計(jì)算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計(jì)課后習(xí)題及解答(詳解)

計(jì)算機(jī)成理與匯語程序設(shè)課后習(xí)及解答徐，第1章題什是序存儲(chǔ)工作方式？答：計(jì)算機(jī)的工作方—存儲(chǔ)程序工作方式。即事先編寫程序，再由計(jì)算機(jī)把這些信息存儲(chǔ)起來，然后連續(xù)地、快速地行程序，從而完成各種運(yùn)算過程。采數(shù)化方法表示信息有哪些優(yōu)點(diǎn)？用數(shù)字化方法表示信息的優(yōu)點(diǎn)：（1）抗干擾能力靠性高。（2）依靠多位數(shù)字的組合，在表示數(shù)值時(shí)可獲得很的表示范圍以及很高的精度。（3）數(shù)字化的信息可以存儲(chǔ)、信息傳送也比較容易現(xiàn)。（4）可表示的信息類型與范圍及其廣泛，幾乎沒有制。（5）能用邏輯代數(shù)等數(shù)字邏輯技術(shù)進(jìn)行信息處理，就形成了算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如有×9陣顯示出字符的像，請(qǐng)個(gè)七位二進(jìn)制代表A的點(diǎn)陣信息。數(shù)計(jì)機(jī)的主要特點(diǎn)是什么？1）能在序控制下自動(dòng)連續(xù)地工作；（2|）運(yùn)算速度快；（3）算精度高；（4）具有很強(qiáng)的信息存儲(chǔ)能力；（5）通用性強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域及其廣泛。衡計(jì)機(jī)性能的基本指標(biāo)有哪些？答：衡量計(jì)算機(jī)性能的基本指標(biāo)：（1）基本字——參加一次運(yùn)算的數(shù)的位數(shù)；（2）數(shù)據(jù)通路寬—數(shù)總線一次能并行傳送的位數(shù)；（3）運(yùn)算速度—可用①的時(shí)鐘頻率與主頻，②每平均執(zhí)行指令數(shù)，③典型四則運(yùn)算的時(shí)間來表示。（4）主存儲(chǔ)器容—可字節(jié)數(shù)或單元數(shù)（字?jǐn)?shù)×位來表示。（5）外存容——常用字節(jié)數(shù)表示。（6）配備的外圍設(shè)備及其性能。（7）系統(tǒng)軟件配置。系軟一般包括哪些部分？列舉你所熟悉的三種系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)，編譯程序、解釋程序、各種軟件平臺(tái)等。例WINDOWS98操作系統(tǒng)，語言編譯程序等，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。對(duì)程的處理有哪兩種基本方式？對(duì)源程序的處理通常有兩種處理方式：解釋方式和編譯方式。第2章題將進(jìn)(101010.01)2轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)B碼。解：(101010.01)2=(42.25)10(01000010.00100101)BCD將進(jìn)(轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)B碼解(37.2)8=(31.25)10將六制(AC.E)轉(zhuǎn)換為進(jìn)制數(shù)BCD解(AC.E)16將進(jìn)(轉(zhuǎn)換為位二進(jìn)制數(shù)及八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)。

解(75.34)10(01001011.01010111)2將進(jìn)13/128轉(zhuǎn)換二進(jìn)制.解(13/128)10=(0.0001101)2分寫下列各二進(jìn)制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼，字長（含一位數(shù)符）8。0(3)0.1010(5)1010(6)-1010解

原碼補(bǔ)0000000000000000-0000101000001010-101011110110若補(bǔ)=0.1010,則X原、真值等于什?解：補(bǔ)=，X原0.1010真值X=若補(bǔ)=1.1010,則X原、真值等于什?解：補(bǔ)=，X原，真值X0.0110某點(diǎn)數(shù)字16，含位符號(hào)，原碼表示，分別寫出下列典型值的二進(jìn)制代碼與十進(jìn)制真值。(1)非最小正數(shù)(2)最大正數(shù)(3)絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)(4)絕值最大負(fù)數(shù)解

二進(jìn)制代碼十制真值(1)0小正數(shù)0.00012-15(2)最大正數(shù)(3)絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)-2-15(4)絕對(duì)值最大負(fù)數(shù)10.某定點(diǎn)小數(shù)字位，含位符號(hào)，補(bǔ)碼表示，分別寫出下列典型值的二進(jìn)制代碼與十進(jìn)制真值。(1)非最小正數(shù)(2)最大正數(shù)(3)絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)(4)絕值最大負(fù)數(shù)解

二進(jìn)制代碼十進(jìn)制真值(1)0小正數(shù)0.00012-15(2)最大正數(shù)1-2-15(3)絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)(4)絕對(duì)值最大負(fù)數(shù)-111.浮點(diǎn)數(shù)字位其階碼位,含位符號(hào),碼表示,以為底尾數(shù)1位(含1位數(shù)符)補(bǔ)碼表,規(guī)格化。分別寫出下列各典型值的二進(jìn)制代碼與十進(jìn)制真值。(1)非最小正數(shù)(2)最大正數(shù)(3)絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)(4)絕值最大負(fù)數(shù)解

二進(jìn)制代碼十制真值(1)非0最小正數(shù)(2)最大正數(shù)

100000,0.100000000011111,0.111111111(3)絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)100000,1.100000000(4)絕對(duì)值最大負(fù)數(shù)011111,1.00000000014.減少指令中一個(gè)地址碼數(shù)的方法是什?答:減少指令中一個(gè)地址碼位數(shù)的方法是采用寄存器尋址方式。15.某主存單元的地址碼與儲(chǔ)單元內(nèi)容對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：地址碼存內(nèi)容0B3FH1200HD024H(1)若采用寄存器間接尋址讀取操作數(shù)，指定寄存R0的內(nèi)容為，則操作數(shù)是多少？(2)若采用自增型寄存器間接尋址(R0)+，R0的內(nèi)容為000H則操作數(shù)是多少？指令執(zhí)行R的內(nèi)容是什么若采用自減型寄存器間接尋址方式(R1)+取操作數(shù)R1內(nèi)容為，則操作數(shù)是多少？指令執(zhí)行內(nèi)容是什?(4)若采用變址尋址方X(R2),令中給出形式地址d=變址寄存器的容000H則操作數(shù)是多少？解操數(shù)1200H(2)操作數(shù)A指執(zhí)行R的001H

(3)操作數(shù)F指令執(zhí)行后R0的內(nèi)容1002H。(4)操作數(shù)F03CHH。16.對(duì)I/O設(shè)備的編址方法有哪幾？請(qǐng)稍作解釋。答：對(duì)設(shè)備的編址方法有兩種：外圍設(shè)備單獨(dú)編址和外圍設(shè)備與主存統(tǒng)一編址。外圍設(shè)備單獨(dú)編址：I接口中的有關(guān)寄存器分I端口地址，一般由地址總線若干低位提I/O口地址，從而選擇某個(gè)寄存器進(jìn)行寫。外圍設(shè)備與主存統(tǒng)一編址。I接口中的有關(guān)寄存器與主存單元統(tǒng)一編一般由地址碼中高端（地址值大）的一段區(qū)域分配I端口。17.I/O設(shè)置方法有哪幾種？請(qǐng)稍作解釋。答：I/O令的設(shè)置方法有三種：（1設(shè)置專用I/O指令：指令中的操作碼明確定某種輸/輸出操作，寄存器號(hào)，端口地址。應(yīng)用于外圍設(shè)備單獨(dú)編址方式。（2）用通用的數(shù)據(jù)傳送指令實(shí)I操作：應(yīng)用于外圍設(shè)備與主存單元統(tǒng)一編址方式。（3）通I/O理器或處理機(jī)控制I操作：應(yīng)用于采用協(xié)處理器或處理機(jī)的系統(tǒng)。第3章題試明行進(jìn)位和并行進(jìn)位的不同之處。答：采用串行進(jìn)位的加法器，是n個(gè)加法器串接起來。其中的進(jìn)位是級(jí)形成的，每一級(jí)的進(jìn)位直接依賴前一級(jí)的近位。由于串行進(jìn)位的延時(shí)時(shí)間較長，所以速度很慢。采用并行進(jìn)位的加法器中，各加法器的進(jìn)位信號(hào)僅由進(jìn)位產(chǎn)生函Gi與位傳遞函數(shù)i及最低位進(jìn)位決定，而Gi之與本位的Ai和i有關(guān)，即i與i的形成是同時(shí)的，因此各級(jí)的進(jìn)位輸i也是同時(shí)形成的并行進(jìn)位有效地減少進(jìn)位延時(shí)時(shí)間。用形碼計(jì)[X]+[Y]補(bǔ)，并指出否溢出，說明是正溢還是負(fù)溢。=00110011[Y]補(bǔ)00100+)01011000[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ),符位為0為正溢。=00010110[Y]補(bǔ)=00100101101+)001110[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ),符號(hào)位為1,為正溢。=11110011[Y]補(bǔ)=11101101100+)11011000[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ),號(hào)位為11,果正確。=11001101[Y]補(bǔ)11011+)100000[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ),符位為1為負(fù)溢。用形碼計(jì)[X]-[Y]，并指出是否溢出，說明是正溢還是負(fù)溢。=00補(bǔ)=00101101解：[-Y]=11010011100+)10101001[X]補(bǔ)[Y]=00,符號(hào)位為0,結(jié)果確。=00110011[Y]補(bǔ)11解：[-Y]=00100+)01011000[X]補(bǔ)[Y]=01000000,符號(hào)位1,為正溢。=00100011[Y]00解：[-Y]=11100+)011

111[X]補(bǔ)[Y]=11111111符號(hào)位為1結(jié)正。=00101010[Y]補(bǔ)=11110111解：[-Y]=00001001010+)00011100[X]補(bǔ)[Y]=00110011,符號(hào)位為00,果正確。用符數(shù)一位乘法計(jì)X，出規(guī)范的運(yùn)算過程。（1X=1001（2X=1101

Y=1001用符數(shù)不恢復(fù)余數(shù)法求X÷Y，出運(yùn)算過程，分別給求得的商和余數(shù)。(1)X=00101001Y=1011

(2)X=00110110Y=1111(3)X=01011010Y=1001

8.要解釋下列名詞術(shù)語：微命令，同步控制方式，指令周期，機(jī)器周期，時(shí)鐘周期，時(shí)鐘脈沖，指令流程，微指令，微序，微周期，直接控制編碼，分段直接譯碼法，分段間接譯碼法，增量方式，斷定方式，垂直型微令，水平型微指令。答：微命令—構(gòu)成控制信號(hào)序列的最小單位。例如打開或關(guān)閉某個(gè)控制門的電位信號(hào)，某個(gè)寄存器的打入脈等。同步控制方—同步控制方式是這樣一種時(shí)序控制方式：各種操作都由統(tǒng)一的時(shí)序信號(hào)同步定時(shí)，它的主要特是有固定的時(shí)鐘周期劃分。這意味著什么時(shí)間執(zhí)行什么操作是事先安排好的。一個(gè)基本操作占用一個(gè)時(shí)鐘期（節(jié)拍），某個(gè)操作發(fā)生的時(shí)刻由相應(yīng)的脈沖邊沿定時(shí)。指令周期指令周期是從取指令、分析指令到執(zhí)行完該指令所需的時(shí)間。不同的指令，其指令周期長短可不同。機(jī)器周期在組合邏輯機(jī)控制器中，通常將指令周期劃分為幾個(gè)不同的階段，每個(gè)階段所需的時(shí)間，稱為器周期。例如，取指令周期、存儲(chǔ)器讀周期、存儲(chǔ)器寫周期等。時(shí)鐘周期一個(gè)機(jī)器周期的操作一般需分為幾步完成。因此，將一個(gè)機(jī)器周期劃分為若干相等的時(shí)間段，個(gè)時(shí)間段內(nèi)完成一步基本操作，這個(gè)時(shí)間段用一個(gè)電平信號(hào)寬度對(duì)應(yīng)，稱為節(jié)拍或時(shí)鐘周期。指令流程指令流程體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)工作原理中一個(gè)核心內(nèi)容CPU竟怎樣執(zhí)行指令流程？一般是給出一條特定的指令，以模型機(jī)內(nèi)部組成為背景，用寄存器傳送級(jí)語句描述其讀取與執(zhí)行流程。微指令—若干微命令的組合，以編碼形式存放在控制存儲(chǔ)器的一個(gè)單元中，控制實(shí)現(xiàn)一步操作。一條微令的功能就是給出完成指令某步操作所需的微操作控制信號(hào)和后繼微指令地址。微程序—一條微指令包含的微命令控制實(shí)現(xiàn)一步（一個(gè)時(shí)鐘周期）機(jī)器操作；若干條微指令組成一小段程序，解釋實(shí)現(xiàn)一條機(jī)器指令；控制存儲(chǔ)器中的微程序能解釋實(shí)現(xiàn)全部指令系統(tǒng)。微周期通指從控制存儲(chǔ)器取一條微命令并執(zhí)行相應(yīng)的微操作所需的時(shí)間。直接控制編—是指微指令的微命令字段中的每一位都代表一個(gè)微命令。設(shè)計(jì)微指令時(shí)，選用或不選用某個(gè)微令，只要將表示該微命令的對(duì)應(yīng)位設(shè)置成或0可以了。分段直接譯碼法—將微指令的微命令字段分成若干小段，把相斥性微命令組合在同一段中，而把相容性微命令組在不同的段中，每個(gè)字段獨(dú)立編碼，每種編碼代表一個(gè)微命令，且各字段編碼單獨(dú)定義，與其它字段無關(guān)這被稱為分

段直接譯碼法。分段間接譯碼法—是在直接譯碼法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短字長的一種編碼方法。在這種編碼法中，一個(gè)字段的含不僅取決于本字段編碼，還兼由其它字段來解釋，以便使用較少的信息位表示更多的微命令。增量方式與工作程序用程序計(jì)數(shù)器產(chǎn)生指令地址相似。在微程序控制器中，可設(shè)置一個(gè)微程序計(jì)數(shù)PC，在順序執(zhí)行指令時(shí)，后繼微指令地址由現(xiàn)行微地址（的容）加上一個(gè)增量（通常1）來形成，遇到轉(zhuǎn)移時(shí)，由微指令給出轉(zhuǎn)移微地址，使微程序按新的順序執(zhí)行。斷定方式指后繼地址可由程序設(shè)計(jì)者指定，或者根據(jù)微指令所規(guī)定的測(cè)試結(jié)果直接決定后繼微地址的全或部分值。垂直型微指—垂直型微指令的特征是微指令較短，微指令的并行操作那里有限，一般一條微指令只能控制數(shù)通路的一二種信息傳送操作。水平型微指—它有如下特征：微指令較長，微指令中的微操作具有高度的并行性，微指令編碼簡單。優(yōu)點(diǎn)是行效率高，靈活性好，微程序條數(shù)較少。試明型機(jī)中下列寄存器是作用：通用寄存器，暫存器IR，PC，MDR答：通用寄存器—是一組可編程訪問，具有多種功能的寄存器。本身在邏輯上只具有接收信息、存儲(chǔ)信息和發(fā)送息的作用，但通過編程與運(yùn)算部件的配合可以實(shí)現(xiàn)多種功能，如可提操作數(shù)并存放運(yùn)算結(jié)果，也可用作變址寄存器、地址指針和計(jì)數(shù)器等。暫存器用來暫存從主存儲(chǔ)器出的數(shù)據(jù)以及ALU輸出端輸出的運(yùn)算結(jié)果。IR—用來存放當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令?！峁┲噶畹牡刂罚粗甘境绦虻倪M(jìn)程。當(dāng)現(xiàn)行指令執(zhí)行完畢后，提供后繼指令的地址，并送往地址寄存器MAR—用于存CPU訪問主存或I接口的地址。MDR—于存于存I/O接口之間傳的數(shù)據(jù)。10.模型機(jī)的脈沖型微命令哪些？答：模型機(jī)中的脈沖型微命令有，CPR1，CPR2CPR3，CPIR，CPPC，CPSPCPMDRR，CPD，CPC。何謂組合邏輯控制器？何謂微程序控制器？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。通過組合邏輯電路產(chǎn)生微命令，相應(yīng)的控制器稱為組邏輯控制器。優(yōu)點(diǎn)：速度快。缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)較凌亂，不易修改擴(kuò)充，應(yīng)用于快CPU。采用微程序控制方式來產(chǎn)生微命令，相應(yīng)的控制器稱微程序控制器。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)比較規(guī)整，易于修改擴(kuò)充。缺點(diǎn)：速度較組合邏輯控制器慢。12.擬出下述指令的讀取與行流程：(1)MOVR0，解：PCMMDRIRPC+1PCR2→C→R0(2)MOVR1,(PC)+解：→MMDRIR，PC+1PCPCMAR→MDRPC+1Z→R0(3)MOV解PCMMDRIR，PC+1R1-1ZZMAR,R1→MDRZMAR,SPCMDRMDRM(4)MOVX(R3)解PCMMDRIR，PC+1PCMAR→MDRD,

D+R3→ZZMAR→MDRR0→ZZR0CMDRMDRM(5)MOV(R0)(PC)+解PCMMDRIR，PC+1PCPCMAR→MDRPC+1ZR0→MDRMDRM(6)MOVDI,(SP)+解PCMMDRIR，PC+1PC→→MDRSP+1ZZPCMAR→MDRMARPC+1→MDRMDRM13.擬出下述程序的讀取與行過程：（1）ADDR0，XR1）解FT0MMDRIRPC+1PC→MDRD,PC+1→Z→→MDR→DCADDDZR0解FT0PC→MMDRIRPC+1PCPCMAR→MDRPC+1ZPC→MDRDR0+1ZZR0DZMDRMDRM(3)AND解PCMMDRIR，→PC→CR3MMDRDR3+1ZZR3D→ZMDRMDRM

(4)ORR0DI解FT0PC→MMDRPC+1PCMAR→MDR，→PC→MDRR0→CORDZR0-(R2),解FT0PC→MMDRPC+1→C→→MDRD→ZMDRMDRM(6)INC-(R2)解FT0PC→MMDRPC+1→→MDRDINC→MDRMDRM(R1)解FT0PC→MMDRPC+1R1M→MDRDDEC→ZMDRMDRM(8)COM解FT0PC→MMDRIRPC+1M→MDRD→ZZ→COMDZ→MDRMDRM(9)NEGDI解FT0PC→MMDRIRPC+1→→MDR,PC+1→MDRD→Z→MDRMDRM(10)SALR1解FT0PC→MMDRIRPC+1R1DSALD→→R1(11)SARR2解FT0PC→MMDRIRPC+1R2D→

→R214.擬出下述程序的讀取與行過程：解FT0PC→MMDRIRPC+1R1PC解FT0PC→MMDRIRPC+1R0MDRPCX(PC)解FT0PC→MMDRIRPC+1PC→MDRDD+PCZPC解FT0PC→MMDRIRPC+1SP→MDRPC→Z(5)JSRR0解FT0PC→MMDRIRPC+1R0→C→Z→SP→MDRM→(6)JSR解FT0PC→MMDRIRPC+1R3MMDR→Z→SP→MDRM→(7)JSR解FT0PC→MMDRIRPC+1R2MMDR→ZZR2→Z→SP→MDRM→第4章題在8中，分別進(jìn)行下列8二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算后，標(biāo)志寄存器、ZF、CF的值各是多少（1

結(jié)果，

ZF=1,CF=