微机原理答案第一章习题答案

第一章习题

1 什么是冯·诺依曼机？

答：冯·诺依曼在1946 年提出了一个完整的现代计算机的结构雏型，它由5 个部分组成，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器负责指令的执行；控制器的作用是协调并控制计算机的各个部件按程序中排好的指令序列执行；存储器是具有记忆功能的器件，用于存放程序和需要用到的数据及运算结果；而输入／输出设备则是负责从外部设备输入程序和数据，并将运算的结果送出。

1. 什么是冯.诺伊曼计算机

1946年6月，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（Johe Von Neumman）提出了“存储程序”的计算机设计方案。按照这一原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。

特点：

（1）采用二进制数形式表示数据和计算机指令。

（2）指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指令。

（3）由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。

（4）工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。

冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论的基础，被誉为计算机发展史上的里程碑。

2.微处理器，微型计算机，微型计算机系统有什么联系与区别？

微处理器只是一个中央处理器（CPU），由算术逻辑部件（ALU），累加器和通用寄存器组，程序计数器，时序和控制逻辑部件，内部总线等组成。微处理器不能构成独立工作的系统，也不能独立执行程序，必须配上存储器，外部输入、输出接口构成一台微型计算机方能工作。微型计算机由CPU，存储器，输入/输出接口电路和系统总线组成。它已具有计算功能，能独立执行程序，但若没有输入/输出设备，数据及程序不能输入，运算结果无法显示或输出，仍不能正常工作。

以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。没有配置软件的计算机称为裸机，仍然什么工作也不能做，必须配置系统软件和应用软件，这样才可以正常提供使用。

3. 微处理器有哪些主要的部件组成？其功能是什么？

中央处理单元CPU （Control Processing Unit）也称微处理器， CPU是微型计算机的核心部件，由运算器ALU、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成，且这些部件集成在一块大规模集成电路芯片上。

运算器ALU：主要完成算术运算、逻辑运算。

寄存器组：用于存放运算数据、中间结果、地址等。

控制器：负责对整机的控制。

总线接口：与外部联系的信息通道。

4.画一个计算机系统的方框图，简述各部分的主要功能。

运算器主要完成算术运算、逻辑运算，控制器负责对整机的控制，运算器和控制器组成CPU，存储器用于存储程序和数据。

输入/输出接口电路主要用于CPU与外设之间的数据格式转换、数据传输、速度匹配、电平匹配等。

总线是连接计算机系统中其他主要功能部件的桥梁，是计算机系统中信息输送的枢纽，只有通过总线，计算机系统的各部件才能实现相互通信。

5 列出计算机系统中的三种总线结构，画出面向存储器的双总线结构。

6 8086微处理器可寻址多少字节存储器？pentiun II微处理器可寻址多少字节存储器？答：8086CPU寻址范围1MB。因为8086CPU地址线为20条，2^20＝1024KB，即1MB。8086系统中，指令仅给出16位地址，与寻址有关的寄存器也只有16位长，因此寻址范围只有64KB，为了寻址1MB，所以分成四个逻辑段。当CPU访问内存时，段寄存器的内容(段基址)自动左移4位(二进制)，与段内16位地址偏移量相加，形成20位的物理地址。

7 什么是PCI局部总线？什么是USB？

PCI是Peripheral Component Interconnect（外设部件互连标准）的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。

USB就是通用串行总线(Universal Serial Bus )是一新型界面规格，支持主系统与不同外设间的数据传输。USB允许外设在开机状态下插拔使用，USB具有易于使用、高带宽、可接多达127个外设、数据传输稳定、支持即时声音播放及影像压缩等特点。目前在国内市场可以见到的USB设备主要有扫描仪、数码相机、打印机、集线器和外置存储设备等。

8 说明以下一些伪指令的作用。

(1)DB (2)DQ (3)DW (4)DD

答：（1）定义字节（2）定义4个字（3）定义字（4）定义双字

9 将下列二进制数转换为十进制数。

(1) 1101.01 (2) 111001.0011 (3) 101011.0101 (4) 111.0001

解：（1）13.25 （2）57.375 （3）43.315 （4）3.0625

10 将下列十六进制数转换为十进制数。

(1) A3.3H (2) 129.CH (3) AC.DCH (4) FAB.3H

解：

(1) 163.1875

(2) 297.75

(3) 172.859375

(4) 4011.1875

11. 将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。

（1）23 =0001 0111B =27O =17H （2）107 =0110 1011 =153O =6BH

（3）1238=0000010011010110B =2326O = 4D6H（4）92 =0101 1100 =134O =5CH

12. 将下列十进制数转换为8位有符号二进制数

（1）+32 =0010 0000 （2）-12 =1000 1100

（3）+100 =0110 0110 （4）-92 =1101 1100

13. 将下列十进制数转换为压缩和非压缩BCD码

（1）102=66H=0001 0000 0010（压缩BCD码）

=0000 0001 0000 0000 0000 0010（非压缩BCD码）

（2）44=2CH=0100 0100（压缩BCD码）=0000010000000100（非压缩BCD码）