微型计算机原理及应用技术 第二版 课后答案 (朱金钧 麻新旗)
第1章计算机基础知识
教材习题解答
1.  计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？
【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。计算机中，通过数字化编码技术，对所表示的数值、文字、符号及控制信息等进行数字编码，这种数字化表示方法不仅要适合于人的自然习惯，同时要满足机器中所用器件、线路的工作状态以及数据可靠传输与易于校验纠错等方面的要求。一个具有两种不同的稳定状态且能相互转换的器件，就可以用来表示一位二进制数，所以表示二进制的器件易于制造且工作可靠，并且二进制数的运算规则也最简单，因此目前计算机中均采用二进制数来表示各种信息及进行信息处理。
2.  写出下列用原码或补码表示的机器数的真值：
(1)01101101    (2)10001101    (3)01011001    (4)11001110
【解】
[X]补＝01101101＝＋109
(1) [X]原＝01101101＝＋109
[X]补＝10001101＝－115
(2) [X]原＝10001101＝－13
(3) [X]原＝01011001＝＋89
[X]补＝01011001＝＋89
[X]补＝11001110＝－50
(4) [X]原＝11001110＝－78
3.  填空：
(1) (1234)10＝(  )2＝(  )16
(2) (34.6875)10＝( )2＝(  )16
(3) (271.33)10＝( )2＝(  )16
(4) (101011001001)2＝( )10＝( )16
(5) (1AB.E)16＝( )10＝( )2
(6) (10101010.0111)2＝( )10＝( )16
【解】
(1) (1234)10＝( 10011010010 )2＝( 4D2 )16
(2) (34.6875)10＝( 100010.1011 )2＝( 22.B )16
(3) (271.33)10＝( 100001111.010101 )2＝( 10F.54 )16
(4) (101011001001)2＝( 2761 )10＝( AC9 )16
(5) (1AB.E)16＝( 427.875 )10＝(110101011.111 )2
(6) (10101010.0111)2＝( 170.4375 )10＝( AA.7 )16
4.  已知X=36，Y=－136，Z=－1250，请写出X、Y、Z的16位原码、反码和补码。【解】
[X]原＝0000 0000 0010 0100
[Y]原＝1000 0000 1000 1000
[Z]原＝1000 0100 1110 0010
[X]反＝0000 0000 0010 0100
[Y]反＝1111 1111 0111 0111
[Z]反＝1111 1011 0001 1101
[X]补＝0000 0000 0010 0100
[Y]补＝1111 1111 0111 1000
[Z]补＝1111 1011 0001 1110
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5.  已知[X]补=01010101B，[Y]补=10101010B，[Z]补=1000111111111111B，求X、Y、Z及X＋Y、Y－Z的十进制值为多少?　
【解】Y－Z运算时Y需要扩展符号位
X＝85
Y＝－86
Z＝－28673
X＋Y＝01010101B＋10101010B＝11111111B＝－1
Y－Z＝11111111 10101010B－10001111 11111111B
＝11111111 10101010B＋01110000 00000001B
＝0110 1111 1010 1011B
＝28587
6.  用8位补码进行下列运算，并说明运算结果的进位和溢出：
(1) 33＋114  (2) 33－114  (3) (-33)＋114  (4) (-33)-114
【解】
(1)[33]补＝00100001
[114]补＝01110010
0 0 1 0 0 0 0 1
＋0 1 1 1 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0 1 1
正确的运算结果147>127，出现溢出，使符号位发生变化，出现结果：－109
(2)[33]补＝00100001
[－114]补＝10001110
0 0 1 0 0 0 0 1
＋1 0 0 0 1 1 1 0
1 0 1 0 1 1 1 1
运算结果：－81
(3)[-33]补＝11011111
[114]补＝01110010
1 1 0 1 1 1 1 1
＋0 1 1 1 0 0 1 0
哪种专业就业前景好1 0 1 0 1 0 0 0 1
最高位进位，自然丢失，运算结果：＋81
(4)[-33]补＝11011111
[-114]补＝10001110
1 1 0 1 1 1 1 1
＋1 0 0 0 1 1 1 0
10 1 1 0 1 1 0 1
正确的运算结果－147<－127，出现溢出，使符号位发生变化，出现运算结果：＋109 7.  将下列十进制数表示为8421BCD码：
(1) 8609    (2) 5254    (3) 2730    (4) 2998
【解】
(1)1000 0110 0000 1001
(2)0101 0010 0101 0100
(3)0010 0111 0011 0000
(4)0010 1001 1001 1000
8.  将下列8421BCD码表示为十进制数和二进制数：
(1) 01111001  (2) 001010000101    (3) 011000000111  (4) 010*********
【解】
(1)79，1001111B
(2)285，  100011101B
(3)607，1001011111B
(4)590， 1001001110B
9.  将下列数值或字符串表示为相应的ASCII码：
(1) 51  (2) 7FH  (3) C6H  (4) Computer  (5) how are you?
【解】
(1)0110101 0110001
(2)0110111 1100110 1101000
(3)1100011 0110110 1101000
(4)1100011 1101111 1101101 1110000 1110101 1110100 1100101 1110010
手机发(5)1101000 1101111 1110111 0100000 1100001 1110010 1100101 0100000 1111001 1101111
1110101 0111111
10.  定点数和浮点数表示方法各有什么特点？
【解】用浮点表示法比定点表示法表示数的范围大，浮点数的运算比定点数的运算复杂11.  微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？
【解】微处理器（CPU），由运算器和控制器组成。运算器完成算术运算和逻辑运算，控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作。
微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
微型计算机系统包括微型计算机硬件和软件。
12.  微型计算机由哪几部分组成，各部分的功能是什么？
【解】微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
运算器完成算术运算和逻辑运算；控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令
规定的各种动作或操作；存储器存放原始数据、中间结果和最终结果以及程序；输入设备、输出设备与外界交换信息。
13.  CPU在内部结构上由哪几部分组成，CPU应具备什么功能？
【解】微处理器（CPU）由运算器和控制器组成。
CPU应具备的功能：对数据进行处理并对处理过程进行控制。
14.  简述计算机执行指令和执行程序的过程。以书中的例子为例，说明在此三条指令执行中，哪些信号属于数据流，哪些信号属于控制流？
【解】计算机执行指令和执行程序的过程分为：(1) 取指阶段，从存储器中取出指令；(2) 分析执行阶段，由控制器进行分析译码、发出一系列控制信号完成该指令的执行。天台爱情票房
以书中的例子为例，在此三条指令执行中，以下信号属于数据流：
① IP→M；
② IP+1→IP；
③ M→IR；
④ IR→ID；addr→M；M→ACC
⑤ ALU结果→ACC。
以下信号属于控制流：
① 控制上述操作过程的信号流；
② 控制IP自动加1
③ 存储器对地址译码，到100单元；
④ ID对指令译码后，由控制信号发生器产生一系列控制信号来执行这条指令
⑤ ALU执行“ADD”运算；
15.  微型计算机外部为什么采用三总线结构？
【解】有了总线结构以后，系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系。一
白毛女歌词个部件或设备只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能能很简便地得到扩展。
数据总线用来传输数据，地址总线专门用来传送地址信息，控制总线用来传输控制信号。
16.  数据总线和地址总线在结构和作用上有什么不同？
【解】数据总线用来传输数据，地址总线专门用来传送地址信息。从结构上看，数据总线是双向的，即数据既可以从CPU送到其它部件，也可以从其它部件传送到CPU。因地址总是从CPU送出去的，所以地址总线是单向的。地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。
17.  如果某几种CPU的地址总线分别有8、16、20、32条，它们各自能寻址的存储器的容量是多少？
【解】地址总线8条：28＝256B
地址总线16条：216＝64KB
地址总线20条：220＝1MB
地址总线32条：232＝4GB
18.  什么是硬件，什么是软件，硬件和软件的关系如何？
【解】硬件是指组成计算机的各种电子的、机械的、光磁学的物理器件和设备，它们构成了
计算机的物理实体。软件则是指为了运行、管理和维护计算机而编制的各种程序及其有关的文档资料的总称。硬件是基础，软件是灵魂，两者既相互独立，又相互依存，缺一不可。硬件和软件合起来才组成一个完整的计算机系统。
19.  说明位、字节、字长的概念及它们之间的关系。
【解】(1) 位（bit）。位是计算机所能表示的最基本最小的数据单位。它只能有两种状态“0”和“1”，即二进制位。
(2) 字（Word）。计算机中作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，是计算机中信息的基本单位。
(3) 字长(Word Length)。计算机中每个字所包含的二进制位数称为字长。
它们之间的关系：字由位构成，字长指每个字所包含的位的个数。
20.  计算机的发展趋势有哪些？你如何看待冯·诺依曼计算机体系结构理论？
【解】计算机的发展趋势包括：微处理器的位数增加（4位→64位）；采用并行处理技术；集中式主机模式逐渐被客户/服务器模式所取代；网络技术的应用和普及；多媒体技术技术应用等。
冯·诺依曼计算机体系结构理论的核心是“存储程序”和“程序控制”。冯·诺依曼提出的这些基本概念奠定了现代计算机体系结构的基本框架，并由此产生了程序设计思想。尽管从计算机诞生到现在已经历了半个多世纪，计算机的体系结构已发生了很大变化，计算机的性能也有了巨大提高，但目前大多数计算机仍遵从冯·诺依曼体系结构理论。
21.  说出几种型号的CPU，它们各有什么特点？
【解】
(1) 8088，8086
Intel公司于1981年推出，16位微处理器，地址线有20条，内存寻址范围为1M字节。它们的区别在于，8086外部的数据也是16位，而8088的外部数据为8位。
(2) 80286
人际关系处理
80286也是16位处理器，其频率比8086更高，它有24条地址线，内存寻址范围是16M 字节。
(3) 80386
80386属于32位微处理器，其内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，可寻址4GB内存。它除具有实模式和保护模式外，还增加了虚拟86的工作方式，可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。386处理器的主频有16，20，25，33，40MHz 五种。
(4) 80486
于1989年由Intel公司首先出。其时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。它也属于32位处理器。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内，并且在80X86系列中首次采用了RISC技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式，大大提高了CPU 与内存的数据交换速度。
(5) Pentium处理器
Pentium（奔腾）是Intel公司于1993年推出的新一代微处理器， Pentium微处理器使用更高的时钟频率，最初为60MHZ和66MHZ，后提高到200MHZ。64位数据总线，16KB的

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