProcessor Unit
器件
微控制器 MCU MicroController Unit
embedded
微处理器 微型计算机 微型计算机系统
3、微型计算机系统
硬件系统 软件系统
微型计算机 微处理器：运算器、控制器 内存储器 ROM：ROM、PROM、 EPROM、E2PROM、Flash ROM RAM：SRAM、DRAM、iRAM 、NVRAM I/O接口：并行、串行、中断接 口、DMA接口 系统总线：数据、地址、控制总 线（DB、AB、CB） 外围设备 输入/输出设备 A/D 、D/A转换器 开关量输入/输出 终端
微机原理 第一章答案
第1章习题与思考题1、将下列二进制数转换成十进制数、BCD数。
解题方法：按权展开，十进制运算；四位二进制码对应一位十进制数字A、01000100B =1⨯26+1⨯22=64+4=68=（01101000B）BCDB、00110111B =1⨯25+1⨯24+1⨯22+1⨯21+1⨯20=32+16+4+2+1=55=（01010101B）BCDC、00101101B =1⨯25+1⨯23+1⨯22+1⨯20=32+8+4+1=45=（01000101B）BCDD、01001111B =1⨯26+1⨯23+1⨯22+1⨯21+1⨯20=32+8+4+2+1=79=（01111001B）BCD2、完成下列二进制无符号数的加法运算。
A、00011101+00000101 =00100010BB、10010110+01101111=100000101BC、00111110+11100011=100100001BD、10101010+11001101=101110111B3、完成下列二进制数的逻辑“与”、“或”、“异或”运算。
解题方法：位对位逻辑运算A、10110011和1110000110110011∧11100001=10100001B10110011∨11100001=11110011B10110011 ⊕11100001=01010010BB、10101010和0011001110101010∧00110011=00100010B10101010∨00110011=10111011B10101010 ⊕00110011=10011001BC、01110001和1111111101110001∧11111111=01110001B01110001∨11111111=11111111B01110001⊕11111111=10001110BD、00111110和0000111100111110∧00001111=00001110B00111110∨00001111=00111111B00111110 00001111=00110001B4、完成下列十六进制无符号数的加、减运算。
01.微机原理_第一章
第一章微型计算机基础概论1.1 微型计算机系统概述微型计算机是指以大规模、超大规模集成电路为主要部件的微处理器为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。
一、微型计算机的发展概况①微型计算机诞生：在1946年2月14日世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”由美国宾夕法尼亚大学研制成功。
重达30吨，占地170平方米，耗电140千瓦，用了18800多个电子管，每秒钟仅能做5000次加法.ENIAC :Electronic Numerical Integrator and Calculator分代第一代年份字长芯片的集成度软件典型的芯片1971~19724/8位12000个管/片以上机器语言、简单汇编语言Intel 4004Intel 8008第二代1973~19778位汇编程序高级语言、(FORTRAN PL/M 等BASIC 操作系统第三代1978~198316位汇编语言高级语言操作系统第四代PentiumPII PIII PIV1981~199232位第五代199332位9000个管/片以上29000个管/片以上15~50万个管/片以上Intel 8080,8085MC 6800Z-80Intel 8086,8088MC 68000Z-8000Intel 80386,80486MC 68020操作系统高级语言软件硬化操作系统高级语言软件硬化高达330万个管/片②微处理器的发展第六代1995~2001Pentium58664位550万个管/片操作系统高级语言软件硬化二、微型计算机的特点和应用1.微型计算机特点微型计算机除具有一般电子数字计算机的快速、精确和通用等许多优点外，还具有独自的特点：(1) 体积小、重量轻、功耗低(2) 可靠性高、对使用环境要求低(3) 结构简单、设计灵活、适应性强(4) 性能价格比高2. 微型计算机的应用领域科学计算过程控制信息处理人工智能网络通信计算机辅助技术三、微型计算机的分类1. 按处理器同时处理数据的位数或字长分：4位机、8位机、16位机、32位机、64位机2. 按结构类型分：单片微型机、单板微型机微型计算机3. 按用途分：(1)个人计算机(PC机)(2)工作站／服务器(3)网络计算机(简称NC)4. 按体积大小分：(1)台式机(又称桌上型)(2)便携式(又称可移动微机、笔记本型、膝上型、口袋型、掌上型和钢笔型)四、微型计算机的主要性能指标1. 运算速度通常所说的计算机运算速度(平均运算速度)，是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”(MIPS)来描述。
微机原理-第1章 计算机基础知识
二进制(binary system):
进位基数为为“2”，即其使用的数码为0，1，共
两个。 二进制各位的权是以2为底的幂，
代表字母：B
八进制(octave system): 进位基数为“8”，即其数码共有8个：0，1，2，3，
4，5，6，7。 代表字母：O 十六进制(hexadecimal system): 进位基数为“16”，即其数码共有16个：0，1，2，3，
作用：利用摩根定理，可以解决与门、或门互换的 问题。
二变量的摩根定理为：
A+B=A·B A·B=A+B 推广到多变量：
A+B+C+…=A·B·C…
A·B·C…=A+B+C+… 至于多变量的摩根定理，用相同的方法同样可以得
到证明。 这个定理可以用一句话来记忆：头上切一刀，下面
变个号。 【例1.10】
1.1.3 为什么要用十六进制？
用十六进制既可简化书写，又便于记忆。如下列 一些等值的数：1000(2)=8(16)(即8(10))
1111(2)=F(16)(即15(10)) 11 0000(2)=30(16)(即48(10))
1.1.4 数制的转换方法
1. 十进制数转换成二进制数的方法 整数部分：采用基数连除的方法； 小数部分：采用基数连乘的方法；
在计算机的设计与使用上常用的数制则为十进制、 二进制、八进制和十六进制。
1.1.1 数制的基与权 概念：
1、数制的基（进位基数）：每一数位所能使用的数
码的个 数称为数制的基；
2、数制的权：数制每一数位取值为1时所具有的值 的大小，称为权。
十进制(decimal system)：进位基数为“10”，即它所 使用的数码为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，共 有10个。
微机原理实验一
实验一环境搭建及上机基本流程
一、实验目的
1. 学会搭建汇编程序环境.
2. 学会汇编源程序的编辑、汇编、链接、执行的操作。
3. 学会使用调试工具DEBUG 的基本命令。
二、实验环境
1. 硬件：PC 微机
2. 软件：DOSBox、EDIT.EXE、MASM.EXE、LINK.EXE、DEBUG.EXE
三、实验内容
1.前期准备
2.建立ASM 源程序
3.EXE 汇编源程序产生OBJ 目标文件
4.用LINK.EXE 产生EXE 可执行文件
5.运行程序
6.调试工具DEBUG.EXE 的使用
四、实验总结
在本次上机实验中我学会了一些DOSbox的基本操作包括安装软件建立程序运行程序等，在安装的时候由于自己的粗心也是遇见了一些问题，将masm文件夹没有建立在D盘中导致耽误了很久。
之后初步了解了如何使用汇编语言。
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访问M和I/O 由EU通知BIU提供信号和地址来源 内部：根据指令要求对寄存器和标志管理
寄存器结构
• • • • • 通用寄存器 指针和变址寄存器 段寄存器 指令指针 标志寄存器
*MN/MX线：最小/最大方式控制线 若MN/MX=1，8086处于最小方式 若MN/MX=0，8086处于最大方式
8086具有两种系统配置方式：最小模式和最大模式，分 别对应单机系统和多机系统。 最小模式：由8086提供全部控制信号 最大模式：由专用总线控制器8288提供总线控制信号 在不同模式 8086的有些引脚不完全相同
任务：
把段寄存器和IP相加形成20BIT有效地址 16*CS+IP 取指令 8086 如果队列中有2字节以上空格，EU不要求总线， 则BIU预取指令 8088 如果队列中有1字节以上空格，EU不要求总线， 则BIU预取指令 EU要求总线周期，有EU提供信号和地址来源，BIU进 入总线，存取数据
EU执行部件
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 中断响应 读I/O端口 写I/O端口 暂停 取指 读存储器 写存储器 无效
最小方式： *IO/M 存储器/输入输出请求信号 *DT/R 数据发送/接受端 *DEN 数据允许端
*RQ/GT0 *RQ/GT1 在最大方式下：这两条信号为总线的请求和回答 信号 、两信号功能相同 、RQ/GT0 优先、 双向
离，可重叠。
• 段的首地址有限制，必须能被16整除。即低四位全为0。 1 Paragraph = 16 Bytes 每个存储单元由段地址和偏移地址组成
二、物理地址的计算方法
• CPU内部寄存器是16位，给出的地址也是16位，不 能直接用于20位地址空间的寻址，因此必须寻求一种 将16位逻辑地址转换成20位物理地址的方法。 • 逻辑地址：段基址和偏移地址组成，无符号16位二进 制数，是程序设计是采用的地址。 • 物理地址：存储器绝对地址。
复位后，8086CPU的状态： 寄存器 状态 PSW 0000H CS FFFFH DS 0000H SS 0000H ES 0000H IP 0000H 指令队列 清空
其它 CLK：时钟信号，由8284时钟产生 VCC：电源 5V（5%） VSS： 地
二、8086与8088引脚不同
• 数据线（8086：AD15~AD0，8088：AD7~AD0） • 存储器/输入输出控制线不同（8086：M/IO，8088 M/IO） • BHE/S7不同（ BHE是总线高允许）
一、8086 CPU引脚及功能
• 地址总线和数据总线
*AD15~AD0： 地址/数据总线 双向 三态 注：8086/8088地址线，数据线分时使用 总线的第一周期作地址线（16bit宽A15~A0） 其余周期 作数据线 (8086 16bit/8088 8bit) *A19~A16/S6~S3：地址/状态 三态 输出 注：这四条线分时使用复用 总线的第一周期作地址线A19~A16 （与A15~A0构成20bit） 其余周期 作状态线 S6~S3
最小方式： INTA 中断响应信号、输出、低电平有效 ALE 地址锁存允许信号、输出、高电平 有效
LOCK 最大方式有效、总线优先封锁信号 三态、输出、低电平有效 WR 最小方式有效、写信号、三态、输 出、低电平有效
不受MN/MX影响的控制信号
*RD读信号 三态 输出 、低电平有效 *READY 准备就绪信号 、输出、 高电平有效 *INTR 中断请求信号、输入、高电平有效 *NMI 非屏蔽中断请求信号、 输入 、正沿 触发 *TEST 测试信号 、输入 、低电平有效 *RESET 复位信号、 输入、 高电平有效
微型计算机系统 • 微型计算机 • 输入输出设备 • 系统软件
总线
总线：计算机系统中，各个部件之间传送信息的 通路 • 内部总线 • 元件级总线 • 局部总线
内部总线：微处理器内部各部件之间传送 信息的通路 • 单总线 • 双总线 • 三总线
元件级总线：连接计算机系统中两个主要 部件的总线
元件级总线采用三总线：地址总线、数据总线、控制总线
SF符号标志：
若运算结果为正，SF为0 若运算结果为负，SF为1
OF溢出标志：若运算结果产生溢出OF为1，否则OF为0
控制位： DF方向标志
DF=0，地址指针自动增加（由低到高）
DF=1，地址指针自动减少（由高到低）
TF 陷阱标志 若TF=1，CPU出单步工作方式，每执行
一条指令，产生一次单步中断
• 例如：SS=C000H,SP=1000H,则
C0000H C1000H SP 栈底 〈64k
第四节 8086系统配置
8086具有两种系统配置方式：最小模式和最大模 式，分别对应单机系统和多机系统。 注意学习一般的计算机系统的基本配置方式，配 置的策略，建立微型机系统的基本配置模型。
一、基本总线接口部件
微机原理
• • • •
书名:《微型计算机原理及接口技术》 出版社: 中国科学技术大学出版社 作者: 周荷琴,吴秀清 版本: 第三版
第一章 绪论
第一节 微型计算机系统 • 微处理器、微型机计算机、微型计算机 系统 • 总线 • 单片机、单板机、嵌入式系统（SOC）
微处理器、微型机计算机、微 型计算机系统
第二章 8086系统结构
• 第一节 8086CPU的结构 • 第二节 8086CPU引脚功能
• 第三节 8086/8088存储器组织
• 第四节 8086系统配置
第一节 8086CPU的结构
• 执行部件（EU）和总线接口部件（BIU） • 寄存器结构
执行部件（EU）和总线接口部 件（BIU）
8086CPU的内部结构由两部分组成： 总线接口部件BIU、执行部件（EU），采 用流水线工作方式
微处理器 • ALU： 完成算术运算 、逻辑运算 • 累加器、寄存器：存放参加运算的数据、结果、 地址 • 程序计数器：指向下一条要执行的指令的偏移 地址 • 逻辑控制部分：负责对整机的控制，协调各部 件工作 • 内部总线
微型计算机 • CPU ROM 只读存储器 • 存储器：存放程序和数据 RAM 随机读写存储器 • 输入输出接口：用于将外部设备与CPU和存储 器相连接 • 系统总线：CPU向存储器及接口电路提供地址、 数据及控制信息的通路
地址锁存器8282/8283 数据总线缓冲器8286/8287 时钟发生器8284 总线控制器8288 总线裁决器8289
1. 地址锁存器8282/8283
• 8282（不反相）和8283（反相）具有三 态输出的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ存缓冲器，用于锁存、缓冲、 多路输出 • 8282的逻辑图 • 8086系统中，8282（8283）用于地址锁 存器 • 连接： ALE——STB OE——接地
D7~D0
D7~D0 D15~D8
• 8088
A0~A19 A19~A0 1M*8 D7~D0
D7~D0
五、堆栈的概念
• 专用存储区域，暂时保存数据。“后进先出” （LIFO） • SS—段基址，SP—栈顶单元地址 • 堆栈生长方向：由高地址区向低地址区增长。 • 用途：中断，子程序调用，暂存或交换数据。
地址总线：用于CPU向存储器或I/O端口传送地址 数据总线：CPU与存储器及外设交换数据的通路 控制总线：用来传送控制信息
局部总线：CPU总线、元件级总线 局部总线用于多处理器系统
总线标准：国际上正式公布或推荐的系统 各个模块互连的标准 总线标准规定：插座的尺寸、引线的数目、 信号的含义和时序
单片机 单板机、 嵌入式系统（SOC）
注：8086访问存储器，使用20条地址线 8086访问I/O ， 使用16条地址线
S6~S3：状态线 S6：为低电平 S5指示中断允许IF状态 S4 S3指示哪一个段寄存器
S4 S3 段寄存器 0 0 1 1 0 1 0 1 ES SS CS或非存储器操作 DS
• 控制总线
控制总线是传送控制信号的一组信号线，有 输入，输出。
SS 堆栈段寄存器
DS 数据段寄存器 ES 附加段寄存器
指令指针IP
• 每执行一条指令，IP自动加1 • IP指向偏移地址，有效地址16*CS+IP • 程序员不能直接修改IP，（通过转移、调用、 中断、中断返回）
标志寄存器PSW 标志寄存器用来存放运算结果的特征 • 6位状态位 • 3位控制位
第三节 8086/8088存储器组织
• • • • • 一、存储器分段管理 二、物理地址的计算方法 三、逻辑地址来源 四、8086/8088存储器分体结构 五、堆栈的概念
一、存储器分段管理
• 20根地址线可寻址1MB地址空间，而实际寄存器 是16位，只能寻址64KB空间。于是采用分段管理 方式，每个段不超过64KB。段之间可连续，可分
SI 源变址寄存器 DI 目的变址寄存器 用于变址操作
这四个寄存器只能按16位操作 用于堆栈和变址操作计算操作数的有效地址
段寄存器 存放每一段的起始地址
CS 代码段寄存器 用于存放程序 CS*16+IP——取指 用于存放堆栈 SS*16+SP——堆栈 用于存放数据 DS*16+SP，BP，SI 用于存放数据 ES*16+BP，DI
/RQ
/GT 在T4或下一个T1输出/GT
释放
在最小方式 *HOLD 总线请求信号、 输入 、高电平有效 *HLDA 总线响应信号、输出、高电平有效
最大方式：
QS1 QS0 为指令队列状态信号、输出、高电平 有效
QS1 QS0 队列状态 0 0 无操作 0 1 取指令队列第一字节 1 0 队列空 1 1 取指令队列后续字节