微型计算机原理应用第四版答案 联系客服

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第1章习题

将下列二进制数转换为十进制数和十六进制。 (1)1101(2)=13=D(H) (2)11010(2)=26=1A(H)

(3)110100(2)=52=34(H) (4)(2)=169=A9(H)

要点:从低位起,按每4位将对应二进制转换成十六进制。而不是通过十进制转换。 见上。

简述3个门电路的基本元素在电路中对电平高低的作用。 答:与、或、非。

布尔代数有哪两个特点? 答:(1)值只有两个;

(2)只有与、或、反3种运算。

布尔代数的“或运算”结果可用哪两句话来归纳?其“与运算”又可归纳成哪两句话“

答:(1)“或运算”运算结果为有一真必为真,两者皆假才为假。 (2)“与运算”有一假即为假,两者皆真才为真。 什么叫原码、反码及补码? 答:原码就是一个数的机器数。 反码:将原码每位取反,即为反码。

更准确的是:正数的反码就等于它的原码;

负数的反码就是它的原码除符号位外,各位取反。 补码:反码加1就是补码。

更准确的是:正数的补码就等于它的原码;

负数的补码就是它的反码加1。

例:X1=+100 1001 X2=-100 1001 则 :

[X1]原 = 0100 1001 [X1]反 = 0100 1001 [X1]补= 0100 1001

[X2]原 = 1100 1001 [X2]反 = 1011 0110

[X2]补 = [X2]反+1= 1011 0111

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)因为加法的第一位没有进位,所以用半加器即可;而第二位起可能有进位,故需要考虑全加器;

(2)两者的区别是半加器为双入双出,全加器为三入双出。 用补码法写出下列减法的步骤: (1)1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)

答: 两个数相减其实就是第一个数与第二个数的补码相加。 (2)1100(2)-0011(2)=?(2)=?(2) 第一个数1111为正数,其原码为1111 答:按上述所讲的正规方法做。 第二个数为1010),其机器码(原码)为:1010,反码为0101,第一个数的补码=原码=01100;第二个数的原码(即机器码)为10011,其反码为补码为:0110 11100, 两者相加: 1111 其补码为11101; + 0110 两个数的补码相加,即为: 10101 01100 将最高位的进位1删去,得结果为10101,即为5(10) + 11101 这是按书上的简单做法。按最正规的方法做如下: = 101001 若考虑两个数属于带符号数,第一个是正数,补码与原码都为将最高位的进位1删去,得结果为01001,即为9(10) 01111; 做出101011(2)+011110(2)的门电路图并求其相加的结果。 第二个数是负数,原码为11010,反码为10101,补码为答:相加结果为: 101011 10101+1=10110 + 011110 第一个数与第二个数的补码相加,即为: = 1001001 得结果为1001001(2)。(注:相加时不去掉最高位的进位) 门电路图略去。

做出第题中两数相减的门电路图并求其相减的结果。 答:若为

则第一个数为正数,其补码=原码=0101011;

第二个数为负数,其原码为1011110,反码为1100001,补码=反码+1=1100001+1=1100010

两个数的补码相加为: 0101011 + 1100010 = 1 0001101

去掉最高位的进位1,得结果为0001101,即为13(10)。 例2: [+0]反 = 00000000 [-0]反

即:数0的反码也不是唯一的。 第2章习题

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:触发器是存放一位二进制数字信号的基本单元。触发器是计算机的记忆装置的基本单元,也可以说是记忆细胞。触发器可以组成寄存器,寄存器又可以组成存储器。寄存器和存储器统称为计算机的记忆装置。 (2)其符号分别表示如下:

累加器有何用处?画出其符号。

答:累加器作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。 三态输出电路有何意义?其符号如何画?

答:三态输出电路使得一条信号传输线既能与一个触发器接通,也可以与其断开而与另外一个触发器接通,从而使得一条信号线可以传输多个触发器的信息。 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?

答:(1)L门:高电平时使数据装入、低电平时数据自锁其中的电路 ; E门:E门即三态门,当选通端E门为高电平时,可将信息从A端送到B端。 (2)L门专管对寄存器的装入数据的控制,而E门志管由寄存器输出数据的控制。 控制字是什么意义?试举个例子说明。

答:(1)控制字CON将各个寄存器的L门和E门的按次序排成一列,并且为了避免住处在公共总线中乱窜,规定在某一时钟节拍,只有一个寄存器的L门为高电平,一个寄存器的E门为高电平,从而保证了E门为高电平的寄存器的数据流入到L门为高电平的寄存器中去。

(2)略去,详见教材P31的表2-3 ROM和RAM各有何特点与用处?

答:ROM是只读存储器,是用以存放固定程序的存储器,一旦程序放进去之后,就不能再改变。也不能再写入新的字节,而只能读出其中所存储的内容;

RAM是随机存储器(又称读/写存储器),它与ROM的区别在于它不但能读出存放在其中各个存储单元的数据,而且能够随时写进新的数据,或者改变原有数据。 为什么要建立“地址”这个概念?

答:因为一个存储器可以包含数以千计的存储单元,可以存储很多数据,为了便于存入和取出,需要对每个存储单元确定一个固定地址。 译码器有何用处?

答:译码器用来确定存储单元的地址。地址译码器常用于计算机中对存储单元地址的译码,即将一个地址代码转换成一个有效信号,从而选中对应的单元。 存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?

答:MAR将所要寻找的存储单元的地址暂存下来,以备下一条指令之用。

MDR是将要写入RAM中去的数据暂存起来,以等待控制器发出指令再将数据写入RAM中去。

P33 2,4,5,6,7,8,9,11,12 第3章习题 略去

程序计数器PC的内容是什么意义?

答:程序计数器PC存储的内容是指令的地址码。每次运行指令前,先复位到0,每取出执行一条指令,PC加1.

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:(1)指令寄存器IR从PROM接收到指令字后,就立即将其高4位送到控制部件。

(2)控制部件经过分析后就发出控制指令,将IR的低4位数送到存储地址寄存器MAR,MAR将此低4位数作为地址并用于访问PROM。

故第1次访问PROM的是其指令区,第2次访问的是其数据区。 略

环形计数器有何用处?什么叫环形字?

答:(1)环形计数器用来发出顺序控制信号(即用来发出环形字),从而产生机器节拍。

(2)环形字是其6位输出端依次轮流为高电平,并且是在最位一位(左边第1位)置1后又回到右边第1位,从而形成环形置位。

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:由厂家编好的执行每个程序(在本章中即为每条指令)所需要的机器节拍(3个,见P49)

(2)机器周期:执行一条指令的时间。

(3)取指周期:取一条指令所需的3个机器节拍。

(4)执行周期:执行一条指令所需的机器节拍(一般也为3个机器节拍) (5)本章简化式计算机的机器周期包括6个机器节拍。 补充:

机器节拍:即一个时钟周期(时钟一个高电平+一 个低电平)

(6)不一定。只不过固定了在6个节拍完成一个机器周期的计算机被称为固定周期的计算机。

控制部件包括哪些主要环节?各有何用处?

答:(1)控制部件包括环形计数器、指令译码器、控制矩阵和其他控制电路。 (2)环形计数器用来产生环形字,从而产生机器节拍;

指令译码器:将高四位组成的编码信息译成某一控制线为高电位。 控制矩阵:用来产生控制字CON,即产生所有控制信号。

其他控制电路包含时钟脉冲发生器、运行/停车触发器、“启动”和“清除”按钮。其作用见P54.

子程序计数器有何用处?

答:也是用来作为一个程序计数器的。

略去

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:(1)指令寄存器IR将8位指令字的高4位作为指令字段送到控制部件,而将低4位做为地址字段通过总线送到存储地址寄存器MAR中去。 (2) 对,保持不变。这由制造厂家确定。 第4章习题

8086CPU与8088CPU有哪些相同之处?又有哪些区别?

答:两者的内部结构基本相同,内部都采用16位字进行操作及存储器寻址,两者的软件完全兼容,程序的执行也完全相同,两种处理器都封装在相同的40脚双列直插组件(DIP)中。

但它们的外部性能有区别。8086是16位数据总线,而8088是8位数据总线,在处理一个16位数据字时,8088需要两步操作而8086只需要一步。

8086 CPU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从功能上分为总线接口部分BIU和执行部件EU两部分。