微型计算机原理与接口技术第1章

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微机系统及其接口设计原理课后习题

第二章、练习
1． 8086 CPU由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？8086与8088的主要区别是什么？
8086/8088微处理器的内部组成结构按照功能可分成
总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)和指令执行部件 EU（Execution Unit）两大部分。 BIU的主要作用是实现CPU对外部三总线的控制并与外部进行数据交换。具体的操作主要是根据指令的要求合成20位的地址信号及产生与外部总线数据传输需要的控制信号时序，最终实现与外部的数据交换。
2． 8086/8088 CPU内部有哪些寄存器？其主要作用是什么？
通用寄存器：AX，BX，CX，DX
AX（AH+AL）：累加器（Accumulator）。是寄存器中
最忙的一个。大多数的算术和逻辑运算以及输入/输出都必须经由它进行。 BX（BH+BL）：基地址寄存器（Base）。在间接寻址中作为偏移地址寄存器；在基址寻址中作为基地址寄存器。 CX（CH+CL）：计数寄存器（Count）。在块传送和循环等指令中固定的充当计数器。 DX（DH+DL）：数据寄存器（Data）。在乘除法指令中固定充当辅助的操作数寄存器；在输入/输出指令中固定作为外设口地址寄存器。
3．试述8086/8088 CPU中的SP， BP，SI，DI有何种特殊用途。
SP：堆栈指针（Stack Pointer）。固定配合SS来指定
（寻址）内存中的堆栈区栈顶的当前偏移地址。当执行完入栈/出栈指令后，SP的值会自动减2/加2。其值将始终指向栈顶位置。 BP：基数指针（Base Pointer）。用于提供多种寻址方式中的偏移地址或基地址，还用于配合SS提供堆栈区的非栈顶单元偏移地址。

微机原理及接口技术第一章概述

三、微型计算机的分类
按处理器同时处理数据的位数或字长分：
8位机
按其结构分：
16位机
32位机
64位机
PC机、
单片微型机、单板微型机
1.2
微型计算机组成
现代计算机结构仍然是在冯· 诺依曼提出的计算机逻辑结构和存储程序概念基础上建立起来的。
一、微型计算机的硬件结构
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口构成，它们之间由系统总线连接。
地址总线 (AB)
只读存储器 ROM 随机存储器 RAM
I/O接口
I/O设备数据总线 (DB) 控制总线 (CB)
CPU
1. 微处理器
整个微机的核心是微处理器(up, MPU)，也称CPU。它包含算术逻辑部件ALU、寄存器组及控制部件。
ALU ：算术运算、逻辑运算
寄存器：存放操作数、中间结果、地址、标志等信息控制部件：整个机器控制中心，包括程序计数器IP、指令寄存器IR、指令译码器ID、控制信息产生电路。
外部设备

I/O接口电路
存储器 RAM ROM 总线
控制部件
算术逻辑部件
寄存器组
MPU
2. 存储器微机的存储器分为：主存和辅存主存(内存)：用于存放当前正在运行的程序和正待处理数据。(CPU内部cache，主板上的内存, 造价高，速度快，存储容量小) 辅存(外存)：存放暂不运行的程序和输入处理的数据，(主机箱内或主机箱外，造价低，容量大，可长期保存，但速度慢)
办公自动化
信息高速公路
仪器仪表
将传感器与计算机集成于同一芯片上，智能
传感器不仅具有信号检
测、转换功能，同时还具有记忆、存储、解析、统计、处理及自诊断、自校准、自适应等功能。

微型计算机接口技术第一章接口的基本概念

③Windows中访问I/O设备的方法：
可以象DOS下的程序一样直接访问I/O设备，这是为了兼容DOS应用程序而提供的，但是缺乏好的安全性，而且有些设备是不能直接访问的（如硬盘）；另外一种方法是利用VxD访问I/O设备。VxD是32位的程序，用来支持 Windows操作系统中的VMM（Virtual Machine Manager，虚拟设备管理）管理计算机硬件及I/O设备，它具有很高的特权级。对于每一个应用程序来说，VxD是一个虚拟的设备。特定设备的VxD可以接收很多个应用程序的请求。利用VxD同外部设备通信，提高了多任务下资源的利用率；同时也避免了设备访问冲突。
§3 总线技术
总线：就是计算机与计算机之间、模块与模块之间传递信息的信号线的集合。一、总线的结构 ①面向处理器的总线结构：
是将需要交换信息的模块通过总线建立点对点的连接。如下图所示：
②面向总线的总线结构：
以总线为中心，而将计算机中的所有设备（包括CPU）均看作是总线上挂接的外设。如下图所示：
四、总线的传输方式
①同步式传输：传输周期是固定的，在传输周期内严格地按规定的时间发出信号和进行相应的动作。有如齐步走。在微机中的典型实例是CPU与内存之间的数据传输。
CPU为了对某一外设的端口进行读写操作，就需要在众多的I/O端口中按选定该端口地址。如何通过CPU发出的地址编码来识别确认这个端口，就是所谓的地址译码。
CPU
60#
50#
60#
70#
80#
第一章
六、I/O口地址的译码方法
接口基本知识
§1 微机接口中的基本概念
在接口芯片中，负责将CPU发出的地址信号转换成为唯一的片选信号的电路，称之为译码电路。常见的译码电路有以下几种： ①固定式端口地址译码：

精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章

西安电子科技大学计算机学院
微机原理及接口技术
本课程的内容以8086/8088 CPU构成的微机系统为例，介绍微机系统的组
成、工作原理。为实现特定的任务，如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课？
通过本课程的学习，希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机（微机） 2. 初步掌握(或了解)以下技能：根据工程需要，选择合适的微处理器(或单片机)，通过增加适当的外围芯片，构成应用系统，使它们能够按照设计意图稳定、可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
13
Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
24
1.2 微处理器概述二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学计算机学院
48
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20，结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
49
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程

微型计算机原理与接口技术(周荷琴吴秀清)课后答案

微机原理与接口技术习题参考答案第一章（p20）1、参考答案：冯?诺伊曼计算机的设计思想（EDVAC方案：存储程序通用电子计算机方案）：①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分；②计算机内采用二进制；③将程序存储在计算机内，简称“程序存储”。

其中第三点是冯?诺依曼计算机设计的精华，所以人们又把冯?诺依曼原理叫做程序存储原理，即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。

冯?诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心，结构框图如下图所示。

2、参考答案：微处理器就是中央处理器CPU，是计算机的核心，单独的CPU不能构成计算机系统；微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口（注意：不是I/O设备）组成；而微型计算机系统除了包括微型计算机外，还有系统软件（即操作系统）、应用软件、外存储器和I/O设备等。

微型计算机系统结构如下图所示。

6、参考答案：由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位，所以它可寻址220＝1M字节的存储空间；而PentiumII 微处理器的地址总线的宽度为36位，所以它可寻址236=64G字节的存储空间。

7、参考答案：①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联)，是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线，数据传输速率位132MB/s，适用于Pentium微型计算机。

PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play，所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，系统会自动对板卡所需资源进行分配，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱动程序）的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI总线上。

②USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)，是1994年由Compaq，IBM，Microsoft等多家公司联合提出的。

微机原理及接口技术课后习题及参考答案

第一章课后习题1.1 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。

① 16.25 ② 35.75 ③ 123.875 ④ 97/1281.2 把下列二进制数转换成十进制数。

① 10101.01 ② 11001.0011 ③ 111.01 ④ 1010.11.3 把下列八进制数转换成十进制数和二进制数。

① 756.07 ② 63.73 ③ 35.6 ④ 323.451.4 把下列十六进制数转换成十进制数。

① A7.8 ② 9AD.BD ③ B7C.8D ④ 1EC1.5 求下列带符号十进制数的8位补码。

① +127 ② －1 ③ －0 ④ -1281.6 求下列带符号十进制数的16位补码。

① +355 ② －11.7 计算机分那几类？各有什么特点？1.8 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。

1.9 80X86微处理器有几代？各代的名称是什么？1.10 你知道现在的微型机可以配备哪些外部设备？1.11 微型机的运算速度与CPU的工作频率有关吗？1.12 字长与计算机的什么性能有关？习题一参考答案1.1 ① 16.25D=10000.01B=20.2Q=10.4H② 35.75D=.11B=43.6Q=23.CH③ 123.875D=.111B=173.7Q=7B.EH④ 97/128D=64/123+32/128+1/128=0.B=0.604Q=0.C2H1.2 ① 10101.01B=21.25D ② 11001.0011B=25.1875D③ 111.01B=7.25D ④ 1010.1B=10.5D1.3 ① 756.07Q=.B=494.109D ② 63.73Q=.B=51.922D③ 35.6Q=11101.110B=29.75D ④ 323.45Q=.B=211.578D1.4 ① A7.8H=167.5D ② 9AD.BDH=2477.738D③ B7C.8D=2940.551D ④ 1ECH=492D1.5 ① [+127]补= ② [－1]补=③ [－0]补= ④[-128]补=1.6 ① [+355]补= 00011 ② [－1]补= 1111 1111 1111 11111.7 答：传统上分为三类：大型主机、小型机、微型机。

《微机接口与原理技术》第1章习题参考解答

第1章习题参考解答1．填空和选择（1）运算器和控制器合在一起称为中央处理器，中央处理器和存储器、I／O接口、总线及电源合在一起被称为主机。

（2）计算机的软件一般分为两大类：一类叫系统软件软件，一类叫应用软件软件。

数据库管理系统属于系统软件软件，计算机辅助教学软件属于应用软件软件。

（3）用来管理计算机系统的资源并调度用户的作业程序的软件称为操作系统；负责将高级语言的源程序翻译成目的程序的软件称为编译程序。

（4）计算机系统中的存储器分为外存储器和内存储器。

在CPU执行指令时，必须将指令存放在内存储器中。

（5）计算机存储数据的最小单位是字节。

1 KB容量的存储器能够存储1024个这样的基本单位。

（6）在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通道称为总线。

就其传送的信息的性质而言，在公共通道上传送的信息包括控制和数据信息。

（7）采用2的补码形式表示的8位二进制整数，其可表示的数的范围为（A）。

A．－128～＋127 B．－2－127～＋2－127C．－2－128～2＋127D．－127～＋128（8）在定点数运算中产生溢出的原因是（C）。

A．运算过程中最高位产生了进位或借位B．参加运算的操作数超出了机器的表示范围C．运算的结果超出了结果单元的表示范围D．寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位（9）下列逻辑部件中，不属于运算器的是（A）。

A．指令寄存器B．ALUC．累加器D．状态条件寄存器2．说明微型计算机的基本硬件构成和各部分功能。

微型计算机硬件一般由微处理器、内存储器、外存储器、系统总线、接口电路、输入/输出设备等部件组成。

主要组成部件的功能和特点分析如下：（1）微处理器：是微型计算机的核心部件，由运算单元ALU、控制单元、寄存器组以及总线接口部件等组成，其功能是负责统一协调、管理和控制系统中的各个部件有机地工作。

（2）内存储器：用来存放计算机工作过程中需要的操作数据和程序。

可分为随机存储器RAM和只读存储器ROM。

微机原理与接口技术课后习题答案(朱红)

第一章习题答案一、选择题1.十进制数 66 转换成二进制数为_______。

A. 11000010B.01100110C.11100110D.01000010答案：D2.十进制数 27.25 转换成十六进制数为_______。

A. B1.4HB.1B.19HC.1B.4HD.33.4H答案：C3.下列数中最小的是________。

A. (101001)2B. (52)8C. (2B)16D. (50)10答案：A4.若一个数的 BCD 编码为 00101001，则该数与______相等。

A. 41HB.121DC.29DD. 29H答案：C5.十进制数 9874 转换成 BCD 数为________。

A. 9874HB. 4326HC. 2692HD. 6341H答案：A6.BCD 数 64H 代表的真值为_______。

A. 100B.64C.-100D.+100答案：B7.十六进制数 88H，可表示成下面几种形式，错误的表示为_______。

A. 无符号十进制数 136B.带符号十进制数-120C.压缩型 BCD 码十进制数 88D.8 位二进制数-8 的补码表示答案：D8.若[A]原=1011 1101，[B]反=1011 1101，[C]补=1011 1101，以下结论正确的是______。

A. C 最大B. A 最大C.B 最大D.A=B=C答案：B9.8 位二进制补码表示的带符号数 1000 0000B 和 1111 1111B 的十进制数分别是____。

A. 128 和 255 B. 128 和-1 C. -128 和 255 D. -128 和-1答案：D10.微机中地址总线的作用是___________。

A.用于选择存储器单元B.用于选择进行信息传输的设备C.用于指定存储器单元和 I/O 设备接口单元的选择地址D.以上选择都不对答案：C11.计算机中表示地址使用____。

A.无符号数B.原码C.反码D.补码答案：A二、填空题1.计算机的主机由_______、控制器、主存储器组成。

微机原理和接口技术-1-1绪论-微机发展史zq-PPT课件

11
2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
世界上第一台电子数字计算机－电子数字积分计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)，由美国宾夕法尼亚大学于1946年研制成功并投入使用。
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
第三代电子计算机—— IBM S/360
S/360极强的通用性适用于各方面的用户，它具有 “360度”全方位的特点，并因此得名。开发S/360被称为“世纪豪赌”，IBM为此投入了 50亿美元的研发费用，远远超过制造原子弹的“曼哈顿计划”的20亿美元。
计算兼容性
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
第四代计算机
从1970年至今的计算机基本上都属于第四代计算机，它们都采用大规模和超大规模集成电路。随着技术的进展，计算机开始分化成通用大型机、巨型机、中型机、小型机和微型机、单片机。微型计算机（Microcomputer）与其他机型计算机的区别：其中央处理器（CPU）采用了大规模、超大规模集成电路技术，而其他类型计算机的CPU由相当多的分离元件电路或集成电路所组成。称微型计算机的 CPU为微处理器（MPU：Micro Processing Unit）。
19
2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
1.2 微型计算机的发展概况
第一代（1971-1973年）：4位和低档8位微处理器时代

微机原理与接口技术第1-11章作业答案

第一章：1.1 为什么需要半加器和全加器，它们之间的主要区别是什么?答：无论是全加器还是半加器均能实现两个一位的二进制数相加，得到相加的和和向高位的进位。

半加器不需要考虑来自低位的进位，而全家器需考虑来自低位的进位。

1.2 用补码法写出下列减法的步骤：(1) 1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)=00001111B+11110110B=00000101B=5D(2) 1100(2)-0011(2)=?(2)=?(10)=00001100B+11111101B=00001001B=9D第二章：2.1 ALU是什么部件?它能完成什么运算功能?试画出其符号。

答：ALU是算术逻辑运算单元的简称，该部件既能进行二进制数的四则运算，也能进行布尔代数的逻辑运算。

符号略！2.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。

答：触发器能存储一位的二进制信息，是计算机记忆装置的基本单元。

寄存器是由多个触发器构成的，能存储多位二进制信息。

存储器又是由多个寄存器构成的。

器件的符号略！2.4 累加器有何用处?画出其符号。

答：累加器是由多个触发器构成的多位寄存器，作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。

累加器不仅能装入及输出数据外，还能使存储其中的数据实现左移或右移。

符号略！2.6 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?答：L门即LOAD控制端，是用以使寄存器接受数据输入的控制门；E门即ENABLE控制端，是三态输出门，用以控制寄存器中的数据输出至总线。

有了L门及E门，就可以利用总线结构，从而使信息传递的线路简单化。

2.10 除地线公用外，5根地址线和11根地址线各可选多少个地址?答：5根地址线可选25=32个地址；11根地址线可选211=2048个地址。

2.12 存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?答：MAR和MDR均是存储器的附件。

存储地址寄存器(MAR)是一个可控的缓冲寄存器，具有L门以控制地址的输入，它和存储器的联系是双态的，存储地址寄存器存放的是索要寻找的存储单元的地址。

微机原理与接口技术(第四版)课后习题答案(1)

第1章微型计算机系统〔习题1.1〕简答题（2）总线信号分成哪三组信号？（3）PC机主存采用DRAM组成还是SRAM组成？（5）ROM-BIOS是什么？（6）中断是什么？（9）处理器的“取指－译码－执行周期”是指什么？〔解答〕②总线信号分成三组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。

③ PC机主存采用DRAM组成。

⑤ ROM-BIOS是“基本输入输出系统”，操作系统通过对BIOS的调用驱动各硬件设备，用户也可以在应用程序中调用BIOS中的许多功能。

⑥中断是CPU正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停止，转向执行事先安排好的一段处理程序，待该处理程序结束后仍返回被中断的指令继续执行的过程。

⑨指令的处理过程。

处理器的“取指—译码—执行周期”是指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。

〔习题1.3〕填空题（2）Intel 8086支持___________容量主存空间，80486支持___________容量主存空间。

（3）二进制16位共有___________个编码组合，如果一位对应处理器一个地址信号，16位地址信号共能寻址___________容量主存空间。

（9）最初由公司采用Intel 8088处理器和（）操作系统推出PC 机。

② 1MB，4GB③ 216，64KB（9）IBM,DOS〔习题1.4〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。

〔解答〕CPU：CPU也称处理器，是微机的核心。

它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）。

处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。

存储器：存储器是存放程序和数据的部件。

外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（Input）设备和输出（Output）设备，也称I/O设备。

I/O设备通过I/O接口与主机连接。

《微型计算机原理与接口技术》课后习题答案

1. 什么是冯·诺依曼机？答：冯·诺依曼于1945 年提出了存储程序的概念和二进制原理，利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为冯·诺依曼机。

它包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个组成部分。

早期的冯·诺依曼机结构上以运算器和控制器为中心，随着计算机体系结构的发展，现在已演化为以存储器为中心的结构。

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？答：微处理器是微型计算机系统的核心，也称为CPU（中央处理器）。

主要完成：①从存储器中取指令，指令译码；②简单的算术逻辑运算；③在处理器和存储器或者I/O 之间传送数据；④程序流向控制等。

微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。

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。

三者关系如下图：3. 微处理器有哪些主要部件组成？其功能是什么？答：微处理器是一个中央处理器，由算术逻辑部件ALU、累加器和寄存器组、指令指针寄存器IP、段寄存器、标志寄存器、时序和控制逻辑部件、内部总线等组成。

算术逻辑部件ALU 主要完成算术运算及逻辑运算。

累加器和寄存器组包括数据寄存器和变址及指针寄存器，用来存放参加运算的数中间结果或地址。

指令指针寄存器IP 存放要执行的下一条指令的偏移地址，顺序执行指令时，每取一条指令增加相应计数。

段寄存器存放存储单元的段地址，与偏移地址组成20 位物理地址用来对存储器寻址。

标志寄存器flags 存放算术与逻辑运算结果的状态。

时序和控制逻辑部件负责对整机的控制：包括从存储器中取指令，对指令进行译码和分析，发出相应的控制信号和时序，将控制信号和时序送到微型计算机的相应部件，使CPU内部及外部协调工作。

内部总线用于微处理器内部各部件之间进行数据传输的通道。

4. 画一个计算机系统的方框图，简述各部分主要功能。

答：计算机系统由硬件（Hardware）和软件（Software）两大部分组成。

微机原理与接口技术(田辉)第一章

1-3-1 微型计算机
2、微型计算机分类
从微型计算机的结构形式来分，为单片机、单板机和多板机。
单片微型计算机（即单片机）。把微型计算机的主要部件CPU、一定容量的存储器、I／O接口及时钟发生器集成在一块芯片上的单芯片式微型计算机。具有体积小、指令系统简单、性价比高等优点，广泛应用于工业控制、智能仪器仪表等领域。单板微型计算机，即单板机。是将微处理器、一定容量的存储器、输入／输出接口、简单的外部设备、辅助设备通过总线装配在一块印刷电路板上的微型计算机。主要用于实验室以及简单的控制场合。

变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言

第三代中小规模集成电路时代(1965-1970) 存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒

第四代大规模、超大规模集成电路时代(1971至今)
向大型机和微型机两个方向发展现代计算机发展方向巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化

微型计算机的发展
• 十进制数转换为R进制数：整数和小数部分分别进行转换
1、整数部分 “除R取余”：十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为 0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。
二. 进位计数制之间的转换
例：39转换成二进制数 39 =100111B 2 39 2 19 1 （ b0） 2 9 1 （ b1） 2 4 1 （ b2） 2 2 0 （ b3） 2 1 0 （ b4） 0 1 （ b5 ）

1-2 微处理器--- CISC与RISC
精简指令集计算机

提出背景：使用指令的80％，只占处理器指令集的20％ RISC的基本思想简化指令功能，指令集中只包含使用频度高、功能简单、能够在一个节拍内执行完成的指令将较复杂的功能用一段子程序来实现大量使用寄存器，优化 CPU的控制逻辑，提高程序执行的速度

微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案

微机原理与接口技术（第二版）课后习题答案第1章作业答案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：把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微处理器。

微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了微型计算机。

微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。

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主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。

其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。

1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?解：采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。

而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。

1.4 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：数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。

8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。

它们主要靠信号的时序来区分。

通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。

1.8在给定的模型中，写出用累加器的办法实现15×15的程序。

解： LD A， 0LD H， 15LOOP：ADD A， 15DEC HJP NZ， LOOPHALT第 2 章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种?解：80386、30486、Pentium、Pentium Pro、Peruium II 、PentiumIII、Pentium4。

2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?解：IA一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。

微型计算机原理与接口技术第五版周荷琴课后答案

微型计算机原理与接口技术第五版周荷琴课后答案第一章：计算机系统概述1.1 计算机系统基本组成•核心包括 CPU、内存和 I/O 设备。

CPU 是计算机的中央处理器，负责执行指令，控制各部分设备的操作。

内存存储数据和程序指令。

I/O 设备是计算机与外部世界进行信息交换的重要途径。

1.2 计算机的基本层次结构•计算机系统的基本层次结构分为硬件体系结构和软件体系结构。

硬件体系结构定义了计算机中硬件组件的功能、特性、接口和互连方式。

软件体系结构定义了计算机的软件组件及其相互关系。

1.3 计算机的工作过程•计算机工作过程主要包括取指令、分析指令、获取操作数、执行指令、写回结果等几个阶段。

具体过程为：取指令：从内存中读取指令；分析指令：解码指令确定要执行的操作；获取操作数：从内存或寄存器中读取操作数；执行指令：进行具体的运算或操作；写回结果：将运算结果写入内存或寄存器。

1.4 计算机性能指标•计算机的性能指标包括运算速度、存储容量、传输速率、可靠性和可用性等方面。

运算速度衡量了计算机执行指令的快慢；存储容量表示计算机可以存储的数据量；传输速率表示从一个设备向另一个设备传输数据的速度；可靠性表示计算机的故障率；可用性表示计算机在给定时间内正常工作的比例。

第二章：计算机的数制与编码2.1 数制与编码的基本概念•数制是用于表示数值的方法，常见的有十进制、二进制、八进制和十六进制等。

编码是指将字符、符号等信息转换成计算机可以处理的二进制形式。

2.2 二进制与十进制的转换•将十进制数转换成二进制数时，可以采用除2取余的方法。

将二进制数转换成十进制数时，可以根据二进制位上的权值相加的原理进行计算。

2.3 BCD码与ASCII码•BCD码是Binary-Coded Decimal的缩写，用4位二进制码表示一个十进制数的一位。

ASCII码是一种字符编码，将每个字符映射成一个唯一的二进制数。

2.4 奇偶校验码•奇偶校验码是一种错误检测码，用于检测数据传输过程中出现的位错误。

微型计算机原理与接口技术(第三版)冯博琴主编__课后答案

解：在每个总线周期的T3的开始处若READY为低电平，则CPU在T3后插入一个等待周期TW。在TW的开始时刻，CPU还要检查READY状态，若仍为低电平，则再插入一个TW 。此过程一直进行到某个TW开始时，READY已经变为高电平，这时下一个时钟周期才转入T4。可以看出，插入TW周期的个数取决于READY电平维持的时间。 2.12 若8088工作在单CPU方式下，在教材第91页的表中填入不同操作时各控制信号的状态。
AX：主要存放算术逻辑运算中的操作数，以及存放I/O操作的数据。 BX：存放访问内存时的基地址。 CX：在循环和串操作指令中用作计数器。 DX：在寄存器间接寻址的I/O指令中存放I/O地址。在做双字长乘除法运算时， DX与AX合起来存放一个双字长数。 SP：存放栈顶偏移地址。 BP：存放访问内存时的基地址。 SP和BP也可以存放数据，但它们的默认段寄存器都是SS。 SI：常在变址寻址方式中作为源地址指针。 DI：常在变址寻址方式中作为目标地址指针。专用寄存器包括4个段寄存器和两个控制寄存器： CS：代码段寄存器，用于存放代码段的段基地址。 DS：数据段寄存器，用于存放数据段的段基地址。 SS：堆栈段寄存器，用于存放堆栈段的段基地址。 ES：附加段寄存器，用于存放附加段的段基地址。 IP：指令指针寄存器，用于存放下一条要执行指令的偏移地址。 FLAGS：标志寄存器，用于存放运算结果的特征。 2.15 8086/8088 系统中，存储器为什么要分段？一个段最大为多少个字节？最小为多少个字节？
解：分段的主要目的是便于存储器的管理，使得可以用16位寄存器来寻址20位的内存空间。一个段最大为64KB，最小为16B。 2.16 在8086/8088 CPU中，物理地址和逻辑地址是指什么？已知逻辑地址为
1F00：38A0H，如何计算出其对应的物理地址？解：物理地址时CPU存取存储器所用的地址。逻辑地址是段和偏移地址形式的地址，即汇编语言程序中使用的存储器地址。若已知逻辑地址为 1F00 ： 38A0H ，则对应的物理地址 =1F00H x 16+38A0H=228A0H。 2.17 已知存储器物理地址为78A00H，计算出它所对应的逻辑地址。此结果惟一吗？解：物理地址可以对应于不同的逻辑地址。 78A00H 对应的逻辑地址可以是 7000H：8A00H，7800H：0A00H，78A0H：0000H等。结果不是惟一的。 2.18 设当前数据段位于存储器的A8000H~B7FFFH，DS段寄存器的内容应是什么？解：因为A8000H到B7FFFH之间的地址范围大小为64KB，未超出一个段的最大范围。故要访问此地址范围的数据，数据段的起始地址（即段首地址）应为 A8000H，则DS段寄存器为A800H。 2.19 若CS=8000H，则当前代码段可寻址的存储空间的范围是多少？解（CS）=8000H时，当前代码段可寻址的存储空间范围为80000H~8FFFFH。 2.20 8086/8088 CPU 在最小模式下构成计算机系统至少应包括哪几个基本部分（器件）？解：其至少应包括：8088CPU、8284时钟发生器、8282锁存器（3片）和8286双向总线驱动器。第3章 8088/8086指令系统 3.1什么叫寻址方式？8086/8088CPU共有哪几种寻址方式？解：寻址方式主要是指获得操作数所在地址的方法. 8086/8088CPU具有：立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址一变址寻址、基址一变址－相对寻址以及隐含寻址等8种寻址方式。 3.2设（DS)=6000H，（ES)=2000H，（SS)=1500H，（Si）=00A0H,（BX)=0800H， (BP)=1200H，数据变量VAR为0050H. 请分别指出下列各条指令源操作数的寻址方式？它的物理地址是多少？

微机原理与接口技术课后答案高等教育出版社 (徐惠民着)

答： 1011.1010B，十进制：11.625，十六进制：B.AH
1111101.11B，十进制：125.75,十六进制：7D.CH 1-7．(5487)10＝（ 0101010010000111）BCD＝ 1010101101111 B 1-8．设字长为 8 位，请写出下列数的原码、反码、补码和移码：
B.用于选择进行信息传输的设备
C.用于给存储器单元和I/O 设备接口电路的选择地址
D.以上都不正确
2-14．设当前 SS＝C000H，SP＝2000H，AX＝2355H，BX＝2122H，CX＝8788H，则
当前栈顶的物理地址是多少？若连续执行 PUSH AX，PUSH BX，POP CX 3 条指令后，堆
定是否插入Tw 。
A．T2 B.T3
C.T3 下降沿 D. T2 上升沿
2-8．8086/8088 系统中为什么要有地址锁存器？需要锁存哪些信息？
答：
因 8086/8088 系统中地址线、数据线是复用的，所以要有地址锁存器锁存 T1 状态输出
的地址。8086 系统锁存 20 位地址及 BHE 信号， 8088 系统锁存 20 位地址。
在指令执行过程中利用eu分析指令操作码和执行指令时不占用总线操作时间的特点biu自动地通过总线读取存贮器中的指令码存入biu指令队列从而使biu与eu并行工作提高cpu执行指令的速度
第 1 章微型计算机系统概述
习题
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：取指令、执行指令。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？

微机原理与接口技术总结

第一章微型计算机基础1、几个关键字：时钟频率、字长、寻址范围、地址总线、数据总线2、冯诺依曼结构中微型计算机的四大组成部分：CPU、内存、I/O接口、系统总线3、微处理器（CPU）包含：运算器（ALU）：算数逻辑运算控制器（CU）：指令译码，根据指令要求发挥出相应控制信息寄存器（Registers）：存放数据4、存储单元是存放信息(程序和数据)的最小单位，用地址标识。

单位：位、字节、字5、三总线：地址总线（AB）：输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址数据总线（DB）：数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数控制总线（CB）：协调系统中各部件的操作，决定系统总线的特点6、“裸机”指未装备任何软件的计算机所有物理装备的集合=硬件系统=裸机：CPU、I/O接口电路和半导体存储器（ROM和RAM）7、字长是指计算机内部一次可以处理的二进制数码的位数8、时钟周期<总线周期<指令周期9、任意进位制数→十进制数：按位权展开十进制数→任意进位制数：辗转相除第二章8086/8088微处理器1、8086 CPU有两个独立逻辑部件组成（内部功能结构）：总线接口部件（BIU）：与内存或I/O端口传送指令或数据、产生20位的物理地址指令执行部件（EU）：负责执行指令2、BIU负责取指令，EU负责执行指令，重叠执行大大减少了等待指令所需的时间，提高了CPU的利用率和整个系统的执行速度3、段寄存器：代码CS、数据DS、堆栈SS、附加ES通用寄存器：数据寄存器：AX、BX、CX、DX变址寄存器：源DI、目的SI指针寄存器：基址BP、栈SP标志寄存器：FLAGS指令指针寄存器：IP4、8086 CPU通过CS寄存器和IP寄存器能准确找到指令代码5、8086/8088段寄存器的功能是用于存放段起始地址及计算物理地址6、指针寄存器和变址寄存器：只能按16位存取。

7、可以用于寄存器间接寻址、基址变址等寻址方式的寄存器有BX、BP、SI、DI。