1-3微型计算机系统的组成、分类和配置
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行第一章微型计算机基础第一章微型计算机基础题 1-1 计算机发展至今，经历了哪几代？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。
题 1-2 微机系统由哪几部分组成？微处理器、微机、微机系统的关系是什么？答：1、微机系统分硬件和软件，硬件包括 CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口，软件包括系统软件和应用软件。
2 、微处理器是指微机的核心芯片 CPU ；微处理器、存储器和输入输出设备组成微机；微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。
题 1-3 微机的分类方法包括哪几种？各用在什么应用领域中？答：按微处理器的位数，可分为 1 位、4 位、8 位、32 位和 64位机等。
按功能和机构可分为单片机和多片机。
按组装方式可分为单板机和多板机。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到了广泛的应用。
单板机可用于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等。
题 1-4 微处理器有哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。
运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算；控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部分发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个系统的控制；寄存器用来存放经常使用的数据。
题 1-5 微处理器的发展经历了哪几代？Pentium 系列微处理器采用了哪些先进的技术？答：第一代 4 位或低档 8 位微处理器、第二代中高档 8 位微处理器、第三代 16 位微处理器、第四代 32 位微处理器、第五代 64 位微处理器、第六代 64 位高档微处理器。
Pentium 系列微处理器采用了多项先进的技术，如：RISC技术、超级流水线技术、超标量结构技术、MMX 技术、动态分支预测技术、超顺序执行技术、双独立总线 DIB 技术、一级高速缓冲存储器采用双 cache 结构、二级高速缓冲存储器达 256KB 或 512KB、支持多微处理器等。
(整理)第三节微型计算机的系统组成
项目三选购和维护一台计算机第三节微型计算机的系统组成【教学目标】⏹了解微机主机的组成⏹了解微机外存储器的分类及特点⏹了解微机输入设备的分类及特点⏹了解微机输出设备的分类及特点【教学时序】一、微型计算机的系统组成下图所示为一台多媒体微型计算机的系统组成，它包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱和耳机等。
1．主机微机的主机箱内一般安装着系统主板（包括CPU和内存等）、外存（软盘、硬盘和光盘）、总线扩展槽、输入输出接口电路（显示适配卡、打印适配卡、声音卡、视频卡和Modem卡）等。
（1）主板主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。
主板主要组成：■CPU插座■内存插槽■总线扩展槽■外设接口插座■串行和并行端口（2）CPU■CPU是微型计算机的心脏，主要包括运算器和控制器。
■微型计算机的处理功能是由CPU来完成的。
■CPU芯片决定了计算机的档次，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。
■CPU的主要性能指标有两个：字长和主频。
字长(位)：指CPU一次能处理的二进制数的位数。
CPU字长越长，性能越强。
PC机的字长，已由8088的准16位(运算用16位，I／O用8位)发展到现在的32位、64位。
主频(Mhz)：CPU工作的时钟频率，单位为MHz（兆赫兹）。
主频越高处理数据速度越快。
如Pentium III 800表示CPU型号为Pentium III，主频为800MHz。
Pentium 4 2.0G表示CPU型号为Pentium 4，主频为2.0GHz。
（3）内存（主存储器或主存）内存用于存放计算机当前正在运行的程序和数据，它可被CPU访问，直接与CPU交换信息。
其特点是：读写速度快，但容量较小，价格也较高。
内存储器目前大多采用半导体存储器，按功能分为RAM（Random Access Memory，随机存储器）和ROM（read only Memory，只读存储器）两类。
单片机原理及应用课后习题参考答案1~6章
第一章计算机基础知识1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。
1-6 写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：000，：：第二章 MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口（32条线）⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？答：⑴8052的存储器分为6个编址空间：①片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH；②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。
微型计算机原理
I/O设备 图1.1 微型计算机的系统组成
3.
4.
微处理器子系统 存储器 I/O设备和I/O接口 系统总线
系统总线
总线是指传递信息的一组公用导线 总线是传送信息的公共通道 微机系统采用总线结构连接系统功能部件 总线信号可分成三组
地址总线AB：传送地址信息 数据总线DB
并行打印机接口LPT2 串行通信接口COM2 并行打印机接口LPT1 SDLC通信接口 BSC通信接口 单色显示/打印机适配器 彩色图形适配器CGA 软盘适配器 串行通信接口COM1
DMA控制器1 中断控制器1 定时计数器 并行接口电路 DMA页面寄存器 中断控制器2 DMA控制器2 15 协处理器
BX称为基址寄存器（Base address Register）
常用做存放存储器地址
CX称为计数器（Counter）
作为循环和串操作等指令中的隐含计数器
DX称为数据寄存器（Data register）
常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址
第2章：（1）数据寄存器
AX称为累加器（Accumulator）
定堆栈段中的存储单元地址
内部结构
第2章：2. 指令指针寄存器
IP（Instruction Pointer）为指令指针寄存 器，指示主存储器指令的位置 随着指令的执行，IP将自动修改以指示下一 条指令所在的存储器位置 IP寄存器是一个专用寄存器 IP寄存器与CS段寄存器联合使用以确定下 一条指令的存储单元地址
进制的表示
二进制数用B或b结尾 十进制数可不用结尾字母，
也可用D或d结尾 十六进制数用H或h结尾
第二章
第三章 微型计算机系统
只读存储器（Read Only Memory ）简称ROM， 一般不能写入，即机器掉电，这些数据 也不会丢失。用于存放重复使用固定不 变的程序，典型的如ROM BIOS，用于存 放计算机启动所需指令。 另外，PROM为一次可编程ROM，EPRO M为可擦除可编程ROM。新型的FROM 为电可擦除可编程ROM。
声卡
投影机
实物投影机
外存储器
功能和特点：
外存储器用来存放需要永久保存的或相 对来说暂时不用的各种数据和程序。外存储 器不能被CPU直接访问，必须通过专门设备将 存储在外存中的信息先调入内存中才能为CPU 所利用。外存存取速度慢，但存储容量大， 价格低廉，而且大部分可以移动，便于不同 计算机之间进行信息交流。
内存一般采用半导体存储单元，包括随即
存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM ）和闪存和CMOS。
常见的几种内存条
随机存取存储器（Random Access Memory）简称RA M，信息既可以读取，也可以写入，当机器电源 关闭时，存于其中的数据就会丢失。负责临时存 放CPU处理的数据和处理这些数据的程序。 RAM可以分为动态RAM（DRAM）和静态RAM （SRAM），两者区别在于DRAM采用电容上的 电荷有无来表示1和0，所以需要定期刷新，而S RAM采用触发器的开关表示1和0，无需刷新， 速度比DRAM快。
常用输出设备：
微型计算机中常用的输出设备有显示器、 打印机、绘图仪、投影机等。
显示器
显示器由监视器和显示控制适配器（显示 卡）组成。显示器可以分为单色显示器和彩色 显示器两种。有CRT显示器和液晶显示器主要 性能指标为分辨率。目前常用显示器分辩率为 800 × 600、1024 × 768等。
《计算机原理与应用》习题(1-4章)
第1章微机系统导论1.2微处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有何联系与区别?答：微处理器是微型计算机的中央处理器，微型计算机是微型计算机系统硬件部分的核心部件。
微处理器是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件。
微型计算机又称主机，是指以微处理器为核心，配上存储器、输入／输出接口电路及系统总线所组成的计算机。
微型计算机系统是指以微型计算机为中心，配以相应的外围设备（如硬盘、显示器、键盘、鼠标等）、电源和辅助电路（统称硬件）以及指挥微型计算机工作的软件系统（如系统软件、应用软件）所构成的系统。
1.3微机硬件系统的组成部分包括哪几部分?目前流行的实际微机硬件系统一般都由哪些部件组成?答：微机硬件系统一般都是由主机板（包括CPU、CPU外围芯片组、主存储器RAM、BIOS芯片与总线插槽）、外设接口卡、外部设备（如硬盘、光驱、显示器、打印机、键盘、鼠标与调制解调器）以及电源等部件所组成。
目前流行的实际微机硬件系统一般包括CPU、主板、内存、显卡、声卡、显示器、硬盘、光驱、键盘、鼠标、音箱、调制解调器、机箱以及电源等。
1.7 一个最基本的微处理器由哪几部分组成？它们各自的主要功能是什么？答：一个最基本的微处理器由运算器、控制器和内部寄存器阵列3个部分组成。
运算器又称为算术逻辑单元（ALU），用来进行算术或逻辑运算以及位移循环等操作；控制器包括指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、可编程逻辑阵列（PLA），三者共同作用完成取指控制、执指控制等操作；内部寄存器阵列包括若干个功能的寄存器和寄存器组，用以存放对应的数据，供控制器和运算器使用。
1.11 试说明位、字节、字长的基本概念及三者之间的关系。
答：在计算机内部，程序和数据都是用0、1二进制代码的形式来表示的。
每一个二进制代码0或1就叫做1位（bit ）信息，8位二进制代码作为一个字节（Byte ），2个字节组成一个字（W ord ），字长表示计算机数据总线上一次能处理的信息的位数，1个字长=2个字节=16个位。
《微机接口与原理技术》第1章 习题参考解答
第1章习题参考解答1．填空和选择（1）运算器和控制器合在一起称为中央处理器，中央处理器和存储器、I／O接口、总线及电源合在一起被称为主机。
（2）计算机的软件一般分为两大类：一类叫系统软件软件，一类叫应用软件软件。
数据库管理系统属于系统软件软件，计算机辅助教学软件属于应用软件软件。
（3）用来管理计算机系统的资源并调度用户的作业程序的软件称为操作系统；负责将高级语言的源程序翻译成目的程序的软件称为编译程序。
（4）计算机系统中的存储器分为外存储器和内存储器。
在CPU执行指令时，必须将指令存放在内存储器中。
（5）计算机存储数据的最小单位是字节。
1 KB容量的存储器能够存储1024个这样的基本单位。
（6）在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通道称为总线。
就其传送的信息的性质而言，在公共通道上传送的信息包括控制和数据信息。
（7）采用2的补码形式表示的8位二进制整数，其可表示的数的范围为（A）。
A．－128～＋127 B．－2－127～＋2－127C．－2－128～2＋127D．－127～＋128（8）在定点数运算中产生溢出的原因是（C）。
A．运算过程中最高位产生了进位或借位B．参加运算的操作数超出了机器的表示范围C．运算的结果超出了结果单元的表示范围D．寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位（9）下列逻辑部件中，不属于运算器的是（A）。
A．指令寄存器B．ALUC．累加器D．状态条件寄存器2．说明微型计算机的基本硬件构成和各部分功能。
微型计算机硬件一般由微处理器、内存储器、外存储器、系统总线、接口电路、输入/输出设备等部件组成。
主要组成部件的功能和特点分析如下：（1）微处理器：是微型计算机的核心部件，由运算单元ALU、控制单元、寄存器组以及总线接口部件等组成，其功能是负责统一协调、管理和控制系统中的各个部件有机地工作。
（2）内存储器：用来存放计算机工作过程中需要的操作数据和程序。
可分为随机存储器RAM和只读存储器ROM。
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行
第一章 微型计算机基础题1-1 计算机发展至今，经历了哪几代？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。
题1-2 微机系统由哪几部分组成？微处理器、微机、微机系统的关系是什么？ 答：1、微机系统分硬件和软件，硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口，软件包括系统软件和应用软件。
2、微处理器是指微机的核心芯片CPU；微处理器、存储器和输入输出设备组成微机；微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。
题1-3 微机的分类方法包括哪几种？各用在什么应用领域中？答：按微处理器的位数，可分为1位、4位、8位、32位和64位机等。
按功能和机构可分为单片机和多片机。
按组装方式可分为单板机和多板机。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到了广泛的应用。
单板机可用于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等。
题1-4 微处理器有哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。
运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算；控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部分发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个系统的控制；寄存器用来存放经常使用的数据。
题1-5 微处理器的发展经历了哪几代？Pentium系列微处理器采用了哪些先进的技术？答：第一代4位或低档8位微处理器、第二代中高档8位微处理器、第三代16位微处理器、第四代32位微处理器、第五代64位微处理器、第六代64位高档微处理器。
Pentium系列微处理器采用了多项先进的技术，如：RISC技术、超级流水线技术、超标量结构技术、MMX技术、动态分支预测技术、超顺序执行技术、双独立总线DIB技术、一级高速缓冲存储器采用双cache结构、二级高速缓冲存储器达256KB或512KB、支持多微处理器等。
题1-6 何为微处理器的系统总线？有几种？功能是什么？答: 系统总线是传送信息的公共导线，微型计算机各部分之间是用系统总线连接的。
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• ③8284 时钟信号发生与驱动器 外接频 率为14.31818MHz的石英晶体，它可输出 供系统使用的14.31818MHz的OSC信号， 4.77MHz的CLK信号和2.387MHz的PCLK 信号
第1章 微型计算机基础
§1.3 微型计算机系统的组成、分 类和配置
• §1.3.1微型计算机的组成
• 微型计算机与一般计算机一样，由硬件和 软件组成
• 图1.5
• 1、微型计算机的硬件
• （1）CPU
• 运算器、控制器和寄存器
• 运算器 ALU
• 控制器由指令寄存器、指令译码器、控制 电路组成，能根据指令的要求，对计算机 的各个部件发出相应的控制信息，使它们 协调工作，从而完成对整个计算机的控制
• 8088准16位微处理器，时钟频率为 4.77MHz，有20条地址线，故可寻址220B
• 最小工作模式是单处理机模式，只允许 8088接于系统中
• 最大工作模式是多处理机方式，除8088外， 系统可配接8087
• ②8288总线控制器
• 最大模式 对内存和外设进行控制
• 最大模式是多处理机模式，需要协调主处 理机和协处理器的工作，并因负载较重需
后，便使外设投入使用
• 存储器扩充选件 • 用户设计的接口电路也可作为I/O选件插入
I/O扩展槽中ຫໍສະໝຸດ • ④8253 通道0是定时器，平均18.2次计时 1秒，用此来计算时钟的时间。通道1用于 动态存储器刷新的定时。通道2输出方波至 扬声器
• ⑤DMA 4个DMA通道 通道0用于动态存储 器刷新，通道2用于软盘与内存的DMA传送
• 通道3用于硬盘与内存间传送，通道1保留
• ⑥8259
• （2）ROM
• IBM PC及PC/XT的ROM容量为64KB，但 只用了40KB。地址F6000H~FDFFFH的 32KB固化BASIC解释程序。地址 FE000H~FFFFFH固化了BIOS
• （3）RAM
• （4）I/O接口电路
• 磁带机、键盘、扬声器等接口电路
• （5）I/O扩展槽 • 2、I/O接口选件 • 外设都有相应的接口电路，插入I/O扩展槽
• （2）存储器
• 主存（内存） 以存放数据和程序 半导体 存储器
• ①内存单元的地址和内容 • 一般一个字节给一个地址 • 图1.6
• ②内存操作 读 写 • ③内存分类 • ROM 如基本的I/O程序、BASIC解释程序、
用户编写的专用程序
• RAM • （3）输入/输出设备和输入/输出接口 • 程序、数据及现场信息要通过输入设备输
• 多板机——由主板和插在主板上的多个电 路板（如显卡、声卡、网卡）组成
• §1.3.3IBM PC及PC/XT的配置
• 以8088为CPU的微型计算机IBM PC及 PC/XT的主机和外设组成。主机采用主板 （系统板）
• 1、系统板
• 图1.8
• （1）微处理器及其支持芯片
• ①8088 8087
• §1.3.2微型计算机的分类
• 按功能和结构分为单片机（利用大规模集 成电路将微型计算机的三大组成部分—— CPU、内存、I/O接口集成在一片硅片上。 单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表 和家用电器中得到广泛应用）和多片机
• 单板机——将微型计算机的CPU、内存、 I/O接口安装在一块印制电路板上组成了单 板机，如实验机型
• 时序不一致
• 接口电路（I/O适配器）
• 微型计算机各部件之间是用系统总线连接 的。AB传送CPU发出的地址信息，是单向 总线。DB传送数据信息，双向，CPU即可 通过DB从内存或输入设备接口电路读入数 据，又可通过DB将CPU内部数据送至内存 或输出设备接口电路。CB传送控制信息， CB中每一根线的传送方向是一定的。CB作 为一个整体，用双向表示
入给微型计算机
• CPU计算的结果通过输出设备输出到外部 • 常用的输入设备有键盘、鼠标、数字化仪、
• 扫描仪、A/D变换器
• 常用的输出设备有显示器、打印机、绘图 仪
• 磁带、磁盘、U盘既是输入设备，又是输出 设备
• 外设种类很多，有机械式、电动式、电子 式
• 与CPU相比，工作速度较低
• 外设处理的信息有数字量、模拟量、开关 量，而计算机只能处理数字量
• 图1.7
• 2、微型计算机软件
• 软件是为了运行、管理和维护计算机而编 制的各种程序的总和。
• 软件和硬件是微型计算机不可分离的两个 重要组成部分
• 系统软件和应用软件（应用软件是用户为 解决各种实际问题而编制的各种程序）
• 系统软件又分为操作系统和系统应用程序 （如各种语言的汇编、解释、编译程序， 诊断和调试程序，文字、表格、图像处理 程序，服务性工具程序，数据库管理程序）