计算机原理及系统结构

《计算机原理及系统结构》

一、单项选择（每小题有四个备选答案，只有一个是正确的）

1. 透明性是指( A )。A.某一事物或属性实际存在,但从某种

2. 设置“相关专用通路”解决通用寄存器数相关问题的代价是( D )。 D.增加设备

3. 为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的办法是采用( B )。B.堆栈

4. EPROM是指(D)。

A. 读写存储器

B. 只读存储器

C. 可编程的只读存储器

D. 光擦除可编程的只读存储器

5. 用某个寄存器中操作数的寻址方式称为(B)寻址。B.间接

二、填空题

1. 数据表示的确定属于(),数据通道宽度的确定属于()。

2.机器最大速率是指（），“一次重叠”方式的吞吐率比顺序方式提高（）。

3. 在流水线相关处理中,采用异步流动会产生()和()。

4. 运算器的两个主要功能是算术运算和逻辑运算。

5.指令通常由操作码，地址码两部分组成。

三、简答题

1. 软件和硬件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的。

答：（1）等效性：软件和硬件在逻辑功能上是等效的。

（2）软件的功能可用硬件或固件完成。

（3）硬件的功能也可用软件模拟完成。

（4）不等效性：软件和硬件实现的性能价格比不同，实现的难易程度不同。

2. 什么是中断源？简要说明中断分类的目的。

答：（1）中断源：引起中断的来源。

（2）中断分类目的：中断源很多，若都形成单独程序入口，则硬件复杂，代价大，故进行分类。

（3）中断分类方法：把性质相近的中断源归为一类。

3. 举例说明什么是部件级流水、处理机级流水和系统级流水。

答：（1）部件级流水是指构成处理机部件内各子部件之间的流水，如运算器内浮点加运算的流水（2）处理机级流水是指构成处理机各个部件之间的流水，如取指、分析和执行操作的流水

（3）系统级流水是指系统的多个处理机之间的流水，如宏流水。

4.说明程序查询方式与中断方式各自的特点。

程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外国设备用来“主动”通知CPU,准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。

四、用256×4位的存储器芯片组成1KB RAM的存储器，试画出逻辑电路图。

微型计算机原理与接口技术(第5版)课后习题答案及问题墙

微型计算机原理与接口技术（第5 版） 课后答案及问题墙 第一章绪论 {崔文韬问}：课后习题第一题，二进制数与十进制数转换。 {崔文韬答}: 11001010B=202D,00111101B=61D,01001101B=77D,10100100B=164D。 {崔文韬问}：课后习题第二题，16 进制数与十进制数转换。 {崔文韬答}：12CH=300D，0FFH=255,3A8DH=14989D，5BEH=1470D {崔文韬问}：课后习题第三题，十进制数转化为二进制数和16 进制数。 {杨艺答}：25D=19H=00011001B，76D=4CH=01001100B，128D=100H=00000001 00000000B，134D=106H=00000001 00000110B { 杨艺答}：128D=80H=10000000B，134D=86H=10000110B {崔文韬问}：课后习题第四题，写出10 进制数的BCD 码 {杨艺答}：327D=（0011 0010 0111）BCD，1256D=（0001 0011 0101 0110）BCD {杨艺答}：1256D=（0001 0010 0101 0110）BCD {崔文韬问}：英文单词About 的ASCII 码 {沙猛答}：3935H {王金鑫改}:41H，62H，6FH，75H，74H {崔文韬问}：数字95 的ASCII 码 {王金鑫答}:39H，35H {崔文韬问}：课后习题第六题：10 进制数的原码、补码、反码 {杨艺答}： 【+42】原=00101010B=【+42】反=【+42】补 【-42】原=10101010B，【-42】反=11010101B，【-42】补=11010110B

微型计算机原理习题及解答

微机原理习题 1、微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同 答： 微型计算机系统：包括微型计算机的硬件系统和必要的系统软件。 微型计算机的硬件系统包括：微型计算机和外围设备。 微型计算机：主要是由微处理器（MPU）、存储器（ROM、RAM）、I/O接口、系统总线组成。 微处理器（MPU）：是用微电子技术将中央处理器（CPU）集成在一块芯片中制 成的超大规模集成电路（IC），从逻辑的角度看，其内部 主要包括：运算器（或称算术逻辑单元（ＡＬＵ））、控制 器和一定数量的寄存器组成。 2、控制总线传输的信号大致有哪几种 答：控制总线用来传输控制信号，协调各部件之间的工作；控制总线是双向的； 控制总线包括CPU送往存储器和输入／输出接口电路的控制信号，如读信号、写信号和中断响应信号等；控制总线还包括其他部件送到CPU的信号，比如，时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号等。 3、微型计算机采用总线结构有什么优点 答：采用总线结构的优越性主要表现在两个方面：①简化系统的设计，使CPU、RAM、ROM、I/O接口的设计简单化、标准化，使复杂的硬件系统变为面向总线的单一关系。②方便系统的硬件扩充——一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中。

4、简述8086 CPU的逻辑结构。 答：从逻辑功能上，8086分为两部分：总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)； 执行部件EU(Execution Unit)。其中，总线接口部件包括：地址加法器、段寄存器组、IP指针、指令队列缓冲器、和输入输出控制电路；执行部件包括：运算器、通用寄存器组、标志寄存器、和执行部分的控制电路。 5、 8086／8088 和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同这样的设计思 想有什么优点 答：传统的计算机都是按照下面3个步骤循环工作的： ①从指令指针所指的内存单元中取一条指令送到指令寄存器。 ②对指令进行译码，而指令指针进行增值，以指向下一条指令的地址。 ③执行指令。如果所执行的是转移指令、调用指令或者返回指令，则重 新设置指令指针的值，以指向下一条要执行的指令。 而8086/8088指令的执行是流水线方式，取指令和执行指令是并行工作的，工作效率大大提高，从而大大提高了CPU的执行速度。6、总线周期的含义是什么 8086／8088的基本总线周期由几个时钟组成如一个CPU 的时钟频率为10MHz，那么，它的一个时钟周期为多少一个基本总线周期为多少 答：为了取得指令或进行数据的传送，CPU的总线接口部件需要执行一系列的操作，这些操作所经历的时间叫一个总线周期。在8086／8088中，一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成，分别称为4个状态，即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。时钟周期是CPU的时序基本时间计量单位，它由计算机主频决定。如果8086的主频为10MHz，1个时钟周期就是100ns；1个最基本的总线周期是400ns 。7、在对存储器和I／O设备读写时，要用到IOR、IOW、

微机原理第五版6-10章习题解答

第6章习题解答（P271） ⒊依照编程方式的不同，ROM分为哪几类？各有何特点（重点说明E2PROM与FLASH存储器的区别）？ 解：依照编程方式的不同，ROM分为三类： ⑴掩膜型ROM（ROM），其特点是：用户将要写入芯片的数据提供给芯片生产商，在生产该芯片的最后一道掩膜工艺时，将数据写入芯片，用户以后只能读出不能写入； ⑵现场可编程ROM（PROM），其特点是：由于内部器件的一次性编程，不可再生特性，所以用户只可在现场一次性对芯片编程，不能更改； ⑶可改写的ROM（EPROM），其特点是：用户可多次对其编程。其中用紫外线擦除再用电编程的EPROM，必须从用户板上拆下后用紫外线照射擦除，再用专用编程器对其进行改写，使用不方便，目前很少使用；可用电擦除的E2PROM，可在用户板上用电信号对其进行字节或全部擦除和改写，使用很方便；FLASH是一种新型的电擦除EPROM，它具有E2PROM的所有特性，还具有集成度高，速度快，成本低等特点，是目前使用最广泛的ROM存储器。 ⒍对下列RAM芯片组排列，各需要多少个RAM芯片？多少个芯片组？多少根片内地址线？若和8088 CPU相连，则又有多少根片选地址线？ （1） 1K×4位芯片组成16K×8位存储空间； 解：当用单片容量为1K×4的RAM组成总容量为16K×8的存储器时： ①需要的总芯片数为（16×1024/1×1024）×（8/4）=32（片） ②需要的芯片组数为16×1024/1×1024=16 （组） ③片内地址线数为log2(210)=10（根） ④芯片组选择地址线数为log2(16×210)-10=4 （根） （2） 8K×8位芯片组成512K×8位存储空间。 解：当用单片容量为8K×8位的RAM组成总容量为512K×8的存储器时： ①需要的总芯片数为（512×1024/8×1024）×（8/8）=64（片） ②需要的芯片组数为512×1024/8×1024=64 （组） ③片内地址线数为 log2(8×210)=13（根） ④芯片组选择地址线数为log2(512×210)-13=6 （根） ⒎某微机系统的RAM存储器由4个模块组成，每个模块的容量为128KB，若4个模块的地址连续，起始地址为10000H，则每个模块的首末地址是什么？ 解：根据题意，128KB模块的末地址为217-1=1FFFFH，所以各模块的首末地址分别为： 模块1首地址：10000H，末地址：10000H+1FFFFH=2FFFFH 模块2首地址：30000H，末地址：30000H+1FFFFH=4FFFFH

微型计算机原理及应用答案汇总

CH01微型计算机概述 习题与思考题 1．微型计算机由哪些部件组成？各部件的主要功能是什么？解答： 算术逻辑部件(ALU）微处理器累加器、 寄存器 （CPU） 控制器系统总线：AB、CB、DB （功能：为CPU和其他部件之间提供数据、地址微型计算机 和控制信息的传输通道） 微机系统输入/输出（I/O）接口：串/并行接口等 （功能：使外部设备和微型机相连） 存储器：只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM） （功能：用来存储信息） 操作系 统（OS）系统软件 系统实用程序：汇编、编译、编辑、调试程序等外围设备：打印机、键盘、CRT、磁盘控制器等 （注：CPU的功能－－①可以进行算术和逻辑运算； ②可保存少量数据； ③能对指令进行译码并执行规定的动作； ④能和存储器、外设交换数据； ⑤提供整修系统所需要的定时和控制； ⑥可以响应其他部件发来的中断请示。） 2． 8086/8088 CPU 由哪两部分组成？它们的主要功能各是什么？是如何协调工作的？解答： 总线接口部件(BIU）：负责与存储器、I/O端口传送数据 微处理 器 （CPU） 执行部件（EU）：负责指令的执行

协调工作过程：总线接口部件和执行部件并不是同步工作的，它们按以下流水线技术原则来协调管理： ①每当 8086 的指令队列中有两个空字节，或者 8088 的指令队列中有一个空字节时，总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。 ②每当执行部件准备执行一条指令时，它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者输入/输出设备，那么，执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期，完成访问内存或者输入/输出端口的操作；如果此时总线接口部件正好处于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。但有时会遇到这样的情况，执行部件请求总线接口部件访问总线时，总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中，此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作，然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。 ③当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问请求时，总线接口部件便进入空闲状态。 ④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于程序执行的顺序发生了改变，不再是顺序执行下面一条指令，这时，指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了。遇到这种情况，指令队列中的原有内容将被自动消除，总线接口部件会按转移位置往指令队列装入另一个程序段中的指令。 3． 8086/8088 CPU 中有哪些寄存器？各有什么用途？标志寄存器 F 有哪些标志位？各在什么情况下置位？解答： PF、CF。 标志寄存器 F 的各标志位置位情况：

微型计算机原理与接口技术(第5版)课后答案及问题墙

微型计算机原理与接口技术（第5版） 课后答案及问题墙 第一章绪论 {崔文韬问}：课后习题第一题，二进制数与十进制数转换。 {崔文韬答}:11001010B=202D,00111101B=61D,01001101B=77D,10100100B=164D。 {崔文韬问}：课后习题第二题，16进制数与十进制数转换。 {崔文韬答}：12CH=300D，0FFH=255,3A8DH=14989D，5BEH=1470D {崔文韬问}：课后习题第三题，十进制数转化为二进制数和16进制数。 {杨艺答}：25D=19H=00011001B，76D=4CH=01001100B，128D=100H=0000000100000000B，134D=106H=0000000100000110B {杨艺答}：128D=80H=10000000B，134D=86H=10000110B {崔文韬问}：课后习题第四题，写出10进制数的BCD码 {杨艺答}：327D=（001100100111）BCD，1256D=（0001001101010110）BCD {杨艺答}：1256D=（0001001001010110）BCD {崔文韬问}：英文单词About的ASCII码 {沙猛答}：3935H {王金鑫改}:41H，62H，6FH，75H，74H {崔文韬问}：数字95的ASCII码 {王金鑫答}:39H，35H {崔文韬问}：课后习题第六题：10进制数的原码、补码、反码 {杨艺答}： 【+42】原=00101010B=【+42】反=【+42】补 【-42】原=10101010B，【-42】反=11010101B，【-42】补=11010110B

微机原理课后作业答案(第五版)

第一章 6 [+42]原=00101010B=[+42]反=[+42]补 [—42]原=10101010B [—42]反=11010101B [—42]补=11010110B [+85]原=01010101B=[+85]反=[+85]补 [—85]原=11010101B [—85]反=10101010B [—85]补=10101011B 10、微型计算机基本 结构框图 微处理器通过一组总线（Bus ）与存储器和I/O 接口相连，根据指令的控制， 选中并控制它们。微处理器的工作：控制它与存储器或 I/O 设备间的数据交换； 进行算术和逻辑运算等操作；判定和控制程序流向。 存储器用来存放数据和指令，其内容以二进制表示。每个单元可存 8位（1 字节）二进制信息。 输入——将原始数据和程序传送到计算机。 输出一一将计算机处理好的数据以各种形式（数字、字母、文字、图形、图 像和声音等）送到外部。 接口电路是主机和外设间的桥梁，提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息 转换、地址译码、定时控制等各种功能。 总线：从CPU 和各I/O 接口芯片的内部各功能电路的连接，到计算机系统内 部的各部件间的数据传送和通信，乃至计算机主板与适配器卡的连接，以及计算 机与外部设备间的连接，都要通过总线（Bus ）来实现。 20 _______________________________ 13、8086有20根地址线 A19?A0,最大可寻址2 =1048576字节单元，即1MB 80386有32根地址线，可寻址232=4GB 8086有16根数据线，80386有32根数 据线。 第二章 微处理器 CPU 地址总线 存储器 I/O 接口 I/O 总线 I/O 设备 数据总线 控制总线