微型计算机原理及应用答案.docx
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微型计算机原理及应用答案
《微型计算机原理及应用》
课程辅导材料（习题解答）
马义德张在峰徐光柱袁敏李柏年编
兰州大学信息科学与工程学院
第一章微型计算机发展概
述⋯⋯⋯1
第二章8086/808816位微处理
器⋯⋯⋯⋯..⋯2
第三章存储器技术⋯⋯⋯⋯⋯
第四章式
指
令
与
寻
址
10
第五章
汇
编
语
言
程
序
计
第六章
输
入
输
出
处
理
法
第七章
微
型计
算
机
综
合
应
用与
展⋯
方
设
17
方
发
41
第一章微型计算机的发展概述习题解答
1．从第一代计算机第四代计算机体系结构都是相同的，都是由运算器、控制器、存储器以及输入输出组成的、这种体系结构称为什么体系结构？
答：
冯`诺依曼体系结构。
2．一个完整的计算机系统通常包括系统软件和应用软件、硬件系统和软件系统、计算机及其外部设备、系统硬件和系统软件这四种组合中的哪一种？
答：
硬件系统和软件系统。
3．通常我们所说的32位机，指的是这种计算机CPU是什么样的？
答：
总线的数据宽度为32位。
4．若某台微型计算机的型号是486/25，则其中25的含义是什么？
答：
25的含义是运算速度是25MB/s。
5．操作系统是计算机发展到第几代出现的？
答：
操作系统是计算机发展到第三代期间出现的。
6．决定微机性能的主要是CPU、总线、I/O接口电路的处理速度、价格、耗电量还是质量？
答：
CPU、总线和I/O接口电路的处理速度。
7．现代计算机之所以能自动地连续进行数据处理，主要是它有什么功能？
答：
它有程序计数器和指令寄存器。
8．微机的主要性能指标有哪些？
答：
主要有CPU的处理速度，总线的数据宽度，内存数据宽度，带外设的能力等。
9．有些高级语言程序在计算机中执行时，采用的是解释方式。
源程序由哪一种程序边翻译边执行？
答：
解释程序。
10．在计算机中为什么要使用局部总线？
什么是PCI总线？
它和AGP总线有什么区别？
答：
局部总线是在ISA总线和CPU总线之间增加了一级总线，这样可将一些高速外设从ISA
总线上卸下来，而通过局部总线直接挂到CPU总线上，使之与高速的CPU相匹配。
PCI总线时钟为33MHz，总线数据宽度为32位，并可扩展为64位，具有高速的数据通道，是一种局部总线。
AGP总线的时钟为66MHz，传输速率也比PCI快，为264MB/s。
目前，AGP总线时钟发展到4X66MHZ。
第二章8086/808816位微处理器习题解答1．试说明8086/8088CPU中有哪些寄存器？
各有哪些用途？
答：
寄存器组有
（1）数据寄存器，含AX、BX、CX、DX四个通用寄存器，用来暂时存放计算过程中所遇到的操作数，结果和其它信息。
（2）指针及变址寄存器，含SP、BP、SI、DI四个十六位寄存器，它们可以像寄存器一样在运算过程中存放操作数只能以字为单位使用。
还用来在段内寻址时提供偏移地址。
（3）段寄存器，含CS、DS、SS、ES，用来专门存放段地址。
（4）控制寄存器，包括IP和PSW两个16为寄存器。
IP是指令指针寄存器，用来存放代码段中的偏移地址。
PSW为程序状态字寄存器，由条件码标志和控制标志构成。
条件码标志用来纪录程序运行结果的状态信息。
包括OF、SF、ZF、CF、AF、PF。
控制标志位有三个寄存器DF、IF、TF组成。
2．是说明8086/8088CPU中标志位寄存器中各标志位的意义？
答：
OF溢出标志，在运算过程中，如操作数超出了机器能表示的范围则置1，否则置0。
SF
符号标志，运算结果为负时置1，否则置0。
ZF零标志，运算结果为0置1，否则置0。
CF进位标志，记录运算是最高有效位产生的进位。
AF辅助进位标志，记录第三位的进位情况。
PF奇偶标志位，用来为机器中传送信息时可能产生的出错情况提供检验条件，当结果操作数中的1的个数为偶时置1。
DF方向标志位，在串处理指令中控制处理信息的方向。
当DF=1时，每次操作后变址寄存器
减量，这样就使串处理从高地址向低地址方向处理。
IF中断标志，当IF=1时，允许中断，否则间断中断。
TF陷阱标志，用于单步操作方式，当TF为1时，每条指令执行完后产生陷阱，由系统控制计算机。
当TF为0时，CPU正常工作不产生陷阱。
3．哪些操作只能隐含使用某个段寄存器，而不能用其它段寄存器代替？
哪些操作出隐含使用某个段寄存器外，还可以使用其它段寄存器？
答：
计算程序的地址隐含使用CS，正在执行的程序隐含使用SS,而数据的地址隐含使用ES和DS。
4．8086/8088系列违纪在存储器中寻找存储单元时，逻辑地址由哪两个部分组成的？
答：
由段地址和偏移地址两部分构成。
5．设IBMPC微机内存中某个单元的物理地址是12345H，试完成下列不同的逻辑地址表示：
（1）1234H:
___H
（2）H:
0345H
答：
（1）1234H:
05H
（2）1200H:
0345H
6．假设某程序执行过程中，（SS）=0950H,（SP）=64H,试问该用户程序的堆栈底部物理地址是多少？
答：
（SS）*10H+（SP）=09564H
7．设堆栈段寄存器（SS）=0E4BH,程序中设堆栈长度为200H个字节。
试计算出堆栈底部字单元物理地址，堆栈指针SP初始值（即堆栈中没有数据时）和SP初始值指向的物理地址。
答：
物理地址为：
3E4B0H,SP的初始值为200H，指向的物理地址为：
3E6B1H.。
8．设某用户程序（SS）=0925H,SP=30H,（AX）=1234H,（DX）=5678H,问堆栈的地址范围是多少？
如现有两条进展指令：
PUSHAX
PUSHDS
试问两指令执行后，（SP）=?
答：
寻址范围：
09250H~09280H，SP减4为2CH。
9．8086CPU与8088CPU由哪些相同之处？
又有哪些区别？
答：
他们内结构基本相同，不同之处仅在于8088有8条外部数据总线，因此为准16位。
8088有16条外部数据总线，两个CPU的软件完全兼容，程序的编制也完全相同。
10．8086CPU从功能上分为几部分？
各部分由什么组成？
各部分的功能是什么？
答：
8086CPU从功能上分外两大部分，一是执行部件（EU），二是总线接口部件（BIU）。
执行部件是由以下四部分组成：
（1）4个通用寄存器AX，BX，CX，DX。
（2）4个专用寄存器BP，SP，XI，DI。
（3）标志寄存器FR。
（4）算术逻辑部件ALU。
功能是负责执行所以的指令，向总线接口部件（BIU）提供指令执行的结果数据和地址，并对通用寄存器和标志寄存器进行管理。
总线接口部件（BIU）由以下部件组成：
（1）四个段寄存器，代码段寄存器，数据段寄存器，附加段寄存器，堆栈段寄存器。
（2）指令指针寄存器。
（3）地址加法器。
（4）指令领队列。
功能：
执行外部总线周期，负责存储器与I/O端口传送数据。
也就是负责CPU与存储器和外设之间的信息交换。
12．8086系统中的物理地址是如何的得到的？
假如CS=2000H，IP=2100H，其物理地址是多
少？
答：
8086系统的物理地址是将段地址乘10H，加上偏移地址。
2000H*10H+2100H=22100H（物理地址）
13什么叫总线周期？
一个总线周期包括多少时钟周期，什么情况下要插入TW等待周期？
插入多少个TW取决于什么因素？
答：
CPU把总线接口部件BIU完成一次访问存储器或外设操作所需要的时间称为一个总线周期，它包括了四个时钟周期。
当访问存储器或外设时，存储器或外设不能及时配合CPU传输数据时，存储器或外设通过“READY”信号在T3之前向CPU发出一个“数据未准备好”信号，CPU会在T3之前插入一个或多个等待时间周期。
当存储器或外设准备好数据，通过“READY”发“准备好”信
号，CPU接受此信号后，会自动脱离TW状态进入T4状态。
因此，插入多少个TW由“READY”信号决定。
14什么是最大模式？
什么是最小模式？
用什么方法将8086/8088置于最大模式和最小模式？
答：
最小模式，即系统中只有一个微处理器，所有的总线控制信号都直接由8086/8088，因此，系统总线控制电路被减到最小。
最大模式，即系统里包括两个或多个微处理器，主处理器就是8086/8088，其它均为协助主处理器工作的协处理器。
它主要用于中等规模或大型的8086/8088系统中。
将8086/8088的第33脚接地时，系统处于最大模式，接＋5V时，为最小模式
15什么是地址锁存器？
8086/8088系统中为什么要用地址锁存器？
锁存的是什么信息？
答：
地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。
8086/8088数据和地址总线采用分时复用操作方法，即用同一总线既传输数据又传输地址。
当微处理器与存储器交换信号时，首先由CPU发出存储器地址，同时发出允许锁存信号ALE给锁存器，当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上，随后才能传输数据。
168086/8088系统中的8286是什么器件？
起什么作用？
答：
8286为总线驱动器（收发器，双向数据缓冲器），当一个系统中所含外设接口较多时，用来增强数据总线的驱动能力。
178086/8088系统用的时钟发生器产生哪些信号？
答：
时钟发生器8284A产生恒定的时钟信号（CLK），复位信号（RESET），准备就绪信号（READY）。
188086/8088的执行部件EU由多少个通用寄存器，多少个专用寄存器，几个标志寄存器和什么组成？
答：
执行部件由以下几部分组成：
1、四个通用寄存器AXBXCXDX；2、四个专用寄存器，即基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，源变址寄存器SI，目的变址寄存器DI；3一个标志寄存器FR；4算术逻辑部件ALU。
198086/8088的指令队列长度分别为多少个字节？
答：
8086的指针队列为6个字节，8088的指针队列有4个字节。
208086与8088的16位寄存器中，有多少个寄存器可拆分为8位寄存器使用。
它们分别
是什么？
它们又被统称为什么？
答：
在8086与8088的16位寄存器中，有四个寄存器可拆分为八位寄存器使用，它们分别是AX，BX，CX，DX。
统称为通用寄存器。
21PU从主存取出一条指令并执行该指令的时间称（），它通常用若干个（）来表
示，而后者又包括若干个（）。
1指令周期②机器周期③时钟周期答：
1－2－3
22计算机时钟脉冲的频率称为什么？
，其倒数又称为什么？
答：
计算机的时钟脉冲频率称为时钟频率，即主频。
其倒数为时钟周期。
22计算机主频为8MHz，每个机器周期平均含两个时钟周期，每条指令平均有2.5个机器周期，则该机器的平均指令执行速度为多少MIPS？
答：
该机器执行一条指令所用时间为：
1/8*10-6*2*2.5=5/8*10-6t;平均指令执行速度为：
1/（5/8）=1.6MIPS。
248086/8088的存储器可以寻址1MB的空间，在对I/O进行读写操作时，20位地址中只有哪些位是有效的？
这样，I/O地址的寻址空间为多大？
答：
在对I/O进行读写操作时，20位地址中只有A0－A15有效，I/O地址的寻址空间为216B。
25指令队列的作用是什么？
答：
指令队列存放内存中取下的将被执行的下一条或下几条指令，使CPU执行完一条指
令就可立即执行下一条，提高CPU的效率。
268086CPU可访问的存储空间为1MB，实际上分为奇数存储体和偶数存储体两部分，对奇数存储体的选择信号是什么，对偶数存储体的选择信号是什么，对每个存储体单元的选择信
号是什么？
答：
奇数存储体的选择信号为BHE，偶数存储体的选择信号为A0。
对每个存储体内存储单元的选择信号是READY。
278086有两种工作方式，即最小模式和最大模式，它由什么信号决定？
最小模式的特点是什么？
最大模式的特点是什么？
答：
8086的两种工作模式由MN/MAX信号决定。
当接入＋5V时，系统处于最小模式，只有一个微处理器，总线控制逻辑部件被减到最小。
当接地时，系统处于最大模式，实现多处理器控制系统，主要应用于大中型系统。
28当M/IO=0，RD=0，WR=1时，CPU完成的操作是什么？
答：
CPU完成一个对I/O设备端口的读操作。
298088与8086在软件上是否完全兼容？
答：
8086/8088内部都采用16位字进行操作及存储器寻址。
因此两者软件完全兼容。
第三章存储器技术习题解答
1半导体存储器从器件原理的角度可分为哪两种类型？
答：
半导体存储器从器件原理角度分为ROM和RAM两种。
2磁盘和磁带属于哪种类型的存储器？
答：
磁盘和磁带同属于外存储器。
3半导体静态RAM和半导体动态RAM分别靠什么原理存储信息？
答：
静态RAM：
用一个触发器电路作为1个Bit的基本存储单元，每个触发器能置位存储1，或复位存储0。
动态RAM：
每Bit只需一个管子和一个电容，存放的信息是1还是0，决定于电容中是
否储存电荷。
4为保证动态RAM中的内容不消失，需要进行哪一步操作？
答：
由于电容有漏放电现象，为保证RAM中的内容不消失，必须另外设计一种电路，定时（一般为2ms），使电容上泄放的电荷得到补充，即进行内存刷新。
5存储器片内的地址译码有哪两种方式？
答：
存储芯片内的地址译码有全地址译码和独立译码两种。
6存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来存储哪些东西？
答：
存储器用来存储地址、数据和程序。
7存储字长和存取周期分别指什么？
答：
存储字长是指存放在一个存储单元中的二进制代码个数。
存取周期是指存储器进行连续读写操作所允许的最短时间间隔。
8和外存相比，内存的特点有哪些？
答：
和外存相比，内存的特点是容量小、速度快、成本高。
9某计算机主存容量为2048KB，这里的2048KB表示多少个字节？
答：
2048KB表示2048*1024个Byte，即2（11）*2（10）=2（21）个。
10某计算机的主存为3KB，则内存地址寄存器需多少位就足够了？
答：
主存为3KB，则地址线有12条，所以内存地址寄存器需12位。
11若256KB的SRAM具有8条数据线，则它具有多少条地址线?
答：
具有18条地址线。
12计算机的内存可采用ROM、RAM、磁盘中的哪几种？
EPROM指的又是什么？
主存和CPU之间增加高速缓存的目的是什么？
采用虚拟存储器的目的是什么？
答：
可采用ROM和RAM。
EPROM指可编程并可擦除的ROM，兼有ROM和RAM的功能。
由于主存储器的存/取时间比CPU慢一个数量级，从而严重影响了微型机的速度，而RAM线路的读
写时间可与CPU的处理速度处于同一个数量级，因此在主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器Cache，以提高机器的速度。
虚拟存储器的容量比实际物理上主存储器的容量大，软件可根据需要将所需的存储区域调入物理存储器，也可以提高处理速度。
13某以8088为CPU的微型计算机内存RAM区为00000H~3FFFFH，若采用6264、62256、2164或21256各需要多少片芯片?
答：
采用6264（8k*8bit）需要32片；采用6225（632k*8bit）需要8片；采用2164（64k*1bit）需要32片；采用21256（256k*1bit）需要8片。
14利用全地址译码将6264芯片接在8088的系统总线上，其所占地址范围为BE000H~BFFFF，H试画连接图。
解答：
采用全地址译码连接图如下：
8088系统
BUS
D0
...
D7
A0
10
9
8
A1
A12
15试利用6264芯片，在8088系统总线上实现00000H~03FFFH的内存区域，试画连接电路图。
解答：
采用全地址译码。
987654
4
3
25
24
21
23
2
22
27
26
+5V26
20
A0
D0
A1
D1
A2
D2
A3
D3
A4
D4
A5
D5
A6
D6
A7
D7
A8
A9
A10
A11
A12
OE
6264
WE
CS2
CS1
11
12
13
16
17
18
19
图3－14电路图
8088系统
16叙述EPROM的编程过程，说明EEPROM的编程过程。
答：
PROM的编程有两种方式，即
BUS
D0
D7
A0
A1
A12
MEMR
MEMW
A19
A18
A17
A16
A15
A14
A13
22
27
26
20
23
+5V
A0
D0
A1
D1
A2
D2
A3
D3
A4
D4
A5
D5
A6
D6
A7
D7
A8
A9
A10
A11
A12
OE
WE
6264
CS2
CS1
7
6
5
4
3
25
24
21
图3－14电路图
标准编程和灵巧编程两种方式。
标准编程的过程为：
使Vcc为+5v，Vpp加上+21v。
而后，
加上要编程的单元地址，数据线加上要写入的数据，使CE保持低电平，OE为高电平。
当上
述信号稳定后，在PGM端加上50±5ms的负脉冲。
这样就将一个字节的数据写到了相应的地址单元中。
重复上述过程，即可将要写入的数据逐一写入相应的存储单元中。
灵巧编程方式要比标准方式快5倍左右。
当加上Vcc=5v，Vpp=21v后，对一个写入地址，用1ms编程脉冲进行编程，接着进行校验，如不成功，再加1ms编程脉冲。
最多可进行15次，若15
次仍不能将数据正确写入，则认为芯片本身已损坏。
若某一单元用X次1编程脉冲已正确写入，校验到这种情况后，立即对该单元加入4倍X的编程覆盖脉冲，则认为该单元编程
已完成。
重复上述过程，将所有要写入的单元编程。
将数据写入EEPROM有两种方式，即字
节方式和自动页写入。
在对EEPROM编程时，可以在线操作。
17有2片6116，现欲将它们接到8088系统中去，其地址范围为40000H到40FFFH，试画连接电路图。
利用写入某数据并读出比较，若有错，则在DL中写入01H；若每个单元均对，则在DL写入EEH，试编写此检测程序。
解答：
连接电路图见下一页。
18若用全地址译码将EPROM2764（128或256）接在首地址为A0000H的内存区，试画出电路图。
解答：
电路图如下：
A13
A14
A15
MEMR
AAA
4
5
6
A
Y0
B
Y1
C
Y2
74LS138
Y3
Y4
E1
Y5
E2
Y6
E3
Y7
1
2
3
11
12
13
15
16
19
18
17
16RESET
A0
统S-0系统USA-D
88BD总线8信号
9
8
7
6
5
48
37
25365
244
213
2332
A0
D0
A1
D1
A2
D2
A3
D3
D0-D7
AM10EMR
19第15题中，若8088的时钟频率为5MHz，6264芯片的读写时间均200ns，试粗略估计该芯片能否直接使用。
答：
8088的时钟频率为5MHZ，则读写时间为200ns，与6264芯片的读写时间相同，若该芯片直接使用，容易出错。
17连接电路图如下：
D0-D7
A0
A10
MEMW
MEMR
2823
2022
2219
27
AA60
DD06
AAA671
AA82
DDD167
D2
AA83
D3
AAA934
D4
AA150
D5
AA161
D6
AA172
D7
VAc8c（+5V）
GN
CAE9
OAE10
2764
PWGM
VGPP6116
E
17
91810191113
14
15
A4D4
A5D5
图3－18电路图
MEMW
MEMR
A0
D0
A1
D1
A2
D2
A3
D3
A4
D4
A5
D5
A6
D6
A7
D7
A8
A9
A10
W
8
7
6
5
4
3
2
1
23
22
19
9
10
11
13
14
15
16
17
6116
E
A11
A19
21
20
18
A18
A17
A16
A15
A14
A13
A12
A
Y0
B
Y1
C
Y2
Y3
Y4
E1
Y5
E2
Y6
E3
Y7
74LS138
图3－17电路图
1．
第四章指令与寻址方式习题解答
（１）
AND
AX，0FFH
（２）
AND
BL，
[OFFH]
（３）
MOV
DS，
AX
（４）
CMP
[SI]
，CX
（５）
MOV
DS：
[0FFH]，CL
（６）
SUB
[BP][SI]，AH
（７）
ADC
AX，
0ABH[BX]
（８）
ORDX，
-35[BX][DI]
（９）
PUSH
DS
（１０）
CMC
目的操作数
源操作数
（1）
寄存器直接寻址
立即数寻址
2）寄存器直接寻址
直接寻址
3）寄存器直接寻址
寄存器直接寻址
4）寄存器间接寻址
寄存器直接寻址
5）直接寻址
寄存器直接寻址
6）基址变址寻址
寄存器直接寻址
7）寄存器直接寻址
寄存器相对寻址
答
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