微机原理(第三版)第1章微型计算机基础概论
微机原理习题解答
(5)OR AL，［SI－80H］ (6)PUSH AX
(7)MOV AX，［2020H］ (8)JMP DWORD PTR ES：［SI］
3-3 指出下列指令的错误。
(1)MOV AL，BX (2)MOV CS，AX
1-4将下列十六进制数转换为二进制数、十进制数。
(1)8E6H (2)0A42H (3)7E.C5H (4)0F19.1DH
1-5将下列二进制数转换为BCD码。
(1)1011011.101 (2)1010110.001
1-6将下列BCD码转换为二进制数。
(1)(0010 0111 0011)BCD(2)(1001 0111.0010 0101)BCD
试画出存储器分段地址分配示意图，指出CS、DS、SS各段寄存器内容是什么?
2-23 解释什么是规则字、非规则字，8086 CPU对它们的存取各需要几个总线周期?
第三章 指令系统
3-1 指出下列指令的寻址方式。
(1)MOV BX，2000H (2)MOV BX，［2000H］
(3)MOV ［BP］，CX (4)MOV AL，［BX＋SI＋100H］
2-11 试画出在最小模式下，8086 CPU读、写总线周期时序图。
2-12 8086与8088相比有哪些不同?8086引脚BHE的作用是什么?其存储器组织为什么要由偶存
储体和奇存储体组成?
2-13 在最小模式下，8086的哪些引脚是分时复用的?哪些信号需要由系统进行锁存?
2-14 8086/8088内指令队列的作用是什么?其各自长度为多少?8086 CPU复位后，有哪些特
1-15已知补码如下，分别求出真值、原码、反码。
微机原理课后习题参考答案
微机原理课后习题参考答案第1部分微型计算机基础知识1.1 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？【解】微处理器：指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，伴随着大规模集成电路技术的迅速发展，芯片集成密度越来越高，CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。
微型计算机：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。
由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。
特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。
微型计算机系统：简称“微机系统”。
由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。
配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。
1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应该具备哪些主要功能？【解】CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点？【解】①简化了系统结构，便于系统设计制造；②大大减少了连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性；③便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口；④便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统的模块化；⑤便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作；⑥便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。
总线的逻辑电路有些是三态的，即输出电平有三种状态：逻辑“0”，逻辑“1”和“高阻”态。
1.4计算机总线有哪些，分别是什么？【解】总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组：①数据总线，一般情况下是双向总线；②地址总线，单向总线，是微处理器或其他主设备发出的地址信号线；③ 控制总线，微处理器与存储器或接口等之间1．5 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处？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？【解】数据总线（DB）为双向结构，数据在CPU与存储器或I/O 接口之间的传送是双向的，（数据既可以读也可以写），其宽度通常与微处理器的字长相同。
微机原理与接口技术课本
第1章微型计算机基础1.1 计算机中数的表示和运算1.1.1 计算机中的数制及转换在微型计算机中，常见和常使用的数制♦十进制♦二进制♦八进制♦十六进制等。
1.十进制十进制计数特征如下：♦使用10个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9♦基数为10♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢十进一决定其实际数值。
任意一个十进制正数D，可以写成如下形式：(D)10＝D n-l³10 n-1 +D n-2³10 n-2 +…+D l³101+D0³100+D—l³10 -1+D-2³10-2+²²+D-n³10-n2.二进制在二进制计数制中，基数是2，计数的原则是“逢2进1”。
特征如下：♦使用两个不同的数码符号0和l♦基数为2♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢二进一决定其实际数值。
任意一个二进制正数B，可以写成如下形式：(B)2＝B n—l³2 n-1 +B n—2³2 n-2+…+B l³21+B0³20+B—l³2 -1+B-2³1-2+²²+B-n³1-n十进制TO二进制把十进制整数转换成二进制整数通常采用的方法是“除以2取余数”。
把十进制小数转换成二进制小数所采用的规则是“乘2取整”。
在计算机中，数的存储、运算、传输都使用二进制。
[例 1-2] 将十进制小数0.6875转换成二进制小数3．八进制在八进制计数制中，基数是8，计数的原则是“逢8进1”。
特征如下：♦使用8个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7♦基数为8♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢八进一来决定其实际数值。
任意一个八进制正数S，可表示为：(S)8＝S n—l³8 n-1+S n—2³8 n-2+²²+S1³8 1+S0³8 0 +S—l³8–1+²²+S-m³8-m转换: 将十进制整数转换成八进制整数的方法是“除以8取余数”。
精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章
微机原理及接口技术
本课程的内容 以8086/8088 CPU构成的微机系统为例，介绍微机系统的组
成、工作原理。 为实现特定的任务，如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课？
通过本课程的学习，希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机（微机） 2. 初步掌握(或了解)以下技能： 根据工程需要，选择合适的微处理器(或单片机)，通过增加适 当的外围芯片，构成应用系统，使它们能够按照设计意图稳定、 可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
13
Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
24
1.2 微处理器概述 二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机 军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学 计算机学院
48
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20，结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
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1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
微机原理及应用 第一章 计算机基础知识
× 0.6225
×
1.250 2
1 (b-1)
×
0.5 0 2
0 (b-2)
1.0
1 (b-3)
• 0.625 = 0.101B
2. 0.625转换成十六进制数 0.625 × 16 = 10.0 0.625 = 0.AH
3. 208.625 转换成十六进制数 208.625 = D0.AH
（三）二进制与十六进制数之间的转换
第一章 计算机基础知识
1-1 计算机运算基础 1-2 计算机发展与组成 1-3 单片机与嵌入式系统
1-1 计算机运算基础
1-1-1 数制及其转换 1-1-2 计算机中数的表示法 1-1-3 计算机中数的运算方法 1-1-4 计算机中的编码系统
1-1-1 数制及其转换
数制（即计数制）是计数的规则、计数的方式。 进制（即进位计数制）是按不同的进位规则(方式) 计数的 数制。
+0 +0 +0
1
+1 +1 +1
… … ……
127 +127 +127 +127
128 - 0 - 127 -128
… … ……
254 -126 - 1 - 2
255 -127 - 0 - 1
0~255 -127 -127 -128
~+127 ~+127 ~+127
1-1-3 计算机中数的运算方法
• 24=16 ，四位二进制数对应一位十六进制数。 • 举例：
• 3AF.2H = 0011 1010 1111.0010 = 1110101111.001B 3 A F2
• 1111101.11B = 0111 1101.1100 = 7D.CH 7DC
微机原理课后习题答案
第1章计算机基础知识三、简答题1．微型计算机的基本组成？答：以微型计算机为主体，配上相应的系统软件、应用软件和外部设备之后，组成微型计算机系统。
(微型计算机+软件系统，也可）2．简述冯.诺依曼型计算机基本思想？答：冯.诺依曼型计算机是由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备组成的。
其中，运算器是对信息进行加工和运算的部件；控制器是整个计算机的控制中心，所以数值计算和信息的输入，输出都有是在控制器的统一指挥下进行的；存储器是用来存放数据和程序的部件，它由许多存储单元组成，每一个存储单元可以存放一个字节；输入设备是把人们编写好的程序和数据送入到计算机内部；输出设备是把运算结果告知用户。
（写出主要内容，即可）3．什么是微型计算机？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
（只要答出五大组成部分即可）4．什么是溢出？答：溢出就是在运算中，使用已经确定的二进制位数，没有办法表示运算结果。
二、简答题1.在内部结构中，微处理器主要有哪些功能部件组成？答：1) 算术逻辑部件 2) 累加器和通用寄存器组3) 程序计数器 4) 时序和控制部件（意思相近即可）2. 微处理器一般应具有哪些功能？答：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完成规定的操作 4)能和存储器、外部设备交换数据5)提供整个系统所需的定时和控制 6)可以响应其他部件发来的中断请求3. 什么是总线周期？答：CPU使用总线完成一次存储器或I/O接口的存取所用的时间，称为总线周期，一个基本的总线周期包含4个T状态，分别称为T1、T2、T3、T4。
（意思相近即可）？2.中断服务程序结束时，。
RET应该可以使中断服务程序返回主程序，但因为RETF是子程序返回指令，它只从堆栈中恢复CS和IP，而不能使状态字PSW得以恢复，所以不能使断点完全恢复，对源程序的继续执行造成不良影响。
(回答可以返回2分，出现的问题3分，意思相近即可)3.写出把首地址为 BLOCK1) MOV BX,OFFSET BLOCK+6 2) LEA BX,BLOCK 3) LEA BX,BLOCKMOV DX,[BX] MOV DX,[BX+12] MOV SI,12MOV DX,[BX+SI]4. 设BX=134AH，BP=1580H，DI=0528H，SI=0234H，DS=3200H，SS=5100H，求在各种寻址方式下源操作数的物理地址。
微机原理及应用第一章
-2n-1≤X＜0（mod 2n） 2n＋ X
注意：± 0的原、反码皆有两个，而补码只有一个； -128的原、反码无法表示，但其补码即为-0的原码。
第1章
计算机基础
小结
1. 三种编码的最高位都是表示符号位。 S=0，真值为正数，其余位为真值； S=1，பைடு நூலகம்值为负数，须按一定规律求出真值。
2. 对正数，三种编码都是一样的，即[x]原=[x]反=[x]补。 对于负数，三种编码不同。 原、反和补码的实质是解决负数在机器中表示的三种不同编码方法。 3. 当n=8时，机器所能表示的： 原码范围：-127～+127， -2n-1+1 ～ 2n-1－1 反码范围：-127～+127， -2n-1+1 ～ 2n-1－1 补码范围：-128～+127， -2n-1 ～ 2n-1－1
原码的优点： 简单易懂、与真值转换方便。 缺点： 不便于计算（首先判符号，再决定用加或减）
例1-5 设机器字长为n=8时，试求+0、+6、+127、-0、6、-127 的原码 解： [+0]原=00000000 [-0]原=10000000 [+6]原=00000110 [-6]原=10000110 [+127]原=01111111 [-127]原=11111111 正数：原码与相应的二进制数完全相同； 负数：二进制数的最高位一定是“1”，其余各位是该 数的绝对值。 零： 有正零和负零之分
1、微型计算机 微型计算机： CPU、存储器、输入和输出接口电路和系统总线
DB数据总线 存储器
AB地址总线 CB控制总线
I/O接口
CPU
图1-3 微型计算机
2、微处理器(CPU) 作用 具有运算与控制功能，指挥整个计算机协调工作
(完整版)微机原理答案1
第 1 章微型计算机系统概述习题参考答案1-1．微型计算机包括哪几个主要组成部分，各部分的基本功能是什么？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线组成。
CPU是微型计算机的核心部件，一般具有下列功能：进行算术和逻辑运算。
暂存少量数据。
对指令译码并执行指令所规定的操作。
与存储器和外设进行数据交换的能力。
提供整个系统所需要的定时和控制信号。
响应其他部件发出的中断请求；总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道，一般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及一组导线组成；存储器是用来存储数据、程序的部件；I/O接口是微型计算机的重要组成部件，在CPU和外设之间起适配作用。
1-2．CPU 执行指令的工作过程。
答：指令执行的基本过程：（1）开始执行程序时，程序计数器中保存第一条指令的地址，指明当前将要执行的指令存放在存储器的哪个单元。
（2）控制器：将程序计数器中的地址送至地址寄存器MAR，并发出读命令。
存储器根据此地址取出一条指令，经过数据总线进入指令寄存器IR。
（3）指令译码器译码，控制逻辑阵列发操作命令，执行指令操作码规定的操作。
（4）修改程序计数器的内容。
1-3．果微处理器的地址总线为20 位，它的最大寻址空间为多少？答：220=1048576=1MB1-4．处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系？答：微处理器是微型计算机的核心部件。
微处理器配上存储器、输入/输出接口及相应的外设构成完整的微型计算机。
以微型计算机为主体，配上系统软件和外部设备以后，就构成了完整的微型计算机系统。
1-5．下面十进制数分别转换为二进制、八进制和十六进制数：128，65535，1024答：128，二进制：10000000B，八进制：200O，十六进制：80H65535，二进制：1111111111111111B，八进制：177777O，十六进制：FFFFH1024，二进制：10000000000B，八进制：2000O，十六进制：400H1-6．下面二进制数分别转换为十进制及十六进制数：1011.1010B，1111101.11 B答：1011.1010B，十进制：11.625，十六进制：B.AH111101.11B，十进制：125.75,十六进制：7D.CH1-7．(5487)10＝（0101010010000111）BCD＝1010101101111 B1-8．设字长为8 位，请写出下列数的原码、反码、补码和移码：15，－20，－27/32 答：[+15]原=00001111，[+15]反=00001111，[+15]补=00001111，[+15]移=10001111 [-20]原=10010100，[-20]反=11101011，[-20]补=11101100，[-20]移=01101100 [-27/32]原=1.1101100，[-27/32]反=1.0010011，[-27/32]补=1.0010100，[-27/32]移=0.0010100第 2 章微型计算机系统的微处理器习题参考答案2-1．086／8088 CPU 的功能结构由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？答：8086/8088 CPU 的功能结构由以下两部分组成：总线接口单元BIU（Bus Interface Unit），执行部件EU （Execution Unit）。
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：?微型计算机原理及应用?课后习题答案】=txt＞第一章1.1解释题(1)微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器( cpu ),叫做微处理器.(2)微型计算机【解答】以微处理器为根底,配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机,叫做微型计算机.(3)微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成.即由微型计算机、配以相应的外部设备(如打印机、显示器、键盘、磁盘机等),再配以足够的软件而构成的系统.(4)单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路,再配上相应的外设(如小键盘、led显示器等)和固化在rom中的监控程序等, 安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机.(5)运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件,主要由alu (arithmetic and logic unit, 算术逻辑部件)、通用存放器、标志存放器等组成.(6)地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时,传送内存及外设端口地址的一组信号线.地址总线的条数多少决定了cpu的寻址水平.⑺数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时,所用的一组数据信号线.它决定了cpu 一次并行传送二进制信息的位数, 反映出cpu的字长〞这个重要性能指标.(8)限制总线【解答】限制总线是在cpu与外部部件之间传送限制信息(如读/写命令、中断请求命令等)的一组信号线.1-2单片机应包括哪些根本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器,有的还包括a/d、d/a转换器等.其主要应用于智能化仪器仪表及工业限制领域.1-3按图1-11和图1-12,写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程. 【解答】1）i p的值〔002h〕送入地址存放器ar；2）i p的内容自动加1,变为003h ；3）a r将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中002h单元；4〕微处理器给出读命令；5〕所选中的002h单元内容04h送上数据总线db ;6〕数据总线db上的数据04h送到数据存放器dr;7〕因是取指操作,取出的是指令操作码04h,即由dr送入指令存放器ir ；8〕 ir中的操作码经指令译码器id译码后,通过pla发出执行该指令的有关限制命令.指令操作码04h经译码后cpu知道这是一条把al内容和立即数12h相加的指令.立即数12h在指令的第二字节中,那么执行第二条指令就是从内存中取出指令的第二字节送alu的i2端、把al的内容送到i1端,并在alu中做加法运算,然后把运算结果通过alu的o端再送到al中.1）ip的值〔003h 〕送入地址存放器ar ；2）i p的内容自动加1,变为004h ；3）a r将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中003h单元；根底知识所选中的003h单元内容12h送上数据总线db;db上的数据12h送到数据存放器dr；由指令操作码的译码可知,指令要求把第二字节的数据送入alu进行运算,那么dr上的数据12h通过内部总线送到alu的i2端；8〕将al中的内容送到alu的i1端；9〕在alu中作加法、然后将运算结果通过内部总线送回到al中.到此第二条指令执行完毕.1-4计算题【解答】(1)(17,562) 102(2)(1101011011.10101) 210⑶(1000) 1016⑷(10000) 1016(5)(3f9) 1610(6)(1101011011.10101) 216(7)(5d7.5c)16 2(8)(497.72) 10bcd那么该数的十进制表示为+0.82421875 .-23+127-150 (10)按上题浮点格式,所能表示的最大正数为( 1-2) *2,最小负数为-2,最小绝对值为-150 2.(11)十进制+123的补码为01111011 ,十进制-123的补码为10000101 . .・［+123］原=01111011［+123］反=01111011.•・［+123］补=01111011・•・［-123］原=11111011［-123］反=10000100.•・［-123］补=10000101(12)十进制数+0,99609375 的补码为：［+0.99609375］补=0.11111111十进制数-0.99609375 的补码为：［-0.99609375］补=1.00000001 (13)x=0.110001,y=-0,001001, 那么［x］补=0.110001［y］补=1.110111・ .・［x+y］补=凶补+［y］补=0.110001+1.110111=0.101000 (14)x=0.101100,y=-0.100111, 那么 = ［x］补=0.101100［y］补=1.011001［-y］=0.100111・•・［x-y］补=［x］补+［-y］补=0.101100+0.100111=1.010011 (15)x=0.1001, y=0.1101,贝U= ［x］补=0.1001［y］ =0.1101.二［x+y］补=凶补+［y］补=0.1001+0.1101=1.0110 (有溢出) (16)x=-1110 , y=-1100 ,那么［x］补=1.0010[y]补=1.0100[x+y]补=凶补+[y]补5)6)7)第二章微处理器结构2-1解释题⑴ad0~ad15双重总线【解答】双重总线就是采用分时的方法复用总线. 8086cpu在每一个总线周期的t1时,ad0~ad15用作地址总线传输地址信号,而在总线周期的其它t状态为数据总线,用作传输数据.(2)逻辑地址【解答】在程序中所涉及的地址叫做逻辑地址.逻辑地址由两局部组成,(3)物理地址【解答】信息在存储器中实际存放的地址叫做物理地址.物理地址二段基址*16+段内偏移地址.⑷溢出【解答】带符号数的运算结果超出计算机所能表示的数值范围称为溢出〞.(5)指令【解答】限制计算机完成某一个根本操作的命令(如：传送、力口、移位、输出、输入等)叫做指令.(6)等待周期tw【解答】当被选中进行读写的存储器或i/o设备,无法在总线周期规定的t状态内完成数据的读写操作时,就由该存储器或外设向cpu的ready引脚发一个低电平信号,请求延长总线周期,等待它们的读写操作完成.8086cpu受到该请求后,就在t3和t4之间插入一个等待周期tw (tw也以时钟周期为单位),参加tw的个数取决于ready的持续时间.在tw期间,总线上的状态一直保持不变.(7)空闲周期ti【解答】在两个总线周期之间,当总线上无数据传输操作时,那么系统总线处于空闲状态,此时即执行空闲周期ti, ti也以时钟周期t为单位,至于到底插入多少个ti与8086cpu执行的指令有关.(8)指令的寻址方式【解答】所谓指令的寻址方式是指在指令中操作数的表示方式.2-2扼要说明eu和biu的功能【解答】eu从biu的指令队列中获得指令,然后执行该指令,完成指令所规定的操作,eu不与外部总线相联系.biu同外部总线连接为eu完成所有的总线操作,并在工地址加法器中形成20位内存物理地址.2-3写出存放器ax、bx、cx、dx、si、di的隐含用法【解答】ax :乘除法指令中用作累加器、i/o指令中作为数据存放器.al还在bcd指令和xlat指令中作累加器.bx；间接寻址时,作为地址存放器和基址存放器.在xlat指令中用作基址存放器.cx :串操作指令和100P指令时用作循环次数计数器. cl在循环和移位指令中用作循环和移位次数计数器.dx :字乘、字除指令中用作高字积、被除数高字辅助存放器. i/o指令间接寻址时作端口地址存放器.si ：间接寻址时,作为地址存放器和变址存放器、串操作时的源变址存放器. di：间接寻址时,作为地址存放器和变址存放器、串操作时的目的变址存放器. 2-4写出8086cpu的标志存放器中三个限制位的功能【解答】df:方向标志.决定在进行串操作时,每执行一条串操作指令,df=0时对源、目的操作数地址的修正是递增、df=1时是递减.if：中断允许标志.表示目前系统是否允许响应外部的可屏蔽中断请求.if=1时允许、if=0时不允许.tf：陷阱标志.当tf=1时,是单步工作方式" 常用于程序的调试. 微处理器每执行完一条指令便产生一个内部中断,转去执行一个中断效劳程序,可以借助中断效劳程序来检查每条指令的执行情况.tf=0是连续工作方式工程序连续执行.2-5说明段存放器的作用【解答】8086cpu内部数据通道和内部存放器均为16位,而8086cpu的地址线有20条,可以寻址1mb空间.为了寻址1mb地址,cpu引入了分段〞治理的概念,把可直接寻址的1mb内存空间分成了筹划能够作段〞的逻辑区域,每个段的最大物理长度为64k,段存放器就是用来存放段的16位起始地址的.8086 cpu有4个段存放器cs、ds、es、ss ,分别用来存储代码段、数据段、附加数据段、堆栈段的起始地址.2-6执行如下指令后,标志存放器中各状态位之值mov ax , 32c5hadd ax , 546ah【解答】根据运算结果分析,各状态位之值：cf=0 pf=0 af=1 zf=0 sf=1of=1⑵ mov ax , 0e453hadd ax , 0c572h根据运算结果分析,各状态位之值：cf=1 pf=1 af=0 zf=0 sf=1of=0【解答】8086cpu工作于最小模式时,用于构成小型的单处理机系统,而工作于最大模式时用于构成多处理机和协处理机系统.这两种模式的主要区别是最大模式系统的限制总线增加了一片专用的总线限制器芯片8288.(1)2-8说明8086系统中内存储器的物理地址的形成过程.【解答】8086cpu存储器物理单元的20位物理地址是通过将16位的段基址〞左移4位和16位的段内偏移地址〞在？ 20位地址加法器中相加得到的. 段基址〞存放在段存放器cs、ss、ds、es中,而段内偏移地址〞由sp、bp、si、di、ip、bx以及上述存放器的组合而形成.2-9有一双字87654321h的地址为30101h ,画出其在字节编址的内存中的存放情况.【解答】2-10说明8086的指令周期、总线周期和时钟周期的区别和关系.【解答】执行一条指令所需要的时间称为指令周期,不同的指令周期是不等长的.在取指令过程中以及执行指令时取操作数或存运行结果,都要通过总线,因此一个总线周期中可能由一个或几个总线周期组成.cpu从存储器或输入输出端口存取一个字节或字的时间叫做总线周期.8086cpu的总线周期至少由4个时钟周期组成,分别以t1、t2、t3、t4表示.时钟周期是cpu的时间基准,由计算机的主频决定.例如8086cpu的主频为5mhz ,那么一个时钟周期为1/(5*106)=0.2*10-6s=0.2?s=200ns2-11根据8086 i/o的读写时序图,答复下歹U问题：(1)地址信号在哪段时间内有效？【解答】在读写总线周期的t1时间内有效.⑵读与写操作的区别？【解答】读总线周期中,数据在进入t3状态时才出现在复用总线上, 而在写周期中数据在t2状态时就出现在复用总线上.(3) i/o读写时序同存储器读写时序的区别？读写操作时,m/io为高电平；而进行i/o端口读写操作时m/io为低电平.(4)什么情况下需要插入等待周期tw ?【解答】当内存或i/o端口存取速度慢,无法在cpu的总线周期内完成相应操作时,需要插入一个或几个等待周期tw ,以延长相应总线周期.2-12扼要说明80286同8086的主要区别.【解答】80286是一种高性能的16位微处理器,片内集成有存储管理和保护机构,能用四层特权支持操作系统和任务的别离,能可靠地支持多用户和多任务系统.它的实地址方式兼容了8086的全部功能,同时它增加了保护虚地址方式. 80286有24条地址线,在实地址方式下只使用20条地址线,有1mb的寻址水平；在保护虚地址方式下,使用24条地址线,有16mb寻址水平,它能将每个任务的230字节(1gb )的虚地址映射到224字节的物理地址中去.80286的内部由地址部件au、指令部件iu、执行部件eu和总线部件biu四大局部组成,和8086的eu与biu组成相比,四个部件的并行操作,进一步提升了吞吐率、加快了处理速度.2-13扼要说明80486同80386的主要区别.【解答】80486是继80386之后新的32位微处理器,同80386相比,在相同的工作频率下,其处理速度提升了2~4倍.80486采用了rise (精简指令系统计算机)技术,降低了执行每条指令所需要的时钟数；80486采用了与80386不同的突发式总线技术,有效地解决了微处理器同内存之间的数据交换问题；80486内部集成了fpu (浮点部件)和cache (超高速缓冲存储器),cpu和fpu、cpu和cache 之间都采用高速总线进行数据传送,使其处理速度得到极大 的提升. 80486的在体系结构上除沿用 80386的总线接口部件biu 、指令预 取部件ipu 、指令译码部件idu 、执行部件eu 、存储器治理部件su 和pu 、限制部件外,为提升性能又增加了高速缓存部件 cache 、高 性能浮点处理部件fpu o2-14扼要说明pentium 同pentium pro 的主要区别.〔略〕2-15扼要说明pentium mmx 的特点.〔略〕2-16扼要说明pentium n 同pentium 田的特点.〔略〕第三章8086微处理器的指令系统3-1指出以下各指令中源操作数和目的操作数的寻址方式,并说明 操作数的类型〔注：字节数据或字数据〕(1) mov si , 1000h(2) mov bl , [1000h](3) mov [bx+0100h] , cx(4) mov byte ptr [bp] [si] , 100(5) mov ax , [bx+di+0004h]【解答】源操作数目的操作数立即寻址直接寻址存放器寻址立即寻址基址加变址寻址3-2指出以下各非法指令的错误原因 存放器寻址存放器寻址基址寻 址基址加变址寻址存放器寻址操作数类型字类型字节类型字类型 字节类型字类型（1） mov al , bx【解答】源与目的操作数类型不一致.（2） mov cl , 200h【解答】源操作数太大了, cl 是8位存放器,能存储的最大数只能 到 ffh .（3） mov cs , ax【解答】不允许用传送指令给 cs 赋值.⑷ mov ds , 3000h【篇二：微机原理〔第三版〕课后练习答案】、选择题⑴ (2) ⑶ ⑷1.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 ——计算机数据处理水平的一个重要指标〕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,配置一内存和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〕底积小〔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_计算机数据处理水平的一个重要指标；构加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与其他部件之间传送数据、地址和限制信息_的公共通道；根据传送内容的不同可分成数据、地址、限制3种总线. p94.计算机中的数据可分为一数值型和非数值型_两类,前者的作用是_ 表示数值大小,进行算术运支等处理操作；房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.机器数是指一数及其符号在机器中加以表示的数值化一机器数的表示应考虑_机达数的范围、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,其中起限制作用的称为_功能码_供书写程序和描述命令抵用由称为_信息码_.p18 p19二、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.〔〕v3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小. 〔〕V2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.alu b,数据暂存器c.数据存放器d.eu限制电路2.以下不属于biu中的功能部件是〔〕.a.地址加法器b.地址存放器c.段存放器d.指令队列缓冲器a b3.堆栈操作中用于指示栈顶地址的存放器是〔〕.ba.ssb.spc.bpd.cs4.指令指针存放器〔ip〕中存放的内容是〔〕.ba.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〔〕.ba.0000h 〜ffffhb.OOOOOh 〜fffffh1620 c,O 〜2 d.O 〜26.8086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〔〕.ca.16kbb.32kbc.64kbd.1mb7.8086最大和最小工作方式的主要差异是〔〕.da.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_.p24 p262.8086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—.p324.8086的标志存放器共有_9_个标志位,分为_6_个_状态_标志位和_3_个_限制_标志位.p285.8086为访问1mb内存空间,将存储器进行分段治理；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_.p29 p20 p34 p356.逻辑地址为1000h:0230h时,其物理地址是_10230h_ ,段地址是_1000卜_ ,偏移量是_0230h_.7.时钟周期是指_cpu建本时间计量单位_,总线周期是指_一次总线操作时间-总如作是指_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_.p378.8086工作在最大方式时cpu弓I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套二.p38 p39 二、判断题2.从内存单元偶地址开始存放的数据称为规那么字. 〔〕V6.8086系统复位后重新启动时从内存地址ffff0h处开始执行.〔〕V四、简做题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〕？p262.什么是逻辑地址〔无符号32位二进制数〕,它由哪两局部组成〔段地址和偏移地址〕? 8086的物理地址是如何形成的〔物理地址二段地址*10h+偏移地址〕？p353.8086微机系统中存储器为什么要分段〔8086系统内的地址存放器均是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、紧密连接和别离〕? p344.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〕 ? p365.8086的最大工作模式〔8086、8087和8089通过总线限制器8288产生对总线的限制信号〕和最小工作方式〔8086直接产生总线限制信号〕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〕？p396.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.p417.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 o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.假设一个程序段开始执行之前,〔cs〕二33aoh , 〔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00130h00131h00134h 00135h4.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01250h01251h01252h01253h01254h3思考与练习题一、选择题1.存放器间接寻址方式中,要寻找的操作数位于()中.a.通用存放器b.内存单元c.段存放器d.堆栈2.以下指令中正确的选项是().a.mov al,bxb.mov cs,axc.mov al,cld.mov [bx],[si]3.以下指令中错误的选项是()o b c ca.mov ax,1234hb.inc bxc.srl ax,2d.push dx4.设(sp)=1010h ,执行pop ax后,sp中的内容为().ba.1011hb.1012hc.1ooehd.100fh5.给定(al)=80h , (cl)=02h ,指令shr al,cl执行后的结果是().b a.(al)=40hb.(al)=20hc.(al)=c0hd.(al)=e0h6.将ax清零并使cf位清零,下面指令错误的选项是().aa.sub ax,bxb.xor ax,axc.mov ax,0( 不影响fr)d.and ax,0oooh二、填空题1.计算机指令通常由_操作码字段_和_操作数字段_两局部组成；指令对数据操作时.根据数据的存放位道可否为立即数、存放器操作数、存储器操作数.2.寻址的含义是指_寻找操作数的过程_; 8086指令系统的寻址方式根据大类可分为百t作数有关的寻址方式、与i/o端口有关的寻址方式_；其中寻址速度最快的是_立即数寻址_.p54~p573.指令mov ax,es:[bx+o1ooh] 中,源操作数位于_物理地址为es*10h+bx+0100h 的存储单元；读取的是附加薮据es段的存储单元内容.4.堆栈是一个特殊的_存储器区域—其操作是以_2字节单元_为单位根据—先进后出_庶那么来处理；采用—sp—指向国顶地址,入隹时地址变化为_sp=(sp)-2_.p575.i/o端口的寻址有直接端口寻址和间接端口寻址两种方式；采用8位数端口地址(直接端口寻址)时,可访问的端口地址为_0~255_ ;采用16位数端口地址(间接端口寻址)时,可访问的端口地址为_0-65535_ . p57~ p58三、分析彳算题1、析如下指令的正误,对错误指令说明出错误原因并加以收正：(1)mov [1200],23h (2)mov 1020h,cx(3)mov [1000h],[2000h](4)mov ip,o00h(5)push al(6)out cx,al(7)in al,[80h] (8)mov cl,3300h(1)mov [1200],23h; 未指明数据类型mov byte ptr[1200],23h(2)mov 1020h,cx ; 立即数不能作为目标操作数mov [1020h],cx(3)mov [1000h],[2000h]; 两操作数不能均是内存单元mov byte ptr [1000h],2000h(4)mov ip,000h;ip 不能在mov 指令中出现jmp 000h(5)push al ;操作数必须是16位push ax(6)out cx,al ;cx 不能作为端口地址的间接访问存放器out dx,al(7)in al,[80h];直接端口地址写法错误in al,80h(8)mov cl,3300h ; 两操作数的数据类型不一致mov cx,3300h2.试分析如下程序段执行完后,bx的内容：817fhmov bx,1030h ;(bx)=1030hmov cl,3 ;(cl)=3shl bx,cl ;(bx)=8180hdec bx ;(bx)=817fh4思考与练习题一、选择题1.汇编语言程序中可执行的指令位于()中.ca.数据段b.堆栈段c.代码段d.附加数据段2.以下内容不是标号和变量属性的是().ba.段属性b.地址属性c.偏移属性d.类型属性3.dos功能调用中采用屏幕显示单个字符,其值保存在()存放器.ca.alb.ahc.dld.dh4.dos功能调用中,从键盘读取一个字符并回显的是().aa.01hb.02hc.09hd.0ah5.循环程序设计中,要考虑的核心问题是().da.循环的限制b.选择循环结构c.设置循环参数初始值d.修改循环控制参数6.对于宏指令和子程序,以下说法不正确的选项是().da.宏指令不能简化目标程序b.子程序可以简化目标程序,但执行时间长c.子程序在执行过程中由cpu处理d.宏指令在执行时要保护和恢复现场二、填空题1.汇编语言是一种面向_cpu指令系统_的程序设计语言,采用_指令助记符_表示操作码和操作数,用_符号地址_表示操作数地址.p822.汇编语言的语句可由_名字、操作符、操作数、注释_四局部组成; 其中_操作符_是必须具备旃.p833.机器指令是i旨_发送给cpu的命令_,在运行时由_cpu_执行；伪指令是发送给汇焉程序的命令 ,在汇编过程中由汇编词序进行处理；宏指令是指代表一段源程序,通常用于经常用到的一个程序段_场合.p87、p1074.子程序的根本结构包括_子程序说明、现场保护及恢复、子程序体、子程序返回等几个局部；字程序的参数传递有存放器、堆栈、存储器_等方法.p104、p1055.dos功能调用可完成对_完成对文件、设备、内存_的治理；bios 的主要功能是外设的限制；如系统加电自检、引导装兀及对键盘、磁盘、显示器、打印机、异步串行通信口等的限制.6.给定如下程序段,在每条指令的右边写出指令的含义和操作功能,指出该程序段完成的功能及运行结果：mov ax,0 ;ax=0mov bx,1 ;bx=1mov cx,5 ;cx=5lp: add ax,bx;ax=ax+bxadd bx,2 ;bx=bx+2loop lp;cx=cx-1; 假设cx 中0转lphlt ;停机⑴该程序段完成的功能是_?2n?1_ o05(2)程序运行后：(ax)=_36_ ; (bx)= _11_ ; (cx)= _0_ .【篇三：最新微机血疝与应用勺题参考答案(郑学坚)】列二进制数转换成十进制数和十六进制数① 11010111 ② 10101001参考答案：①215d , d7h ②169d , a9h2.设计算机字长为8位,求机器数e3h分别为有符号、无符号数时对应的值.参考答案：假设e3为有符号数,为-29d;假设e3为无符号数,为227d o3.写出以下字符所对应的ascii码(1)'0'(2) 'a'(3) 'a'参考答案：(1) 30h (2) 41h (3) 61h1.1为什么需要半加器和全加器？它们之间的主要区别是什么？参考答案：在做两个二进制数的加法时,右边第一位(最低有效位) 相加时不用考虑进位位,只要用半加器就可实现相加；除此位外, 其它各位相加都要带进位位相加,要用全加器电路.全加器的输入端有进位输入,而半加器没有.1.2用补码法写出以下减法的步骤：(1)0000 1111b - 0000 1010b = 0000 1111b + 1111 0110b = 1(舍去)0000 0101b = 5 d(2)0000 1100b - 0000 0011b = 0000 1100b + 1111 1101b = 1(舍去)0000 1001b = 9 d第2章作业2.1alu是什么部件？它能完成什么运算功能？试画出其符号.参考答案：alu是算术逻辑部件,它能完成二进制的加减乘除四那么运算,也能进行布尔代数的逻辑运算.2.4累加器有何用处？画出其符号.参考答案：累加器作为alu每次运行结果的暂时存储器,在cpu中起着存放中间结果的作用.除了能装入及输出数据外,还能使存储其中的数据左移或右移.2.5三态输出电路有何意义？其符号如何画？参考答案：三态输出电路能使输出电路与总线脱离,使总线结构具有公共通路的作用.2.6何谓l门及e门？它们在总结结构中有何用处？参考答案：l门即load限制端,是用以使存放器接受数据输入的控制门,又称装入门.e门即enable限制端,是三态输出门,用以使存放器中的数据输出至总线,又称三态输出门. l门和e门的运用可以保证数据在共用总线中有序传输互不干扰.2.8rom和ram各有何特点和用处？参考答案：rom为只能读出的存储器,可用以存放固定的程序和数据.由于半导体存储器技术的开展,目前出现了诸如flash rom 的存储器,它可读可写,并且掉电后写入的信息不丧失. rom通常用于固化生产厂家或开发者的程序或数据,用于启动计算机或限制计算机的工作.ram为可写入又可读出的存储器,可用以随时写入、改写或读出数据,也可用以写入随时有可能改变的用户程序. ram通常用于存储各种动态的输入输出数据、中间结果以及与外部存储器交换的数据或程序.2.10除地线公用处,5根地址线和11根地址线各可选多少个地址？参考答案：5根地址线可选25=32个地址；11根地址线可选211=2048个地址；2.11译码器有何作用？。
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器，有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12，写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值（002h）送入地址寄存器ar；2) ip的内容自动加1，变为003h；3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002h单元；4) 微处理器给出读命令；5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db；6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr；7) 因是取指操作，取出的是指令操作码04h，即由dr送入指令寄存器ir；8) ir中的操作码经指令译码器id译码后，通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
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微处理器
微处理器（简称μ P或MP），
使用单片大规模集成电路制成的，具有运算和控制功能的处 理器。 是各类型计算机的核心组成部分 目前各类计算机的中央处理器几乎都采用微处理器，但性能 和数量有所不同。 例如，Intel公司的Pentium CPU。
10
微处理器30多年的发展历程，头20年是Intel 时代。每隔7、8年，处理器位数就会有一个较大 的飞跃。如1971年第一片4位微处理器4004，1978 年16位处理器8086，1985年32位处理器80386。
8
微型计算机（Micro-Computer）简称微机，就 是指以微处理器（Micro-Processor）为核心，配 上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出 （I/O）接口电路以及系统总线所组成的计算机。 微型计算机的系统结构和工作原理和其他机型 一样都是符合冯· 诺依曼体系结构要求，由微处 理器、存储器、输入/输出接口及设备、总线所 组成。
存放程序、 数据、结果
17
地址总线
存储器 微处理器 （CPU）
数据总线
输入/输出 接口电路
外围 设备
控制总线
微型机的基本结构
18
微型计算机采用总线结构
总线：连接多个功能部件或多个装置的一组公共信号线。 内部总线：CPU内部各功能部件和各寄存器的连线。 外部总线：又称系统总线，即连接CPU、存储器和I/O接 口的总线。
容被覆盖。
34 34
内存储器的分类
按工作方 式可分为 随机存取存储器（RAM）
只读存储器（ROM）
35 35
输入/输出接口
接口是CPU与外部设备间的桥梁
I/O
CPU 接口
外 设
36 36
软件系统
软件：
为运行、管理和维护计算机系统或为实现某
一功能而编写的各种程序的总和及其相关资 料。
系统软件 操作系统 编译系统 网络系统 工具软件
权
数 值 十进制数
16
16
8
8
4
4
2
2
1
1
0.5
0
0.25
0.25
0.125
0.125
.0625
.0625
16 + 8 + 4 + 2 + 1 + 0 + .25 + .125 + .0625 = 27.4375
42
数 制 的 转 换
例4: 将下面给出的二进制数转换成十六进制的数
二进制数
十六进制数
DR
5
2
地址
3
4
数据
取指阶段示意
26
程序计数器, 自动加1
完成一个指令周期
算术逻辑 单元ALU 标志寄存器F
控制信号 „„ 定时与控制
1
PC 0010 0001 0000 1010
指令译码器ID
7
A
6
0000 1010 内部数据总线
通用寄存器组
指令寄存器
IR
AR
0010 0001 0010 0001 AB
1974
4 8
8
4004 8008
8080
0.2 0.3
0.5
三
四 五
1978 1982 1985 1989
1993 1995 1996 1997 1999 2001 2002 ？
16
32 32
8086/8088 80286 80386 80486
Pentium P/Pro P/MMX PII PIII P4 Itanium
ENIAC正在工作之中
6
ENIAC共有约18,000个电子管
7
计算机的发展
以计算机使用的基本电子元件作为划分依据，计算机的
发展经历了四个阶段。 （1946-1956） 计算机按其性能分类： 电子管 大型计算机/巨型计算机 （Mainframe Computer） （1957-1964） 中型计算机 晶体管 小型计算机（Minicomputer） （1965-1970） 微型计算机（Microcomputer） 单片计算机（Single-Chip 中小规模集成电路芯片 Microcomputer） 大规模超大规模集成电路芯片 （1971-今）
计算机的发展核心部件为CPU，因此本小节主 要以CPU的发展情况来分析微机的发展过程。
11
Intel 4004——世上第一块微处理器
12
代 一 二
发表 年份
字长
(bits)
型号
线宽 (m) 50 20
晶体管数 (万个)
时钟频率 (MHz) <1 2-4
速度 (MIPS) 0.05 0.5
1971 1972
2-3
1-2
0.6-0.8
2.9 13.4 27.5 120
330
4.77-10 8-16 16-33 25-66
60-200
<1 1-2 6-12 20-40
100-200
六
32
0.6 0.6 0.35 .25-.13 .18-.13
七
64
0.13
550 133-200 450 166-233 750 233-450 850 450-1200 1000 1300-2400 CPU:2.5K 800(20条指令/ Cache:30K 时钟周期)
单元内容 10110110
38F04H
内存地址
32 32
内存容量
内存容量：
所含存储单元的个数，以字节为单位
内存容量的大小依CPU的寻址能力而定
实地址模式下为CPU地址信号线的位数
33 33
内存操作
读：
将内存单元的内容取入CPU，原单元内容不
改变；
写：
CPU将信息放入内存单元，单元中原来的内
28
28
微处理器
微处理器简称CPU，是计算机的核心。 主要包括：
运算器 控制器 寄存器组
29 29
存储器
定义：
用于存放计算机工作过程中需要操作的
数据和程序。
30 30
有关内存储器的几个概念
内存单元的地址和内容
内存容量
内存的操作
内存的分类
31 31
内存单元的地址和内容
内存按单元组织 每单元都对应一个地址，以方便对单元 的寻址
软件
应用软件
37 37
1.2
计算机中的数制
数制 是人们利用符号来计数的科学方法。数制可以有很多 种，但在计算机的设计和使用上常用的则为十进制、 二机制、八进制和十六进制。 数制的基和权 数制所使用的数码的个数称为基，数制每一位所具有 的值称为权
38
数 制 的 转 换
十进制数转换成二进制代码的方法： 对于十进制数整数部分采用除2取余法
>300>Fra bibliotek00013
14
CPU实物图
15
微机工作过程
1、 微机的基本结构
冯· 诺依曼计算机的5个组成部分
运算器 控制器 存储器 输入 中央处理器 俗称: CPU
主机
计算机硬件 I/O设备
16
输出
运行程序, 输出结果
CPU 运算器 控制器
显示器、 打印机等
键盘、扫 描仪等 输入 设备
输出 设备 存储器
指令按其在存储器中存放的顺序执行； 由控制器控制整个程序和数据的存取以及 程序的执行。
20 20
冯 • 诺依曼机的工作过程
内存中的程序 CPU 取出 指令1 指令2 分析 获取操作数 执行 存放结果
程序计 数器PC
地址
┇
指令n
┇
操作数 21 21
微机工作过程
程序存储：将编写好的程序放入计算机的内存， 程序中的每条指令是按顺序存放的。 程序控制：控制器从存储器中一条一条地取出指 令、分析指令、根据不同的指令向各部件发出完 成该指令的控制信号。
4
第1章 微型计算机基础概论
主要内容：
理解微机系统的整体结构，工作过程； 各种常用记数制和编码以及它们相互间的转换； 无符号数的算术运算和逻辑运算； 带符号数的表示及运算； 带符号数运算中的溢出问题
5
§1.1 微型计算机系统
世界上第一台计算机ENIAC
17468个电子管， 60000个电阻， 10000个电容， 6000个开关， 30 吨 ， 占 地 160 平 方 米 ， 耗资45万美元， 5000次加法/秒
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。
微型机中目前主要采用的总线有：PC总线、ISA总线、 PCI总线等。 虽然总线的标准不同，但都包括三类总线： 地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）。 19
微机工作过程
存储程序原理
将计算过程描述为由许多条指令按一定顺 序组成的程序，并放入存储器保存
地址 20H 21H 22H 23H 24H 25H 26H …… 30H 内容 74H 0AH 34H 14H 53H 30H 43H ……
0000 1010
DR
2
地址
0000 1010 DB
5
数据
27
3
4
执指阶段示意
微机系统的组成
主机 硬件系统
外设
微机系统
CPU 存储器 输入/输出接口 总线
系统软件 软件系统 应用软件
0010 2 0000 0 0101 5 1010 A 0111 7 1110 E 0100 4