《微机原理与接口技术》第四版周何琴课后习题答案Word文件下载.docx

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10.画出微型计算机的基本结构框图，说明各部分的主要功能是什么？

微型计算机的基本结构框图如下：

微处理器CPU：

控制微处理器与存储器或I/O设备间的数据交换；

进行算术和逻辑运算等操作；

判定和控制程序流向。

微处理器主要完成：

（1）指令控制：

从存储器中取指令，指令译码；

（2）数据加工：

简单的算术逻辑运算；

（3）操作控制：

在微处理器和存储器或者I/O之间传送数据；

（4）时间控制：

程序流向控制。

存储器：

用来存放数据和指令。

I/O接口：

主机和外设间的桥梁，提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等各种功能。

I/O设备：

输入原始数据和程序，转换成计算机能识别的信息，送入存储器去等待处理。

输出运算结果。

总线：

连接计算机系统中各功能部件的信息通道。

第2章8086CPU作业

2.8086CPU内部由哪两部分组成？

它们的大致是如何工作的?

答：

（1）8086CPU由指令执行部件EU和总线接口部件BIU两部分组成。

（2）

①BIU先执行读存储器操作，从给定地址单元中取出指令，送到先进先出的指令队列中等待执行。

存储器的物理地址=CS⨯16+IP，在地址加法器∑中形成。

②EU从指令队列中取走指令，经EU控制器译码分析后，向各部件发控制命令，以完成执行指令的操作。

BIU与EU是并行工作方式。

③当指令队列已满，EU在执行指令，未向总线接口单元BIU申请读/写内存或I/O操作时，BIU处于空闲状态。

④指令执行过程中，若需对存储器或I/O端口存取数据，EU就要求BIU去完成相应的总线周期。

5.两个带符号数10110100B和11000111B相加，运算后各标志位的值等于多少？

哪些标志位是有意义的？

如果把这两个数当成无符号数，相加后哪些标志位是有意义的？

（1）两个带符号数：

不考虑CF标志

10110100

+11000111

101111011

运算后各标志位状态如下：

CF=1，有进位，对于带符号数，无意义。

PF=1，结果有偶数个1

AF=0，无半进位，非BCD码运算，无意义。

ZF=0，结果非0

SF=0，结果为正数

OF=1，溢出（两个负数相加，结果变成了正数）

（2）两个无符号数：

不考虑SF和OF标志

CF=1，有进位

ZF=0，结果非0

AF、SF、OF无意义。

20.简要解释下列名词的意义。

CPU：

中央处理单元CPU（ControlProcessingUnit）也称微处理器，是微型计算机的核心部件，由运算器ALU、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。

主要完成各种运算，负责对整机的控制。

用于存储程序和数据的硬件设备。

堆栈：

堆栈是一种数据结构，是内部RAM的一段区域。

设置堆栈的目的是用于数据的暂存，中断、子程序调用时断点和现场的保护与恢复。

IP：

指令指针寄存器，用于控制CPU的指令执行顺序（只存放偏移量），只能和代码段寄存器CS配合使用，可以确定当前所要取的指令的内存地址，且始终指向代码段中下一条将要读取到CPU指令队列的那条指令。

顺序执行程序时，CPU每取一个指令字节，IP自动加1，指向下一个要读取的字节。

SP：

堆栈指针寄存器，用于指示堆栈的栈顶地址偏移量的寄存器，它决定了堆栈在内部RAM中的物理位置。

只能和SS段寄存器配合使用，且始终指向堆栈的栈顶，在堆栈指令中隐含的使用它来定位栈顶数据。

BP：

基址指针寄存器。

用于存放偏移量，通常和SS段寄存器配合使用，在间接寻址中用于定位堆栈段中的内存单元。

段寄存器：

由于CPU内部的寄存器都是16位的，为了能够提供20位的物理地址，8086系统中采用了存储器分段的方法。

规定存储器的一个段为64KB，由段寄存器来确定存储单元的段基址，由指令提供该单元相对于相应段起始地址的16位偏移量。

状态标志：

表示前一步操作（如加、减等）执行以后，ALU所处的状态，后续操作可以根据这些状态标志进行判断，实现转移。

控制标志：

可以通过指令人为设置，用以对某一种特定的功能起控制作用（如中断屏蔽等），反映了人们对微机系统工作方式的可控制性。

物理地址：

存储器的实际地址，它是指CPU和存储器进行数据交换时所使用的地址。

物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的，计算物理地址的表达式为：

物理地址=段地址×

16+偏移地址

逻辑地址：

是在程序中使用的地址，它由段地址和偏移地址两部分组成。

逻辑地址的表示形式为“段地址：

偏移地址”。

机器语言：

直接用二进制编码表述的指令系统语言，通常称为机器语言，机器语言指令是计算机惟一能直接识别和执行的指令。

汇编语言：

便于记忆和使用，通常使用汇编语言（符号指令或指令助记符）来描述计算机的指令系统。

指令：

让计算机完成某种操作的命令称为指令。

指令系统：

一台计算机所能识别、执行的指令的集合就是它的指令系统。

连接计算机系统中其他主要功能部件的桥梁，是计算机系统中信息输送的枢纽，只有通过总线，计算机系统的各部件才能实现相互通信。

内部总线：

微处理器内部各个器件之间传送信息的通路。

系统总线：

微处理机机箱内的底板总线。

可分为：

ISA、EISA、VESA局部总线、PCI局部总线等。

时钟周期：

CPU时钟频率的倒数称为时钟周期，也称T状态。

总线周期：

BIU完成一次访问存储器或I/O端口操作所需要的时间称为总线周期。

一个基本的总线周期是由4个（或4个以上）时钟周期组成的。

指令周期：

执行一条指令所需要的时间称为指令周期，不同指令的指令周期的长短是不同的。

一个指令周期是由几个总线周期组成的。

21.要完成下列运算和控制，用什么标志判别？

其值是什么？

（1）比较两数是否相等？

（2）两数运算后结果是正数还是负数？

（3）两数相加后是否溢出？

（4）奇偶校验判断。

（5）两数相减后比较大小。

（6）中断信号能否允许？

（1）比较两数是否相等：

两数相减后用零标志ZF判断，ZF=1，则相等。

（2）两数运算后结果是正数还是负数：

用符号标志SF判断，SF=1，则结果为负数。

（3）两数相加后是否溢出：

用溢出标志OF判断，OF=1，则有溢出。

（4）奇偶校验判断：

采用偶校验方式，判定是否要补“1”？

用奇偶标志PF判断，若数据结果低8位中含有偶数个“1”，则PF=1；

不用补“1”。

（5）两数相减后比较大小：

ZF=1，两数相等。

对于无符号数，CF=1，则被减数小于减数；

CF=0，则被减数大于减数；

ZF=1，则两数相等。

对于带符号数，SF⊕OF=1，则被减数小于减数；

SF⊕OF=0，则被减数大于减数。

（6）中断信号能否允许：

用中断允许标志IF判断，IF=1，则能允许可屏蔽中断。

22.说明8086系统中“最小模式”和“最大模式”两种工作方式的主要区别。

最小模式（最小工作方式）：

单微处理器系统（系统中只有一个8086微处理器），所有的总线控制信号，都是直接由8086CPU产生的，适用于规模较小的微机应用系统。

当把8086的33脚MN/MX接+5V时，8086CPU就处于最小工作方式。

最大模式（最大工作方式）：

多微处理器系统（包含有两个或多个微处理器，一个主处理器8086CPU，其他的处理器称为协处理器它们是协助主处理器工作的。

），主要用在中等或大规模的8086系统中。

当把8086的33脚MN/MX接地时，8086CPU就处于最大模式。

第3章作业

1．分别说明下列指令的源操作数和目的操作数各采用什么寻址方式。

源目的

（1）MOVAX,2048H立即寻址寄存器寻址

（2）MOVCL,0FFH立即寻址寄存器寻址

（3）MOVBX,[SI]寄存器间接寻址寄存器寻址

（4）MOV5[BX],BL寄存器寻址寄存器相对寻址

（5）MOV[BP+100H],AX寄存器寻址寄存器相对寻址

（6）MOV[BX+DI],‘$’立即寻址基址变址寻址

（7）MOVDX,ES:

[BX+SI]基址变址寻址寄存器寻址

（8）MOVVAL[BP+DI],DX寄存器寻址相对基址加变址寻址

（9）INAL,05HI/O端口寻址（或直接寻址）寄存器寻址

（10）MOVDS,AX寄存器寻址寄存器寻址

2．已知：

DS=1000H,BX=0200H,SI=02H,内存10200H~10205H单元的内容分别为10H,2AH,3CH,46H,59H,6BH。

下列每条指令执行完后AX寄存器的内容各是什么？

AX内容

（1）MOVAX,0200H；

（AX）=0200H

（2）MOVAX,[200H]；

（AX）=2A10H

（3）MOVAX,BX；

（4）MOVAX,3[BX]；

（AX）=5946H

（5）MOVAX,[BX+SI]；

（AX）=463CH

（6）MOVAX,2[BX+SI]；

（AX）=6B59H

6．指出下列指令中哪些是错误的，错在什么地方

（1）MOVDL,AX错误，源和目的操作数类型不匹配，DL是8位寄存器，AX是16位寄存器。

（2）MOV8650H,AX错误，立即数不能作为目的操作数。

（3）MOVDS,0200H错误，不能用立即数直接给段寄存器赋值。

（4）MOV[BX],[1200H]错误，不能在两个存储单元之间直接传送数据

（5）MOVIP,0FFH错误，IP不能作目的操作数或不能用立即数直接给IP寄存器赋值。

（6）MOV[BX+SI+3],IP错误，IP不能作源操作数。

（7）MOVAX,[BX][BP]错误，基址变址寻址方式必须是一个基址寄存器与一个变址寄存器，不能两个同时为基址寄存器（BX、BP均为基址寄存器）。

（8）MOVAL,ES:

[BP]正确。

（9）MOVDL,[SI][DI]错误，基址变址寻址方式必须是一个基址寄存器与一个变址寄存器，不能两个同时为变址寄存器（SI、DI均为变址寄存器）。

（10）MOVAX,OFFSET0A20H错误，OFFSET后必须是存储单元标号地址，不能是立即数。

（11）MOVAL,OFFSETTABLE错误，操作数类型不匹配，AL为8位，TABLE为16位。

（12）XCHGAL,50H错误，交换指令XCHG的操作数不能是立即数。

（13）IN