微处理器原理及其系统设计 第一章答案
《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习题及答案
《微处理器与嵌入式系统设计》期末复习题及答案第一章嵌入式系统概述嵌入式系统的共性：特定的使用场合或工作环境，是某个大型系统的一部分，完成一个具体的功能，专用性强，应用于特定的平台；功耗低，且一般要求高实时性和高可靠性，系统程序一般都是固化在内存中，以提高运行速度和可靠性；功能单一，模块的设计和实现较为简单；人机交互界面简单；开发时往往有上位机和下位机或主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。
MCU：Micro Control Unit，嵌入式微控制器（俗称单片机），把CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O、中断系统、定时器/计时器、各种功能外设等资源集成到一个芯片上的微型计算机系统。
MPU：Micro Processor Unit，嵌入式微处理器。
MPU是由通用计算机中的CPU（微处理器）演变而来，可以理解为增强版的CPU，即不带外围功能器件。
ARM：是一家公司，也是一类技术和产品的统称。
ARM公司设计的芯片主要涉及嵌入式移动设备领域，指令集更加紧凑简单，功耗和成本更低，在移动消费电子领域占据着很大的市场份额。
嵌入式系统开发流程：需求分析、系统总体设计、系统软硬件设计、系统测试第二章ARM Cortex-M3内核与STM32微控制器ARM存储模式（2种）小端模式：数据的低字节存放在内存低地址处，数据的高字节存放在内存高地址处。
大端模式：数据的高字节存放在内存低地址处，数据的低字节存放在内存高地址处。
注意书上的相关例子！ARM指令集架构系统设计有两种方式：RISC（Reduced Instruction Set Computer）精简指令集计算机CISC（Complex Instruction Set Computer）复杂指令集计算机流水线技术：每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术，称为流水线技术。
ARM Cortex-M3微控制器采用的三级流水线：取指—译码—执行流水线的技术指标通常用吞吐率、加速比和效率三项指标来衡量。
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。
微机原理课后答案 (4)
微机原理课后答案第一章：计算机系统简介1.1 问题1.计算机硬件系统由哪些部分组成？2.什么是计算机软件系统？3.计算机的主要功能有哪些？1.2 答案1.计算机硬件系统由以下几部分组成：–中央处理器（CPU）–内存（Memory）–外部设备（包括输入设备和输出设备）2.计算机软件系统是指计算机系统中的各种软件程序的集合，包括系统软件和应用软件。
系统软件用于管理和控制计算机硬件系统的运行，例如操作系统、编译器、数据库管理系统等。
应用软件用于实现各种具体的应用功能，例如文字处理软件、图形设计软件、游戏等。
3.计算机的主要功能包括：–进行数据的输入、输出和存储。
–进行数据的处理和运算。
–运行各种软件程序，实现各种功能。
第二章：计算机的基本组成部分2.1 问题1.什么是计算机的存储器？2.什么是计算机的输入设备？3.什么是计算机的输出设备？2.2 答案1.计算机的存储器是指计算机中用于存储数据和程序的设备，包括主存储器和辅助存储器。
主存储器又称为内存，是计算机中用于存放程序和数据的临时存储区域，其容量相对较小但访问速度很快。
辅助存储器是用于永久性存储数据和程序的设备，例如硬盘、固态硬盘或者光盘。
2.计算机的输入设备是用于将外部数据或命令输入到计算机中的设备，常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
3.计算机的输出设备是用于将计算机处理后的结果或数据输出到外部的设备，常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
第三章：计算机的运算方法3.1 问题1.什么是计算机的算术运算？2.什么是计算机的逻辑运算？3.什么是计算机的数据转移？3.2 答案1.计算机的算术运算是指计算机对数字数据进行加、减、乘、除等运算的过程。
算术运算包括整数运算和浮点数运算。
整数运算是指对整数进行计算的过程，浮点数运算是指对带有小数部分的实数进行计算的过程。
2.计算机的逻辑运算是指计算机对逻辑数据进行与、或、非等运算的过程。
逻辑运算常用于判断和决策的场景，例如判断某个条件是否为真、执行不同的分支等。
微机原理答案第一章习题答案
微机原理答案第⼀章习题答案第⼀章习题1 什么是冯·诺依曼机？答：冯·诺依曼在1946 年提出了⼀个完整的现代计算机的结构雏型，它由5 个部分组成，即运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备。
运算器负责指令的执⾏；控制器的作⽤是协调并控制计算机的各个部件按程序中排好的指令序列执⾏；存储器是具有记忆功能的器件，⽤于存放程序和需要⽤到的数据及运算结果；⽽输⼊／输出设备则是负责从外部设备输⼊程序和数据，并将运算的结果送出。
1. 什么是冯.诺伊曼计算机1946年6⽉，美籍匈⽛利科学家冯·诺依曼（Johe Von Neumman）提出了“存储程序”的计算机设计⽅案。
按照这⼀原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。
特点：（1）采⽤⼆进制数形式表⽰数据和计算机指令。
（2）指令和数据存储在计算机内部存储器中，能⾃动依次执⾏指令。
（3）由控制器、运算器、存储器、输⼊设备、输出设备5⼤部分组成计算机硬件。
（4）⼯作原理的核⼼是“存储程序”和“程序控制”。
冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论的基础，被誉为计算机发展史上的⾥程碑。
2.微处理器，微型计算机，微型计算机系统有什么联系与区别？微处理器只是⼀个中央处理器（CPU），由算术逻辑部件（ALU），累加器和通⽤寄存器组，程序计数器，时序和控制逻辑部件，内部总线等组成。
微处理器不能构成独⽴⼯作的系统，也不能独⽴执⾏程序，必须配上存储器，外部输⼊、输出接⼝构成⼀台微型计算机⽅能⼯作。
微型计算机由CPU，存储器，输⼊/输出接⼝电路和系统总线组成。
它已具有计算功能，能独⽴执⾏程序，但若没有输⼊/输出设备，数据及程序不能输⼊，运算结果⽆法显⽰或输出，仍不能正常⼯作。
以微型计算机为主体，配上外部输⼊/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。
没有配置软件的计算机称为裸机，仍然什么⼯作也不能做，必须配置系统软件和应⽤软件，这样才可以正常提供使⽤。
微机原理1-5章作业答案
第一章作业答案1.2 以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片1.3 阐述摩尔定律。
每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。
1.5 什么是SoC？什么是IP核，它有哪几种实现形式？SoC：系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。
IP核：满足特定的规范和要求，并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。
它有软核、硬核和固核三种实现形式。
1.8 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的主要特点有哪些？概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。
特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
4、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。
①软件要求固体化，大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中；②要求高质量、高可靠性的软件代码；③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。
6、嵌入式系统本身不具备自开发能力，设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
第二章作业答案2.2 完成下列逻辑运算（1）101+1.01 = 110.01（2）1010.001-10.1 = 111.101（3）-1011.0110 1-1.1001 = -1100.1111 1（4）10.1101-1.1001 = 1.01（5）110011/11 = 10001（6）(-101.01)/(-0.1) = 1010.12.3 完成下列逻辑运算（1）1011 0101∨1111 0000 = 1111 0101（2）1101 0001∧1010 1011 = 1000 0001（3）1010 1011⊕0001 1100 = 1011 01112.4 选择题(1)A （2）B （3）A （4）BCD （5）D,C2.5通常使用逻辑运算代替数值运算是非常方便的。
微机原理与接口技术第一章课后习题答案
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第1章
习题解答■■■■■ ·3·
微 处 理 器 CPU
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存储器 输入接口 输入设备 输出接口 输出设备
信
图 1.1
微型计算机结构框图
一台微型计算机主要由微处理器 CPU 、存储器、输入/ 输出接口电路及系统总线构成 （虚线内部分） ，各部分功能如下：
工 程
将下列 8421 BCD 码变为十进制数。 1 0000 1001 0100；110 0110 0011；10 0100 0101；1 1000 答：将 8421BCD 码转换为十进制数，只需从末位起将每 4 位二进制数分别用 1 位十进 制数表示即可。 (1 0000 1001 0100) 8421BCD ＝(1094) 10 (110 0110 0011) 8421BCD ＝(663) 10 (10 0100 0101) 8421BCD ＝(245) 10 (1 1000) 8421BCD ＝(18) 10 1.6 写出下列各十六进制数的 ASCII 码。 1357H；ABCDH；3FH；20EH 答：按照各十六进制数字符出现的顺序由高到低，将每个字符用相应的 ASCII 码（两 位十六进制数）表示即可。 1357H＝31 33 35 37H ABCDH＝41 42 43 44H 3FH＝33 46H 20EH＝32 30 45H 1.7 什么是微处理器、微型计算机、微型计算机系统？ 答：① 微处理器简称 MP（micro processor）或 CPU，是指由一片或几片大规模集成 电路组成的具有运算和控制功能的中央处理单元。微处理器主要由算术逻辑部件 ALU、寄 存器以及控制器 CU 组成，它是微型计算机的主要组成部分。 ② 微型计算机简称为 MC（micro computer）或C，以微处理器 CPU 为核心，再配上 一定容量的存储器（ RAM 、 ROM ） 、输入 / 输出接口电路，这三部分通过外部总线连接起 来，便组成了一台微型计算机。 ③ 微型计算机系统简称为CS 或 MCS（micro computer system） ，它以微型计算机为 核心，再配备以相应的外围设备、辅助电路和电源（统称硬件）及指挥微型计算机工作的 系统软件，便构成了一个完整的系统。 1.8 试画出微型计算机的结构框图，并简述各部分的功能。 答：微型计算机的结构如图 1.1 所示。
微机原理课后习题解答
微机原理习题第一章绪论习题与答案1. 把下列二进制数转换成十进制数、十六进制数及BCD码形式。
（1）10110010B =（2）01011101.101B =解：（1）10110010B = 178D = B2H = （0001 0111 1000）BCD （2）01011101.101B = 93.625D = 5D.AH= （1001 0011.0110 0010 0101）BCD2. 把下列十进制数转换成二进制数。
（1）100D =（2）1000D =（3）67.21D =解：（1） 100D = 01100100B（2） 1000D = 1111101000B（3）67.21D = 1000011.0011B3. 把下列十六进制数转换成十进制数、二进制数。
(1) 2B5H =(2) 4CD.A5H =解：（1）2B5H = 693D = 0010 1011 0101B（2）4CD.A5H = 1229.6445D = 0100 1100 1101.1010 0101 B4. 计算下列各式。
（1）A7H+B8H =（2）E4H-A6H =解：（1）A7H+B8H = 15FH（2）E4H-A6H = 3EH5. 写出下列十进制数的原码、反码和补码。
（1）+89（2）-37解：（1）[+89 ] 原码、反码和补码为: 01011001B（2）[-37] 原码= 10100101 B[-37] 反码= 11011010 B[-37] 补码= 11011011 B6．求下列用二进制补码表示的十进制数（1）（01001101）补=（2）（10110101）补=解：（1）（01001101）补= 77D（2）（10110101）补= -75D7．请用8位二进制数写出下列字符带奇校验的ASCII码。
（1）C：1000011 （2）O：1001111（3）M：1001101 （4）P：1010000解：（1）C：0 1000011 （2）O：0 1001111（3）M：1 1001101 （4）P：1 10100008．请用8位二进制数写出下列字符带偶校验的ASCII码。
80x86微机原理参考答案
80x86微机原理参考答案第一章计算机基础（P32）1-1电子管，晶体管，中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路。
1-2把CPU和一组称为寄存器（Registers）的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中，这个器件才被称为微处理器。
以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出、接口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机。
微型计算机系统是微型计算机配置相应的系统软件,应用软件及外部设备等.1-3写出下列机器数的真值：（1）01101110 （2）10001101（3）01011001 （4）11001110答案：（1）+110 （2）-13(原码) -114（反码）-115（补码）（3）+89 （4）-78（原码）-49（反码）-50（补码）1-4写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）：（1）+010111 （2）+101011（3）-101000 （4）-111111答案：（1）[x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111（2）[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011（3）[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000（4）[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=110000011-5 当下列各二进制数分别代表原码，反码，和补码时，其等效的十进制数值为多少？（1）00001110 表示原码14，反码14，表示补码为14（2）11111111 表示原码－127，反码－0，表示补码为－1（3）10000000 表示原码-0，反码-127，表示补码为－128（4）10000001 表示原码－1，反码－126，表示补码为－1271-6 已知x1=+0010100，y1=+0100001，x2=-0010100，y2=-0100001，试计算下列各式。
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第1章
1.将下列十进制数转换成二进制数：
（1）58；（2）67.625; （3）5721;
解：（1）58D = 0011 1010B
（2）67.625D = 0100 0011.1010B
（3）5721D = 0001 0110 0101 1001B
2.将二进制数变换成十六进制数：
（1）1001 0101B；（2）11 0100 1011B；（3）1111 1111 1111 1101B；（4）0100 0000 10101B；（5）0111 1111B；（6）0100 0000 0001B
解：（1）1001 0101B = 95H
（2）11 0100 1011B = 34BH
（3）1111 1111 1111 1101B = FFFDH
（4）0 1000 0001 0101B = 815H
（5）0111 1111B = 7FH
（6）0100 0000 0001B = 401H
3.将十六进制数变换成二进制数和十进制数：
（1）78H；（2）0A6H；（3）1000H；（4）0FFFFH
解：（1）78H = 120D = 0111 1000B
（2）0A6H = 166D = 1010 0110B
（3）1000H = 4096D = 0001 0000 0000 0000H
（4）0FFFFH = 65535D = 1111 1111 1111 1111B
4.将下列十进制数转换成十六进制数：
（1）39；（2）299.34375；（3）54.5625
解：（1）39D = 27H
（2）299.34375D = 12B.58H
（3）54.5625D = 36.9H
5.将下列二进制数转换成十进制数：
（1）10110.101B；（2）10010010.001B；（3）11010.1101B
解：（1）10110.101B = 22.625D
（2）10010010.001B = 146.125D
（3）11010.1101B = 26.8125D
6.计算（按原进制运算）：
（1）10001101B＋11010B；（2）10111B＋11100101B；（3）1011110B－1110B；（4）124AH＋78FH；（5）5673H＋123H；（6）1000H－F5CH；
解：（1）10100111B
（2）11111100B
（3）1010000B
（4）19D9H
（5）5796H
（6）A4H
7.已知a=1011B, b=11001B, c=100110B, 按二进制完成下列运算，并用十进制运算检查
计算结果：
（1）a+b; （2）c-a-b; （3）a×b; （4）c÷b
解：a=1011B=11D b=11001B=25D c=100110B =38D
（1）100100B = 36D
（2）10B = 2D
（3）1 0001 0011B=275D
（4）1B 余1101B= 13D
8.已知a=00111000B, b=11000111B, 计算下列逻辑运算：
（1）a AND b; （2）a OR b; （3）a XOR b; （4）NOT a
解：（1）00000000B
（2）11111111B
（3）11111111B
（4）11000111B
9.设机器字长为8位，写出下列各数的原码和补码：
（1）+1010101B;（2）-1010101B;（3）+1111111B;
（4）-1111111B;（5）+1000000B;（6）-1000000B
解：（1）原01010101B 补01010101B
（2）原11010101B 补10101011B
（3）原01111111B 补01111111B
（4）原11111111B 补10000001B
（5）原01000000B 补01000000B
（6）原11000000B 补11000000B
10.写出下列十进制数的二进制补码表示（设机器字长为8位）：
（1）15；（2）－1；（3）117；（4）0；
（4）－15；（5）127；（6）－128；（7）80
解：（1）（00001111B）补
（2）（11111111B）补
（3）（01110101B）补
（4）（00000000B）补
（5）（11110001B）补
（6）（01111111B）补
（7）（10000000B）补
（8）（01010000B）补
11.设机器字长为8位，先将下列各数表示成二进制补码，然后按补码进行运算，并用十进
制数运算进行检验：
（1）87－73；（2）87＋（－73）；（3）87－（－73）；
（4）（－87）＋73；（5）（－87）－73；（6）（－87）－（－73）；
解：（1）1110B=14D
（2）00001110B 进位舍弃
（3）10100000B=-96D 溢出
（4）11110010B=-14D
（5）01100000B=96D 溢出
（6）11110010B=-14D
12.已知a,b,c,d为二进制补码：a=00110010B, b=01001010B, c=11101001B, d=10111010B,
计算：
（1）a+b;（2）a+c;（3）c+b;（4）c+d;
（5）a-b;（6）c-a;（7）d-c;（8）a+d-c
解：（1）01111100B
（2）00011011B
（3）00110011B
（4）10100011B
（5）11101000B
（6）10110111B
（7）11010001B
（8）11B
13.设下列四组为8位二进制补码表示的十六进制数，计算a+b和a-b，并判断其结果是否
溢出：
（1）a=37H, b=57H; （2）a=0B7H, b=0D7H;
（3）a=0F7H, b=0D7H; （4）a=37H, b=0C7H
解：（1）a+b=8EH溢出,a-b=E0H未溢出
（2）8EH未溢出,E0H未溢出
（3）CEH未溢出,20H未溢出
（4）FEH未溢出70H未溢出
14.将下列字符串表示成相应的ASCII码（用十六进制数表示）：
（1）Example 1;（2）XiDian University;（3）-108.652;
（4）How are you?;（5）Computer（6）Internet Web
解：（1）45H，78H,61H,6DH,70H,6CH,65H，20H，31H
（2）58H,69H,44H,69H,61H,6EH,20H,55H,6EH,69H,76H,65H，72H,73H,69H,74H,79H （3）2DH,31H,30H,38H,2EH,36H,35H,32H
（4）48H,6FH,77H,20H,61H72H,65H,20H79H,6FH,75H
（5）43H,6FH,6DH,70H,75H,74H,65H,72H
（6）49H,6EH,74H,65H72H,6EH,65H,74H,20H,57H,65H,62H
15.将下列字符串表示成相应的ASCII码（用十六进制数表示）：
（1）Hello（2）123<CR>456;（注：<CR>表示回车）（3）ASCII;
（4）The number is 2315
解：（1）48H,65H,6CH,6CH,6FH （2）31H,32H,33H,0DH,34H,35H,36H （3）41H,53H,43H,49H,49H （4）54H,68H,65H,20H,6EH,75H,6DH,62H,65H,72H。