微机原理课后习题答案.docx

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微机原理课后习题答案

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。

答：

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。

答：

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。

答：

如下图所示：

6、请说明8086/88CPU的标志位的英文名、中文名及填充方法。

答：

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？

答：

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。

答：

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？

答：

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？

答：

（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？

答：

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。

答：

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?

答：

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。

答：

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?

答：

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。

⑤ES：

[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。

答：

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。

答：

CMPBYTEPTR[SI]，0B6H

（4）将BH的高4位与低4位互换。

答：

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。

答：

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。

答：

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。

答：

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）。

答：

（1）ANDAX，0；可以对AX清零，还可以清除进位位和影响到SF、ZF、PF标志位。

（2）MOVAX，0；此条指令占用3个字节。

（3）SUBAX，AX；减法指令，该条指令只占用2个字节。

（4）XORAX，AX

9、分别用存储器的5种寻址方式实现将以A为首址的第5个字（注意：

从第0个算起）送AX的指令序列。

10、指出下列指令错误的原因。

答：

（1）MOVCL，300；300超过字节数据表示范围

（2）MOVCS，AX；CS不能作为目的操作数

（3）MOVBX，DL；数据类型不匹配

（4）MOVES，1000H：

立即数不能送给段寄存器

（5）INC[BX]；数据类型不明确’

（6）ADDAX，DS：

段寄存器不能参加运算

（7）TESTBX，[CX]；存储器间接寻址只能使用BX、Sl、Dl、BP四个之一

（8）SUB[BX]，[BP+SI]；加减两个操作数不能同时为存储操作数

（9）JC[SI]；条件转移只有短转移寻址方式

（10）SHLBX；少给一个表明移位次数的操作数，l或CL

11、

（1）CS=（1000）IP=（0155）

（2）CS=（1000）IP=（176F）

（3）CS=（1000）IP=（17C6）

（4）CS=（2000）IP=（0146）

（5）CS=（1000）IP=（1770）

（6）CS=（2000）IP=（0146）

12、分别说明下列各组指令中的两条指令的区别。

答：

（1）MOVAX，TABLELEAAX，TABLE

假设TABLE为字变量名，则：

左为将TABLE单元的内容送AX，右为将TABLE单元的偏移地址送AX。

假设TABLE为字节变量名，则：

左为错误指令，右为将TABLE单元的偏移地址送AX

假设TABLE为常量名，则：

左为将TABLE的内容送AX，右为错误指令

（2）ANDBL，0FHORBL，0FH

左为将BL的高4位清0，右为将BL的低4位置1

（3）JMPSHORTLlJMPNEARPTRLl

左为短转移，2字节的指令，转移范围为一l28～+127

右为近转移，l字节的指令，转移范围为--32768+32767

（4）MOVAX，BXMOVAX，[BX]

左为将BX的值送AX

右为将BX的值作为相对DS段的内存单元偏移地址，取出字单元值送AX

（5）SUBDX，CXCMPDX，CX

左为减法，并将DX-CX的值存入DX中

右为比较，做减法，但不会将DX-CX的值存入DX中

（6）MOV[BP][SI]，CLMOVDS：

[BPIESI]，CL

左边第～操作数默认为相对于SS段偏移的存储器操作数

右边第一操作数采用段超越，指定为相对于DS段偏移的存储器操作数

13、写出判断AL为正为负的程序段（请至少用三种方法）。

答：

方法一：

CMPAL，80H；而后用JAE代表负数转移，JB代表正数转移

方法二：

CMPAL，00H；而后用JGE代表正数转移，JL代表负数转移

方法三：

TESTAL，80H；而后用JNZ代表负数转移，JZ代表正数转移

方法四：

ORAL，AL；而后用JNS代表负数转移，JS代表正数转移

方法五：

ANDAL，AL；而后用JNS代表负数转移，JS代表正数转移

方法六：

SUBAL，00H；而后用JGE代表正数转移，JL代表负数转移

方法七：

TESTAL，80H：

而后用JNS代表正数转移，JS代表负数转移

14、思考题：

试比较以下几条指令的功能。

答：

MOVBX，SI；将SI的值送给BX

MOVBX，[SI]；将SI的值作为偏移地址找到对应的内存单元中的值送给BX

MOVBX，OFFSET[SI]；将Sl的值作为偏移地址找到对应内存单元的偏移地址送给BX，即SI的值送给BX

LEABX，[SI]；将Sl的值作为偏移地址找到对应内存单元的偏移地址送给BX，即Sl的值送给BX

LDSBX，[SI]；将Sl值作为偏移地址找到对应内存单元中的第一个字值送给BX，第二个字值送DS

LESBX，[SI]：

将SI值作为偏移地址找到对应内存单元中的第一个字值送给BX，第二个字值送ES

15、设B、D为字节变量，A、C为字变量，且A除B可能会溢出，试编写无符号数或有符号数A／B商送C，余数送D。

答：

可能会溢出则要考虑扩展数据表示能力。

；无符号数除法．；有符号数除法

MOVAL，BMOVAL，B

XORAH，AHCBW

MOVBX，AXMOVBX，AX

MOVAX，AMOVAX，A

XORDX，DX；无符号扩展CWD；有符号扩展

DIVBXIDIVBX

MOVC，AXMOVC，AX

MOVD，DLMOVD，DL

16、编写程序段实现DX、AX中32位二进制数*l0（设不溢出）。

答：

；X*10=X*8+X*2，用移位指令实现

SHLAX，1

RCLDX，1：

DX，AX=（DX，AX）*2

MOVBX，DX

MOVBP，AX；BX，BP转存2倍值

SHLAX，l

RCLDX，l；再乘2

SHLAX，l

RCLDX，1：

再乘2

ADDAX，BP

ADCDX，BX；8倍+2倍=10倍

17、请编写程序段实现如图3.33所示功能。

MOVSI，BX

LDS　BX，[SI]

18、设已有定义

STRDB“Sdfikjwsmfw893040pYUIUKLHGUkjdshf8”

NEQU$-STR1

试编写实现在STR中查找是否存在非‘A’的功能程序段。

即表示STR串中大部分是‘A’，若其中存在不是‘A’的字符则查找成功，若STR全部为‘A’则不成功。

19、程序理解执行。

（1）MOVAH，一l；AH=FFH

MOVAL，180；AL=B4H

MOVBL，15；BL=0FH

IDⅣBL；AX/BL即：

-76／15，商-5，余数-l

程序段执行后，AX=0FFFBH。

说明：

关键是要知道谁除以谁，特别注意是有符号除还是无符号除。

（2）MOVAL，0CH；AL=0CH

ORAL，AL；AL=0CH，CF=0

SBBAL，0F0H；AL=lCH

NEGAL；AL=E4H，CF=1

ADCAL，0D4H；AL=B9H

TESTAL，35H；AL=B9H，CF=0

程序段执行后，CF=0，AL=B9H。

说明：

第

（1）、

（2）小题只要理解每条指令功能及对标志位的影响，逐步进行即可完成。

（3）MOVAL，08H

MOVAH，一l；AX=FF08H

MOVBX，0F8H；BX=00F8H

CMPAX，BX

程序段执行后SF⊕OF=1，CF=0。

（4）MOVAX，’中’；AX的二进制高位为1，即落在负数范围

MOVBX，’AB’；BX的二进制高位为0，即落在正数范围

CMPAX，BX

程序段执行后SF⊕OF=1，CF=0。

说明：

第（3）（4）小题实质是考查有符号数和无符号数大小的比较。

（5）MOVAX，’58’；AX=3538H

ANDAX，0F0FH；AX=0508H

AAD；AX=58=003AH

程序段执行后AX=003AH，即58。

程序段的功能是：

将两位非压缩BCD码转化为其对应的十六进制数。

说明：

可用AAD指令实现将十位和个位数值拼装还原为0～99的十六进制数。

反之将0～99的数值分离成十位和个位可用AAM指令实现，教材《汇编语言、微机原理及接口技术（第2版）》例5．10和例5．13中均有应用。

20、程序语句填空。

（1）下列是完成1～20之间的奇数累加和存于AL中的程序段：

XORAL，AL

MOVCX，10；循环次数

MOVBL，1

AGAIN：

ADDAL．BL

ADDBL，2；步长，参数改变

LOOPAGAIN

（2）下列是在串长为N的串STR中查找是否有‘M’字符的程序段：

MOVDI，SEGSTR

MOVES，DI

LEADl，STR

CLD

MOVCX，N

MOVAL，7M7

REPNESCASB；串查找核心指令

JZFOUND；转到找到分支

（3）下列是完成1位十六进制数X显示的程序段：

MOVDL，X

ANDDL，0FH

ADDDL，30H；或ORDL，30H

CMPAL，’9’

JBENEXT

ADDDL，7

NEXT：

MOVAH，02H

INT21H

（4）将DH中的二进制数看成压缩BCD码并送出显示的程序段如下：

MOVDL，DH

MOVCL，4；获取十位

SHRDL，CL

ADDDL，30H

MOVAH，2；2号功能调用显示十位

INT21H

MOVDL，DH

ANDDL，0FH；获取个位

ORDL，30H

INT21H

21、图略

22、假定AX和BX中的内容为带符号数，CX和DX的内容为无符号数，请用比较指令和转移指令实现以下条件转移：

（1）若DX的内容超过CX的内容，则转到Ll。

答：

CMPDX，CX

JALl

（2）若BX的内容大于AX的内容，则转到L2。

答：

CMPBX，AX

JGL2

（3）若DX的内容未超过CX的内容，则转到L3。

答：

CMPDX，CX

JNAL3

（4）判断BX与AX相比较是否产生溢出，若溢出则转到L4。

答：

CMPBX，AX

JOL4

（5）若BX的内容小于等于AX的内容，则转到L5。

答：

CMPBX，AX