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1、注：部分题略，参见教材1章答案1 .为什么需要半加器和全加器？它们之间的主要区别是什么？答：(1)计算两个数据相加时，个位相加的运算采用半加器相加，其他位数相加使用全加器相加。(2)半加器是指不考虑低位有无向本位的进位，只将两个本位数相加的运算；全加器是指不仅要将两个本位数相加，还要将低位向本位的进位一起相加的运算。2 .用补码法写出下列减法的步骤：(1) OOOO1.111B-OOOO1O1OB=B=D(2) (XX)011(X)B-(X)(XX)011B=B=D答：(1)0000111IB-0000101OB=OOOO1.I1.1.B+(-00001010B)00001111.B=0000
2、01111,(000001111)补=OoOOO1.I1.1.000010IoB即为IooOoIo10,(100001010)补=I1.I1.IOI1.O000001111+111110110=(1)000000101去掉最高位进位1,由溢出判断规则知，运算的结果没有发生溢出。因此00001111B-OOO0101OB=OOOOO101B=5D(2)00001100B-0000001IB=OOOO1.100B+(-0000001IB)00001100B=000001100,(000001100)补=OoOoOII00-OooOoOIIB即为即OooOOH,(100000011)4=111111
3、101000001100+111111101=(1)000001001去掉最高位进位1,由溢出判断规则知，运算的结果没有发生溢出因此00001100B-00000011B=00001001B=9D3 .做出I(HO1.IB+01UIOB的门电路图并求其相加的结果。答：运算结果：iioioib+oiIiiob=iooiooib门电路图如下：4 .做出第3题中两数相减的门电路图并求其相减的结果。答：IO1.O1.IB-O1.11IOB=IOIOi1.B+(-()1.1110B)；第一个数为正数，其补码=原码=O1.o1.()11；第二个数为负数，其原码为KM1.1.1.0,其补码=I1.OOO10
4、；补码相加:0101011+1100010=1(XX)1101；由溢出判断规则知，运算的结果未发生溢出，舍去最高进位，所以结果为OOO1.1.01。门电路图如下：2章答案1.A1.U是什么部件？它能完成什么运算功能？试画出其符号。答：（DA1.U是算数逻辑部件（2） A1.U既能完成算术运算也能完成逻辑运算。（3） A1.U的符号如图2-33所示。A2,触发器、寄存器及存储器之间有什么关系？请画出这几种器件的符号。答：（D触发器是计算机记忆装置的基本单元，一个触发器能储存一位二进制代码。寄存器是由触发器组成的。一个触发器就职一个一位的寄存器，多个触发器就可以组成一个多位的寄存器。存储器是由大量
5、寄存器组成的，其中每一个寄存器就称为一个存储单元。它可以存放一个有独立意义的二进制代码。（2）三种器件的符号触发器a. D触发器b. JK触发器寄存器存储器3 .试述下列器件的功能，并画出它们的符号：可控计数器、环形计数器、程序计数器。答：(D可控计数器功能可控计数器的控制端COUNT控制JK触发器的J、K端的输入。符号可控计数器COUNTC1.R(2)环形计数器功能环形计数器是用来发出顺序控制信号。符号环形计数器Q5Q4 Q3 Q2 Qi Q0C1.KC1.R(3)程序计数器功能程序计数器是一个行波计数器，不仅可以从0开始计数，而且可以将外来的数据装入其中。符号4 .累加器有何用处？画出其符
6、号。答：（1）用处累加器可以装入和输出数据，还能使存入其中的数据进行左移和右移。（2）符号X1.OADSH1.IASHRC1.K1.1.y5 .三态输出电路有何意义？其符号如何画？答：三态输出电路主要是为了实现一条信息传输线可以随意传输多个触发器的信息。其符号为AOB6 .何谓1.门及E门？它们在总线结构中有何用处？答：（I）1.门称作装入门，高电平数据装入，低电平时数据自锁其中。E门称作三态门，当选通端E门为高电平时，可将信息从A端送到B端。2 2）1.门专管对寄存器的装入数据的控制，E门专管由寄存器输出数据的控制。7 .控制字是什么意义？试举个例子说明。答：控制字规定在一个时钟节拍只有一个
7、寄存器的1.门为高电平，一个寄存器的E门为高电平，从而保证E门为高电位的寄存器的数据就可以流入到1.门为高电位的寄存器中。例如：有两个寄存器A和B,如果A的E门是高电平，B的1.门是高电平，则数据就从寄存器A流向寄存器B中。8 .ROM和RAM各有何特点和用处？答：（DROM称为只读存储器，用于存放固定程序的存储器，一旦程序存放进去之后，即不可改变。也就是说，不能再“写”入新的字节，而只能从中“读”出其所存储的内容。（2） RAM称为随机存储器，分为静态RAM和动态RAM。不但能读取已存放在其各个存储单元中的数据，而且还能够随时写进新的数据，或者改写原来的数据。常用于主存的组成。9 .为什么要
8、建立“地址”这个概念？答：地址是为了描述内存单元在整个存储空间的位置，内存单元在整个存储空间的位置的逻辑映像便是地址了，“地址”概念的引入使得我们访问和操作数据更为简单方便,而不必关心内存单元在机器中的位置。10 .除地线公用外，5根地址线和U根地址线各可选多少个地址？答：5根地址线可选的地址为：25；11根地址线可选地址为：2,o11 .译码器有何用处？答：译码器能够实现将一种代码翻译成控制信号；或在一组信息中取出所需要的一部分信息。12 .存储地址寄存器（MAR）和存储数据寄存器（MDR）各有何用处？答：（1）存储地址寄存器（MAR）MAR将所要寻找的存储单元的地址暂存下来，以备下一条指令
9、之用。（2）存储数据寄存器（MDR）MDR将要写入RAM中的数据暂存于MDR中，以等待控制器发出WC=I的命令到来时，才能写入RAM中。3章答案.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：助记符操作码1.DAADDSUBOUTH1.T000000010010I1.1.OH1.I2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1.1.=1,ER=I）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
10、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：（D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
11、理结果且通过CA1.1.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
12、编码信息译成某一控制线为高电位。（3）控制矩阵（CM）控制矩阵时间指令的每一拍不同的位为高电位。（4）其他控制电路其他控制电路为了实现控制动作。&子程序计数器有何用处？答：子程序计数器相当于程序计数器，一旦置数，即为其子程序的开始地址。9 .本章第2个微型计算机的指令系统有多少条指令？它们可分成几种类型？各个类型的特点是什么？答：共有28条指令，可以分成3类：（1）访问存储器指令由指令寄存器分出来的地址字段（8位的地址字段）必定进入MAR（存储器地址寄存器），这就能够识别出MR1.这类指令。（2）转移指令将进入程序计数器PC（HP1.P=I）,或子程序计数器（1.S=1）。（3）逻辑运算指令这
13、类指令与存储器及程序计数器都无关，而是与A1.U,A及B寄存器有关。10 .此微型机的控制字有几位？各位的意义是什么？答：（1）此微型机的控制字有28位，可以表示为1.SCSES1.PCPEPIMWEME1.DED1.】E1.1.NEN1.AEaS1S2S3SOEU1.B1.XINXDEXEX1.o（2） CPEP1.MWE1.1.EI1.AEAEU1.B1.o：控制控制矩阵产生控制字；1.s:“装入”的可控门；Es:“输出”的可控门；Cs：“计数”的控制端；1.p:控制跳转地址接收；S3S2S1S0:通过其组合控制A1.U的运算；INX：力口1指令助记符；Dex:减1指令助记符；11 .变址
14、寄存器X有何功能？在运算中能起什么作用？答：（1）变址寄存器X可以用于指令的变址寻址。（2）变址寄存器X可以用指令使其加1或者减1。I.指令寄存器IR是如何将其指令字段和地址字段分送出去的？这两个字段的位数是否保持不变？答：（I）IR将8位指令字的高四位作为指令字段通过控制总线传送到控制部件；第四位作为地址字段通过地址总线传送到存储地址寄存器MAR中。（2）这两个字段的位数是保持不变的。2试写出第2个微型计算机的各条指令的汇编语言的助记符及其相应的机器码。答：助记符操作码选择码1.DAADDSUBSTA1.DB1.DX000000010010001101000101JMPJAMJAZJIMJI
15、ZJMS011001111000100110101011NOPC1.AXCHDEXINXCMAI1.I1.I1.1.1.H1.1.I1.1.IH1.1.H1.ICMB1.ORANDNORNANI1.1.1.H1.II1.1.1.I1.1.1.I1.1.1.I1.1.1.XORBRBINPOUTH1.TI1.1.1.H1.1.H1.1.I1.1.1.(XX)O(X)O1.(X)IO(X)I1.0100010101100111I(M)O100110101011110011011110H1.1.4章答案1. 8086CPU与8088CPU有哪些相同之处？又有哪些区别？答：（1）相同8086/8088
16、的地址线是20条。8086/8088均为40条引线、双列直插式封装。（2）区别8086是16位微处理器，它对外的数据线是16条；8088是准16位微处理器，它对外的数据线是8条。2. 8086CPU从功能上分为几部分？各部分由什么组成？各部分的功能是什么？答：8086CPU从功能上分为两部分：总线接口部件和执行部件。（1）总线接口部件（B1.U）组成总线接口部件B1.U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。功能在EU执行指令的过程中，B1.U始终根据指令指示器提供的偏移地址，从存放指令的存储器中预先取出一
17、些指令存放在指令队列中。（2）执行部件（EU）组成执行部件EU包括一个16位的算术逻辑单元A1.U、一个反映CPU状态和控制标志的状态标志寄存器F1.AGS、一组通用寄存器、运算寄存器和EU控制系统。功能EU从B1.U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。3. 8086CPU由哪些寄存器组成？各有什么用途？标志寄存器的各标志位在什么情况下置1?答：（1）8086CPU由8个通用寄存器、2个控制寄存器和4个段寄存器组成。通用寄存器暂时存放参与运算的操作数和运算的结果。控制寄存器用来控制和确定处理器的操作模式和当前执行指令的特性。段寄存器对内存的分段管理而设置的。（2）标志寄存器
18、的标志位标志寄存器共有9个标志位，分别为：溢出标志位(OF)加减算术指令执行后，最高位有进位或借位。方向标志位(DF)串操作的方向是从高地址向低地址方向进行。中断允许标志位(IF)允许CPU响应外部可屏蔽中断。追踪标志位(TF)CPU每执行一条指令就自动地发生一个内部中断，CPU转去执行一个中断程序。符号标志位(SF)结果为负数。零标志位(ZF)指令执行后结果为0。辅助进位标志位(AF)最低4位D3DO位有进位或借位。奇偶标志位(PF)指令执行后结果的低八位中1的个数为偶数。进位标志位(CF)加减算术指令执行后，最高位有进位或借位。4. 8086系统中的物理地址是如何得到的？假如CS=2(X)
19、()H,IP=21(X)H其物理地址应是多少？答：(1)物理地址是由逻辑地址变换得来的。当CPU需要访问存储器时，总线接口部件B1.U的地址加法器自动完成如下的地址运算：段基址x16+偏移地址，得到物理地址。(2)当CS=2000H,IP=2100H时，物理地址为02000H+2100H=04100H05. 什么叫总线周期？8086CPU的一个总线周期包括多少时钟周期，什么情况下要插入TW等待周期？插入多少个Tw取决于什么因素？答：(1)CPU通过总线对微处理器外部进行一次访问所需的时间。(2) 8086CPU的一个总线周期包括4个时钟周期。(3)慢速设备在三个时钟周期内无法完成数据传输时插入
20、T*插入TW的个数取决于数据传输的快慢。6 .什么是地址锁存器？8088/8086系统中为什么要用地址锁存器？锁存的是什么信息？答：(1)地址锁存器从数字电路上说：是一个可以“锁定”一个(系列)数字状态的电路。(2)为了在时间上区分地址和数据。(3)所存的信息完成当前总线状态的保存。完成数据的保存。对当前输出信号的固定。7 .最小组态和最大组态的区别何在？用什么方法将8086/8088置为最大组态和最小组态？答：（1）最小组态和最大组态的区别最小组态时，构成的系统较小，所连的存储器容量不大，I/O端口不多；最大组态时，构成的系统较大，要求有较强的驱动能力，除了地址线和数据线都要锁存和驱动外，还
21、要通过一个总线控制器来产生各种控制信号。（2）通过引线m、标将8086/8088置为最大组态和最小组态，若把m然引线接电源（+5V）,8086用088处于最小组态；若把它接地，贝J8O868O88处于最大组态。8 .IBMPC/XT的控制核心有哪些部件？各自的作用是什么？答：微处理器8086用088。是微型计算机的运算即控制部件，也称中央处理单元CPU,对微型计算机进行控制和运算。中断控制器8259A。可用程序控制的中断控制器，辅助8086/8088进行中断控制。串行通信可编程接口芯片8251。控制数据的串行输入输出。可编程并行接口芯片8255A。辅助控制数据的并行输入输出。可编程计数器/定时
22、器8253/。完成计数/定时功能以辅助8086/8088进行运算控制。时钟发生器8284A。产生时钟信号。9 .8088/8086系统中用时钟发生渊8284A产生哪些信号？答：（1）输出一个占空比为1/3的MOS时钟信号；（2）输出一个占空比为1/2的TT1.电平信号。10 .RESET信号来到后，8086/8088CPU的CS和IP分别等于多少？答：RESET信号到来后，8086/8088CPU的CS等于FFFFH,IP等于OooOH。11 .什么是指令周期、总线周期和时钟周期？答：（D指令周期执行一条指令所需要的时间。（2）总线周期通常把CPU通过总线对微处理器外部（存贮器或I/O接口）进
23、行一次访问所需时间称为一个总线周期。（3）时钟周期又称状态周期，是震荡周期的两倍，每个时钟的前半周期完成算数逻辑操作，在后半周期。12 .为什么要学习和了解8086/8088CPU的操作时序？答：8086/8088CPU编程时，需要对硬件资源直接进行操作，这就需要我们了解CPU的运行状态以及各个时刻CPU所进行的操作。所以了解CPU的时序可以帮助我们更有效地编制汇编程序，避免出现时序错误，以及更高效地利用CPU的各种资源。13 .存储器读周期和存储器写周期的主要区别是什么？答：存储器读周期时，需要读信号有效，需要把存储器中的内容读出在引线上；存储器写周期时，需要写信号有效，需要把引线上的数据写
24、入到存储器中。14 .输入/输出周期与存储器读/写周期有何异同？8086/8088CPU发送和接收数据受什么信号控制？答：（1）输入周期对应着存储器写周期，共同完成数据由CPU向存储器的写入；输出周期对应着存储器读周期，共同完成CPU从存储器读取数据的过程。（2） 8086/8088CPU发送和接收数据受到d：E信号的控制。5章答案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
25、值（16位）;IDTR寄存器用来存放中断描述符表的基地址（32位）和限值（16位）；1.DTR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：DRs用来保留断点状态。DR3-DRo可用来设置4个断点；DR4.DR$保留待用。（3）测试寄存器TI用作测试命令寄存器，可对RAM和相关联存储器进行测试：TR?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
26、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？Ao和A1.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。，Ap而是通过五场的逻辑组合产生Ao和A,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
27、时，只有8位总线有效。5. 80486CPU有一个地址和数据合用的CaChe,提高了总线速度，而在Pen1.iUmCPU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Caehe的冲突，从而提高了总线的速度。&在32位微处理器中采用分页方式把335679H的线性地址变换成物理地址。页目录的物理基地址为4000H。其他页目录和页表中内容同学们可自己设定。答：335679即为OOoOOoooOO1100110101011001111001,其高十位为0,乘以4与基地址400OH相加得4000H,即也目录项的地址为4000H,设这页
28、目录项的内容为00004H；线性地址的中间十位作为页表的索引，乘以4得OCD4H与页目录项相同，即页表登记的物理地址为40CD4H。设页表项内容的高二十位是IOoOH,同时即为物理粗初期的页地址的高二十位，把线性地址的低十二位的偏移量与页地址相加，即形成物理地址IOoOoo79H。7. 在页目录条目中，其U/S和R/W位是()1：而在页表条目中，其U/S和RAV位是10,这时存储器对页面访问会受到哪些限制？答：应按照也目录和页表目录中最大限制的U/S和R/W值来寻址该页，即()1,只允许0,1或2级进行读写，不允许3级即用户进行任何读写操作。KPeniium微处理器在结构上最主要的特点是什么？
29、答：具有两组算术逻辑单元(A1.U)、两条流水线、能同时执行两条指令；并且把数据CaChe(高速缓冲存储器)和指令CaChe分开；不仅提高了总线的速度；还将数据总线增加到64条；流水浮点部件提供了工作站的特性。6章答案1.什么是总线？微型计算机内常有的总线有哪几类？答：（1）总线是一种数据通道，由系统中各部件所共享，或者说，是在部件与部件之间传送信息的一组公用信号线，是将发送部件发出的信息准确地传送给某个接收部件的信号通路。（2）常用总线的分类内部总线和CPU总线；局部总线；输入输出接口总线。8. ISA总线中，ME射,X1.tMW.EMK）W信号的作用是什么？答：MEm”佗MW.R5RjmW
30、分别为：存储器读控制信号、存储器写控制信号、输入输出读控制信号、输入输出写控制信号。9. PCI总线信号可分为哪几类？答：PC1.总线信号分为：（I）地址数据信号；（2）接口控制信号；（3）出错指示信号；（4）总线总裁信号；（5）系统信号；（6）64位扩充信号；（7）总线锁定信号；（8）中断信号；（9） Caehe信号；（10）测试信号。4 .输入输出接口总线有哪儿种？分别适合什么外部设备使用？答：（D输入输出接口总线分类ATA和SATA总线ATA用于微机系统中，SATA用于未来硬盘接口总线。SCS1.和SAS总线SCSI主要用于高性能计算机、小型机、服务器和工作站中，SAS用于未来硬盘接口总
31、线。USB总线USB既可用于连接低速的外围设备，如键盘、鼠标等，也可用于中速装置，如移动盘、Modem、扫描仪、数码相机和打印机等。5 .以北桥和南桥芯片组构建的PC1.总线型微型计算机系统中的北桥和南桥各自有什么作用？答：(1)北桥的作用北桥芯片面向CPU、CaChe和内存、显示部件，并且承担对PC1.总线的部分管理。(2)南桥的作用南桥芯片管理PC1.总线、ISA(EISA)总线、IDE(EIDE)总线和USB总线。6 .以北桥和南桥芯片组构建的专用总线型微型计算机系统中使用了哪几个芯片？各自有什么作用？答：(1)以北桥和南桥芯片组构建的专用总线型微型计算机系统中使用了4个芯片，包括：北桥
32、芯片828X0和南桥芯片82801以及固件集线器(FWH,firmwarehub)82802和I/O控制芯片。(2) 4个芯片的作用北桥芯片828X0北桥芯片承担对Pa总线的部分管理。南桥芯片82801南桥芯片提供对PC1.总线的驱动和管理功能，还提供和I/O控制芯片的连接功能。固件集线器(FWH,firmwarehub)82802FWH是一个附加芯片，包含了主板BIoS和显示B1.OS以及一个用于数字加密、安全认证等领域的硬件随机数发生器。I/O控制芯片I/O控制芯片实现对众多常用输入输出设备的管理。7 .微型计算机中有哪些常用并行总线和常用串行总线？答：(D串行总线：RS-232-C,通用USB总线，PC1.EXPreSS总线，SATA总线等。(2)并行总线：用于与并行打印机相连的CentrOniCS总线，PC总线，ATA总线，SCS1.总线等。8 .请简要介绍微型计算机的主板组成，并说明各部件的功能。答：微型计算的主板组成和功能：(1)CPU及其相关器件所组成的系统计算机的核心部分，是计算机的控制中心和运算中心。(2)总线扩展槽所形成的系统能够连接其他设备，扩展计算机的功能。(3)主板上的存储器系统
