《微机原理与接口技术》第二版习题解析和实验指导Word格式文档下载.docx

1、2.3 简述8086 CPU的寄存器组织。（1）通用寄存器:通用寄存器又称数据寄存器,既可作为16位数据寄存器使用,也可作为两个8位数据寄存器使用。当用作16位时,称为AX、BX、CX、DX。当用作8位时,AH、BH、CH、DH存放高字节,AL、BL、CL、DL存放低字节,并且可独立寻址。这样,4个16位寄存器就可当作8个8位寄存器来使用。（2）段寄存器:段寄存器共有4个CS、DS、SS、ES。代码段寄存器CS表示当前使用的指令代码可以从该段寄存器指定的存储器段中取得,相应的偏移值则由IP提供;堆栈段寄存器SS指定当前堆栈的起始地址;数据段寄存器DS指示当前程序使用的数据所存放段的起始地址;附

2、加段寄存器ES则指出当前程序使用附加段地址的起始位置,该段一般用来存放原始数据或运算结果。（3）指针和变址寄存器:堆栈指针SP用以指出在堆栈段中当前栈顶的地址。入栈（PUSH）和出栈（POP）指令由SP给出栈顶的偏移地址。基址指针BP指出要处理的数据在堆栈段中的基地址,故称为基址指针寄存器。变址寄存器SI和DI用来存放当前数据段中某个单元的偏移量。（4）指令指针与标志寄存器:指令指针IP的功能跟Z80 CPU中的程序计数器PC的功能类似。正常运行时,IP中存放的是BIU要取的下一条指令的偏移地址。它具有自动加1功能,每当执行一次取指令操作时,它将自动加1,使它指向要取的下一内存单元,每取一个字

3、节后IP内容加1,而取一个字后IP内容则加2。某些指令可使IP值改变,某些指令还可使IP值压入堆栈或从堆栈中弹出。标志寄存器FLAGS是16位的寄存器,8086共使用了9个有效位,标志寄存器格式如图2.5所示。其中的6位是状态标志位,3位为控制标志位。状态标志位是当一些指令执行后,表征所产生数据的一些特征。而控制标志位则可以由程序写入,以达到控制处理机状态或程序执行方式的表征。2.4 试述8086 CPU标志寄存器各位的含义与作用。（1） 6个状态标志位的功能分别叙述如下:CF（Carry Flag）进位标志位。当执行一个加法（或减法）运算,使最高位产生进位（或借位）时,CF为1;否则为0。P

4、F（Parity Flag）奇偶标志位。该标志位反映运算结果中1的个数是偶数还是奇数。当指令执行结果的低8位中含有偶数个1时,PF=1;否则PF=0。AF（Auxiliary carry Flag）辅助进位标志位。当执行一个加法（或减法）运算,使结果的低4位向高4位有进位（或借位）时,AF=1;否则AF=0。ZF（Zero Flag）零标志位。若当前的运算结果为零,ZF=1;否则ZF=0。SF（Sign Flag）符号标志位。它和运算结果的最高位相同。OF（Overflow Flag）溢出标志位。当补码运算有溢出时,OF=1;否则OF=0。（2） 3个控制标志位用来控制CPU的操作,由指令进行

5、置位和复位。DF（Direction Flag）方向标志位。它用以指定字符串处理时的方向,当该位置“1”时,字符串以递减顺序处理,即地址以从高到低顺序递减。反之,则以递增顺序处理。IF（Interrupt enable Flag）中断允许标志位。它用来控制8086是否允许接收外部中断请求。若IF=1,8086能响应外部中断,反之则不响应外部中断。注意:IF的状态不影响非屏蔽中断请求（NMI）和CPU内部中断请求。TF（Trap Flag）跟踪标志位。它是为调试程序而设定的陷阱控制位。当该位置“1”时, 8086 CPU处于单步状态,此时CPU每执行完一条指令就自动产生一次内部中断。当该位复位后

6、,CPU恢复正常工作。2.5 8086中,存储器为什么采用分段管理?8086/8088的地址总线宽度为20位,其最大寻址空间是1MB。而其他微处理器则在实模式下只能访问前1 MB的存储器地址。实际上,实模式就是为8086/8088而设计的工作方式,它要解决在16位字长的机器里怎么提供20位地址的问题,而解决的办法是采用存储器地址分段的方法。程序员在编制程序时要把存储器划分成段,在每个段内地址空间是线性增长的。每个段的大小可达64KB,这样段内地址可以用16位表示。存储器分段的方法虽然给程序设计带来一定的麻烦,但这种方法可以扩大存储空间,而且对于程序的再定位也是很方便的。2.6 什么是逻辑地址?

7、什么是物理地址?如何由逻辑地址计算物理地址?物理地址:完成存储器单元或I/O端口寻址的实际地址成为物理地址,CPU型号不同其物理地址也不同。物理地址是指CPU和存储器进行数据交换时实际所使用的地址,而逻辑地址是程序使用的地址。物理地址由两部分组成:段基址（段起始地址高16位）和偏移地址。前者由段寄存器给出,后者是指存储单元所在的位置离段起始地址的偏移距离。当CPU寻址某个存储单元时,先将段寄存器的内容左移4位,然后加上指令中提供的16位偏移地址而形成20位物理地址。在取指令时,CPU自动选择代码段寄存器CS,左移4位后,加上指令提供的16位偏移地址,计算出要取指令的物理地址。堆栈操作时,CPU

8、自动选择堆栈段寄存器SS,将其内容左移4位后,加上指令提供的16位偏移地址,计算出栈顶单元的物理地址。每当存取操作数时,CPU会自动选择数据段寄存器（或附加段寄存器ES）,将段基值左移4位后加上16位偏移地址,得到操作数在内存的物理地址。2.9 在80x86微机的输入/输出指令中,I/O端号通常是由DX寄存器提供的,但有时也可以在指令中直接指定00H0FFH的端口号。试问可直接由指令指定的I/O端口数是多少?由于在80x86的输入/输出指令中,可以直接在00H0FFH指定,所以直接由指令指定的I/O端口数是256。3.1 指令分成几部分?每部分的作用是什么?每条指令由两部分组成:操作码字段和地

9、址码字段。操作码字段:用来说明该指令所要完成的操作。地址码字段:用来描述该指令的操作对象。一般是直接给出操作数,或者给出操作数存放的寄存器编号,或者给出操作数存放的存储单元的地址或有关地址的信息。3.2 指出下列MOV指令的源操作数的寻址方式:MOV AX,1234HMOV AX,BXMOV AX,BXMOV AX,TABLE;TABLE ;TABLE是一个变量名MOV AX,1234HMOV AX,BX+1234HMOV AX,BPSIMOV AX,BX+SI-1234HMOV AX,1234H 立即寻址MOV AX,BX 寄存器寻址MOV AX,BX 寄存器间接寻址MOV AX,TABLE

10、 ;TABLE是一个变量名直接寻址方式MOV AX,1234H 直接寻址方式MOV AX,BX+1234H 寄存器相对寻址MOV AX,BPSI 基址变址寻址MOV AX,BX+SI-1234H 相对地址变址寻址3.3 设:（DS）=2000H,（BX）=0100H,（SS）=1000H,（BP）=0010H,TABLE的物理地址为2000AH,（SI）=0002H。求下列每条指令源操作数的存储单元地址: MOV AX,1234HMOV AX,TABLEBXMOV AX,BP存储单元地址:（DS）10H + EA =2000H10H+1234H=21234H10H +（BX）=2000H10H

11、+0100H=20100H10H+EA=2000H10H+0100H+000AH=2010AH（SS）10H+EA=1000H10H+0010H=10010H储单元地址:10H+0010H+0002H =10012H3.4 设ARRAY是字数组的首地址,写出将第5个字元素取出送AX寄存器的指令,要求使用以下几种寻址方式:直接寻址寄存器间接寻址寄存器相对寻址基址变址寻址（1）直接寻址（2）寄存器间接寻址（3）寄存器相对寻址（4）基址变址寻址MOV AX, ARRAY+8 MOV BX, ARRAY+8 MOV BX, 8 LEA BX, ARRAYMOV AX, BX MOV AX, ARRAY

12、BX MOV SI, 8MOV AX,BX+SI3.7 设当前（CS）=2000H,（IP）=2000H,标号NEXT定义在当前代码段偏移地址是0100H 处,（DS）=1000H,（BX）=1000H,（11000H）=00H,（11001H）=30H,数据段定义的字变量ARRAY的内容为1000H,试写出下列转移指令的目标转移地址 JMP NEAR PTR JMP BX JMP WORD PTR ARRAY JMP NEAR PTR 此转移指令的目标转移地址为:20100H JMP BX 此转移指令的目标转移地址为:21000H JMP WORD PTR ARRAY 此转移指令的目标转移地

13、址为:23000H 3.8 设当前（CS ）=2000H ,（IP ）=2000H ,标号NEXT 定义在3000H :1000H 处。当前（DS ）=1000H ,（BX ）=1000H ,（11000H ）=00H ,（11001H ）=03H ,（11002H ）=00H ,（11003H ）=30H ,数据段定义的字变量ARRAY 的内容为0300H ,（ARRAY+2）=3000H ,试写出下列转移指令的目标转移地址: JMP FAR PTR NEXT JMP DWORD ARRAY 【解】: JMP FAR PTR NEXT 此转移指令的目标转移地址为:31000H JMP DWORD ARRAY 此转移指令的目标转移地址为:30300H 3.9 下列每组指令有何区别?（1） MOV AX ,1234H MOV AX ,1234H （2） MOV AX ,TABLE MOV AX ,TABLE （3） MOV AX ,TABLE LEA AX ,TALBE （4）