微型计算机技术与接口部分复习题参考答案.docx

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微型计算机技术与接口部分复习题参考答案

《微型计算机技术及接口》部分习题参考答案

习题1部分答案

1.3假设四种CPU主存地址分别为16根、20根、24根以及32根，试问每种CPU可寻址内存多少字节？

解：

64K字节，1M字节，16M字节，4G字节

1.4设字长为16位，将下列十进制数转换成二进制数，十六进制数以及BCD数。

①65②129③257④513

解：

　①0000000001000001B，0041H，（0000　0000　0110　0101）BCD

②0000000010000001B，0081H，（0000　0001　0010　1001）BCD

③0000000100000001B，0101H，（0000　0010　0101　0111）BCD

④0000001000000001B，0201H，（0000　0101　0001　0011）BCD

1.5设字长为8位，写出x、y的原码、反码和补码，并且用补码计算x+y，问是否有溢出？

①x=-78y=35②x=-64y=-66

解：

①［X］原=11001110，［X］反=10110001，［X］补=10110010

［Y］原=00100011，［Y］反=00100011，［Y］补=00100011

因为：

［X］补=10110010　　［Y］补=00100011

那末：

［X］补+［Y］补=11010101=［X+Y］补　　X+Y=-00101011　没有溢出

②［X］原=11000000，［X］反=10111111，［X］补=11000000

［Y］原=11000010，［Y］反=10111101，［Y］补=10111110

因为：

［X］补=11000000　　［Y］补=10111110

　那末：

［X］补+［Y］补=101111110，有溢出

1.6试用8位二进制写出以下数、字母以及控制命令的ASCⅡ码，还要写成奇校验、偶校验、标记校验及空格校验的ASCⅡ码。

①B②8③CR④NUL

解：

解答如下表中。

序　号

ASCⅡ码

奇校验码

偶校验码

标记校验码

空格校验码

①

42H

11000010B

01000010B

11000010B

01000010B

②

38H

00111000B

10111000B

10111000B

00111000B

③

0DH

00001101B

10001101B

10001101B

00001101B

④

00H

10000000B

00000000B

10000000B

00000000B

1.7设两个BCD数X=10001001，Y=01110101，试用列竖式的方法计算X+Y。

10001001

+01110101

11111110

+　0110

100000100

+110

101100100

结果为：

（101100100）BCD

解：

1.8若规格化32位浮点数N的二进制存储格式为41360000H，求其对应的十进制数值。

解：

N=41360000H=01000001001101100000000000000000B

S=0

E=10000010

M=01101100000000000000000

N=（-1）S×（1.M）×2E-127

　=1.011011×210000010-01111111

=1.011011×2011

=1011.011

习题2习题解答

2.1哪两部分组成？

它们的主要功能各是什么？

解：

8086CPU由总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）和执行部件EU（ExecutionUnit）两大部分组成。

总线接口部件的主要功能是形成物理地址、预取指令、指令队列排队、读/写操作数和总线控制。

执行部件的主要功能是进行指令译码并执行指令。

2.28086CPU中有哪些寄存器？

各有什么用途？

标志寄存器FLAGS有哪些标志位？

在什么情况下置位？

解：

8086CPU中的寄存器如教材图2－2所示：

其用途可参考教材。

标志寄存器（FLAGS）用于反映指令执行结果的状态，常用作后续条件转移指令的转移控制条件。

标志寄存器为16位，实际使用了其中的9位，所用各位的含义如教材中图2-3所示。

2.3什么是逻辑地址？

什么是物理地址？

如何将逻辑地址转换为物理地址？

解：

逻辑地址是指在程序和指令中使用的一种地址，它包括两部分：

段基地址和偏移地址。

段基地址说明每段在主存中的起始位置，它来自于段寄存器（CS、DS、ES、SS）。

偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量。

它是一个16位的偏移地址，根据指令的不同，它可以来自于8086CPU中不同的16位寄存器IP、SP、BP、SI、DI、BX等。

物理地址是指CPU对存储器进行访问时实际寻址所使用的地址，物理地址是由段寄存器与偏移地址共同确定的。

在实际工作时，从段寄存器中取出段基址，将其左移4位，再与16位偏移地址相加，就得到了物理地址，此地址在CPU总线接口部件BIU的20位地址加法器中形成。

物理地址的计算方法为：

物理地址=段基地址×16+偏移地址。

2.4设X=35H，Y=76H，进行X+Y和X-Y运算后，标志寄存器FLAGS的状态标志位各是什么？

解：

X＋Y＝0ABH，各标志位分别为：

OF＝1，SF＝1，ZF＝0，AF＝0，PF＝0，CF＝0

　　X－Y＝0BFH，　各标志位分别为：

OF＝0，SF＝1，ZF＝0，AF＝1，PF＝0，CF＝1

2.58086有哪4个逻辑段？

各种逻辑段分别是什么用途？

解：

在8086的程序设计中，一个程序可以有代码段CS、数据段SS、堆栈段SS和附加段ES。

代码段CS用于存放程序；

数据段SS和附加段ES用于存放数据；

堆栈段SS用于存放数据（包括暂存数据和保护现场的数据）。

在形成物理地址时，CS、DS、ES和SS四个段寄存器的作用如下：

当取指令时，CPU以CS寄存器的值作段基址，再加上IP中的16位偏移地址，得到指令的物理地址；当进行堆栈操作时，段基地址CPU以SS为堆栈段的基地址，偏移地址由SP或BP来指定，当访问存储器的数据段时，数据段寄存器DS或附加段寄存器ES，再加上16位偏移地址，得到操作数的物理地址。

2.6请将如下逻辑地址用物理地址表示：

（1）FFFFH：

0

（2）45H：

18H（3）2000H：

4600H（4）B821H：

3456H

解：

用PA表示物理地址，PA＝段基地址×16+偏移地址

（1）PA＝FFFFH×16+0000H＝FFFF0H

（2）PA＝45H×16+18H＝468H

（3）PA＝2000H×16+4600H＝24600H

（4）PA＝B821H×16+3456H＝BB666H

2.7若8086CPU工作于最小模式，试指出当CPU将AH的内容送到物理地址为91001H的存储单元时，以下哪些信号应为低电平：

M/

、

、

、

/S7、DT/

。

若CPU完成的是将物理地址91000H单元的内容读入AL中时，则上述哪些信号应为低电平。

解：

当CPU将AH的内容送到物理地址为91001H的存储单元时，CPU完成的是写存储器操作，且完成的是访问存储器的奇地址，因此，

＝0，

/S7＝0；

若CPU完成的是将物理地址91000H单元的内容读AL中时，CPU完成的是读存储器操作，且完成的是访问存储器的偶地址，因此，

＝0，DT/

＝0。

2.8什么是引脚的分时复用？

请说出8086CPU有哪些引脚是分时复用引脚？

如何分时复用？

解：

8086的数据线和地址线是利用复用的，所以常把8086的总线称为多路总线，即某一时刻总线上出现的是地址，另一时刻，总线上出现的是数据。

正是这种引脚的分时使用方法才能使8086用40条引脚实现20位地址、16位数据及众多的控制信号和状态信号的传输。

8086CPU的分时复用的引脚有：

地址/数据复用引脚是：

AD15～AD0，在总线周期的T1状态，传送地址信息，在其它状态则传送数据信息；

地址/状态复用引脚是：

A19/S6～A16/S3，这些引脚在总线周期的T1状态输出地址的高4位，在总线的T2、T3、TW和T4状态时，用来输出状态信息。

2.9试说明8086CPU工作在最大和最小模式下系统基本配置的差异。

解：

8086CPU可以工作在两种工作模式，即最小工作模式和最大工作模式。

最小工作模式用于单机系统，系统中所有总线控制信号全部由8086直接提供，因此系统中的总线控制电路可减到最少；最大工作模式用于多处理机系统，8086作为主处理器，其它的处理器为协处理器，协助主处理器工作。

在最大工作模式下，系统所需要的控制信号均由总线控制器8288提供。

8086具体工作在最大模式还是最小模式，完全由硬件连接决定。

当将CPU的第33号引脚MN/

接＋5V时，8086工作在最小模式，当MN/

接地时，8086工作在最大模式。

2.10分析8086CPU两个中断输入引脚的区别，以及各自的使用场合。

解：

是中断响应信号，输出，三态，低电平有效。

该信号是CPU响应中断请求后，向中断源发出的中断响应信号，用以通知中断控制器，以便由中断控制器提供中断类型号。

在每个中断响应周期，CPU在

引脚上发出两个连续的负脉冲。

NMI是非屏蔽中断请求信号，输入，正跳变有效。

这类中断不受中断允许标志IF的影响，也不能用软件进行屏蔽。

当NMI引脚收到一个正沿触发信号时，CPU就会在结束当前指令后引起中断，执行中断类型号2的非屏蔽中断处理程序。

习题3部分答案

3.1Pentium在实地址模式和V86模式下，可访问存储器空间的大小分别为多少字节？

解：

①在实模式下，可以访问1MB存储器。

②在V86模式下，禁止分页情况下，只能访问1MB存储器。

　　　　　　　　允许分页情况下，可以访问4GB存储器。

3.2Pentium工作在只分段不分页、只分页不分段以及既分段又分页三种情况下，分别可访问存储空间的大小为多少字节？

解：

①只分段不分页，可以访问虚拟存储空间64TB

②只分页不分段，可以访问虚拟存储空间4GB

③分页分段，可以访问虚拟存储空间64TB

3.3下面哪些指令不能在实模式下运行？

为什么？

（1）MOVAL，DS：

[ESI]

（2）ADDAX，FS：

[EDI]

（3）MOVAL，DS：

[SI]

（4）ADCEAX，FS：

[DI]

解：

（1）、

（2）两条指令不能在实模式下运行，因为在实模式下不允许ESI，EDI作偏移地址。

3.4在虚拟8086模式下，在从虚地址转换到物理地址的过程中，可用到几个页目录项和几个页表项？

解：

可用到第1个页目录项，272个页表项。

3.5在段选择符中，TI=0和TI=1，分别在LDT还是GDT中访问描述符？

解：

TI=0访问GDT，TI=1访问LDT。

3.6当前的段描述符存放在何处？

解：

当前的段描述符存放在微处理器的Cache中。

3.12存储器特权级保护的分析。

设当前代码段的特权级CPL，段选择符请求的特权级RPL以及数据段描述符的特权级DPL如表3-5所示，回答4种组合中每一种组合能否将段选择符装入到数据段寄存器中，通过填写下表，回答哪几种能行？

哪几种不行？

并将理由填入表中。

表3-5CPL、RPL、DPL之间的关系

当前代码段CPL

段选择符请求级RPL

数据段描述符DPL

访问与否

原因

0

1

1

1

1

1

3

1

1

2

2

1

解：

第1行、第2行可以将段选择符装入到数据段寄存器中。

第3行、第4行则不行，原因分别是：

DPL＜CPL

DPL＜CPL、RPL

3.14Pentium超标量流水线共分几段，其中整数段有几段？

解：

共分为8段，其中整数段分为5段。

3.15下列各组指令中，哪些会产生数据相关？

数据相关的类型是什么？

（1）MOVAX，BX

ADDCX，SI

（2）MOVAX，DX

ADDBX，AX

（3）MOVCX，BX

MOVBX，DI

（4）DIVAX，SI

SUBAX，DI

解：

（1）不会产生数据相关。

（2）会产生数据相关，写后读（RAW）数据相关。

　　　　（3）会产生数据相关，读后写（WAR）数据相关。

　　　　（4）会产生数据相关，写后写（WAW）数据相关。

习题4部分答案

4.1分别指出下列指令中源操作数和目的操作数的寻址方式

（1）MOVEAX,12345678H

（2）MOV[ESI],AX

（3）MOV2[EDI],BX

（4）MOV2[BX+SI],DX

（5）MOVAX,[10]

（6）MOVEAX,2[ESI*4]

（7）MOVEAX,2[EBX*8][EDI]

（8）MOVEAX,[ESI][EBP+0FFFF0H]

（9）MOVEAX,2[EDI*8][EBP+80]

解：

指令

目的操作数的寻址方式

源操作数的寻址方式

（1）MOVEAX,12345678H

寄存器寻址

立即寻址

（2）MOV[ESI],AX

寄存器间接寻址

寄存器寻址

（3）MOV2[EDI],BX

变址寻址

寄存器寻址

（4）MOV2[BX+SI],DX

基址变址寻址

寄存器寻址

（5）MOVAX,[10]

寄存器寻址

直接寻址

（6）MOVEAX,2[ESI*4]

寄存器寻址

带有比例因子的变址寻址

（7）MOVEAX,2[EBX*8][EDI]

寄存器寻址

带有比例因子的基址变址寻址

（8）MOVEAX,[ESI][EBP+0FFFF0H]

寄存器寻址

带有位移量的基址变址寻址

（9）MOVEAX,2[EDI*8][EBP+80]

寄存器寻址

带有位移量和比例因子的基址变址寻址

4.2指出下列指令的错误原因

（1）INC[ESI]

（2）MOVAX,BL

（3）MOV2,EAX

（4）MOVAX,[DX]

（5）MOVAX,[BX+BP]

（6）MOVAX,[SI+DI]

（7）MOVAH,300

（8）MOV[ESI],[EDI]

（9）PUSHAL

（10）POPDH

（11）MOVCS,AX

（12）MOVSS,AX

（13）SHLAX,3

解：

指令

错误原因

（1）INC[ESI]

目的操作数[ESI]类型不明确

（2）MOVAX,BL

源操作数和目的操作数类型不一致

（3）MOV2,EAX

常数不能作目的操作数

（4）MOVAX,[DX]

DX不能作地址寄存器

（5）MOVAX,[BX+BP]

源操作数寻址方式错,两个寄存器都是基址寄存器

（6）MOVAX,[SI+DI]

源操作数寻址方式错,两个寄存器都是变址寄存器

（7）MOVAH,300

300超出AH允许范围

（8）MOV[ESI],[EDI]

源操作数和目的操作数不能同时为内存单元地址

（9）PUSHAL

入栈的数据必须是一个16或32位数据

（10）POPDH

出栈的数据是一个16或32位数据,DH是8位寄存器

（11）MOVCS,AX

CS值不能由程序员编程该变

（12）MOVSS,AX

SS值不能由程序员编程该变

（13）SHLAX,3

移位次数大于1，应先将移位次数送CL

4.3比较下列两条指令,指出它们的区别

MOVEAX,[ESI]

MOV[ESI],EAX

解：

这两条指令的区别是，指令“MOVEAX,[ESI]”是将内存单元DS:

[ESI]中的内容读到CPU中的寄存器EAX；而指令“MOV[ESI],EAX”是将CPU中寄存器EAX中的内容写入内存单元DS:

[ESI]。

4.4比较下列两条指令,指出它们的区别

MOVAX,[SI]

LEAAX,[SI]

解：

这两条指令的区别是，指令“MOVAX,[SI]”是将内存单元DS:

[SI]中的内容读到CPU中的寄存器AX；而指令“LEAAX,[SI]”是将内存单元DS:

[SI]的偏移地址送到AX。

4.5假定（EAX）=12345678H,不用计算,写出下面每条指令执行后（EAX）=?

①TESTEAX,1

②XOREAX,EAX

③SUBEAX,EAX

④CMPEAX,87654321H

解：

①（EAX）=12345678H②0③0④（AX）=12345678H

4.6假定（AX）=1234H,（BX）=5678H指出下列指令中

①哪些指令执行后,源操作数和目的操作数都不发生变化?

②哪些指令执行后,源操作数和目的操作数都发生变化?

③哪些指令执行后,源操作数不发生变化而目的操作数发生变化?

指令:

①TESTAX,1234

②ANDAX,BX

③SUBAX,1234H

④CMPAX,1234H

⑤XCHGAX,BX

解：

①指令“TESTAX,1234”和指令“CMPAX,1234H”执行后,源操作数和目的操作数都不发生变化。

变量

值

EA

BUF→

31H

0

32H

1

33H

2

34H

3

BCD→

4

5

6

7

②指令“XCHGAX,BX”执行后,源操作数和目的操作数都发生变化。

③指令“ANDAX,BX”和“SUBAX,1234H”执行后,源操作数不发生变化而目的操作数发生变化。

4.74.7阅读下面的程序,回答问题

1.【程序一】

DATASEGMENT

BUFDB'1234'

N=$-BUF

BCDDBNDUP（?

）

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START：

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEASI,BUF

MOVCX,N

LEADI,BCD+N-1

LOOP1：

MOVAL,[SI]

SUBAL,30H

MOV[DI],AL

INCSI

DECDI

DECCX

JNELOOP1

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

【问题一】画出内存分配图。

【问题二】说明程序功能,程序执行后,从BCD开始的N个字节单元中的内容是什么？

【问题三】找出一条指令代替指令“SUBAL,30H”,使程序功能不变。

【问题四】如果将代码段中的指令LEADI,BCD+N-1改成LEADI,BCD；DECDI改成INCDI，其它指令不变,程序执行后,从BCD开始的N个字节单元中的内容是什么？

【问题五】取消数据段的BCD存储区,将处理后的数据放回原处,应如何修改程序?

2.【程序二】

.MODELSMALL

.386

.STACK

.DATA

STRINGDB'AssembleLanguageispowerful'

N=$-STRING

NEWSTRDBNDUP（0）

.CODE

.STARTUP

MOVCX,N

LEASI,STRING

LEADI,NEWSTR

.REPEAT

MOVAL,[SI]

.IF（AL>='a'）&&（AL<='z'）

SUBAL,32

.ENDIF

MOV[DI],AL

INCSI

INCDI

.UNTILCXZ

.EXIT

END

【问题】写出程序功能，程序执行后，从NEWSTR开始的N个字节中的内容是什么？

解：

1．【程序一】

【问题一】内存分配图

变量

值

EA

BUF→

31H

0

32H

1

33H

2

34H

3

BCD→

4

4

3

5

2

6

1

7

【问题二】

程序功能是将从BUF开始的连续4个字符'1234'转变为4个对应的数值,按逆序存放到以变量BCD为首地址的存储单元中。

程序执行后,从BCD开始的N个字节单元中的内容是4321。

【问题三】

用指令“ANDAL,0FH”代替指令“SUBAL,30H”,程序功能不变。

变量

值

EA

BUF→

31H

0

32H

1

33H

2

34H

3

BCD→

1

4

2

5

3

6

4

7

【问题四】如果将代码段中的指令LEADI,BCD+N-1改成LEADI,BCD；DECDI改成INCDI，其它指令不变,程序执行后,从BCD开始的N个字节单元中的内容是1234。

【问题五】取消数据段的BCD存储区,将经处理后的数据放回原处,修改程序如下

DATASEGMENT

BUFDB'1234'

N=$-BUF

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START：

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEASI,BUF

MOVCX,N

LOOP1：

MOVAL,[SI]

SUBAL,30H

MOV[SI],AL

INCSI

DECCX

JNELOOP1

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

2．【程序二】

程序功能是将从STRING开始的N个字节中的字符串变成大写存放到从NEWSTR开始的N个字节中。

程序执行后，从NEWSTR开始的N个字节中的内容是"ASSEMBLELANGUAGEISPOWERFUL"。

4.8阅读下面的程序，填空。

1．【程序一说明】用减法实现除法。

X是被除数，Y是除数，处理结束后商存放在RESULT，余数存放在XYMOD。

【程序一】

被除数

除数

商

7

2

0

5

2

1

3

2

2

余数→

1

2

3

←商

图4-15用减法实现除法示意图

.MODELSMALL

.386

.STACK

.DATA

XDW7

YDW2

.DATA?

RESULTDW?

XYMODDW?

.CODE

.STARTUP

MOVAX,X

MOVBX,Y

MOVCX,0

.WHILE_____①____

SUBAX,BX

_____②_____

.ENDW

MOVRESULT,CX

MOVXYMOD,AX

.EXIT

END

2．【程序二说明】从BUF开始的11个单元中存放着11个整数，找出这11个数中正数并且是偶数的个数存入R中。

【程序二】

DATASEGMENT

BUFDB–2,5,-3,6,100,0,-20,-9,8,-110,21

N=①

RDW