微机原理与组装维护复习题答案.docx

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微机原理与组装维护复习题答案

《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）C

2．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

5）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）存容量

4）存速度（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00100101.10000010

②412.15D=110011100.0010B=19C.2HBCD码为0.00010101

（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.AH

②110010.1101B=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=123.129D

②127.1CH=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=01100000B

96D的反码=01100000B

96D的补码=01100000B

②-115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、24H

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）D

2．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。

存储器分为存储器（简称存或主存）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存中。

5）输出设备：

用于将保存在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·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）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？

最大的存空间是多少？

最大的I/O寻址空间是多少？

答案：

数据总线16位，地址总线20位，最大的存空间是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的某个部寄存器中的数据，这时指令中的操作数部分表示为CPU部寄存器名称。

③存储器操作数：

指向存的数据区中，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。

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部/外部事件或预先安排的事件服务的子程序，待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根据矢量标志自动指向相应的中断服务程序的入口地址，转入中断服务程序。

现在的微机大多采用此方法。

一个微机系统的中断处理过程大致可分为中断请求、中断响应、中断服务和中断返回四个阶段。

（20）8086的中断分为哪两大类？

共有多少个中断？

答案：

8086的中断源可分为两大类：

一类是部中断，另一类是外部中断。

共有256个中断。

（21）什么是中断类型码？

什么是中断向量？

什么是中断向量表？

它们之间有什么联系？

答案：

8086系统可以处理256种中断，为了区别每一种中断，为每一个中断安排一个，称为中断类型码。

每一个中断服务程序都有一个唯一确定的入口地址，中断服务程序的入口地址就称为中断向量。

把系统中的所有中断向量集中起来放到存储器的某一区域，这个存放中断向量的存储区就叫中断向量表（或中断矢量表）。

中断类型码（中断矢量号）与中断向量在中断向量表中的位置之间的对应关系为：

中断向量地址指针=4×n（n为中断类型码）

IP（4n+1，4n），CS（4n+3，4n+2）

（22）某中断类型码为08H，它的中断服务程序入口地址为0020H：

0040H，写出此中断向量存放在向量表中的地址和容。

答案：

00020H~00023H依次存放40H、00H、20H、00H。

第三章

1．选择题

（1）C

（2）C（3）B（4）A（5）A

2．简答题

（1）CPU的主要技术参数有哪些？

答案：

CPU主要技术参数包括：

字长、核心类型与数量、主频、外频、倍频、总线类型与频率、高速缓存、指令集、超线程技术、虚拟化技术、工作电压、制造工艺、封装技术等。

（2）什么是CPU的主频、外频和倍频？

它们之间的关系怎样？

答案：

CPU的主频也称为CPU核心工作的时钟频率（CPUClockSpeed），单位是MHz、GHz（1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，1kHz=1000Hz）。

CPU的主频并不是其运算的速度，而是表示在CPU数字脉冲信号振荡的频率。

CPU的外频通常为系统总线的工作频率（系统时钟频率），单位是MHz，是由主板提供的系统总线的基准工作频率，是CPU与主板之间同步运行的时钟频率，主要体现了系统的I/O性能。

CPU的倍频，全称是倍频系数，是指CPU主频与外频二者的倍数。

它的作用是当系统总线工作在相对较低的频率时，CPU的速度可以通过倍频来提升。

主频、外频、倍频具有以下关系：

CPU的主频（核心运行的频率）=外频×倍频（系数）

（3）主板的主要技术参数有哪些？

答案：

主板的主要技术参数有：

主板的主芯片组及整合芯片，支持的CPU规格、存规格、扩展插槽及I/O接口，主板的供电及板型等。

（4）什么是南北桥芯片组？

什么是单芯片组？

答案：

两片结构的芯片组，靠近CPU插座的芯片通常称为北桥芯片，它主要承担高速数据传输部件的连接与管理工作，负责与CPU、存、PCI-EX16插槽（显卡）的数据传输与管理工作（CPU没有集成存控制器和PCI-E控制器）；靠近PCI插槽的芯片通常称为南桥芯片，它主要承担低速数据传输部件（系统I/O部件）的连接与管理工作，负责与PCI、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器等的数据传输与管理工作；芯片组的型号通常参照北桥芯片的型号来命名。

现在AMDFX、Phenom、Athlon系列等AM接口的CPU，部集成了存控制器，而没有集成PCI-E控制器，所以这类CPU的配套主板都采用南北桥芯片组架构。

单片结构的芯片组，由于CPU部不但集成了存控制器，还集成了PCI-E控制器，即把北桥芯片的大部分功能都集成到CPU里，因而取消了北桥芯片，故主板芯片组只是一块单芯片PCH（平台控制器中枢，类似南桥），CPU与PCH采用DMI（直接媒体接口总线，南北桥使用的）进行通信。

现在的IntelCPU（一代i7除外）和AMDAPU系列CPU，部集成了存控制器和PCI-E控制器，所以这类CPU的配套主板都采用单芯片组架构。

（5）什么是多通道存技术？

答案：

多通道存技术是一种存控制和管理技术，它依赖于CPU或芯片组中的存控制器发生作用，在理论上能够使多条同等规格存所提供的总带宽比单条增长到多倍。

对于支持双通道或三（四）通道存技术的主板，要实现双通道或三（四）通道，则必须成对或成三（成四）地配备存，即需要将两条或三条（四条）完全一样的存条插入同一颜色的存插槽中。

（6）主板包括哪些主要部件？

答案：

主板是微机系统中最大的一块电路板，包括了PCB基板、CPU插座、主板芯片组、存插槽、扩展插槽、磁盘和光盘接口、BIOS与CMOS芯片、电源插座及主板供电单元、I/O及硬件监控芯片、时钟发生器、机箱前置面板接口、其他外设接口等，目前几乎所有主板还集成了音频转换芯片和网络控制芯片，有的还集成了IEEE1394控制芯片。

（7）市场调研或上网查询，写出一款主流CPU和一款主流主板的主要技术参数，注意两者要配套。

答案：

（略）

第四章

1．选择题

（1）D

（2）A（3）C（4）B（5）A

（6）D（7）B（8）B（9）B（10）D

2．简答题

（1）存储器是如何分类的？

答案：

1.按存储介质分类

（1）半导体存储器

（2）磁表面存储器（3）光表面存储器：

2.按在微机系统中的作用分类

（1）主存储器

（2）辅助存储器（3）高速缓冲存储器

（2）存储器分成哪几级结构？

其中哪一级的工作速度与CPU相近？

答案：

高速缓冲存储器Cache、主（）存储器、外部（辅助）存储器。

高速缓冲存储器的工作速度与CPU相近。

（3）简述半导体存储器的分类。

答案：

（4）静态存储器与动态存储器的最大区别是什么？

答案：

静态RAM存放的信息在不停电的情况下能长时间保留，状态稳定，只要不掉电，保存的信息就不会丢失。

动态RAM电路简单，集成度高，但其中保存的容即使在不掉电的情况下，隔一定时间之后也会自动消失，因此要定时进行动态刷新。

（5）设有一个具有14位地址和8位数据的存储器，问：

①该存储器能存储多少字节的信息？

②如果存储器采用8K×4位RAM芯片组成，需要多少片？

答案：

214=16KB,16KB×8/8K×4=4片

（6）简述硬盘的工作原理。

答案：

硬盘作为一种磁表面存储器，是在合金（或玻璃）基片表面涂上一层很薄的磁性材料，通过表面磁层的磁化来存储信息。

硬盘不工作时，磁头停留在着陆区。

当需要从硬盘读写数据时，主轴电机带动盘片开始旋转。

旋转速度达到额定的高速时，盘片在高速旋转下产生的气流浮力迫使磁头离开盘面悬浮在盘片上方，浮力与磁头座架弹簧的反向弹力使得磁头保持平衡。

这时磁头才向盘片存放数据的区域移动。

根据系统给出的存取数据的地址，首先按磁道号由寻道伺服电机驱动磁头径向移动进行定位，然后再通过盘片的转动找到具体的扇区，最后由磁头存取指定位置的信息。

（7）硬盘的主要技术参数有哪些？

答案：

1.容量

2.转速

3.平均访问时间

4.缓存容量

5.接口

6.传输速率

7.NCQ技术

8.连续无故障时间

（8）简述硬盘的数据结构。

答案：

硬盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为5个部分：

主引导扇区、操作系统引导扇区（OBR）、文件分配表（FAT）、目录区（DIR）和数据区（DATA）等。

（9）简述光盘存储器的工作原理。

答案：

当光驱中放入光盘，光驱启动，激光发射管亮，此时光驱面板指示灯将闪亮，同时激光头组件复位到主轴电机附近，并由向外顺着导轨步进移动，主轴电机顺时针带动光盘高速旋转，激光头的聚焦物镜将上下移动聚焦搜索到光盘。

当激光头读取盘上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，经过物镜将激光汇聚成极其细小的光点，透过光盘的表面透明基片照射到记录层的凹凸面上。

此时，光盘上的反射层会将光线反射回来，透过物镜再到半反射棱镜上，由于棱镜是半反射结构的，因此不会让光束穿过它并回到激光发生器上，而是经过反射照到光敏元件（光电二极管）上。

由于光盘原平面部分将激光全部反射，而凹面部分将激光发散，因此反射光的强度有高有低，均会被光敏元件检测出来。

其中，光强度由高到低或由低到高的变化表示为数据“1”，而光强度不变化时表示为数据“0”，从而数据得以读取。

而刻录时，激光头的光束按照数据格式聚焦到记录层上即可。

（10）光盘存储器的主要技术参数有哪些？

答案：

1.速度

2.数据传输速率

3.平均访问时间

4.缓存容量

5.接口

6.纠错能力与兼容性

（11）市场调研或上网查询，了解主流存条、硬盘、光驱的型号及价格信息。

答案：

（略）

第五章

1．选择题

（1）A

（2）D（3）A（4）B（5）B

2．简答题

（1）简述人机交互设备的概念与分类。

答案：

人机交互设备是指人和计算机之间建立联系、交流信息的输入/输出设备。

这些输入/输出设备直接与人的运动器官（如手、口）或感觉器官（如眼、耳）打交道，通过它们，人们把要执行的命令和数据送给计算机，同时又从计算机获得易于理解的信息。

人机交互设备分为输入设备和输出设备。

常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。

常见的输出设备有显示器、打印机等。

（2）键盘在日常使用中要注意哪几点？

答案：

（1）键盘是根据系统设计要求配置的，而且受系统软件的支持和管理，更换键盘必须在关闭计算机电源的情况下进行。

（2）敲击键盘时，要力度适中，不要用力拍打。

（3）定期清洁键盘表面的污垢，一般清洁可以用柔软干净的湿布擦拭键盘，对于顽固的污渍可以用中性的清洁剂擦除，最后再用湿布擦拭一遍。

对于缝隙的污垢，可以用棉签清除，也可以拆开键盘进行清除。

（4）不要让液体流入键盘。

大多数键盘没有防水功能，一旦有液体流进，便会使键盘受到损害，造成接触不良、腐蚀电路和短路等故障。

当大量液体进入键盘时，应当立即关闭计算机，将键盘接口拔下，打开键盘，用干净、吸水的软布擦干部的积水，最后放在通风处自然晾干。

（3）简述光电鼠标的工作原理。

答案：

光电鼠标下部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面，然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线经过一组光学透镜传输到一个光学感应器件成像。

这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。

然后利用专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器，现一般和光学感应器集成在一块芯片上）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，给出鼠标的移动方向和移动距离，最后将这些信息传输给接口控制芯片，接口控制芯片通过接口连接线向主机传送鼠标移动的信息，主机再通过处理使屏幕上的光标