微型计算机原理及应用(第二版) 第7章

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郑州大学《微型计算机原理及应用》课后习题答案

郑州⼤学《微型计算机原理及应⽤》课后习题答案《微型计算机原理及应⽤》习题解答第⼀章基础知识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、RA、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】ADD AL,12H指令的取指过程：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MEMR；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。

微计算机原理(第2版)第七章课后习题答案--潘名莲-马争-丁庆生-编著

第七章微计算机的中断系统7-1 什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？解：处理机可处理的每种中断的编号为中断类型。

中断向量是指中断处理程序的入口地址，由处理机自动寻址。

中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。

在8086系统中，中断类型码乘4可得到向量表的入口，从此处读出4字节内容即为中断向量。

7-2 什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？解：硬件中断通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。

硬件中断一般由中断控制器提供中断类型码，处理机自动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序，不需外部提供信息。

7-3 试叙述基于8086/8088的微机处理硬件中断的过程。

解：以INTR中断请求为例。

当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完毕且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，清除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行，完成INTR中断请求的响应过程。

7-4 在PC机中如何使用“用户中断”入口请求中断和进行编程？解：PC机中分配用户使用的中断是IRQ9，经扩展槽B40h亿引出，故把用户的中断请求线连接到B40h上。

在应用程序中，利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对于0AH类型中断对应的中断向量表中去。

在应用程序中把主片8259A D2屏蔽位清零，把从主片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR2、从片的IR1可以输入中断请求。

微型计算机原理及应用技术第二版课后答案 (朱金钧麻新旗)

第1章计算机基础知识教材习题解答1. 计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。

计算机中，通过数字化编码技术，对所表示的数值、文字、符号及控制信息等进行数字编码，这种数字化表示方法不仅要适合于人的自然习惯，同时要满足机器中所用器件、线路的工作状态以及数据可靠传输与易于校验纠错等方面的要求。

一个具有两种不同的稳定状态且能相互转换的器件，就可以用来表示一位二进制数，所以表示二进制的器件易于制造且工作可靠，并且二进制数的运算规则也最简单，因此目前计算机中均采用二进制数来表示各种信息及进行信息处理。

2. 写出下列用原码或补码表示的机器数的真值：(1)01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110【解】[X]补＝01101101＝＋109(1) [X]原＝01101101＝＋109[X]补＝10001101＝－115(2) [X]原＝10001101＝－13(3) [X]原＝01011001＝＋89[X]补＝01011001＝＋89[X]补＝11001110＝－50(4) [X]原＝11001110＝－783. 填空：(1) (1234)10＝( )2＝( )16(2) (34.6875)10＝( )2＝( )16(3) (271.33)10＝( )2＝( )16(4) (101011001001)2＝( )10＝( )16(5) (1AB.E)16＝( )10＝( )2(6) (10101010.0111)2＝( )10＝( )16【解】(1) (1234)10＝( 10011010010 )2＝( 4D2 )16(2) (34.6875)10＝( 100010.1011 )2＝( 22.B )16(3) (271.33)10＝( 100001111.010101 )2＝( 10F.54 )16(4) (101011001001)2＝( 2761 )10＝( AC9 )16(5) (1AB.E)16＝( 427.875 )10＝(110101011.111 )2(6) (10101010.0111)2＝( 170.4375 )10＝( AA.7 )164. 已知X=36，Y=－136，Z=－1250，请写出X、Y、Z的16位原码、反码和补码。

微型计算机原理及应用技术杨素行第二版课后答案

第1章计算机基础知识教材习题解答1. 计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。

2. 写出下列用原码或补码表示的机器数的真值：(1)01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110【解】(1) [X]原＝01101101＝＋109 [X]补＝01101101＝＋109(2) [X]原＝10001101＝－13 [X]补＝10001101＝－115(3) [X]原＝01011001＝＋89 [X]补＝01011001＝＋89(4) [X]原＝11001110＝－78 [X]补＝11001110＝－50 3. 填空：(1) (1234)10＝( )2＝( )16(2) (34.6875)10＝( )2＝( )16(3) (271.33)10＝( )2＝( )16(4) (101011001001)2＝( )10＝( )16(5) (1AB.E)16＝( )10＝( )2(6) (10101010.0111)2＝( )10＝( )16【解】(1) (1234)10＝( 10011010010 )2＝( 4D2 )16(2) (34.6875)10＝( 100010.1011 )2＝( 22.B )16(3) (271.33)10＝( 100001111.010101 )2＝( 10F.54 )16(4) (101011001001)2＝( 2761 )10＝( AC9 )16(5) (1AB.E)16＝( 427.875 )10＝(110101011.111 )2(6) (10101010.0111)2＝( 170.4375 )10＝( AA.7 )164. 已知X=36，Y=－136，Z=－1250，请写出X、Y、Z的16位原码、反码和补码。

微型计算机原理及应用

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内容简介
图书目录
本书是21世纪的高等院校计算机基础教材。以8086/8088为主线，全面、系统、深入地介绍了16位微型计算机的基本知识、基本组成和体系结构、指令系统、汇编语言及程序设计方法、主存储器的组成及设计、输入输出信息的控制方法、中断系统、可编程接口芯片、A/D、D/A转换器及接口技术、总线技术、微型计算机系统结构，并对现代微机为了提高其性能而采用的流水线技术、高速缓存技术、PCI总线技术等作了简要介绍。
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《微型计算机原理及应用：习题解答、实验指导及课程设计》微型计算机原理及应用：习题解答、实验指导及课程设计
本书可作为教师及电类非计算机专业学生学习的参考书。图书目录第1部பைடு நூலகம்习题解答第2部分实验指导书实验一操作训练及数码转换编程实验实验二运算类编程实验实验三分支、循环及子程序设计实验实验四中断特性及8259应用编程实验实验五中断特性及8259应用编程实验
本书既涉及微型计算机的共性技术，也涉及计算机系统中各类常用外部设备的接口技术，内容丰富，层次分明，实例丰富，便于教学、自学和应用。本书既可供高等学校工科计算机和非计算机类有关专业作为本科生、研究生或高层次专业技术培训教材，也可供从事计算机应用与开发的科研及工程技术人员自学参考。
绪论第一章微型计算机基础第一节计算机中数的表示方法及运算第二节微型计算机概述第二章微处理器（CPU）第一节 8086CPU 第二节各种常见的CPU特点简介第三章存储器第一节存储器的分类第二节存储器的工作原理第三节 8086的存储器结构
前言第1章微型计算机的基础知识第2章 8086/8088微处理器及其体系结构第3章 8086/8088指令系统第4章汇编语言及汇编程序设计第5章存储器第6章输入输出及DMA控制器第7章中断系统和中断控制器8259A 第8章接口技术第9章总线技术及系统结构附录 8086/8088指令系统一览表

微型计算机的应用_微型计算机原理及应用教程（第2版）_[共2页]

5．乱序执行技术为了进一步提高处理速度，Pentium Pro和Power PC等新推出的高档微处理器采用了一种乱序执行技术来支持其超流水线设计。

乱序执行技术就是允许指令按照不同于程序中指定的顺序发送给执行部件，从而加速程序执行过程的一种最新技术。

它本质上是按数据流驱动原理工作（传统的计算机都是按指令流驱动原理工作的），根据操作数是否准备好来决定一条指令是否立即执行。

不能立即执行的指令先搁置一边，而把能立即执行的后续指令提前执行。

6．RISC技术RISC（精简指令集计算）的着眼点是增加内部寄存器的数量、简化指令和指令系统。

它选用那些最常使用的简单指令，使指令数目减少，从而使指令长度和指令周期进一步缩短。

这样，以前由硬件和复杂指令实现的工作，现在由用户通过简单指令来实现，这就降低了硬件的设计难度，有利于进一步提高芯片集成度和工作速度，也为将来采用性能更好但加工难度较大的半导体材料带来希望。

7．多媒体技术多媒体技术是指用计算机来存储、管理和处理多种信息和信息媒体（载体）的技术。

这些信息与媒体可以是数字、文字、声音、图像、动画、视频图像等。

需要强调的是，这里所说的信息都是数字化的，通过计算机来完成它们的存储、加工和还原。

1.1.4 微型计算机的应用计算机用途广泛，归纳起来有以下几方面。

1．科学计算科学计算（或数值计算）是指利用电子计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算，如卫星运行轨迹、水坝应力、气象预报、油田布局、潮汐规律等，这是计算机最早的也是最重要的应用领域。

在科学技术和工程设计中，存在着大量的类型各异的数学问题，利用电子计算机计算速度快、计算精度高、具有大存储容量以及能够连续运算的特点，可以大大提高人们解决数学问题的效率，甚至可以解决原先靠人工无法解决的科学计算问题。

随着计算机性能的不断提高，计算模拟已成为继理论分析、实验验证之后的第三个科学研究手段。

2．数据处理数据处理（或信息处理）是指利用电子计算机来对在生产组织、企业管理、市场分析、情报检索等过程中存在的大量数据进行收集、存储、归纳、分类、整理、检索、统计、分析、列表、图形化输出等的加工过程。

微机原理与接口技术_ 第7章微型计算机汇编语言及汇编程序

2.常用的系统功能调用：
（1）键盘输入单字符
这是1号系统功能调用，使用格式如下所示： MOV AH,1 INT 21H 它没有入口参数，执行1号系统功能调用时，系统等待键盘输入，待程序员按下任何一键，系统先检查是否Ctrl-Break键，如果是则退出，否则将键入字符的ASCII码置入AL寄存器中，并在屏幕上显示该字符。
9号系统功能调用的使用格式如下所示：
…… BUF DB ′good bye ＄′ …… MOV DX，OFFSET BUF MOV AH，9 INT 21H …… 执行9号系统功能调用时，将内存缓冲区BUF中存放的字符串(以‚＄‛字符为结束)送屏幕显示输出(或送打印机打印输出)。
2.常用的系统功能调用：（5）无回显键盘输入单字符
汇编运算符的优先级：
见表7.2(见书第160页)所示。
7.2 伪指令
1.符号定义伪指令（赋值语句）：
（1）<名字> EQU <表达式> （2）<名字> = <表达式> 该语句把表达式的值赋给符号名，在同一程序中，用EQU语句赋值的符号名不能被重新赋值，但被‚=”赋值的符号名可以被重新赋值。
7.2 伪指令
(5) 10字节定义伪指令［名字］DT〈表达式或数据项表〉
3.段定义伪指令
存储器在逻辑上是分段的，各段的定义由伪指令实现。格式：〈段名〉SEGMENT［定位方式］［连接方式］［‘类别名’］ … 〈段名〉ENDS 段定义伪指令为程序的汇编和连接说明了段名、分段的各种属性以及分段的开始和结束。段名是自定义符，开始的段名与结束的段名必须相同。段的长度不超过64KB。SEGMENT后面的参数是可选项。
6.模块开始伪指令

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4．外总线外总线又称通信总线，用于实现微型机与外设以及微型机系统之间的相互连接。从外总线的定义可以看到其功能是实现微型机与外设或者微型机系统之间相互通信的。对计算机系统来说，这一总线是系统的重要组成部分。显然，这种总线的传送距离比较远，可采用串行方式或并行方式来实现。同样，从微型机问世以来，有许多科学工作者致力于外总线的研究与开发，分别制定了串行、并行的外总线标准有七八十种之多。微型机系统设计者可以根据用户的需求和系统设计方案，在自己所设计的系统中选择某一标准总线。
1．简化硬、软件的设计从前面第2章的图2.1可以看到，从概念上看，一台微型计算机就是由系统总线将其各组成部分连接到一起构成的。当系统总线各信号决定之后，构成微型计算机的各部件，如 CPU电路板、ROM电路板、RAM电路板、各种外设所需的接口板等可以单独进行设计。在电路板的设计过程中，只与系统总线信号有关而与其他电路板没有关系，从而使设计得以简化。
式构成多机系统。有了内总线的支持，构成这样的系统将变得比较容易了。
3．易于系统扩展采用总线标准构成的微型机，要对其功能进行扩展将是非常容易的。例如，要扩展内存，只要购买合适的内存条(具有标准接口)插上即可。要在PC机上增加视频卡，只要购买相应总线(PCI、IEEE-1394等)的视频卡插在总线上，配上厂家提供的驱动程序即可工作。
2．简化了系统结构采用总线标准，可以简化微型计算机的系统结构。对于小的、简单的微型机系统来说，根据图2.1，可以认为是将CPU及构成微型机的各部分(ROM、RAM、各种接口)都挂接在系统总线上。对于较为复杂的微型机，如PC机，同样可以认为是将构成PC机的各组成部件连接在总线上构成PC机。在计算机的工程应用中，经常将多个CPU以紧耦合的方式构成性能更好的多机系统。而许多内总线都支持以紧耦合的方
3．内总线内总线又称系统总线，用于将构成微型机的各电路板(卡) 连接在一起。内总线对微型机的设计者来说是非常重要的。如果所设计的系统内总线性能很差或工作不可靠，则将直接影响所设计的计算机的性能，甚至使整个微型机系统不能正常工作。
从微型机问世以来，有许多科学工作者致力于内总线的研究与开发，不同机型(8位机、16位机、32位机)、不同用途、性能不一的内总线标准不断地涌现出来。现在已制定的内总线标准已超过100种，有民用级微型机内总线标准，有工业级微型机内总线标准，也有军用级微型机内总线标准。微型机系统设计者可以根据用户的需求和系统设计方案选择某一标准总线，也可以自己制定专用内总线。只是前者比后者要好。
另一方面，系统设计的另一种方法称为系统集成。如果采用总线标准，系统集成就很容易实现。例如，要构成一台 PC机，就可以简单地购买主机箱、电源、主板、显卡、LCD 显示器、内存条、硬磁盘、光盘、网卡、声卡及音箱、键盘和鼠标等。把上述配件连接到一起，就构成了PC机的基本硬件系统。在此基础上，配上操作系统及相关软件，则一台PC 机就集成成功了。
上述PC机的集成全过程只需要几十分钟即可完成。为什么构成这么一套比较复杂的PC机系统在这么短的时间里就能完成呢？这得益于标准化。上面所有的部件都有一定的标准，当然也包括内、外总线的标准化。这就使得上述构成PC机的各种部件，不管它是由哪个厂家生产的，只要它遵循所规定的标准，拿来就能用，用起来十分方便。例如，上述系统集成中采用了PCI总线，若要在PCI总线上插网卡，只要到电子市场购买总线为PCI的网卡即可。不管购买谁家生产的网卡，只要是应用于PCI总线上的拿来插到总线上即可工作。
4．便于调试当进行微型机系统设计时，由于采用标准的内总线，在某一电路板设计出来进行调试时，可以插到任何具有同样标准内总线的微型机上进行调试，这为硬件电路板的调试带来极大的方便。
5．便于维修微型机系统是会出现故障的，有了故障就需要对系统进行维修。目前微型机系统的维修通常在下面两级上进行。一级维修，又称为部件级维修，要求故障定位达到某一块电路板、某一个部件或者某一个小设备。维修人员将完好的部件更换到系统上，使系统立即恢复正常工作。更换下来的故障部件由用户单位或厂家或专门维修点进行仔细检修，使它再恢复成为一块完好的部件，处于冷备份状态。这种维修比较容易，因为部件级的故障定位比较容易。
可见，要扩展微型机的功能，实现起来十分容易。这是因为总线标准一旦确定，大量的厂家都会依据这一标准生产各式各样的板卡，等待用户选用。因此，采用总线标准使系统扩展易于进行。试想，如果所设计的微型机采用自己定义的专用总线，要进行系统扩展时就必须自己从元器件级上去设计电路板卡，而从头设计一块电路板则决顾名思义，片内总线就是集成电路芯片内部各功能元件之间的连接线。这类总线是由芯片的设计者来实现的。对于本书的读者，即使将来自己设计ASIC芯片，其芯片内部的连线也是由CAD软件来完成的，自己布线是极个别的现象。因此，我们知道片内总线是重要的，将来应用时予以注意就可以了。
2．元件级总线元件级总线又称板(卡)内总线，用于实现电路板(卡)内各元器件的连接。元件级总线对读者来说是重要的。因为，将来很可能会接手设计一块插在某总线上的电路板(卡)。在设计一块电路板(卡)时，必然要用板内总线将板内的元器件连接起来。板内总线的驱动能力，总线间的干扰、反射、延时以及总线的电磁兼容性等问题都必须认真考虑。只有这样，才能设计出工作可靠的电路板。有关问题的细节在本章的后面将做介绍。
7.1 总线概述 7.2 内总线 7.3 外总线 7.4 总线驱动与控制习题
7.1 总线概述
7.1.1 定义及分类
广义地说，总线就是连接两个或两个以上数字系统元器件的信息通路。从这个意义上讲，微型计算机系统中所使用的芯片内部、元器件之间、插件板卡间乃至系统到外设、系统到系统间的连线均可理解为总线。
7.1.2 采用总线标准的优点
在微型计算机系统中，构成系统的各部分都是通过总线连接到一起的，总线上的各种信号是利用总线进行传递的。在进行计算机系统设计时，必须考虑系统设计的标准化、模块化和系列化，从而设计出高性能的计算机系统。在进行系统设计时，可以考虑采用通用的总线标准，这样做可以获得一系列的好处。