微机部分课后习题Word文件下载.docx
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将最高位的进位1删去,得结果为10101,即为5(10)
这是按书上的简单做法。
按最正规的方法做如下:
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01111;
第二个数是负数,原码为11010,反码为10101,补码为10101+1=10110
第一个数与第二个数的补码相加,即为:
01111
+10110
100101
将最高位的进位删去,得结果为00101,即为5(10)
建议用第二种方法为佳。
(2)1100
(2)-0011
(2)=?
(2)
按上述所讲的正规方法做。
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11100,
其补码为11101;
两个数的补码相加,即为:
01100
+11101
=101001
将最高位的进位1删去,得结果为01001,即为9(10)
1.3做出101011
(2)+011110
(2)的门电路图并求其相加的结果。
相加结果为:
101011
+011110
=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。
1.4做出第1.9题中两数相减的门电路图并求其相减的结果。
若为101011-011110
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
=10001101
去掉最高位的进位1,得结果为0001101,即为13(10)。
第2章习题
2.1ALU是什么部件?
它能完成什么运算功能?
试画出其符号。
P6
2.2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。
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:
2.4累加器有何用处?
画出其符号。
累加器作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。
2.5三态输出电路有何意义?
其符号如何画?
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。
2.6何谓L门及E门?
它们在总线结构中有何用处?
(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。
2.7控制字是什么意义?
试举个例子说明。
(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
2.8ROM和RAM各有何特点与用处?
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。
2.9为什么要建立“地址”这个概念?
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。
2.11译码器有何用处?
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。
2.12存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?
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。
第3章习题
3.1略去
3.2程序计数器PC的内容是什么意义?
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.
3.3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?
(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。
3.4略
3.5环形计数器有何用处?
什么叫环形字?
(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。
3.6什么叫例行程序?
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?
(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。
3.7控制部件包括哪些主要环节?
各有何用处?
(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.
3.8子程序计数器有何用处?
也是用来作为一个程序计数器的。
3.9-3.11
略去
3.12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?
(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
4.18086CPU与8088CPU有哪些相同之处?
又有哪些区别?
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。
4.28086CPU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?
8086CPU从功能上分为总线接口部分BIU和执行部件EU两部分。
其中总线接口部分的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据,即BIU管理在存储器中存取程序和数据的实际处理过程。
执行部件EU的功能负责指令的执行。
将指令译码并利用内部的寄存器和ALU对数据进行所需的处理。
BIU由4个段寄存器(CS、ES、DS、SS)、16位指令指针寄存器IP、20位的地址加法器和6字节的指令队列组成。
EU由4个通过寄存器(AX、BX、CX、DX)、4个专用寄存器(SI、DI、SP、BP)、标志寄存器FR、算术逻辑部件ALU组成。
4.38086CPU有哪些寄存器组成?
各有什么用途?
标志寄存器的各标志位在什么情况下置位?
8086CPU由4个通用寄存器(AX、BX、CX、DX)、4个专用寄存器(SI、DI、SP、BP)、标志寄存器FR组成,共9个寄存器。
4个通用寄存器既可作为16位寄存器用,也可作为8位寄存器使用。
其中AX寄存器也常称为累加器。
其它寄存器的用途见教材。
标志寄存器有6个状态标志(SF、ZF、PF、CF、AF、OF)和3个控制标志位(DF、IF、TF)。
其具体置位见P75的表4-1.
4.48086系统中的物理地址是如何得到的?
假如CS=2000H,IP=2100H其物理地址应是多少?
8086系统中的物理地址是通过BIU中的20位地址加法器得到的。
物理地址计算公式为CS段地址*16(即二进制左移4位,或者十六进制左移1位)+IP偏移地址。
按计算公式,本题中的物理地址为20000H+2100H=22100H。
4.5什么叫总线周期?
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?
总线周期是CPU或其他总线控制设备访问一次存储器或I/O端口所需的时间。
在总线周期中需要利用总路线。
指令周期:
指令周期是机器执行一条指令所需的时间。
8086CPU的一个标准总线周期包括4个时钟周期。
当4个时钟周期不能完成所规定的操作时,可以插入一个或多个等待时钟周期TW。
插入多少个TW取决于所访问的存储器或者I/O设备是否准备就绪,此信号由引脚READY发出。
4.7什么是地址锁存器?
8086/8088系统中为什么要用地址锁存器?
锁存的是什么信息?
(1)地址锁存器就是一个寄存器,它根据控制信号的状态,将总线上的地址代码暂存起来,即用于“锁定”一个(系列)数字状态的电路。
简答:
地址锁存器是用来锁存/保存地址的一个寄存器(即一个普通的时序电路),是触发器的原始形式。
目的是某次传送数据并不能一次完成所以锁存地址以免CPU重复的传送一个地址。
原理:
CPU送地址到锁存器8282/8283之后,内存在地址锁存器中找地址,而不是向CPU要地址。
(2)因为8060/8088系统采用的是地址/数据分时复用总线,即用同一总线传输数据又传输地址,当微处理器与存储器或IO交换信号时,首先由CPU发出存储器地址,同时发出允许锁存ALE给锁存器,当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上,随后才能传输数据。
个人理解:
因为在总线周期的前半部分,CPU总是送出地址信号和BHE(总线高允许)信号,为了通知地址已经准备好了,可以被所锁存,CPU会送出高电平允许锁存信号ALE。
此时地址信号和BHE信号被锁存。
由于有了锁存器对地址信号和BHE信号的锁存,CPU在总线周期的后半部分,地址
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