《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》(第三版)習(xí)題答案

1、《微機(jī)原理與接口技術(shù)》習(xí)題解答《微機(jī)原理與接口技術(shù)》習(xí)題解答習(xí)題11.1馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案有哪些特點(diǎn)？【解答】馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案是“存儲(chǔ)程序”和“程序控制”，有以下5方面特點(diǎn)：（1）用二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)據(jù)和指令；（2）指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，按順序自動(dòng)依次執(zhí)行指令；（3）由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成基本硬件系統(tǒng)；（4）由控制器來控制程序和數(shù)據(jù)的存取及程序的執(zhí)行；（5）以運(yùn)算器為核心。1.2微處理器和

2、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？各典型芯片具備哪些特點(diǎn)？【解答】經(jīng)歷了6代演變，各典型芯片的特點(diǎn)如表11所示。表11微處理器的發(fā)展及典型芯片的特點(diǎn)發(fā)展時(shí)代類別典型芯片及性能特點(diǎn)第一代（1971~1973年）4、8位低檔微處理器Intel4004集成2300多個(gè)晶體管，主頻108KHz，尋址640Byte，指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單；Intel8008采用PMOS工藝，集成3500晶體管，基本指令48條，主頻500KHz。第二代（1974~1977年）

3、8位中高檔微處理器Intel8080采用NMOS工藝，集成6000晶體管，主頻2MHz，指令系統(tǒng)較完善，尋址能力增強(qiáng)，運(yùn)算速度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。第三代（1978~1984年）16位微處理器Intel8086采用HMOS工藝，集成29000晶體管，主頻5MHz8MHz10MHz，尋址1MB。Intel80286集成度達(dá)到13.4萬晶體管，主頻20MHz。第四代（1985~1992年）32位微處理器Intel80386集成27.5萬個(gè)晶體管

4、，主頻33MHz，4GB物理尋址。有分段存儲(chǔ)和分頁存儲(chǔ)部件，可管理64TB虛擬存儲(chǔ)空間。Intel80486集成120萬個(gè)晶體管，包含浮點(diǎn)運(yùn)算部件和8KB的一級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器Cache。第五代（1993~1999年）超級(jí)32位微處理器IntelPentium、PentiumPro、PentiumMMX、PentiumII、PentiumIII、Pentium4微處理器等，采用新式處理器結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)加密、視頻壓縮和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)等方面性能有較大幅

5、度提高。第六代（2000年以后）64位微處理器Merced由Intel公司與HP公司聯(lián)手開發(fā)的Merced采用全新的IA64結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是一種采用長(zhǎng)指令字、指令預(yù)測(cè)、分支消除、推理裝入和其他一些先進(jìn)技術(shù)的全新結(jié)構(gòu)微處理器。1.3微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和主要性能指標(biāo)有那些【解答】除具有運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、有記憶能力和邏輯判斷能力、可自動(dòng)連續(xù)工作等基本特點(diǎn)以外，還具有功能強(qiáng)、可靠性高、價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、體積小、重量輕、功耗低、使用和

6、維護(hù)方便等。微型計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、硬件組成、外部設(shè)備以及軟件配備等有關(guān)。常用的微型計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)主要有：字長(zhǎng)、主頻、內(nèi)存容量、指令數(shù)、基本指令執(zhí)行時(shí)間、可靠性、兼容3（4）八進(jìn)制到二進(jìn)制：將1位八進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制數(shù)碼。十六進(jìn)制與二進(jìn)制間轉(zhuǎn)換與八進(jìn)制與二進(jìn)制間轉(zhuǎn)換類似，只是比例關(guān)系為1位十六進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)4位二進(jìn)制數(shù)碼。1.8將下列十進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)和壓縮BCD碼。（1）15.32（2）325.

7、16（3）68.31（4）214.126【解答】：（1）15.32=1111.0101B=F.5H=00010101.00110010BCD。（2）325.16=10000101.0001B=85.1H=001100100101.00010110BCD。（3）68.31=1000100.0100B=64.4H=01101000.00110001BCD。（4）214.126=11010110.0010B=D6.2H=00100001010

8、0.000100100110BCD。1.9將下列二進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。（1）10010101（2）11001010（3）10111.1101（4）111001.0101【解答】（1）11001010=202=312Q=CAH（2）10111.1101=23.8125=27.64Q=17.DH（3）111001.0101=57.625=71.24Q=39.5H1.10將下列十六進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)

9、。（1）FAH（2）12B8H（3）5A8.62H（4）2DF.2H【解答】（1）FAH=11111010B=250（2）12B8H=0001001010111000B=4792（3）5A8.62H=010110101000.01100010B=1448.3828125（4）2DF.2H=001011011111.0010B=735.00781251.11寫出下列帶符號(hào)十進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示（采用8位二進(jìn)制數(shù)）。（1）38（2）

10、82（3）－57（4）－115【解答】（1）X=38，[X]補(bǔ)=00100110B（2）X=82，[X]補(bǔ)=01010010B（3）X=－57，[X]補(bǔ)=11000111B（4）X=－115，[X]補(bǔ)=10001101B1.12寫出下列二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼表示。（1）1010100（2）1101101（3）－0110010（4）－1001110【解答】（1）X=1010100，[X]補(bǔ)=01010100B（2）X=1101101，[X]補(bǔ)=0