课后习题(yu)分解

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=＋100 1001 X2=－100 1001 则 ：

[X1]原 = 0100 1001 [X1]反 = 0100 1001 [X1]补= 0100 1001 [X2]原 = 1100 1001 [X2]反 = 1011 0110

[X2]补 = [X2]反+1= 1011 0111

1.7 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：

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

+ 0110

10101

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

+ 10110

100101

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。

（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）

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 = 1 0001101

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2-3

2.8 ROM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。

P33 2，4，5，6，7，8，9，11，12

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？

8.3设状态端口地址为86H，数据端口地址为87H，外部输入信息准备好状态标志为D7=1，请用查询方式写出读入外部信息的程序段。 答：LOP1: MOV DX, 86H IN AL, DX

；注：8位地址可直接用输入语句，即以上两句可用 IN AL, 86H替换。 TEST AL, 10H JZ LOP1

IN AL, 87H HLT

8.4 设状态端口地址为76H，数据端口地址为75H，外部设备是否准备好信息由D7位传送，D7=1为准备好，D7=0为未准备好（忙），请用查询方式写出：CPU向外部传送数据的程序段。

答： LOP1: IN AL, 76H TEST AL, 10H JZ LOP1 MOV AL, DATA OUT 75H, AL HLT

补充题：

假设8255A的地址为0060~0063H，试编写下列情况的初始化程序：

A组设置为方式1，且端口A作为输入，PC6和PC7作为输出，B组设置为方式1，且端口B作为输入。

答：根据题意，8255A的控制字应为：10110 110（即B6H）

故其初始化程序为： MOV DX, 0063H ；控制端口地址为0063H MOV AL, B6H OUT DX, AL

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