微机原理与接口技术-第二版-课后习题答案 绪论
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绪论
1、模拟计算机和数字计算机的区别是什么？
模拟计算机采用连续的模拟电信号表达信息，以运算放大器等模拟电路处理模拟电信号，计算精度取决于模拟器件，且必须通过手动更改模拟电路才能改变处理过程；数字计算机采用离散的数字量表达和处理信息，计算精度有保证，易于实现可编程控制。
2、计算机中存在的一个编码是00001001B，它代表什么？为什么？
后缀B表示这采用了二进制编码，它代表无符号数9；它的原码、反码、补码都一样。
3、程序和指令有什么联系和区别？
程序是实现特定应用的数据定义和指令序列；指令是指挥计算机执行各种基本操作的命令，一条指令对应一个基本操作，指令通过二进制编码形式表达。
4、简述现代计算机的组成结构。
一般具备五个部分：算术逻辑单元（ALU）、存储器、控制单元、输入/输出设备。
5、论述对计算机定义的理解。
根据冯诺依曼结构来看就是用于高速计算的电子计算机器，作为信息处理的工具，核心功能是数据处理，完成算术计算或逻辑计算，可接受输入信息并根据用户要求处理信息。其中的信息流主要分为数据流和控制流：数据流以存储器为中心进行数据传送；控制流则以控制单元为中心，指挥算术逻辑单元的数据处理，协调各部分数据流，即为程序执行。
6、什么是图灵机和通用计算机？
图灵机是一种抽象计算模型，其更抽象的意义为一种数学逻辑机，可以看作等价于任何有限逻辑数学过程的终极强大逻辑机器，图灵机模型引入了读写与算法与程序语言的概念，极大的突破了过去的计算机器的设计理念。通用计算机也包括功能齐全，适合于科学计算、数据处理、过程控制等方面应用的电子计算机，其具有较高的运算速度、较大的存储容量、配备较齐全的外部设备及软件。
7、通用计算机与专用计算机的重要区别是什么？
专用计算机是为解决某一问题专门设计的计算机，一般有固定的存储程序；而通用计算机指各行各位在任意环境下都能使用的计算机，结构上更为复杂，价格更高。
8、计算机如何实现指令读取和流程控制？
指令读取：控制单元从程序计数器的中取得要执行的下一字节指令的地址，然后PC不断自增，指向下一字节指令。
流程控制：通过修改程序计数器PC实现的，在程序执行完时跳转到载入程序，由载入程序判断下一执行程序。
9、微机的结构特点是什么？微机与通用计算机在工作原理上有什么联系和区别？
以微处理器为核心，配以大规模集成电路的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、I/O接口及总线；显著特点是采用微处理器和总线结构。
联系：微机是近现代基于LSI、VLSI技术发展起来的通用计算机。
区别：通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算，其技术发展方向是总线速度的无限提升、存储容量的无限扩大；而微机的技术要求则是智能化控制，技术发展方向是与对象系统密切相关的潜入性能、控制能力与控制的可靠性不断提高。
10、简述总线数据传送过程
由总线主设备申请占用总线，然后通过地址总线寻址，找到数据所存储的位置开始数据传送，结束后让出总线。
11、什么是时钟周期？它的作用是什么？总线周期的含义是什么？它与时钟周期之间是什么关系？如果一个CPU的时钟频率为24MHz，它的一个时钟周期为多少？
时钟周期是由CPU时钟定义的定长时间间隔，是CPU工作的最小时间单位，也称节拍脉冲或T周期。它的作用就是量化指令执行的时间单位。
总线周期是CPU访问一次总线的时间；总线周期由多个时钟周期组成；时钟周期为1/24M=4.1ns。
12、什么是I/O接口？为什么需要I/O接口？
I/O接口负责总线和输入/输出设备之间的数据交换。CPU与外部设备通信的过程中，由于速度不匹配、信号电平不匹配、信号格式不匹配以及时序不匹配，I/O接口能有效协调CPU与外设进行工作。
13、I/O接口数据传送方式有哪些？各有什么特点？
1 查询控制方式：
CPU通过程序主动读取状态寄存器以了解接口情况，并完成相应的数据操作。查询操作需要在时钟周期较少的间隔内重复进行，因而CPU效率低。
2 中断控制方式：
当程序常规运行中，若外部有优先级更高的事件出现，则通过中断请求通知CPU，CPU再读取状态寄存器确定事件的种类，以便执行不同的分支处理。这种方式CPU效率高且实时性好。
3 DMA（Direct Memory Access）控制方式：
顾名思义，直接内存存取即数据传送的具体过程直接由硬件（DMA控制器）在内存和IO之间完成，CPU只在开始时将控制权暂时交予DMA，直到数据传输结束。这种方式传送速度比通过CPU快，尤其是在批量传送时效率很高。
4 通道控制方式：
基本方法同上述的DMA控制方式，只是DMA通过DMA控制器完成，通道控制方式有专门通讯传输的通道总线完成。效率比DMA更高。
14、微处理器、微机和微机系统三者之间有什么联系和区别？
将运算器与控制器集成在一起，称为微处理器。微处理器是微机的核心。微型计算机是由微处理器、存储器、I/O系统和系统总线构成的裸机系统。微型计算机系统是以微型计算机为主机，配上系统软件和外设之后而构成的计算机系统。三者之间有很大不同，微处理器是微型计算机的一个组成部分，而微型计算机又是微型计算机系统的一个组成部分。