微型计算机原理与接口技术答案第三版.docx
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微型计算机原理与接口技术答案第三版
1思考与练习题
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.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（）。
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～+127B.-127～+128C.-128～+127D.-128～+128
5.大写字母“B”的ASCII码是（）。
B
A.41HB.42HC.61HD.62H
6.某数在计算机中用压缩BCD码表示为10010011，其真值为（）。
C
A.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_。
P8P5
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_。
P5P9
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；根据传送内容的不同可分成_数据、地址、控制_3种总线。
P9
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_。
P12
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。
P15P16
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_。
P18P19
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。
（）√
2.计算机中数据的表示范围不受计算机字长的限制。
（）×
3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小。
（）√
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。
（）×
（键盘与计算机通信采用ASCII码）
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？
P2~3
2.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？
P8~11
3.微型计算机系统软件的主要特点是什么？
包括哪些内容？
P11~12
4.计算机中常用的数制有哪些？
如何进行数制之间的转换？
P13~15
5.ASCII码和BCD码有哪些特点？
其应用场合是什么？
P19~20
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）25.8211001.1101B;19.DH;00100101.10000010BCD
（2）412.15110011100.0010B;19C.2H;040000010010.00010101BCD
（3）513.461000000001.0111;201.7H;010100010011.01000110BCD
（4）69.13601000101.0010;45.2H;01011001.000100110110BCD
2.将下列二进制数分别转换为十进制数和十六进制数。
（1）111001.10157.625D;39.AH
（2）110010.110150.8125D;32.DH
（3）1011.1101111.84375D;B.D8H
（4）101101.011145.4375D;2D.7H
3.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.211111011.00100001B;123.12890625D;123.12890625BCD
（2）127.1C100100111.000111B;295.06640625D;295.06640625BCD
（3）6A1.4110110100001.01000001B;1697.25390625D;1697.25390625BCD
（4）2DF3.410110111110011.01B;11763.25D;11763.25BCD
4.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=01100000;[96]反=01100000;[96]补=01100000
（2）31[31]原=00011111;[31]反=00011111;[31]补=00011111
（3）-42[-42]原=10101010;[-42]反=11010101;[-42]补=11010110
（4）-115[-115]原=11110011;[-115]反=10001100;[-115]补=10001101
5.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+19494D
6.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、$。
61H4BH47H2BH7FH20H0DH24H
2思考与练习题
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.ALUB.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.SSB.SPC.BPD.CS
4.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.0000H～FFFFHB.00000H～FFFFFH
C.0～216D.0～220
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.16KBB.32KBC.64KBD.1MB
7.8086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_。
P24P26
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_。
P32
4.8086的标志寄存器共有_9_个标志位，分为_6_个_状态_标志位和_3_个_控制_标志位。
P28
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_。
P29P20P34P35
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_。
P37
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_多处理器和单处理器系统_。
P38P39
三、判断题
1.IP中存放的是正在执行的指令偏移地址。
（）×
2.从内存单元偶地址开始存放的数据称为规则字。
（）√
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。
（）×
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。
（）×
5.总线操作中第1个时钟周期通常是取指周期。
（）×
6.8086系统复位后重新启动时从内存地址FFFF0H处开始执行。
（）√
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）？
P26
2.什么是逻辑地址（无符号32位二进制数），它由哪两部分组成（段地址和偏移地址）？
8086的物理地址是如何形成的（物理地址=段地址*10H+偏移地址）？
P35
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）？
P34
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）？
P36
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（多处理器和单处理器系统）？
P39
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。
P41
7.简述Pentium微处理器的主要特性。
P44
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（12120H~12120H+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5E7FH，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
00130H
0DAH
00131H
31H
00134H
7FH
00135H
5EH
4.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
01250H
‘G’
01251H
‘o’
01252H
‘o’
01253H
‘d’
01254H
‘!
’
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）？
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）？
P38
5思考与练习题
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.ISAB.I2CC.PCID.AGP
6.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。
P116
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_。
P116~117
3.总线宽度是指_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_。
P120
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。
P132
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_。
P133~134
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_。
P134
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）？
P116
2.PCI总线有哪些主要特点[P129
（1）~（6）]，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[P121]；PCI属于高端总线[P121]）？
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[P132
（1）~（4）]，应用在什么场合（高速视频或高品质画面的显示）？
P132
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）P133~134？
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）P134？
5.IEEE1394与USB两种串行总线各有什么区别（IEEE1394的设备采用内存编址方法；USB设备采用I/O通道编址方法）P138？
6.简述I2C总线的特点和工作原理（P139~141）。
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（P141本章小结）。
6思考与练习题
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不能直接访问的是（）。
D
A.CacheB.RAMC.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64Kx16，该存储器的地址线和数据线条数分别为（）。
C
A.16,32B.32,16C.16,16D.32,32
5.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_。
P144
2.RAM的特点是_通过指令可随机地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_。
P148
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_。
P144P165
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。
P167
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。
P146
三、判断题
1.SRAM比DRAM电路简单，集成度高，功耗低。
（×）
2.Cache的存取速度比主存快，但比CPU内部寄存器慢。
（√）
3.辅存与主存的相比，其特点是容量大，速度快。
（×）
4.CPU可直接访问主存和辅存。
（×）
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？
P45
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？
P148
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？
P156
4.半导体存储器在与微处理器连接时应注意哪些问题？
P157
5.计算机中为什么要采用高速缓冲存储器（Cache）？
P165
6.简述虚拟存储器的概念。
P165~P167
五、分析设计题
1.已知某微机系统的RAM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
2.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=24×210=16KB
（2）如果存储器由8Kx4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16Kx1位的DRAM芯片组成64Kx8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）
7思考与练习题
一、填空题
1.接口是指_外设与CPU通信的控制部件_，是_CPU与外设间传递信息的_中转站。
P172
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_。
P172、P175
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_（P176）_；后者的特点是_（P176）_。
P176
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。
P181
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。
P182
二、简答题
1.什么是接口，为什么计算机内一定要配置接口？
P172
2.微机的接口一般应具备哪些功能？
P174
3.什么是端口
（1），I/O端口的编址方式有哪儿种
（2）？
各有何特点（3），各适用于何种场合（4）？
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P177~P183。
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。
答案在P177~P183。
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）
答案在P177~P183。
6.简述在微机系统中，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：
答案在P182~P183。
8思考与练习题
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_。
P188~P189
2.进行DMA传输之前，CPU要对8237A_初始化编程_：
其主要内容有_（见P1968237A编程一般步骤）_。
P195~P196
3.8237A设置了_主清除命令、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。
P195~P196
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？
答案在P184~P184。
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？
答案在P190~P191。
3.8237A进行DMA数据传送时有几种传送方式？
其特点是什么
答:
单字节传送方式、字组方式、连续方式。
答案在P188~P189
4.8237A有几种对其DMA通道屏蔽位操作的方法？
答案在P193~P1194。
三、设计题
1.设置PC的8237A通道2传送1KB数据，请给其字节数寄存器编程。
解：
传送1KB（0400H字节）的字节数寄存器的初始值为03FFH。
通道2字节数寄存器的端口地址：
8237A的基地址+09H；清除字节指示器的端口地址：
8237A的基地址+0CH。
当8237A通道2传送1KB数据，对字节数寄存器初始化编程如下：
DMAEQU00H;设8237A的基地址为00H
;输出清除字节指示器命令
OUTDMA+0CH,AL;发清除字节指示器命令（指向16位字节数寄存器的低8位）
;字节数寄存器的初始化操作
MOVAL,0FFH;设置字节数寄存器低8位初始值
OUTDMA+09H,AL;写字节数寄存器低8位初始值
MOVAL,03H;设置字节数寄存器高8位初始值
OUTDMA+09H,AL;写字节数寄存器高8位初始值
2.若8237A的端口基地址为000H，要求通道0和通道1工作在单字节读传输，地址减1变化，无自动预置功能。
通道2和通道3工作在数据块传输方式，地址加1变化，有自动预置功能。
8237A的DACK为高电平有效，DREQ为低电平有效，用固定优先级方式启动8237A工作，试编写8237A的初始化程序。
DMAEQU00H;8237A的基地址为00H
;输出主清除命令
OUTDMA+0DH,AL;发总清除命令
;写入方式字:
通道0和通道1工作在单字节读传输,地址减1变化,无自动预置功能。
MOVAL,01101000B;通道0方式字
OUTDMA+0BH,AL;写入方式字
MOVAL,01101001B;通道1方式字
OUTDMA+0BH,AL;写入方式字
;写入方式字:
通道2和通道3工作在数据块（读）传输方式,地址加1变化,有自动预置功能。
MOVAL,10011010B;通道2方式字
OUTDMA+0BH,AL;写入方式字
MOVAL,10011011B;通道3方式字
OUTDMA+0BH,AL;写入方式字
;写入命令字:
DACK为高电乎有效,DREQ为低电平有效,用固定优先级方式,允许8237ADMA传送。
;（不扩展写，正常时序，禁止通道0地址保持不变，禁止存储器到存储器）
MOVAL,11000000B;命令字
OUTDMA+08H,AL:
写入823
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