唐朔飞计算机组成原理1-10章答案第一章计算机系统概论1.什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。
5.冯•诺依曼计算机的特点是什么？解：冯•诺依曼计算机的特点是：P8计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；
指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；
指令和数据均用二进制表示；
指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；
指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；
机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。
7.解释下列概念：主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解：P9-10  主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。
 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；
（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。
 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；
由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。
 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。
 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；
（通常主、辅存容量分开描述）。
 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
 指令字长：一条指令的二进制代码位数。
8.解释下列英文缩写的中文含义：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
CPU：CentralProcessingUnit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。
PC：ProgramCounter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数构成下一条指令地址。
IR：InstructionRegister，指令寄存器，其功能是存放当前正在执行的指令。
CU：ControlUnit，控制单元（部件），为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。
ALU：ArithmeticLogicUnit，算术逻辑运算单元，为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。
ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器。
MQ：Multiplier-QuotientRegister，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。
X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作数；
MAR：MemoryAddressRegister，存储器地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。
MDR：MemoryDataRegister，存储器数据缓冲寄存器，在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。
I/O：Input/Outputequipment，输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送。
MIPS：MillionInstructionPerSecond，每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位。
9.画出主机框图，分别以存数指令“STAM”和加法指令“ADDM”（M均为主存地址）为例，在图中按序标出完成该指令（包括取指令阶段）的信息流程（如→①）。
假设主存容量为256M*32位，在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下，指出图中各寄存器的位数。
解：主机框图如P13图1.11所示。
（1）STAM指令：PC→MAR，MAR→MM，MM→MDR，MDR→IR， OP(IR)→CU，Ad(IR)→MAR，ACC→MDR，MAR→MM，WR （2）ADDM指令：PC→MAR，MAR→MM，MM→MDR，MDR→IR， OP(IR)

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1．题目背景及意义1.1题目研究背景、目的及意义近年来，智能小车作为现代的新发明，是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。
它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可以应用在科学勘探、无人驾驶机动车、无人工厂、仓库、服务机器人等等。
智能小车能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可远程控制行驶速度、准确定位停车，远程传输图像等功能。
在本次自动寻迹小车测控系统的设计中，基于单片机控制技术，通过传感器给出信号驱动两个直流电机正反运动，以实现小车在白色地面上寻着黑色线路正确行使。
小车的寻迹和避障功能在生产生活中都有着广泛的用途。
例如：可以用在大的生产车间的物流系统中，按照预先设定的路线来传输货物自动躲避障碍从而使工作更加安全和效率更高。
1.2题目国内外研究现状及趋势目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。
智能化、IT化和新能源是未来智能汽车发展的趋势。
2017年12月2日，深圳的无人驾驶公交车正式上路，从深圳福田穿梭驶出。
支撑这次无人驾驶的“阿尔法巴-智能驾驶公交系统”，是由中国企业自主研发的无人驾驶系统，目前，已实现自动驾驶下的行人、车辆检测、减速避让、紧急停车、障碍物绕行、变道、自动按站停靠等功能。
本次自动寻迹电动小车系统设计，是智能寻迹小车中最普通常见的功能。
在全国乃至国际大学生智能小车比赛中，往往增加了设计难度。
如不通过光电对管，红外线等视觉传感器或激光扫描检测线路，而是通过电磁模块检测中间黑线下埋设的漆包线以供赛车检测赛道；
对现场光线的正确探测以达到黑夜行驶；
非匀速行驶记忆算法的创新；
图像采集和处理的重要性等。
我们可以使它实现WIFI控制，蓝牙传输，自动报警，红外遥控等多种功能，实现了更加智能的电动小车设计。
功能的逐渐强大，更是为了能应用于快速发展的智能汽车行业。
如今的汽车行业在人工智能领域的发展可谓势如破竹，智能汽车遍地开花。
1,3设计思想及技术路线通过红外线对黑色路线进行寻迹，将收到的信号传送给单片机，使其控制小车无偏差行驶。
当小车沿着路面的黑色轨道行驶遇到障碍物时，传感器检测到信号就可确认前方有障碍物，并将信号传送给单片机，单片机进行一系列分析后由内部程序控制小车后退、转向，从而实现避障功能。
为实现此功能，需要设置寻迹模块和避障模块发送信号给单片机STC89C52以此驱动电机进行准确的行驶。
技术路线如图1.3所示：检测信号单片机驱动电机图1.3技术路线2．主要设计内容2.1主要设计内容该小车有五大组成部分：避障模块，寻迹模快，驱动模块，单片机控制模块，电源模块。
避障模块：采用超声波控制，能准确探测周围障碍物。
寻迹模快：采用红外线精确探测，减小路线误差，以实现匀速稳定运行。
单片机：对其进行编程控制电机相应运动。
电源模块：使用5节1.5V干电池实现对单片机、驱动和电机供电。
电机驱动模块：使用直流电机即可，一个驱动板能同时驱动2个直流电机。
通过设计电路图，硬件连接，软件编程和最终调试，完成此次设计。
2.2总体设计方案图2.2单片机电机驱动避障模块寻迹模块电源模块总体设计方案该系统采用模块化控制方案，本课题主要开发一个能自动循迹，自动避障的智能小车控制系统。
本设计以两个直流电动机为主要驱动，通过寻迹模块和避障模块采集周围信息，送入主控单元STC89C52单片机，通过编程有序合理的将各模块信号整合在一起后控制电机完成相应动作，实现了智能控制。
2.3设计的预期目标1.按下启动键，小车能自动按照白色地面的黑色线路匀速行驶，完成一圈的寻迹，其中包括前进，左转，右转，刹车停止，且不出现路线偏移。
当遇到障碍物时，小车立即后退并通过转向躲避障碍物。
2.行走路线中心点始终与黑色线路的中心位置重合。
3.超声波避障距离小于0.5m.3．工作计划及进度安排第1周收集毕业设计相关资料，准备毕业翻译和开题报告第2周确定毕业设计总体方案，确保合理性第3周撰写开题报告，确认后提交第4周学习和掌握电动小车的结构和工作原理第5周根据控制要求初步确定所使用的元器件第6周复习单片机的相关知识，完成所需硬件相关的电路设计第7周确定电路原理图并仿真第8周硬件组装第9周编写程序第10周运用电脑软件初步对程序进行调试第11周配合智能小车硬件部分，并完善功能，达到设计要求第12周对智能小车功能进行测试并记录第13周撰写毕业设计论文第14周经指导老师审核确认后，完成毕业论文第15周提前准备毕业设计答辩第16周完成毕业设计答辩4．可行性分析4.1技术可行性单片机

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