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

1、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.CPU D.输入/输出设备2.微机的性能主要取决于( )。 A A.CPU B.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+127 B.-1 27+128 C.-128+127 D.-128+1285.大写字母“B”的AS

2、CII码是( )。 B A.41H B.42H C.61H D.62H6.某数在计算机中用压缩BCD码表示为10010011，其真值为( )。 C A.10010011B B.93H C.93 D.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；

3、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。

4、( 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Merced2.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

5、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B

6、CD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)25.82 1 1001.1101B ; 19.DH ; 0010 0101.1000 0010 BCD (2)412.15 1 1001 1100.0010B ; 19C.2H ; 0400 0001 0010.0001 0101 BCD (3)513.46 10 0000 0001.0111 ; 201.7H ; 0101 0001 0011.0100 0110 BCD (4)69.136 0100 0

7、101.0010 ; 45.2H ; 0101 1001.0001 0011 0110 BCD2.将下列二进制数分别转换为十进制数和十六进制数。 (1)11 1001.101 57.625D ; 39.AH (2)11 0010.1101 50.8125D ; 32.DH (3)1011.1101 1 11.84375D ; B.D8H (4)10 1101.0111 45.4375D ; 2D.7H3.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.21 111 1011.0010 0001B ; 123.12890625D ; 123.12890625 BCD (2)

8、127.1C 1 0010 0111.0001 11B ; 295.06640625D ; 295.06640625 BCD (3)6A1.41 101 1010 0001.0100 0001B ; 1697.25390625D ; 1697.25390625 BCD (4)2DF3.4 10 1101 1111 0011.01B ; 11763.25D ; 11763.25 BCD4.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=0110 0000 ; 96反=0110 0000 ; 96补=0110 0000 (2)31 31原=0001 1111 ;

9、31反=0001 1111 ; 31补=0001 1111 (3)-42 -42原=1010 1010 ; -42反=1101 0101 ; -42补=1101 0110 (4)-115 -115原=1111 0011 ; -115反=1000 1100 ; -115补=1000 11015.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 +19494D6.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、 $ 。61H 4BH 47H 2BH 7

10、FH 20H 0DH 24H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.ALU B.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.SS B.SP C.BP D.CS4.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.0000HFFFFH B.00000HFFFFFH C.0216 D.0220

11、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.16KB B.32KB C.64KB D.1MB7.8086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

12、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

13、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

14、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

15、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(12120H12120H+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5E7F

16、H，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00130HDAH00131H31H00134H7FH00135H5EH4.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01250HG01251Ho01252Ho01253Hd01254H!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

17、)？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

18、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.ISA B.I2C C.PCI D.AGP6.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

19、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

20、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

21、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

22、是( D )。 A.Cache B.RAM C.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64K x 16，该存储器的地址线和数据线条数分别为( C )。 A.16,32 B.32,16 C.16,16 D.32,325.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

23、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。 (

24、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

25、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

26、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=57FFH 4kb=212=100000000000002.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=24210=16KB (2)如果存储器由8K x 4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16K x 1位的DRAM芯片组成64K x 8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

27、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

28、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

29、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P177P183。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

30、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P196 8237A编程一般步骤）_。3.8237A设置了_主清除命

31、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