习 题
1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。
+35 -109 -15 +122 答:【+45】原=00101101,【+45】反=00101101,【+45】补=00101101 【-89】原=11011001,【-89】反=10100110,【-89】补=10100111 【-6】原=10000110,【-6】反=11111001,【-6】补=11111010 【+112】原=01110000,【+45】反=01110000,【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。
AsENdfJFmdsv120
答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H 3.何谓微型计算机硬件?它由哪几部分组成?并简述各部分的作用。
答:微型计算机硬件是指组成微型计算机的硬件实体,它由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成,中央处理器由运算器和控制器集成在一块芯片上形成,简称CPU,是微型计算机的心脏,它的性能决定了整个微型机的各项关键指标。存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。存储器包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。输出设备是计算机向外界输出信息的装置。总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线,它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。 4.简述8086CPU的内部结构。
答:8086微处理器的内部分为两个部分:执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。 执行部件由运算器(ALU)、通用寄存器、标态寄存器和EU控制系统等组成。EU从BIU的指令队列中获得指令,然后执行该指令,完成指今所规定的操作。
总线接口部件BIU由段寄存器、指令指针寄存器、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。总线接口部件负责从内部存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队;执行指令时所需要的操作数(内部存储器操作数和I/O端口操作数)也由总线接口部件从相应的内存区域或I/O端口中取出,传送给执行部件EU。 5.何谓总线?总线按功能可分为哪几种?
答:总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线,它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。微型计算机硬件组织上采用总线(Bus)结构,微型计算机的各大功能部件通过总线相连。
总线按功能划分可分为地址总线(Address Bus)、数据总线(Date Bus)和控制总线(Control Bus)三类。
6.试比较存储器读和存储器写两种操作的区别。
答:存储器读操作时,首先要求CPU给出地址,然后通过地址总线送至存储器,存储器中的地址译码器对它进行译码,找到存储单元;再要求CPU发出读的控制命令,存储单元中的内容就出现在数据总线上。信息从存储单元读出后,存储单元的内容并不改变。
存储器写操作时,首先也得要求CPU给出地址,然后通过地址总线送至存储器,经地址译码器译码后,找到存储单元;然后把数据寄存器中的内容经数据总线送给存储器;且CPU发出写的控制命令,于是数据总线上的信息就写入到存储单元中了,存储器写为改写,写入新的内容后,原来的内容就自然丢失了。 7.简述8086中的存储器管理?
答:8086管理存储器时,把1M空间分成若干块(称为“逻辑段”), 各个逻辑段之间可在实际存储空间中完全分开,也可以部分重叠,甚至可以完全重叠。每个逻辑段容量不超过64K字节,段首地址的高16位地址码称作“段基址”,而段内单元相对于段首的地址则称作“偏移地址”。存储单元的地址由段基址和偏移地址组成,这个地址称为逻辑地址,表示为“段基址:偏移地址”。而1M存储空间中的20位地址称为物理地址。逻辑地址是程序中使用的地址,物理地址是访问存储器的实际地址。 8.外部设备与CPU之间的数据传送方式常见有几种?各有什么特点?
答:外部设备与微机之间的信息传送传送方式一般有无条件传送方式、查询传送方式、中断控制方式等。
无条件传送方式是指CPU直接和外部设备之间进行数据传送。
查询传送方式又称为条件传送方式,是指CPU通过查询I/O设备的状态决定是否进行数据传输的方式。
中断是一种使CPU暂停正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作。即当外设的输入数据准备好,或输出设备可以接收数据时,便主动向CPU发出中断请求,CPU可中断正在执行的程序,转去执行为外设服务的操作,服务完毕,CPU再继续执行原来的程序。
9.在8086中段寄存器CS和指令指针寄存器IP的内容有什么意义?
答:在8086中,由CS和IP控制着程序的执行顺序。在程序执行时, 由EU控制器控制,通过BIU部件从CS和IP指向的内部存储器中取出当前执行的指令送执行部件执行,在取出的同时,指令指针寄存器IP会自动调整(加上当前指令的字节数)以指向下一条指令,以便程序能自动往后执行。当程序发生转移时,就必须把新的指令地址(目标地址)装入CS和IP,这通常由转移指令来实现。
10.什么是单片机?和一般微型计算机相比,单片机有何特点?
答:单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机,简称为单片机。
和一般微型计算机相比,单片机主要特点如下:
1) 在存储器结构上,单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构 2) 在芯片引脚上,大部分采用分时复用技术
3) 在内部资源访问上,采用特殊功能寄存器(SFR)的形式 4) 在指令系统上,采用面向控制的指令系统 5) 内部一般都集成一个全双工的串行接口 6) 单片机有很强的外部扩展能力
11.你对单片机的应用知道多少?试举例说明。
答:单机应用:1) 工业自动化控制;2) 智能仪器仪表;3) 计算机外部设备和智能接口;4) 家用电器
多机应用:功能弥散系统、并行多机处理系统和局部网络系统。