1微处理器微处理器是一个由算术逻辑运算单元控制器单元解读

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微型计算机硬件系统

外存储器
磁盘（硬盘、软盘）
光盘（CD-ROM、CD-RW、 DVD、MO）
闪存（CF卡、MMC卡， SD卡）
第七页,共29页，
磁带
2.1.1 计算机硬件系统 xìtǒng 构成
4.设备设备是用来 yònɡ lái 向计算机各种原始数据和程序的设备，
5.输出设备输出设备是指从计算机中输出信息的设备,其功能是将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式如字符、
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2.5 微机 wēi jī 的主要性能
3. 字长字长是CPU一次可以处理 chǔlǐ 的二进制位数,字长主要影响计算机的精度和速度，字长有8位、16位、32位和64位等，字长越长,表示一次读写和处理 chǔlǐ 的数的范围越大,处理 chǔlǐ 数据的速度越快,计算精度越高，
存储器的存入和取出的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标，
存储器分为两大类：内存储器和外存储器,简称内存和外存，
第六页,共29页，
2.1.1 计算机硬件系统 xìtǒng 构成
存储器
内存储器
ROM（Read Only Memory）
RAM（Random Access Memory）
Cache
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2.2 微型 wēixíng 计算机主机系统
1、中央处理器 CPU 常见CPU品牌：Intel、AMD Intel处理器和AMD处理器的区别： ①构架不同本质区别 ②性能上,AMD开放倍频,超频性能好,Inter除个别
芯片外都是锁定倍频的， ③AMD性价比较高,价格大概是与之性能接近的
微型 wēixíng 计算机硬件系统
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微机技术原理知识点总结

微机技术原理知识点总结微机技术是计算机科学与技术的一个重要分支，是现代信息社会的基石。

微机技术的发展对人类社会的生产、生活和文化产生了深远的影响。

微机技术主要包括微处理器技术、微系统技术、微机系统及应用等方面的内容。

下面就微机技术原理进行总结，从微处理器、微型计算机系统、微机应用等几个方面进行介绍。

一、微处理器技术1. 微处理器的发展微处理器是微机的核心部件，它起着控制和运算的作用。

20世纪70年代初，英特尔公司推出了8位微处理器8080，从此开启了微处理器技术的发展时代。

而后，英特尔公司相继推出了8085、8086等一系列产品，为微处理器技术的发展做出了贡献。

2. 微处理器的功能微处理器作为微机的核心组件，其功能主要包括指令译码、运算逻辑单元、寄存器组等内容。

其中，指令译码是微处理器对指令进行解码并执行相应的操作；运算逻辑单元则负责对操作数执行各种算术逻辑运算；寄存器组则存储指令、操作数及中间结果。

3. 微处理器的结构微处理器的结构主要包括控制单元、运算逻辑单元、寄存器组等部分。

其中，控制单元负责指令译码及执行整个微处理器的工作；运算逻辑单元则负责进行各种运算操作；寄存器组则存储数据和指令。

微处理器的结构经过了多次改进，如哈佛结构、冯诺伊曼结构等，以提高其运算效率。

4. 微处理器的性能参数微处理器的性能参数主要包括指令执行速度、执行效率、指令集等参数。

其中，指令执行速度是指微处理器执行指令的速度，其影响因素主要包括时钟频率、指令集等；执行效率是指微处理器在执行各种任务时的效率。

指令集则是微处理器所支持的指令种类及其格式，不同的微处理器支持的指令集不同。

5. 微处理器的发展趋势随着科技的不断发展，微处理器技术也在不断更新，其发展趋势主要包括多核技术、多线程技术、嵌入式技术等方向。

其中，多核技术是指将多个核心集成到一个处理器中，以提高微处理器的运算能力；多线程技术则是通过同时处理多条指令以提高微处理器的运算效率；而嵌入式技术则是将微处理器集成到各种设备中，以满足不同的需求。

微机原理与接口技术课后答案

第1章微型计算机系统概述1. 简述微型计算机系统的组成。

2. 简述计算机软件的分类及操作系统的作用。

3. CPU是什么？写出Intel微处理器的家族成员。

4. 写出10条以上常用的DOS操作命令。

[参考答案]1.答：微型计算机系统由硬件和软件两大部分组成，硬件又可细分为主机（由CPU、存储器、控制电路、接口等构成）、输入设备（如键盘）和输出设备（如显示器）；软件可细分为系统软件（如操作系统）和应用软件。

3.答CPU（Central Processing Unit中央处理单元）是计算机的核心部件，它包括控制器和算术逻辑运算部件等。

Intel 微处理器的家族成员有：8088/8086、80186、80286、80386、80486、Pentium(80586)、Pentium Ⅱ、Pentium Ⅲ 和Pentium IV。

第2章计算机中的数制和码制1. 将下列十进制数转换成二进制数：(1) 49；（2）73.8125;(3) 79.752. 将二进制数变换成十六进制数：（1）101101B；（2）1101001011B；（3）1111111111111101B；（4）100000010101B；（5）1111111B；（6）10000000001B3. 将十六进制数变换成二进制数和十进制数：（1）FAH；（2）5BH；（3）78A1H；（4）FFFFH； (5) 34.2AH；（6）B8.93H4. 将下列十进制数转换成十六进制数：（1）39；（2）299.34375；（3）54.56255. 将下列二进制数转换成十进制数：（1）10110.101B；（2）10010010.001B；（3）11010.1101B6. 计算（按原进制运算）：（1）10001101B＋11010B；（2）10111B＋11100101B；（3）1011110B－1110B；（4）124AH＋78FH；（5）5673H＋123H；（6）1000H－F5CH；7. 已知a=1011B,b=11001B,c=100110B, 按二进制完成下列运算，并用十进制运算检查计算结果：（1）a+b;（2）c-a-b;（3）a·b;（4）c/b8. 已知a=00111000B, b=11000111B, 计算下列逻辑运算：（1）a AND b;（2）a OR b;（3）a XOR b;（4）NOT a9. 设机器字长为8位，写出下列各数的原码和补码：（1）+1010101B;（2）-1010101B;（3）+1111111B;（4）-1111111B;（5）+1000000B;（6）-1000000B10. 写出下列十进制数的二进制补码表示（设机器字长为8位）：（1）15；（2）－1；（3）117；（4）0；（4）－15；（5）127；（6）－128；（7）8011. 设机器字长为8位，先将下列各数表示成二进制补码，然后按补码进行运算，并用十进制数运算进行检验：（1）87－73；（2）87＋（－73）；（3）87－（－73）；（4）（－87）＋73；（5）（－87）－73；（6）（－87）－（－73）；12. 已知a,b,c,d为二进制补码：a=00110010B, b=01001010B, c=11101001B, d=10111010B, 计算：（1）a+b;（2）a+c;（3）c+b;（4）c+d;（5）a-b;（6）c-a;（7）d-c;（8）a+d-c13. 设下列四组为8位二进制补码表示的十六进制数，计算a+b和a-b，并判断其结果是否溢出：（1）a=37H, b=57H; （2）a=0B7H, b=0D7H;（3）a=0F7H, b=0D7H; （4）a=37H, b=0C7H14. 求下列组合BCD数的二进制和十六进制表示形式：（1）3251（2）12907（3）ABCD（4）abcd15. 将下列算式中的十进制数表示成组合BCD码进行运算，并用加6/减6修正其结果：（1）38＋42；（2）56＋77；（3）99＋88；（4）34＋69；（5）38－42；（6）77－56；（7）15－76；（8）89－2316. 将下列字符串表示成相应的ASCII码（用十六进制数表示）：（1）Example 1;（2）Jinan University;（3）-108.652;（4）How are you?;（5）Computer（6）Internet Web17. 将下列字符串表示成相应的ASCII码（用十六进制数表示）：（1）Hello（2）123<CR>456;（注：<CR>表示回车）（3）ASCII;（4）The number is 2315[参考答案]1．解：(1)49＝0011 0001B （2）73.8125＝0100 1001.1101B(3)79.75＝0100 1111.11B3. 解：（1）FAH=1111 1010B=250D （2）5BH=0101 1011B=91D（3）78A1H=0111 1000 1010 0001B=30881D（4）FFFFH=1111 1111 1111 1111B=65535D5. 解：（1）10110.101B=22.625 （2）10010010.001B=146.0625（3）11010.1101B=26.81257. 解：a=1011B＝11, b=11001B＝25, c=100110B＝38（1）a+b＝100100B＝36 （2）c-a-b＝10B＝2（3）a·b＝100010011B＝275 （4）c/b＝1……1101B（＝13）9. 解：（1）+1010101B 原码01010101B 补码01010101B（2）-1010101B 原码11010101B 补码10101011B（3）+1111111B 原码01111111B 补码01111111B（4）-1111111B 原码11111111B 补码10000001B（5）+1000000B 原码 01000000B 补码01000000B（6）-1000000B 原码 11000000B 补码11000000B11. 解：按补码表示＋87＝0101 0111B；＋73＝0100 1001B；－87＝1010 1001B；－73＝1011 0111B（1）87－73＝0101 0111B－0100 1001B＝1110B＝14（2）87＋（－73）＝0101 0111B＋1011 0111B＝[1]0000 1110B=14（舍去进位）（3）87－（－73）＝0101 0111B－1011 0111B＝[－1]1010 0000B＝－96（溢出）（4）（－87）＋73＝1010 1001B＋0100 1001B＝1111 0010B＝－14（5）（－87）－73＝1010 1001B－0100 1001B＝[－1]0110 0000B＝96（溢出）（6）（－87）－（－73）＝1010 1001B－1011 0111B＝1111 0010B＝－1413. 解：（1）a=37H, b=57H； a+b=8EH; a-b=[-1]E0H=-32（2）a=0B7H, b=0D7H; a+b=[1]8EH=-114; a-b=[-1]E0H=-32（3）a=0F7H, b=0D7H; a+b=[1]CEH=-50; a-b=20H=32（4）a=37H, b=0C7H; a+b=FEH=-2; a-b=[-1]70H=11215. 解：（1）将38、42表示成组合BCD码：38H、42H，然后按二进制进行运算，并根据运算过程中的AF，CF进行加6/减6修正。

《微型计算机原理与接口技术》(第四版)课后习题答案

答：（1）13.25
（2）57.1875
（3）43.3125 （4）7.0625
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
答：（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、八进制、十六进制。
第一章
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。
（1）102 （2）44 （3）301 （4）1000
答：（1）[102]压缩 BCD=00000001 00000010B
[102]非压缩 BCD=00000001 00000000 00000010B
（2）[44]压缩 BCD=01000100B
[44]非压缩 BCD=00000100 00000100B
的 32/64 位标准总线。数据传输速率为 132MB/s，适用于 Pentium 微型机。PCI 总线是同步
且独立于微处理器的，具有即插即用的特性，允许任何微处理器通过桥接口连接到 PCI 总
线上。
USB总线，通用串行总线（Universal Serial Bus），属于外部总线的一种，用作微处理机
（1）23 （2）107 （3）1238 （4）92
答：（1）23D=27Q=17H

微型计算机的工作原理

微型计算机的工作原理
微型计算机是一种高度集成的电子设备，由多个电子元器件组成。

它的工作原理可以简单归纳为：输入、处理和输出。

首先，输入部分接收外部信息，并将其转化为计算机可以理解的电信号。

输入设备可以是键盘、鼠标、摄像头等。

接下来，转到处理部分，这是计算机最关键的部分。

处理器是计算机的核心，它由控制单元和算术逻辑单元组成。

控制单元负责指挥电子信号流动的步骤，包括从内存中读取指令、分析和解码指令，以及将数据传送到适当的位置。

算术逻辑单元用于执行各种数学运算和逻辑操作，例如加法、减法和比较等。

在处理过程中，计算机通过内存来存储和检索数据。

内存分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

RAM用于存
储临时数据和程序，而ROM则用于存储永久性的数据和指令。

最后，输出部分将计算机处理后的结果转化为人类可以理解的形式。

常见的输出设备包括显示器、打印机和扬声器等。

整个工作过程是由操作系统控制和协调的。

操作系统是一种软件，负责管理计算机的资源，并提供用户与计算机交互的接口。

总之，微型计算机通过输入设备接收数据，经过处理器的处理和内存的存储，最终通过输出设备呈现给用户。

这种输入-处
理-输出的工作原理使得计算机能够高效地执行各种任务。

微处理器简介及详细资料

微处理器简介及详细资料基本信息微处理器（英语：Microprocessor，缩写：µP或uP）是可程式化特殊积体电路。

一种处理器，其所有组件小型化至一块或数块积体电路内。

一种积体电路，可在其一端或多端接受编码指令，执行此指令并输出描述其状态的信号。

这些指令能在内部输入、集中或存放起来。

又称半导体中央处理机（CPU），是微型计算机的一个主要部件。

微处理器的组件常安装在一个单片上或在同一组件内，但有时分布在一些不同晶片上。

在具有固定指令集的微型计算机中，微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。

在具有微程式控制的指令集的微型计算机中，它包含另外的控制存储单元（源自：英汉双解计算机字典）。

用作处理通用数据时，叫作中央处理器。

这也是最为人所知的套用（如：Intel Pentium CPU）；专用于作图像数据处理的，叫作Graphics Processing Unit图形处理器（如Nvidia GeForce 7X0 GPU）；用于音频数据处理的，叫作Audio Processing Unit音频处理单元（如Creative emu10k1 APU）等等。

物理性来说，它就是一块集成了数量庞大的微型电晶体与其他电子组件的半导体积体电路晶片。

之所以会称为微处理器，并不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。

最主要的原因，还是因为当初各大晶片厂之制程，已经进入了1 微米的阶段，用1 微米的制程，所产制出来的处理器晶片，厂商就会在产品名称上用“微”字，强调他们很高科技。

就如同现在的许多商业广告一样，很喜欢用“奈米”字眼。

早在微处理器问世之前，电子计算机的中央处理单元就经历了从真空管到电晶体以及再后来的离散式TTL积体电路等几个重要阶段。

甚至在电子计算机以前，还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。

文艺复兴时期的著名画家兼科学家李奥纳多·达·文西就曾做过类似的设计[来源请求]，但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。

微机原理与接口技术知识点

微机原理与接口技术知识点微机原理与接口技术知识点1、微处理器（CPU）由运算器、控制器、寄存器组三部分组成。

2、运算器由算术逻辑单元ALU、通用或专用寄存器组及内部总线三部分组成。

3、控制器的功能有指令控制、时序控制、操作控制，控制器内部由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、时序控制部件以及微操作控制部件（核心）组成。

4、8088与存储器和I/O接口进行数据传输的外部数据总线宽度为8位，而8086的数据总线空度为16位。

除此之外，两者几乎没有任何差别。

5、在程序执行过程中，CPU总是有规律的执行以下步骤：a从存储器中取出下一条指令b指令译码c如果指令需要，从存储器中读取操作数 d执行指令 e如果需要，将结果写入存储器。

6、8088/8086将上述步骤分配给了两个独立的部件：执行单元EU、总线接口单元BIU。

EU作用：负责分析指令（指令译码）和执行指令、暂存中间运算结果并保留结果的特征，它由算数逻辑单元（运算器）ALU、通用寄存器、标志寄存器、EU控制电路组成。

BIU作用：负责取指令、取操作、写结果，它由段寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器、总线控制逻辑组成。

7、8088/8086CPU的内部结构都是16位的，即内部寄存器只能存放16位二进制码，内部总线也只能传送16位二进制码。

8、为了尽可能地提高系统管理（寻址）内存的能力，8088/8086采用了分段管理的方法，将内存地址空间分为了多个逻辑段，每个逻辑段最大为64K个单元，段内每个单元的地址长度为16位。

9、8088/8086系统中，内存每个单元的地址都有两部分组成，即段地址和段内偏移地址。

10、8088/8086CPU都是具有40条引出线的集成电路芯片，采用双列直插式封装，当MN/MX=1时，8088/8086工作在最小模式，当MN/MX=0时，8088/8086工作在最大模式。

11、8088/8086 CPU内部共有14个16位寄存器。

微处理器

多能奔腾(Pentium MMX)的正式名称就是“带有MMX技术的Pentium”，是在1996年底发布的。从多能奔腾开始，英特尔就对其生产的CPU开始锁倍频了，但是MMX的CPU超外频能力特别强，而且还可以通过提高核心电压来超倍频，所以那个时候超频是一个很时髦的行动。超频这个词语也是从那个时候开始流行的。
微处理器已经无处不在，无论是录像机、智能洗衣机、移动**等家电产品，还是汽车引擎控制，以及数控机床、导弹精确制导等都要嵌入各类不同的微处理器。微处理器不仅是微型计算机的核心部件，也是各种数字化智能设备的关键部件。国际上的超高速巨型计算机、大型计算机等高端计算系统也都采用大量的通用高性能微处理器建造。
微处理器
计算机的运算核心和控制核心
01 综述
03 的分类
目录
02 内部结构 04 发展历程
05 组成
07 其他发展
目录
06 AMDCPU 08 中国研发
微处理器是由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。
微处理器能完成取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作，是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。
第三阶段（1978—1984年）即16位微处理器。1978年，Intel公司率先推出16位微处理器8086，同时，为了方便原来的8位机用户，Intel公司又提出了一种准16位微处理器8088。
8086微处理器最高主频速度为8MHz，具有16位数据通道，内存寻址能力为1MB。同时英特尔还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集，但i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令。人们将这些指令集统一称之为 x86指令集。虽然以后英特尔又陆续生产出第二代、பைடு நூலகம்三代等更先进和更快的新型CPU，但都仍然兼容原来的x86指令，而且英特尔在后续CPU的命名上沿用了原先的x86序列，直到后来因商标注册问题，才放弃了继续用阿拉伯数字命名。

CPU组成

CPU组成中央处理单元（Central Processing Unit；CPU)，亦称微处理器(Micro Processor Unit）,由运算器与控制器组成,其内部结构分为控制单元（Control Unit；CU)、逻辑单元(Arithmetic Logic Unit；ALU)、存储单元（Memory Unit；MU）三部分,各部件相互协调，进行分析、判断、运算并控制计算机各组件工作。

一、内核●运算器运算器是计算机的处理中心,主要由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit；ALU）、浮点运算单元（Floating Point Unit；FPU）、通用寄存器和状态寄存器组成.算术逻辑单元主要完成二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非异或）及各种移位操作.浮点运算单元主要负责浮点运算和高精度整数运算。

通用寄存器用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。

状态寄存器在不同机器中有不同规定，程序中,状态位通常作为转移指令的判断条件。

●控制器控制器是计算机的控制中心，决定了计算机运行过程的自动化。

它不仅要保证程序的正确执行，而且要能够处理异常事件。

控制器一般包括指令控制器、时序控制器、总线控制器、中断控制器等几个部分.1)指令控制器完成取指令、分析指令和执行指令的操作。

2)时序控制器要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。

时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出稳定的脉冲信号，即CPU的主频;而倍频定义单元则定义CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。

一般时钟脉冲就是最基本时序信号，是整个机器的时间基准，称为主频。

执行一条指令所需时间叫做一个指令周期，不同指令的周期有可能不同。

一般为便于控制，根据指令的操作性质和控制性质不同，会把指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段就是一个CPU周期。

早期，CPU同内存速度差异不大,所以CPU周期通常和存储器存取周期相同。

微处理器结构及其特点

总线
总结词
总线是微处理器中各个部件之间传输数据和指令的通道。
详细描述
总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用于传输数据，地址总线用于传输地址信息，控制总线用于传输控制信号。总线的宽度和速度对微处理器的性能有很大影响，总线宽度越大，传输速度越快，微处理器的性能就越高。
03
微处理器的指令系统
详细描述
控制器负责读取指令并解码，然后根据指令的要求向各个部件发送控制信号，协调各个部件的工作。控制器还负责产生各种时序信号，确保指令的正确执行。控制器的设计直接决定了微处理器的执行效率和速度。
存储器
总结词
存储器是微处理器中用于存储数据和指令的部件。
详细描述
存储器可以分为内部存储器和外部存储器。内部存储器通常指的是寄存器和高速缓存，用于存储正在处理的指令和数据。外部存储器指的是硬盘、闪存等，用于长期存储大量的数据和程序。存储器的容量和速度对微处理器的性能有很大影响。
指令集
指令集是微处理器所能执行的指令集合，包括算术运算、逻辑运算、控制转移等指令。指令集越丰富，微处理器的功能越强大。
功耗
功耗是指微处理器在工作时所消耗的电能。低功耗的微处理器能够在电池供电的情况下运行更长时间。
影响微处理器性能的因素
制造工艺
制造工艺决定了微处理器的制程技术，先进的制程技术能够减小晶体管的尺寸，提高集成度，从而提高微处理器的性能。
指令系统的定义与功能
指令系统的定义
指令系统是微处理器所能执行的所有指令的集合，包括各种算术运算、逻辑运算、数据传送、输入/输出等操作。
指令系统的功能
指令系统决定了微处理器的功能和性能，通过指令系统，微处理器可以实现各种计算和控制任务。

1.微处理器微处理器是一个由算术逻辑运算单元、控制器单元、解读

当 Cache 位于微处理器芯片外部时，称为外部高速缓冲存储器，位于微处理器芯片内部时，则称为内部高速缓冲存储器。
③ 主存微机系统的主存要求容量大、成本低、访问存取速度较高，目前主要采用DRAM作为主存。在高、中档微机系统中，DRAM芯片并不是直接安装在主板上，而是插入主板上的内存插槽使用。主板上的内存条插槽数一般为 4～8个。 ④ ROMBIOS 主板上配置了一片称为固件的 ROM 芯片，它固化有上电自检程序、基本外设输入／输出控制程序、系统配置程序等，因此又称为 ROMBIOS。这种芯片一般为 EPROM，FLASH 等，容量为 64KB～128KB。
2．模型机的存储器结构
模型机中存储器结构如图所示。存储器由256个字节单元组成，为了能区分不同的单元，对这些单元分别编了号并用两位16进制数表示，这就是它们的地址如 00， 01 ， 02 ， … ， FF等。每个单元存放 8 位二进制信息（用二位16进制数表示），这就是它们的内容。每一个存储单元的地址和这一个地址中存放的内容这两者是完全不同的。
3．微型计算机系统微型计算机系统是以微型计算机为主体，配上输入设备、输出设备、外存储器设备、电源、机箱以及基本系统软件组成的系统，它又简称为微机系统。
1.3.2 微机硬件系统组成
1. 微机硬件系统基本结构
微机硬件系统的基本结构由中央处理器CPU、存储器、接口电路、外部设备以及系统总线等组成
（2）I/O接口卡一个微机系统可配置多种输入与输出设备，与主板一般是以接口卡形式连接，即外设通过I／O接口卡插入系统主板的总线插槽实现与主机相连，如声卡、显示卡等。外部设备与主机的接口除了以接口卡形式连接外，也有把外设I／O接口电路（如磁盘驱动器接口电路、串口／并口接口电路、键盘／鼠标接口电路等）直接集成到系统主板上，外设则通过电缆信号线直接与主板上的I ／O插座相连。现在的微机系统基本如此。

2.1什么是微处理器它包含哪几部分【精品推荐-doc】

习题22.1 什么是微处理器？它包含哪几部分？【解】：微处理器（CPU）的任务是执行存放在存储器里的指令序列。

为此，除要完成算术逻辑操作外，还需要担负CPU和存储器以及I/O之间的数据传送任务。

早期的CPU芯片只包括运算器和控制器两大部分。

从80386开始，为使存储器速度能更好地与运算器的速度相匹配，已在芯片中引入高速缓冲存储器。

它们主要由以下三部分组成。

（1）算术逻辑部件算术逻辑部件（Arithmetic Logic Unit，ALU）用来进行算术和逻辑运算及其相应操作。

（2）控制逻辑部件控制逻辑部件负责对全机的控制工作，包括从存储器取出指令，对指令进行译码分析，从存储器取得操作数，发出执行指令的所有命令，把结果存入存储器以及对总线及I/O的传送控制等。

（3）工作寄存器工作寄存器在计算机中起着重要的作用，每一个寄存器相当于运算器中的一个存储单元，但它的存取速度比存储器要快得多。

它用来存放计算过程中所需要的或所得到的各种信息，包括操作数地址、操作数及运算的中间结果等。

2.2 8086微处理器由哪几部分组成？各部分的功能是什么？【解】：按功能可分为两部分：总线接口单元BIU（Bus Interface Unit）和执行单元EU（Execution Unit）。

总线接口单元BIU是8086 CPU在存储器和I/O设备之间的接口部件，负责对全部引脚的操作，即8086对存储器和I/O设备的所有操作都是由BIU完成的。

所有对外部总线的操作都必须有正确的地址和适当的控制信号，BIU中的各部件主要是围绕这个目标设计的。

它提供了16位双向数据总线、20位地址总线和若干条控制总线。

其具体任务是：负责从内存单元中预取指令，并将它们送到指令队列缓冲器暂存。

CPU 执行指令时，总线接口单元要配合执行单元，从指定的内存单元或I/O端口中取出数据传送给执行单元，或者把执行单元的处理结果传送到指定的内存单元或I/O端口中。

执行单元EU中包含1个16位的运算器ALU、8个16位的寄存器、1个16位标志寄存器FR、1个运算暂存器和执行单元的控制电路。

1161微机原理与接口技术1-8习题解答王玉良-(1)【精】

（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～＋2－127
C．－2－128～2＋127
D．－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
（1）XOR
A，01010101B
（2）AND A，11110001B
（3）OR
A，01110000B
第2章习题参考解答
1．8086处理器内部一般包括哪些主要部分?
8086处理器与其他处理器一样，其内部有算术逻辑部件、控制与定时部件、总线与总线接口部件、寄存器阵列等。按功能结构可分为两部分，即总线接口单元(BIU)与执行单元(EU)。BIU主要包括段寄存器、内部通信寄存器、指令指针、6字节指令队列、20位地址加法器和总线控制逻辑电路。EU主要包括通用寄存器阵列、算术逻辑单元、控制与定时部件等。
（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。RAM存放当前参与运行的各种程序和数据，特点是信息可读可写，存取方便，但信息断电后会丢失；ROM用于存放各种固定的程序和数据，特点是信息固定不变，关机后原存储的信息不会丢失。
B．ALU
D．状态条件寄存器
C＝0，结果正确
C＝1，结果不正确V＝0，N＝0，正数，结果
6＋4 3＋4
（2）无符号数
3－4
（4）符号数3－4（6）符号数－5－4
－3－4
（5）符号数－3－4
（6）符号数－5－4

《微型计算机原理与接口技术》课后习题答案

第一章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1据、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。

微处理器的主要组成部分

微处理器的主要组成部分（资料来源：中国联保网）微处理器由算术逻辑单元（ALU，Arithmetic LogicalUnit）；累加器和通用寄存器组；程序计数器（也叫指令指标器）；时序和控制逻辑部件；数据与地址锁存器/缓冲器；内部总线组成。

其中运算器和控制器是其主要组成部分.算术逻辑单元算术逻辑单元ALU主要完成算术运算（+，－、×、÷、比较）和各种逻辑运算（与、或、非、异或、移位）等操作。

ALU是组合电路，本身无寄存操作数的功能，因而必须有保存操作数的两个寄存器：暂存器TMP和累加器AC，累加器既向ALU提供操作数，又接收ALU的运算结果。

寄存器阵列实际上相当于微处理器内部的RAM，它包括通用寄存器组和专用寄存器组两部分，通用寄存器（A，B，C，D）用来存放参加运算的数据、中间结果或地址。

它们一般均可作为两个8位的寄存器来使用。

处理器内部有了这些寄存器之后，就可避免频繁地访问存储器，可缩短指令长度和指令执行时间，提高机器的运行速度，也给编程带来方便。

专用寄存器包括程序计数器PC、堆栈指示器SP和标志寄存器FR，它们的作用是固定的，用来存放地址或地址基值。

其中：A）程序计数器PC用来存放下一条要执行的指令地址，因而它控制着程序的执行顺序。

在顺序执行指令的条件下，每取出指令的一个字节，PC的内容自动加1。

当程序发生转移时，就必须把新的指令地址（目标地址）装入PC，这通常由转移指令来实现。

B）堆栈指示器SP用来存放栈顶地址。

堆栈是存储器中的一个特定区域。

它按“后进先出”方式工作，当新的数据压入堆栈时，栈中原存信息不变，只改变栈顶位置，当数据从栈弹出时，弹出的是栈顶位置的数据，弹出后自动调正栈顶位置。

也就是说，数据在进行压栈、出栈操作时，总是在栈顶进行。

堆栈一旦初始化（即确定了栈底在内存中的位置）后，SP的内容（即栈顶位置）使由CPU自动管理。

C）标志寄存器也称程序状态字（PSW）寄存器，用来存放算术、逻辑运算指令执行后的结果特征，如结果为0时，产生进位或溢出标志等。

习题1参考答案-微机原理与接口技术(第2版)-李珍香-清华大学出版社

习题与思考题11.1微型计算机系统中的硬件部分就是微机，这种说法对吗？参考答案：不对。

因为微型计算机系统由硬件和软件两大部分组成，仅有硬件部分的只是裸机。

1.2微型计算机中的CPU由哪些部件组成？各部件的功能是什么？参考答案：微型计算机中的CPU由运算器、控制器、寄存器组等部件组成。

其中运算器也称算术逻辑单元（ALU），主要用来完成对数据的运算（包括算术运算和逻辑运算）；控制器是控制部件，它能自动、逐条地从内存储器中取指令，将指令翻译成控制信号，并按时间顺序和节拍发往其它部件，指挥各部件有条不紊地协同工作。

微机的数据输入/输出、打印、运算处理等一切操作都必须在控制器的控制下才能进行。

寄存器组是微处理器内部的一组暂时存储单元，主要起到数据准备、调度和缓冲的作用，寄存器的访问速度要比存储器快得多。

1.3请对字和字长的含义加以区分。

参考答案：字是计算机中作为一个整体被存取、传送或处理的二进制位数；字长是每个字中所包含的二进制位数。

一个字由若干个字节组成，不同的计算机系统的字长是不同的，常见的有8位、16位、32位、64位等，字长越长，计算机一次处理的信息位就越多，精度就越高，字长是计算机性能的一个重要指标。

字与字长的区别：字是单位，而字长是指标，指标需要用单位去衡量。

1.4解释微处理器、微型计算机、微型计算机系统的含义，并说明它们之间的关系。

参考答案：微处理器是微型计算机的核心部件，由运算器、控制器、寄存器组等部件组成；微型计算机是由微处理器、内存储器、接口等组成；微型计算机系统是以微型计算机为中心构成的一个比较大的应用系统。

微型计算机系统包含有微型计算机，而微型计算机又包含有微处理器。

1.5将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。

128 625 67.524.25参考答案：128=10000000B=80H 625=1001110001B=271H67.5=1000011.1=43.8H 24.25=11000.01B=18.4H1.6将下列二进制数分别转换成十进制数和十六进制数。

微处理器的组成

微处理器的组成
微处理器包括两个主要部分，运算器和掌握器。

1.运算器:是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括：（1)执行数值数据的算术加减乘除等运算，执行规律数据的与或非等规律运算，由一个被称为ALU 的线路完成。

（2）临时存放参与运算的数据和中间结果，由多个通用寄存器来担当。

（3）运算器通常也是数据传输的通路。

2.掌握器
计算机中掌握执行指令部件，要向计算机各功能部件供应每一时刻协同运行所需的掌握信号。

其主要功能包括：
（1）正确执行每条指令：首先是取来一条指令，接着分析这条指令，再按指令格式和功能执行这条指令。

（2）保证指令按规定序列自动连续地执行。

（3）对各种特别状况和恳求准时响应和处理。

3.CPU中的主要寄存器：
（1）累加器（A）：使用最频繁的寄存器，协作ALU进行各种数据处理。

（2）数据寄存器(DR)：是通过数据总线向存储器和I/O设备读写数据的暂存单元。

（3）指令寄存器(IR)：暂存当前指令。

（4）指令译码器(ID)：将每条指令译码变成掌握电平。

（5）程序计数器(PC)：存放当前指令地址。

CPU执行程序时，先按PC给出的地址到存储器取一条指令，PC自动加1。

CPU执行完一条指令，再到存储器取下一条指令。

（6）地址寄存器(AR)：用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O 设备的地址。

对cpu中控制单元和算术逻辑单元两个基本部件的描述

对cpu中控制单元和算术逻辑单元两个基本部件的描述
CPU中控制单元和算术逻辑单元是两个基本部件，它们分别承担着不同的任务。

控制单元负责指挥整个CPU的工作，控制指令的执行顺序和流程；而算术逻辑单元则负责进行数学运算和逻辑判断。

控制单元通常包括指令寄存器、程序计数器、指令译码器和时序逻辑等部分。

它的主要作用是解析指令，控制各个操作单元的协调工作，确保程序的正确执行。

控制单元可以执行一些简单的逻辑运算和比较操作，但它并不擅长进行复杂的算术运算。

相对于控制单元而言，算术逻辑单元更加专注于数学运算和逻辑计算。

它通常包括加法器、减法器、乘法器、除法器、位移器和逻辑运算器等部分。

算术逻辑单元可以执行各种不同类型的算术运算，如整数加减乘除、浮点数运算等；同时也可以执行逻辑运算，如与、或、非、异或等。

在现代的CPU中，控制单元和算术逻辑单元往往是紧密集成的，两者之间的协作关系也非常紧密。

控制单元会根据指令的不同，向算术逻辑单元发送不同的指令和操作数，以完成特定的任务。

同时，算术逻辑单元也会向控制单元发送一些信号，以通知控制单元当前的运算状态和结果。

综上所述，控制单元和算术逻辑单元是CPU的两个基本部件，它们各自承担着不同的任务，但又紧密协作，共同完成CPU的各种计算任务。

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微型计算机的核心部分

微型计算机的核心部分CPU由两个主要组件构成：控制单元（Control Unit）和算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit）。

控制单元（CU）负责从计算机内存中获取指令，解码它们并指导计算机的其他部分执行这些指令。

它还协调数据和指令在内存和其他设备之间的传输。

算术逻辑单元（ALU）负责执行算术（加法、减法等）和逻辑运算（比较、逻辑与、逻辑或等）。

ALU还负责移位（Shift）和循环（Rotate）等操作。

除了控制单元和算术逻辑单元，CPU还包括寄存器（Register）。

寄存器是CPU内部的高速存储器，用于存储指令和数据。

它们可以直接访问，这使得CPU可以更快地执行指令和操作数据。

CPU还需要与其他组件进行通信，其中最重要的是主存储器（Main Memory）和输入/输出（I/O）设备。

主存储器用于存储程序和数据。

CPU将指令和数据从主存储器读取到寄存器中进行处理，然后将结果写回主存储器。

I/O设备用于与外部世界进行交互，例如显示器、键盘、鼠标、硬盘驱动器等。

现代的微型计算机通常还包括高速缓存（Cache）和总线系统（Bus System）。

高速缓存是一个用于暂时存储经常被CPU访问的指令和数据的区域。

它位于CPU和主存储器之间，通过减少CPU访问主存储器的次数来提高计算机的性能。

总线系统连接了计算机中的所有组件，包括CPU、主存储器和I/O设备。

总线是一组并行线路，用于传输指令、数据和控制信号。

除了以上组件之外，CPU还包括时钟电路（Clock Circuit）。

时钟电路负责为CPU提供同步时钟信号，以控制各个部件的操作。

时钟信号确定了CPU和其他组件操作的速率。

总而言之，CPU是微型计算机的核心部分，由控制单元、算术逻辑单元、寄存器、高速缓存、总线系统和时钟电路等组成。

它负责执行计算机的指令和处理数据。

CPU与主存储器和I/O设备进行通信，通过高速缓存提高性能，并通过时钟电路同步各个部件的操作。