“微机原理与接口技术”习题解答

第1章 微型计算机系统

〔习题1.1〕简答题

〔解答〕

① 处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。 ② 总线信号分成三组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。 ③ PC机主存采用DRAM组成。

④ 高速缓冲存储器Cache是处理器与主存之间速度很快但容量较小的存储器。

⑤ ROM-BIOS是“基本输入输出系统”，操作系统通过对BIOS的调用驱动各硬件设备，用户也可以在应用程序中调用BIOS中的许多功能。

⑥ 中断是CPU正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停止，转向执行事先安排好的一段处理程序，待该处理程序结束后仍返回被中断的指令继续执行的过程。

⑦ 主板芯片组是主板的核心部件，它提供主板上的关键逻辑电路。 ⑧ MASM是微软开发的宏汇编程序。

⑨ 指令的处理过程。处理器的“取指—译码—执行周期” 是指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。

⑩ 机器语言层，即指令集结构。

（学生很多认为是：汇编语言层。前4章主要涉及汇编语言，但本书还有很多处理器原理等内容） 〔习题1.2〕判断题

① 错 ② 错 ③ 对 ④ 错 ⑤ 对 ⑥ 错 ⑦ 错 ⑧ 对 ⑨ 错 ⑩ 错 〔 〔解答〕

① Central Processing Unit，中央处理单元，处理器 ② 1MB，4GB ③ 216，64KB

④ EXE，COM（BAT老师讲的） ⑤ Instruction Set Architecture ⑥ 目录

⑦ MMX，SSE3 ⑧ 64

⑨ IBM，DOS ⑩ PCI 〔习题1.4〕

说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。 〔解答〕

CPU：CPU也称处理器，是微机的核心。它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）。处理器及其支持电路构成了微机系统

的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。

存储器：存储器是存放程序和数据的部件。

外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（Input）设备和输出（Output）设备，也称I/O设备。I/O设备通过I/O接口与主机连接。

总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。 〔习题1.5〕

什么是通用微处理器、单片机（微控制器）、DSP芯片、嵌入式系统？ 〔解答〕

通用微处理器：适合较广的应用领域的微处理器，例如装在PC机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。

单片机：是指通常用于控制领域的微处理器芯片，其内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件，只需配上少量的外部电路和设备，就可以构成具体的应用系统。

DSP芯片：称数字信号处理器，也是一种微控制器，其更适合处理高速的数字信号，内部集成有高速乘法器，能够进行快速乘法和加法运算。

嵌入式系统：利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器，结合具体应用构成的控制系统。 〔习题1.6〕

综述Intel 80x86系列处理器在指令集方面的发展。 〔解答〕

8086奠定了基本的16位指令集，80286提供了保护方式的各种指令，80386将指令集全面提升为32位，80486融入了浮点数据处理指令，奔腾系列陆续增加了多媒体指令MMX、SSE、SSE2和SSE3，最新的奔腾4处理器还支持64位指令集。

题外话：大家可以通过阅读相关资料、查询互联网获得更加详细的发展情况。可以考虑组织成一篇或多篇论文。 〔习题1.7〕

区别如下概念：助记符、汇编语言、汇编语言程序和汇编程序。 〔解答〕

助记符：人们采用便于记忆、并能描述指令功能的符号来表示机器指令操作码，该符号称为指令助记符。

汇编语言：用助记符表示的指令以及使用它们编写程序的规则就形成汇编语言。 汇编语言程序：用汇编语言书写的程序就是汇编语言程序，或称汇编语言源程序。 汇编程序：汇编语言源程序要翻译成机器语言程序才可以由处理器执行。这个翻译的过程称为“汇编”，完成汇编工作的程序就是汇编程序（Assembler）。 〔习题1.8〕

区别如下概念：路径、绝对路径、相对路径、当前目录。系统磁盘上存在某个可执行文件，但在DOS环境输入其文件名却提示没有这个文件，是什么原因？ 〔解答〕

路径：操作系统以目录形式管理磁盘上的文件，文件所在的分区和目录就是该文件的路径。

绝对路径：从根目录到文件所在目录的完整路径称为“绝对路径”。是保证文件唯一性的标示方法。

相对路径：从系统当前目录到文件所在目录的路径称为相对路径。

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当前目录：用户当前所在的目录就是当前目录。

指明的路径不正确，或者执行了另外一个同名的文件。 〔习题1.9〕

什么是摩尔定律？它能永久成立吗？ 〔解答〕

每18个月，集成电路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半。（1965年，Intel公司的创始人之一摩尔预言：集成电路上的晶体管密度每年将翻倍。现在这个预言通常表达为：每隔18个月硅片密度（晶体管容量）将翻倍；也常被表达为：每18个月，集成电路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半。）

不能。由于电子器件的物理极限在悄然逼近，摩尔定律不会永远持续。 〔习题1.10〕

冯·诺依曼计算机的基本设计思想是什么？ 〔解答〕

采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。

将程序和数据存放在存储器中，计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完成计算任务。这就是“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。

指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令实现。

计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定了5部分的基本功能。 〔习题1.11〕

计算机系统通常划分为哪几个层次？普通计算机用户和软件开发人员对计算机系统的认识一样吗？ 〔解答〕

最上层是用户层。

第5层是高级语言层。 第4层是汇编语言层。 第3层是操作系统层。 第2层是机器语言层。 第1层是控制层。

第0层是数字电路层。

普通计算机用户和软件人员对计算机系统的认识并不一样。普通计算机用户看到的计算机，也就是我们最熟悉的计算机，属于用户层，而软件人员看到的属于高级语言层或是汇编语言层。 〔习题1.12〕

什么是系列机和兼容机？你怎样理解计算机中的“兼容”特性？例如，你可以用PC机为例，谈谈你对软件兼容（或兼容性）的认识，说明为什么PC机具有如此强大的生命力？

〔解答〕

系列机是指在一个厂家生产的具有相同计算机结构，但具有不同组成和实现的一系列（Family）不同档次、不同型号的机器。

兼容机是指不同厂家生产的具有相同计算机结构（不同的组成和实现）的计算机。

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