《微机原理与接口技术》课后习题答案

第一章

1．在计算机中为什么使用二进制数存储数据而不使用十进制数存储数据？ 答：计算机是由大量的电子器件组成的，在这些电子器件中，电路的通和断、电位的高和低，用两个数字符号―1‖和―0‖分别表示容易实现。同时二进制的运算法则也很简单，因此，在计算机内部通常用二进制代码来作为内部存储、传输和处理数据。 2．完成下列数制之间的转换。

(1)01011100B=92D (2)0.10110011B=0.41D

(3)135D=1111101B (4)99.4375D=1100011.0111B

3．组合型BCD码和非组合型BCD码有什么区别？写出十进制数254的组合型BCD数和非组合型BCD数

答：1）BCD码是通常的8421码，它用4个二进制位表示一个十进制位，一个字节可以表示两个十进制位，即00~99

2）非组合BCD码用8个二进制位表示一个十进制位，实际上只是用低4个二进制位表示一个十进制位0~9，高4位任意，但通常默认为0 3）254（10）=0010 0101 0100（BCD） 254（10）=00100101 00000100（BCD）

4．ASCII码的编码方法是什么？写出十进制数205和字符串A+B=C的ASCII码。 答： 1）ASCII码的编码方法是使用 7 位二进制数来表示所有的大写和小写字母，数字 0 到 9、标点符号， 以及在美式英语中使用的特殊控制字符 2）十进制205的ASCII码是：011 000 101 3)字符串A+B=C的ASCII码是：412B423D43

5．机器数与真值有什么区别？机器数有哪些特点？ 答：1）真值是所表示的数的大小，一般用十进制表征。

机器数原码，补码，反码都是机器数一种表现形式，或说都属于机器数 2）机器数的特点：

一： 数的符号数值化。实用的数据有正数和负数，由于计算机内部的硬件只能表示两种物理状态（用0和1表示），因此实用数据的正号―+‖或负号―-‖，在机器里就用一位二进制的0或1来区别。通常这个符号放在二进制数的最高位，称符号位，以0代表符号―+‖，以1代表符号―-‖。因为有符号占据一位，数的形式值就不等于真正的数值，带符号位的机器数对应的数值称为机器数的真值。 例如二进制真值数-011011，它的机器数为 1011011。

二： 二进制的位数受机器设备的限制。机器内部设备一次能表示的二进制位数叫机器的字长，一台机器的字长是固定的。字长8位叫一个字节（Byte），现在机器字长一般都是字节的整数倍，如字长8位、16位、32位、64位。

6．写出原码、反码、补码的定义，并说明它们有哪些性质。

答：1）原码，是一种计算机中对数字的二进制表示方法，是最简单的机器数,数码序列中最高位为符号位，符号位为0表示正数，符号位为１表示负数；其余有效值部分用二进制的绝对值表示

2）反码，是计算机中表示二进制数的一种方法,若原码的符号位不变,对其余位逐位取反,即得到其反码

3）补码，正数的补码与原码相同，负数的补码：符号位为1，其余位为该数绝对值的原码按位取反，然后整个数加1. 4）性质

7．计算机中为什么采用补码形式存储数据？当计算机的字长n=16时，补码的数据表示范

1

围是多少？ 答：原因：

1）因为使用补码可以将符号位和其他位统一处理，同时，减法也可以按加法来处理 2）两个用补码表示的数相加时，如果最高位（符号位）有进位，则进位被舍弃 当计算机的字长n=16时，补码的数据表示范围是：—32768 ~ +32767 8．设机器字长n=8，求下列各数的原码、反码和补码。 (1)X=+1101001B

原码：X=01101001反码：X=01101001补码：X=01101001 (2)X=+1111000B

原码：X=01111000反码：X=01111000补码：X=01111000 (3)X=-1000000B

原码：X=11000000反码：X=10111111补码：X=11000000 (4)X=-1101011B

原码：X=11101011反码：X=10010100补码：X=10010101

9．微型计算机系统的硬件由哪些部件组成？简述它们的主要功能。

答：构成计算机的硬件系统通常有“五大件”组成：输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器。

输入设备： 将数据、程序、文字符号、图象、声音等信息输送到计算机中。常用的输入设备有，键盘、鼠标、数字化仪器、光笔、光电阅读器和图象扫描器以及各种传感器等。 输出设备： 将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。

存储器： 将输入设备接收到的信息以二进制的数据形式存到存储器中。存储器有两种，分别叫做内存储器和外存储器。

运算器： 是完成各种算术运算和逻辑运算的装置，能作加、减、乘、除等数学运算，也能作比较、判断、查找、逻辑运算等。

控制器： 是计算机机指挥和控制其它各部分工作的中心，其工作过程和人的大脑指挥和控制人的各器官一样

10．CPU执行指令时，通常需要哪些步骤？ 答：取指令-----分析指令-----执行指令。 11．简述计算机的基本工作原理。 答：计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤 12．微型计算机的主要性能指标有哪些？

答：常用的微型计算机性能指标主要有：字长，主频，内存容量，指令书，基本指令执行时间，可靠性，兼容性，性能价格比等。

13．微型系统中采用了哪些先进技术？简述这些先进技术的主要特点。 答：微型系统中采用的先进技术：

2

第二章

1．8086/8088 CPU可直接寻址多少个内存(字节)单元？多少个I/O端口？它们的外部数据总线各有多少根？

答： 8086可寻址1M个内存单元，65536个I/O端口，外部有16根数据线 8088可寻址1M个内存单元，256个I/O端口，外部有8根数据线。 2．8086 CPU由那两部分组成？它们大致是如何工作的？ 答：8086CPU由指令执行单位和总线接口单元两大部分构成 工作过程： 1）读存储器

2）EU从指令队列中取走指令，经EU控制器译码分析后，向各部件发控制命令，已完成执行指令的操作

3）指令队列满，则BIU处于空闲状态

4）指令执行过程中，如果需要进行存取数据，EU就要求BIU完成相应的总线周期 5) 在程序转移时，先晴空队列，再去新的地址处取之 6）ALU完成算术运算，逻辑运算或移位操作

3．CPU、EU和BIU 的英文全称和中文含义各是什么？

答：CPU的英文全称是Central Processing Unit,中文名称即中央处理单元,也称为微处理器.，是微型计算机的核心部件，由运算器ALU，控制器，寄存器组以及总线接口等部件组成，主要完成各种运算，负责对整机的控制 EU与BIU

4．8086 CPU有哪些寄存器？各有什么用途？

答：寄存器AX,AL：在乘法指令中，存放乘数和乘积； 在除法指令中，存放被除数和商； 在未组合BCD码运算的校正指令中；

在某些串操作指令（LODS, STOS, SCAS）中 在输入输出指令中作数据寄存器 寄存器AH：在LAHF指令中作目的寄存器

寄存器AL：在组合型B C D 码的加减法校正指令中 在XLAT指令中作目的寄存器 寄存器BX：在XLST指令中基址寄存器 寄存器CX：在循环指令中作循环次数计数器 寄存器CL：在移位指令中作移位次数计数器

寄存器DX：在字数据的乘法和除法指令中辅佐累加器 寄存器SP：在堆栈操作中作堆栈指针

寄存器SI：在串操作指令中作源变址寄存器 寄存器DI：在串操作指令中作目的变址寄存器

5．两个带符号数1011 0100B和1100 0111B相加运算后各标志位的值是多少？哪些标志位是有意义的？

答：两个带符号数1011 0100B和1100 0111B相加运算后各标志位的值是101111011 PF=1，ZF=0，SF=0，OF=1是有意义的

6．说明下列8086引脚信号的功能AD15~AD0、A19/S6~A16/S3、RD、WR、M/IO、CLK、RESET、INTR、NMI、ALE、DT/R、DEN。

3

答：AD15~AD0：地址/数据总线；A19/S6~A16/S3：地址/状态总线；RD：读控制 WR：写控制 M/IO：存取器I/O控制 CLK：系统时钟 RESET:系统复位 INTR：可屏蔽中断请求 NMI：不可屏蔽中断请求 ALE：地址锁存允许 DT/R：数据发送/接受 DEN:数据允许

7．已知段地址：偏移地址分别为以下数值，它们的物理地址各是什么？ (1)1200:3500H 答：=15500H (2)FF00:0458H 答：=FF458H (3)3A60:0100H 答：=3A700H

8．段基地址装入如下数值，则每段的起始地址和结束地址分别是什么？ (1)1200H 答：1200H 12000H~21FFFH (2)3F05H 答： 3F05H 3F050H~4F04FH (3)0FFEH 答：0FFEH 0FFE0H~1FFDFH

9．已知：CS:IP=3456:0210H,CPU要执行的下条指令的物理地址是什么？ 答：CS:IP=3456:0210H,要执行的下一条指令的物理地址是34770H 10．什么叫堆栈？它有什么用处？如何设置堆栈？

答：堆栈是堆栈是连续的内存单元，存取方式遵循―先进后出‖的原则。，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。 堆栈的设置

11．设SS:SP=2000:0300H则堆栈在内存中的物理地址范围是什么？执行两条PUSH指令后SS:SP=？再执行一次PUSH后，SS:SP=？

答：SS:SP=2000:0300H，堆栈的物理地址范围是20000~2FFFFH，执行2条PUSH后，SS:SP=2000：02FCH，再执行一条PUSH后SS:SP=2000：02FAH

12. 如果从存储单元2000H 开始存放的字节数据为：3AH,28H,56H，4FH试画出示意图说明：从2000H到2001H 单元开始取出一个字数据各要进行几次操作，取出的数据分别等于多少。

答：(2000H)=3AH，(2001H)=28H，(2002H)=56H，(2003H)=4FH，从2000H取一个字要1次操作，数据为283AH；从2001H取一个字要2次操作，数据为5628H。

13. 8086工作于最小模式时，硬件电路主要由哪些部件组成？为什么要用地址锁存器、数据缓冲器和时钟产生器？

答：1）8086工作于最小模式时，硬件电路主要由1片8086CPU，1片8284时钟发生器，3片74LS373锁存器和2片74LS245双向数据缓冲器组成。

2）用地址锁存器的原因：如果总线上负载超过10个，单独靠总线不能驱动，需要加总线驱动器提高带负载能力。

3）用时钟产生器的原因：产生系统的时钟信号，对READY和RESET信号进行同步 14. 8086/8088 CPU各用几片地址锁存器、数据缓冲器构成最小模式系统？为什么？ 答：? ? ? 8086 CPU

存储器 I/O接口芯片 时钟发生器（1片? 地址锁存器（3片? 8284A）

4

8282／8283或74LS373） 8286／8287或74LS245） 双向数据总线收发器（2片? 23:49

15. 时钟产生器8284A与8088CPU相连时，输入的晶振频率为14.31818MHz从输出端可以产生哪些时钟信号？他们的频率分别是多少？8284A与8086-2相连时，晶振频率为8MHZ则输出的OSC和CLK86-2信号的频率分别是多少？ 答：

16. 8086最大模式配置电路中，8288总线控制的主要功能是什么？MEMR、MEMW、IOR 和IOW信号相当于最小模式中哪些信号的组合？

答：

17. 什么叫总线周期？一个总线周期一般需要几个时钟周期？若8086-2的时钟频率为8MHz，它每秒可执行多少条指令？

答：总线周期通常指的是CPU完成一次访问MEM或I/O端口操作所需要的时间。一个总线周期由几个时钟周期组成。

8086的基本总线周期为4个时钟周期 每秒可执行的指令

18. 8086工作于最小模式，执行存储器读总线周期，T1~T4周期中主要完成哪些工作？ 答：T1周期：输出20位地址信号，ALE地址锁存允许信号高电平有效 T2周期：高4位输出状态信号，低16位高阻态，准备接收数据 T3周期：高4位维持状态信号，低16位接收数据 T4周期：读总线周期结束

5

第十章

1．什么是A/D，D/A转换器？

把模拟信号转换成数字信号量的器件为模/数转换器，简称A/D转换器。 2．A/D和D/A转换器在微型计算机应用中起什么作用？

在微机应用中A/D转换器完成输入模拟量到数字量的转换，供微机采集数据。D/A转换器完成微机输出数字量到模拟量的转换，实现微机控制。

3．D/A转换器的主要参数有哪几种? 参数反映了D/A转换器什么性能？

1.分辨率：该参数是描述D/A转换对输入变量变化的敏感程度。具体指D/A转换器能分辨的最小电压值。 2.转换时间：指数字量输入到模拟量输出达到稳定所需的时间。一般电流型D/A转换器在几秒到几百微秒之内；而电压型D/A转换器转换较慢，取决于运算放大器的响应时间。 3.转换精度：指D/A转换器实际输出与理论值之间的误差，一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位。

4.线性度：当数字量变化时，D/A转换器输出的模拟量按比例变化的程度。 4．A/D转换器的主要参数有哪几种? 参数反映了A/D转换器什么性能？ 1.分辨率

分辨率是指输出数字量变化一个最小单位(最低位的变化)，对应输入模拟量需要变化的量。输出位数越多，分辨率越高。通常以输出二进制码的位数表示分辨率。 2.相对精度

相对精度是指实际转换值偏离理想特性的误差。通常以数字量最低位所代表模拟输入值来衡量，如相对精度不超过±1/2LSB 3.转换时间

转换时间是指A/D转换器从接到转换命令起到输出稳定的数字量为止所需要的时间。它反映A/D转换器的转换速度。

此外，还有输入电压范围、功率损耗等。 5．分辨率和精度有什么区别？

“精度”是用来描述物理量的准确程度，其反应的是测量值与真实值之间的误差，而“分辨率”是用来描述刻度划分的，其反应的是数值读取过程中所能读取的最小变化值。 6．DAC 0832有哪几种工作方式? 每种工作方式适用于什么场合？

DAC0832有以下主要特点，1满足TTL电平规范的逻辑输入，2分辨率为8位，3建立时间为1微秒，4功耗20MW，5电流输出型D/A转换器；有三种工作方式，1双缓冲方式，这种方式特别适用与要求同时输出多个模拟量的场合。2单缓冲方式，这种方式下，只需执行一次写操作，即完成D/A转换，可以提高DAC的数据吞吐量。3直通方式，这种方式可用于不采用微机的控制系统。

7．ADC把模拟量信号转换为数字量信号，转换步骤是什么？转换过程用到什么电路？ 模拟信号转换为数字信号,一般分为四个步骤进行,即取样、保持、量化和编码。前两个步骤在取样-保持电路中完成,后两步骤则在ADC中完成。 8．ADC与微处理器接口的基本任务是什么？

向ADC转发启动转换信号；向CPU提供转换结束信号，把转换好的数据送入微处理器。 9．ADC中的转换结束信号（EOC）起什么作用？

是转化结束信号，表示当前的A/D转换已经完成，可作为查询信息，也可接中断申请信号 10．如果0809与微机接口采用中断方式，EOC应如何与微处理器连接？程序又有什么改进？ 采用直接与CPU的INTR脚连接或通过8259A接CPU。

26

设ADC0809的端口号为PORTAD，则当主程序中的指令OUT PORTAD，AL执行后，A/D转换器开始转换，当转换结束时EOC端发一个高电平作为转换结束信号，此信号产生中断请求，CPU响应中断后，调用中断处理程序，在中断处理程序中用IN AL,PORTAD取转换结果。

27

第十一章

1.什么是总线？总线是如何分类的？总线的主要参数有哪些？ 总线是指计算机中多个部件之间公用的一组连线，由它构成系统插件间、插件的芯片间或系统间的标准信息通路。

微处理器芯片总线，内总线，外部总线

主要参数：总线的带宽，总线的位宽，总线的工作频率 2.ISA总线的主要性能指标是什么？ ISA总线的主要性能指标如下:

1）.I/O地址空间0100H－－－03FFH 2).24位地址线可直接寻址的内容为１６MB 3).8/16位数据线 4).62+36引脚

5).最大传输率８MB/S 6).DMA通道功能

7).开放式总线结构，允许多个CPU共享系统资源。 3．PCI总线的特点是什么？

（1）线性突发传输，支持总线主控方式和同步操作（2）独立于处理器（3）即插即用（4）适用于各种机型（5）多总线共存（6）预留发展空间（7）数据线和地址线复用结构（8）节约线路空间，降低设计成本

4．PCI总线信号可分哪几类？各类信号是多少条？

PCI信号可分为必备和可选两大类。如果是主设备，必备信号为49条；如果是从设备，则必备信号是47条。可选的信号为51条，主要用于64位扩展、中断请求和高速缓存支持等。 5．什么是PCI/ISA桥的负向译码？

PCI总线上的总线事务在三个时钟周期后，没有得到任何PCI设备响应时(即总线请求的PCI总线地址不在这些设备的BAR空间中)，PCI-to-ISA桥将被动地接收这个数据请求。这个过程被称为PCI总线的负向译码。

28

第十二章

1.非编码键盘一般需要解决几个问题？识别被按键有哪几种方法，各有什么优缺点？

（1）决定是否有键按下（2）如果有键按下，决定是哪一个键被按下（3）确定被按键的读数（4）反弹跳（或称去抖动）（5）不管一次按键持续时间多长，仅采样一个数据（6）处理同时按键

识别按键有两种方法：

（1）行扫描法：先进行全扫描判断是否有键被按下，将所有行线置低电平，然后扫描全部列线，如果扫描的列值全是高电平，说明没有任何一个键被按下；如果读入的列值不是全“1”，说明有按键按下；如果所有列线全是高电平，说明第一行没有键被按下，接着扫描第二行，以此类推，直到找到被按下的键。

（2）行反转法：行反转法：又称线反转法，利用可编程并行接口（如8255A)来实现。将行线接到并行口先工作在输出方式，将列线接到另一个并行口先工作再输入方式。编程使CPU通过输出端口向各行线全部送低电平，然后读入列线的值。如果有某一个键被按下，则必有一条列线为低电平。然后通过编程对两个并行端口进行方式设置，并将刚才读到的列线值通过所连接的并行口再输出到列线，然后读取行线的值，那么闭合键所对应的行线比为低电平，这样当一个键被按下时，就可以读到一对唯一的列值和行值

（3）行列扫描法：是通过计数译码使各行依次输出低电平。在扫描每一行时读列线，若读得的结果全为“1”，说明没有键按下，或者未扫描到闭合键；若某一列为低电平，说明有键按下，而且行号和列号仍相同，则键码确定无疑，即得到了闭合键的行列扫描码。 2．与PC键盘发生关联的是哪两类键盘程序，他们各自的特点是什么？ 计算机系统与键盘发生联系通过硬件中断09H或软件中断16H。

特点：硬件中断09H是由按键动作引发的中断。在此中断中对所有键盘进行了扫描码定义。软件中断16H是BIOS中断调用的一个功能。 3．试简单说明CRT显示器的工作原理。

CRT显示器主要由阴极射线管、视频放大驱动电路和同步描述电路等三部分组成。

工作原理：主要是由灯丝加热阴极，阴极发射电子，然后在加速极电场的作用下，经聚焦极聚成很细的光束，在阳极高压作用下，获得巨大的能量，以极高的速度去轰击荧光粉层。这些电子束轰击的目标是荧光屏上的三原色。为此，电子枪发射的电子束不是一束，而是三束，他们分别受电脑显卡RGB三个基色视频信号电压的控制，去轰击各自的荧光粉单元，从而在显示屏上显示出完整的图像。

4．什么叫光栅扫描？在光栅扫描中，电子束受哪些信号的控制？

光栅扫描显示器显示图形时,电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描。

显示器上图像的显示实际上是在光栅扫描的过程中将图像信号分解成按时间分布的视频信号去控制电子束在各条光栅位置上点的亮度和色彩。

5．在字符型显示器上，如果可以显示40×80个字符，显示缓存容量至少为多少？ 40x80=3200=3.125KB

6．一个分辨率为1024×768的显示器，每个像素可以有16个灰度等级，那么相应的缓存容量应为多少？

显示器在图形模式下，显示缓存的最少容量与分辨率和颜色相关。若每个像素为16个灰度级，则每个像素应由4位表示，所以显示缓存的容量为1024x768x4/8=384KB。

7．常见的打印机接口有哪几种工作方式？说明并行打印机有哪些接口信号，怎样与主机进行连接，信号如何传递？

计算机主机和打印机之间的数据传输即可用并行方式，也可用串行方式。并行打印机通常采

29

用Centronics并行接口标准，该标准定义了36脚插头座。打印机与主机之间通过一根电缆线链接，点连线的一头插座为36芯，与打印机相联，另一头为25芯，与主机并行接口相联。36条信号线按功能可分为：8条数据线、9条控制和状态线，15条地线、1条+5V电源线，其余3条不用。其中的8条数据线DATA~DATA7 、打印机接收数据的选通信号STROBE打印机回送给主机的忙信号BUSY、打印机应答信号ACK以及地线是打印机和主机通信的基本信号线，它们是必不可少的，其它课时实际情况加以取舍。

30

NOT AL ；按下开关灯亮 MOV DX, PORTB

OUT DX, AL ;送PB口显示 MOV CX, 1000 ;延时 L1： DEC CX JNZ L1 JMP L0 CODE ENDS

END START

41

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2uj8.html