微型计算机系统原理与习题解析

"微型计算机系统原理及应用的课后习题答案" 微型计算机系统涉及的核心概念包括微处理器、微型计算机和微型计算机系统。微处理器是CPU（中央处理器）的集成，包含运算器和控制器，它是计算机的"大脑"。微型计算机是在微处理器的基础上，增加了内存和外部设备或接口，构成了一台完整的计算机。而微型计算机系统则进一步包含了管理和维护硬件的软件，以及支持特定应用的软件集合，是一个完整的运行环境。 CPU内部主要由以下几个部分组成：算术逻辑单元（执行算术和逻辑运算）、指令寄存器（存储当前执行的指令）、指令译码器（解析指令）、可编程逻辑阵列（实现控制逻辑）和标志寄存器（保存运算结果状态）。其主要功能是执行指令，进行运算，并控制计算机按照程序顺序执行。 采用总线结构的优势在于它可以提供更大的灵活性，简化硬件连接，减少连线数量，并且便于标准化，利于设备间的兼容性和批量生产。数据总线和地址总线在结构上的区别在于数据总线是双向的，用于传输数据，而地址总线是单向的，用于指定数据传输的位置。在某些系统中，数据总线和地址总线可能复用，通过时序信号来区分两者，例如8086CPU。 在实现15×15的程序示例中，利用累加器A，配合寄存器H进行计数，通过循环累加的方式完成计算。程序首先将累加器A清零，H设置为15，然后进入循环，每次累加15，H减1，直到H不为零时继续循环，最后停止。 IA-32架构的微处理器经历了多个发展阶段，包括80386、80486、Pentium、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III以及Pentium 4。IA-32结构支持三种操作模式：保护模式、实地址模式和系统管理模式。保护模式提供了对内存和资源的访问控制，实地址模式适用于早期的8086系统，系统管理模式则用于硬件调试和系统级软件。 地址空间的形成在IA-32结构中，是由段寄存器的段基地址与有效地址相加得到线性地址。如果未启用分页机制，线性地址直接对应物理地址；如果启用了分页，线性地址会经过分页机制转换成实际的物理地址，从而实现虚拟内存管理。 这些知识点涵盖了计算机系统的基础构造、CPU工作原理、总线设计、程序设计以及微处理器的演进和地址空间管理等方面，是理解微型计算机系统原理及其应用的关键内容。