发布时间 : 星期二 文章微型计算机原理及应用技术-第二版(朱金钧版).更新完毕开始阅读
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】
(1) [X]原＝01101101＝＋109 [X]补＝01101101＝＋109 (2) [X]原＝10001101＝－13 [X]补＝10001101＝－115 (3) [X]原＝01011001＝＋89 [X]补＝01011001＝＋89 (4) [X]原＝11001110＝－78 [X]补＝11001110＝－50 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
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 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) 010110010000 【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 (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。
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，找到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