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。 运算器 中央处理器 主机 控制器 内存储器 外存 硬件系统 外部设备 输入设备 输出设备 总线 计算机系统 操作系统 编译系统 系统软件 数据库系统
软件系统 服务性程序 应用软件 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. 8086 微处理器可寻址多少字节存储器？Pentium II 微处理器可寻址多少字节存储器？
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 存储器 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总线即系统总线的一种，是用来连接构成微处理机的 各个插件板的一种数据传输标准。
PCI 全称为 Peripheral Component Interconnect，即外设互连局部总线，是 Intel 公司推出 的 32/64 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总线，通用串行总线（Universal Serial Bus），属于外部总线的一种，用作微处理机 系统与系统之间，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 接口支持设备的即插即用和热插拔功能，具有传输速度快，使用方便，连接灵活，独 立供电等优点。
8. 说明以下一些伪指令的作用。
（1）DB （2）DQ （3）DW （4）DD 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数。 （1）A3.3H （2）129.CH （3）AC.DCH （4）FAB.3H 答：（1）163.1875 （2）297.75
（3）172.859375 （4）4011.1875
11. 将下列十进制数转换为二进制、八进制、十六进制。 （1）23 （2）107 （3）1238 （4）92
答：（1）23D=27Q=17H （2）107D=153Q=6BH （3）（4）92D=134Q=5CH 1238D=2326Q=4D6H
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）-92 答：（1）[+32]原=[+32]反=[+32]补=00100000B
（2）[-12]原=10001100B [-12]反=11110011B [-12]补=11110100B （3）[+100]原=[+100]反= [+100]补=01100100B
（4）[-92]原=11011100B [-92]反=10100011B [-92]补=10100100B 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 00000010B （2）[44]压缩 BCD=01000100B
[44]非压缩 BCD=00000100 00000100B （3）[301]压缩 BCD=00000011 00000001B
[301]非压缩 BCD=00000011 00000000 00000001B （4）[1000]压缩 BCD=00010000 00000000B
[1000]非压缩 BCD=00000001 00000000 00000000 00000000B
14. 将下列二进制数转换为有符号十进制数。
（1）10000000B （2）00110011B （3）10010010B （4）10001001B
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）看作原码时真值为-18，看作反码时真值为-109，看作补码时真值为-110 （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 15. 将下列十进制数转换为单精度浮点数。 （1）1+1.5 （2）-10.625 （3 ）+100.25 （4）-1200 答：（）+1.5=1.1B=1.1×2 ，符号为0，移码阶 127+0=127=01111111B
0 尾数 1000000 00000000 00000000
故单精度浮点数为 0 01111111 1000000 00000000 00000000 （2）-10.625=-1010.101B=-1.010101×23，符号为 1，
移码阶 127+3=130=10000010B，尾数 0101010 00000000 00000000 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 10000000 00000000 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 00000000 00000000 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=+3.125D
(完整版)微型计算机原理与接口技术周荷琴着课后答案
