微型计算机原理与接口技术冯博琴答案,冯博琴微型计算机原理与接口技术第3版课后习题答案解析...

一、微型计算机系统

1微型计算机的分类

计算机可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机五大类。

2微型计算机的工作过程

(1)冯·诺依曼计算机的核心——存储程序的工作原理

每台计算机都拥有各种类型的机器指令，这些指令按照一定的规则存放在存储器中，在中央控制系统的统一控制下，按一定顺序依次取出执行。

图1-1是典型的冯·诺依曼计算机结构示意图。

图1-1 冯·诺依曼计算机结构示意图

(2)微型计算机的工作过程

微机的工作过程就是执行程序的过程，也就是逐条执行指令序列的过程。由于每一条指令的执行都包括取指令和执行指令两个基本阶段，所以微机的工作过程也就是不断地取指令和执行指令的过程。

3微机系统的组成

微型计算机(Micro Computer)是体积、重量、计算能力都相对比较小的一类计算机的总称，一般供个人使用，也称为个人计算机(PC)。

微机系统、微型机和微处理器是3个不同的概念，是微型计算机从全局到局部的3个不同的层次。微型计算机系统的概念结构如图1-2所示，它的硬件系统和软件系统两大部分组成。

图1-2 微型计算机系统的概念结构

对于硬件系统，从概念结构上来说都是由微处理器、存储器及输入，输出接口等几个部分组成。

所有的微型机系统都采用了总线结构形式。总线结构的主要优点是设计简单、灵活性好，具有优良的可扩展性、便于故障检测和维修。图1-3所示为微型计算机的系统结构框图。

图1-3 微型计算机的系统结构框图

(1)硬件系统

①微处理器(或中央处理器、CPU)

CPU是微型计算机的核心芯片，是整个系统的运算和指挥控制中心。其内部基本组成包括控制器、运算器和寄存器组3个主要部分。CPU的典型结构如图1-4所示。

图1-4 微处理器的典型结构示意图

a．运算器：运算器的核心部件是算术逻辑单元(ALU，Arithmetic and Logic Unit)，它是以加法器为基础，辅之以移位寄存器及相应控制逻辑组合而成的电路。

b．控制器：一般由指令寄存器、指令译码器和操作控制电路组成。控制器是整个CPU的指挥控制中心，对协调整个微型计算机有序工作极为重要。

c．寄存器组：实质上是CPU内部的若干个存储单元，在汇编语言中通常是按名字来访问它们。寄存器可分为专用寄存器和通用寄存器。

②存储器(Memory，又称内存或主存)

主机系统中的存储器是微型计算机的存储和记忆部件，用以存放数据(包括原始数据、中间结果和最终结果)和当前执行的程序。

③输入/输出接口和输入/输出设备

输入/输出(I/O)设备和输入/输出接口是输入/输出系统的硬件组成，而I/O系统是微型计算机系统的重要组成部分。

④总线(Bus)

通常将用于主机系统内部信息传递的总线称为内部总线。将连接主机和外部设备之间的总线称为外部总线。两类总线都包括用于传送数据的数据总线、传送地址信息的地址总线和传送控制信息的控制总线。

(2)软件系统

软件包括系统软件和应用软件两大类。

计算机中的程序设计语言分为3个级别，**级是机器语言，第二级是汇编语言，第三级是高级语言。

二、计算机中的数制及编码

1常用记数制

(1)十进制数

十进制数共有0～9十个数字符号，用符号D标识。一个任意十进制数都可用权展开式表示为

式中，Di是D的第i位的数码，可以是0～9十个符号中的任何一个；n和m为正整数，n表示小数点左边的位数，m表示小数点右边的位数；10为基数，10i称为十进制的权。

(2)二进制数

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