微型计算机原理及应用答案汇总Word下载.docx
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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。
3.8086/8088CPU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?
寄存器
功能
数据寄存器
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
变址寄存器
SI
源变址寄存器,用于指令的变址寻址
DI
目的变址寄存器,用于指令的变址寻址
指针寄存器
SP
堆栈指针寄存器,与SS一起来确定堆栈在内存中的位置
BP
基数指针寄存器,用于存放基地址,以使8086/8088寻址更加灵活
控制寄存器
IP
控制CPU的指令执行顺序
PSW
用来存放8086/8088CPU在工作过程中的状态
段寄存器
CS
控制程序区
DS
控制数据区
SS
控制堆栈区
ES
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;
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;
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~00007H4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8位或16位带符号数所能表达的范围时,即字节运算大于十127或小于-128时,字运算大于十32767或小于-32768时,该标志位置位。
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?
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:
…;
FFFF:
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=?
A1000H→A100:
0000以A100H为段地址的64K物理地址的范围是:
偏移地址为
0000H~FFFFH,即A100:
0000H~A100:
FFFFH→A1000H+0000H~A1000H+0FFFFH
=A1000H~B0FFFH,∴DS=A100H。
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:
0000H5AA00H
245AH5CE5AH
245BH5CE5BH
3245H5DC45H
3246H5DC46H
·
7.8086/8088CPU有哪两种工作模式,它们各有什么特点?
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为91001H的存储单元操作时,以下哪些信号应为低电平:
M/IO、RD、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?
8086CPU
①存储器写(AH→9100H[0001H])时为低电平的信号:
WR、BHE/S7。
②存储器读(9100H[0000H]→AL)时为低电平的信号:
RD、DT/R。
8088CPU
WR、SS0(BHE/S7)、M/IO
M/IO、RD、DT/R。
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?
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(InstructionCycle)。
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(BUSCycle)。
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。
10.8086/8088CPU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?
①8086/8088CPU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T1、T2、T3、T4,即四个时钟周期;
③在存储器和外设速度较慢时,要在T3之后插入1个或几个等待状态Tw;
④应插入多少个Tw取决于READY信号的状态,CPU没有在T3状态的一开始采样到
READY信号为低电平,就会在T3和T4之间插入等待状态Tw,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?
最大模式配置和最小模式配置有一个主要的差别:
①就是在最大模式下,需要用外加电路来对CPU发出的控制信号进行变换和组合,以得到对存储器和I/O端口的读/写信号及对锁存器(8282)和对总线收发器(8286)等等的控制信号。
8288总线控制器就是完成上面这些功能的专用芯片。
②为多中断源的需要,常采用中断优先权控制电路(如Intel8259A)。
8086/8088系统一定要有地址锁存器――因为高四位地址和状态信号是从同一组引脚上分时送出的,低16位地址和数据是从同一组引脚上分时传输的,所以必须把地址信息锁存起来。
需要锁存的信息:
地址信号、BHE/S7和IO/M(8086为M/IO)信号进行锁存。
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。
正常的存储器读总线操作占用4个时钟周期,通常将它们称为4个T状态即T1~
T4。
T1状态,IO/M=0,指出要访问存储器。
送地址信号A19-0,地址锁存信号ALE有效,用来控制8282锁存地址。
DT/R
=0,控制8286/8287工作在接收状态(读)。
T2状态,A19~A16送状态S6~S3,AD7~AD0浮空,准备接收数据。
同时,RD=0,表示要进行读操作,而DEN
=0作为8286/8287的选通信号,允许进行数据传输。
T3状态,从指定的存储单元将数据读出送AD7~AD0。
若存储器速度较慢,不能及时读出数据的话,则通过READY引脚通知CPU,CPU在T3的前沿采样READY,如果READY=0,则在T3结束后自动插入1个或几个等待状态TW,并在每个TW的前沿检测READY,等到READY变高后,就自动脱离TW进入T4。
4T4状态,CPU采样数据线,获得数据。
RD、DEN等信号失效。
CH028086/8088指令系统
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)MOVAX,0ABH
(2)MOV
AX,[100H]
(3)MOVAX,VAL(4)MOV
BX,[SI]
(5)MOVAL,VAL[BX](6)MOV
CL,[BX][SI]
(7)MOVVAL[SI],BX(8)MOV解答:
(1)MOVAX,0ABH寻址方式:
立即寻址;
无
(2)MOVAX,[100H]
[BP][SI],100
寻址方式:
直接寻址;
源操作数在存储器中;
DS*16+100H=
2000H*16+100H=20100H
(3)MOVAX,VAL寻址方式:
DS*16+VAL=
2000H*16+0050H=20050H
(4)MOVBX,[SI]寻址方式:
寄存器间接寻址;
DS*16+SI=
2000H*16+00A0H=200A0H
(5)MOVAL,VAL[BX]寻址方式:
变址寻址;
DS*16+VAL+BX=
2000H*16+0050H+0100
=20150H
(6)MOVCL,[BX][SI]寻址方式:
基址加变址寻址;
DS*16+BX+SI=
2000H*16+0100H+00A0H
=201A0H
(7)MOVVAL[SI],BX
寄存器寻址;
源操作数在寄存器中;
(8)MOV[BP][SI],100
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)MOVAX,1800H
(2)MOVAX,BX
(3)MOVBX,[1200H](4)MOVDX,1100[BX]
(5)MOV[BX][SI],AL(6)MOVAX,1100[BX][SI]解答:
题号
指令
执行
结
果
(1)
MOV
AX,1800H
AX=1800H
(2)
AX,BX
AX=0100H
(3)
BX,[1200H]
BX=4C2AH
(4)
DX,1100[BX]
DX=4C2AH
(5)
[BX][SI],AL
[20102H]=00H
(6)
AX,1100[BX][SI]
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)ADDVALUE,BX
(2)AND
BX,VALUE
(3)CMPBX,VALUE(4)XOR
BX,0FFH
(5)DECBX(6)TEST
BX,01H
执行结果
ADD
VALUE,BX
BX=015CH
AND
BX=0061H
CMP
BX=00E3H(CF=ZF=OF=SF=0,AF=PF=1)
XOR
BX=001CH
DEC
BX=00E2H
TEST
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
X
57H
80H
FFAABHFFAABH
00ACHFFAACH00ACHFFAACH00ADHFFAADH00ADHFFAADH
00AEHFFAAEH00AEHFFAAEH
00AFHFFAAFH00AFHFFAAFH
0FFA0:
00B0HFFAB0H0FFA0:
00B0HFFAB0H
①初始状态;
SP=00B0H
②PUSH AX;
(AX=8057H)SP=00AEH
堆栈段SS=0FFA0H
79H
0FH
③PUSH BX;
(BX=0F79H)SP=00ACH
5.已知程序段如下:
MOVAX,1234H
MOVCL,4
ROLAX,CL
DECAX
MOVCX,4
MULCX
④POP BX;
SP=00AEH
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?
执行结
CF
SF
ZF
AX,1234H
AX=1234H
×
CL,4
ROL
AX,CL
AX=2341H
1
AX=2340H
CX,4
MUL
AX=8D00H,DX=0000H
6.写出实现下列计算的指令序列。
(假定X、Y、Z、W、R都为字变量)
(1)Z=W+(Z+X)
(2)Z=W-(X+6)-(R+9)
(3)Z=(W*X)/(R+6)(4)Z=((W-X)/5*Y)*2解答:
(1)Z=W+(Z+X)
Z=W+(Z+X)
Z=W-(X+6)-(R+9)
AX,Z
DX,R
BX,X
DX,9
CX,W
BX,6
ADC
AX,W
Z,AX
SUB
AX,DX
Z=(W*X)/(R+6)
Z=((W-X)/5*Y)*2
DX,0
PUSH
CL,5
AX,R
DIV
CL
AX,6
BX,Y
CX,AX
POP
CL,2
Z+1,DX
7.假定DX=1100100110111001B,CL=3,CF=1,试确定下列各条指令单独执行后DX的值。
(1)SHRDX,1
(2)SHLDL,1
(3)SALDH,1(4)SARDX,CL
(5)RORDX,CL(6)ROLDL,CL
(7)RCRDL,1(8)RCLDX,CL
指令
SHR
DX,1
DX=0110010011011100(64DCH)
SHL
DL,1
DX=11001001
01110010(C972H)
SAL
DH,1
DX=10010010
10111001(92B9H)
SAR
DX,CL
DX=11111001
00110111(F937H)
ROR
DX=00111001
00110111(3937H)
DL,CL
11001101(C9CDH)
(7)
RCR
11011100(C9DCH)
(8)
RCL
DX=01001101
11001011(4DCFH)
8.已知DX=1234H,AX=5678H,试分析下列程序执行后DX、AX的值各是什么?
该程序完成了什么功能?
SHLDX,CLMOVBL,AHSHLBL,CLSHRBL,CL
ORDL,BL
DX=2345H,AX=6780H。
该程序完成的功能如图所示,将DX,AX拼装成双字后,
左移四位。
2
3
4
6
7
8
5
DX
9.试分析下列程序段:
ADDAX,BX
JNCL2
SUBAX,BX
JNCL3
JMPSHORTL5
如果AX、BX的内容给定如下:
AXBX
(1)14C6H80DCH
(2)B568H54B7H
问该程序在上述情况下执行后,程序转向何处?
(1)AX=AX+BX=14C6H+80DCH=95A2