微型计算机原理与应用技术部分复习题答案新.docx
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微型计算机原理与应用技术部分复习题答案新
《微型计算机原理及应用技术》习题答案
为了配合《计算机原理及硬件技术》课程的学习,特编制此部分习题答案,以便对广大同学的学习能有所帮助。
但由于时间仓促,难免有错误之处,请同学们在学习中发现错误尽快找老师联系进行更正,可以通过email邮箱联系:
gongdajixi@
第一章
微机基础知识
一、选择题
1.一台完整的微机系统应包括()。
A
A.硬件和软件B.运算器、控制器和存储器C.主机和外部设备D.主机和实用程序
2.微机硬件中最核心的部件是()。
C
A.运算器B.主存储器C.CPUD.输入/输出设备
3.微机的性能主要取决于()。
A
A.CPUB.主存储器C.硬盘D.显示器
4.带符号数在计算机中通常采用()来表示。
C
A.原码B.反码C.补码D.BCD码
5.已知某数为-128,其机器数为10000000B,则其机内采用的是()表示。
C
A.原码B.反码C.补码D.真值
6.在8位二进制数中,采用补码表示时数的真值范围是()。
C
A.-127~+127B.-127~+128C.-128~+127D.-128~+128
7.大写字母“B”的ASCII码是()。
B
A.41HB.42HC.61HD.62H
8.某数在计算机中用8421-BCD码表示为10010011,其真值为()。
C
A.10010011BB.93HC.93D.147
二、填空题:
1.微机的硬件主要包括主机和外设等部分。
2.系统软件主要包括操作系统、语言处理程序和各种实用程序等。
3.任何计数制都可以采用基数和位权来表示,二进制的基数为2,其中第n位的位权为2n-1。
4.计算机中的数有_数值型和非数值型_两种表示方法,前者的特点是_表示数值大小,进行算术运算等处理操作_;后者的特点是_表示字符编码,在计算机中描述某种特定的信息。
5.计算机中参加运算的数及运算结果都应在用原码表示的-2n-1≤X<+2n-1范围内,若参加运算的数及运算结果-2n-1>X±Y≥+2n-1,称为数据溢出。
注:
其中n为计算机的字长
6.计算机中带符号的数在运算处理时通常采用补码表示,其好处在于简化机器数的运算。
7.ASCII码可以表示_128_种字符,其中起控制作用的称为_功能码_;供书写程序和描述命令使用的称为_信息码_。
8.已知某数为61H,若为无符号数代表97D;若为带符号数代表+97D;若为ASCII码代表a;若为BCD码代表61。
三、判断题
1.由于物理器件的性能,决定了微机内部的所有信息仍以二进制方式表示。
()√
2.微机中数据的表示范围不受计算机字长的限制。
()×
3.微机地址总线的宽度决定内存容量的大小。
()√
4.“0”的原码和反码各有不同表示,而“0”的补码表示是唯一的。
()√
5.微机在运算中产生数据溢出,其原因是运算过程中最高位产生了进位。
()×
6.微机键盘输入的各类符号在计算机内部均表示为ASCII码。
()×
四、数制转换题
1.将下列十进制数分别转换为二进制数、十六进制数和压缩BCD码。
(1)26
(2)47(3)125(4)228
答:
(1)
(2)
(3)
(4)
十进制数
26
47
125
228
二进制数
11010
101111
1111101
11100100
十六进制数
1AH
2FH
7DH
E4H
压缩BCD码
00100110
01000111
000100100101
001000101000
方法:
转换为二进制数:
用“除R取余”法
转换为十六进制数:
将二进制数采用“四合一”法(即每四位分为一段)
转换为压缩BCD码:
将十进制数采用“一分四”法(即每一位用四位二进制数表示)例如:
26D=00100110=26BCD
2.将下列二进制数或十六进制数分别转换为十进制数。
(1)10110110B
(2)10100101B(3)A8H(4)B5.62H
答:
按位权展开法进行求解。
(1)
(2)
(3)
(4)
10110110B
10100101B
A8H
B5.62H
十进制数
182
165
168
181.3828125
例如:
(1)10110110B=1×27+1×25+1×24+1×22+1×21=182D
(3)A8H=A×16+8=10×16+8=168D
3.写出下列带符号十进制数的原码、反码、补码表示(采用8位二进制数)。
(1)+28
(2)+75(3)-38(4)-119
答:
(1)+28[28]原=00011100;[28]反=00011100;[28]补=00011100
(2)+75[75]原=01001011;[75]反=01001011;[75]补=01001011
(3)-38[-38]原=10100110;[-38]反=11011001;[-38]补=11011010
(4)-119[-119]原=11110111;[-119]反=10001000;[-119]补=10001001
4.已知下列补码求出其真值。
(1)97H
(2)3FH(3)3C2AH(4)8B4CH
答:
解法:
先用[X]补最高位确定真值的符号,然后求[X]反,再加1得出X,最后若需要将其转换为十进制数,可以将十六进制数转换为十进制数。
(1)[X]补=97H=10010111B,符号位为1,X是负数,[X]反=[0010111]补=[1101000]反,[X]原=-([X]反+1)=-([1101000]反+1)=([1101001]原),X=-69H=-105D
(2)[X]补=3FH=00111111B,符号位为0,X是正数,X=[X]补=3FH=63D
(3)[X]补=3C2AH=0011110000101010B,符号位为0,X是正数,X=3C2AH
(4)[X]补=8B4CH=1000101101001100B,符号位为1,X是负数,
[X]原=-111010010110011B,X=-74B4H
5.按照字符所对应的ASCII码值,查表写出下列字符的ASCII码。
K、b、good、*、$、ESC、LF、CR、
答:
K
b
good
*
$
ESC
LF
CR
4BH
62H
676F6F64H
2AH
24H
1BH
0AH
0DH
五、简答题
1.常见的微机硬件结构由哪些部分组成?
各部分主要功能和特点是什么?
答:
常见的微机硬件结构组成部分有:
中央处理机、存储器、系统总线、接口电路、主机板及I/O设备等部件。
主要组成部件的功能和特点分析如下:
(1)中央处理器CPU:
是微型计算机部件,它包含运算器、控制器、寄存器组及总线接口等部件。
它负责对系统的各模块进行统一的协调和控制。
(2)主存储器:
是微型计算机中存储程序、原始程序、中间结果和最终结果等各种信息的部件。
可分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
(3)系统总线:
是CPU与其他部件之间传输数据、地址和控制信息的公共通道。
各部件直接用系统总线相连,信号通过总线相互传输。
根据传输内容不同,可以分成数据总线、地址总线和控制总线。
(4)输入/输出接口电路:
也成为I/O电路。
是微型计算机与外部设备交换信息的桥梁。
由寄存器组、专用存储器和控制电路等组成。
(5)主机板:
由CPU、RAM、ROM、I/O接口电路及系统总线等部件组成的计算机装置称为主机。
主机的主体是主机板,CPU就安装在它上面,主机板上有内存插槽、总线扩展槽、串行/并行接口、各种跳线和一些辅助电路等硬件。
(6)外存储器:
使用最多的是磁盘存储器(软盘、硬盘)和光盘存储器。
外存储器容量大,保存的信息不会丢失。
(7)输入/输入设备:
是微型计算机系统与外部进行通信联系的主要装置。
常用的有键盘、鼠标、显示器、打印机和扫描仪等。
2.计算机中有哪些常用的计数制?
如何进行数制之间的转换?
答:
数值数据经常用二进制、十进制、八进制和十六进制;字符数据使用ASCII码;表示十进制数字用BCD码。
(1)十进制转换为二进制:
整数部分连续除以2后“倒取余”,小数部分连续乘以2后“正取整”。
(2)二进制转换为十进制:
将二进制数按权展开即可。
(3)二进制与八进制之间的转换:
将3位二进制一组对应1位八进制数。
(4)二进制与十六进制之间的转换:
将4位二进制一组对应1位十六进制数。
3.如何判断数据运算的溢出?
答:
“溢出”的概念:
当运算结果超出了结果单元所能表示的数值范围(即用原码表示的-2n-1>X±Y≥+2n-1范围)时,会产生错误结果。
这种现象称为“溢出”。
“溢出”与数的表示方法有关,因而“溢出”的判别方法也不同。
在补码运算中,有符号数常用“双进位位”法判别(即:
最高位与次高位都产生进位表明运算有“溢出”),无符号数值要运算有进位或借位就表明运算有“溢出”。
4.ASCII码和BCD码有哪些特点?
其应用场合是什么?
答:
ASCII码的特点为:
每个字符用7位二进制数表示,总共有128个字符;ASCII码表中的英文字母和数字都是按顺序排列;128个字符包含94种信息码和34种功能码两大类;ASCII码用于表示英文字母的大小写、数字、专用字符和控制字符,ASCII码的最高位用于奇偶校验等场合。
BCD码有压缩BCD码和非压缩BCD码的两种表示形式。
其特点为:
它是一种有权码,BCD码采用4位二进制数表示1位十进制数,自左至右每一位对应的位权是:
8、4、2、1;简单直观,每个代码符合二进制和十进制的转换规则;不允许出现1010B~1111B中的任一种6个代码。
用于进行十进制数的表示和计算等场合。
本章重点题目:
一、4.;2.;6.;8.
二、3.;7.
三、1.;2.;3.;6.
四、2.
(1).
(2).(3).(4);3.
(2).(3);4.
(1).
(2)
五、2.
第2章
典型微处理器
一、选择题
1.在执行部件EU中实现数据加工与处理的功能部件是()。
C
A.数据暂存器B.数据寄存器C.ALUD.EU控制电路
2.以下不属于总线接口部件BIU中功能部件的是()。
A
A.地址寄存器B.地址加法器C.段寄存器D.指令队列缓冲器
3.可用作堆栈指针寄存器的是()。
C
A.SIB.DIC.SPD.DX
4.堆栈操作中用于指示栈顶基址的寄存器是()。
C
A.SSB.SPC.BPD.CS
5.指令指针寄存器IP中存放的内容是()。
C
A.指令B.操作数C.指令地址D.操作数地址
6.8086最大和最小工作模式的主要差别是()。
D
A.数据总线的位数不同B.地址总线的位数不同
C.I/O端口数的不同D.单处理器与多处理器的不同
二、填空题:
1.8086的内部结构由_EU_和_BIU_组成,前者功能是_执行指令_,后者功能是_总线操作_。
2.8086有20条地址线,可直接寻址1MB容量的内存空间,其物理地址范围是00000H~FFFFFH。
3.8086的指令队列作用是预取指令,其长度是6个字节。
4.8086标志寄存器共有_9_个标志位,分为_6_个_状态_标志位和_3_个_控制_标志位。
5.8086为访问1MB内存空间,将存储器进行_分段_管理;其_物理_地址是唯一的;偏移地址是指_相对段基地址的偏移量_;逻辑地址常用于_程序中_。
6.逻辑地址为2100H:
0180H时,其物理地址是_21180H_,段地址是_2100H_,偏移量是_0180H_。
7.时钟周期是指_CPU基本时间计量单位_,总线周期是指_一次总线操作时间_,总线操作是指_CPU经外部总线对存储器或I/O端口进行一次信息输入和输出的过程_。
8.8086工作在最大方式时CPU引脚MN/-MX应接_地_;最大和最小工作方式的应用场合分别是_多处理器和单处理器系统_。
三、判断题
1.8086访问内存的20位物理地址是在BIU中由地址加法器实现的。
()√
2.若计算结果为0,则标志寄存器的ZF=0.()×
3.IP中存放的是正在执行的指令偏移地址。
()×
4.逻辑地址是在书写汇编程序中用到的操作数存储地址。
()√
5.从内存单元偶地址开始存放的数据称为规则字。
()√
6.指令执行中插入T1和TW是为了解决CPU与外设之间的速度差异。
()×
7.8086系统复位后重新启动时从内存的FFFF0H地址处开始执行。
()√
四、简答题
1.8086系统中的存储器分为几个逻辑段?
每个段寄存器的作用是什么?
答:
8086CPU将1MB的存储空间分成若干个逻辑段来进行管理:
每个逻辑段最小为16B,最大为64KB。
最多可分成64K个逻辑段,最少可分成16个逻辑段。
4个16位的段寄存器用来存放每一个逻辑段的段起始地址:
CS中为代码段的起始地址;DS中为数据段的起始地址;SS中为堆栈段的起始地址;ES中为附加段的起始地址。
2.I/O端口有哪两种编址方式?
8086最大I/O寻址空间是多少?
答:
I/O端口的两种编址方式分别为:
统一编址和独立编址。
8086最大I/O寻址空间是64KB。
3.8086的最大和最小工作模式的主要区别是什么?
如何进行控制?
答:
两种模式的主要区别是:
8086工作在最小模式时,系统只有一个微处理器,且系统所有的控制信号全部由8086CPU提供;在最大模式时,系统由多个微处理器/协处理器构成的多机系统,控制信号通过总线控制器产生,且系统资源由各处理器共享。
8086CPU工作在哪种模式下通过CPU的第33条引脚MN/
来控制:
MN/
=1,系统就处于最小工作模式;MN/
=0,系统处于最大工作模式。
5.简述Pentium微处理器的内部主要部件的功能。
答:
Pentium微处理器的主要部件包括总线接口部件、指令高速缓存器、数据高速缓存器、指令预取部件与转移目标缓冲器、寄存器组、指令译码部件、具有两条流水线的整数处理部件(U流水线和V流水线)、以及浮点处理部件FPU等。
各主要部件的功能分析如下:
(1)整数处理部件:
U流水线和V流水线都可以执行整数指令,U流水线还可执行浮点指令。
因此能够在每个时钟周期内同时执行两条整数指令。
(2)浮点处理部件FPU:
高度流水线化的浮点操作与整数流水线集成在一起。
微处理器内部流水线进一步分割成若干个小而快的级段。
(3)独立的数据和指令高速缓存Cache:
两个独立的8KB指令和8KB数据Cache可扩展到12KB,允许同时存取,内部数据传输效率更高。
两个Cache采用双路相关联的结构,每路128个高速缓存行,每行可存放32B。
数据高速缓存两端口对应U、V流水线。
(4)指令集与指令预取:
指令预取缓冲器顺序地处理指令地址,直到它取到一条分支指令,此时存放有关分支历史信息的分支目标缓冲器BTB将对预取到的分支指令是否导致分支进行预测。
(5)分支预测:
指令预取处理中增加了分支预测逻辑,提供分支目标缓冲器来预测程序转移。
五、分析设计题
1.在内存有一个由10个字节组成的数据区,起始地址为1200H:
0010H。
计算出该数据区在内存的首末单元的实际地址。
答:
逻辑地址1200H:
0010H对应的物理地址为PA=1200H×10H+0010H=12010H,即该数据区在内存中的首单元的物理地址为12010H;因为存储空间中每个字节单元对应一个地址,所以10个字节对应10个地址,则该数据区在内存中的末单元的物理地址PA=12010H+10D=12010H+0AH=1201AH。
2.有两个16位的字数据32D7H和2E8FH,在存储器中的物理地址分别为10210H和10212H,试画出它们的存储示意图。
地址
存储空间
10210H
D7H
10211H
32H
.
.
.
10212H
8FH
10213H
2EH
答:
3.内存中有一个程序段,保存位置为(CS)=13A0H,(IP)=0110H,当计算机执行该程序段指令时,实际启动的物理地址是多少?
答:
逻辑地址(CS):
(IP)=13A0H:
0110H,计算出对应物理地址PA=(CS)×10H+(IP)=13A0H×10H+0110H=13B10H
本章重点题目:
一、2.;3.;5.;6.
二、4.;8.
四、2.
五、1.
三、2.;3.;5.;6.;7.
第3章
指令系统和寻址方式
一、选择题
1.寄存器间接寻址方式中,要寻找的操作数位于()中。
C
A.通用寄存器B.段寄存器C.内存单元D.堆栈区
2.下列传送指令中正确的是()。
C
A.MOVAL,BXB.MOVCS,AXC.MOVAL,CLD.MOV[BX],[SI]
3.下列指令中错误的是()。
C
A.MOVAX,1234HB.INCBXC.SALAX,2D.PUSHDX
4.设(SP)=1010H,执行PUSHAX后,SP中的内容为()。
C
A.1011HB.1012HC.1OOEHD.100FH
5.将AX清零并使CF位清零,下面指令错误的是()。
A
A.SUBAX,BXB.XORAX,AXC.MOVAX,0D.ANDAX,0OOOH
6.对两个带符号数A和B进行比较,要判断A是否大于B,应采用指令()。
B
A.JAB.JGC.JNBD.JNA
7.已知(AL)=80H,(CL)=02H,执行指令SHRAL,CL执行后的结果是()。
B
A.(AL)=40HB.(AL)=20HC.(AL)=C0HD.(AL)=E0H
二、填空题:
1.计算机指令通常由_操作码字段_和_操作数字段_两部分组成;指令对数据操作时.按照数据的存放位置可分为_立即数、寄存器操作数、存储器操作数_。
2.寻址的含义是指_寻找操作数的过程_;8086指令系统的寻址方式按照大类可分为_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_;其中寻址速度最快的是_立即数寻址_。
3.若指令操作数保存在存储器中,操作数的段地址隐含在数据段DS寄存器或堆栈段SS寄存器中;可以采用的寻址方式有直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、寄存器相对寻址方式、基址变址寻址方式、相对基址变址寻址方式。
4.指令MOVAX,ES:
[BX+O1OOH]中,源操作数位于_物理地址为ES*10H+BX+0100H的存储单元;读取的是_附加数据ES_段的存储单元内容。
5.堆栈是一个特殊的_存储器区域_,其操作是以_2字节单元_为单位按照_先进后出_原则来处理;采用_SP_指向栈顶地址,入栈时地址变化为_SP←(SP)-2_。
6.I/O端口的寻址有_直接端口寻址和间接端口寻址_两种方式;采用8位数时,可访问的端口地址为_0~255_;采用16位数时,可访问的端口地址为_0~65535_。
三、分析计算题
1.设(DS)=2000H,(ES)=2100H,(SS)=1500H,(SI)=00A0H,(BX)=0100H,(BP)=0010H,数据段ARY的位移量为0050H,试指出下列各指令中源操作数的寻址方式,对于内存单元的操作数计算出其物理地址。
(1)MOVAX,2345H
(2)MOVAX,BX
(3)MOVAX,[1000H](4)MOVAX,ARY
(5)MOVAX,[BX](6)MOVAX,ES:
[BX]
(7)MOVAX,[BP](8)MOVAX,20H[BX]
(9)MOVAX,[SI](10)MOVAX,[BX][SI]
(11)MOVAX,ARY[BP][SI](12)MOVAX,ES:
[BX][SI]
(13)MOVAX,ES:
ARY[BX](14)MOVAX,[BP][SI]
答:
(1)MOVAX,2345H
立即寻址,源操作数直接放在指令中
(2)MOVAX,BX
寄存器寻址,源操作数放在寄存器BX中
(3)MOVAX,[0100H]
直接寻址,EA=0100H,
PA=(DS)×10H+EA=2000H×10H+0100H=20100H
(4)MOVAX,ARY
直接寻址,EA=[ARY]=0050H,
PA=(DS)×10H+EA=2000H×10H+0050H=20050H
(5)MOVAX,[BX]
寄存器间接寻址,EA=(BX)=0100H,
PA=(DS)×10H+EA=2000H×10H+0100H=20100H
(6)MOVAX,ES:
[BX]
寄存器间接寻址,EA=(BX)=0100H,
PA=(ES)×10H+EA=2100H×10H+0100H=21100H
(7)MOVAX,[BP]
寄存器间接寻址,EA=(BP)=0010H,
PA=(SS)×10H+EA=1500H×10H+0010H=15010H
(8)MOVAX,20H[BX]
寄存器相对寻址,EA=(BX+20H)=0100H+20H=0120H,
PA=(DS)×10H+EA=2000H×10H+0120H=20120H
(9)MOVAX,[SI]
寄存器间接寻址,EA=(SI)=00A0H,
PA=(DS)×10H+EA=2000H×10H+00A0H=200A0H
(10)MOVAX,[BX][SI]
基址变址寻址,EA=(BX)+(SI)=0100H+00A0H=01A0H,
PA=(DS)×10H+EA=2000H×10H+01A0H=201A0H
(11)MOVAX,ARY[BP][SI]
相对基址变址寻址,EA=[ARY]+(BP)+(SI)=0050H+0010H+00A0H=0100H,
PA=(SS)×10H+EA=1500H×10H+0100H=15100H
(12)MOVAX,ES:
[BX][SI]
相对基址变址寻址,EA=(BX)+(S