《微型计算机原理与接口技术》习题及答案

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1、习题11.1微处理器和微型计算机的发展经历了哪些阶段？各典型芯片具备哪些特点?【解答】经历了6代演变，各典型芯片的特点如表1-1所示。表1-1微处理器的发展及典型芯片的特点发展时代类别典型芯片及性能特点第一代（1971〜1973年）4、8位低档微处理器Intel4004集成2300多个晶体管，主频108KHz,寻址640Bytc,指令系统简单；Intel8008采用PMOS工艺，集成3500晶体管，基本指令48条，主频500KHz<,第二代8位屮高档Intel8080采用NMOST2,集成6000晶体管，主频2MHz,指令系统较完(1974-1977年)

2、微处理器善，寻址能力增强，运算速度提高了一个数量级。第三代16位Intel8086采用HMOS工艺,集成29000晶体管，主频5MHz/8MHz/10MHz,(1978-1984年)微处理器寻址1MB.Intel80286集成度达到13.4万晶体管,主频20MHz。第四代（1985-1992年）32位微处理器Intel80386集成27.5万个晶体管，主频33MHz,4GB物理寻址。有分段存储和分页存储部件，可管理64TB虚拟存储空间.Intel80486集成120万个晶体管，包含浮点运算部件和8KB的一级高速缓冲存储器Cacheo第五代（1993-19

3、99年）超级32位微处理器IntelPentiumPentiumPro、PentiumMMX、PentiumII、PentiumHRPentium4微处理器等，采用新式处理器结构，数据加密、视频压缩和对等网络等方面性能有较大幅度提高。第六代（2000年以后）64位微处理器Merced由Intel公司与HP公司联手开发的Merced采用全新的IA-64结构设计，是-种采用长指令字、指令预测、分支消除、推理装入和其他一些先进技术的全新结构微处理器。1.2微型计算机的特点和主要性能指标有那些?【解答】除具有运算速度快、计算精度高、有记忆能力和逻辑判断能力、可自

4、动连续工作等基本特点以外，还具有功能强、可靠性高、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积小、重量轻、功耗低、使用和维护方便等。微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。常用的微型计算机性能指标主要有：字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执行时间、可靠性、兼容性、性能价格比等。1.3常见的微型计算机硕件结构由哪些部分组成？各部分的主要功能和特点是什么？【解答】微型计算机硬件一般由微处理器、内存储器、外存储器、系统总线、接口电路、输入/输出设备等部件组成。主要组成部件的功能和特点分析如下：（1）微处理器：是微型计算机的核心

5、部件，由运算单元ALU、控制单元、寄存器组以及总线接口部件等组成，其功能是负责统一协调、管理和控制系统屮的各个部件有机地工作。(2)内存储器：用来存放计算机工作过程中需要的操作数据和程序。可分为随机存储器RAM和只读存储器ROMoRAM存放当前参与运行的各种程序和数据，特点是信息可读可写，存取方便，但信息断电后会丢失；ROM用于存放各种固定的程序和数据，特点是信息固定不变，关机后原存储的信息不会丢失。(3)系统总线：是CPU与其它部件Z间传送数据、地址和控制信息的公共通道。可分成数据总线DB、地址总线AB、控制总线CBo(4)输入/输出接口电路：完成微型

6、计算机与外部设备之间的信息交换。由寄存器组、专用存储器和控制电路等组成。(5)主机板：由CPU插座、芯片组、内存插槽、系统BIOS、CMOS、总线扩展槽、串行/并行接口、各种跳线和一些辅助电路等硬件组成。(6)外存储器：使用最多的是磁盘存储器(软盘、硬盘)和光盘存储器。外存储器容量大，保存的信息不会丢失。(7)输入/输入设备：是微型计算机系统与外部进行通信联系的主要装置。常用的有键盘、鼠标、显示器、打卬机和扫描仪等。1.4什么是微型计算机的系统总线？说明数据总线、地址总线、控制总线各自的作用。【解答】系统总线是CPU与其它部件之间传送数据、地址和控制信息

7、的公共通道。(1)数据总线：用来传送数据，主要实现CPU与内存储器或I/O设备之间、内存储器与I/O设备或外存储器之间的数据传送。(2)地址总线：用来传送地址。主要实现从CPU送地址至内存储器和I/O设备，或从外存储器传送地址至内存储器等。(3)控制总线：用于传送控制信号、吋序信号和状态信息等。1.5什么是系统的主机板？由哪些部件组成？【解答】CPU、RAM、ROM、I/O接口电路以及系统总线组成的计算机装置称为“主机”，主机的主体则是主机板。主机板上主要有CPU插座、芯片组、内存插槽、系统BIOS、CMOS.总线扩展槽、串行/并行接口、各种跳线和一些辅

8、助电路等硬件。1.6计算机中有哪些常用的数制和码制？如何进行数制之间的转换？【解