微机原理及接口技术（第六版）习题及答案 第1章 习题解答

第一章习题解答参考习题与综合练习1.解释和区别下列名词术语（1）微处理器（MP）：指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。微型计算机（MC）：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。由微处理机（核心）、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。微型计算机系统（MCS）：简称“微机系统”。由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。（2）硬件：硬件是计算机系统的躯体，由控制器，运算器，存储器，输入设备，输出设备5大部分组成。软件：软件是计算机的头脑和灵魂，可分为系统软件和应用软件。（3）字节：8位二进制是一个字节。字：16位二进制构成一个字。字长：计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数（注：不同型号的CPU其字长是不固定的，16位CPU字长为16位，如8088和8086；32位CPU字长为32位，如80386和80486、酷睿系列CPU等等；）。（4）指令指针：存放BIU要取的下一条指令的偏移地址。指令寄存器：临时放置从内存里面取得的代码数据（也就是指令），然后等待译码器来译码。指令译码器：对取到指令寄存器中的指令进行分析译码，以便确定指令执行的功能。状态寄存器：状态寄存器里面有标志位用来判断CPU的状态。（5）存储单元：存储数据的具体单位是存储单元。存储内容：存储单元中存放的数据。存储地址：存储单元的地址。存储容量：存储单元的总和。（6）RAM：存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。ROM：是一种半导体内存，其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。软件固化：软件在出厂时写入硬件中。2.冯·诺依曼计算机结构的特点是什么？（1）采用二进制数的形式表示数据和指令。（2）将指令和数据存放在存储器中。（3）计算机硬件由控制器，运算器，存储器，输入设备和输出设备5大部分组成。3.简述计算机系统中复杂指令集和精简指令集的特点和用途。复杂指令集（CISC）：在微型计算机的体系结构组成结构上是以复杂指令为设计的计算机，在指令的运行过程中按指令的复杂程度来指挥计算机完成各条指令，由于各条指令复杂程度不同分配的时钟周期各不相同，执行指令所需时间就不相同。CISC体系的指令集由微程序来实现，即每一个操作由若干微操作的程序组合来实现。所以CISC可以使用微指令编程的方式实现多种和功能复杂的指令。精简指令系统（RISC）：不管计算机的指令如何复杂，在一个计算机时钟周期内完成，计算速度快，指令集简单。每一条指令直接有硬布线实现，即它的每条指令原则上有自己的一套逻辑时序电路直接实现，所以单条指令的实现所占用的硬件资源较多。因为该体系没有能采用增加单条指令的功能或高位的指令语义，也没有增加指令的条数，而是集中于它的精简指令集上。4．微型计算机由哪几部分组成？各部分的作用是什么？请画出组成示意图。中央处理器—同时具有控制和处理功能。存储器——存放程序和数据。输入设备—向计算机输入程序和数据的一类设备。输出设备—计算机向用户输出处理结果的设备。示意图如下：5.试说明输入设备和输出设备的作用，并举出几个常用的I/O设备实例。输入设备是向计算机输入程序，数据和命令的部件，它的主要作用是把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能识别的二进制代码。常用的输入设备包括键盘，鼠标，扫描器，光笔，数字化仪，数码相机和话筒等。输出设备用来输入经过计算机运算或处理后所得的结果，并将结果以字符，数据，图形等人们能够识别的形式输出。常见输出设备有显示器，打印机，投影仪，绘图仪和声音输出设备等。7.简述大数据、机器深度学习和神经网络之间的联系和区别。大数据：大数据是指无法在一定的时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。大数据技术：是指从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力。适用于大数据的技术，包括大规模并行处理数据库（MPP），数据挖掘电网，分布式文件系统，分布式数据库，云计算平台，互联网和可扩展的存储系统。大数据的通俗解释：以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合，最早应用于IT行业，目前正快速发展为对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。大数据必须采用分布式架构，对海量数据进行分布式数据挖掘，因此必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。机器深度学习（Deeplearning）：机器学习（Machinelearning）是一种实现人工智能的方法，深度学习是一种实现机器学习的技术，深度学习是机器学习的一种。深度学习与机器学习的主要区别是在于性能。深度学习的概念由Hinton等人于2006年提出。根据深信度网(DBN)提出非监督贪心逐层练习算法，为处理深层结构相关的优化难题带来期望，随后提出多层自动编码器深层结构。此外Lecun等人提出的卷积神经网络是第一个真正多层结构学习算法，它使用空间相对联系削减参数数目以提高练习功能。深度学习是机器学习研讨中的一个新的范畴，其动机在于树立、仿照人脑进行剖析学习的神经网络，它仿照人脑的机制来解说数据，例如图画，声响和文本。神经网络：该模型灵感来自动物的中枢神经系统，通常呈现为相互连接的“神经元”，它可以对输入值通过反馈机制使得它们适应对应的输出。相互之间的联系：当数据量很少的时候，深度学习的性能并不好，因为深度学习算法需要大量数据才能很好理解其中蕴含的模式。8.简述鸿蒙系统与其他操作系统的异同点。2019年8月9日，中国华为技术有限公司正式推出鸿蒙系统（HarmonyOS），结束了中国操作系统受制于人的时代，开启了新的里程碑。华为的鸿蒙系统打通了手机、电脑、平板、电视、汽车、智能穿戴，统一成一个操作系统，而新的系统还兼容全部安卓应用和所有We