微型计算机原理及应用课后答案侯晓霞.docx

1、微型计算机原理及应用课后答案侯晓霞.CH01微型计算机概述习题与思考题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：算术逻辑部件 (ALU）微处理器累加器、寄存器（ CPU）控制器系统总线： AB、 CB、 DB（功能：为 CPU和其他部件之间提供数据、地址微型计算机和控制信息的传输通道）微机系统输入 / 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）存储器：只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）（功能：用来存储信息）操作系统（ OS）系统软件系统实用程序：汇编、编译、编辑、调试程序等外围设备：打印机、键盘、 CRT、磁盘控制器等（注： CPU的功能

2、可以进行算术和逻辑运算；可保存少量数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存储器、外设交换数据；提供整修系统所需要的定时和控制；可以响应其他部件发来的中断请示。）28086/8088 CPU 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 端口传送数据微处理器（ CPU）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： 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。

3、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。 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

4、空闲状态。 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。38086/8088 CPU 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AX字乘法，字除法，字 I/O寄存器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SI源变址寄存器，用于指令的变址寻址寄存器DI目的变址寄存器，用于指令的变址寻址指 针SP堆栈指针

5、寄存器，与 SS一起来确定堆栈在内存中的位置寄存器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IP控制 CPU的指令执行顺序寄存器PSW用来存放 8086/8088CPU在工作过程中的状态段寄存CS控制程序区器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：控制标志： OF、 DF、 IF 、 TF；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。

6、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 00004H00007H

7、4 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。48086/8088 系统中存储器的逻辑地址和物理地

8、址之间有什么关系？表示的范围各为多少？解答：逻辑地址：段地址：偏移地址物理地址：也称为绝对地址，由段基址和偏移量两部分构成。物理地址与系统中的存储空间是一一对应的。逻辑地址与物理地址两者之间的关系为：物理地址段地址 16+偏移地址每 个 逻 辑 段 的 地 址 范 围 ： 0000 ： 0000H FFFFH； 0001 ： 0000HFFFFH； ； FFFF： 0000HFFFFH；共有 232 个地址，但其中有许多地址是重叠的（体现出逻辑地址的优势，可根据需要方便地写出逻辑地址，又不影响其准确的物理地址，逻辑地址与物理地址的关系为多对一的关系） 。物理地址的地址范围： 00000HFFF

9、FFH。5已知当前数据段位于存储器的 A1000H到 B0FFFH范围内，问 DS=？解答：A1000H A100： 0000 以 A100H为段地址的 64K 物理地址的范围是：偏移地址为 0000H FFFFH，即 A100： 0000H A100： FFFFH A1000H 0000HA1000H 0FFFFHA1000HB0FFFH， DSA100H。6某程序数据段中存有两个字数据 1234H和 5A6BH，若已知 DS=5AA0H，它们的偏移地址分别为 245AH和 3245H，试画出它们在存储器中的存放情况解答：存放情况如图所示 ( 左右两侧的写法均可 ) ：.5AA0 ： 000

10、0H5AA00H5CE5AH5AA0 ： 245AH34H5AA0 ： 245BH12H5CE5BH5DC45H5AA0 ： 3245H6BH5AA0 ： 3246H5AH5DC46H78086/8088CPU有哪两种工作模式，它们各有什么特点？解答：为了适应各种不同的应用场合， 8086/8088CPU 芯片可工作在两种不同的工作模式下，即最小模式与最大模式。所谓最小模式，就是系统中只有一个 8086/8088 微处理器，在这种情况下，所有的总线控制信号，都是直接由这片 8086/8088CPU产生的，系统中的总线控制逻辑电路被减到最少。该模式适用于规模较小的微机应用系统。最大模式是相对于最

11、小模式而言的，最大模式用在中、大规模的微机应用系统中。在最大模式下，系统中至少包含两个微处理器，其中一个为主处理器，即 8086/8088CPU，其它的微处理器称之为协处理器，它们是协助主处理器工作的。8若 8086CPU工作于最小模式，试指出当 CPU完成将 AH的内容送到物理地址为 91001H 的存储单元操作时，以下哪些信号应为低电平： M/ IO 、 RD 、WR 、 BHE /S7 、DT/ R 。若 CPU完成的是将物理地址 91000H单元的内容送到 AL 中，则上述哪些信号应为低电平。若 CPU为 8088 呢？（略）9什么是指令周期？什么是总线周期？什么是时钟周期？它们之间的

12、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(Instruction Cycle) 。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 (BUS Cycle) 。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。10 8086/8088 CPU 有哪些基本操作？基本的读 /

13、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： 8086/8088CPU 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。一个基本的 CPU总线周期一般包含四个状态 T1、 T2、 T3、 T4 ，即四个时钟周期；在存储器和外设速度较慢时，要在 T3 之后插入 1 个或几个等待状态 Tw ；应插入多少个 Tw 取决于 READY信号的状态， CPU没有在 T3 状态的一开始采样到 READY信号为低电平，就会在 T3 和 T4 之间插入等待状态 Tw ，直到采样到READY信号为高电平。11 试说明 808

14、6/8088 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？（略，见书）12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。（略，见书）CH02 80868088 指令系统习题与思考题1假定 DS=2000H， ES=2100H，SS=1500H， SI=00A0H，BX=0100H， BP=0010H，数据变量 VAL 的偏移地址为 0050H，请指出下列指令源操作数是什么寻址方式？源操作数在哪里？如在存储器中请写出其物理地址是多少？（ 1） MOV AX， 0ABH （2）MOV AX，100H

15、（ 3） MOV AX，VAL （4）MOV BX，SI（ 5） MOV AL，VALBX （6）MOV CL，BXSI（ 7） MOV VALSI，BX （8）MOV BPSI ，100解答：（1） MOV AX，0ABH寻址方式：立即寻址；物理地址：无.（2） MOV AX，100H寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS16+100H2000H*16+100H20100H（3） MOV AX，VAL寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址： DS 16+VAL2000H*16+0050H20050H（4） MOV BX，SI寻址方式：寄存器间接寻址；源操作数在存储器

16、中；物理地址：DS16+SI2000H*16+00A0H200A0H（5） MOV AL，VALBX寻址方式：变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS16+VAL+BX 2000H*16+0050H+010020150H（6） MOV CL，BXSI寻址方式：基址加变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS16+BX+SI2000H*16+0100H+00A0H201A0H（7） MOV VALSI，BX寻址方式：寄存器寻址；源操作数在寄存器中；物理地址：无（8） MOV BPSI ， 100寻址方式：立即寻址；物理地址：无2设有关寄存器及存储单元的内容如下：DS=2000H ， BX=

17、0100H ， AX=1200H ， SI=0002H ， 20100H=12H ，20101H=34H ， 20102H=56H ， 20103=78H ， 21200=2AH ，21201H=4CH， 21202H=0B7H，21203H=65H。试说明下列各条指令单独执行后相关寄存器或存储单元的内容。（ 1） MOV AX， 1800H （2）MOV AX，BX（ 3） MOV BX， 1200H （4）MOV DX ，1100BX（ 5） MOV BXSI ， AL （ 6） MOV.AX，1100BXSI解答：题号指令执行结果（1） MOVAX，1800HAX1800H（2） MOV

18、AX，BXAX0100H（3） MOVBX，1200HBX4C2AH（4） MOVDX，1100BXDX4C2AH（5） MOVBXSI，AL20102H00H（6） MOVAX，AX65B7H1100BXSI3假定 BX=0E3H，变量 VALUE=79H，确定下列指令执行后的结果 ( 操作数均为无符号数。对 3、6，写出相应标志位的状态 ) 。（ 1） ADDVALUE， BX（ 2） ANDBX，VALUE（ 3） CMP BX，VALUE（4）XORBX，0FFH（ 5） DEC BX（ 6） TESTBX，01H解答：题号指令执行结果（ 1） ADDVALUE，BXBX015CH（

19、2） ANDBX，VALUEBX0061H（ 3） CMPBX，VALUEBX00E3H(CF=ZF=OF=SF=0，AF=PF=1)（ 4） XORBX，0FFHBX001CH（ 5） DECBXBX00E2H（6） TEST BX，01HBX00E3H(CF=ZF=OF=SF=AF=PF=0)4已知 SS=0FFA0H，SP=00B0H，先执行两条把 8057H和 0F79H分别进栈的 PUSH指令，再执行一条 POP 指令，试画出堆栈区和 SP 内容变化的过程示意图。（标出存储单元的地址）解答：.堆栈段 SS0FFA0H 堆栈段 SS 0FFA0HFFAABHFFAABH00ACHFFA

20、ACH00ACHFFAACH00ADHFFAADH00ADHFFAADH00AEHFFAAEH00AEH57HFFAAEH00AFHFFAAFH00AFH80HFFAAFH0FFA0 ： 00B0HXFFAB0H0FFA0 ： 00B0HXFFAB0H初始状态；SP00B0HPUSH AX ；（AX 8057H） SP00AEH堆栈段 SS0FFA0H 堆栈段 SS 0FFA0H79HFFAABHFFAABH00ACHFFAACH00ACHFFAACH00ADH0FHFFAADH00ADHFFAADH00AEH57HFFAAEH00AEH57HFFAAEH00AFH80HFFAAFH00AFH

21、80HFFAAFH0FFA0 ： 00B0HXFFAB0H0FFA0 ： 00B0HXFFAB0H PUSH BX；（BX 0F79H） SP00ACH POP BX； SP 00AEH5已知程序段如下：MOV AX， 1234HMOV CL， 4ROL AX， CLDEC AXMOV CX， 4MUL CX试问：（ 1）每条指令执行后， AX 寄存器的内容是什么？（ 2）每条指令执行后， CF， SF 及 ZF 的值分别是什么？（ 3）程序运行结束时， AX 及 DX寄存器的值为多少？.指令执行结果AXCFSFZFMOVAX，1234HAX 1234HMOVCL，4AX 1234HROLAX

22、，CLAX 2341H100DECAXAX 2340H100MOVCX，4AX 2340H100MULCXAX 8D00H，DX=0000H0006写出实现下列计算的指令序列。 （假定 X、Y、Z、W、R 都为字变量）（ 1） Z=W+（Z+X）（2）Z=W-（X+6）- （R+9）（ 3） Z=（W*X）/ （R+6）（4）Z=（W-X） /5*Y ） *2解答：（1）Z=W+（Z+X）题号指令题号指令（1）Z=W+（Z+X）（ 2）Z=W-（X+6）- （R+9）MOVAX，ZMOVDX， RMOVBX，XADDDX， 9MOVCX，WMOVBX， XADDBXADDBX， 6ADCCXM

23、OVAX， WMOVZ，AXSUBAX， BXSUBAX， DXMOVZ，AX（3）Z=（W*X）/ （R+6）（ 4）Z=（W-X）/5*Y ）*2MOVDX，0MOVAX， WMOVAX，WMOVBX， XMOVBX，XSUBAX， BXMULBXMOVDX， 0PUSHAXMOVCL， 5MOVAX，RDIVCLADDAX，6MOVBX， YMOVCX，AXMULBXPOPAXMOVCL， 2DIVCXMULCLMOVZ，AXMOVZ，AXMOVZ+1，DXMOVZ+1，DX7假定 DX=11001B，CL=3，CF=1，试确定下列各条指令单独执行后DX的值。（ 1） SHRDX， 1（

24、2）SHLDL，1（ 3） SALDH， 1（4）SARDX，CL.（ 5） RORDX， CL（6）ROLDL，CL（ 7） RCRDL， 1（8）RCLDX，CL解答：题号指令执行结果（1） SHRDX，1DX=0110 0100 11011100(64DCH)（2） SHLDL，1DX=1100 1001 01110010(C972H)（3） SALDH，1DX=1001 0010 10111001(92B9H)（4） SARDX，CLDX=1111 1001 00110111(F937H)（5） RORDX，CLDX=0011 100100110111(3937H)（6） ROLDL，CLDX=1100 100111001101(C9CDH)（7） RCRDL，1DX=1100 100111011100(C9DCH)（8） RCLDX，CLDX=0100 110111001011(4DCFH)8已知 DX=1234H，AX=5678H，试分析下列程序执行后 DX、 AX 的值各是什么？该程序完成了什么功能？MOV CL，4SHLDX，CLMOV BL，AHSHLBL，CL