微机原理与接口技术课后习题答案 杨立中国铁道部出版社.docx
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微机原理与接口技术课后习题答案杨立中国铁道部出版社
说明:
由于从第九章以后基本为了解内容所以答案没有做过多阐述,有兴趣的同学可以自行选作。
第一章
一、选择题
1.计算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
2.微机的性能主要取决于()。
A
A.CPUB.主存储器C.硬盘D.显示器
3.计算机中带符号数的表示通常采用()。
C
A.原码B.反码C.补码D.BCD码
4.采用补码表示的8位二进制数真值范围是()。
C
A.-127~+127B.-127~+128C.-128~+127D.-128~+128
5.大写字母“B”的ASCII码是()。
B
A.41HB.42HC.61HD.62H
6.某数在计算机中用压缩BCD码表示为10010011,其真值为()。
C
A.10010011BB.93HC.93D.147
二、填空题
1.微处理器是指_CPU_;微型计算机以_CPU_为核心,配置_内存和I/O接口_构成;其特点是_功能强可靠性高价格低适应性强体积小维护方便_。
2.主存容量是指_RAM和ROM总和_;它是衡量微型计算机_计算机数据处理_能力的一个重要指标;构成主存的器件通常采用_DRAM和PROM半导体器件_。
3.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;根据传送内容的不同可分成_数据、地址、控制_3种总线。
4.计算机中的数据可分为_数值型和非数值型_两类,前者的作用是_表示数值大小,进行算术运算等处理操作_;后者的作用是_表示字符编码,在计算机中描述某种特定的信息_。
5.机器数是指_数及其符号在机器中加以表示的数值化_;机器数的表示应考虑_机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点位置_3个因素。
6.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_。
三、判断题
1.计算机中带符号数采用补码表示的目的是为了简化机器数的运算。
(对)
2.计算机中数据的表示范围不受计算机字长的限制。
(错)
3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小。
(对)
4.计算机键盘输入的各类符号在计算机内部均表示为ASCII码。
(错)
四、简答题
1.微处理器和微型计算机的发展经历了哪些阶段?
各典型芯片具备哪些特点?
4位和8位低档微处理器-->8位中档微处理器-->16位微处理器-->32位微处理器-->超级32位pentium处理器-->新一代64位微处理器Merced
2.微型计算机硬件结构由哪些部分组成?
各部分的主要功能和特点是什么?
微处理器---对计算机各个部件进行统一的协调和控制
主存储器---存储程序,原始数据,中间结果和最终结果等各种信息
系统总线---CPU与其他部件之间传送数据,地址,和控制信息的公共通道
I/O电路---微型计算机与外部设备交换信息的桥梁
主机板---将CPU,RAM,ROM,I/O电路以及系统总线连接一起的设备
辅助存储器---外存,保存数据和文件的设备
输入输出设备---键盘,鼠标,显示器,打印机等
3.微型计算机系统软件的主要特点是什么?
包括哪些内容?
是用户和计算机系统之间的接口,各种实用程序,语言处理程序,以及应用程序,都在操作系统的管理和控制下运行
4.计算机中常用的数制有哪些?
如何进行数制之间的转换?
16进制,二进制,十进制
5.ASCII码和BCD码有哪些特点?
其应用场合是什么?
ASCII码:
1.由7为二进制数组成,采用十六进制数表示
2.128个字符的ASSII码功能分为94个信息码和34个功能码
BCD吗:
1.压缩BCD码:
用4位二进制表示1位十进制数
2.非压缩BCD码:
用8位二进制数表示1位十进制数
五、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)25.8211001.1101B;19.DH;00100101.10000010BCD
(2)412.15110011100.0010B;19C.2H;040000010010.00010101BCD
(3)513.461000000001.0111;201.7H;010100010011.01000110BCD
(4)69.13601000101.0010;45.2H;01011001.000100110110BCD
2.将下列二进制数分别转换为十进制数和十六进制数。
(1)111001.10157.625D;39.AH
(2)110010.110150.8125D;32.DH
(3)1011.1101111.84375D;B.D8H
(4)101101.011145.4375D;2D.7H
3.将下列十六进制数分别转换为二进制数、十进制数和BCD码。
(1)7B.211111011.00100001B;123.12890625D;123.12890625BCD
(2)127.1C100100111.000111B;295.06640625D;295.06640625BCD
(3)6A1.4110110100001.01000001B;1697.25390625D;1697.25390625BCD
(4)2DF3.410110111110011.01B;11763.25D;11763.25BCD
4.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)。
(1)96[96]原=01100000;[96]反=01100000;[96]补=01100000
(2)31[31]原=00011111;[31]反=00011111;[31]补=00011111
(3)-42[-42]原=10101010;[-42]反=11010101;[-42]补=11010110
(4)-115[-115]原=11110011;[-115]反=10001100;[-115]补=10001101
5.已知下列补码,求其原值的十进制表示。
(1)92H-110D
(2)8DH-115D
(3)B2H-78D
(4)4C26H+19494D
6.按照字符所对应的ASCII码表示,查表写出如下字符的ASCII码:
a、K、G、+、DEL、SP、CR、$。
61H4BH47H2BH7FH20H0DH24H
第二章
一、选择题
1.在EU中起数据加工与处理作用的功能部件是(A)。
A.ALUB.数据暂存器C.数据寄存器D.EU控制电路
2.以下不属于BIU中的功能部件是(B)。
A.地址加法器B.地址寄存器C.段寄存器D.指令队列缓冲器
3.堆栈操作中用于指示栈顶地址的寄存器是(B)。
A.SSB.SPC.BPD.CS
4.指令指针寄存器(IP)中存放的内容是(B)。
A.指令B.指令地址C.操作数D.操作数地址
5.8086系统可访问的内存空间范围是(B)。
A.0000H~FFFFHB.00000H~FFFFFH
C.0~216D.0~220
6.8086的I/O地址空间采用16位数寻址时,可访问的端门数容量为(C)。
A.16KBB.32KBC.64KBD.1MB
7.8086最大和最小工作方式的主要差别是(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取指令时,会选取_CS_作为段基值,再加上由_IP_提供的偏移地址形成20位物理地址。
3.8086有两种外部中断请求线,它们分别是_INTR_和_NMI_。
4.8086的标志寄存器共有_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1000H:
0230H时,其物理地址是_10230H_,段地址是_1000H_,偏移量是_0230H_。
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.IP中存放的是正在执行的指令偏移地址。
(错)
2.从内存单元偶地址开始存放的数据称为规则字。
(对)
3.EU执行算术和逻辑运算后的结果特征可由控制标志位反映出来。
(错)
4.指令执行中插入TI,和TW是为了解决CPU与外设之间的速度差异。
(错)
5.总线操作中第1个时钟周期通常是取指周期。
(错)
6.8086系统复位后重新启动时从内存地址FFFF0H处开始执行。
(对)
四、简答题
1.8086微处理器中的指令队列起什么作用(EU从指令队列取指令的缓冲作用),其长度是多少字节(6个字节)?
2.什么是逻辑地址(无符号16位二进制数),它由哪两部分组成(段地址和偏移地址)?
8086的物理地址是如何形成的(物理地址=段地址*10H+偏移地址)?
3.8086微机系统中存储器为什么要分段(8086系统内的地址寄存器均是16位,只能寻址64KB;将1MB存储器分成逻辑段,每段不超过64KB空间,以便CPU操作。
),各逻辑段之间的关系如何(可重叠、交叉、紧密连接和分离)?
4.I/O端口有哪两种编址方式(统一编址和独立编址),8086的最大I/O寻址空间是多少(64KB)?
5.8086的最大工作模式(8086、8087和8089通过总线控制器8288产生对总线的控制信号)和最小工作方式(8086直接产生总线控制信号)的主要区别是什么?
他们分别应用在何种场合(多处理器和单处理器系统)?
6.简述实地址方式(由段地址和偏移地址计算产生物理地址,其物理地址可以超过20位)和虚拟8086方式(由段地址和偏移地址计算产生的有效物理地址为20位)的区别。
7.简述Pentium微处理器的主要特性。
五、分析题
1.有一个由10个字组成的数据区,其起始地址为1200H:
0120H。
试写出该数据区的首末存储单元的实际地址(12120H~12120H+10*2-1=12133H)。
2.若一个程序段开始执行之前,(CS)=33AOH,(IP)=0130H,试问该程序段启动执行指令的实际地址是什么(33A00H+0130H=33B30H)?
3.有两个16位的字31DAH和5E7FH,它们在8086系统存储器中的地址分别为00130H和00134H,试画出它们的存储示意图。
地址
存储空间
00130H
DAH
00131H
31H
00134H
7FH
00135H
5EH
4.将字符串“Good!
”的ASCII码依次存人从01250H开始的字节单元中,画出它们存放的内存单元示意图。
地址
存储空间
01250H
‘G’
01251H
‘o’
01252H
‘o’
01253H
‘d’
01254H
‘!
’
5.8086微处理器读/写总线周期各包含多少个时钟周期(4个时钟周期)?
什么情况下需要插入TW等待周期(当T3上升沿检测到READY=0时,在T3与T4之间插入TW)?
应插入多少个TW,取决于什么因素(READY=0持续的时间长短)?
什么情况下会出现空闲状态TI(BIU不执行总线操作的时钟周期。
例如:
8086执行MUL、DIV指令长指令时,BIU有段时间不执行总线操作;因此,插入TI)?
第五章
一、选择题
1.微机中地址总线的作用是(C)。
A.选择存储单元B.选择信息传输的设备
C.指定存储单元和I/O接口电路地址D.确定操作对象
2.微机中使用总线结构便于增减外设,同时可以(C)。
A.减少信息传输量B.提高信息传输量
C.减少信息传输线条数D.增加信息传输线条数
3.可将微处理器、内存储器及I/O接口连接起来的总线是(C)。
A.芯片总线B.外设总线C.系统总线D.局部总线
4.CPU与计算机的高速外设进行信息传输采用的总线是(D)。
A.芯片总线B.系统总线C.局部总线D.外部设备总线
5.要求传送64位数据信息,应选用的总线是(C)。
A.ISAB.I2CC.PCID.AGP
6.以下不属于USB主要特点的是(D)。
A.可以热插拔B.数据传输快速C.携带方便D.可并行处理
二、填空题
1.总线是微机系统中_多个部件之间公用的_一组连线,是系统中各个部件_信息交换的_公共通道,由它构成_芯片、插件或系统之间的_标准信息通路。
2.微机总线一般分为_内部总线、系统总线和外部总线_三类。
用于插件板一级互连的是_系统总线_;用于设备一级互连的是_外部总线_。
3.总线宽度是指_可同时传送的二进制数据的位数_;数据传输率是指_在单位时间内总线上可传送的数据总量_。
4.AGP总线是一种_高速图形接口局部总线标准_;主要用于_高速视频或高品质画面的显示_场合。
5.USB总线是一种_支持即插即用的新型串行_接口;其主要特点是_使用方便、速度加快、连接灵活、独立供电、支持多媒体_。
6.IEEE1394是一种_新型的高速串行_总线。
主要应用于_超过100Kbit/s的硬盘和视频设备_。
三、简答题
1.在微型机系统中采用标准总线的好处有哪些(系统结构简单清晰,便于系统扩充与更新)?
2.PCI总线有哪些主要特点(数据线和地址线复用结构,提供两种工作信号环境,对32位和64位总线使用透明,允许PCI局部总线扩展和原件进行自动配置),PCI总线结构与ISA总线结构有什么地方不同(ISA总线属于低端总线;PCI属于高端总线)?
3.什么是AGP总线(高速图形接口局部总线标准)?
它有哪些主要特点(双重驱动技术,地址和数据线的多路复用,内存请求流水线技术,把图形接口绕行到AGP通道上),应用在什么场合(高速视频或高品质画面的显示)?
4.USB接口有什么特点(使用方便、速度加快、连接灵活、独立供电、支持多媒体)?
USB的数据传送有哪几种方式(控制传输方式、同步传输方式、中断传输方式、批量传输方式)?
5.IEEE1394与USB两种串行总线各有什么区别(IEEE1394的设备采用内存编址方法;USB设备采用I/O通道编址方法)?
6.简述I2C总线的特点和工作原理。
特点:
1.二线传输
2.多个主器件时,这些器件都可以做总线的主控制器
3.I2C总线传输时采用状态码的管理方法
4.系统所有外围器件以及模块采用器件地址和引脚地址的变址方法
5.所有带I2C接口的外围器件都具有应答功能、
6.I2C总线电气接口为开漏晶体管组成
7.讨论在开发和使用微机应用系统时应怎样合理地选择总线,需要注意哪些问题
总线分类以及特点和应用方面,读者可自行回答
第六章
一、选择题
1.存储器的主要作用是(D)。
A.存放数据B.存放程序C.存放指令D.存放数据和程序
2.以下存储器中,CPU不能直接访问的是(D)。
A.CacheB.RAMC.主存D.辅存
3.以下属于DRAM特点的是(C)。
A.只能读出B.只能写入C.信息需定时刷新D.不断电信息能长久保存
4.某存储器容量为64Kx16,该存储器的地址线和数据线条数分别为(C)。
A.16,32B.32,16C.16,16D.32,32
5.采用虚拟存储器的目的是(C)。
A.提高主存的存取速度B.提高辅存的存取速度
C.扩大主存的存储空间D.扩大辅存的存储空间
二、填空题
1.存储容量是指_二进制信息总量_;容量越大,能存储的_二进制信息_越多,系统的处理能力就_越强_。
2.RAM的特点是_通过指令可随机地对存储单元进行访问_;根据存储原理可分为_静态RAM_和_动态RAM_,其中要求定时对其进行刷新的是_动态RAM_。
3.Cache是一种_高速小容量_的存储器,位于_CPU_和_主存_之间,用来存放_CPU正在使用的指令和数据_;使用Cache的目的是_提高CPU访问存储器的存取速度,减少处理器的等待时间_。
4.虚拟存储器是以_存储器访问局限性_为基础,建立在_主存-辅存_物理体系结构上的_主存与辅存之间的数据交换_技术。
5.计算机中采用_主存-辅存和Cache-主存_两个存储层次,来解决_存储器的速度、容量和价格_之间的矛盾。
三、判断题
1.SRAM比DRAM电路简单,集成度高,功耗低。
(错)
2.Cache的存取速度比主存快,但比CPU内部寄存器慢。
(对)
3.辅存与主存的相比,其特点是容量大,速度快。
(错)
4.CPU可直接访问主存和辅存。
(错)
四、简答题
1.简述存储器系统的层次结构,并说明为什么会出现这种结构?
cache-->主存-->辅存
原因:
为了解决速度,价格,容量之间的矛盾
2.静态存储器和动态存储器的最大区别是什么,它们各有什么优缺点?
静态RAM存放的信息在不停电的情况下可以常时间的保留,状态稳定,动态RAM电路简单,集成度高,但其保存的内容即使不掉电的情况下隔一段时间后也会自动消失
3.常用的存储器地址译码方式有哪几种,各自的特点是什么?
线选法:
单根地址线作为片选信号
全译码片选法:
将低位地址总线直接连至各芯片的地址线外,余下的各位全部参加译码
局部译码:
高位地址总线译码,产生片选剩余的高位空,或直接用作其他的存储芯片的片选控制信号。
4.半导体存储器在与微处理器连接时应注意哪些问题?
CPU的总线负载能力
存储器与cpu之间的速度匹配
存储器的组织,地址分配,和译码
5.计算机中为什么要采用高速缓冲存储器(Cache)?
为了解决CPU和主存之间的速度匹配
6.简述虚拟存储器的概念。
以存储器访问局部性为基础,建立在主存-辅存物理体系结构上,同时还有辅助软件,硬件来对主存与辅存之间的数据交换实现控制功能。
主存和辅存的地址统一编址。
五、分析设计题
1.已知某微机系统的RAM容量为4K×8位,首地址为4800H。
求其最后一个单元的地址。
4800H+1000H-1=57FFH4kb=2^12=10000000000000
2.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?
答:
214=24×210=16KB
(2)如果存储器由8Kx4位RAM芯片组成,需要多少片?
答:
4片
(3)需要地址多少位做芯片选择?
答:
1位(局部译码)
3.用16Kx1位的DRAM芯片组成64Kx8位的存储器,要求画出该存储器组成的逻辑框图。
解:
如下图(共32片16Kx1位)
第七章
一、填空题
1.接口是指_外设与CPU通信的控制部件_,是_CPU与外设间传递信息的_中转站。
2.I/O接口电路位于_总线和外部设备_之间,其作用是_信息转换和数据传递_;经接口电路传输的数据类别有_数据信息、控制信息、状态信息_。
3.I/O端口地址常用的编址方式有_I/O端口与内存统一编址和I/O端口独立编址_两种;前者的特点是_IO端和存储器统一编址_;后者的特点是_IO端和存储器分别独立编址_。
4.中断方式进行数据传送,可实现_CPU与外设_并行工作,提高了_CPU_的工作效率。
中断传送方式多适用于_小批量慢速数据输入/输出设备传送_场合。
5.DMA方式是在_内存与外设_间开辟专用的数据通道,在_DMA控制器_控制下直接进行数据传送而不必通过CPU。
二、简答题
1.什么是接口,为什么计算机内一定要配置接口?
CPU和外设之间通过系统总线进行连接的逻辑电路,它是CPU与外界进行信息交换的中转站。
为了解决速度匹配,时序的配合,信息表示格式上的一致,信息类型与电平的匹配所以要配置接口。
2.微机的接口一般应具备哪些功能?
数据的寄存和缓存
信号电平的转换
信息格式的转换
设备的选择
对外设控制与检测
产生中断请求以及DMA请求
可编程功能
3.什么是端口,I/O端口的编址方式有哪儿种?
各有何特点,各适用于何种场合?
答:
1.CPU通过接口寄存器或特定电路与外设进行数据传送,这些寄存器或特定电路称之为端口。
2.I/O端口有统一编址和独立编址方式;3.I/O端口的编址各有何特点?
答案在P176。
4.各种I/O数据传送方式适用于何种场合?
答案在P177~P183。
4.CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种,无条件传送方式通常用在哪些场合?
答:
程序控制方式(有、无条件);中断方式;DMA方式。
无条件传送方式用在对简单设备进行操作,或外设的定时是固定的并且是已知的场合。
5.相对于条件传送方式,中断方式有什么优点?
和DMA方式比较,中断传送方式又有什么不足之处?
答:
1.提高CPU的利用率;实时数据处理。
2.中断方式通过执行服务程序进行数据传送,相对DMA方式要消耗大量的额外操作时间(取指令操作;地址增减和字节计数改变操作;保存和恢复现场及断点操作)
6.简述在微机系统中,DMA控制器从外设提出请求到外设直接将数据传送到存储器的工作过程:
开始传送数据前CPU初始化DMA--->cpu继续主程序执行,并与外设并行工作--->cpu响应DMA请求,交出总线控制权--->DMA发出主存单元地址及读写命令,与主存之间交换数据--->DAM结束传送,将总线控制权交还CPU
第八章
一、填空题
1.8237A用_硬件方式_实现_I/O外设与内存_之间的快速数据直接传输;其工作方式有_单字节传送方式、数据块传送方式、请求传送方式、级联传送方式_。
2.进行DMA传输之前,CPU要对8237A_初始化编程_:
其主要内容有_(见P1968237A编程一般步骤)_。
3.8237A设置了_主清除命令、清除字节指示器命令、清除屏蔽寄存器命令_3条软件命令,这些软件命令只要对_相应端口(分别是8237A端口基地址加0DH、加0CH、加0EH)写操作_就会自动执行清除命令。
二、简答题
1.DMA控制器8237A有哪两种工作状态,其工作特点如何?
主态方式:
可以控制系统总线
从态方式:
当接受CPU读写操作时候,DMA就成了总线从模块
2.8237A的当前地址寄存器、当前字计数寄存器和基字寄存器各保存什么值?
前地址寄存器:
存放DMA传送的存储器的当前地址值
当前字计数寄存器:
保存DMA传送的当前字节数
基字寄存器:
存放对应通道当前地址寄存器的初值。
3.8237A进行DMA数据传送时有几种传送方式?
其特点是什么
答:
单字节传送