微机原理:第1章 微型计算机概述

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微机原理及应用讲稿

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1. 微型计算机的特点 主要特点如下: ⑴体积小、重量轻、功耗低 ⑵可靠性高、使用环境要求低 ⑶结构简单,系统设计灵活、使用方便 ⑷价格低廉 ⑸维护方便
2.微型计算机的分类
从不同角度可对微型机做不同的分类,这里 给出几种分类方法: (1)按微型机的组成,可分为位片机、单片机、 单板机及多板机等 (2)按处理器的字长,可分为4位、8位、16位、 32位及64位等 (3)按应用领域不同,可分为工控微机、商用 微机、家用微机等
第二节 8086/8088的内部寄存器
1.内部寄存器 在8086/8088微处理器中具有14个16位 可供编程人员访问的寄存器。 这14个16位寄存器按用途可分为数据寄 存器、段寄存器、指针寄存器、变址寄存 器、控制寄存器。
AH BH CH DH SP BP SI DI IP PSWH CS DS SS ES
VCC A15 A16/S3 A17/S4 A18/S5 A19/S6 SSO(HIGH) MN/MX RD HLDA(RQ/GT0) HLDA(RQ/GT1) WR(LOCK) IO/M(S2) DT/R(S1) DEN(S0) ALE(QS0) INTA(QS1) TEST READY REST
1983年,Intel推出了80286,内外数据总线 16位,地址线24位,可寻址16MB内存,主 频可达20MHz。 1985年, Intel推出了80386,内外数据总线 32位,地址线32位,可寻址4GB内存,带 Cache。 1989年, Intel推出了80486,内外数据总线 32位,集成了浮点运算器,主频可达 50MHz。
第二节 Intel 80X86系列微处理器
1978年,Intel推出了16位微处理器8086 8086的数据总线16位,地址总线20位, 主频可达8MHz。 一年后,Intel推出了准16位微处理器8088 8088与8086基本相同,只是8088的外部数据总 线为8位。主要是为兼容8位的外围接口芯片。 由8088构成的IBM PC曾风靡全球。

微机原理及接口技术第一章概述

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。

《微机原理与汇编语言》第1章

《微机原理与汇编语言》第1章

2012年9月23日
8
微机原理与汇编语言
第1章
微型计算机概述
运算器(算术逻辑部件ALU)
微处理器(CPU) 控制器(控制部件CU) 寄存器阵列(RA) 内存储器 主 机 输入/输出接口电路 硬件系统 系统总线 输入设备(键盘、鼠标等) 外围设备 输出设备(显示器、打印机等) 外存储器(磁带、磁盘和光盘等) 操作系统 系统软件 软件系统 应用软件 系统应用程序
2012年9月23日 10
微机原理与汇编语言
第1章
微型计算机概述
定时电路 地址总线(AB) 微 处 理 器 (CPU) 输出设备 RAM ROM I/O接口 输入设备
数据总线(DB)
控制总线(CB)
图1-3 微型计算机硬件系统结构
2012年9月23日
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微机原理与汇编语言
第1章
微型计算机概述
1.微处理器 微处理器的主要功能是实现算术逻辑运算以及对全机进 行控制。 运算器又称算术逻辑部件(Arithmetic Logic Unit, ALU),可以完成各种算术运算、逻辑运算以及移位、传输等 操作。 控制器又称控制部件(Control Unit,CU),它向计算 机的各部件发出相应的控制信号,使CPU内、外各部件间协调 工作,是全机的指挥控制中心。 寄存器阵列(Registers Array,RA)主要包括通用寄存 器组和专用寄存器组。通用寄存器组用来存放参与运算的数 据、中间结果或地址,专用寄存器组中各寄存器往往有固定 用途。 内部总线位于CPU内部,是CPU内部各部件之间传递信息 的通路,由各部件分时使用。
2012年9月23日 3
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第1章
微型计算机概述
图1-1 计算机硬件组成框图

微机原理、汇编语言及接口技术教程课后习题答案

微机原理、汇编语言及接口技术教程课后习题答案

!《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术教程》部分习题参考解答第1章微型计算机系统概述〔习题〕什么是通用微处理器、单片机(微控制器)、DSP芯片、嵌入式系统〔解答〕通用微处理器:适合较广的应用领域的微处理器,例如装在PC机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。

单片机:是指通常用于控制领域的微处理器芯片,其内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件,只需配上少量的外部电路和设备,就可以构成具体的应用系统。

~DSP芯片:称数字信号处理器,也是一种微控制器,其更适合处理高速的数字信号,内部集成有高速乘法器,能够进行快速乘法和加法运算。

嵌入式系统:利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器,结合具体应用构成的控制系统,其典型的特点是把计算机直接嵌入到应用系统之中。

〔习题〕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。

总线:互连各个部件的共用通道,主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。

〔习题〕什么是总线微机总线通常有哪3组信号各组信号的作用是什么〔解答〕总线:传递信息的共用通道,物理上是一组公用导线。

3组信号线:数据总线、地址总线和控制总线。

(1)地址总线:传输将要访问的主存单元或I/O端口的地址信息。

#(2)数据总线:传输读写操作的数据信息。

(3)控制总线:协调系统中各部件的操作。

〔习题〕简答如下概念:(1)计算机字长(2)取指-译码-执行周期(3)ROM-BIOS(4)中断((5)ISA总线〔解答〕(1)处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。

《微机原理及接口技术》课后习题详细解答(期末复习)

《微机原理及接口技术》课后习题详细解答(期末复习)

《微机原理及接⼝技术》课后习题详细解答(期末复习)第1章微型计算机系统概述〔习题1.3〕微型计算机主要由哪些基本部件组成?各部件的主要功能是什么?〔解答〕微机主要有存储器、I/O设备和I/O接⼝、CPU、系统总线、操作系统和应⽤软件组成,各部分功能如下:CPU:统⼀协调和控制系统中的各个部件系统总线:传送信息存储器:存放程序和数据I/O设备:实现微机的输⼊输出功能I/O接⼝:I/O设备与CPU的桥梁操作系统:管理系统所有的软硬件资源〔习题1.10〕简述计算机中“数”和“码”的区别,计算机中常⽤的数制和码制各有哪些?〔解答〕(1)数—⽤来直接表征量的⼤⼩,包括:定点数、浮点数。

(2)码—⽤来指代某个事物或事物的某种状态属性,包括:⼆进制、⼋进制、⼗进制,⼗六进制区别:使⽤场合不同,详见P16.〔习题1.12〕请写出与数据+37和-37对应的8位机器数原码、反码、补码和移码,并分别⽤⼆进制和⼗六进制表⽰出来。

〔解答〕原码反码补码+37 00100101/25H 00100101/25H 00100101/25H-37 10100101/A5H 11011010/DAH 11011011/DBH〔习题1.13〕请将上题中+37和-37的8位补码机器数分别扩充为16位和32位的形式,⽤⼗六进制表⽰出来。

〔解答〕+37 -3716位 32位 16位 32位00 25H 00 00 00 25H FF 5BH FF FF FF 5BH第2章微处理器指令系统〔习题2.1〕微处理器内部具有哪3个基本部分?8088分为哪两⼤功能部件?其各⾃的主要功能是什么?〔解答〕算术逻辑单元ALU、寄存器组和控制器;总线接⼝单元BIU:管理8088与系统总线的接⼝负责cpu对接⼝和外设进⾏访问执⾏单元EU:负责指令译码、执⾏和数据运算;8位CPU在指令译码前必须等待取指令操作的完成,8088中需要译码的指令已经取到了指令队列,不需要等待取指令。

《微机原理》教学课件 第1章 计算机系统概述

《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

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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-第一章

微机原理-第一章
数据总线用来传输数据信息,是双向总线
2.地址总线(address bus, AB)
地址总线用于传送CPU发出的地址信息,是单向总线
3.控制总线(control bus, CB)
控制总线用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。 其 存 方或中向外有是设的一向是定CC的PP、UU单向 发向内出的存的,和信但外息C设。B发可作见出为的,一C信个B息整中,体每有是一的双根则向线返是的的回内41
处理器80386 1989年, Intel公司推出80486,同期有Motorola
公司的M68040
特点:
1.字长: 32位
2.时钟频率: 10~120MHz
3.平均执行指令时间: 0.2μs
4.集成度:几十万~上百万管/片
12
第五代(1993~1996):Pentium微处理器的时代
AMD公司的AMD-K8
15
Intel的CPU的发展史
intel 4004,intel 的发展史就是从这块cpu起步的
16
8008
8085
17
8086
18
80286,intel最后一块16位cpu
19
80386,intel第一代32位cpu
486,这是intel最后一代以数字编 号的cpu
1993年3月,Intel公司的奔腾(Pentium)
时钟频率:60/66MHz
运行速度:100MIPS
集成度:310万管/片
1995年2月, Intel公司的Pentium Pro
时钟频率:166MHz以上
集成度:550万管/片
1996年 Intel公司的Pentium MMX (多能奔
腾)
1.3 微型计算机系统

微机原理与接口技术(田辉)第一章

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

微机原理第1章 微型计算机简介

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

微机原理与接口技术课后答案

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。

《微机原理及应用》各章习题参考答案

《微机原理及应用》各章习题参考答案

《微机原理及应用》各章习题参考答案第1章微型计算机概论一、填空题1. 微机硬件系统主要由CPU、(存储器)、(总线)、(输入输出接口)和输入输出设备组成。

2. 冯·诺依曼计算机的核心原理是(存储程序原理)3. 完成下列数制的转换1)10100110B=( 166 )D=( A6H )H2)223.25 =( 11011111.01 )B=( DF.4 )H3)1011011.101B=( 5B.A )H=(1001 0001.01100010 0101 )BCD4. 已知[X]补5. 已知A=10101111,B=01010000,则A∧B的结果为( 00000000 ) B=86H,则X的十进制表示形式为( -122 )6. -29H的8位二进制反码是(11010110 )B7.字符4的ASCII码=( 34 )H二、简答题1.冯.诺依曼计算机的结构是怎样的,主要特点有哪些?解:将计算机设计为由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5个部分组成,所有的执行都以运算器为核心,采用存储程序工作原理。

2. 已知X=-1101001B,Y=-1010110B,用补码方法求X-Y=?解:[X-Y]补=[X+(-Y)]补= [X]补+[-Y] [X]补原=11101001B [X]补 [-Y]=10010111B原=01010110B=[-Y] [X-Y]补补= [X]补+[-Y]补X-Y=[[X-Y]=11101101B补]补=10010011=-0010011=-193. 写出下列真值对应的原码和补码的形式:1)X=-1110011B2)X=-713)X=+1001001B解:1)[X]原码=11110011B , [X]补码=10001101B2)[X]原码=11000111B, [X]补码=10111001B3)[X]原码=01001001, [X] 补码=01001001B=?4. 已知X和Y的真值,求[X+Y]补1)X=-1110111B Y=+1011010B2)X=56 Y=-215. 若与门的输入端A、B、C的状态分别为1、0、1,则该与门的输出端状态为?若将这3位信号连接到或门,那么或门的输出又是什么状态?解:由与和或的逻辑关系知,若“与”门的输入端有一位为“0”,则输出为“0”;若“或”门的输入端有一位为“1”,则输出为“1”。

微机原理与接口技术--习题解答

微机原理与接口技术--习题解答

微机原理与接⼝技术--习题解答第⼀章微型计算机概述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?答:①微处理器是微型计算机的核⼼,是微型计算机的⼀部分。

它是集成在⼀块芯⽚上的CPU,由运算器和控制器组成。

②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接⼝和系统总线,是微型计算机系统的主体。

③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。

1.2CPU在内部结构上由哪⼏部分组成?CPU应具备哪些主要功能?答:1.CPU在内部结构上由以下⼏部分组成:①算术逻辑部件(ALU);②累加器和通⽤寄存器组;③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器;④时序和控制部件。

2.CPU应具备以下主要功能: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执⾏规定的动作;④能和存储器、外设交换数据;⑤提供整个系统所需要的定时和控制;⑥可以响应其他部件发来的中断请求。

1.3累加器和其他通⽤寄存器相⽐,有何不同?答:许多指令的执⾏过程以累加器为中⼼;输⼊/输出指令⼀般也以累加器来完成。

1.4微处理器的控制信号有哪两类?答:⼀类是通过对指令的译码,由CPU内部产⽣的。

这些信号由CPU送到存储器、I/O接⼝电路和其他部件。

另⼀类是微型机系统的其他部件送到CPU的。

通常⽤来向CPU发出请求。

如中断请求、总线请求等。

1.5微型计算机采⽤总线结构有什么优点?答:⾸先是系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件⾯向总线的单⼀关系。

其次是⼀个部件只要符合总线标准,就可以连接到采⽤这种总线标准的系统中,使系统功能得到扩充。

1.6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或数据?答:1.数据总线是双向三态;地址总线是单向输出三态。

2.数据和地址复⽤时,必须有⼀个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据。

1.7控制总线传输的信号⼤致有哪⼏种?答:包括CPU送往存储器和I/O接⼝的控制信号,如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和I/O接⼝区分信号等。

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➢ 光子计算机:用光子代替电子,用光互连代替导线 互连,用光硬件代替电子硬件,用光运算代替电子 运算。
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微型计算机概述
1.1.3 计算机的特点、分类及应用
1.计算机的特点
➢ 运算速度快:PC机每秒种可以处理几百万条指令,巨型机的
运算速度可以达到几亿次以上。
➢ 计算精度高:普通微型计算机的计算精度已达到32~64位二
-特征:重量30吨,占地170平方米,每小时耗电150千瓦,价值约
40万美元。采用18000电子管,70000电阻,10000电容, 研制时间近三年,运算速度为每秒5000次加减法运算。
-评价:运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存放在存储器中、
机器操作复杂、稳定性差 。
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进制数。
➢ 具有“记忆”和逻辑判断功能:“记忆”功能指的是计算
机能够存储大量信息,供用户随时检索和查询。逻辑判断功能 指的是计算机不仅能够进行算术运算,还能进行逻辑运算和实 践推理。记忆功能、算术运算和逻辑运算相结合,使得计算机 能够模仿人类的某些智能活动,成为人类脑力延伸的主要工具, 所以计算机又称为“电脑”。
微型计算机概述
第1章 微型计算机概述
本章主要教学内容
计算机的发展、分类、基本结构及工作原理 微处理器的产生和发展、微处理器系统 微型计算机的分类、性能指标 微型计算机系统的组成及应用
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微型计算机概述
第1章 微型计算机概述
本章教学目的及要求
➢ 熟悉计算机的发展历史、发展前景、工作特点、 组成分类、应用领域等相关知识
➢ 工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制” ➢ 按照这一原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机
-评价:冯·诺依曼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。
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5Hale Waihona Puke 微型计算机概述3.按逻辑部件化分的计算机发展阶段
-第一代(1946年~1958年):电子管
4.按计算机应用划分的计算机发展阶段
-超、大、中、小型计算机阶段(1946年~1980年)
特点:采用计算机来代替人的脑力劳动,提高了工作效率, 能够解决较复杂的数学计算和数据处理。
-微型计算机阶段(1981年~1990年)
特点:微型计算机大量普及,几乎应用于所有领域,对世界 科技和经济的发展起到了重要的推动作用。
-计算机网络阶段(1991年至今)
特点:计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助, 从而促进了信息化社会的到来,实现了遍及全球的信息资源 共享。
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微型计算机概述
1.1.2 计算机的发展趋势
1.未来计算机的发展趋势 ➢ 朝着微型计算机和巨型计算机两级方向发展。 ➢ 当前开发和研究的热点是多媒体计算机。 ➢ 未来计算机发展的总趋势是智能化计算机。 ➢ 今后计算机应用的主流是计算机与通信相结合的网络
➢ 能自动运行并且具备人机交互功能:自动运行是把问题
编成程序输入计算机中,发出运行指令后,计算机便在该程序
控制下依次逐条执行,不再需要人工干预。人机交互则是在人
想要干预时,采用人机对话形式,有针对性地解决问题。
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微型计算机概述 2.计算机的分类 ➢ 个人计算机:面向个人或家庭使用的低档微型计算机。 ➢ 工作站:介于PC机和小型机之间的高档微型机。 ➢ 小型计算机:结构简单、成本较低、易维护和使用。 其规模和设置可满足一个小型部门的工作需要。 ➢ 巨型计算机:也称为超级计算机。具有极高的性能和 极大的规模,价格昂贵,多用于尖端科技领域。

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微型计算机概述
2.冯·诺依曼结构计算机 -时间:1946年6月 -人物:美籍匈牙利科学家冯·诺依曼 Johe Von
Neumman -成果: “存储程序”的计算机设计方案
-特点:
➢ 采用二进制数形式表示数据和计算机指令
➢ 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
➢ 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
特点:体积大、耗电多、运算速度慢,存储容量小。
-第二代(1959年~1964年):晶体管
特点:体积减小,重量轻、省电、寿命长、可靠性提高,运算速度 可达每秒百万次。
-第三代(1965年~1970年):中小规模集成电路
特点:存储容量提高到1~4兆字节。运算速度每秒几百万至千万次, 可靠性有较大提高,体积进一步缩小,成本进一步降低,出现了向 大型化和小型化发展的趋势。
技术。 ➢ 非冯·诺依曼型体系结构的计算机是提高现代计算机
性能的另一个研究焦点。
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微型计算机概述
2.新型计算机
➢ 生物计算机:使用由生物工程技术产生的蛋白分子 为材料的“生物芯片”,不仅具有巨大的存储能力, 而且能以波的形式传播信息。由于它具备生物体的 某些机能,所以更易于模拟人脑的机制。
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微型计算机概述
1.1 计算机的发展与应用
1.1.1 计算机的发展历史
1.第一台电子计算机
-时间:1946年2月
-地点:美国宾夕法尼亚大学
-名字:ENIAC,即Electronic Numerical Integrator and Calculator,电子数字积分 计算机。
➢ 掌握计算机的基本结构及工作原理
➢ 熟悉微处理器的产生和发展,掌握微型计算机的 分类、性能指标
➢ 掌握微型计算机系统组成,软、硬件基本结构
➢ 熟悉微型计算机的特点及应用
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微型计算机概述
第1章 微型计算机概述
1.1 计算机的发展与应用 1.2 计算机的基本结构和工作原理 1.3 微型计算机的基本概念 1.4 微型计算机系统的组成 1.5 微型计算机的特点及应用
-第四代(1971年-):大规模和超大规模集成电路
特点:大规模集成电路使计算机发生了巨大的变化,半导体 存储器的集成度越来越高。Intel公司推出了微处理器,诞生 了微型计算机,使计算机的存储容量、运算速度、可靠性、 性能价格比等方面都比上一代计算机有较大突破。
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