微机原理与应用微机原理与接口技术复习资料期末复习完美整合版.docx

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微机原理与应用微机原理与接口技术复习资料期末复习完美整合版

CH01微型计算机概述

1．微型计算机由哪些部件组成？

各部件的主要功能是什么？

解答：

CPU由运算器，控制器（CU），协处理器，高速缓冲器，各种借口和控制部件组成。

运算器由算术逻辑部件（ALU）和Reg.组构成。

微型计算机（μC）：

CPU+（RAM+ROM）+I/O接口+其他支持器件；各部分通过系统总线连接。

微型计算机系统（μCS）：

μC+系统软件+应用软件+外设+总线接口+电源。

单片机：

CPU+MEM+I/O接口→集成在一个芯片上。

外围设备：

打印机、键盘、CRT、磁盘控制器等;微处理器:

（CPU）;系统总线：

AB、CB、DB（功能：

为CPU和其他部件之间提供数据、地址和控制信息的传输通道）;存储器：

只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）（功能：

用来存储信息）;输入/输出（I/O）接口：

串/并行接口等（功能：

使外部设备和微型机相连）;算术逻辑部件（ALU）:

累加器、寄存器控制器;操作系统（OS）:

系统实用程序：

汇编、编译、编辑、调试程序等;（注：

CPU的功能－－①可以进行算术和逻辑运算；②可保存少量数据；③能对指令进行译码并执行规定的动作；④能和存储器、外设交换数据；⑤提供整修系统所需要的定时和控制；⑥可以响应其他部件发来的中断请示。

）

2．8086/8088CPU由哪两部分组成？

它们的主要功能各是什么？

是如何协调工作的？

解答：

总线接口部件（BIU）：

负责与存储器、I/O端口传送数据

执行部件（EU）：

负责指令的执行

协调工作过程：

总线接口部件和执行部件并不是同步工作的，它们按以下流水线技术原则来协调管理：

①每当8086的指令队列中有两个空字节，或者8088的指令队列中有一个空字节时，总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。

②每当执行部件准备执行一条指令时，它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。

在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者输入/输出设备，那么，执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期，完成访问内存或者输入/输出端口的操作；如果此时总线接口部件正好处于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。

但有时会遇到这样的情况，执行部件请求总线接口部件访问总线时，总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中，此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作，然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。

③当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问请求时，总线接口部件便进入空闲状态。

④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于程序执行的顺序发生了改变，不再是顺序执行下面一条指令，这时，指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了。

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。

3．什么是指令周期？

什么是总线周期？

什么是时钟周期？

它们之间的关系如何？

解答：

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。

4．8086/8088CPU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？

解答：

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，即四个时钟周期；4321TTTT、、、③在存储器和外设速度较慢时，要在之后插入1个或几个等待状态；3TwT④应插入多少个取决于READY信号的状态，CPU没有在状态的一开始采样到READY信号为低电平，就会在和之间插入等待状态，直到采样到READY信号为高电平。

wT3T3T4TwT

5．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？

解答：

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、7/SBHE和MIO/（8086为IOM/）信号进行锁存。

6．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。

解答：

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。

①T1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）。

②T2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。

③T3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。

7．8086/8088CPU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？

解答：

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控制数据区.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；否则清0。

·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；否则清0。

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。

CH028086／8088指令系统

1．Z=（W*X）/（R+6）（4）Z=（（W-X）/5*Y）*2

MOVDX，0MOVAX，W

MOVAX，WMOVBX，X

MOVBX，XSUBAX，BX

MULBXMOVDX，0

PUSHAXMOVCL，5

MOVAX，RDIVCL

ADDAX，6MOVBX，Y

MOVCX，AXMULBX

POPAXMOVCL，2

DIVCXMULCL

MOVZ，AXMOVZ，AX

MOVZ+1，DXMOVZ+1，DX

2．编写一段程序，比较两个5字节的字符串OLDS和NEWS，如果OLDS字符串不同于NEWS字符串，则执行NEW_LESS，否则顺序执行。

解答：

编程如下，（说明：

左测程序为常规编法，两个字符串在一个数据段中；右测的程序要求OLDS在数据段中，NEWS在附加段中，利用串操作的指令是可行的）

LEASI，OLDS；LEASI，OLDS

LEADI，NEWS；LEADI，NEWS

MOVCX，5；MOVCX，5

NEXT：

MOVAL，[SI]；CLD

MOVBL，[DI]；REPECMPSB

CMPAL，BL；JNZNEW_LESS

JNZNEW_LESS；……

INCSI；JMPEXIT

INCDI；NEW_LESS：

LOOPNEXT;……

……EXIT：

……

JMPEXIT

NEW_LESS：

……

EXIT：

……

3．若在数据段中从字节变量TABLE相应的单元开始存放了0~15的平方值，试写出包含有XLAT指令的指令序列查找N（0~15）的平方。

（设N的值存放在CL中）

解答：

MOVBX，OFFSETTABLE；LEABX，TABLE;MOVCL，N;MOVAL，CL;XLAT

4．有两个双字数据串分别存放在ASC1和ASC2中（低字放低地址），求它们的差，结果放在ASC3中（低字放低地址）。

ASC1DW578，400;ASC2DW694，12;ASC3DW？

，？

解答：

编程如下，LEASI，ASC1;LEADI，ASC2;LEABX，ASC3;MOVCX，2;CLC;NEXT：

MOVAX，[SI];MOVDX，[DI];SBBAX，DX;MOV[BX]，AX;INCSI;INCSI;INCDI;INCDI;INCBX;INCBX;LOOPNEXT

CH03汇编语言程序设计

1．下列语句在存储器中分别为变量分配多少字节空间？

并画出存储空间的分配图。

VAR1DB10，2;VAR2DW5DUP（？

），0;VAR3DB‘HOWAREYOU？

’，3DUP（1，2）;VAR4DD-1，1，0

解答：

字节空间----VAR1：

2；VAR2：

12；VAR3：

20；VAR4：

12。

存储空间的分配图：

DS：

00000A02000000000000—000000000000484F

00105720204152452020—594F553F01020102

00200102FFFFFFFF0100—000000000000

2．假定VAR1和VAR2为字变量，LAB为标号，试指出下列指令的错误之处。

（1）ADDVAR1，VAR2

（2）SUBAL，VAR1（3）JMPLAB[CX]（4）JNZVAR1（5）MOV[1000H]，100（6）SHLAL，4

解答：

（1）两个操作数中至少有一个为寄存器；

（2）AL为字节，VAR1为字变量，不匹配；（3）[]中不能用CX，LAB为标号，非变量；（4）转向地址应为标号，不能是变量；（5）目的操作数的类型不确定；（6）SHL指令中，当所移位数超过1时，必须用CL或CX来取代所移位数。

3．数据定义语句如下所示:

FIRSTDB90H，5FH，6EH，69H;SECONDDB5DUP（?

）;THIRDDB5DUP（?

）自FIRST单元开始存放的是一个四字节的十六进制数（低位字节在前）,要求:

编一段程序将这个数左移两位后存放到自SECOND开始的单元,右移两位后存放到自THIRD开始的单元。

解答：

DATASEGMENT;FIRSTDB90H，5FH，6EH，69H;SECONDDB5DUP（?

）;THIRDDB5DUP（?

）;DATAENDS;CODESEGMENT;ASSUMECS：

CODE，DS：

DATA;START：

MOVAX，DATA;MOVDS，AX;LEASI，FIRST;LEADI，SECOND;MOVCX，2;CLC;；左移2位;MOVAX，[SI]；AX=5F90H为低十六位数据;INCSI;INCSI;MOVDX，[SI]；DX=696EH为高十六位数据;PUSHDX；保存原有的高十六位数据;PUSHAX；保存原有的低十六位数据;ROLDX，CL；将高位数据不带进位循环左移两位，即高2位数据在DL的低2位;ANDDL，03H；让DL中仅保存移出的高2位数据;MOV[DI+4]，DL；将移出的高2位数据放入SECOND中的最高单元中;ROLAX，CL；将低位数据不带进位循环左移两位，即AX的高2位在AL的低2位;ANDAL，03H；让AL中仅保存移出的AX高2位数据;MOVBL，AL；将AL中的数据放入BL中保存;POPAX；弹出原有的低十六位数据;POPDX；弹出原有的高十六位数据;SHLDX，CL；将高位数据算术逻辑左移2位;SHLAX，CL；将低位数据算术逻辑左移2位;ORDL，BL；将AX中移出的高2位数据放入DX的低2位;MOV[DI]，AX;MOV[DI+2]，DX;；右移2位;LEASI，FIRST;LEADI，THIRD;MOVCX，2;CLC;MOVAX，[SI]；AX=5F90H为低十六位数据;INCSI;INCSI;MOVDX，[SI]；DX=696EH为高十六位数据;PUSHDX；保存原有的高十六位数据PUSHAX；保存原有的低十六位数据;RORAX，CL；将低位数据不带进位循环右移两位，即低2位数据在AH的高2位;ANDAH，0C0H；让AH中仅保存移出的低2位数据;PUSHCX;MOVCX，6;SHRAH，CL;POPCX;MOV[DI]，AH；将移出的低2位数据放入THIRD中的最低单元中;RORDX，CL；将低位数据不带进位循环左移两位，即AX的高2位在AL的低2位;ANDDH，0C0H；让DH中仅保存移出的DX低2位数据;MOVBL，DH；将DH中的数据放入BL中保存;POPAX；弹出原有的低十六位数据;POPDX；弹出原有的高十六位数据;SHRDX，CL；将高位数据算术逻辑左移2位;SHRAX，CL；将低位数据算术逻辑左移2位;ORAH，BL；将DX中移出的低2位数据放入AX的高2位;MOV[DI+1]，AX;MOV[DI+3]，DX;MOVAH，4CH;INT21H;CODEENDS;ENDSTART;

4．在当前数据区从400H开始的256个单元中存放着一组数据，试编程序将它们顺序搬移到从A000H开始的顺序256个单元中。

解答：

DATASEGMENT;ORG400H;DAT1DB...;256DUP（?

）;ORG0A000H;DAT2DB...;256DUP（?

）;DATAENDS;;;STACKSEGMENT;STACKENDS;;;CODESEGMENT;ASSUMEDS:

DATA,CS:

CODE,SS:

STACK,ES:

DATA;START:

MOVAX,DATA;MOVDS,AX;;CH3-14;LEASI,DAT1LEADI,DAT2;MOVCX,128;AGAIN:

MOVAL,[SI];MOV[DI],AL;INCSI;INCDI;LOOPAGAIN;;CH3-15,将两个数据块逐个单元进行比较，若有错BL=00H，否则BL=FFH;LEASI,DAT1;LEADI,DAT2;MOVCX,128;NEXT:

MOVAL,[SI];MOVBL,[DI];CMPAL,BL;JNZERROR;INCSI;INCDI;LOOPNEXT;MOVBL,0FFH;JMPEXIT;ERROR:

MOVBL,00H;EXIT:

MOVAX,4C00H;INT21H;CODEENDS;ENDSTART

5．试编程序将当前数据区从BUFF开始的4K个单元中均写入55H，并逐个单元读出比较，看写入的与读出的是否一致。

若全对，则将ERR单元置0H；如果有错，则将ERR单元置FFH。

解答：

DATASEGMENT;BUFFDB1000HDUP（?

）;ERRDB?

;DATAENDS;;;CODESEGMENT;ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA;START:

MOVAX,DATA;MOVDS,AX;;将55H依次放入BUFF开始的4K个单元;LEASI,BUFF;MOVCX,1000HMOVAL,55H;NTXT:

MOV[SI],AL;INCSI;LOOPNEXT;;取出与55H比较，全对则ERR=0，否则ERR=FFH;LEADI,BUFF;LEASI,ERR;MOVCX,1000H;NEXT1:

MOVAL,[DI];INCDI;CMPAL,55H;JNZERROR；若有一个不同，即置ERR=FFH;LOOPNEXT1;MOVAL,00H;MOV[SI],AL；全比较完无错，则置ERR=0;JMPEXIT;ERROR:

MOVAL,0FFH;MOV[SI],AL;;返回DOS;EXIT:

MOVAH,4CH;INT21H;CODEENDS;ENDSTART;END

6．在上题中，如果发现有错时，要求在ERR单元中存放出错的数据个数，则程序该如何修改？

解答：

DATASEGMENT;BUFFDB1000HDUP（?

）;ERRDW?

;DATAENDS;;;CODESEGMENT;ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA;START:

MOVAX,DATA;MOVDS,AX;;将55H依次放入BUFF开始的4K个单元;LEASI,BUFF;MOVCX,1000H;MOVAL,55H;NTXT:

MOV[SI],AL;INCSI;LOOPNEXT;;取出与55H比较LEADI,BUFF;LEASI,ERR;MOVDX,0000H;MOVCX,1000H;NEXT1:

MOVAL,[DI];INCDI;CMPAL,55H;JZNEXT2；若相同，则比较下一个;INCDX；否则将放出错个数的DX加1;NEXT2：

LOOPNEXT1;MOV[SI],DX;;;EXIT:

MOVAH,4CH;INT21H;CODEENDS;ENDSTART;END

7．试编写程序段，完成将数据区从0100H开始的一串字节数据逐个从F0H端口输出，已知数据串以0AH为结束符。

解答：

DATASEGMENT;ORG0100H;DATA1DBNDUP（?

）;DATAENDS;;;CODESEGMENT;ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA;START:

MOVAX,DATA;MOVDS,AX;;将DATA1数据串中的数据取出并从F0H端口中输出;LEASI,DATA1;MOVCX,N;MOVBL,0AH;NTXT:

MOVAL,[SI];CMPAL,BL;JZEXIT;OUT0F0H,AL;INCSI;LOOPNEXT;;返回DOS;EXIT:

MOVAH,4CH;INT21H;CODEENDSENDSTART;END

8．内存中以FIRST和SECOND开始的单元中分别存放着两个4位用压缩BCD码表示的十进制数,低位在前。

编程序求这两个数的和，仍用压缩BCD码表示,并存到以THIRD开始的单元。

解答：

DATASEGMENT;FIRSTDW3412H;SECONDDW7856H;THIRDDB?

?

?

;DATAENDS;;;STACKSEGMENT;STACKENDS;;;CODESEGMENT;ASSUMEDS:

DATA,CS:

CODE,SS:

STACK,ES:

DATA;START:

MOVAX,DATA;MOVDS,AX;LEASI,FIRST;LEADI,SECOND;LEABX,THIRD;MOVCX,2;CLC;AGAIN:

MOVAL,BYTEPTR[SI];MOVDL,BYTEPTR[DI];ADCAL,DL;DAA;MOVBYTEPTR[BX],AL;INCSI;INCDI;INCBX;LOOPAGAIN;JCAA;MOVBYTEPTR[BX],0;JMPEXIT;AA:

MOVBYTEPTR[BX],1;EXIT:

MOVAX,4C00H;INT21H;CODEENDS;ENDSTART

9．试编写程序实现将键盘输入的小写字母转换成大写字母并输出。

解答：

DATASEGMENT;MESSDB'THEINPUTISNOTCORRECT.',0DH,0AH,'$';DAT