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第1章习题1.1将下列二进制数转换为十进制数和十六进制。（1）1101（2）=13=D（H）（2）11010（2）=26=1A（H）（3）110100（2）=52=34（H）（4）10101001（2）=169=A9（H）要点：从低位起，按每4位将对应二进制转换成十六进制。而不是通过十进制转换。1.2见上。1.3简述3个门电路的基本元素在电路中对电平高低的作用。答：与、或、非。1.4布尔代数有哪两个特点？答：（1）值只有两个；（2）只有与、或、反3种运算。1.5布尔代数的“或运算”结果可用哪两句话来归纳？其“与运算”又可归纳成哪两句话“答：（1）“或运算”运算结果为有一真必为真，两者皆假才为假。（2）“与运算”有一假即为假，两者皆真才为真。1.6什么叫原码、反码及补码？答：原码就是一个数的机器数。反码：将原码每位取反，即为反码。更准确的是：正数的反码就等于它的原码；负数的反码就是它的原码除符号位外，各位取反。补码：反码加1就是补码。更准确的是：正数的补码就等于它的原码；负数的补码就是它的反码加1。例：X1=＋1001001X2=－1001001则：[X1]原=01001001[X1]反=01001001[X1]补=01001001[X2]原=11001001[X2]反=10110110[X2]补=[X2]反+1=101101111.7为什么需要半加器和全加器，它们之间的主要区别是什么？答：（1）因为加法的第一位没有进位，所以用半加器即可；而第二位起可能有进位，故需要考虑全加器；（2）两者的区别是半加器为双入双出，全加器为三入双出。1.8用补码法写出下列减法的步骤：（1）1111（2）-1010（2）=？（2）=？（10）答：（2）1100（2）-0011（2）=？（2）=？（2）答：按上述所讲的正规方法做。第一个数的补码=原码=01100；第二个数的原码（即机器码）为10011，其反码为11100，其补码为11101；两个数的补码相加，即为：01100+11101=101001将最高位的进位1删去，得结果为01001，即为9（10）两个数相减其实就是第一个数与第二个数的补码相加。第一个数1111为正数，其原码为1111第二个数为1010），其机器码（原码）为：1010，反码为0101，补码为：0110两者相加：1111+011010101将最高位的进位1删去，得结果为10101，即为5（10）这是按书上的简单做法。按最正规的方法做如下：若考虑两个数属于带符号数，第一个是正数，补码与原码都为01111；第二个数是负数，原码为11010，反码为10101，补码为10101+1=10110第一个数与第二个数的补码相加，即为：01111+10110100101将最高位的进位删去，得结果为00101，即为5（10）建议用第二种方法为佳。1.9做出101011（2）+011110（2）的门电路图并求其相加的结果。答：相加结果为：101011+011110=1001001得结果为1001001（2）。（注：相加时不去掉最高位的进位）门电路图略去。1.10做出第1.9题中两数相减的门电路图并求其相减的结果。答：若为101011-011110则第一个数为正数，其补码=原码=0101011；第二个数为负数，其原码为1011110，反码为1100001，补码=反码+1=1100001+1=1100010两个数的补码相加为：0101011+1100010=10001101去掉最高位的进位1，得结果为0001101，即为13（10）。例2：[+0]反=00000000[-0]反=11111111即：数0的反码也不是唯一的。第2章习题2.2触发器、寄存器及存储器之间有什么关系？请画出这几种器件的符号。答：触发器是存放一位二进制数字信号的基本单元。触发器是计算机的记忆装置的基本单元，也可以说是记忆细胞。触发器可以组成寄存器，寄存器又可以组成存储器。寄存器和存储器统称为计算机的记忆装置。(2)其符号分别表示如下：2.4累加器有何用处？画出其符号。答：累加器作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。2.5三态输出电路有何意义？其符号如何画？答：三态输出电路使得一条信号传输线既能与一个触发器接通，也可以与其断开而与另外一个触发器接通，从而使得一条信号线可以传输多个触发器的信息。2.6何谓L门及E门？它们在总线结构中有何用处？答：（1）L门：高电平时使数据装入、低电平时数据自锁其中的电路；E门：E门即三态门，当选通端E门为高电平时，可将信息从A端送到B端。（2）L门专管对寄存器的装入数据的控制，而E门志管由寄存器输出数据的控制。2.7控制字是什么意义？试举个例子说明。答：（1）控制字CON将各个寄存器的L门和E门的按次序排成一列，并且为了避免住处在公共总线中乱窜，规定在某一时钟节拍，只有一个寄存器的L门为高电平，一个寄存器的E门为高电平，从而保证了E门为高电平的寄存器的数据流入到L门为高电平的寄存器中去。（2）略去，详见教材P31的表2-32.8ROM和RAM各有何特点与用处？答：ROM是只读存储器，是用以存放固定程序的存储器，一旦程序放进去之后，就不能再改变。也不能再写入新的字节，而只能读出其中所存储的内容；RAM是随机存储器（又称读/写存储器），它与ROM的区别在于它不但能读出存放在其中各个存储单元的数据，而且能够随时写进新的数据，或者改变原有数据。2.9为什么要建立“地址”这个概念？答：因为一个存储器可以包含数以千计的存储单元，可以存储很多数据，为了便于存入和取出，需要对每个存储单元确定一个固定地址。2.11译码器有何用处？答：译码器用来确定存储单元的地址。地址译码器常用于计算机中对存储单元地址的译码，即将一个地址代码转换成一个有效信号，从而选中对应的单元。2.12存储地址寄存器（MAR）和存储数据寄存器（MDR）各有何用处？答：MAR将所要寻找的存储单元的地址暂存下来，以备下一条指令之用。MDR是将要写入RAM中去的数据暂存起来，以等待控制器发出指令再将数据写入RAM中去。P332，4，5，6，7，8，9，11，12第3章习题3.1略去3.2程序计数器PC的内容是什么意义？答：程序计数器PC存储的内容是指令的地址码。每次运行指令前，先复位到0，每取出执行一条指令，PC加1.3.3指令寄存器IR从PROM接收到指令字（8位）后的运行过程如何？起什么作用？答：（1）指令寄存器IR从PROM接收到指令字后，就立即将其高4位送到控制部件。（2）控制部件经过分析后就发出控制指令，将IR的低4位数送到存储地址寄存器MAR，MAR将此低4位数作为地址并用于访问PROM。故第1次访问PROM的是其指令区，第2次访问的是其数据区。3.4略3.5环形计数器有何用处？什么叫环形字？答：（1）环形计数器用来发出顺序控制信号（即用来发出环形字），从而产生机器节拍。（2）环形字是其6位输出端依次轮流为高电平，并且是在最位一位（左边第1位）置1后又回到右边第1位，从而形成环形置位。3.6什么叫例行程序？什么叫机器周期、取指周期和执行周期？本章简化式计算机的机器周期包括几个时钟周期（机器节拍）？机器周期是否一定是固定不变的？答：（1）例行程序：由厂家编好的执行每个程序（在本章中即为每条指令）所需要的机器节拍（3个，见P49）（2）机器周期：执行一条指令的时间。（3）取指周期：取一条指令所需的3个机器节拍。（4）执行周期：执行一条指令所需的机器节拍（一般也为3个机器节拍）（5）本章简化式计算机的机器周期包括6个机器节拍。补充：机器节拍：即一个时钟周期（时钟一个高电平+一个低电平）（6）不一定。只不过固定了在6个节拍完成一个机器周期的计算机被称为固定周期的计算机。3.7控制部件包括哪些主要环节？各有何用处？答：（1）控制部件包括环形计数器、指令译码器、控制矩阵和其他控制电路。（2）环形计数器用来产生环形字，从而产生机器节拍；指令译码器：将高四位组成的编码信息译成某一控制线为高电位。控制矩阵：用来产生控制字CON，即产生所有控制信号。其他控制电路包含时钟脉冲发生器、运行/停车触发器、“启动”和“清除”按钮。其作用见P54.3.8子程序计数器有何用处？答：也是用来作为一个程序计数器的。3.9-3.11略去3.12指令寄存器IR是如何将其指令字段和地址字段分送出去的？这两个字段的位数是否保持不变？答：（1）指令寄存器IR将8位指令字的高4位作为指令字段送到控制部件，而将低4位做为地址字段通过总线送到存储地址寄存器MAR中去。（2）对，保持不变。这由制造厂家确定。第4章习题4.18086CPU与8088CPU有哪些相同之处？又有哪些区别？答：两者的内部结构基本相同，内部都采用16位字进行操作及存储器寻址，两者的软件完全兼容，程序的执行也完全相同，两种处理器都封装在相同的40脚双列直插组件（DIP）中。但它们的外部性能有区别。8086是16位数据总线，而8088是8位数据总线，在处理一个16位数据字时，8088需要两步操作而8086只需要一步。4.28086CPU从功能上分为几部分？各部分由什么组成？各部分的功能是什么？答：8086CPU从功能上分为总线接口部分BIU和执行部件EU两部分。其中总线接口部分的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据，即BIU管理在存储器中存取程序和数据的实际处理过程。执行部件EU的功能负责指令的执行。将指令译码并利用内部的寄存器和ALU对数据进行所需的处理。BIU由4个段寄存器（CS、ES、DS、SS）、16位指令指针寄存器IP、20位的地址加法器和6字节的指令队列组成。EU由4个通过寄存器（AX、BX、CX、DX）、4个专用寄存器（SI、DI、SP、BP）、标志寄存器FR、算术逻辑部件ALU组成。4.38086CPU有哪些寄存器组成？各有什么用途？标志寄存器的各标志位在什么情况下置位？答：8086CPU由4个通用寄存器（AX、BX、CX、DX）、4个专用寄存器（SI、DI、SP、BP）、标志寄存器FR组成，共9个寄存器。4个通用寄存器既可作为16位寄存器用，也可作为8位寄存器使用。其中AX寄存器也常称为累加器。其它寄存器的用途见教材。标志寄存器有6个状态标志（SF、ZF、PF、CF、AF、OF）和3个控制标志位（DF、IF、TF）。其具体置位见P75的表4-1.4.48086系统中的物理地址是如何得到的？假如CS=2000H，IP=2100H其物理地址应是多少？答：8086系统中的物理地址是通过BIU中的20位地址加法器得到的。物理地址计算公式为CS段地址*16（即二进制左移4位，或者十六进制左移1位）+IP偏移地址。按计算公式，本题中的物理地址为20000H+2100H=22100H。4.5什么叫总线周期？8086CPU的一个总线周期包括多少时钟周期，什么情况下要插入TW等待周期？插入多少个TW取决于什么因素？答：总线周期是CPU或其他总线控制设备访问一次存储器或I/O端口所需的时间。在总线周期中需要利用总路线。补充：指令周期：指令周期是机器执行一条指令所需的时间。8086CPU的一个标准总线周期包括4个时钟周期。当4个时钟周期不能完成所规定的操作时，可以插入一个或多个等待时钟周期TW。插入多少个TW取决于所访问的存储器或者I/O设备是否准备就绪，此信号由引脚READY发出。4.6什么是最大模式？什么是最小模式？用什么方法将8086/8088置为最大模式和最小模式？答：所谓最小模式，就是在系统中只有8086/8088一个微处理器。最大模式中，饮包含两个或多个微处理器，其中主处理器是8086/8088，其他处理器是协处理器（如数值运算协处理器8087，输入/输出协处理器8089）。用硬件方法来决定8086/8088的工作模式，具体是通过引脚MXMN/控制信号引脚来决定，其接+5伏，则为最小模式，接地为最大模式。4.7什么是地址锁存器？8086/8088系统中为什么要用地址锁存器？锁存的是什么信息？答：（1）地址锁存器就是一个寄存器，它根据控制信号的状态，