微机原理与应用习题参考答案(郑学坚)

第1章作业

1、将下列二进制数转换成十进制数和十六进制数

①11010111②10101001

参考答案：①215D，D7H ②169D，A9H

2.设计算机字长为8位，求机器数E3H分别为有符号、无符号数时对应的值。

参考答案：若E3为有符号数，为-29D；若E3为无符号数，为227D。

3.写出下列字符所对应的ASCII 码

a. $

b.5

c.F

d. t

参考答案：a. 24H b. 35H c. 46H d. 74H

第2章作业

2.1 ALU是什么部件？它能完成什么运算功能？试画出其符号。

参考答案：ALU是算术逻辑部件，它能完成二进制的加减乘除四则运算，也能进行布尔代数的逻辑运算。

2.2 累加器有何用处？画出其符号。

参考答案：累加器作为ALU每次运行结果的暂时存储器，在CPU中起着存放中间结果的作用。除了能装入及输出数据外，还能使存储其中的数据左移或右移。

2.5

参考答案：三态输出电路能使输出电路与总线脱离，使总线结构具有公共通路的作用。

2.6 何谓L门及E门？它们在总结结构中有何用处？

参考答案：L门即LOAD控制端，是用以使寄存器接受数据输入的控制门，又称装入门。E 门即ENABLE控制端，是三态输出门，用以使寄存器中的数据输出至总线，又称三态输出门。L门和E门的运用可以保证数据在共用总线中有序传输互不干扰。

2.8 ROM和RAM各有何特点和用处？

参考答案：ROM为只能读出的存储器，可用以存放固定的程序和数据。由于半导体存储器技术的发展，目前出现了诸如Flash ROM的存储器，它可读可写，并且掉电后写入的信息不丢失。ROM通常用于固化生产厂家或开发者的程序或数据，用于启动计算机或控制计算机的工作。RAM为可写入又可读出的存储器，可用以随时写入、改写或读出数据，也可用以写入随时有可能改变的用户程序。RAM通常用于存储各种动态的输入输出数据、中间结果以及与外部存储器交换的数据或程序。

2.10 除地线公用处，5根地址线和11根地址线各可选多少个地址？

参考答案：5根地址线可选25=32个地址；11根地址线可选211=2048个地址；

2.11 译码器有何作用？

参考答案：通常有地址译码器和指令译码器两种说法，功能基本类似。地址译码器将地址线翻译成存储单元的地址；指令译码器将指令代码翻译成控制信号。

第3章作业

3.2程序计数器PC的内容是什么意义？

参考答案：程序计数器PC的内容是下一条指令所在的存储单元的地址。

3.5环形计数器有何用处？什么叫环形字？

参考答案：环形计数器能产生计算机运行的机器节拍，用于控制多条电路，使它们依次轮流为高电位，作为顺序控制信号，即产生按时钟周期来安排每条指令的取指及执行的顺序，从而形成例行程序。如将环形计数器的输出看作是一个字T，则T=T5T4T3T2T1T0就是一个6位的环形字。

3.6什么叫例行程序？什么叫机器周期、取指周期和执行周期？本章简化式计算机的机器周期包括几个时钟周期（机器节拍）？机器周期是否一定是固定不变的？

参考答案：例行程序是由控制部件内部的结构确定了的各条指令的执行步骤。机器周期是一条指令从取指到执行完了所需的时钟周期数。取指周期为从PC开始，PROM中的指令进入IR到PC+1为止的时钟周期数。执行周期为从指令进入控制器执行起至执行完毕的时钟周期数。本章模型机的机器周期包括6个时钟周期。机器周期在本章举例中是固定，但对不同的计算机而言，那就不一定是固定的了。

3.7控制部件包括哪些主要环节？各有何用处？

参考答案：包括下列环节：

（1）指令译码器：将来自PROM的二进制指令的最高四位译成控制动作信号送入控制矩阵。

（2）环形计数器：产生环形字以指挥例行程序的运行顺序。

（3）控制矩阵：将来自环形计数器的时钟节拍及指令译码器的控制动作信号进行分析而产生控制字，使整个计算机协调一致地动作。

（4）其它控制电路：包括时钟脉冲发生器、运行/停车触发器、启动/清除按钮等。