微机原理总基础知识

习题一

1．1 电子计算机分成几代？各代计算机有那些特点？

解：大体上可以分为五代（电子管、晶体管、集成电路、VLSI，以及智能超级计算机时代），但是第五代计算机的定义尚未统一，也有第六代计算机的说法。

1．2

电子计算机有那些特点？有那些主要的应用？

解：速度快、精度高、具有记忆与逻辑判断能力、自动执行程序，交互性能好，多种信息表达方式，等等。

主要应用包括：科学计算、自动控制、信息处理、辅助设计、办公自动化、娱乐教育、通讯、电子商务，等等。

1．3 微型计算机与大中型计算机的主要区别是什么？

解：微型计算机广泛采用高集成度的器件，尽量做到小型化，以便家庭、办公室和移动便携的商业应用。

1．4 当前微型计算机的发展趋势是什么？

解：（1）发展高性能的32位微处理器；（2）发展专用化的单片微型计算机；（3）发展带有软件固化的微型计算机；（4）发多微处理机系统和计算机网络；（5）充实和发展外围接口电路。

1．6 为什么计算机采用二进制作为运算的基础？为什么计算机中同时又采用十进制和十六进制表示数字？

解：二进制数的运算简单且易于进行逻辑判断，与此相对应的两电平数字电路也容易实现且工作可靠。采用十六进制是为了简化表达，因为一位十六进制数字等于四位二进制数字。采用十进制是为了与常人的思维方式兼容，便于一般人员使用计算机。

1．7 二进制数字与十六进制数字之间有什么关系？

解：一位十六进制数字等于四位二进制数字。例如1010B用十六进制表示即为0AH

1．8 什么是模？钟表系统中小时、分钟、秒计数的模各是多少？

解：模数从物理意义上讲，是某种计量器的容量。在计算机中，机器表示数据的字长是固定的。对于n位数来说，模数的大小是：n位数全为1，且最末位再加1。

小时的模是12，分钟的模是60，秒的模是60。

1．9 计算机中为什么大都采用补码表示数据？它有什么优点？

解：数的原码表示形式简单，适用于乘除运算，但用原码表示的数进行加减法运算比较复杂，引入补码之后，减法运算可以用加法来实现，从而简化机器内部硬件电路的结构，且数的符号位也可以当作数值一样参与运算，因此在计算机中大都采用补码来进行加减法运算。而且用补码表示数据，0就只有一种表示方法。

1．10 什么是ASCII码？它能表示多少信息？

解：ASCII码英文全称America Standard Code for Information Interchange，中文意思：美国信息交换标准码。ASCII码划分为两个集合：128个字符的标准ASCII码和附加的128个字符的扩充和ASCII 码。第0～32号及第127号(共34个)是控制字符或通讯专用字符，第33～126号(共94个)是字符，其中第48～57号为0～9十个阿拉伯数字；65～90号为26个大写英文字母，97～122号为26个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等。在计算机的存储单元中，一个ASCII码值占一个字节(8个二进制位)，其最高位(b7)用作奇偶校验位。

1．11 什么是计算机发展中的“摩尔定律”？

解：30多年前，37岁的美国科学家戈登•摩尔在一本杂志上发表了一篇文章，大胆提出了后来为世人称之为"摩尔定律"的论述。摩尔在文中提出了这样的观点：处理器（CPU）的功能和复杂性每年（其后期减慢为18个月）会增加一倍，而成本却成比例地递减。

1．12 分别用二进制、八进制和十六进制表示下列十进制数据：

（1）100 （2）200

（3）1000 （4）10000

解：（1）1100100，144，64

（2）11001000，310，C8

（3）1111101000，1750，3E8

（4）10011100010000，23420，2710

1．13 将下列十进制数转换为二进制数：

（1）175 （2）257

（3）0．625 （4）0．156250

解：（1）10101111（2）100000001（3）0.101（4）0.00101

1．14 将下列二进制数转换为BCD码：

（1）1101 （2）0．01

（3）10101．101 （4）11011．001

解：（1）00010011（2）0.00100101

（3）00100001.011000100101

（4）00100111.000100100101

1．15 将下列二进制数分别转换为八进制数和十六进制数：（1）10101011 （2）1011110011

（3）0．01101011 （4）11101010．0011

解：（1）253，AB（2）1363, 2F3（3）0.326，0.6B（4）352.14，EA.3 1．16 分别选取字长为8位和16位，写出下列数据的原码、反码。（1）X= +31 （2）Y= -31

（3）Z= +169 （4）W= -169

解：（1）00011111，00011111；0000000000011111，0000000000011111 （2）10011111，11100000；1000000000011111，1111111111100000 （3）0000000010101001，0000000010101001

（4）1000000010101001，1111111101010110

1．17 分别选取字长为8位和16位，写出下列数据的原码、补码。（1）X= +65 （2）Y= -65

（3）Z= +129 （4）W= -257

解：（1）01000001，01000001；0000000001000001，0000000001000001 （2）11000001，10111111；1000000001000001，1111111110111111 （3）0000000010000001，0000000010000001

（4）1000000100000001，1111111011111111

1．18 已知数的补码形式表示如下，分别求出数的原码与真值。

（1）[X]补= 0 ．10011 （2）[Y]补= 1 ．10011

（3）[Z]补= FFFH （4）[W]补= 800H

解：（1）0.10011，0.59375

（2）1.01101，-0.40625

（3）801H，-1

（4）800H，-0

1．19 如果将FFH与01H相加，会产生溢出吗？

解：不会（FF=-1，-1+1=0）

1．20 选取8位字长，分别用补码计算下列各式，并且判断是否有进位及溢出？

（1）01111001+01110000 （2）-01111001-01110001

（3）01111100-01111111 （4）-01010001+01110001 解：（1）11101001 最高有效位有进位，符号位无进位，有溢出（2）00010110 最高有效位无进位，符号位有进位，有溢出

（3）11111101 最高有效位无进位，符号位无进位，无溢出

（4）00100000 最高有效位有进位，符号位有进位，无溢出

1．21 用16位补码计算下列各式，并判断结果是否有进位及溢出：（1）1234+5678H （2）8888H-9999H

（3）-3456H-8899H （4）-7788H+0FFFFH

解：（1）68ACH，最高有效位无进位，符号位无进位，无溢出

（2）8001H, 最高有效位有进位，符号位有进位，无溢出

（3）4311H，最高有效位有进位，符号位有进位，无溢出

（4）0879H，最高有效位无进位，符号位有进位，有溢出

1．22 分别写出用下列表示方法所能够表示的有符号和无符号数据的范围：

（1）8位二进制（2）10位二进制

（3）16位二进制（4）32位二进制解：（1）-128--+127，0—255

（2）-512--+511，0—1023

（3）-32768--+32767，0—65535

（4）-2147483648--+2147483647，0--4294967296

1．23 分别写出下列字符串的ASCII码：

（1）10abc （2）RF56 （3）Z#12 （4）W=-2

解：（1）00110001001100000110000101100010

（2）01010010010001100011010100110110

（3）01011010001000110011000100110010

（4）01010111001111010010110100110010

1．24 写出下列数字所代表的无符号数、有符号数和ASCII码：（1）89H （2）48H

（3）1234H （4）8899H

解：（1）137，-9，0011100000111001

（2）72，+72，0011010000111000

（3）4660，+4660，00110001001100100011001100110100

（4）34969，-2201，00111000001110000011100100111001

1．25 已知[x+y]补=7001H，[x-y]补=0001H，试求[2x]补，[2y]补，[x]补，[y]补，x和y。

解：7002H,7000H,3801H,3800H,3801H,3800H