第一章
1. 什么是冯·诺依曼机?
答: 冯·诺依曼于1945年提出了存储程序的概念和二进制原理,利用这种概念和原 理设计的电子计算机系统统称为冯·诺依曼机。
它包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个组成部分。
早期的冯·诺依曼机结构上以运算器和控制器为中心,随着计算机体系结构的发展, 现在已演化为以存储器为中心的结构。
2. 微处理器,微型计算机,微型计算机系统有什么联系与区别? 答:微处理器是微型计算机系统的核心,也称为CPU(中央处理器)。主要完成:①从存储 器中取指令,指令译码;②简单的算术逻辑运算;③在处理器和存储器或者I/O之间传送数 据;④程序流向控制等。
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。
以微型计算机为主体,配上外部输入/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。 三者关系如下图:
3. 微处理器有哪些主要部件组成?其功能是什么?
答:微处理器是一个中央处理器,由算术逻辑部件ALU、累加器和寄存器组、指令指针寄 存器IP、段寄存器、标志寄存器、时序和控制逻辑部件、内部总线等组成。
算术逻辑部件ALU主要完成算术运算及逻辑运算。
累加器和寄存器组包括数据寄存器和变址及指针寄存器,用来存放参加运算的数据、 中间结果或地址。
指令指针寄存器IP存放要执行的下一条指令的偏移地址,顺序执行指令时,每取一条 指令增加相应计数。
段寄存器存放存储单元的段地址,与偏移地址组成20位物理地址用来对存储器寻址。 标志寄存器flags存放算术与逻辑运算结果的状态。
时序和控制逻辑部件负责对整机的控制:包括从存储器中取指令,对指令进行译码和 分析,发出相应的控制信号和时序,将控制信号和时序送到微型计算机的相应部件,使CPU 内部及外部协调工作。
内部总线用于微处理器内部各部件之间进行数据传输的通道。 4. 画一个计算机系统的方框图,简述各部分主要功能。
答:计算机系统由硬件(Hardware)和软件(Software)两大部分组成。
硬件是指物理上存在的各种设备,如显示器、机箱、键盘、鼠标、硬盘和打印机等, 是计算机进行工作的物质基础。
软件是指在硬件系统上运行的各种程序、数据及有关资料。
一个完整的计算机系统不仅应该具备齐全的基本硬件结构,还必须配备功能齐全的基 本软件系统,后者是为了充分发挥基本硬件结构中各部分的功能和方便用户使用计算机而编 制的各种程序,一般称为计算机的软件系统。
5.
5、列出计算机系统中的三种总线结构,画出面向存储器的双总线结构图。 答:(1)面向系统的单总线结构 (2)面向CPU的双总线结构 (3)面向主存储器的双总线结构
6、答:8086微处理器有20条地址线,可寻址220=1MB存储器 Pentium II处理器有36条地址线,可寻址236=64GB存储 7、什么是PCI总线?什么是USB? 答:PCI总线是微处理机机箱内的底板 各个插件板的一种数据传输标准。 PCI全称为Peripheral Componen
2/64位标准总线。数据传输速率为132MB/s,适用于Pentium微型机。PCI总线是同步 且独立于微处理器的,具有即插即用的特性,允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI总 线上。 USB
与系统之间,系统与外部设备之间的信息通道。USB是在1994年底由英特尔、康柏、 IBM、Microsoft等多家公司联合提出的,不过直到近期,才得到广泛应用,已成为目前电脑
中的标准扩展接口。 USB接口支持设备的即 立供电等优点。 8. 说明以下一些伪
(1)DB (2)DQ (3)DW 答:(1)在汇编语言中定义字节数据。 (2)在汇编语言中定义4字数据。 (3)在汇编语言中定义字数据。 (4)在汇编语言中定义双字数据。 9. 将下列二进制数转换为十进制数。 (1)1101.01B (2)111001.0011B (3)101011.0101B (4)111.0001B 答:(1)13.25 (2)57.1875 (3)43.3125 (4)7.0625
10. 将下列十六进制数转换为十进制 (1)A3.3H (2)129.CH (3)AC.DCH (4)FAB.3H 答:(1)163.1875 (2)297.75 (3)172.859375 (4)4011.18
11. 将下列十进制数转换为二进制、八 (1)23 (2)107 (3)1238 (4)92 答:(1)23D=27Q=17H (2)107D=153Q=6
(3)1238D=2326Q=4D6H (4)92D=134Q=5CH 12. 将下列十进制数转换为8位有符号二进制数。 (1)+32 (2)-12 (3)+100 (4)-9 答:(1)[+32]原=[+32]反=[+32]补=00100000B (2)[-12]原=10001100B [-12]反=11110011B (3)[+100]原=[+100]反= [+100]补=01100100B (4)[-92]原=11011100B [-92]反=10100011B
13. 将下列十进制数转换为压缩和非压缩格式的BCD码。 (1)102 (2)44 (3)301 (4)1000 答:(1)[102]压缩BCD=00000001 00000010B [102]非压缩BCD=00000001 00000000 0 (2)[44]压缩BCD=01000100B [44]非压缩BCD=00000100 0
(3)[301]压缩BCD=00000011 00000001B [301]非压缩BCD=00000011 00000000 0 (4)[1000]压缩BCD=00010000 00000000B [1000]非压缩BCD=00000001 00000000 0
14. 将下列二进制数转换为有符号十进制数。 (1)10000000B (2)00110011B (3) 答:(1)看作原码时真值为-0,看作反码时真值为-127,看作补码时真值为-128 (2)+51 (3)看作
(4)看作原码时真值为-9,看作反码时真值为-118,看作补码时真值为-119 将下列十进制数转换为单精度浮点数。 (1)+1.5 (2)-10.625 (3)+100.2 答:(1)+1.5=1.1B=1.1×20,符号为0,移码阶 127+0=127=0111111 尾数 1000000 00000000 00000000 故单精度浮点数为 0 01111111 1000
-10.625=-1010.101B=-1.010101×23,符号为1, 移码阶 127+3=130=10000010B,尾数 0101010 00
故单精度浮点数为 1 10000010 0101010 0000000 0000000 (3)+100.25=1100100.01B=1.10010001×26,符号为0 移码阶 127+6=133=10000101B,尾数 1001000 100
故单精度浮点数为 0 10000101 1001000 10000000 00000000 (4)-1200= -10010110000B=-1.0010110000×210,符号为1 移码阶 127+10=137=10001001B,尾数 0010110 000000 故单精度浮点数为 1 10001001 0010110 00000000 00000000 16. 将下列单精度浮点数转换为十进制数。 (1)0 10000000 1100000 00000000 00000000 (2)1 01111111 0000000 00000000 00000000 (3)0 10000000 1001000 00000000 00000000 答:(1)1.11×21=11.1B=+3.5D (2)-1.0×20=-1B=-1D
(3)1.1001×21=11.001B
第二章
1. 8086CPU内部由哪两部分组成?它们的主要功能是什么? 答:8086CPU内部由执行单元 EU和总线接口单元 BIU组成。
主要功能为:执行单元 EU负责执行指令。它由算术逻辑单元(ALU)、通用寄存器组、 16 位标志寄存器(FLAGS)、EU控制电路等组成。EU在工作时直接从指令流队列中取指令 代码,对其译码后产生完成指令所需要的控制信息。数据在 ALU 中进行运算,运算结果 的特征保留在标志寄存器 FLAGS中。
总线接口单元 BIU 负责 CPU 与存储器和 I/O 接口之间的信息传送。它由段寄存 器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。 2. 8086CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?
答:8086CPU内部包含4组16位寄存器,分别是通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄 存器、指令指针和标志位寄存器。
(1)通用寄存器组 包含4个16位通用寄存器 AX、BX、CX、DX,用以存放普通
数据或地址,也有其特殊用途。如AX(AL)用于输入输出指令、乘除法指令,BX在间接 寻址中作基址寄存器,CX在串操作和循环指令中作计数器,DX用于乘除法指令等。 (2)指针和变址寄存器 BP、SP、SI和DI,在间接寻址中用于存放基址和偏移地址。 (3)段寄存器 CS、DS、SS、ES 存放代码段、数据段、堆栈段和附加段的段地址。 (4)指令指针寄存器IP 用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。 (5)标志寄存器Flags 用来存放运算结果的特征。 3. 8086CPU和8088CPU的主要区别是什么?
答:8088CPU的内部结构及外部引脚功能与8086CPU大部分相同,二者的主要不同之处如 下:
(1)8088指令队列长度是4个字节,8086是6个字节。
(2)8088的BIU内数据总线宽度是8位,而EU内数据总线宽度是16位,这样对16 位数的存储器读/写操作需要两个读/写周期才能完成。8086的BIU和EU内数据总线宽度都 是16位。
(3)8088外部数据总线只有8条AD7~AD0,即内部是16位,对外是8位,故8088 也称为准16位机。
(4)8088中,用MIO/信号代替IOM/信号。
(5)8088中,只能进行8位数据传输,BHE不再需要,改为0SS,与RDT/和MIO/ 一起决定最小模式中的总线周期操作。
4. 简要解释下列名词的意义:CPU,存储器,堆栈,IP,SP,BP,段寄存器,状态标志, 控制标志,物理地址,逻辑地址,机器语言,汇编语言,指令,内部总线,系统总线。 答:CPU:中央处理器,是整个计算机系统的控制中心,主要功能是进行算术和逻辑运算, 以及发出各种控制信号以协调整个系统正常工作。
存储器:是计算机系统中的记忆元件,用于存储指令和数据。
堆栈:在存储器中开辟的一个区域,用来存放需要暂时保存的数据。其操作特点是先 进后出。
IP:指令指针寄存器,用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。 SP:堆栈指针寄存器,用于指向当前栈顶单元。
BP:基址指针,间接寻址中用于存放基址,隐含段地址为SS。 段寄存器:用于存放逻辑段的段地址。