微机原理与应用习题参考答案(郑学坚)
郑学坚《微型计算机原理及应用》(第4版)配套题库(A／D及D／A转换器)【圣才出品】
第12章 A/D及D/A转换器一、选择题1．某一测控系统要求计算机输出的模拟信号分辨率为1%，应选用的D/A转换器的位数至少是（ ）。
A．4位B．8位C．10位D．12位【答案】B【解析】分辨率为1/(2N-1)，1/(28-1)小于1%，所以8位的D/A转换已经能够满足要求。
2．在把模拟量转换为数字量的过程中，由于模拟量的变化而造成的误差称为（ ）。
A．孔径误差B．量化误差C．偏移误差D．非线性误差【答案】A【解析】在模/数转换过程中，模拟输入值由输出数字表示，转换器取得输入信号的时刻处在一段时间之内，但并不确定在此段时间内的某点，此段时间叫做孔径时间。
孔径误3．一个8位D/A转换器的分辨能力可以达到满量程的（ ）。
A．1/8B．1/256C．1/16D．1/32【答案】B【解析】一个8位D/A转换器的分辨能力可以达到满量程的1/256。
4．若采用8位A/D转换器转换0～5 V的电压信号，则分辨率约为（ ）。
A．51mVB．10 mVC．20 mVD．40 mV【答案】C【解析】若采用8位A/D转换器转换0～5 V的电压信号，则分辨率约为5/(256-1)≈0.02V=20 mV。
二、填空题1．某测控系统要求计算机输出的模拟控制信号的分辨率必须达到千分之1，应选用的D/A转换器的位数至少应是______位。
【解析】按照要求可设位数为x ，则有10001102x .x £Þ³因此选用的D/A 转换器的位数至少应是10位。
2．若A/D 转换器为12位，被测信号满量程电压V p =+10V ，则所能分辨的最小模拟电压应为______mV 。
【答案】10 V/（212-1）=2.44 mV【解析】N 位D/A 转换器，分辨率为1/(2N -1)，所以被测信号满量程电压V p =+10V 时，所能分辨的最小模拟电压应为10 V/（212-1）=2.44 mV 。
3．DAC 的输出电压V 0和输入数字量D 的关系可以表示为______。
微机原理配套习题集完美版（郑学坚,完整版）
第一章 计算机基础一、问答题1、下列数值或字符串表示成相应的ASCII 码是多少？码是多少？（1）换行）换行 （2）字母“）字母“Q Q ” （3））空格）空格 （4）汉字“隘”（国标码）（国标码） （5）汉字“保”（内部码）（内部码）（6）51 （7）Hello 2、下列各机器数所表示数的范围是 （（1）8位二进制无符号定点整数；（2）8位二进制无符号定点小数； （3）16位二进制无符号定点整数； （（4）用补码表示的16位二进制有符号整数；3、(111)X=273(111)X=273，基数，基数X=X=？？4、有一个二进制小数X=0.X1X2X3X4X5X6 (1)(1) 若使X ≥1/21/2，，则X1X1…………X6应满足什么条件应满足什么条件? ? (2)(2) 若使X ＞1/81/8，，则X1X1…………X6应满足什么条件？应满足什么条件？5、 有两个二进制数X=01101010X=01101010，，Y=10001100Y=10001100，试比较它们的大小。
，试比较它们的大小。
（1） X 和Y 两个数均为无符号数；（2） X 和Y 两个数均为有符号的补码数。
6、 一个用十六进制表示的两位整数，如果改用十进制数表示，顺序正好颠倒，该数是多少？二、填空题1、对于R 进制数来说，其基数（能使用的数字符号个数）（能使用的数字符号个数）是是 ，能使用的最小数字符号是 。
2、八进制数的基数为8，能用到的数字符号个数为 。
3、十进制数72转换成八进制数是转换成八进制数是 。
4、与十进制数49.875等值的八进制数是 。
5、与十进制数67等值的十六进制数是 。
6、十进制小数0.6875转换成十六进制数是 。
7、二进制数101.011转换成十进制数是 。
8、与二进制数101110等值的八进制数是 。
9、十六进制数0E12转换成二进制数是 。
1010、汉字国标码字符集中共包含有、汉字国标码字符集中共包含有 个汉字和图形符号。
郑学坚《微型计算机原理及应用》笔记和课后习题详解(微型计算机在自动控制系统中的应用)
第13章微型计算机在自动控制系统中的应用13.1 复习笔记一、微型计算机应用的分类1．检测控制型这种类型用于对控制对象作某些判断然后再去控制其执行机构。
必须有检测控制对象的某些现象的传感器件，并且还得将由此而得到的模拟量转变成数字量。
2．数据处理型当输入数据量比较多，而且需要经过一定规律进行分类、排列、折算、换算，然后送入有关的数学模型进行繁杂运算的计算机系统。
3．混合型即以上二者的复合型式。
一方面既有很多数据输入，并进行相应的处理，另一方面又要根据处理的结果去控制相应的装置，以达到整个系统的预期目的。
二、典型微型计算机控制系统的组成1．典型结构以微型计算机为核心组成的控制系统，如图13-1所示。
图中间是微处理器（CPU），以及组成内存的ROM和RAM，这是微型计算机的主要内部设备。
（1）模拟量：如电流、电压，都来自某些量测装置的传感器，模拟量就是连续的量。
（2）数字量：如数字式电压表或某些传感器所产生的数字量。
（3）开关量：如行程开关或限位接点接通时产生的突变电压。
（4）脉冲量：如脉冲发生器产生的脉冲系列（一般为电压脉冲）。
图13-1 典型微型计算机控制系统2．简单系统示意图如图13-2就是一个简单系统的示意图。
图13-2 最简单的控制系统三、以微型计算机为基础的开环控制系统1．开环系统概念一般程序控制（或顺序控制）是控制装置发出一系列控制命令，使执行机构服从其控制而做出相应的操作。
但是执行的效果如何，不返回去与控制命令相核对。
这就是只有前馈的信息而无反馈的信息，不能形成一个闭环信息系统，故称为开环系统。
2．开环系统的优点可以用软件方法来改变控制程序。
即一旦硬件针对一台计算机设计好后，若要改变工作的程序，只要重编控制程序，一般也只需改编控制程序中的若干条指令即可。
四、以微型计算机为基础的闭环控制系统1．闭环结构（1）图13-3是闭环系统的一个最简单结构方式。
图13-3 用微机闭环起来的控制系统（2）一个需要温度自动调节的对象的自动调节系统可以用图13-4的方框图来表示。
郑学坚微型计算机原理及应用(第4版)知识点总结笔记课后答案
第1章二进制数加法电路1.1 复习笔记一、二进制数的相加1.两个二进制数相加示例【例1.1】（1）加数A和被加数B都是1位数，其和S变成2位数，这是因为相加结果产生进位之故。
（2）A和B都是2位数，相加结果S也是2位数，因为相加结果不产生进位。
（3）A和B都是2位数，相加结果S是3位数，这也是产生了进位之故。
（4）例1.1（4）是例1.1（3）的另一种写法，以便看出“进位”究竟是什么意义。
① 第1位（或称0权位）是不可能有进位的，要求参与运算的就只有两个数A0和B0，其结果为S0。
② 第2位（或称1权位）就是3个数A1，B1及C1参与运算了。
其中C1是由于第1位相加的结果产生的进位。
此3个数相加的结果其总和为S1＝1，同时又产生进位C2，送入下一位（第3位）。
③ 第3位（或称2权位）也是3个数A2，B2及C2参加运算。
由于A2及B2都是0，所以S2即等于第3位的相加结果S2。
2.结论（1）两个二进制数相加时，可以逐位相加。
如二进制数可以写成：则从最右边第1位（即0权位）开始，逐位相加，其结果可以写成：其中各位是分别求出的：最后所得的和是：（2）右边第1位相加的电路要求：输入量为两个，即A0及B0；输出量为两个，即S0及C1。
这样的一个二进制位相加的电路称为半加器（half adder）。
（3）从右边第2位开始，各位可以对应相加。
各位对应相加时的电路要求：输入量为3个，即A i，B i，C i；输出量为两个，即S i，C i＋1。
其中i＝1，2，3，…，n。
这样的一个二进制位相加的电路称为全加器（full adder）。
二、半加器电路1.要求有两个输入端，用于两个代表数字（A0，B0）的电位输入；有两个输出端，用于输出总和S0及进位C1。
这样的电路可能出现的状态可以用图1-1中的表来表示。
此表在布尔代数中称为真值表。
图1-1 半加器的真值表及电路2.输出与输入之间的关系（1）考察C1与A0及B0的关系，即可看出这是“与”的关系，即：C1＝A0×B0（2）考察S0与A0及B0的关系，可看出这是“异或”的关系，即：3.结论只有当A0及B0二者相异时，才起到或的作用；二者相同时，则其结果为0。
郑学坚《微型计算机原理及应用》课后习题详解(32位微处理器)【圣才出品】
第5章32位微处理器1．32位微处理器内部的寄存器比16位多了哪些部分？增加部分的功能各是什么？答：32位微处理器内部的寄存器比16位多了系统地址寄存器、调试寄存器以及测试寄存器。
（1）系统地址寄存器存在4个专用系统地址寄存器。
GDTR寄存器用来存放全局描述符表的基地址（32位）和限值（16位）；1DTR寄存器用来存放中断描述符表的基地址（32位）和限值（16位）；LDTR寄存器用来存放局部描述符表的段选择字；TR寄存器用来存放任务状态段表的段选择字。
（2）调试寄存器DR7用来设置断点；DR5用来保留断点状态。
DR3～DR。
可用来设置4个断点；DR4，DR5保留待用。
（3）测试寄存器TR6用作测试命令寄存器，可对RAM和相关联存储器进行测试：TR7用来保留测试后的结果。
2．什么是物理地址、逻辑地址和线性地址？三者之间的关系如何？答：（1）物理存储器的实际地址称作物理地址；程序占有的虚拟存储器的地址称作逻辑地址；线性地址是程序代码产生的逻辑地址，或说是段中的偏移地址，加上相应段的基地址。
（2）线性地址是逻辑地址到物理地址变换之间的中间层。
线性地址空间的任何一页可以映射到物理地址空间的任何一页。
3．32位微处理器的地址总线有几条？A 0和A 1是怎样形成的？答：（1）32位微处理器的地址总线有32条。
（2）80386不设有专门的A 0，A 1，而是通过0BE ～3BE 的逻辑组合产生A 0和A 1，其具体的产生逻辑电路如下图：。
4．32位微处理器数据总线怎样与16位数据总线和8位数据总线相连接？答：32位微处理器数据总线可以直接与16位数据总线和8位数据总线连接。
CPU 每个时钟周期都采样这些引脚，当接收到BS16或BS8信号时，只需要16位或8位总线有效。
当同时接收到BS16或BS8信号时，只有8位总线有效。
5．80486 CPU有一个地址和数据合用的cache，提高了总线速度，而在Pentium CPU 中把地址cache和数据cache分开，是怎样来提高总线速度的？答：通过将地址cache和数据cache分开，减少了cache的冲突，从而提高了总线的速度。
郑学坚《微型计算机原理及应用》课后习题详解(微型计算机的基本工作原理)【圣才出品】
第3章微型计算机的基本工作原理1．写出本章中简化式计算机的指令系统的每条指令的汇编语言的助记符及其相应的机器语言的机器码。
答：2．程序计数器PC的内容是什么意义？答：PC中存放的是下一条将要执行的指令地址。
3．指令寄存器IR从PROM接收到指令字（8位）后的运行过程如何，起什么作用？答：IR从PROM接收到指令字（当L1=1，E R=1）后，将指令字分送到控制部件CON 和W总线上。
其中左四位为指令字段，右四位为地址字段。
4．试简述程序设计的4个步骤。
答：程序设计的4个步骤：（1）获得操作码表；（2）进行存储器分配；（3）将源程序翻译成目标程序；（4）此程序按存储单元的地址顺序存入计算机。
5．环形计数器有何用处？什么叫环形字？答：（1）环形计数器用于发出环形字，从而产生机器节拍。
（2）环形字是由多个移位寄存器的输入位组成，其中移位寄存器最低一位的串行输出端Q1反馈到最高位的串行输入端。
6．什么叫例行程序？什么叫机器周期、取指周期和执行周期？本章简化式计算机的机器周期包括几个时钟周期（机器节拍）？机器周期是否一定是固定不变的？答：（1）例行程序：例行程序是指完成一个处理过程并产生多个处理结果且通过CALL 语句调用执行的程序。
（2）机器周期：取出一条指令并执行完这条指令所需要的时间。
（3）取指周期：取出指令所需要的时间，通常由三个机器节拍构成。
（4）执行周期：执行一条指令所需要的时间，通常由三个机器节拍构成。
（5）本章简化式计算机的机器周期包括6个时钟周期。
（6）机器周期不是固定不变的，和具体的指令有关。
7．控制部件包括哪些主要环节？各有何用处？答：控制部件主要包括：（1）环形计数器（RC）环形计数器用于发出环形字，从而产生机器节拍。
（2）指令译码器（ID）指令寄存器IR中数据的高四位被送到控制部件，指令译码器对该指令的高四位译码，确定该指令需要执行的操作，即译码器能将编码信息译成某一控制线为高电位。
郑学坚《微型计算机原理及应用》笔记和课后习题详解(16位微处理器)【圣才出品】
第4章16位微处理器4.1 复习笔记一、16位微处理器概述微处理器（microprocessor）是微型计算机的运算及控制部件，也称中央处理单元（CPU）。
微处理器不构成独立的工作系统，因而它也不能独立地执行程序。
通常，微处理器由算术逻辑部件（ALU）、控制部件、寄存器组和片内总线等几部分组成。
本章以讲解16位8086／8088微处理器为中心。
二、8086/8088微处理器1．8086/8088CPU的结构（1）8086的结构框图8086CPU从功能上可分为两部分，即总线接口部件（bus interface unit，BIU）和执行部件（execution unit，EU）。
8086的内部结构如图4-1所示。
图4-1 8086的结构框图执行单元EU不与外部总线（或称外部世界）相连，它只负责执行指令。
而总线接口单元BIU则负责从存储器或外部设备中读取指令和读／写数据，即完成所有的总线操作。
这两个单元处于并行工作状态，可以同时进行读／写操作和执行指令的操作。
这样就可以充分利用各部分电路和总线，提高微处理器执行指令的速度。
（2）功能分类①执行单元EUa．组成执行单元EU包括一个16位的算术逻辑单元ALU、一个反映CPU状态和控制标志的状态标志寄存器FLAGS、一组通用寄存器、运算寄存器和EU控制系统。
所有的寄存器和数据传输通路都是16位的，它们之间进行快速的内部数据传输。
b．操作EU从BIU中的指令队列寄存器中取得指令和数据，执行指令要求的操作。
该操作有两种类型：一是进行算术逻辑运算，二是计算存储器操作数的偏移地址。
当指令要求执行存储器或I/O设备的数据存取操作时，EU向BIU发出请求。
BIU根据EU的请求，完成8086/8088与存储器或外部设备之间的数据传送。
②总线接口单元BIUa．组成总线接口单元BIU包括一组段寄存器（CS，DS，SS，ES）、一个指令指示器IP、6个（8088是4个）字节的指令队列、地址加法器和总线控制逻辑。
微型计算机原理及应用第四版课后答案（郑学坚朱定华）
微型计算机原理及应用第四版课后答案（郑学坚朱定华）微型计算机原理及应用第四版课后答案(郑学坚朱定华)微机原理第七章答案设AX=1122,BX=3344H,CX=5566H,SS=095 BH,SP=0040H,下述程序执行后AX，BX，CX，DX 4个通用寄存器内容是多少？画出堆栈存储器的物理地址及存储内容和SP指向的示意图。
PUSH AX PUSH BX PUSH CX POP BX POP AX POP DX 参考答案：(BX)=5566H, (AX)=3344H, (DX)=1122H，(CX)=5566H堆栈段物理地址=SS*16(左移4位)+SP 095EBH 66H 095ECH 55H 095FDH 44H 095EEH 33H 095EFH 22H 11H SP→ 095F0H 设SP=0040H,如果用进栈指令存入5个数据，则SP=0036H ，若用出栈指令取出两个数据，则SP=003AH。
将表中程序段各指令执行后AX的值用十六进制数填入表中参考答案：程序段MOV AX,0 DEC AX ADD AX,7FFFH ADC AX,1 NEG AX AX 0 FFFFH 7FFEH 8000H 8000H程序段OR AX,3FDFH AND AX,0EBEDH XCHG AH,AL SAL AX,1 RCL AX,1 AX BFDFH ABCDH CDABH 9B56H 36ADH 用十六进制数填下表，已知DS=1000H,ES=2000H,SS=0FC0H,通用寄存器的值为0。
参考答案：逻辑地址=段基址：段内偏移地址BP以SS为默认段基址，其余寄存器以DS为默认段基址ES：为段前缀，以ES为段基址指令存储器操作数逻辑地址SUB [BP],AL 0FC0H:0000H MOV [BX],BH 1000H:0000H MOV [DI],DL 1000H:0000H MOV ES:[SI],BL 2000H:0000H ADD 500H[BP],AH 0FC0H:0500H SUB [SI-300H],AL 1000H:FD00H MOV 1000H[DI],DL 1000H:1000H MOV [BX-8],CL1000H:FFF8H MOV ES:1000H[DI],CH 2000H:1000H MOV [BP+SI],DH 0FC0H:0000H MOV [BX+DI],DL 1000H:0000H 试给出执行完下列指令后OF、SF、ZF、CF4个可测试标志位的状态(1)MOV AX,2345H(2) MOV BX,5439H ADD AX,3219H ADD BX,456AH (3)MOV CX,3579H (4) MOV DX,9D82H SUB CX,4EC1H SUBDX,4B5FH OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0溢出方向中断陷阱符号为零辅进PF 0 奇偶CF 进位参考答案：AX=555EH FLAG=0000H OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 0 CF 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BX=99A3H FLAG=0894H OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 0 CF 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 CX=E6B8FLAG=0081H OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 0 CF 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 DX=5223 FLAG=0014H OF DF IF TF SF ZFAF PF 0 CF 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 AX 中有一负数，欲求其绝对值，若该数为补码，则使用指令NEG AX ；若为原码则用指令AND AX，7FFFH。
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第1章作业
1、将下列二进制数转换成十进制数和十六进制数
①11010111②10101001
参考答案：①215D，D7H ②169D，A9H
2.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：若E3为有符号数，为-29D；若E3为无符号数，为227D。
3.写出下列字符所对应的ASCII 码
a. $
b.5
c.F
d. t
参考答案：a. 24H b. 35H c. 46H d. 74H
第2章作业
2.1 ALU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则运算，也能进行布尔代数的逻辑运算。
2.2 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
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控制端，是用以使寄存器接受数据输入的控制门，又称装入门。
E 门即ENABLE控制端，是三态输出门，用以使寄存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。
2.8 ROM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发展，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丢失。
ROM通常用于固化生产厂家或开发者的程序或数据，用于启动计算机或控制计算机的工作。
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？
参考答案：通常有地址译码器和指令译码器两种说法，功能基本类似。
地址译码器将地址线翻译成存储单元的地址；指令译码器将指令代码翻译成控制信号。
第3章作业
3.2程序计数器PC的内容是什么意义？
参考答案：程序计数器PC的内容是下一条指令所在的存储单元的地址。
3.5环形计数器有何用处？什么叫环形字？
参考答案：环形计数器能产生计算机运行的机器节拍，用于控制多条电路，使它们依次轮流为高电位，作为顺序控制信号，即产生按时钟周期来安排每条指令的取指及执行的顺序，从而形成例行程序。
如将环形计数器的输出看作是一个字T，则T=T5T4T3T2T1T0就是一个6位的环形字。
3.6什么叫例行程序？什么叫机器周期、取指周期和执行周期？本章简化式计算机的机器周期包括几个时钟周期（机器节拍）？机器周期是否一定是固定不变的？
参考答案：例行程序是由控制部件内部的结构确定了的各条指令的执行步骤。
机器周期是一条指令从取指到执行完了所需的时钟周期数。
取指周期为从PC开始，PROM中的指令进入IR到PC+1为止的时钟周期数。
执行周期为从指令进入控制器执行起至执行完毕的时钟周期数。
本章模型机的机器周期包括6个时钟周期。
机器周期在本章举例中是固定，但对不同的计算机而言，那就不一定是固定的了。
3.7控制部件包括哪些主要环节？各有何用处？
参考答案：包括下列环节：
（1）指令译码器：将来自PROM的二进制指令的最高四位译成控制动作信号送入控制矩阵。
（2）环形计数器：产生环形字以指挥例行程序的运行顺序。
（3）控制矩阵：将来自环形计数器的时钟节拍及指令译码器的控制动作信号进行分析而产生控制字，使整个计算机协调一致地动作。
（4）其它控制电路：包括时钟脉冲发生器、运行/停车触发器、启动/清除按钮等。