《微机原理与组装维护》习题答案

1《微机原理与组装维护》习题答案第一章1．选择题（1）C（2）B（3）A（4）C（5）C2．简答题（1）什么是微处理器？什么是微机？什么是微机系统？答案：微处理器：是一块由算术逻辑运算单元、控制器单元、寄存器组以及内部总线接口等构成的大规模集成电路芯片，通常又简称为CPU。微型计算机：是以微处理器芯片为核心，配上内存芯片、系统总线与I/O接口电路（主板）、输入设备、输出设备、外部存储设备以及电源机箱等构成的硬件装置，简称微型机或微机。微型计算机系统：是以微型计算机为主体，配上系统软件与应用软件而组成的系统，简称微机系统。但在很多情况下，人们也将其简称为“微机”或“系统”。（2）简述微型计算机的发展经历了哪几个阶段。答案：第一阶段（1971～1973年）是4位和8位低档微处理器时代，通常称为第一代。第二阶段（1974～1977年）是8位中高档微处理器时代，通常称为第二代。第三阶段（1978～1984年）是16位微处理器时代，通常称为第三代。第四阶段（1985～1992年）是32位微处理器时代，通常称为第四代。第五阶段（1993～2002年）是超级32位微处理器时代，通常称为第五代。第六阶段（2003年以后）是64位及多核微处理器时代，通常称为第六代。（3）简述微型计算机的主要应用领域。答案：1)科学计算2)办公自动化3)信息管理4)过程控制5)多媒体应用6)计算机辅助处理7)网络与通讯8)人工智能（4）简述微型计算机的主要特点和性能指标。答案：主要特点：1)功能强2)可靠性高3)价格低4)适应性强25)体积小、重量轻6)维护方便性能指标：1)字长2)运算速度（主频与多核）3)内存容量4)内存速度（内存频率与多通道）5)系统总线的传输速率（外频）6)性能价格比除了上述的各项指标外，还可以综合考虑Cache的容量、外部设备的配置、软件的配置、系统的可靠性和兼容性等。（5）将下列十进制数分别转换为二进制数、十六进制数和BCD码。①25.82②412.15答案：①25.82D=11001.1101B=19.DHBCD码为00100101.10000010②412.15D=110011100.0010B=19C.2HBCD码为010000010010.00010101（6）将下列二进制数分别转换为十进制数和十六进制数。①111001.101②110010.1101答案：①111001.101B=57.625D=39.AH②110010.1101B=50.8125D=32.DH（7）将下列十六进制数分别转换为二进制数和十进制数。①7B.21②127.1C答案：①7B.21H=1111011.00100001B=123.129D②127.1CH=100100111.00011100B=295.109375D（8）写出下列十进制数的原码、反码、补码表示（采用8位二进制数）。①96②-115答案：①96D的原码=01100000B96D的反码=01100000B96D的补码=01100000B②-115的原码=11110011B-115的反码=10001100B-115的补码=10001101B（9）已知下列补码求出真值的十进制表示。①92H②4C26H答案：①-110D②19494D（10）查表写出下列字符的ASCII码。a、K、G、+、DEL、SP、CR、$答案：61H、4BH、47H、2BH、7FH、20H、0DH、24H3第二章1．选择题（1）D（2）A（3）D（4）B（5）B（6）B（7）B（8）C（9）A（10）D2．简答题（1）计算机由哪五大部件组成？其功能是什么？答案：由运算器、控制器、存储器以及输入和输出设备五大部件组成。1)运算器：是信息加工处理部件，其核心部件是算术逻辑单元ALU，运算器在控制器的控制下对数据进行各种算术运算和逻辑运算。2)控制器：是整个计算机的指挥中心，负责取指令以及对指令进行分析与执行，发出各种控制信号控制计算机各部件协调工作，使计算机有序地执行程序。3)存储器：是计算机的记忆部件，用来存放程序和数据，是计算机中各种信息存储和交流的中心。存储器分为内存储器（简称内存或主存）和外存储器（简称外存或辅存），外存的程序和数据要调入内存才能进行处理。4)输入设备：用于接收操作者输入的程序、数据和各种命令，并将它们转换成计算机能识别的二进制形式存放到内存中。5)输出设备：用于将保存在内存中的经计算机处理后的结果，以人们或其他设备所能接受的形式输出。（2）存储程序控制的基本思想主要体现在哪些方面？答案：存储程序控制是冯·诺依曼计算机体系结构的核心，其基本思想包含以下3个方面：1)编制程序：为了使计算机能快速求解问题，必须把要解决的问题按照处理步骤编成程序，使计算机工作时的复杂处理机制变得有“序”可循。2)存储程序：计算机要完成自动解题任务，必须能把事先设计的、用以描述计算机解题过程的程序和数据存储起来。3)自动执行：启动计算机后，计算机能按照程序规定的顺序，自动、连续地执行指令。计算机自动连续地执行指令的过程可概括为：取指令、分析指令和执行指令三个步骤。当然，在运行过程中，允许人工干预。（3）微机系统由哪些部分组成？答案：4（4）什么是微机的系统总线？三类总线有何作用？答案：系统总线：是CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。各个部件可直接用系统总线相连，信号通过总线相互传送。根据传送内容可以分成：●数据总线DB（DataBus）：用于CPU、主存储器及I/O接口之间传送数据信息。数据总线一般为双向总线，总线的宽度等于计算机的字长。●地址总线AB（AddressBus）：用于CPU访问主存储器和I/O接口时，传送相关的地址信息。在计算机中，存储器、I/O接口等都有各自的地址，地址总线的宽度决定CPU的寻址能力。●控制总线CB（ControlBus）：用于CPU、主存储器及I/O接口之间传送控制及状态信息。控制总线是控制器发送控制信号及接收状态信号的通道，控制及状态信号通过控制总线通往各个部件，使这些部件完成指定的操作。（5）8086CPU的总线接口部件有什么功能？其执行部件又有什么功能？答案：1)总线接口部件BIU：BIU中设有4个16位段地址寄存器，即代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES；1个16位指令指针寄存器IP；1个6字节指令队列缓冲器；以及20位地址加法器和总线控制电路等。BIU的主要功能是：根据EU的请求，完成CPU与主存储器或I/O接口之间的数据传送。BIU从内存读取指令送到指令队列（6个字节）中排队由EU来执行，EU执行指令时，BIU按指令要求从指定的内存单元或I/O端口读取数据传送给EU处理，或者将EU的处理结果传送到指定的内存单元或I/O端口中。2)执行部件EU：EU中设有1个16位算术逻辑单元（ALU），8个16位通用寄存器，1个16位状态标志寄存器和执行部件控制电路等。EU的主要功能是：从BIU的指令队列中取出指令代码，经控制电路的指令译码后执行指令规定的全部操作。执行指令所需的数据或执行结果，都由EU向BIU发出命令，对主存储器或I/O接口进行读/写操作。（6）8086CPU的数据总线和地址总线各是多少位？最大的内存空间是多少？最大的I/O寻址空间5是多少？答案：数据总线16位，地址总线20位，最大的内存空间是1MB，最大的I/O寻址空间64KB。（7）什么是逻辑地址，它由哪两部分组成？8086的物理地址是怎样形成的？答案：逻辑地址：是在程序中使用的地址，由段地址和偏移地址两部分组成。表示形式为“段地址:偏移地址”。物理地址：是存储器的实际地址。物理地址由段地址左移4位加偏移地址形成。其计算公式为：物理地址=段地址×10H＋偏移地址（8）有一个由10个字组成的数据区，其起始地址为1200H：9120H，试写出该数据区的首末存储单元的实际地址。答案：首存储单元的实际地址12000H+9120H=1B120H末存储单元的实际地址1B120H+14H-1=1B133H（9）若一个程序段开始执行之前，（CS）=33A0H，（IP）=0130H，该程序段的起始实际地址是多少？答案：33A00H+0130H=33B30H（10）什么是8086CPU的总线周期？至少包括多少个时钟周期？答案：总线周期：它是CPU经外部总线对内存储器或I/O端口进行一次信息的输入或输出操作所需要的时间。一般至少需要4个时钟周期来完成。（11）什么是指令和指令系统？指令通常由哪两部分组成？8086指令系统中有哪四类操作数？答案：指令是要求计算机执行某种特定操作的命令。计算机所能执行的全部指令的集合称为指令系统。指令通常由操作码和操作数两部分组成。8086指令系统中的操作数有以下四种类型：①立即操作数：包含在指令中，即指令中的操作数部分就是操作数本身。②寄存器操作数：指向CPU的某个内部寄存器中的数据，这时指令中的操作数部分表示为CPU内部寄存器名称。③存储器操作数：指向内存的数据区中，这时指令中的操作数部分表示为此操作数所在的内存地址（偏移地址）。④I/O端口操作数：指向输入/输出端口。（12）什么是寻址方式？指令的寻址方式有哪两种？操作数的寻址方式有哪四种？8086CPU的指令系统按功能分为哪六类指令？答案：寻找指令或操作数的方式称为寻址方式。6指令的寻址方式有两种：即顺序寻址方式和跳跃寻址方式。操作数的寻址方式有四种：即立即数寻址方式、寄存器寻址方式、存储器寻址方式和I/O端口寻址方式。8086CPU的指令系统按功能分为数据传送类、算术运算类、逻辑运算（位操作）类、串操作类、控制转移类、处理器控制类等6类指令。（13）总线的功能是什么？它的性能主要由哪些因素决定？关系如何？答案：总线的功能是以共享、分时的方式为多个部件提供信息交换通道。总线的性能主要用总线的带宽（总线的传输速率，即单位时间内总线上能传送的最大数据量）来衡量。与其密切相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率，它们之间有如下的关系：总线的带宽＝总线的工作频率×总线的位宽/8（B/s）或总线的带宽＝（总线的位宽/8）/总线周期（B/s）（14）目前微机常用的扩展总线有哪两种？哪种是并行总线？哪种是串行总线？答案：PCI和PCI-E，PCI是并行总线，PCI-E是串行总线。（15）什么是接口？I/O接口与外设传送的信息通常包含哪三类？答案：I/O接口是指CPU与外部设备之间通过总线进行连接的逻辑部件（或电路），它是CPU与外设进行信息交换的中转站。CPU通过I/O接口与外设传送的信息通常包含有三类：数据信息、状态信息和控制信息。（16）串行接口有哪三种传送模式？有哪两种数据格式？答案：在串行通信时，可具体分为单工、半双工、全双工传送模式。在串行通信时，还可具体分为串行同步通信和串行异步通信两种数据格式。（17）输入/输出的传送控制方式有哪几种？答案：微机与外设之间的信息交换，通过I/O接口的数据传送控制方式有：程序控制方式（包括无条件传送和条件传送方式）、中断控制方式和DMA（直接存储器存取）控制方式。（18）USB是什么？最新主板配备哪两种版本的USB接口？答案：USB是英文UniversalSerialBus的缩写，翻译成中文的含义是“通用串行总线”。它作为一种外设接口，最大特点是支持即插即用和热插拔功能。最新主板配备USB2.0，USB3.0。（19）什么是中断？什么是矢量中断？简述中断处理过程。答案：所谓“中断”是指CPU在正常执行程序的过程中，由于内部/外部事件或由程序的预先安排，引起CPU暂时中断当前程序的运行而转去执行为内部/外部事件或预先安排的事件服务的子程序，待7中断服务子程序执行完毕后，CPU再返回到暂停处（断点---下一条要执行指令的地址）继续执行原来的程序，这一过程称为中断。矢量中断又称向量中断，通常每个中断源都预先指定一个矢量标志，要求中断源在提出中断请求时提供该中断矢量标志。当CPU响应某个中断源的中断请求时，控制逻辑就将该中断源的矢量标志送入CPU，CPU根据矢量标