微机计算机原理与接口技术课后练习题及答案
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第一章1.在计算机中为什么使用二进制数存储数据而不使用十进制数存储数据?答:计算机是由大量的电子器件组成的,在这些电子器件中,电路的通和断、电位的高和低,用两个数字符号―1‖和―0‖分别表示容易实现。
同时二进制的运算法则也很简单,因此,在计算机内部通常用二进制代码来作为内部存储、传输和处理数据。
2.完成下列数制之间的转换。
(1)01011100B=92D (2)0.10110011B=0.41D(3)135D=1111101B (4)99.4375D=1100011.0111B3.组合型BCD码和非组合型BCD码有什么区别?写出十进制数254的组合型BCD数和非组合型BCD数答:1)BCD码是通常的8421码,它用4个二进制位表示一个十进制位,一个字节可以表示两个十进制位,即00~992)非组合BCD码用8个二进制位表示一个十进制位,实际上只是用低4个二进制位表示一个十进制位0~9,高4位任意,但通常默认为03)254(10)=0010 0101 0100(BCD)254(10)=00100101 00000100(BCD)4.ASCII码的编码方法是什么?写出十进制数205和字符串A+B=C的ASCII码。
答:1)ASCII码的编码方法是使用7 位二进制数来表示所有的大写和小写字母,数字0 到9、标点符号,以及在美式英语中使用的特殊控制字符2)十进制205的ASCII码是:011 000 1013)字符串A+B=C的ASCII码是:412B423D435.机器数与真值有什么区别?机器数有哪些特点?答:1)真值是所表示的数的大小,一般用十进制表征。
机器数原码,补码,反码都是机器数一种表现形式,或说都属于机器数2)机器数的特点:一:数的符号数值化。
实用的数据有正数和负数,由于计算机内部的硬件只能表示两种物理状态(用0和1表示),因此实用数据的正号―+‖或负号―-‖,在机器里就用一位二进制的0或1来区别。
微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案微机原理与接口技术(第二版)课后题答案第1章作业答案1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统的区别是什么?微处理器是将CPU集成在一个芯片上,微型计算机是由微处理器、存储器和外部设备构成,而微型计算机系统则是微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合的系统。
1.2 CPU的内部结构由哪些部分组成?它应该具备哪些主要功能?CPU主要由算术逻辑单元、指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等寄存器组成。
它的主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
1.3 采用总线结构的微型计算机有哪些优点?采用总线结构可以扩大数据传送的灵活性,减少连线。
此外,总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。
1.4 数据总线和地址总线在结构上有什么不同?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?数据总线是双向的,而地址总线是单向的。
如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者部分总线,就要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时,总是先输出地址,过一段时间再读或写数据。
1.8 给定一个模型,如何用累加器实现15×15的程序?LD A。
15LD H。
15LOOP: ADD A。
15DEC HJP NZ。
LOOPHALT第2章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentium 4,有哪几种?IA-32结构微处理器有、、Pentium、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III和Pentium 4.2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?IA-32结构支持保护模式、实地址模式和系统管理模式三种操作模式。
操作模式决定了哪些指令和结构特性可以访问。
2.8 IA-32结构微处理器的地址空间是如何形成的?由段寄存器确定的段基地址与各种寻址方式确定的有效地址相加形成了线性地址。
习题11.什么是汇编语言,汇编程序,和机器语言?答:机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。
汇编语言是面向及其的程序设计语言。
在汇编语言中,用助记符代替操作码,用地址符号或标号代替地址码。
这种用符号代替机器语言的二进制码,就把机器语言编程了汇编语言。
使用汇编语言编写的程序,机器不能直接识别,要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言,这种起翻译作用的程序叫汇编程序。
2.微型计算机系统有哪些特点?具有这些特点的根本原因是什么?答:微型计算机的特点:功能强,可靠性高,价格低廉,适应性强、系统设计灵活,周期短、见效快,体积小、重量轻、耗电省,维护方便。
这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件,建立在微细加工工艺基础之上。
3.微型计算机系统由哪些功能部件组成?试说明“存储程序控制”的概念。
答:微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。
“存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点:①计算机(指硬件)应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。
②在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。
③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作,使计算机在不需要人工干预的情况下,自动、高速的从存储器中取出指令加以执行,这就是存储程序的基本含义。
④五大部件以运算器为中心进行组织。
4.请说明微型计算机系统的工作过程。
答:微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程,也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起,逐步取出指令、分析指令,并根据指令规定的操作类型和操作对象,执行指令规定的相关操作。
如此重复,周而复始,直至执行完程序的所有指令,从而实现程序的基本功能。
5.试说明微处理器字长的意义。
答:微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。
它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数,反映了一台计算机的计算精度,直接影响着机器的硬件规模和造价。
微机原理与接口技术习题参考答案第一章(p20)1、参考答案:冯?诺伊曼计算机的设计思想(EDVAC方案:存储程序通用电子计算机方案):①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分;②计算机内采用二进制;③将程序存储在计算机内,简称“程序存储”。
其中第三点是冯?诺依曼计算机设计的精华,所以人们又把冯?诺依曼原理叫做程序存储原理,即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中,机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行,从而自动完成程序描述的处理工作。
冯?诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心,结构框图如下图所示。
2、参考答案:微处理器就是中央处理器CPU,是计算机的核心,单独的CPU不能构成计算机系统;微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口(注意:不是I/O设备)组成;而微型计算机系统除了包括微型计算机外,还有系统软件(即操作系统)、应用软件、外存储器和I/O设备等。
微型计算机系统结构如下图所示。
6、参考答案:由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位,所以它可寻址220=1M字节的存储空间;而PentiumII 微处理器的地址总线的宽度为36位,所以它可寻址236=64G字节的存储空间。
7、参考答案:①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联),是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线,数据传输速率位132MB/s,适用于Pentium微型计算机。
PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play,所谓即插即用,是指当板卡插入系统时,系统会自动对板卡所需资源进行分配,如基地址、中断号等,并自动寻找相应的驱动程序)的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI总线上。
②USB(Universal Serial Bus:通用串行总线),是1994年由Compaq,IBM,Microsoft等多家公司联合提出的。
第一章课后习题1.1 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。
① 16.25 ② 35.75 ③ 123.875 ④ 97/1281.2 把下列二进制数转换成十进制数。
① 10101.01 ② 11001.0011 ③ 111.01 ④ 1010.11.3 把下列八进制数转换成十进制数和二进制数。
① 756.07 ② 63.73 ③ 35.6 ④ 323.451.4 把下列十六进制数转换成十进制数。
① A7.8 ② 9AD.BD ③ B7C.8D ④ 1EC1.5 求下列带符号十进制数的8位补码。
① +127 ② -1 ③ -0 ④ -1281.6 求下列带符号十进制数的16位补码。
① +355 ② -11.7 计算机分那几类?各有什么特点?1.8 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
1.9 80X86微处理器有几代?各代的名称是什么?1.10 你知道现在的微型机可以配备哪些外部设备?1.11 微型机的运算速度与CPU的工作频率有关吗?1.12 字长与计算机的什么性能有关?习题一参考答案1.1 ① 16.25D=10000.01B=20.2Q=10.4H② 35.75D=.11B=43.6Q=23.CH③ 123.875D=.111B=173.7Q=7B.EH④ 97/128D=64/123+32/128+1/128=0.B=0.604Q=0.C2H1.2 ① 10101.01B=21.25D ② 11001.0011B=25.1875D③ 111.01B=7.25D ④ 1010.1B=10.5D1.3 ① 756.07Q=.B=494.109D ② 63.73Q=.B=51.922D③ 35.6Q=11101.110B=29.75D ④ 323.45Q=.B=211.578D1.4 ① A7.8H=167.5D ② 9AD.BDH=2477.738D③ B7C.8D=2940.551D ④ 1ECH=492D1.5 ① [+127]补= ② [-1]补=③ [-0]补= ④[-128]补=1.6 ① [+355]补= 00011 ② [-1]补= 1111 1111 1111 11111.7 答:传统上分为三类:大型主机、小型机、微型机。
习题11.什么是汇编语言,汇编程序,和机器语言?答:机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。
汇编语言是面向及其的程序设计语言。
在汇编语言中,用助记符代替操作码,用地址符号或标号代替地址码。
这种用符号代替机器语言的二进制码,就把机器语言编程了汇编语言。
使用汇编语言编写的程序,机器不能直接识别,要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言,这种起翻译作用的程序叫汇编程序。
2.微型计算机系统有哪些特点?具有这些特点的根本原因是什么?答:微型计算机的特点:功能强,可靠性高,价格低廉,适应性强、系统设计灵活,周期短、见效快,体积小、重量轻、耗电省,维护方便。
这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件,建立在微细加工工艺基础之上。
3.微型计算机系统由哪些功能部件组成?试说明“存储程序控制”的概念。
答:微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。
“存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点:①计算机(指硬件)应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。
②在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。
③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作,使计算机在不需要人工干预的情况下,自动、高速的从存储器中取出指令加以执行,这就是存储程序的基本含义。
④五大部件以运算器为中心进行组织。
4.请说明微型计算机系统的工作过程。
自动从程序存放CPU也就是微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程,答:的第1个存储单元起,逐步取出指令、分析指令,并根据指令规定的操作类型和操作对象,执行指令规定的相关操作。
如此重复,周而复始,直至执行完程序的所有指令,从而实现程序的基本功能。
5.试说明微处理器字长的意义。
答:微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。
它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数,反映了一台计算机的计算精度,直接影响着机器的硬件规模和造价。
李伯成《微机原理》习题第三章3.1MOV AX,00H;立即寻址SUB AX,AX;寄存器寻址MOV AX,[BX];寄存器间接寻址MOV AX,TABLE;直接寻址MOV AL,ARAY1[SI];寄存器相对寻址MOV AX,[BX+6];寄存器相对寻址3.2若1KB的数据存放在TABLE以下,试编写程序将该数据拌到NEXT之下。
程序片段如下:ORG 100hMOV CX,03FFH;数据个数LEA SI,TABLE;源区首地址LEA DI,NEXT;目的区首地址AGAIN: MOV AL,[SI];MOV [DI],AL;搬移INC SIINC DI;移动地址指针DEC CX;循环计数器递减JNZ AGAIN;循环未结束转HLT;暂停TABLE DB 1024 dup ('A');源数据区NEXT DB 1024 dup (0);目的数据区3.3 编写10个字(16位二进制数)之和的程序ORG 100hLEA SI,ADD1;LEA DI,ADD2;LEA BX,SUM;MOV CL,CONT;MOV CH,0; 循环初始化CLC;进位清零MADD1: MOV AX,[SI];读加数1ADC AX,[DI]ADD SI,2;移动源区地址指针ADD DI,2;移动目的区地址指针MOV [BX],AX;回存计算结果ADD BX,2;移动“和”存储区地址指针LOOP MADD1;循环控制HLT;暂停ADD1 DB 0FEH,86H,7CH,44h,56H,1FH,24H,01H,02H,33H;加数1ADD2 DB 56H,49H,4EH,0FH,9CH,22H,45H,11H,45H,21H;加数2SUM DB 10 DUP (0);和存储单元CONT DB 5 ;循环次数3.4 某16位二进制数,放在DATA连续的两个单元中,试编程求其平方根和余数,将其分别存放在ANS和REMAIN中。
第一章课后习题1.1 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。
① 16。
25 ② 35.75 ③ 123。
875 ④ 97/1281.2 把下列二进制数转换成十进制数。
① 10101.01 ② 11001。
0011 ③ 111。
01 ④ 1010.11。
3 把下列八进制数转换成十进制数和二进制数。
① 756.07 ② 63。
73 ③ 35.6 ④ 323。
451.4 把下列十六进制数转换成十进制数。
① A7。
8 ② 9AD.BD ③ B7C。
8D ④ 1EC1。
5 求下列带符号十进制数的8位补码。
① +127 ② -1 ③ -0 ④ -1281.6 求下列带符号十进制数的16位补码。
① +355 ② -11.7 计算机分那几类?各有什么特点?1.8 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
1。
9 80X86微处理器有几代?各代的名称是什么?1。
10 你知道现在的微型机可以配备哪些外部设备?1。
11 微型机的运算速度与CPU的工作频率有关吗?1。
12 字长与计算机的什么性能有关?习题一参考答案1.1 ① 16。
25D=10000。
01B=20.2Q=10.4H② 35.75D=100011。
11B=43.6Q=23.CH③ 123。
875D=1111011。
111B=173.7Q=7B。
EH④ 97/128D=64/123+32/128+1/128=0。
1100001B=0。
604Q=0。
C2H1.2 ① 10101.01B=21.25D ② 11001.0011B=25。
1875D③ 111。
01B=7。
25D ④ 1010。
1B=10。
5D1。
3 ① 756.07Q=111101110.000111B=494.109D ② 63。
73Q=110011.111011B=51。
922D③ 35。
6Q=11101.110B=29。
75D ④ 323.45Q=11010011。
1 思考及练习题一、选择题1.计算机硬件中最核心的部件是( )。
CA.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(B——计算机数据处理能力的一个重要指标)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( )。
CA.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( )。
CA.-127~+127B.-1 27~+128C.-128~+127D.-128~+1285.大写字母“B”的ASCII码是( )。
BA.41HB.42HC.61HD.62H6.某数在计算机中用压缩BCD码表示为10010011,其真值为( )。
CA.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_(1)功能强 (2)可靠性高 (3)价格低 (4)适应性强 (5)体积小 (6)维护方便_。
P8 P52.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_。
P5 P93.系统总线是_CPU及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。
P94.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_。
P125.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。
P15 P166.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_。
P18 P19三、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。
《微型计算机原理与接口技术》清华大学出版社冯博琴吴宁主编课后答案第1章基础知识1。
1 计算机中常用的计数制有哪些?解:二进制、八进制、十进制(BCD)、十六进制。
1。
2 什么是机器码?什么是真值?解:把符号数值化的数码称为机器数或机器码,原来的数值叫做机器数的真值。
1.3 完成下列数制的转换。
微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念,形成微机系统软硬件开发的初步能力。
解:(1)166,A6H (2)0。
75(3)11111101.01B, FD。
4H(4 )5B.AH, (10010001.011000100101)BCD1.4 8位和16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少?解:原码(—127~+127)、(-32767~+32767)补码(—128~+127)、(-32768~+32767)反码(—127~+127)、(—32767~+32767)1。
5 写出下列真值对应的原码和补码的形式。
(1)X= -1110011B (2)X= -71D(3)X= +1001001B 解:(1)原码:11110011 补码:10001101 (2)原码:11000111 补码:10111001 (3)原码:01001001 补码:01001001 1。
6 写出符号数10110101B的反码和补码。
解:11001010,110010111.7 已知X和Y的真值,求[X+Y]的补码。
(1)X=—1110111B Y=+1011010B (2)X=56D Y= —21D 解:(1)11100011 (2)001000111。
8 已知X= —1101001B,Y= -1010110B,用补码求X-Y的值。
解:111011011.9 请写出下列字符的ASCII码。
4A3- !解:34H,41H,33H,3DH,21H1.10 若给字符4和9的ASCII码加奇校验,应是多少?解:34H,B9H1。
第10章串行通信和可编程接口芯片8251A
P381
1.串行通信与并行通信的主要区别是什么?各有什么优缺点?
[解答]串行通信时,要传送的数据或信息必须按一定的格式编码,然后在单根线上,按一位接一位的先后顺序进行传送。
接受数据的时候,每次从单根线上一位接一位地接受信息,再把它们拼成一个字符,送给CPU作进一步处理。
串行通信速度相对较慢,适于本身需要串行方式通信的设备和远距离传送数据。
并行通信时,数据各位同时传送,该方式传输数据的速度快,但使用的通信线路多,适用于近距离传送数据的场合。
2.在串行通信中,什么叫单工、半双工、全双工工作方式?
[解答]单工:数据线仅能在一个方向上传输数据,两个站之间进行通信时,一边只能发送数据,另外一边只能接受数据。
半双工:数据可在两个设备之间向任一方向传输,但两个设备之间只有一根传输线,故同一时间内只能在一个方向上传输数据,不能同时收发。
全双工:在一个数据通信系统中,对数据的两个传输方向才用不同的通路,这样的系统就可以工作在全双工方式,可以同时发送和接受数据。
12.在一个以8086为CPU的系统中,若8251A的数据端口地址为84H,控制口和状态口
的地址为86H,试画出地址译码电路、数据总线和控制总线的连线图。
[解答]分析主要是考查8251A和CPU、以及译码器等的连接。
选用74LS138作为译码器。
参阅74LS138译码器管脚以及译码输出真值表和课本P367
14.若8251A的端口地址为FF0H,FF2H,要求8251A工作于异步工作方式,波特率因子
为16,有7个数据位,1个奇校验位,1个停止位,试对8251A进行初始化编程。
[解答]参看课本P372~P373
对8251A初始化的程序为:
REVTIME MACRO
MOV CX,02
D0: LOOP D0
ENDM
MOV DX,FF2H ;控制口地址
MOV AL,00H
OUT DX,AL ;向控制口写入“0”
REVTIME ;延时,等待写操作完成
OUT DX,AL ;向控制口写入第二个“0”
REVTIME ;延时
OUT DX,AL ;向控制口写入第三个“0”
REVTIME ;延时
MOV AL,40H ;复位字
OUT DX,AL ;写入复位字
REVTIME ;延时
MOV AL,01011010B ;方式字:波特率系数为16,7个数据位,1个停止位,奇校验OUT DX,AL ;写入方式字
REVTIME ;延时
MOV AL,00010101B ;命令字:允许接受发送数据,清楚错误标志
OUT DX,AL ;写入命令字
第11章模数(A/D)和数模(D/A)转换
P414
1.包括A/D和D/A的实时控制系统主要由哪几部分组成?什么情况下要用多路开关?什
么时候要用采样保持器?
[解答]
包括A/D和D/A的实时控制系统主要由传感器、放大滤波器多路开关、采样保持器、A/D转换器、D/A转换器、执行部件等组成。
组成图如下所示:
在实时控制或多路数据采集系统中,常常要同时测量若干路信号,若每路使用一个A/D 转换器,会显著增加成本。
因而常采用多路开关对被测信号进行切换,使各路信号共用一个A/D 转换器。
减少成本,减少系统体积和功耗。
多路开关用来切换模拟信号。
对于A/D 通道来说,需要用多路输入、一路输出的模拟开关,使输入的多路模拟信号轮流与A/D 转换器接通。
对于D/A 通道,则要在D/A 转换器之后加一个一路输入、多路输出的模拟开关,使输出的模拟信号轮流分配到各模拟通路。
在实际系统中用到A/D 转换时,如果A/D 转换器的转换速度比模拟信号高许多倍,那么。
模拟信号可以直接加到A/D 转换器,但是,如果模拟信号变化比较快,那么,为了保证转换精度,就要在A/D 转换之前加上采样保持电路,使得在A/D 转换期间输入模拟信号保持不变。
采样保持电路有两种工作状态:一种是采样状态;一种是保持状态。
2. 什么叫采样、采样率、量化、量化单位?12位D/A 转换器的分辨率是多少? [解答]
采样:按照相等的时间间隔t 从电压信号上截取一个个离散的电压瞬时值。
采样率:从电压信号上截取一个个离散地电压瞬时值的频率,与t 相关,t 越小,采样率越高。
量化:将采样所得的实际值按照分层等将实际值转换成使用的数字量。
量化单位:每个分层所包含地最大电压值与最小电压值之差为1伏,被称为量化单位。
12位D/A 转换器地分辨率是FSR FSR %0244.04096/1=⨯。