微机组成原理习题集带答案七Word文档格式.docx

微机组成原理习题集带答案七Word文档格式.docx

《微机组成原理习题集带答案七Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机组成原理习题集带答案七Word文档格式.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

30、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是PC。

31、EPROM是指光擦除可编程的只读存储器。

EPROM（ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，可擦除可编程ROM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。

EPROM芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器。

EPROM内资料的写入要用专用的编程器，并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压（VPP=12—24V，随不同的芯片型号而定）。

EPROM的型号是以27开头的，如27C020（8*256K）是一片2MBits容量的EPROM芯片。

EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住，以免受到周围的紫外线照射而使资料受损。

EPROM芯片在空白状态时（用紫外光线擦除后），内部的每一个存储单元的数据都为1（高电平）。

33、CPU主要包括控制器、运算器（不含主存）。

36、存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于存放程序和数据。

37、在计算机中，普遍采用的字符编码是ASCⅡ码。

39、设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为EA=（X）+D。

41、微程序存放在控制存储器。

CPU内部有一个控制存储器,里面存放着各种程序指令对应的微程序段.当CPU执行一句程序指令里,会从控制存储器里取一段与该程序指令对应的微程序解释执行,从而完成该程序语句的功能.

45、存储单元是指存放一个机器字的所有存储元。

46、下列有关运算器的描述中，既做算术运算，又做逻辑运算是正确的。

指令周期

指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。

CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。

　　指令不同，所需的机器周期数也不同。

对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。

对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。

　　从指令的执行速度看，单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期，三字节指令都是双机器周期，只有乘、除指令占用4个机器周期。

　　因此在进行编程时，在完成相同工作的情况下，选用占用机器周期少的命令会提高程序的执行速率，尤其是在编写大型程序程序的时候，其效果更加明显！

47、寄存器间接寻址方式中，操作数处在主存单元。

50、指令周期是指CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间

55、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过补码运算的二进制加法器来实现。

举例说明：

减法5-3相当于加法5+（-3）

被加数5的二进制代码为00000101

加数-3的二进制代码为10000011

-3的二进制反码为11111100

-3的二进制补码为11111101

即5-3相当于5+（-3）=00000101+11111101=00000010=2

其中最高位为0表示正数最高数为1表示负数，正数的补码为其本身，负数的补码为取反加1

由此可见减法相当于补码运算的二进制加法器

57、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用隐含寻址方式。

58、用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为寄存器直接寻址。

59、运算器虽有许多部件组成，但核心部分是算术逻辑运算单元。

71、采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用CPU一个存储周期的时间。

73、中断响应时，保存PC并更新PC的内容，主要是为了能进入中断处理程字并能正确返回原程序。

79、在计算机硬件系统中，在指令的操作数字段中所表示的内存地址被称为形式地址。

81、Cache是为提高存储系统的速度。

82、计算机中，执行部件根据控制部件的命令所作的不可再分的操作称为微命令。

83、对组合逻辑的控制器，指令不同的执行步骤是用节拍发生器给出的

85、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式，采用跳跃寻址方式，可以实现程序的条件转移或无条件转移。

95、PROM是指可编程的只读存储器。

二、填空题

2、DMA方式中，周期窃取是指窃取一个存储周期。

3、计算机系统总线根据传送的信息不同，可分为地址总线，控制总线，数据总线。

5、指令格式通常由操作码字段和地址码字段组成。

6、动态半导体存储器的刷新一般有集中刷新、分散刷新、异步刷新三种方式，之所以要刷新是因为动态存储器依靠电容电荷存储信息，时间一长，电荷可能泄放。

10、主存和Cache的地址映射方法有很多，常用的有全相联映射、直接相联映射和组相联映射三种，其中灵活性最强的是全相联映射，成本最高的是全相联映射。

12、Cache中数据块常用的替换算法有先进先出（FIFO）和最近最少使用（LRU）两种。

13、按照总线仲裁电路的位置不同，可分为集中式仲裁和分布式仲裁。

14、寄存器直接寻址操作数在寄存器中；

寄存器间接寻址操作数在主存中。

17、RISC的中文含义是精简指令集计算机，CISC的中文含义是复杂指令系统计算机。

RISC（reducedinstructionsetcomputer，精简指令集计算机）

CISC（ComplexInstructionSetComputer，复杂指令系统计算机）

18、计算机软件一般分为两大类：

一类叫系统软件，另一类叫应用软件，操作系统属于系统软件类。

19、目前主流的CPU包括运算器、控制器和Cache.

20、主存储器容量通常以KB表示，其中K=2的10次方；

硬盘容量通常以GB表示，其中G=2的30次方。

21、存储器和CPU连接时，要完成地址线的连接；

数据线的连接和控制线的连接，方能正常工作。

23、常见的集中式总线控制方式有链式查询、计数器定时查询和独立请求三种，其中链式查询对电路故障最敏感。

25、存储器的技术指标有存储容量和存取时间。

27、一个定点数由符号位和数值域两部分组成。

29、运算器的两个主要功能是：

算术运算，逻辑运算。

30、完整的计算机系统包括硬件，软件；

在计算机中用二进制的理由是便于实现。

31、直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和I/O设备之间进行。

32、外围设备主要可以分为输入设备和输出设备。

外围设备

计算机系统中除主机外的其他设备。

包括输入和输出设备、外存储器、模数转换器、数模转换器、外围处理机等。

是计算机与外界进行通信的工具。

—例如打印机、磁盘驱动器或键盘。

33、CPU能直接访问cache和主存，但不能直接访问磁盘和光盘。

35、为了解决多个主设备同时竞争总线控制权，必须具有总线仲裁部件部件。

36、在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为总线。

就其所传送信息的性质而言，在公共通路上传送的信息包括数据、地址、控制信息。

37、指令操作码字段表征指令的操作特性与功能，而地址码字段指示参与操作的操作数的地址。

38、CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器为指令寄存器IR，保存当前正在执行的指令的地址的寄存器为程序计数器PC，保存CPU访存地址的寄存器为内存地址寄存器MAR。

39、DMA技术的出现使得外围设备可以通过DMA控制器直接访问内存；

与此同时，CPU可以继续执行其它任务。

40、一个浮点数由尾数和阶码两部分组成。

微机组成原理练习试题带答案

第1章进制及码元

1、进制转换

129=81H=10000001B=201Q

298=12AH=100101010B=452Q

1000=3E8H=1111101000B=1750Q

5DH=1011101B=135Q=93D

3E8H=1111101000B=1750Q=1000D;

357Q=11101111B=0EFH=239D

2、进制计算

100101102FE3F7，-119FFF7，-3275947

3、数据表示范围：

一个字节的无符号数表示范围为0～255，有符号数补码表示范围为-l28—+127。

两个字节的无符号数表示范围为0～65535，有符号数补码表示范围为—32768～+32767。

N位二进制数的无符号数表示范围为0～（2N-1），有符号数（补码）表示范围为-2N-1～（2N-1-1）.

4、35H代表的ASCII字符为'

5'

，代表十六进制数时等价的十进制值为53，代表压缩8421BCD码等价的十进制值为35，代表非压缩8421BCD码等价的十进制值为5。

5、FFH代表无符号数时等价的十进制值为255，代表补码有符号数时等价的十进制值为一1，代表反码有符号数时等价的十进制值为一0，代表原码有符号数时等价的十进制值为一l27。

6、—20的8位二进制补码为ECH，原码为94H，反码为EBH。

158的16位二进制补码为009EH，原码为009EH，反码为009EH。

7、英文字符一般在计算机内占用

（1）个字节，每个字节的最高位一定为0，全角英文字符在计算机内占用2个字节，一个汉字在计算机内占用2个字节，每个字节最高位为1。

8、设阶码用8位补码表示，尾数部分用16位补码表示，则—（1/32+1/128+1/512）的尾数部分及阶码分别为多少？

第2章微机硬件基础

1、请画出计算机系统硬件图。

2、8086/88CPU为什么要分为BIU和EU两大模块？

答：

为了使取指和分析、执行指令可并行处理，提高CPU的执行效率。

8086/88CPU有两大模块总线接口单元BIU和执行单元EU组成。

3、简述8086/88CPU的两大模块BIU和EU的主要功能及组成。

如下图所示：

4、简述8086/88CPU的14个寄存器的英文名、中文名及主要作用。

AX（Accumulator）（AH、AL）累加器，它是汇编编程中最常用的一个寄存器，主要用于乘除运算、BCD运算、换码、I／O操作、串操作、中断调用等。

BX（Base）（BH、BL）基址寄存器，主要用于存放地址、基址（默认相对于DS段）等。

CX（Counter）（CH、CL）计数器，主要用于循环计数、串操作计数、移位计数（CL）等。

DX（Data）（DH、DL）数据寄存器，主要用于l6位乘除、问接I／O、中断调用等。

BP（BasePointer）基址指针，主要用于存放地址、基址（默认相对于SS段）等。

SP（StackPointer）堆栈指针（栈顶指针），主要用于存放栈顶地址。

SI（SourceIndex）源变址寄存器，用于存放地址、变址、串操作源变址。

DI（DestinationIndex）目的变址寄存器，用于存放地址、变址、串操作目的变址。

CS（CodeSegment）代码段寄存器（代码段），用于存放正在或正待执行的程序段的起始地址的高l6位二进制数据，即程序段的段地址。

，

DS（DataSegment）数据段寄存器（数据段），用于存放正在或正待处理的一般数据段的起始地址的高l6位二进制数据，即一般数据段的段地址。

ES（ExtraSegment）附加数据段寄存器（附加段），用于存放正在或正待处理的附加数据段的起始地址的高l6位二进制数据，即附加数据段的段地址。

SS（StackSegment）堆栈数据段寄存器（堆栈段），用于存放正在或正待处理的堆栈数据段的起始地址的高l6位二进制数据，即堆栈数据段的段地址。

IP（Instructionpointer）指令指针，它的内容始终是下一条待执行指令的起始偏移地址，与CS一起形成下一条待执行指令的起始物理地址。

CS：

IP的作用是控制程序的执行流程。

IP一般会自动加l（逻辑加1、实际随指令长度变化）移向下一条指令实现顺序执行；

若通过指令修改CS或IP的值，则可实现程序的转移执行。

PSW（ProgramStatusword）程序状态字，它其中有三个控制标志（IF、DF、TF）和6个状态标志（SF、PF、ZF、OF、CF、AF）。

控制标志是用于控制CPU某方面操作的标志，状态标志是部分指令执行结果的标志。

5、请画出8086/88CPU的内部结构图。

6、请说明8086/88CPU的标志位的英文名、中文名及填充方法。

IF（InterruptEnableFlag）中断允许标志，用于控制CPU能否响应可屏蔽中断请求，IF=1能够响应，IF=0不能响应。

DF（DirectionFlag）方向标志，用于指示串操作时源串的源变址和目的串的目的变址变化方向，DF----1向减的方向变化，DF=0向加的方向变化。

TF（TrapFlag）陷阱标志（单步中断标志），TF=1程序执行当前指令后暂停，TF=0程序执行当前指令后不会暂停。

SF（SignFlag）符号标志，指令执行结果的最高二进制位是0还是l，为0，则SF=0，代表正数；

为l，则SF=1，代表负数。

我们一般是用十六进制数表示，则可以根据十六进制的最高位是落在O～7还是落在8～F之间，若落在0～7之间则SF=0．否则SF=1。

PF（ParityChECkFlag）奇偶校验标志，指令执行结果的低8位中1的个数是奇数个还是偶数个，若为奇数个则PF=0，若为偶数个则PF=1。

ZF（ZeroFlag）零标志，指令执行结果是不是为0，若为0则ZF=1，否则ZF=0。

OF（OverflowFlag）有符号数的溢出标志，指令执行结果是否超出有符号数的表示范围，若超过则0F=1，否则OF=0。

我们可以通过判断是否出现以下四种情况之一：

正加正得负，正减负得负，负加负得正，负减正得正。

若出现则0F=1．否则OF=0．

CF（CarryFlag）进位／借位标志无符号数的溢出标志），指令执行结果的最高位是否有向更高位进位或借位，若有则CF=1，同时也代表无符号数溢出；

若无则CF=0，也代表无符号数未溢出。

AF（AuxiliaryCarryFlag）辅助进位／借位标志，低4位二进制是不是有向高位进位或借位，若有则AF=1，否则AF=0，其主要用于BCD修正运算。

7、内存分段组织的优缺点是什么？

优点如下：

（1）8086／8088CPU中的寄存器只有16位，如果采用它们直接寻址，则寻址能力势必限制在64KB范围内，而采用分段组织可以较好地实现扩展CPU的寻址能力。

每段的大小可达64KB，不同段的组合则可寻址更大的范围。

（2）使程序与数据相对独立，不同存取方式的数据也相对独立。

程序：

存放于代码段CS中

堆栈方式：

存放于堆栈段SS中

数据：

随机方式：

存放于数据段DS及附加段ES中

（3）便于程序和数据的动态装配，从一个地方挪到另外一个地方只要更改一下段寄存器的值即可，段内偏移可以不用改变。

缺点：

内存地址采用分段组织增加地址计算的复杂度，降低了CPU的执行效率。

8、1MB内存最多可以有（64K）个不同的段地址，若不允许重叠的话最多可有（16）个不同的段地址。

不同的段间（可以）重叠。

9、设DS=26FCH，BX=108H，SI=9A8H，试求出使DS：

BX与ES：

Sl指向同一物理地址的ES值。

即DS：

BX=ES：

SI

DS：

BX=DS×

l6+BX=26FCH×

16+108H=270C8H

ES：

SI=ES×

16+SI=ES×

16+9A8H

ES=（270C8H一9A8H）÷

l6=2672H

10、接口、端口以及端口地址之间的对应关系如何？

一个计算机系统内有很多接口，一个接口内一般有多个端口，一个端口可以有多个端口地址与其对应（这叫重叠地址），一个端口地址可以对应多个端口（但需要继续区分才能访问，如读写顺序、读写信号、数据位、索引区分）。

所以通过端口传输信息首先需要区分端口，区分端口可通过端口地址不同来区分。

11、访问端口有哪些方法？

（1）用I/O指令实现信息传输；

（2）通过BIOS中断调用实现信息传输；

（3）通过DOS中断调用实现信息传输。

12、请根据图2.3说明ADDAX,BX指令的取指及执行过程。

自己看书

13、8086/88的20位物理地址是怎样形成的？

当CS=2000H,IP=0100H,下一条待执行指令的物理地址等于多少？

20位物理地址由段地址左移4位加偏移地址形成，下一条待执行指令等于CS*10H+IP得到20100H。

14、已知当前数据段位于存储器的B1000H到BF0FFH范围内，请指出DS段寄存器的取值范围。

DS段寄存器的取值范围：

AF10H~B100H

第3章寻址方式及指令系统

1、指令是CPU可以理解并执行的操作命令，指令由操作码和操作数两部分组成，指令有两个级别，即机器级和汇编级。

2、请画出程序执行流程示意图。

3、指令主要有哪些分类方式及其主要类别是什么?

指令分类有不同的方式。

按操作数的个数将指令分为零地址指令（无操作数）、一地址指令（只有一个操作数）、二地址指令（有两个操作数）、多地址指令（多于两个操作数）；

按指令级别分为机器指令和汇编指令：

按是否转移分为转移指令和顺序指令；

按功能分为七大类：

传送类、算术运算类、位操作类、I／O类、串操作类、CPU控制类、转移类；

按指令长度（即指令占用的字节数）分为l字节指令、2字节指令等，8086／8088指令长度是不同的，叫变字长，不同的指令有不同的指令长度，从1～6字节均有；

按指令执行期间取操作数是否需要与总线打交道分为内部指令（不需）和外部指令（需要），类似功能的指令内部指令比外部指令执行速度快，所以在编程时尽量采用内部指令即多用寄存器优化程序。

4、操作数的寻址方式有哪些?

并举例说明其主要特点。

操作数寻址方式主要有立即寻址方式、寄存器寻地址、存储器寻址方式、端口寻址方式4类。

（1）立即寻址方式：

操作对象是这个操作数本身,MOVAL,5

（2）寄存器寻地址：

操作对象是寄存器中的内容MOVAX,BX

（3）存储器寻址方式：

操作对象是内存地址所对应的存储单元中的内容,MOVAX[2000H]

（4）端口寻址方式：

操作数是指明端口的地址、端口地址所对应的端口中的内容是操作对象INAX,46直接寻址。

5、内存寻址中段寄存器与段内偏移地址对应关系如何？

6、设CS=1000H，DS=2000H，ES=3000H，SS=4000H，IP=100H，SP=200H，BX=300H，BP=400H，SI=500H，则①下一条待执行指令的物理地址为多少?

②当前栈顶的物理地址为多少?

③[BX]代表的存储单元的物理地址为多少?

④[BP]代表的存储单元的物理地址为多少?

⑤ES：

[BX+SI]代表的存储单元的物理地址为多少?

①下一条待执行指令的物理地址=CS×

16+IP=1000H×

16+IOOH=10100H。

②当前栈顶的物理地址=SS×

16+SP=4000H×

16+200H=40200H。

③[BX]代表的存储单元物理地址=DS×

16+BX=2000HXl6+300H=20300H。

④[BP]代表的存储单元物理地址=SSXl6+BP=4000H×

16+400H-----40400H。

[BX+SI]代表的存储单元物理地址=ES×

16+BX+SI=3000H×

16+300H+500H=30800H

7、试根据以下要求，分别写出相应的汇编语言指令。

（1）以寄存器BX和DI作为基址变址寻址方式把存储器中的一个字送到DX寄存器。

答：

MOVDX，[BX+DI]

（2）以寄存器BX和偏移量VALUE作为寄存器相对寻址方式把存储器中的一个字和AX相加，把结果送回到那个字单元。

ADDVALUE[BX]，AX

（3）将1字节的立即数0B6H与以SI作为寄存器间接寻址方式的字节单元相比较。

CMPBYTEPTR[SI]，0B6H

（4）将BH的高4位与低4位互换。

MOVCL，4

RORBH，CL；

或者ROLBH，CL

（5）测试BX的第3、7、9、12、13位是否同时为0。

TESTBX，3288H；

0011001010001000B

（6）将存放了0～9数值的DL寄存器中的内容转化为相应的‘0’～‘9’的字符。

ADDDL，30H；

或者ORDL，30H

（7）将存放了‘A’～‘F’字符的AL寄存器中的内容转化为相应的数值。

SUBAL，37H

8、写出清除AX寄存器的多种方法并比较（要求单指令实现）。

（1）ANDAX，0；

可以对AX清零，还可以清除进