微机原理及接口技术习题解答与实验指导.docx

1、微机原理及接口技术习题解答与实验指导第一部分 学习指导与习题解答第1章 计算机基础1.1 学习指导 本章主要内容包括：1.计算机的发展2.整机概念 计算机由处理器、存储器、输入/输出接口及三总线（数据总线DB、地址总线AB、控制总线CB）组成，如图1-1所示。其中：数据总线为双向三态，地址总线为单项三态，控制总线的各信号线特点各异。3.计算机中数和编码的表示1） 进制表示及相互之间的转换，重用的有：二进制数、十进制数、十六进制数。2） 有符号数的表示（包括：真值、原码、反码、补码）及相互之间的转换。值得注意的是：l 正数的原码、反码和补码相等。l 负数的反码等于其原码你的符号位不变，其他位求反

2、。l 负数的补码等于其原码的符号位不变吗，其他位求反后加以。l 常用的补码运算规则：X原=X补补X原=X反反XY补=X补Y补3) 编码的那表示，包括：非压缩型BCD码(用8位二进制数表示1位十进制数，其中高4位为0)、压缩型BCD码(用8位二进制数表示2位十进制数)、ASC码（美国信息交换校准代码，参见附录A）。4微机系统中采用的先进技术微机系统中采用的先进技术，包括:流水线技术、高速缓冲存储技术、虚拟存储技术、CISC和RISC、多核心技术等。1.2 单项选择题1从第一代电子计算机到第四代计算机的体系结构都是相同的，都是由运算器、控制器、存储器以及输入输出设备组成的，称为（）体系结构。艾伦图

3、灵罗伯特诺依斯比尔盖茨冯诺依曼解电子计算机从问世到现在都遵循“存储程序”的概念，最早提出它的是（ ）。A巴贝奇 B.冯诺依曼 C.帕斯卡 D.贝尔解 B3目前制造计算机所采用的电子器件是( )。A晶体管 B.电子管 C.中小规模集成电路 D.超大规模集成电路解 D4计算机之所以能自动连续进行数据处理，其主要原因是( )。A.采用了开关电路 B.采用了半导体器件 C.具有存储程序的功能 D.采用可二进制解 C5计算机中存储数据的最小单位是二进制的（ ）。A.位（比特） B.字节 C.字长 D.千字节解 A6一个字节包含（ ）个二进制位。A.8 B.16 C.32 D.64解 A7.二进制数011

4、001011110B的十六进制表示为（ ）。A. 44EH B. 75FH C. 54FH D. 65EH解 D 8.二进制数011001011110B的八进制表示为（ ）。A.4156Q B.3136Q C.4276Q D.3176Q解 B9设(123)16=（X）8=（Y）2，其中下表分别表示十六进制，八进制，二进制，则X和Y因为（ ）。A.X=246, Y=010101110 B.X=443, Y=100100011 C.X=173, Y=01111011 D.X=315,Y=1100110解 B10下面是四个无符号数的大小顺序，正确的比较式是（ ）。A. 0FEH250D37Q0111

5、1111B B. 250D0FEH371Q01111111B C. 371Q0FEH250D01111111B D. 01111111B0FEH250D371Q解 A11带符号的八位二进制补码的表示范围是( ).A. 127+127 B.32768+32768 C. 128+127 D. 32768+32767解 C12. 十进制负数61的八位二进制原码是（ ）。A. 00101111B B. 00111101B C. 01111001B D. 10111101B解 D13.十进制正数+121的八位二进制反码是（ ）。A. 00000110B B. 01001111B C. 01111001B

6、解 C14. 89的八位二进制补码为（ ）。 A. B9H B. 89H C. 10100111B D. 00100111B解 C15 无符号二进制数00001101.01B的真值位（ ）。A. 13.25 B. 0B.1H C. 0B.4H D.13.01解 A16.有符号二进制原码数10000001B的真值为（ ）。A. 01H B.1 C. 128 解 B17数D8H被看做是用补码表示的符号数十，该数的真值为（ ）。A. 58H B.28H C.40解 C18.数4FH被看做是用反码表示的有符号数时，该数的真值为（ ）。A. 30H B. 28H C. 40解 B19.计算机内的溢出是指

7、其运算结果（ ）。A. 无穷大B. 超出了计算机内存储单元所能存储的数值范围。C. 超出了该指令所指定的结果单元所能存储的数值范围。D. 超出了运算器的取值范围。解 C20 两个十六进制补码数进行运算3AH+B7H，其运算结果（ ）溢出。A. 有 B. 无解 B21. 二进制数11101110B转换为BCD码为（ ）。A. 001000110011B B. 001001010010B C. 001000111000B D. 001000110010B解 C22 键盘输入1999时，实际运行的ASC码是（ ）。A. 41H49H47H46H B. 61H69H67H66H C. 31H39H39

8、H39H D. 51H59H57H56H解 C23. 一个完整的计算机系统通常应包括（ ）。A. 系统软件和应用软件 B. 计算机及其外围设备 C. 硬件系统和软件系统D. 系统硬件和系统软件解 C24 通常所说的“裸机”指的是（ ）。A. 只装备有操作系统的计算机 B. 不带输入输出设备的计算机C. 为装备任何软件的计算机 D. 计算机主机暴露在外解 C25计算机运算速度的单位是MI/S（即MIPS），其含义是（ ）。A. 每秒钟处理百万个字符 B. 每分钟处理百万个字符C. 每秒钟执行百万条指令 D. 每分钟执行百万条指令解 C26. 通常所说的32位机，指的是这种计算机的CPU（ ）。A

9、. 是由32个运算器组成的 B. 能够同时处理32位二进制数据C. 包含有32个寄存器 D. 一共有32个运算器和控制器解 B27 运算器的主要功能是（ ）。A. 算术运算 B. 逻辑运算 C. 算术和逻辑运算 D. 函数运算解 C28. 在一般微处理器中包含有（ ）。A. 算术逻辑单元 B. 主内存 C. I/O单元 D. 数据总线解 A29. 一台计算机实际上是执行（ ）。A. 用户编制的高级语言包程序 B. 用户编制的汇编语言程序C. 系统程序 D. 由二进制码组成的机器指令解 D 30. 构成违纪的主要部件除CPU、系统总线 、I/O接口外，还有（ ）。A. CRT B. 键盘 C.

10、磁盘 D. 内存（ROM和RAM）解 D31.计算机的字长是指（ ）。A. 32位长的数据B. CPU数据总线饿宽度C. 计算机内部一次可以处理的二进制数码的位数D. CPU地址总线的宽度解 D1.3 判断题1 汇编语言就是机器语言。（ ）2 所谓三总线就是数据总线、控制总线、地址总线。（ ）3 计算机中所有数据都是以二进制形式存放的。（ ）4 若X原=X反=X补，则该数为正数。（ ）5 补码的求法是：正数的补码等于原码，负数的补码是原码连同符号位一起求反加1（ ）6 无论是什么违纪，其CPU都具有相同的机器指令。（ ）7 与二进制数11001011B等值的压缩型BCD码是11001011B。

11、（ ）8 十进制数378转换成十六进制数时1710H。（ ）9 与十进制小数0.5625等值的二进制小数1.0011B。 （ ）10 二进制数10111101111B转换成十六进制数时FE5H。（ ） 11 如果二进制数11111B01111B的最高位为符号位，其能表示31个十进制数。 （ ）答案 1错 2. 对 3. 对 4对 . 错 6. 错 7. 错 8错 9. 错 10. 错 11. 对1.4填空题1 冯诺依曼原理的基本思想是（1）和（2）。解 （1）程序储存 （2）程序控制2第一代计算机采用的电子器件是(1).解 (1) 电子管3一个完整的计算机系统应包括（1）和（2）。解 （1）硬

12、件系统 （2）软件系统4计算机中所谓三总线包括（1）、（2）和（3）。解 (1)数据总线 （2）地址总线 （3）控制总线5计算机系统中数据总线用于传输 （1） 信息，其特点是 (2) 。地址总线用于传输 （3） 信息，其特点是 （4） 。如果CPU的数据总线与地址总线采用同一组信号线，那么系统中需要采用 （5） 分离出地址总线。解 （1）数据 （2）双向三态 （3）地址 （4）单向三态 （5）锁存器6计算机的软件可以分成两大类，即 （1） 和 （2）。解 （1）系统软件 （2）应用软件7在计算机中的负数以 （1） 方式表示，这样可以把减法转换为加法。解（1）补码8在计算机内部，所有信息的存取、

13、处理、传送都是以 （1） 形式进行的。解 （1）二进制编码9对于一个字节的带符号数可表示的最大正数为 （1） ，最小负数时 （2） 。解 （1）+127 （2）12810一个8位二进制补码数10010011B等值扩展为16位二进制数后，其机器数为 （1） 。解 （1）11111111 10010011B11.用补码表示的二进制数10001000B转换为对应的十进制数真值为 （1） 。解 （1）12012设机器字长为8 位，已知X=-1，则X原= （1） ，X反= (2) , X补= （3） 。X+Y补= （3） 。解 （1）10010101B （2）01001010B (3)11011111B

14、13将十进制整数4120分别转换为相对应的二进制数、八进制数和十六进制数。其转换结果分别为 （1） 、 （2） 、 （3） 。解 （1）1 0000 0001 1000B （2）10030Q （3）1018H14.若X=-107，Y=+74。按8位二进制可写出：X补= （1） ；Y补= （2） ；X+Y补= （3） 。解 （1）10010101B （2）01001010B （3）11011111B15若X=-128，Y=-1，机器字长为16位，求：X补= （1） ; Y补= （2） ；X+Y补= （3） 。解 (1)FF80H （2）FFFFH （）FF7FH16将十进制小数0.65625转换

15、为相对应的二进制数、八进制数和十六进制数。其转换结果分别为 （1） ， （2） ， （3） 。解 （1）0.10101B （2）0.52Q （3）0.A8H17将二进制数1001.101B，八进制数35.54Q,十六进制FF.1H转换为十进制，结果分别为 （1） ， （2） ， （3） 。解 （1）9.625D （2）29.6875D （3）255.0625D18一个二进制数11111010B转换成压缩的BCD码的形式为 （1） 。解 （1）250H 19有一个16位的二进制数0100 0001 0110 0011B，与它等值的十进制数是 （1） ，如果是压缩BCD码表示的数是 （2） 。解

16、（1） 16739 （2）416320十进制数255的ASC码，可以表示为 （1） ；用压缩型BCD码表示为 （2） ；其16 进制数表示为 （3）。解 （1）32H 35H35H (2)00000010 01010101B (3)0FFH21.可将36.25用IEEE754的单精度浮点格式表示成 （1） 。解 （1） C210000H1.5 简答题1简述数据总线和地址总线各自具有的特点。如果某CPU的数据总线与地址总线采用同一组信号线，可以采用什么方法将地址总线分离出来。解 数据总线的特点为双向三态，其总线位数决定CPU与外部一次传输的位数。地址总线的特点为单向三态，其总线位数决定CPU对外

17、部寻址的范围。如果某CPU的数据总线与地址总线采用同一组信号线，可以采用锁存器将地址总线分离出来。2.试举例说明什么是压缩型（或称组合型）BCD码？什么是非压缩型（或称非组合型）BCD码？解压缩型BCD码为一字节表示2位十进制数，如:36H表示36。非压缩型BCD码为一字节表示1位十进制数，其中高4位为0。如：0306H表示36。3在计算机中常采用哪几种数值？如何用符号表示？解 在计算机中常采用二进制、八进制、十进制、十六进制数等。为了明确所采用的数值，在相应数的末尾都采用对应的符号说明。其中十进制用D表示（D-Decimal可以默认不写），八进制原为 Octonary,为避免与数字0混淆，用

18、字母Q表示八进制，用H（Hexadecimal）表示十六进制。4根据ASC码的表示，试写出0、9、F、f、A、a、CR、LF、等字符的ASC码。解 字符 0 9 F f A a CR LF ASC码30H 39H 46H 66H 41H 61H 0DH 0AH 24H5.将下列十进制数分别转换成二进制数、八进制数、十六进制数。（1）39 （2）54 （3）127 （4）119解（1）100111B 47Q 27H (2) 110110B 66Q 36H (3) 1111111B 117Q 7FH（4）1110111B 167Q 77H6.8位、16位二进制数所表示的无符号数及补码的范围是多少？

19、解 8位二进制无符号数表示的范围为0255,8位二进制补码表示的范围为-128+127；16为无符号二进制数表示的范围为065535,16位二进制补码表示的范围为-32768+32767。7将十进制数146.25转换为二进制，小数保留四位。解10010010.0100B8.将下列二进制数转换为十进制数，小数保留四位。（1）00001011.1101B (2)1000110011.0101B (3)101010110011.1011B解 （1）11.8125 （2）563.3125 （3）2739.68759写出二进制数1101.101B，十六进制数2AE.4H,八进制数42.54Q的十进制数。

20、解 1101.101B=13.625D 2AAE.4H=686.25D 42.57Q=34.6875D10.简述原码、反码、补码的规则。解1）求原码的规则：正数的符号位为0，负数的符号位为1，其他位表示数的绝对值。2）求反码的规则：正数的反码与其原码相同；负数的反驳吗为原码除符号位以外的各位取反。3) 求补码的规则：正数的补码与其原码相同；负数的补码为反码在最低位上加1。11用补码计算（-56）-（-17）。解 此处运用补码加减运算公式XY补=X补Y补，令X=-56,Y=-17,且有：X原=10111000B、X反=11001000B、X补=11001001BY原=10010001B、-Y补=

21、00010001B则X补=11001000B+)-Y补=00010001BX-Y补=11011001B得X-Y原=10100111B=-3912.简述计算机在进行有符号补码运算中进位与溢出的区别。解 进位为数据运算时的正常情况，其进位状态通过CPU中进位状态位的状态体现。溢出为运算结果超出了所能表示的数据范围，数据侵占了符号位。13.简述进行有符号补码运算判断是否产生溢出的方法。解判断溢出的方法可以有两种：1)双进位法：2个进位位分别为次高位向最高位的进位和最高位向进位位的进位。如果两个进位均有或均无则无溢出。如果两个进位中1个有进位而另1个无进位则一定有溢出。2)同号相减无溢出，同号相加是结

22、果符号与加数符号相反有溢出，相同则无溢出。异号相加无溢出，异号相减时结果符号与减数符号相同有溢出，相反则无溢出。14用8位二进制补码进行计算（-56）+（-177），并判断出运算结果是否有溢出。解令X=-56,Y=-117X原=10111000B、X反=11001000B、X补=11001001BY原=11110101B、XY反=10001010B、Y补=10001011B则 X补=11001000B +） Y补=10001011BX补+Y补=01010011B得X补+Y补=X+Y补=01010011B,X+Y=X+Y补补=01010011B=+83从上面运算式中可以看到，次高位向最高位无进位

23、，而你最高为向进位位有进位，所以运算结果溢出。从另一个角度来看，两个负数相加，结果为正数，其符号与减数的符号相反，所以运算结果有溢出。也就是（-56）+（-177）=-173+83，运算结果不正确，这是因为已婚算结果又溢出，也就是运算结果的数据位超出了所能表示的范围，侵占了符号位。15.试将0.0875用IEEE-754的单精度浮点格式表示。解0.0875=0.000101100110011001100110011B=1.01100110011001100110011B2的-100B次尾数L=01100110011001100110011B阶码=01111111B-100B=01111011B

24、0.0875的浮点表示=0 01111011 01100110011001100110011 B=3DB33333H第2章 微处理器2.1 学习指导 本章主要内容包括：1.8086/8088微处理器的内部结构与工作原理 8086/8088未处理的内部分为执行单元（EU）和总线接口单元（BIU）两部分。执行单元负责完成指令的执行工作，总线接口单元负责完成预取指令和数据传输的工作。两部分既相互独立工作，又相互配合。这种结构的优点为可疑实现流水作业，在执行指令同时取下一条指令，提高了微处理器的工作效率。2.8086/8088的内部寄存器 8086/8088具有14个十六位寄存器，包括：8个通用寄存器

25、（4个数据寄存器AX、BX、CX、DX，4个指针寄存器SP、BP、SI、DI），4个段寄存器（CS、SS、DS、ES），1个指令指针寄存器IP和1个状态控制寄存器FR。每个寄存器具有各自的特点，比如： 1)4个数据寄存器具有双重性， 可以存储十六位数据（AX、BX、CX、DX），也可以拆成8个八位寄存器（AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH）进行八位运算。 2）16位的状态控制寄存器FR中有9位有效位，其中6位是状态标志（进位状态位CF、辅助进位状态位AF、符号状态位SF、零状态位ZF、奇偶状态位PF和溢出状态位OF），3位是控制标志（中断允许、方向、单步）。 3）16位的指令指针寄

26、存器IP是专为微处理器使用，不能通过指令进行访问。代码段寄存器CS只能读出，不能通过指令赋值。 4）只有BX、BP、SI、DI可以作访问内存单元的地址指令。3工作模式与引脚 1）8086CPU和8088CPU的主要特点如表2-1所示。 2）8086/8088未处理其具有两种功能工作模式：最小工作模式和最大工作模式。 最小工作模式：即为构成单微处理器的简单系统，全部信号线均由8086/8088CPU提供引脚MN/MX非接+5V电压。 最大工作模式：即为构成多处理器的复杂系统。一般所构成的系统中除偶一个主微处理器8086/8088外，还有两个协处理器：用于数值运算处理的8087和忧郁输入/输出设备

27、服务的8089，从而大大提高主处理器的运行效率。在此种工作模式下，部分控制信号线是由8288总线控制器提供，而不是由8086/8088CPU直接提供全部信号线。引脚MN/MX接地。 3)8086/8088为40引脚DIP芯片，其中部分引脚采用了服用技术，包括：分时复用（即在一些时刻提供一种信息，而在另一时刻提供另一种信息）和分状态复用（即输入与输出定义不同、高电平与低电平定义不同、不同模式下定义不同）等。分时复用的信号可通过锁存器实现分离。另外，8086/8088中有部分引脚定义不同。主要引脚包括：AD0AD15、A16/S3A19/S3、MN/MX、ALE、BHE、REESET、RD、WR、

28、M/IO等。值得注意的是，如何获得存储器读、存储器写、IO读、IO写等信息，如图2-1所示。4存储器组织8086/8088采用分段管理的概念。1）所有的数据以字节形式存放在存储单元中，每一个单元军战一个地址，但是任何两个相邻字节都可以构成一个字（word），占用两个地址。用地址值较小的那个字节单元地址作为这个字单元的地址。一个16位字中低8位数据存在较小地址的单元中，而高8位数据存在地址较高的的单元中。2）每个单元均有一个唯一的20位地址，称为物理地址。3)在软件中8086/8088对存储器采用分段描述的方法，即将整个存储区划分很多的段，每一个段的大小可各不相同，单均64KB，各段之间可以是紧

29、密连接、可以是部分或完全重叠、也可以是不相关，每个存储单元可用不惟一的逻辑地址描述（段基值：偏移量）。4）物理地址与逻辑地址的关系为：物理地址（20位）=段基值（16位）16+偏移量（16位）。5）8086的存储器为能满足即可以16位操作又可以8位操作，采用奇、偶两个存储体的结构。5.堆栈组织堆栈是一个特定的存储区，它的特点是：一端是固定的，另一端是活动的，而所有的信息存取都在活动的一端进行。堆栈操作的原则是后进先出。栈操作包括：1)设置栈执政（设置SS、SP）和栈容量（栈长度）。2）数据进栈操作（PUSH指令）。3）数据出栈操作（POP指令）。6.时序处理器的周期状态可以分为三种：始终周期（

30、是处理器完成一个微操作所需的时间，也就是处理器的基本时间计量单位）、总线周期（是处理器完成一个基本操作所用的时间）和指令周期（是处理器执行一条指令所需的时间）。最基本的读/写总线周期由4个十周周期组成。2.2单项选择题1.8088CPU和8086CPU对比，错误叙述是（）。A.8088CPU和8086CPU的地址线数量相同。B.8088CPU和8086CPU的片内数据线数量相同。C.8088CPU和8086CPU的片外数据线数量相同。D.8088CPU和8086CPU的寄存器数量相同。解 C2.关于8088CPU和8086CPU对比，正确的叙述是（ ）。A.8088CPU和8086CPU的地址数位数不相同。B.8088CPU和8086CPU的片内数据线数量不