微型计算机原理课后答案

微机原理

第一章

1．计算机按其使用的逻辑元件的不同被分为哪几代？微型计算机是哪一代计算机的分支？

答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。

微型计算机属于第四代计算机的分支。

2. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想。

答：冯·诺伊曼基本设计思想为：

①以二进制形式表示指令和数据。

②程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令并加以执行。

③由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等五大部件组成计算机系统。

3．微型计算机系统由哪几部分组成：

答: 微机系统分硬件和软件，硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出借口，软件包括软件系统和应用软件。

6．何谓总线？有哪几类？作用如何？

答：总线是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道。根据所传送的信息的内容与作用不同，总线可分为三类：地址总线、数据总线、控制总线。这三类总线作用为计算机各功能部件间传送地址、数据、控制信息的。

8．存储器读写操作的不同点？

答：①读操作：由CPU发出的读命令控制。

写操作：由CPU发出的写命令控制。

②读操作：把数据从内存中读出来，放到DB上。

写操作：把ＤＢ上的内容，写入到存储器中。

第二章计算机中的数值和编码

1、将十进制数转换为二进制和十六进制

(1) 129.75＝1000 0001.11B＝81.CH(2) 218.8125＝1101 1010.1101B＝DA.DH

(3) 15.625＝1111.101B＝F.AH(4) 47.15625＝10 1111.0010 1B＝2F.28 H

2、将下列二进制数转换为十进制和十六进制

(1) 111010 B=58 =3A H(2) 1011 1100.111B= 188.875= BC.E H

(3) 0.1101 1B=0.84375 =0.D8H(4) 11110.01 B=30.25 =1E.4H

3、完成下列二进制数的加减法运算

(1) 1001.11＋100.01＝1110.00(2) 1101010110.1001－01100001.0011＝01110101.0110

(3) 00111101＋10111011＝11111000 (4) 01011101.0110－101101.1011＝101111.1011

4、完成下列十六进制数的加减法运算

(1) 745CH＋56DFH＝D14B H (2) ABF.8H－EF6.AH＝9C28.E H

(3) 12AB.F7＋3CD.05＝1678 .FC H(4) 6F01H－EFD8H＝7F29 H

5、计算下列表达式的值

(1) 128.8125＋10110101.1011B＋1F.2H＝101010101.1010B

(2) 287.68－10101010.11H＋8E.EH＝103.CEH

(3) 18.9＋1010.1101B＋12.6H－1011.1001＝36.525

6、选取字长n为8位和16位两种情况，求下列十进制数的补码。

(1) X＝－33的补码：1101 1111，1111111111011111

(2) Y＝＋33的补码：0010 0001， 0000 0000 0010 0001

(3) Z＝－128的补码：1000 0000，1111 1111 1000 0000

(4) N＝＋127的补码：0111 1111，0000 0000 0111 1111

(5) A＝－65的补码：1011 1111，1111 1111 1011 1111

(6) B＝＋65的补码：0100 0001，0000 0000 0100 0001

(7) C＝－96的补码：1010 0000， 1111 1111 1010 0000

(8) D＝＋96的补码：0110 0000， 0000 0000 0110 0000

7、写出下列用补码表示的二进制数的真值

(1) [X]补＝1000 0000 0000 0000 H X＝－1000 0000 0000 0000 H＝－32768

(2) [Y]补＝0000 0001 0000 0001 H Y＝＋0000 0001 0000 0001 H＝＋257

(3) [Z]补＝1111 1110 1010 0101 H Z＝－0000 0001 0101 1011 H＝－347

(4) [A]补＝0000 0010 0101 0111 H A＝＋0000 0010 0101 0111 H＝＋599

8、设机器字长为8位,最高位为符号位，试对下列格式进行二进制补码运算，并判断结果是否溢出。

(1) 43＋8

∵ [43]补＝00101011B，[8]补＝00001000B

∴[43]补＋[8]补＝00101011B＋00001000B＝00110011B＝33H

00101011B

＋00001000B

00110011B

∵ C S＝0，C D＝0，OF＝C S⊕C D＝0⊕0＝0

∴无溢出

(1) 43＋8 33H （无溢出）(2) －52＋7D3 H（无溢出）

(3) 60＋9096 H （溢出）(4) 72－8 40 H （无溢出）

(5) －33＋(－37) 0BA H （无溢出）(6) －90＋(－70) 60 H （溢出）

(7) ―9―(―7) FE H （无溢出）(8) 60－90 E2 H （无溢出）

9、设有变量x＝11101111B，y＝11001001B，z＝01110010B，v＝01011010B，试计算x+y＝?，x+z＝?，y+z

＝?，z+v＝?，请问：①若为无符号数，计算结果是否正确？②若为带符号补码数，计算结果是否溢出？

x+y = 11101111B＋11001001B＝10111000B＝1B8 H

1110 1111 B

＋1100 1001B

1011 1000B

①若为无符号数②若为带符号补码数

∵ CF=1 ∴不正确∵ CF=1，DF＝1 OF＝0 ∴不溢出

x+y = 0B8 H x+z = 61 H y+z = 3B H z+v = 0CC H

①不正确不正确不正确正确

②不溢出不溢出不溢出溢出

12. 试计算下列二进制数为无符号数、原码、反码、补码、8421BCD码时分别代表的数值大小。若为非8421BCD 数时请指出。

（1）10001000B

无符号数：27+23= 136

原码： - 000 1000 = - 8

反码： - 111 0111 = - 119

补码： - 111 1000 = - 120

8421BCD码： 88

(2）00101001B

无符号数：25+23+ 20 = 41

原码： 41

反码： 41

补码： 41

8421BCD码： 29 (3）11001001B

无符号数：27+26+ 23+20 = 201

原码： - 100 1001 = - 73

反码： - 011 0110 = - 54

补码： - 011 0111 = - 55

8421BCD码：非8421BCD码（4）10010011B

无符号数：27+24+ 21+20 = 147

原码： - 001 0011 = - 19

反码： - 110 1100 = - 108

补码： - 110 1101 = - 109

8421BCD码： 93

第三章80X86微处理器

1．简述8086／8088CPU中BIU和EU的作用，并说明其并行工作过程。

答： (1) BIU的作用：计算20位的物理地址，并负责完成CPU与存储器或I/O端口之间的数据传送。

(2) EU的作用：执行指令，并为BIU提供所需的有效地址。

(3) 并行工作过程：当EU从指令队列中取出指令执行时，BIU将从内存中取出指令补充到指令队

列中。这样就实现了取指和执行指令的并行工作。

2．8086／8088CPU内部有哪些寄存器?其主要作用是什么?

答：8086／8088CPU内部共有14个寄存器，可分为4类：数据寄存器4个，地址寄存器4个，段寄存器4个和控制寄存器2个。其主要作用是：

(1) 数据寄存器：一般用来存放数据，但它们各自都有自己的特定用途。AX,BX,CX,DX

(2) 地址寄存器：一般用来存放段内的偏移地址。SP,BP,SI,DI

(3) 段寄存器：用于存放段地址. CS,DS,ES,SS

(4) 控制寄存器 ,FLAGS,IP具体寄存器略。

2．8086／8088CPU内部有哪些寄存器?其主要作用是什么?

答：8086／8088CPU内部共有14个寄存器，可分为4类：数据寄存器4个，地址寄存器4个，段寄存器4个和控制寄存器2个。其主要作用是：

(1) 数据寄存器：一般用来存放数据，但它们各自都有自己的特定用途。

AX(Accumulator)称为累加器。用该寄存器存放运算结果可使指令简化，提高指令的执行速度。此外，所有的I／O指令都使用该寄存器与外设端口交换信息。

BX(Base)称为基址寄存器。用来存放操作数在内存中数据段内的偏移地址，

CX(Counter)称为计数器。在设计循环程序时使用该寄存器存放循环次数，可使程序指令简化，有利于提高程序的运行速度。

DX(Data)称为数据寄存器。在寄存器间接寻址的I／O指令中存放I／O端口地址；在做双字长乘除法运算时，DX与AX一起存放一个双字长操作数，其中DX存放高16位数。

(2) 地址寄存器：一般用来存放段内的偏移地址。

SP(Stack Pointer)称为堆栈指针寄存器。在使用堆栈操作指令(PUSH或POP)对堆栈进行操作时，每执行一次进栈或出栈操作，系统会自动将SP的内容减2或加2，以使其始终指向栈顶。

BP(Base Pointer)称为基址寄存器。作为通用寄存器，它可以用来存放数据，但更经常更重要的用途是存放操作数在堆栈段内的偏移地址。

SI(Source Index)称为源变址寄存器。SI存放源串在数据段内的偏移地址。

DI(Destination Index)称为目的变址寄存器。DI存放目的串在附加数据段内的偏移地址。

(3) 段寄存器：用于存放段地址

CS(Code Segment)称为代码段寄存器，用来存储程序当前使用的代码段的段地址。CS的内容左移4位再加上指令指针寄存器IP的内容就是下一条要读取的指令在存储器中的物理地址。