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微机原理与接口技术(第四版)课后习题答案.doc
微机原理与接口技术”习题解答
第1章 微型计算机系统
〔习题1.1〕简答题
〔习题1.2〕判断题
〔习题1.3〕填空题
〔习题1.4〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。
〔习题1.5〕什么是通用微处理器、单片机（微控制器）、DSP芯片、嵌入式系统？
〔习题1.6〕综述Intel 80x86系列处理器在指令集方面的发展。
〔习题1.7〕区别如下概念：助记符、汇编语言、汇编语言程序和汇编程序。
〔习题1.8〕区别如下概念：路径、绝对路径、相对路径、当前目录。系统磁盘上存在某个可执行文件，但在D
〔习题1.9〕什么是摩尔定律？它能永久成立吗？
〔习题1.10〕冯·诺依曼计算机的基本设计思想是什么？
〔习题1.11〕计算机系统通常划分为哪几个层次？普通计算机用户和软件开发人员对计算机系统的认识一样吗
〔习题1.12〕什么是系列机和兼容机？你怎样理解计算机中的“兼容”特性？例如，你可以用PC机为例，谈
〔习题1.13〕英特尔公司最新Intel 80x86处理器是什么？请通过查阅相关资料（如英特尔公司网
〔习题1.14〕说明高级语言、汇编语言、机器语言三者的区别，谈谈你对汇编语言的认识。
〔习题1.15〕
第2章 处理器结构
〔习题2.1〕简答题
〔习题2.2〕判断题
〔习题2.3〕填空题
〔习题2.4〕处理器内部具有哪3个基本部分？8086分为哪两大功能部件？其各自的主要功能是什么？
〔习题2.5〕8086怎样实现了最简单的指令流水线？
〔习题2.6〕
〔习题2.7〕举例说明CF和OF标志的差异。
〔习题2.8〕什么是8086中的逻辑地址和物理地址？逻辑地址如何转换成物理地址？请将如下逻辑地址用物
〔习题2.9〕IA-32处理器有哪三类基本段，各是什么用途？
〔习题2.10〕什么是平展存储模型、段式存储模型和实地址存储模型？
〔习题2.11〕什么是实地址方式、保护方式和虚拟8086方式？它们分别使用什么存储模型？
〔习题2.12〕汇编语句有哪两种，每个语句由哪4个部分组成？
〔习题2.13〕汇编语言程序的开发有哪4个步骤，分别利用什么程序完成、产生什么输出文件。
〔习题2.14〕MASM汇编语言中，下面哪些是程序员可以使用的正确的标识符。
〔习题2.15〕给出IA-32处理器的32位寻址方式和16位寻址方式的组成公式，并说明各部分作用。
〔习题2.16〕说明下列指令中源操作数的寻址方式？假设VARD是一个双字变量。
第3章 数据处理
〔习题3.1〕简答题
〔习题3.2〕判断题
〔习题3.3〕填空题
〔习题3.4〕
〔习题3.5〕
〔习题3.6〕
〔习题3.7〕
〔习题3.8〕
〔习题3.9〕
〔习题3.10〕
〔习题3.11〕定义常量NUM，其值为5；数据段中定义字数组变量DATALIST，它的头5个字单元中
〔习题3.12〕从低地址开始以字节为单位，用十六进制形式给出下列语句依次分配的数值：
〔习题3.13〕设在某个程序中有如下片段，请写出每条传送指令执行后寄存器EAX的内容：
〔习题3.14〕按照如下输出格式，在屏幕上显示ASCII表：
〔习题3.15〕数据段有如下定义，IA-32处理器将以小端方式保存在主存：
〔习题3.16〕
〔习题3.17〕
〔习题3.18〕已知数字0～9对应的格雷码依次为：18H、34H、05H、06H、09H、0AH、0
〔习题3.19〕请分别用一条汇编语言指令完成如下功能：
〔习题3.20〕分别执行如下程序片断，说明每条指令的执行结果：
〔习题3.21〕
〔习题3.22〕有两个64位无符号整数存放在变量buffer1和buffer2中，定义数据、编写代码
〔习题3.23〕分别执行如下程序片断，说明每条指令的执行结果：
〔习题3.24〕3.24 给出下列各条指令执行后AX的结果，以及状态标志CF、OF、SF、ZF、PF
〔习题3.25〕逻辑运算指令怎么实现复位、置位和求反功能？
〔习题3.26〕说明如下程序段的功能：
〔习题3.27〕
〔习题3.28〕编程将一个压缩BCD码变量（例如92H）转换为对应的ASCII码，然后调用DISPC
〔习题3.29〕以MOVS指令为例，说明串操作指令的寻址特点，并用MOV和ADD等指令实现MOVSD
〔习题3.30〕说明如下程序执行后的显示结果：
〔习题3.31〕下面程序的功能是将数组ARRAY1的每个元素加固定值（8000H），将和保存在数组A
〔习题3.32〕
第4章 汇编语言程序设计
〔习题4.1〕简答题
〔习题4.2〕判断题
〔习题4.3〕填空题
〔习题4.4〕为了验证例题4-1程序的执行路径，可以在每个标号前后增加显示功能。例如使得程序运行后显
〔习题4.5〕使用“SHR EAX,2”将EAX中的D1位移入CF标志，然后用JC/JNC指令替代J
〔习题4.6〕
〔习题4.7〕将例题4-4程序修改为实现偶校验。建议进一步增加显示有关提示信息的功能，使得程序具有更
〔习题4.8〕在采用奇偶校验传输数据的接收端应该验证数据传输的正确性。例如，如果采用偶校验，那么在接
〔习题4.9〕
〔习题4.10〕编程，首先测试双字变量DVAR的最高位，如果为1，则显示字母“L”；如果最高位不为1
〔习题4.11〕编写一个程序，先提示输入数字“Input Number：0～9”，然后在下一行显示输
〔习题4.12〕有一个首地址为ARRAY的20个双字的数组，说明下列程序段的功能。
〔习题4.13〕编程中经常要记录某个字符出现的次数。现编程记录某个字符串中空格出现的次数，结果保存在
〔习题4.14〕编写计算100个16位正整数之和的程序。如果和不超过16位字的范围（65535），则
〔习题4.15〕在一个已知长度的字符串中查找是否包含“BUG”子字符串。如果存在，显示“Y”，否则显
〔习题4.16〕主存中有一个8位压缩BCD码数据，保存在一个双字变量中。现在需要进行显示，但要求不显
〔习题4.17〕已知一个字符串的长度，剔除其中所有的空格字符。请从字符串最后一个字符开始逐个向前判断
〔习题4.18〕第3章习题3.14在屏幕上显示ASCII表，现仅在数据段设置表格缓冲区，编程将ASC
〔习题4.19〕请按如下说明编写子程序：
〔习题4.20〕乘法的非压缩BCD码调整指令AAM执行的操作是：AH←AL÷10的商，AL←AL÷1
〔习题4.21〕编写一个源程序，在键盘上按一个键，将其返回的ASCII码值显示出来，如果按下ESC键
〔习题4.22〕编写一个子程序，它以二进制形式显示EAX中32位数据，并设计一个主程序验证。
〔习题4.23〕将例题4-16的32位寄存器改用16位寄存器，仅实现输出－215～＋215－1之间的
〔习题4.24〕参考例题4-17，编写实现32位无符号整数输入的子程序，并设计一个主程序验证。
〔习题4.25〕编写一个计算字节校验和的子程序。所谓“校验和”是指不记进位的累加，常用于检查信息的正
〔习题4.26〕
〔习题4.27〕配合例题4-11的简单加密解密程序，设计一个输入密码的程序，将输入的若干字符经过适当
〔习题4.28〕设计一个简单的两个整数的加法器程序。
〔习题4.29〕利用十六进制字节显示子程序DISPHB设计一个从低地址到高地址逐个字节显示某个主存区
〔习题4.30〕
〔习题4. 31〕
〔习题4. 32〕
〔习题4. 33〕
〔习题4. 34〕
〔习题4. 35〕
〔习题4.36〕
第5章 微机总线
〔习题5.1〕简答题
〔习题5.2〕判断题
〔习题5.3〕填空题
〔习题5.4〕
〔习题5.5〕8086处理器的输入控制信号有RESET，HOLD，NMI和INTR，其含义各是什么？
〔习题5.6〕区别概念：指令周期、总线周期（机器周期）、时钟周期、T状态。
〔习题5.7〕总结8086各个T状态的主要功能。
〔习题5.8〕请解释8086（最小组态）以下引脚信号的含义：CLK，A19/S6～A16/S3，AD
〔习题5.9〕
〔习题5.10〕什么是同步时序、半同步时序和异步时序？
〔习题5.11〕EISA总线的时钟频率是8MHz，每2个时钟可以传送一个32位数据，计算其总线带宽。
〔习题5.12〕
〔习题5.13〕
〔习题5.14〕
〔习题5.15〕
〔习题5.16〕
〔习题5.17〕USB总线协议支持哪几种数据传输方式？简述之。
第6章 存储系统
〔习题6.1〕简答题
〔习题6.2〕判断题
〔习题6.3〕填空题
〔习题6.4〕举例说明存储访问的局部性原理。
〔习题6.5〕简述存储系统的层次结构及各层存储部件特点。
〔习题6.6〕在半导体存储器件中，什么是SRAM、DRAM和NVRAM？
〔习题6.7〕SRAM芯片的片选信号有什么用途？对应读写控制的信号是什么？
〔习题6.8〕DRAM为什么要刷新，存储系统如何进行刷新？
〔习题6.9〕什么是掩摸ROM、OTP-ROM、EPROM、EEPROM和Flash ROM？
〔习题6.10〕请给出教材图6-7中138译码器的所有译码输出引脚对应的地址范围。
〔习题6.11〕什么是存储器芯片的全译码和部分译码？各有什么特点？
〔习题6.12〕区别如下各个主存名称的含义：常规主存，扩展主存，扩充主存；上位主存区UMA和上位主存
〔习题6.13〕开机后，微机系统常需要检测主存储器是否正常。例如，可以先向所有存储单元写入数据55H
〔习题6.14〕什么是LRU替换算法？80486片内Cache中，如果3个替换算法位B2B1B0＝0
〔习题6.15〕高速缓冲存储器Cache的写入策略是解决什么问题的？有哪两种写入策略，各自的写入策略
〔习题6.16〕80486片上8KB Cache的标签存储器为什么只需要21位？
〔习题6.17〕高速缓存的写入操作有几个很近似的英文词汇，它们分别表示什么含义？
〔习题6.18〕区别如下高速缓存中的概念：
〔习题6.19〕什么是段选择器、描述符、描述符表和描述符表寄存器？
〔习题6.20〕IA-32处理器在保护方式下，段寄存器是什么内容？若DS＝78H，说明在保护方式其具
〔习题6.21〕采用4KB分页，说明IA-32处理器将线性地址转换为物理地址的过程。
第7章 输入输出接口
〔习题7.1〕简答题
〔习题7.2〕判断题
〔习题7.3〕填空题
〔习题7.4〕一般的I/O接口电路安排有哪三类寄存器？它们各自的作用是什么？
〔习题7.5〕什么是I/O独立编址和统一编址，各有什么特点？
〔习题7.6〕简述主机与外设进行数据交换的几种常用方式。
〔习题7.7〕参看图7-5，编程实现以下功能：当K0键单独按下时，发光二极管L0～L7将依次点亮（L
〔习题7.8〕现有一个输入设备，其数据端口地址为FFE0H，状态端口地址为FFE2H。当状态标志D0
〔习题7.9〕
〔习题7.10〕以可屏蔽中断为例，说明一次完整的中断过程主要包括哪些环节？
〔习题7.11〕什么是中断源？为什么要安排中断优先级？什么是中断嵌套？什么情况下程序会发生中断嵌套？
〔习题7.12〕明确如下中断有关的概念：中断源、中断请求、中断响应、关中断、开中断、中断返回、中断识
〔习题7.13〕按照图7-10所示的中断查询接口与相应的流程图，编写用于中断服务的程序段。具体要求是
〔习题7.14〕什么是DMA读和DMA写？什么是DMA控制器8237A的单字节传送、数据块传送和请求
〔习题7.15〕IA-32处理器何时处于开中断状态、何时处于关中断状态？
〔习题7.16〕简述IA-32处理器的中断工作过程。
〔习题7.17〕IA-32处理器的中断向量表和中断描述符表的作用是什么？
〔习题7.18〕说明如下程序段的功能：
〔习题7.19〕中断控制器8259A中IRR，IMR和ISR三个寄存器的作用是什么？
〔习题7.21〕编写一个程序，将例题7-5的INT 80H内部中断服务程序驻留内存。然后在调试程序中
〔习题7.22〕完成例题7-2显示当前日期同样的功能，请获得日期数据后转换成ASCII码，保存在缓冲
第8章 常用接口技术
〔习题8.1〕简答题
〔习题8.2〕判断题
〔习题8.3〕填空题
〔习题8.4〕8253芯片每个计数通道与外设接口有哪些信号线，每个信号的用途是什么？
〔习题8.5〕8253芯片需要几个I/O地址，各用于何种目的？
〔习题8.6〕试按如下要求分别编写8253的初始化程序，已知8253的计数器0～2和控制字I/O地址
〔习题8.7〕利用扬声器控制原理，编写一个简易乐器程序。
〔习题8.8〕针对8255芯片工作方式1输出时序，说明数据输出的过程。
〔习题8.9〕设定8255芯片的端口A为方式1输入，端口B为方式1输出，则读取口C的数据的各位是什么
〔习题8.10〕用8255端口A方式0与打印机接口示例中，如果改用端口B，其他不变，说明应该如何修改
〔习题8.11〕用8255端口A方式1与打印机接口，如果改用端口B，其他不变，说明如何修改接口电路和
〔习题8.12〕有一工业控制系统，有四个控制点，分别由四个对应的输入端控制，现用8255的端口C实现
〔习题8.13〕
〔习题8.14〕串行异步通信发送8位二进制数01010101：采用起止式通信协议，使用奇校验和2个停
〔习题8.15〕微机与调制解调器通过232C总线连接时，常使用哪9个信号线？各自的功能是什么？利用2
〔习题8.17〕首先采用自循环查询方式在本机上实现例题8-3。然后购买或制作一个用于零调制解调器连接
〔习题8.18〕说明在模拟输入输出系统中，传感器、放大器、滤波器、多路开关、采样保持器的作用。DAC
〔习题8.19〕假定某8位ADC输入电压范围是－5V～＋5V，求出如下输入电压Vin的数字量编码（偏
〔习题8.20〕ADC的转换结束信号起什么作用，可以如何使用该信号，以便读取转换结果？
〔习题8.21〕某控制接口电路如本题图形。需要控制时，8255A的PC7输出一个正脉冲信号START
〔习题8.22〕图8-19c矩阵键盘还可以使用反转方法识别按键。首先，将行线作为控制线接一个输出端口
第9章 处理器性能提高技术
〔习题9.1〕简答题
〔习题9.2〕判断题
〔习题9.3〕填空题
〔习题9.4〕通过处理器性能公式，说明影响程序执行时间的三个方面。
〔习题9.5〕什么是简单指令和复杂指令，结合RISC处理器，说明把指令分为简单和复杂的原因。
〔习题9.6〕RISC技术有哪些方面的主要特色？
〔习题9.7〕什么是指令流水线？80486采用哪几级流水线，各级的主要操作分别是什么？
〔习题9.8〕影响流水线效率的主要指令相关有哪三个方面？
〔习题9.9〕已知BF600000H是一个单精度规格化浮点格式数据，它表达的实数是什么？
〔习题9.10〕实数真值28.75如果用单精度规格化浮点数据格式表达，其编码是什么。编程将单精度浮点
〔习题9.11〕解释如下浮点格式数据的有关概念：
〔习题9.12〕什么是紧缩整型数据和紧缩浮点数据？扩展有SSE3指令的Pentium 4支持哪些紧缩
〔习题9.13〕SIMD是什么？举例说明MMX指令如何利用这个结构特点？
〔习题9.14〕什么是环绕运算和饱和运算。给出如下结果：
〔习题9.15〕简单说明如下名词（概念）的含义：
第10章 并行处理技术
〔习题10.1〕简答题
〔习题10.2〕判断题
〔习题10.3〕填空题
〔习题10.4〕对比Intel 80486指令流水线和Pentium超标量指令流水线，指出它们的异同
〔习题10.5〕Pentium超标量指令流水线为什么限制复杂指令、存在数据相关的指令和转移指令等不能
〔习题10.6〕什么是Pentium的动态分支预测和Pentium II的静态分支预测？对于如下两个
〔习题10.7〕说明NetBurst微结构的踪迹Cache为什么优于P6微结构的L1指令Cache？
〔习题10.8〕简单说明如下名词（概念）的含义：
〔习题10.9〕简单总结新一代IA-32处理器的结构特点：
微机原理与接口技术”习题解答
计课 2 班 黄晓杰
第 1 章 微型计算机系统
〔习题 1.1〕简答题
（1）计算机字长（Word）指的是什么？
（2）总线信号分成哪三组信号？
（3）PC 机主存采用 DRAM 组成还是 SRAM 组成？
（4）Cache 是什么意思？
（5）ROM-BIOS 是什么？
（6）中断是什么？
（7）32 位 PC 机主板的芯片组是什么？
（8）教材中 MASM 是指什么？
（9）处理器的“取指－译码－执行周期”是指什么？
（10）本课程的主要内容属于计算机系统层次结构中哪个层次？
〔解答〕
① 处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字
长。
② 总线信号分成三组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。
③ PC 机主存采用 DRAM 组成。
④ 高速缓冲存储器 Cache 是处理器与主存之间速度很快但容量
较小的存储器。
⑤ ROM-BIOS 是“基本输入输出系统”，操作系统通过对 BIOS
的调用驱动各硬件设备，用户也可以在应用程序中调用 BIOS 中的许
多功能。
⑥ 中断是 CPU 正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停
止，转向执行事先安排好的一段处理程序，待该处理程序结束后仍返
回被中断的指令继续执行的过程。
⑦ 主板芯片组是主板的核心部件，它提供主板上的关键逻辑电
－2－
路。
⑧ MASM 是微软开发的宏汇编程序。
⑨ 指令的处理过程。处理器的“取指—译码—执行周期” 是指
处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简
称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。
⑩ 机器语言层，即指令集结构。
（学生很多认为是：汇编语言层。前 4 章主要涉及汇编语言，但
本书还有很多处理器原理等内容）
〔习题 1.2〕判断题
（1）软件与硬件的等价性原理说明软硬件在功能、性能和成本等
方面是等价的。
（2）IA-64 结构是 IA-32 结构的 64 位扩展，也就是 Intel 64 结构。
（3）8086 的数据总线为 16 位，也就是说 8086 的数据总线的个
数、或说条数、位数是 16。
（4）微机主存只要使用 RAM 芯片就可以了。
（5）处理器并不直接连接外设，而是通过 I/O 接口电路与外设连
接。
（6）处理器是微机的控制中心，内部只包括 5 大功能部件的控制
器。
（7）Windows 的模拟 DOS 环境与控制台环境是一样的。
（8）16 位 IBM PC/AT 机采用 ISA 系统总线。
（9）IA-32 处理器吸取了 RISC 技术特长。RISC 是指复杂指令
集计算机。
（10）处理器进行读操作，就是把数据从处理器内部读出传送给
主存或外设。
〔解答〕
① 错 ② 错 ③ 对 ④ 错 ⑤ 对
⑥ 错 ⑦ 错 ⑧ 对 ⑨ 错 ⑩ 错
〔习题 1.3〕填空题
（1）CPU 是英文___________的缩写，中文译为___________，
微型机采用___________芯片构成 CPU。
（2）Intel 8086 支持___________容量主存空间，80486 支持
－3－
___________容量主存空间。
（3）二进制 16 位共有___________个编码组合，如果一位对应处
理器一个地址信号，16 位地址信号共能寻址___________容量主存空
间。
（4） DOS 主要支持两种可执行文件，它们的扩展名分别是
___________和___________。
（5）英文缩写ISA 常表示PC 机工业标准结构（Industry Standard
Architecture ） 总 线 ， 也 表 示 指 令 集 结 构 ， 后 者 的 英 文 原 文 是
___________。
（6）Windows 的文件夹对应的专业术语是___________。
（7）Pentium 系列处理器的多媒体指令有___________，SSE，
SSE2 和___________类指令。
（8）Pentium 处理器采用___________位数据总线与主存相连。
（ 9 ） 最 初 由 ___________ 公 司 采 用 Intel 8088 处 理 器 和
___________操作系统推出 PC 机。
（10）当前 32 位 PC 机主要采用___________总线连接 I/O 接口
电路卡。
〔解答〕
① Central Processing Unit，中央处理单元，处理器
② 1MB，4GB
③ 216，64KB
④ EXE，COM
⑤ Instruction Set Architecture
⑥ 目录
⑦ MMX，SSE3
⑧ 64
⑨ IBM，DOS
⑩ PCI
〔习题 1.4〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。
〔解答〕
CPU：CPU 也称处理器，是微机的核心。它采用大规模集成电路
－4－
芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）。
处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件
进行统一的协调和控制。
存储器：存储器是存放程序和数据的部件。
外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（Input）设备
和输出（Output）设备，也称 I/O 设备。I/O 设备通过 I/O 接口与主
机连接。
总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和
控制总线信号。
〔习题 1.5〕什么是通用微处理器、单片机（微控制器）、DSP 芯片、
嵌入式系统？
〔解答〕
通用微处理器：适合较广的应用领域的微处理器，例如装在 PC
机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。
单片机：是指通常用于控制领域的微处理器芯片，其内部除 CPU
外还集成了计算机的其他一些主要部件，只需配上少量的外部电路和
设备，就可以构成具体的应用系统。
DSP 芯片：称数字信号处理器，也是一种微控制器，其更适合处
理高速的数字信号，内部集成有高速乘法器，能够进行快速乘法和加
法运算。
嵌入式系统：利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器，
结合具体应用构成的控制系统。
〔习题 1.6〕综述 Intel 80x86 系列处理器在指令集方面的发展。
〔解答〕
8086 奠定了基本的 16 位指令集，80286 提供了保护方式的各种指
令，80386 将指令集全面提升为 32 位，80486 融入了浮点数据处理指
令，奔腾系列陆续增加了多媒体指令 MMX、SSE、SSE2 和 SSE3，
最新的奔腾 4 处理器还支持 64 位指令集。
题外话：大家可以通过阅读相关资料、查询互联网获得更加详细
的发展情况。可以考虑组织成一篇或多篇论文。
－5－
〔习题 1.7〕区别如下概念：助记符、汇编语言、汇编语言程序和汇
编程序。
〔解答〕
助记符：人们采用便于记忆、并能描述指令功能的符号来表示机
器指令操作码，该符号称为指令助记符。
汇编语言：用助记符表示的指令以及使用它们编写程序的规则就
形成汇编语言。
汇编语言程序：用汇编语言书写的程序就是汇编语言程序，或称
汇编语言源程序。
汇编程序：汇编语言源程序要翻译成机器语言程序才可以由处理
器执行。这个翻译的过程称为“汇编”，完成汇编工作的程序就是汇
编程序（Assembler）。
〔习题 1.8〕区别如下概念：路径、绝对路径、相对路径、当前目录。
系统磁盘上存在某个可执行文件，但在 DOS 环境输入其文件名却提
示没有这个文件，是什么原因？
〔解答〕
路径：操作系统以目录形式管理磁盘上的文件，文件所在的分区
和目录就是该文件的路径。
绝对路径：从根目录到文件所在目录的完整路径称为“绝对路径”。
是保证文件唯一性的标示方法。
相对路径：从系统当前目录到文件所在目录的路径称为相对路径。
当前目录：用户当前所在的目录就是当前目录。
指明的路径不正确，或者执行了另外一个同名的文件。
〔习题 1.9〕什么是摩尔定律？它能永久成立吗？
〔解答〕
每 18 个月，集成电路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半。
（1965 年，Intel 公司的创始人之一摩尔预言：集成电路上的晶体管
密度每年将翻倍。现在这个预言通常表达为：每隔 18 个月硅片密度
（晶体管容量）将翻倍；也常被表达为：每 18 个月，集成电路的性
－6－
能将提高一倍，而其价格将降低一半。）
不能。由于电子器件的物理极限在悄然逼近，摩尔定律不会永远
持续。
〔习题 1.10〕冯·诺依曼计算机的基本设计思想是什么？
〔解答〕
采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。
将程序和数据存放在存储器中，计算机在工作时从存储器取出指
令加以执行，自动完成计算任务。这就是“存储程序”和“程序控制”
（简称存储程序控制）的概念。
指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执
行，程序分支由转移指令实现。
计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基
本部件组成，并规定了 5 部分的基本功能。
〔习题 1.11〕计算机系统通常划分为哪几个层次？普通计算机用户
和软件开发人员对计算机系统的认识一样吗？
〔解答〕
最上层是用户层。
第 5 层是高级语言层。
第 4 层是汇编语言层。
第 3 层是操作系统层。
第 2 层是机器语言层。
第 1 层是控制层。
第 0 层是数字电路层。
普通计算机用户和软件人员对计算机系统的认识并不一样。普通
计算机用户看到的计算机，也就是我们最熟悉的计算机，属于用户层，
而软件人员看到的属于高级语言层或是汇编语言层。
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〔习题 1.12〕什么是系列机和兼容机？你怎样理解计算机中的“兼
容”特性？例如，你可以用 PC 机为例，谈谈你对软件兼容（或兼容
性）的认识，说明为什么 PC 机具有如此强大的生命力？
〔解答〕
系列机是指在一个厂家生产的具有相同计算机结构，但具有不同
组成和实现的一系列（Family）不同档次、不同型号的机器。
兼容机是指不同厂家生产的具有相同计算机结构（不同的组成和
实现）的计算机。
兼容是一个广泛的概念，包括软件兼容、硬件兼容、系统兼容等。
其中软件兼容是指同一个软件可以不加修改地运行于体系结构相同
的各档机器，结果一样但运行时间可能不同。软件兼容可从机器性能
和推出时间分成向上（向下）和向前（向后）兼容。例如 32 位 PC
机就陆续增加了对浮点处理指令、多媒体指令等的支持。在保证向后
兼容的前提下，不断改进其组成和实现，延续计算机结构的生命，才
使得 PC 机具有如此强大的生命力。
〔习题 1.13〕英特尔公司最新 Intel 80x86 处理器是什么？请通过查
阅相关资料（如英特尔公司网站），说明其主要特点和采用的新技术。
〔解答〕
酷睿 2 多核处理器。
〔习题 1.14〕说明高级语言、汇编语言、机器语言三者的区别，谈
谈你对汇编语言的认识。
〔解答〕
高级语言与具体的计算机硬件无关，其表达方式接近于所描述的
问题，易为人们接受和掌握，用高级语言编写程序要比低级语言容易
得多，并大大简化了程序的编制和调试，使编程效率得到大幅度的提
高。而汇编语言是为了便于理解与记忆，将机器指令用助记符代替而
形成的一种语言。汇编语言的语句通常与机器指令对应，因此，汇编
语言与具体的计算机有关，属于低级语言。它比机器语言直观，容易
理解和记忆，用汇编语言编写的程序也比机器语言易阅读、易排错。
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