微机原理与接口技术(苏州大学)_习题答案

习题文件名：微机原理与接口技术习题第1页共34页习题一1．1电子计算机分成几代？各代计算机有那些特点？解：大体上可以分为五代（电子管、晶体管、集成电路、VLSI，以及智能超级计算机时代），但是第五代计算机的定义尚未统一，也有第六代计算机的说法。1．2电子计算机有那些特点？有那些主要的应用？解：速度快、精度高、具有记忆与逻辑判断能力、自动执行程序，交互性能好，多种信息表达方式，等等。主要应用包括：科学计算、自动控制、信息处理、辅助设计、办公自动化、娱乐教育、通讯、电子商务，等等。1．3微型计算机与大中型计算机的主要区别是什么？解：微型计算机广泛采用高集成度的器件，尽量做到小型化，以便家庭、办公室和移动便携的商业应用。1．4当前微型计算机的发展趋势是什么？解：（1）发展高性能的32位微处理器；（2）发展专用化的单片微型计算机；（3）发展带有软件固化的微型计算机；（4）发多微处理机系统和计算机网络；（5）充实和发展外围接口电路。1．6为什么计算机采用二进制作为运算的基础？为什么计算机中同时又采用十进制和十六进制表示数字？解：二进制数的运算简单且易于进行逻辑判断，与此相对应的两电平数字电路也容易实现且工作可靠。采用十六进制是为了简化表达，因为一位十六进制数字等于四位二进制数字。采用十进制是为了与常人的思维方式兼容，便于一般人员使用计算机。1．7二进制数字与十六进制数字之间有什么关系？解：一位十六进制数字等于四位二进制数字。例如1010B用十六进制表示即为0AH1．8什么是模？钟表系统中小时、分钟、秒计数的模各是多少？解：模数从物理意义上讲，是某种计量器的容量。在计算机中，机器表示数据的字长是固定的。对于n位数来说，模数的大小是：n位数全为1，且最末位再加1。小时的模是12，分钟的模是60，秒的模是60。1．9计算机中为什么大都采用补码表示数据？它有什么优点？解：数的原码表示形式简单，适用于乘除运算，但用原码表示的数进行加减法运算比较复杂，引入补码之后，减法运算可以用加法来实现，从而简化机器内部硬件电路的结构，且数的符号位也可以当作数值一样参与运算，因此在计算机中大都采用补码来进行加减法运算。而且用补码表示数据，0就只有一种表示方法。1．10什么是ASCII码？它能表示多少信息？解：ASCII码英文全称AmericaStandardCodeforInformationInterchange，中文意思：美国信息交换标准码。ASCII码划分为两个集合：128个字符的标准ASCII码和附加的128个字符的扩充和ASCII码。第0～32号及第127号(共34个)是控制字符或通讯专用字符，第33～126号(共94个)是字符，其中第48～57号为0～9十个阿拉伯数字；65～90号为26个大写英文字母，97～122号为26个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等。在计算机的存储单元中，一个ASCII码值占一个字节(8个二进制位)，其最高位(b7)用作奇偶校验位。1．11什么是计算机发展中的“摩尔定律”？解：30多年前，37岁的美国科学家戈登·摩尔在一本杂志上发表了一篇文章，大胆提出了后来为世人称之为摩尔定律的论述。摩尔在文中提出了这样的观点：处理器（CPU）的功能和复杂性每年（其后期减慢为18个月）会增加一倍，而成本却成比例地递减。1．12分别用二进制、八进制和十六进制表示下列十进制数据：（1）100（2）200（3）1000（4）10000解：（1）1100100，144，64（2）11001000，310，C8错误!未指定书签。与接口技术文件名：微机原理与接口技术习题第2页共34页（3）1111101000，1750，3E8（4）10011100010000，23420，27101．13将下列十进制数转换为二进制数：（1）175（2）257（3）0．625（4）0．156250解：（1）10101111（2）100000001（3）0.101（4）0.001011．14将下列二进制数转换为BCD码：（1）1101（2）0．01（3）10101．101（4）11011．001解：（1）00010011（2）0.00100101（3）00100001.011000100101（4）00100111.0001001001011．15将下列二进制数分别转换为八进制数和十六进制数：（1）10101011（2）1011110011（3）0．01101011（4）11101010．0011解：（1）253，AB（2）1363,2F3（3）0.326，0.6B（4）352.14，EA.31．16分别选取字长为8位和16位，写出下列数据的原码、反码。（1）X=+31（2）Y=-31（3）Z=+169（4）W=-169解：（1）00011111，00011111；0000000000011111，0000000000011111（2）10011111，11100000；1000000000011111，1111111111100000（3）0000000010101001，0000000010101001（4）1000000010101001，11111111010101101．17分别选取字长为8位和16位，写出下列数据的原码、补码。（1）X=+65（2）Y=-65（3）Z=+129（4）W=-257解：（1）01000001，01000001；0000000001000001，0000000001000001（2）11000001，10111111；1000000001000001，1111111110111111（3）0000000010000001，0000000010000001（4）1000000100000001，11111110111111111．18已知数的补码形式表示如下，分别求出数的原码与真值。（1）[X]补=0．10011（2）[Y]补=1．10011（3）[Z]补=FFFH（4）[W]补=800H解：（1）0.10011，0.59375（2）1.01101，-0.40625（3）801H，-1（4）800H，-01．19如果将FFH与01H相加，会产生溢出吗？解：不会（FF=-1，-1+1=0）1．20选取8位字长，分别用补码计算下列各式，并且判断是否有进位及溢出？(首先转化为补码表示，运算后再判断)（1）01111001+01110000（2）-01111001-01110001（3）01111100-01111111（4）-01010001+01110001解：（1）11101001最高有效位有进位，符号位无进位，有溢出习题文件名：微机原理与接口技术习题第3页共34页（2）00010110最高有效位无进位，符号位有进位，有溢出（3）11111101最高有效位无进位，符号位无进位，无溢出（4）00100000最高有效位有进位，符号位有进位，无溢出1．21用16位补码计算下列各式，并判断结果是否有进位及溢出：（1）1234+5678H（2）8888H-9999H（3）-3456H-8899H（4）-7788H+0FFFFH解：（1）68ACH，最高有效位无进位，符号位无进位，无溢出（2）8001H,最高有效位有进位，符号位有进位，无溢出（3）4311H，最高有效位有进位，符号位有进位，无溢出（4）0879H，最高有效位无进位，符号位有进位，有溢出1．22分别写出用下列表示方法所能够表示的有符号和无符号数据的范围：（1）8位二进制（2）10位二进制（3）16位二进制（4）32位二进制解：（1）-128--+127，0—255（2）-512--+511，0—1023（3）-32768--+32767，0—65535（4）-2147483648--+2147483647，0--42949672961．23分别写出下列字符串的ASCII码：（书13、14页）（1）10abc（2）RF56（3）Z#12（4）W=-2解：（1）00110001001100000110000101100010（2）01010010010001100011010100110110（3）01011010001000110011000100110010（4）010101110011110100101101001100101．24写出下列数字所代表的无符号数、有符号数和ASCII码：（1）89H（2）48H（3）1234H（4）8899H解：（1）137，-9，0011100000111001（2）72，+72，0011010000111000（3）4660，+4660，00110001001100100011001100110100（4）34969，-2201，001110000011100000111001001110011．25已知[x+y]补=7001H，[x-y]补=0001H，试求[2x]补，[2y]补，[x]补，[y]补，x和y。解：7002H,7000H,3801H,3800H,3801H,3800H1．26对于字长为24位和32位的二进制补码，分别写出其数据的表示范围的一般表达式。各自所能够表示的负数的最小值与正数的最大值是多少？解：-223--+223-1，-8388608，[phone]--+231-1，-2147483648，+21474836471．27将下列十进制数转换为24位（8位阶符阶码+16位符号及尾数）浮点数：（书6页）（1）+8.5（2）-4.825（3）12.48（4）-8800解：（1）000001000100010000000000（2）000000111100110100110011（3）000001000110001111010111（4）000011101100010011000000错误!未指定书签。与接口技术文件名：微机原理与接口技术习题第4页共34页1．28设二进制浮点数的阶码为3位、阶符1位，尾数为6位、尾符1位，分别将下列各数表示成规格化的浮点数：（1）1111.0111B（2）-1111.10101B（3）-12/128（4）189/64解：（1）01000111101（2）01001111110（3）10111110000（4）00100101111习题二2．1典型的“与”门、“或”门与“非”门是用什么电路实现的？解：可以用简单的二极管和三极管实现（详见电子技术基础教材）。2．2试利用三种基本门电路设计Y=A+B+C的逻辑电路。(或门)解：题2.2题2.32．3试利用三种基本门电路设计Y=A•B•C的逻辑电路。（与门）2．4什么是三态门？什么情况下需要使用三态门？试分析三态门的工作原理。解：高电平,低电平,高阻态称为三态。可以具备这三种状态的门器件就叫做三态门。2．5试利用3-8译码器74LS138设计一个4-16译码器。解：2．6组合逻辑电路与时序逻辑电路有什么区别？各自的用途是什么？解：组合逻辑电路可以有若个输入变量和若干个输出变量，其每个输出变量是其输入的逻辑函数，其每个时刻的输出变量的状态仅与当时的输入变量的状态有关，与本输出的原来状态及输入的原状态无关，也就是输入状态的变化立即反映在输出状态的变化。时序逻辑电路任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而且还和电路原来的状态有关。也就是说，组合逻辑电路没有记忆功能，而时序电路具有记忆功能。2．7布尔代数和真值表是怎样的关系？各自的特点是什么？YABC1YABC&习题文件名：微机原理与接口技术习题第5页共34页解：布尔代数亦称开关代数或逻辑代数，可写成下述表达式：Y=f(X,Y,Z,…)。它有两个特点：1、其中的变量X,Y,Z,…等都只有两种可能的数值：0和1。2、函数f只有三种基本逻辑操作：“与”、“或”及“非”。真值表又称功能表，它是指由自变量的各种取值组合而成，反映与函数值之间对应关系的一种表格。函数取值为“1”的项数，表明函数运算多项式中的项数。从真值表写出布尔代数式的方法可以用下面两段话来描述：⑴写布尔代数式先看真值