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計算機系統

1．簡述名詞的概念：微處理器、微型計算機、微型計算機系統。

答：

(1)微處理器：微處理器(Microprocessor)簡稱μP或MP，或CPU。CPU是采用大規模和超大規模集成電路技術將算術邏輯部件ALU(Arithmetic Logic Unit)、控制部件CU(Control Unit)和寄存器組R(Registers)等三個基本部分以及內部總線集成在一塊半導體芯片上構成的電子器件。

(2)微型計算機：微型計算機(Microcomputer)是指以微處理器為核心，配上由大規模集成電路制作的存儲器、輸入/輸出接口電路及系統總線等所組成的計算機，簡稱微機。

(3)微型計算機系統：微型計算機系統由硬件與軟件兩大部分組成，分別稱為硬件(Hardware)系統與軟件(Software)系統。其中，硬件(Hardware)系統由CPU、內存儲器、各類I/O接口、相應的I/O設備以及連接各部件的地址總線、數據總線、控制總線等組成。

軟件(Software)系統：計算機軟件(Software)是指為運行、維護、管理、應用計算機所編制的程序及程序運行所需要的數據文檔資料的總和。一般把軟件劃分為系統軟件和應用軟件。其中系統軟件為計算機使用提供最基本的功能，但是并不針對某一特定應用領域。而應用軟件則恰好相反，不同的應用軟件根據用戶和所服務的領域提供不同的功能。

2．簡述名詞的概念：指令寄存器、地址寄存器、標志寄存器。

答：

(1)指令寄存器：指令寄存器(Instruction Register，IR)用來保存計算機當前正在執行或即將執行的指令。當一條指令被執行時，首先，CPU從內存取出指令的操作碼，并存入IR中，以便指令譯碼器進行譯碼分析。

(2)地址寄存器：地址寄存器(Address Register，AR)被動地接受IP傳送給它的地址值(二進制地址)，AR的作用是保持IP送來的地址，并且以并行方式連接輸出到CPU的地址引腳上，以便CPU訪問指定的內存單元。

(3)標志寄存器：標志寄存器(Flags，F)是CPU中不可缺少的程序狀態寄存器，因此，也稱程序狀態字寄存器(PSW)，所謂狀態是指算術或邏輯運算后，結果的狀態以二進制的0或1在標志寄存器中標識出來，例如，運算結果有進位，則進位標志位CF=1，否則為0。

3．什么叫總線？總線包括哪三種？各自的作用？

答：

所謂總線，它將多個功能部件連接起來，并提供傳送信息的公共通道，能為多個功能部件分時共享，CPU通過總線連接存儲器和I/O接口等，構成了微型計算機。

這里指的總線(BUS)包括地址總線、數據總線和控制總線三種。

地址總線AB，通常是CPU用來發出地址信息的，用于對存儲器和I/O接口進行尋址。

數據總線DB用于傳送數據信息，即它既可以把CPU的數據傳送到存儲器或輸入輸出接口等其它部件，也可以將其它部件的數據傳送到CPU。

控制總線CB用來傳送控制信號、時序信號和狀態信息等。

4.微型計算機的硬件系統由那些部件組成？計算機的主要性能指標有哪些？

答：

微型計算機的硬件系統主要由運算器、控制器、存儲器、輸入設備及輸出設備五大部分組成。主要性能指標是字長、CPU的主頻、主存儲器的容量及外存儲器的容量等。

5. 16位微處理器有哪些通用寄存器？有哪4個段寄存器？每個段寄存器的作用是什么？

答：

通用寄存器AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP和BP。

4個段寄存器分別是代碼段寄存器CS、數據段寄存器DS、附加段寄存器ES及堆棧段寄存器SS。

(1)代碼段寄存器CS是一個隨機存取存儲區，用來保存微處理器使用的程序代碼。在8086系統中，代碼段寄存器CS定義了代碼段的起始地址。代碼段的最大存儲空間為64KB。

(2)數據段寄存器DS也是一個隨機存取存儲區，用來保存程序執行過程中所使用的數據及存放程序運行后的結果。數據段寄存器DS定義了數據段的起始地址，其最大存儲空間也是64KB。

(3)附加段寄存器ES是為某些串操作指令存放操作數而附加的一個數據段。與數據段類似，附加段寄存器ES定義了附加段的起始地址，其最大存儲空間也為64KB。

(4)堆棧段寄存器SS是一個特殊的隨機存取存儲區，用來臨時保存程序執行過程中有關寄存器的內容、程序的地址信息及傳遞參數等。堆棧段寄存器SS與堆棧指針SP共同確定堆棧段內的存取地址。其最大存儲空間為64KB。

6. 8086 CPU由哪兩部分組成？它們的主要功能各是什么？

答：

8086 CPU內部結構從功能上看，它由兩大部件組成，分為總線接口部件BIU(Bus Interface Unit)和執行部件EU(Execution Unit)。

(1)總線接口部件BIU的主要功能：它是8086 CPU與外部存儲器和I/O端口的接口