微型计算机原理侯晓霞课后习题答案.pdf

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.23M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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CH01微型计算机概述习题与思考题 1．微型计算机由哪些部件组成？各部件的主要功能是什么？解答：算术逻辑部件 (ALU）微处理器（ CPU）累加器、寄存器控制器微型计算机系统总线： AB、 CB、 DB （功能：为 CPU和其他部件之间提供数据、地址　　　　和控制信息的传输通道）微机系统输入 / 输出（ I/O ）接口：串 / 并行接口等（功能：使外部设备和微型机相连）存储器：只读存储器（ ROM）、随机存储器（ RAM）（功能：用来存储信息）操作系统（ OS）系统软件系统实用程序：汇编、编译、编辑、调试程序等外围设备：打印机、键盘、 CRT、磁盘控制器等（注： CPU的功能－－①可以进行算术和逻辑运算；　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②可保存少量数据； ③能对指令进行译码并执行规定的动作； ④能和存储器、外设交换数据； ⑤提供整修系统所需要的定时和控制； ⑥可以响应其他部件发来的中断请示。） 2．8086/8088 CPU 由哪两部分组成？它们的主要功能各是什么？是如何协调工作的？解答：微处理器（ CPU）总线接口部件 (BIU ）：负责与存储器、 I/O 端口传送数据执行部件（ EU）：负责指令的执行协调工作过程：总线接口部件和执行部件并不是同步工作的，它们按以下流水线技术原则来协调管理： ① 每当 8086 的指令队列中有两个空字节，或者 8088 的指令队列中有一个空字节时，总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。 ② 每当执行部件准备执行一条指令时，它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者输入 / 输出设备，那么，执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期，完成访问内存或者输入 / 输出端口的操作；如果此时总线接口部件正好处于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。但有时会遇

到这样的情况，执行部件请求总线接口部件访问总线时，总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中，此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作，然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。 ③ 当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问请求时，总线接口部件便进入空闲状态。 ④ 在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于程序执行的顺序发生了改变，不再是顺序执行下面一条指令，这时，指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了。遇到这种情况，指令队列中的原有内容将被自动消除，总线接口部件会按转移位置往指令队列装入另一个程序段中的指令。 3．8086/8088 CPU 中有哪些寄存器？各有什么用途？标志寄存器 F 有哪些标志位？各在什么情况下置位？能功 AX 字乘法，字除法，字 I/O BX 查表转换 CX 串操作，循环次数 DX 字节相乘，字节相除，间接 I/O SI DI SP 堆栈指针寄存器，与 SS一起来确定堆栈在内存中的位置源变址寄存器，用于指令的变址寻址目的变址寄存器，用于指令的变址寻址 8086/8088 寻址解答：寄存器数据寄存器变址寄存器指针寄存器控制寄存器段寄存器 BP 基数指针寄存器，用于存放基地址，以使更加灵活控制 CPU的指令执行顺序 IP PSW 用来存放 8086/8088CPU在工作过程中的状态 CS 控制程序区 DS 控制数据区 SS 控制堆栈区 ES 控制数据区标志寄存器 F 的标志位：①控制标志： OF、DF、IF 、 TF；②状态标志： SF、ZF、AF、PF、CF。标志寄存器 F的各标志位置位情况： · CF：进位标志位。做加法时出现进位或做减法时出现借位，该标志位置 1；否则清 0。 ·PF：奇偶标志位。当结果的低 8 位中 l 的个数为偶数时，该标志位置 1；否则清 0。 ·AF：半进位标志位。在加法时，当位 3 需向位 4 进位，或在减法时位 3 需向位 4 借位时，该标志位就置 1；否则清 0。该标志位通常用于对 BCD 算术运算结果的调整。 ·ZF：零标志位。运算结果各位都为 0 时，该标志位置 1，否则清 0。

·SF：符号标志位。当运算结果的最高位为 1 时，该标志位置 1，否则清 0。 ·TF：陷阱标志位 ( 单步标志位 ) 。当该位置 1 时，将使 8086/8088 进入单步指令工作方式。在每条指令开始执行以前， CPU总是先测试 TF 位是否为 1，如果为 1，则在本指令执行后将产生陷阱中断，从而执行陷阱中断处理程序。该程序的首地址由内存的 00004H~00007H 4 个单元提供。该标志通常用于程序的调试。例如，在系统调试软件 DEBUG中的 T 命令，就是利用它来进行程序的单步跟踪的。 ·IF ：中断允许标志位。如果该位置 1，则处理器可以响应可屏蔽中断，否则就不能响应可屏蔽中断。 ·DF：方向标志位。当该位置 1 时，串操作指令为自动减量指令，即从高地址到低地址处理字符串；否则串操作指令为自动增量指令。 ·OF：溢出标志位。在算术运算中，带符号的数的运算结果超出了位带符号数所能表达的范围时，即字节运算大于十时，字运算大于十 32767 或小于－ 32768 时，该标志位置位。 8 位或 16 127 或小于－ 128 4．8086/8088 系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系？表示的范围各为多少？解答：逻辑地址：段地址：偏移地址物理地址：也称为绝对地址，由段基址和偏移量两部分构成。物理地址与系统中的存储空间是一一对应的。逻辑地址与物理地址两者之间的关系为：物理地址＝段地址× 16+偏移地址每个逻辑段的地址范围： 0000 ： 0000H～ FFFFH； 0001 ： 0000H～ FFFFH；, ； FFFF：0000H～FFFFH；共有 232 个地址，但其中有许多地址是重叠的（体现出逻辑地址的优势，可根据需要方便地写出逻辑地址，又不影响其准确的物理地址，逻辑地址与物理地址的关系为多对一的关系）。物理地址的地址范围： 00000H～FFFFFH。 5．已知当前数据段位于存储器的 A1000H到 B0FFFH范围内，问 DS=？解答： A1000H→A100：0000 移地址为 0000H～FFFFH，即 A100：0000H～ A100：FFFFH→ A1000H＋0000H～ A1000H＋0FFFFH＝A1000H～B0FFFH，∴ DS＝A100H。以 A100H为段地址的 64K 物理地址的范围是：偏 6．某程序数据段中存有两个字数据 1234H和 5A6BH，若已知 DS=5AA0H，它们的偏移地址分别为 245AH和 3245H，试画出它们在存储器中的存放情况解答：存放情况如图所示 ( 左右两侧的写法均可 ) ：

5AA0 ： 0000H 5AA00H · · · 5AA0 ： 245AH 5AA0 ： 245BH · · · 5AA0 ： 3245H 5AA0 ： 3246H · · · · · · 34H 12H · · · 6BH 5AH · · · 5CE5AH 5CE5BH 5DC45H 5DC46H 7．8086/8088CPU有哪两种工作模式，它们各有什么特点？解答：为了适应各种不同的应用场合， 8086/8088CPU芯片可工作在两种不同的工作模式下，即最小模式与最大模式。所谓最小模式，就是系统中只有一个 8086/8088 微处理器，在这种情况下，所有的总线控制信号，都是直接由这片 8086/8088CPU产生的，系统中的总线控制逻辑电路被减到最少。该模式适用于规模较小的微机应用系统。最大模式是相对于最小模式而言的，最大模式用在中、大规模的微机应用系统中。在最大模式下，系统中至少包含两个微处理器，其中一个为主处理器，即 8086/8088CPU，其它的微处理器称之为协处理器，它们是协助主处理器工作的。 8．若 8086CPU工作于最小模式，试指出当 CPU完成将 AH的内容送到物理地址 M/ IO 、 RD 、为 91001H 的存储单元操作时，以下哪些信号应为低电平： WR 、 BHE /S7、DT/ R 。若 CPU完成的是将物理地址 91000H单元的内容送到 AL中，则上述哪些信号应为低电平。若 CPU为 8088 呢？（略） 9．什么是指令周期？什么是总线周期？什么是时钟周期？它们之间的关系如何？解答：指令周期 ----CPU 执行一条指令所需要的时间称为一个指令周期 (Instruction Cycle) 。总线周期 ---- 每当 CPU要从存储器或 I/O 端口存取一个字节称为一次总线操作，相应于某个总线操作的时间即为一个总线周期 (BUS Cycle) 。时钟周期 ---- 时钟周期是 CPU处理动作的最小时间单位，其值等于系统时钟频率的倒数，时钟周期又称为 T 状态。它们之间的关系：若干个总线周期构成一个指令周期，一个基本的总线周期由 4 个 T 组成，我们分别称为 T1～T4，在每个 T 状态下， CPU完成不同的动

作。 10． 8086/8088 CPU 有哪些基本操作？基本的读 / 写总线周期各包含多少个时钟周期？什么情况下需要插入 Tw周期？应插入多少个 Tw取决于什么因素？解答：① 8086/8088CPU最小模式下的典型时序有：存储器读写；输入输出；中断响应；系统复位及总线占用操作。 ②一个基本的 CPU总线周期一般包含四个状态周期； T 、、、 1 T T 3 2 T 4 ，即四个时钟 ③在存储器和外设速度较慢时，要在 3T 之后插入 1 个或几个等待状态 wT ； ④应插入多少个 wT 取决于 READY信号的状态， CPU没有在 3T 状态的一开始采样到 READY信号为低电平，就会在 3T 和 4T 之间插入等待状态 wT ，直到采样到 READY信号为高电平。 11．试说明 8086/8088 工作在最大和最小模式下系统基本配置的差异。 8086/8088 微机系统中为什么一定要有地址锁存器？需要锁存哪些信息？（略，见书） 12．试简述 8086/8088 微机系统最小模式下从存器储读数据时的时序过程。（略，见书） CH02 8086／8088 指令系统习题与思考题 1．假定 DS=2000H，ES=2100H，SS=1500H， SI=00A0H，BX=0100H，BP=0010H，数据变量 VAL 的偏移地址为 0050H，请指出下列指令源操作数是什么寻址方式？源操作数在哪里？如在存储器中请写出其物理地址是多少？（1）MOV AX，0ABH （3）MOV AX，VAL （5）MOV AL，VAL[BX] （7）MOV VAL[SI]，BX （2）MOV AX，[100H] （4）MOV BX，[SI] （6）MOV CL，[BX][SI] [BP][SI] ，100 （8）MOV 解答：（1）MOV AX，0ABH 寻址方式：立即寻址；物理地址：无

（2）MOV AX，[100H] 寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址： DS＊16+100H ＝2000H*16+100H＝20100H （3）MOV AX，VAL 寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址： DS＊ 16+VAL ＝2000H*16+0050H＝20050H （4）MOV BX，[SI] 寻址方式：寄存器间接寻址；源操作数在存储器中；物理地址： DS＊ 16+SI＝2000H*16+00A0H＝200A0H （5）MOV AL，VAL[BX] 寻址方式：变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址： DS＊ 16+VAL+BX＝2000H*16+0050H+0100 ＝20150H （6）MOV CL，[BX][SI] 寻址方式：基址加变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址： DS＊ 16+BX+SI＝2000H*16+0100H+00A0H ＝201A0H （7）MOV VAL[SI]，BX 寻址方式：寄存器寻址；源操作数在寄存器中；物理地址：无（8）MOV [BP][SI] ，100 寻址方式：立即寻址；物理地址：无 2．设有关寄存器及存储单元的内容如下： DS=2000H ， BX=0100H ， AX=1200H ， SI=0002H ， [20100H]=12H ， [20101H]=34H ， [20102H]=56H ， [20103]=78H ， [21200]=2AH ， [21201H]=4CH，[21202H]=0B7H，[21203H]=65H。试说明下列各条指令单独执行后相关寄存器或存储单元的内容。（1）MOV AX，1800H （3）MOV BX，[1200H] （2）MOV （4）MOV AX，BX DX ， 1100[BX] （5）MOV [BX][SI] ，AL （6）MOV

AX，1100[BX][SI] 解答：令指题号（1） MOV AX，1800H （2） MOV AX，BX （3） MOV BX，[1200H] （4） MOV DX，1100[BX] （5） MOV [BX][SI] ，AL AX 1100[BX][SI] （6） MOV 执行结果 AX＝1800H AX＝0100H BX＝4C2AH DX＝4C2AH [20102H] ＝00H ， AX＝65B7H 3．假定 BX=0E3H，变量 VALUE=79H，确定下列指令执行后的结果 ( 操作数均为无符号数。对 3、6，写出相应标志位的状态 ) 。（1）ADD VALUE，BX （2）AND （3）CMP BX，VALUE （5）DEC BX （6）TEST BX，01H BX，VALUE （4）XOR BX，0FFH 解答：令指题号（1） ADD VALUE，BX （2） AND BX，VALUE （3） CMP BX，VALUE （4） XOR BX，0FFH （5） DEC BX （6） TEST BX，01H 执行结果 BX＝015CH BX＝0061H BX＝00E3H(CF=ZF=OF=SF=0，AF=PF=1) BX＝001CH BX＝00E2H BX＝00E3H(CF=ZF=OF=SF=AF=PF=0) 4．已知 SS=0FFA0H，SP=00B0H，先执行两条把 8057H和 0F79H分别进栈的 PUSH 指令，再执行一条 POP指令，试画出堆栈区和 SP 内容变化的过程示意图。（标出存储单元的地址）解答：

堆栈段 SS＝ 0FFA0H 堆栈段 SS＝ 0FFA0H 00ACH 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0 ： 00B0H · · · X · · · FFAABH FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H 00ACH 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0 ： 00B0H · · · 57H 80H X · · · FFAABH FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H ①初始状态； SP＝ 00B0H ② PUSH　AX ；（ AX ＝8057H） SP＝ 00AEH 堆栈段 SS＝ 0FFA0H 堆栈段 SS＝ 0FFA0H 00ACH 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0 ： 00B0H · · · 79H 0FH 57H 80H X · · · FFAABH FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H 00ACH 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0 ： 00B0H · · · 57H 80H X · · · FFAABH FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H ③ PUSH　 BX；（ BX＝ 0F79H） SP＝ 00ACH ④ POP　 BX；SP＝ 00AEH 5．已知程序段如下： MOV AX，1234H MOV CL，4 ROL AX，CL DEC AX MOV CX，4 MUL CX 试问：（1）每条指令执行后， AX 寄存器的内容是什么？（ 2）每条指令执行后， CF，SF及 ZF 的值分别是什么？（ 3）程序运行结束时， AX及 DX寄存器的值为多少？

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