微型计算机原理及应用答疑题.docx
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微型计算机原理及应用答疑题
1.什么是串行通信？
答：
是指计算机与I/O设备之间仅通过一条传输线交换数据，数据的各位是按顺序依次一位接一位进行传送。
2.什么是并行通信？
答：
是指计算机与I/O设备之间通过多条传输线交换数据，数据的各位同时进行传送。
3.串行通信和并行通信区别？
答：
应该理解所谓的并行和串行，仅是指I/O接口与I/O设备之间数据交换（通信）是并行或串行。
无论怎样CPU与I/O接口之间数据交换总是并行。
二者比较：
串行通信的速度慢，但使用的传输设备成本低，可利用现有的通信手段和通信设备，适合于计算机的远程通信；并行通信的速度快，但使用的传输设备成本高，适合于近距离的数据传送。
4.什么是同步时序和异步时序？
答：
同步总线定时：
总线上的所有模块共用同一时钟脉冲进行操作过程的控制。
各模块的所有动作的产生均在时钟周期的开始，多数动作在一个时钟周期中完成。
异步总线定时：
操作的发生由源或目的模块的特定信号来确定。
总线上一个事件发生取决前一事件的发生，双方相互提供联络信号
5.异步串行方式的特点和字符格式
答：
（1）异步串行方式的特点 所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。
异步串行通信的特点可以概括为：
①以字符为单位传送信息。
②相邻两字符间的间隔是任意长。
③接收时钟和发送时钟只要相近就可以。
异步方式特点简单的说就是：
字符间异步，字符内部各位同步。
（2）异步串行方式的数据格式（字符格式） 异步串行通信的数据格式如图1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成：
①1位起始位，规定为低电0；②5～8位数据位，即要传送的有效信息；③1位奇偶校验位；④1～2位停止位，规定为高电平1。
异步串行数据格式
6.同步串行方式的特点和数据格式
答：
（1）同步串行方式的特点所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。
同步串行通信的特点可以概括为：
①以数据块为单位传送信息。
②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。
③接收时钟与发送进钟严格同步。
（2）同步、串行方式的数据格式 同步串行通信的数据格式如图2所示，每个数据块（信息帧）由3个部分组成：
①2个同步字符作为一个数据块（信息帧）的起始标志；②n个连续传送的数据③2个字节循环冗余校验码（CRC）同步串行数据格式
7.什么是波特率？
答：
波特率——是指单位时间传输二进制数据的位数，其单位为位/秒（B/S）或波特。
它是一个用以衡量数据传送速率的量。
一般串行异步通行的传送速度为50～19200波特，串行同步通信的传送速度可达500千波特。
8.什么是波特率因子？
答：
是指时钟脉冲频率与波特率的比。
9.什么是位周期Td？
答：
是指每个数据位传送所需要的时间，它与波特率的关系是：
Td=1/波特率。
它用以反映连续二次采样数据之间的间隔时间。
10.什么是调制解调器？
答：
调制解调器实际上由两个部分组成：
调制器和解调器。
发送方用调制器将要传送的二进制数字信号调制转换成适合在电话线上传输的单频模拟信号；接收方用解调器把在电话一上检测到的模拟信号转换还原来数字信号。
11.UART（异步收发器）的组成是什么？
答：
UART由三个部分组成：
接收器、发送器、控制器。
接收器——将接收到的串行码转换成并行码，并对其进行错误检测。
发送器——将并行码转换为一定数据格式的串行码。
控制器——用以接收CPU的控制信号、执行CPU所要求的操作，并输出状态信息和控制信息。
12.异步串行通信中设立的出错标志是什么？
答：
①奇偶错误；②帧错误（数据格式错）；③溢出错误（丢失错误、数据重叠）。
13.RS-232-C接口标准是什么？
答：
所谓RS-232-C接口标准就是由EIA和CCITT推荐的在串行通信中采用的接口标准，即DTE与DCE之间串行二进制数据通信的接口标准。
14.RS-232-C的电平特性是什么？
答：
RS-232-C采用“负逻辑”规定逻辑电平：
数据"0"或逻辑"0"为：
+3V～+15V； 数据"1"或逻辑"1"为：
-3V～-15V； 控制线的接通状态为：
+3V～+15V； 控制线的断开状态为：
-3V～-15V。
15.DTE与DCE分别是什么？
答：
DTE——DataTerminalEquipment数据终端设备，它是数据源和接收信息的目的。
在通信系统中，计算机系统和外围设备都可作为DTE。
DCE——DataCommunicationEquipment数据通信设备，它是DTE同通信线路之间的信号匹配器，实现DTE与通信线线之间通信连接的建立、维持和终止，并完成信号变换和编码。
DCE通常是指调制解调器（MODEM）。
16.MC1488与MC1489是什么？
答：
MC1488（或SN75150）——集成发送器，实现TTL电平到RS-232-C电平的转换。
MC1489（或SN75154）——集成接收器，实现RS-232-C电平到TTL电平的转换。
17.进制之间如何转换？
答：
（1）二进制数、八进制数、十六进制数转换为十进制数：
用按权展开法把一个任意R进制数anan-1...a1a0.a-1a-2...a-m转换成十进制数，其十进制数值为每一位数字与其位权之积的和。
an×Rn+an-1×Rn-1+…+a1×R1+a0×R0+a-1×R-1+a-2×R-2+…+a-m×R-m
（2）十进制转化成R进制整数部分：
除以R取余数，直到商为0，得到的余数即为二进数各位的数码，余数从右到左排列。
小数部分：
乘以R取整数，得到的整数即为二进数各位的数码，整数从左到右排列。
（3）八进制和十六进制转化成二进制每一位八进制数对应二进制的三位，逐位展开。
每一位十六进制数对应二进制的四位，逐位展开。
（4）二进制转化成八进制和十六进制转化成八进制：
将二进制数从小数点开始分别向左（对二进制整数）或向右（对二进制小数）每三位组成一组，不足三位补零。
转化成十六进制：
将二进制数从小数点开始分别向左（对二进制整数）或向右（对二进制小数）每四位组成一组，不足四位补零。
18.数值在计算机中的表示方法有什么？
答：
定点数和浮点数1、定点数：
在计算机中一个数的小数点的位置是固定的
（1）纯小数表示法符号位.数值部分
（2）整数表示法符号位数值部分.2、浮点数：
在计算机中一个数的小数点的位置是浮动的。
一个浮点数的表示分为阶码和尾数两个部分：
N＝M×2e其中e是一个二进制整数，M是二进制小数，这里称e为数N的阶码，M称为数N的尾数，M表示了数N的全部有效数字，阶码e指明了小数点的位置。
19.非数值信息在计算机中的表示方法有哪些？
答：
（1）、ASCII码ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）是美国信息交换标准代码的简称。
ASCII码占一个字节，标准ASCII码为7位（最高位为0），扩充ASCII码为8位。
7位二进制数给出了128个编码，表示了128个不同的字符。
其中95个字符可以显示。
包括大小写英文字母、数字、运算符号、标点符号等。
另外的33个字符，是不可显示的，它们是控制码，编码值为0～31和127。
例如A的ASCII码为1000001,十六进制表示为41H。
回车符（CR）的ASCII码为13。
空格20H'0'～'9'30H～39H'A'～'Z'41H～5AH'a'～'z'61H～7AH
（2）、BCD码BCD码用4位二进制数表示一位十进制数。
（3）、汉字交换码①区位码：
GB2312-80"信息交换用汉字编码字符集"，组成一个94*94的矩阵。
每一行称为一个"区"，每一列称为一个"位"。
一个汉字的区号和位号合在一起构成"区位码"②汉字交换码（国标码）：
区位码（十进制）的两个字节分别转换为十六进制后加20H。
（4）、汉字机内码：
汉字机内码，是计算机系统中对汉字的一种运行代码，系统内部的存储、传输都是对机内码进行的。
它也和汉字存在着一一对应的关系。
机内码也占两个字节，且最高位为1。
同一个汉字，在同一种汉字操作系统中，内码是相同的。
汉字机内码是汉字交换码两个字节的最高位分别加"1"，即汉字交换码的两个字节分别加80H；或区位码（十进制）的两个字节分别转换为十六进制后加A0H。
20.由地址线，求寻址空间
答：
若地址线有32根，则它的寻址空间为232B=222KB=212MB=4GB
21.由起始地址和末地址，求存储空间
答：
若编号为4000H~4FFFH的地址中，包含的单元数的计算：
方法一：
用十六进制计算。
4FFFH－4000H＋１=FFFH＋1=1000H=1′163=4096=4KB方法二：
转换成十进制计算。
4FFFH－4000H＋１=20479－16384＋１=4096=4KB（3）由存储容量和起始地址，求末地址。
若存储器的容量32KB，地址起始编号为0000H，末地址的计算：
方法一：
用十六进制计算。
0000H+32KB－1H=0000H+32′1024－1H=0000H+8000H－1H=7FFFH方法二：
转换成十进制计算。
0+32KB－1=0+32768－1=32767=7FFFH方法三：
转换成二进制计算。
0000H+32KB－1H=0000H+32′210－1H=0000H+215－1H=0000000000000000B+1000000000000000B－0000000000000001B=0111111111111111B=7FFFH
22.输入设备的作用是什么，有哪些？
答：
把原始数据和处理这些数据的程序通过输入接口输入到计算机的存储器中。
常用输入设备：
键盘、鼠标、扫描仪、光笔、写字板、数字化仪、条形码阅读器、数码相机、扫描仪、模--数（A/D）转换器等。
从读取数据的角度看，当从磁盘、光盘、电子盘或磁带读取文件时，它们是输入设备
23.输出设备的作用是什么，有哪些？
答：
输出计算机的处理结果。
常用输出设备：
显示器、打印机、绘图仪、X/Y记录仪、数/模（D/A）转换器等。
从保存数据的角度看，当向磁盘、光盘、电子盘或磁带保存文件时，它们是输出设备。
24.指令是什么？
答：
是让计算机完成某个操作发出的命令。
它是由操作码、地址码两部分组成的一串二进制数码。
操作码规定了操作的类型，即进行什么样的操作；地址码规定了要操作的数据（操作对象）存放在什么地址中，以及操作结果存放到哪个地址中去。
指令系统：
是指机器所具有的全部指令的集合。
它反映了计算机所拥有的基本功能。
（1）复杂指令系统（CISC）：
不断的增加指令系统中的指令，增加指令复杂性及其功能，即增加新的指令来代替可由多条简单指令组合完成的功能，如现用PC机中MMX多媒体扩展指令等。
以此来提高计算机系统的性能。
（2）简化指令系统（RISC）：
其基本思想为简单的指令能执行得更快以及指令系统只需由使用频率高的指令组成。
程序：
设计者为解决某一问题而设计的一组排列有序的指令序列。
25.什么是主板？
答：
微型计算机中最大的一块电路板是主板。
微处理器、内存、显示接口卡以及各种外设接口卡都插在这块主板上。
不同的CPU能用的主板不一定相同。
26.什么是基本输入/输出系统（BIOS）？
答：
主板上有一块FlashMemory（快速电擦除可编程只读存储器，也称为"闪存"）集成电路芯片，其中存放着一段启动计算机的程序，微机开机后自动引导系统。
27.CMOS是什么？
答：
主板上有一片CMOS集成芯片，它有两大功能：
一是实时时钟控制，二是由SRAM构成的系统配置信息存放单元。
CMOS采用电池和主板电源供电，当开机时，由主板电源供电；断电后由电池供电。
系统引导时，一般可通过Del键，进入BIOS系统配置分析程序修改CMOS中的参数。
28.总线是什么？
答：
总线是计算机系统中信息传递的通道。
在微机中，微处理器与存储器输入输出以及其他接口部件之间的总线称为系统内部总线；主机系统与外部设备之间的通信的总线称为外部总线。
总线分控制总线、数据总线、地址总线。
系统总线标准有：
ISA、EISA、VESA、PCI等。
29.什么是内存储器？
答：
也是主存储器，一般采用动态存储器DRAM。
目前主要用同步动态存储器SDRAM（SynchronousDynamicRAM）和双速率DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM）内存储器。
RDRAM（RambusDRAM）是美国Rambus公司研制的另一种性能更高，速度更快的内存，有很大的发展前景。
30.什么是高速缓冲存储器Cache？
答：
高速缓冲存储器Cache是为了提高DRAM与CPU之间的传输速率，在CPU和主存储器之间增加了一层用静态存储器SRAM。
SRAM的存取速度要比DRAM快，但制造成本较高。
31.什么是外存储器？
答：
磁盘存储器由驱动器、控制器和盘片三部分组成。
1、软盘：
磁头读写窗口：
供磁盘驱动器读写磁头读写磁盘信息。
写保护口：
写保护使盘片不能再写入信息。
磁盘由外向里外分成许多同心圆槽称为磁道。
磁道被划分为多组圆弧区域称为扇区。
2、硬盘：
由若干个磁性圆盘组成。
存储容量=磁头数×柱面数×扇区数×每扇区字节数（512B）3、可移动外存目前，移动存储器所使用的存储介质有半导体、磁、光三种主要的类型。
（1）半导体介质：
优盘、优卡等闪存（FlashMemory）是最好的一种，具有体积、重量、功耗、抗震、防尘等方面的绝对优势。
（2）磁介质：
移动硬盘，数据存储在高速旋转的磁盘上，普遍采用了非接触的磁头等台式机硬盘的存储技术，同时具有为方便携带而做的特殊抗震防尘设计。
（3）光存储介质：
①CD-ROM（只读型）、CD-R（一次写入型）、CD-RW（可擦写型）、DVD-ROM、DVD-RAM，分别根据不同的工作原理，利用激光产生的高温令光盘的感光材料变质，从而形成不同反射率、不同长短的坑槽而存储数据；②MO（MagnetoOptical），即磁光，它储存数据利用的是MOKerr效应，是一种光磁联合作用而令存储材料相变的技术。
③PD，所采用的相变可重写技术是利用激光照射相变介质材料，使其结晶状态改变从而存储数据。
32.计算机软件是什么？
答：
计算机软件是能指挥计算机工作的程序与程序运行时所需要的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料，其中文字说明和图表资料又称为文档。
计算机软件分系统软件、应用软件二类。
1、系统软件：
是计算机系统必备的软件，主要功能是管理、控制和维护计算机资源以及开发应用软件。
系统软件包括：
操作系统、各种语言处理程序、系统支撑和服务程序、数据库管理系统。
2、应用软件：
为解决某个实际问题而由用户自己编写的程序。
可分为用户程序和应用软件包
33.什么是计算机程序设计语言？
答：
计算机程序设计语言分为机器语言、汇编语言和高级语言三种类型。
1、机器语言：
就是二进制语言,是计算机唯一能直接识别、直接执行的计算机语言，因不同的计算机指令系统不同，所以机器语言程序没有通用性。
2、汇编语言：
汇编语言是机器语言的进化，它和机器语言基本上是一一对应的，但在表示方法上用一种助记符表示。
汇编语言和机器语言都是面向机器的程序设计语言，一般称为低级语言。
3、高级语言：
是独立于机器的算法语言，它克服于初级语言的缺点，接近于自然语言和数字公式的表示方式，因此用高级语言编写的程序易读、易记、通用性强。
称之为面向用户的语言。
（1）面向过程：
BASIC、Pascal、FORTRAN、C等。
（2）面向对象：
C++、Java、VisualBasic等。
34.什么是语言处理程序？
答：
机器语言是计算机唯一能接受和执行的语言，即计算机只能执行机器语言程序，用汇编语言或高级语言编写的源程序，必须翻译成机器可执行的机器语言程序。
把用汇编语言或高级语言编写的源程序翻译成机器可执行的机器语言程序的工具称为"语言处理程序"。
语言处理程序包括汇编程序、解释程序和翻译程序。
（1）汇编程序：
是把用汇编语言写的汇编语言源程序翻译成机器可执行的由机器语言表示的目标程序的翻译程序，其翻译过程叫汇编。
（2）解释程序：
接受用某种程序设计语言（如Basic语言）编写的源程序，然后对源程序的每个语句逐句进行解释并执行，最后得出结果。
（3）编译程序：
是将用高级语言所编写的源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序的翻译程序，其翻译过程称为编译。
35.什么是多媒体技术？
多媒体技术：
是把数字、文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体有机组合起来，利用计算机、通信和广播电视技术，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理（包括对这些媒体的录入、压缩和解压缩、存储、显示和传输等）的技术。
1、媒体：
指信息表示和传播的载体。
2、媒体可分为感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体。
3、多媒体：
是多种媒体的综合，而现在所指的多媒体往往指多媒体技术。
36.什么是多媒体计算机（MPC）？
答：
现代MPC的主要硬件配置必须包括CD-ROM、音频卡和视频卡，这3方面既是构成现代MPC的重要组成部分，也是衡量一台MPC功能强弱的基本标志。
37.计算21*12-117/9的源程序
答：
MOVAL,21；将21取出来MOVBL,17；将17取出来MULBL；计算21*17MOVCX,AX；将结果暂存起来（得结果1）MOVAX,117；将117取出来MOVBL,13；将13取出来DIVBL；计算117/13（得结果2）SUBCX,AX；将结果1-结果2,得到最终结果HLT
38.采用总线结构有什么优点？
答：
采用总线结构后，计算机的主要功能部件就都"挂在"总线上，系统的各种信息都通过总线传输。
相对于一些各部件"随机"连线的电子产品，这种方式有很突出的优点：
结构简化：
统一的总线连接，使系统的结构清晰、简化。
设计简化：
在确定了总线的标准后，各功能部件都可以以此标准为依据，分别进行设计。
同时，凡符合此标准的部件也都可以直接连接起来。
这种设计方式叫"面向总线的设计方法"，它大大减小了设计的工作量。
扩充容易：
采用总线结构的计算机，如果需要在系统中扩充新的功能部件，相对较为容易，一般只需要将符合该总线标准的部件直接接入即可（当然需考虑驱动能力的问题）。
对此，我们在给PC机安装新的板卡时应有体会
39.总线的分类是？
答：
按总线所处的位置不同，总线可分为四级：
片内总线：
又称芯片内部总线，位于芯片内部，由它实现芯片内部各功能单元电路之间的相互连接。
片总线：
又称元件级总线或局部总线，是微计算机主板或单板微计算机上，以μP芯片为核心，芯片与芯片间的连接总线。
内总线：
又称微计算机总线或板级总线，一般又称微机系统总线。
它用来实现微计算机系统中插件板与插件板间的连接。
外总线：
又称通信总线。
它用于系统之间的连接，完成系统与系统间的通信（如微计算机系统与微计算机系统之间，微计算机系统和仪器或其它电子设备之间）。
按总线上所传输的信息类型的不同，总线又可分为三种：
数据总线（DataBus或DB）：
数据总线是传输数据或代码的一组通信线，其条数与处理器字长相等。
地址总线（AddressBus或AB）：
地址总线是传送地址信息的一组通信线，是微处理器用来寻址存储器单元（或I／O接口）用的总线。
控制总线（ControlBus或CB）：
控制总线是用来传送各种控制信号的，这些信号是微处理器和其它芯片间相互提供状态信息，或进行相互控制的。
40.指令执行的全过程是什么？
答：
取指令1过程
（1）CPU将PC的内容00H送至地址缓冲寄存器AR；
（2）当PC内容送入AR后，PC内容自动加1，变为01H；（3）AR将00H地址信号通过地址总线送至存储器,经地址译码器译码,选中00H单元；（4）CPU经控制总线发出"读"命令到存储器；（5）所选中的00H单元的内容3EH读到数据总线DB上；（6）读出的内容经数据总线送至CPU数据缓冲寄存器DR；（7）因是取指令阶段,读出的必为操作码,故DR将它送至指令寄存器IR,经指令译码器ID译码后,发出执行这条指令所需要的各种控制命令。
指令经泽码后,判定是一条取操作数送累加器A的指令,而操作数放在第二字节,因而,执行第一条指令,必须是取出第二字节中的操作数。
执行指令1的过程
（1）CPU把PC的内容01H送至AR；
（2）当PC内容送至AR后，PC内容自动加1，变为02H；（3）AR将地址信号01H通过地址总线送到存储器，经地址译码后选中01H单元；（4）CPU经控制总线发出"读"命令到存储器；（5）所选中的01H单元内容15H读到数据总线DB上；（6）通过DB总线，把读出的操作数15H送到DR；（7）因已知读出的是操作数，且指令要求选的累加器A，放由DR通过内部数据总线进入A中。
至此，第一条指令执行完毕，接着进入第二条指令的取指阶段。
请注意上面步骤中，PC内容自动加1这个操作，它并不是由某条指令控制的，它是由处理器内固定逻辑决定的，正是这一操作，决定了处理器能按顺序执行整个程序。
41.求十进制56D的二进制表示及二进制数10110110B的十进制表示（结尾的字符D表示十进制数，字符B表示二进制数，字符H表示十六进制数）
答：
56=1*2^5+1*2^4+1*2^3所以56D用一字节字符二进制数表示即为00111000B10110110B=1*2^7+1*2^5+1*2^4+1*2^2+1*2^1=182D
42.求–75D的二进制和16进制单字节补码及双字节补码表示
答：
+75D二进制补码=01001011B将01001011各位取反,得10110100B,末位加1得10110101B所以-75D单字节补码=10110101B=0B5H其双字节补码可由将单字节补码的最高位扩展到高字节得到.即-75D双字节补码=1111111110110101B=0FFB5H（注意,对于16进制数，若第一个数字是字母A—F，则应在前面加上0）
43.求补码0A5H的真值
答：
0A5H=10100101B各位取反,得01011010B末位加1得01011011B=91D所以，0A5H的真值为十进制的-91（注意,正数与负数是互补的关系）
44.求12.5D的定点数表示
答：
要想求定点数表示,首先应确定定点数的格式。
假设我们用两字节表示整数部分，两字节表示小数部分，即用四字节表示该定点数。
分别求出整数部分和小数部分的二进制表示：
12=0000000000001010B0.5=0.1000000000000000B所以，12.5D的四字节定点数表示为00000000000010101000000000000000B或000C8000H
45.求12.5D的三字节浮点数表示
答：
要想求浮点数表示,首先应确定浮点数的格式。
这里我们使用一种常用的三字节浮点数格式：
第一字节为阶码，其中，最高位为数值的符号,次高位为阶的符号；第二、三字节为尾数，尾数必须大于等于0.5。
另外，阶码和尾数用原码表示。
根据以上格式规定，可得如下求法：
12.5=0.78125*16=0.78125*2^4所以：
尾数=0.78125阶=4将尾数转化为二进制,得0.78125=0.1100100000000000B所以,原数的三字节浮点数表示为:
000010001100100000000000B或:
04C800H
46.8086内部的地址产生器是如何产生实际地址的?
答：
由于指令指针和通用寄存器都是16位，8086为了产生20位的地址（此地址称为实际地址或物理地址PA
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