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微型計算機接口與技術答案,《微機原理與接口技術》課後習題答案

第一章

1.在計算機中為什麼使用二進制數存儲資料而不使用十進制數存儲資料? 答:計算機是由大量的電子器件組成的,在這些電子器件中,電路的通和斷、電位的高和低,用兩個數字元号“1”和“0”分别表示容易實作。同時二進制的運算法則也很簡單,是以,在計算機内部通常用二進制代碼來作為内部存儲、傳輸和處理資料。 2.完成下列數制之間的轉換。

(1)01011100B=92D (2)0.10110011B=0.41D

(3)135D=1111101B (4)99.4375D=1100011.0111B

3.組合型BCD碼和非組合型BCD碼有什麼差別?寫出十進制數254的組合型BCD數和非組合型BCD數

答:1)BCD碼是通常的8421碼,它用4個二進制位表示一個十進制位,一個位元組可以表示兩個十進制位,即00~99

2)非組合BCD碼用8個二進制位表示一個十進制位,實際上隻是用低4個二進制位表示一個十進制位0~9,高4位任意,但通常預設為0 3)254(10)=0010 0101 0100(BCD) 254(10)=00100101 00000100(BCD)

4.ASCII碼的編碼方法是什麼?寫出十進制數205和字元串A+B=C的ASCII碼。 答: 1)ASCII碼的編碼方法是使用 7 位二進制數來表示所有的大寫和小寫字母,數字 0 到 9、标點符号, 以及在美式英語中使用的特殊控制字元 2)十進制205的ASCII碼是:011 000 101 3)字元串A+B=C的ASCII碼是:412B423D43

5.機器數與真值有什麼差別?機器數有哪些特點? 答:1)真值是所表示的數的大小,一般用十進制表征。

機器數原碼,補碼,反碼都是機器數一種表現形式,或說都屬于機器數 2)機器數的特點:

一: 數的符号數值化。實用的資料有正數和負數,由于計算機内部的硬體隻能表示兩種實體狀态(用0和1表示),是以實用資料的正号“+”或負号“-”,在機器裡就用一位二進制的0或1來差別。通常這個符号放在二進制數的最高位,稱符号位,以0代表符号“+”,以1代表符号“-”。因為有符号占據一位,數的形式值就不等于真正的數值,帶符号位的機器數對應的數值稱為機器數的真值。 例如二進制真值數-011011,它的機器數為 1011011。

二: 二進制的位數受機器裝置的限制。機器内部裝置一次能表示的二進制位數叫機器的字長,一台機器的字長是固定的。字長8位叫一個位元組(Byte),現在機器字長一般都是位元組的整數倍,如字長8位、16位、32位、64位。

6.寫出原碼、反碼、補碼的定義,并說明它們有哪些性質。

答:1)原碼,是一種計算機中對數字的二進制表示方法,是最簡單的機器數,數位序列中最高位為符号位,符号位為0表示正數,符号位為1表示負數;其餘有效值部分用二進制的絕對值表示

2)反碼,是計算機中表示二進制數的一種方法,若原碼的符号位不變,對其餘位逐位取反,即得到其反碼

3)補碼,正數的補碼與原碼相同,負數的補碼:符号位為1,其餘位為該數絕對值的原碼按位取反,然後整個數加1. 4)性質

7.計算機中為什麼采用補碼形式存儲資料?當計算機的字長n=16時,補碼的資料表示範

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圍是多少? 答:原因:

1)因為使用補碼可以将符号位和其他位統一處理,同時,減法也可以按加法來處理 2)兩個用補碼表示的數相加時,如果最高位(符号位)有進位,則進位被舍棄 當計算機的字長n=16時,補碼的資料表示範圍是:—32768 ~ +32767 8.設機器字長n=8,求下列各數的原碼、反碼和補碼。 (1)X=+1101001B

原碼:X=01101001反碼:X=01101001補碼:X=01101001 (2)X=+1111000B

原碼:X=01111000反碼:X=01111000補碼:X=01111000 (3)X=-1000000B

原碼:X=11000000反碼:X=10111111補碼:X=11000000 (4)X=-1101011B

原碼:X=11101011反碼:X=10010100補碼:X=10010101

9.微型計算機系統的硬體由哪些部件組成?簡述它們的主要功能。

答:構成計算機的硬體系統通常有“五大件”組成:輸入裝置、輸出裝置、存儲器、運算器和控制器。

輸入裝置: 将資料、程式、文字元号、圖象、聲音等資訊輸送到計算機中。常用的輸入裝置有,鍵盤、滑鼠、數字化儀器、光筆、光電閱讀器和圖象掃描器以及各種傳感器等。 輸出裝置: 将計算機的運算結果或者中間結果列印或顯示出來。常用的輸出裝置有:顯示器、列印機、繪圖儀等。

存儲器: 将輸入裝置接收到的資訊以二進制的資料形式存到存儲器中。存儲器有兩種,分别叫做記憶體儲器和外存儲器。

運算器: 是完成各種算術運算和邏輯運算的裝置,能作加、減、乘、除等數學運算,也能作比較、判斷、查找、邏輯運算等。

控制器: 是計算機機指揮和控制其它各部分工作的中心,其工作過程和人的大腦指揮和控制人的各器官一樣

10.CPU執行指令時,通常需要哪些步驟? 答:取指令-----分析指令-----執行指令。 11.簡述計算機的基本工作原理。 答:計算機的基本原理是存貯程式和程式控制。預先要把指揮計算機如何進行操作的指令序列(稱為程式)和原始資料通過輸入裝置輸送到計算機記憶體貯器中。每一條指令中明确規定了計算機從哪個位址取數,進行什麼操作,然後送到什麼位址去等步驟 12.微型計算機的主要性能名額有哪些?

答:常用的微型計算機性能名額主要有:字長,主頻,記憶體容量,指令書,基本指令執行時間,可靠性,相容性,性能價格比等。

13.微型系統中采用了哪些先進技術?簡述這些先進技術的主要特點。 答:微型系統中采用的先進技術:

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第二章

1.8086/8088 CPU可直接尋址多少個記憶體(位元組)單元?多少個I/O端口?它們的外部資料總線各有多少根?

答: 8086可尋址1M個記憶體單元,65536個I/O端口,外部有16根資料線 8088可尋址1M個記憶體單元,256個I/O端口,外部有8根資料線。 2.8086 CPU由那兩部分組成?它們大緻是如何工作的? 答:8086CPU由指令執行機關和總線接口單元兩大部分構成 工作過程: 1)讀存儲器

2)EU從指令隊列中取走指令,經EU控制器譯碼分析後,向各部件發控制指令,已完成執行指令的操作

3)指令隊列滿,則BIU處于空閑狀态

4)指令執行過程中,如果需要進行存取資料,EU就要求BIU完成相應的總線周期 5) 在程式轉移時,先晴空隊列,再去新的位址處取之 6)ALU完成算術運算,邏輯運算或移位操作

3.CPU、EU和BIU 的英文全稱和中文含義各是什麼?

答:CPU的英文全稱是Central Processing Unit,中文名稱即中央處理單元,也稱為微處理器.,是微型計算機的核心部件,由運算器ALU,控制器,寄存器組以及總線接口等部件組成,主要完成各種運算,負責對整機的控制 EU與BIU

4.8086 CPU有哪些寄存器?各有什麼用途?

答:寄存器AX,AL:在乘法指令中,存放乘數和乘積; 在除法指令中,存放被除數和商; 在未組合BCD碼運算的校正指令中;

在某些串操作指令(LODS, STOS, SCAS)中 在輸入輸出指令中作資料寄存器 寄存器AH:在LAHF指令中作目的寄存器

寄存器AL:在組合型B C D 碼的加減法校正指令中 在XLAT指令中作目的寄存器 寄存器BX:在XLST指令中基址寄存器 寄存器CX:在循環指令中作循環次數計數器 寄存器CL:在移位指令中作移位次數計數器

寄存器DX:在字資料的乘法和除法指令中輔佐累加器 寄存器SP:在堆棧操作中作堆棧指針

寄存器SI:在串操作指令中作源變址寄存器 寄存器DI:在串操作指令中作目的變址寄存器

5.兩個帶符号數1011 0100B和1100 0111B相加運算後各标志位的值是多少?哪些标志位是有意義的?

答:兩個帶符号數1011 0100B和1100 0111B相加運算後各标志位的值是101111011 PF=1,ZF=0,SF=0,OF=1是有意義的

6.說明下列8086引腳信号的功能AD15~AD0、A19/S6~A16/S3、RD、WR、M/IO、CLK、RESET、INTR、NMI、ALE、DT/R、DEN。

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答:AD15~AD0:位址/資料總線;A19/S6~A16/S3:位址/狀态總線;RD:讀控制 WR:寫控制 M/IO:存取器I/O控制 CLK:系統時鐘 RESET:系統複位 INTR:可屏蔽中斷請求 NMI:不可屏蔽中斷請求 ALE:位址鎖存允許 DT/R:資料發送/接受 DEN:資料允許

7.已知段位址:偏移位址分别為以下數值,它們的實體位址各是什麼? (1)1200:3500H 答:=15500H (2)FF00:0458H 答:=FF458H (3)3A60:0100H 答:=3A700H

8.段基位址裝入如下數值,則每段的起始位址和結束位址分别是什麼? (1)1200H 答:1200H 12000H~21FFFH (2)3F05H 答: 3F05H 3F050H~4F04FH (3)0FFEH 答:0FFEH 0FFE0H~1FFDFH

9.已知:CS:IP=3456:0210H,CPU要執行的下條指令的實體位址是什麼? 答:CS:IP=3456:0210H,要執行的下一條指令的實體位址是34770H 10.什麼叫堆棧?它有什麼用處?如何設定堆棧?

答:堆棧是堆棧是連續的記憶體單元,存取方式遵循“先進後出”的原則。,主要功能是暫時存放資料和位址,通常用來保護斷點和現場。 堆棧的設定

11.設SS:SP=2000:0300H則堆棧在記憶體中的實體位址範圍是什麼?執行兩條PUSH指令後SS:SP=?再執行一次PUSH後,SS:SP=?

答:SS:SP=2000:0300H,堆棧的實體位址範圍是20000~2FFFFH,執行2條PUSH後,SS:SP=2000:02FCH,再執行一條PUSH後SS:SP=2000:02FAH

12. 如果從存儲單元2000H 開始存放的位元組資料為:3AH,28H,56H,4FH試畫出示意圖說明:從2000H到2001H 單元開始取出一個字資料各要進行幾次操作,取出的資料分别等于多少。

答:(2000H)=3AH,(2001H)=28H,(2002H)=56H,(2003H)=4FH,從2000H取一個字要1次操作,資料為283AH;從2001H取一個字要2次操作,資料為5628H。

13. 8086工作于最小模式時,硬體電路主要由哪些部件組成?為什麼要用位址鎖存器、資料緩沖器和時鐘産生器?

答:1)8086工作于最小模式時,硬體電路主要由1片8086CPU,1片8284時鐘發生器,3片74LS373鎖存器和2片74LS245雙向資料緩沖器組成。

2)用位址鎖存器的原因:如果總線上負載超過10個,單獨靠總線不能驅動,需要加總線驅動器提高帶負載能力。

3)用時鐘産生器的原因:産生系統的時鐘信号,對READY和RESET信号進行同步 14. 8086/8088 CPU各用幾片位址鎖存器、資料緩沖器構成最小模式系統?為什麼? 答:? ? ? 8086 CPU

存儲器 I/O接口晶片 時鐘發生器(1片? 位址鎖存器(3片? 8284A)

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