《微机原理与接口技术》(第四版)周何琴课后习题答案(43页).doc

-微机原理与接口技术(第四版)周何琴课后习题答案-第 43 页第1章 绪论作业1. 将下列二进制数转换成十进制数。（1）11001010B=202 （2）00111101B=61（3）01001101B=77 （4）10100100B=1643. 将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。（2）76= 100 1100B =4CH（4）134= 1000 0110B =86H4. 求下列十进制数的BCD码（1）327=11 0010 0111（BCD码）（2）1256=1 0010 0101 0110（BCD码）6. 求出下列10进制数的原码、反码和补码（2）+85 （4）-85解：85=0101 0101B原码：+85= 0101 0101B -85= 1101 0101B反码：+85= 0101 0101B -85= 1010 1010B补码：+85= 0101 0101B -85= 1010 1011B10. 画出微型计算机的基本结构框图，说明各部分的主要功能是什么？解：微型计算机的基本结构框图如下：地址总线I/O总线微处理器CPU存储器I/O接口I/O设备数据总线控制总线微处理器CPU：控制微处理器与存储器或I/O设备间的数据交换；进行算术和逻辑运算等操作；判定和控制程序流向。微处理器主要完成：（1）指令控制：从存储器中取指令，指令译码；（2）数据加工：简单的算术逻辑运算；（3）操作控制：在微处理器和存储器或者I/O之间传送数据；（4）时间控制：程序流向控制。存储器：用来存放数据和指令。I/O接口：主机和外设间的桥梁，提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等各种功能。I/O设备：输入原始数据和程序，转换成计算机能识别的信息，送入存储器去等待处理。输出运算结果。总线：连接计算机系统中各功能部件的信息通道。第2章 8086CPU作业2. 8086CPU内部由哪两部分组成？它们的大致是如何工作的?答：（1）8086CPU由指令执行部件EU和总线接口部件BIU两部分组成。（2） BIU先执行读存储器操作，从给定地址单元中取出指令，送到先进先出的指令队列中等待执行。 存储器的物理地址=CS´16+IP，在地址加法器S中形成。 EU从指令队列中取走指令，经EU控制器译码分析后，向各部件发控制命令，以完成执行指令的操作。BIU与EU是并行工作方式。 当指令队列已满，EU在执行指令，未向总线接口单元BIU申请读/写内存或I/O操作时，BIU处于空闲状态。 指令执行过程中，若需对存储器或I/O端口存取数据，EU就要求BIU去完成相应的总线周期。 5. 两个带符号数1011 0100B和1100 0111B相加，运算后各标志位的值等于多少？哪些标志位是有意义的？如果把这两个数当成无符号数，相加后哪些标志位是有意义的？解：（1）两个带符号数：不考虑CF标志 1011 0100 + 1100 0111 1 0111 1011运算后各标志位状态如下： CF=1，有进位，对于带符号数，无意义。PF=1，结果有偶数个1 AF=0，无半进位，非BCD码运算，无意义。ZF=0，结果非0 SF =0，结果为正数 OF=1，溢出（两个负数相加，结果变成了正数）（2）两个无符号数：不考虑SF和OF标志 1011 0100 + 1100 0111 1 0111 1011运算后各标志位状态如下： CF=1，有进位PF=1，结果有偶数个1 ZF=0，结果非0AF、SF、 OF无意义。20. 简要解释下列名词的意义。CPU：中央处理单元CPU （Control Processing Unit）也称微处理器，是微型计算机的核心部件，由运算器ALU、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。主要完成各种运算，负责对整机的控制。存储器：用于存储程序和数据的硬件设备。堆栈：堆栈是一种数据结构，是内部RAM的一段区域。设置堆栈的目的是用于数据的暂存，中断、子程序调用时断点和现场的保护与恢复。IP：指令指针寄存器，用于控制CPU的指令执行顺序（只存放偏移量），只能和代码段寄存器CS配合使用，可以确定当前所要取的指令的内存地址，且始终指向代码段中下一条将要读取到CPU指令队列的那条指令。顺序执行程序时，CPU每取一个指令字节，IP自动加1，指向下一个要读取的字节。SP：堆栈指针寄存器，用于指示堆栈的栈顶地址偏移量的寄存器，它决定了堆栈在内部RAM中的物理位置。只能和SS段寄存器配合使用，且始终指向堆栈的栈顶，在堆栈指令中隐含的使用它来定位栈顶数据。BP：基址指针寄存器。用于存放偏移量，通常和SS段寄存器配合使用，在间接寻址中用于定位堆栈段中的内存单元。段寄存器：由于CPU内部的寄存器都是16位的，为了能够提供20位的物理地址，8086系统中采用了存储器分段的方法。规定存储器的一个段为64KB，由段寄存器来确定存储单元的段基址，由指令提供该单元相对于相应段起始地址的16位偏移量。状态标志：表示前一步操作（如加、减等）执行以后，ALU所处的状态，后续操作可以根据这些状态标志进行判断，实现转移。控制标志：可以通过指令人为设置，用以对某一种特定的功能起控制作用（如中断屏蔽等），反映了人们对微机系统工作方式的可控制性。物理地址：存储器的实际地址，它是指CPU和存储器进行数据交换时所使用的地址。物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的，计算物理地址的表达式为：物理地址 = 段地址 × 16 + 偏移地址 逻辑地址：是在程序中使用的地址，它由段地址和偏移地 址两部分组成。逻辑地址的表示形式为“段地址：偏移地址”。 机器语言：直接用二进制编码表述的指令系统语言，通常称为机器语言，机器语言指令是计算机惟一能直接识别和执行的指令。汇编语言：便于记忆和使用，通常使用汇编语言（符号指令或指令助记符）来描述计算机的指令系统。指令：让计算机完成某种操作的命令称为指令。指令系统：一台计算机所能识别、执行的指令的集合就是它的指令系统。总线：连接计算机系统中其他主要功能部件的桥梁，是计算机系统中信息输送的枢纽，只有通过总线，计算机系统的各部件才能实现相互通信。内部总线：微处理器内部各个器件之间传送信息的通路。系统总线：微处理机机箱内的底板总线。可分为：ISA、EISA、VESA局部总线、PCI局部总线等。时钟周期：CPU时钟频率的倒数称为时钟周期，也称T状态。总线周期：BIU完成一次访问存储器或I/O端口操作所需要的时间称为总线周期。一个基本的总线周期是由4个（或4个以上）时钟周期组成的。指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期，不同指令的指令周期的长短是不同的。一个指令周期是由几个总线周期组成的。21. 要完成下列运算和控制，用什么标志判别？其值是什么？（1）比较两数是否相等？ （2）两数运算后结果是正数还是负数？ （3）两数相加后是否溢出？ （4）奇偶校验判断。（5）两数相减后比较大小。（6）中断信号能否允许？ 答：（1）比较两数是否相等：两数相减后用零标志ZF判断，ZF=1，则相等。（2）两数运算后结果是正数还是负数：用符号标志SF判断， SF=1，则结果为负数。（3）两数相加后是否溢出：用溢出标志OF判断，OF=1，则有溢出。（4）奇偶校验判断：采用偶校验方式，判定是否要补“1”？用奇偶标志PF判断，若数据结果低8位中含有偶数个“1”，则PF=1；不用补“1”。（5）两数相减后比较大小：ZF=1，两数相等。对于无符号数，CF=1，则被减数小于减数；CF=0，则被减数大于减数；ZF=1，则两数相等。对于带符号数，SFOF=1，则被减数小于减数；SFOF=0，则被减数大于减数。（6）中断信号能否允许：用中断允许标志IF判断，IF=1，则能允许可屏蔽中断。22. 说明8086系统中“最小模式”和“最大模式”两种工作方式的主要区别。最小模式（最小工作方式 ）：单微处理器系统（系统中只有一个8086微处理器），所有的总线控制信号，都是直接由8086CPU产生的，适用于规模较小的微机应用系统。当把8086的33脚MN/MX接+5V时，8086 CPU就处于最小工作方式。最大模式（最大工作方式 ）：多微处理器系统（包含有两个或多个微处理器，一个主处理器8086CPU，其他的处理器称为协处理器它们是协助主处理器工作的。 ），主要用在中等或大规模的8086系统中。当把8086的33脚MN/MX接地时， 8086 CPU就处于最大模式。第3章 作业1分别说明下列指令的源操作数和目的操作数各采用什么寻址方式。 源 目的(1)MOV AX, 2048H 立即寻址 寄存器寻址(2) MOV CL, 0FFH 立即寻址 寄存器寻址(3) MOV BX, SI 寄存器间接寻址 寄存器寻址(4) MOV 5BX, BL 寄存器寻址 寄存器相对寻址(5) MOV BP+100H, AX 寄存器寻址 寄存器相对寻址(6) MOV BX+DI, $ 立即寻址 基址变址寻址(7) MOV DX, ES:BX+SI 基址变址寻址 寄存器寻址(8) MOV VALBP+DI, DX 寄存器寻址 相对基址加变址寻址(9) IN AL, 05H I/O端口寻址（或直接寻址） 寄存器寻址(10) MOV DS, AX 寄存器寻址 寄存器寻址2 已知：DS=1000H, BX=0200H, SI=02H, 内存10200H10205H单元的内容分别为10H, 2AH, 3CH, 46H, 59H, 6BH。下列每条指令执行完后AX寄存器的内容各是什么？ AX 内容(1)MOV AX, 0200H； (AX)=0200H(2) MOV AX, 200H； (AX)=2A10H(3) MOV AX, BX ； (AX)=0200H(4) MOV AX, 3BX ； (AX)=5946H(5) MOV AX, BX+SI； (AX)=463CH(6) MOV AX, 2BX+SI ； (AX)=6B59H6指出下列指令中哪些是错误的，错在什么地方（1）MOV DL, AX 错误，源和目的操作数类型不匹配，DL是8位寄存器，AX是16位寄存器。（2）MOV 8650H, AX 错误，立即数不能作为目的操作数。（3）MOV DS, 0200H 错误，不能用立即数直接给段寄存器赋值。（4）MOV BX, 1200H 错误，不能在两个存储单元之间直接传送数据（5）MOV IP, 0FFH 错误，IP不能作目的操作数或不能用立即数直接给IP寄存器赋值。（6）MOV BX+SI+3, IP 错误，IP不能作源操作数。(7) MOV AX, BXBP 错误，基址变址寻址方式必须是一个基址寄存器与一个变址寄存器，不能两个同时为基址寄存器（BX、BP均为基址寄存器）。 (8）MOV AL, ES:BP 正确。（9）MOV DL, SIDI 错误，基址变址寻址方式必须是一个基址寄存器与一个变址寄存器，不能两个同时为变址寄存器（SI、DI均为变址寄存器）。（10）MOV AX, OFFSET 0A20H 错误，OFFSET后必须是存储单元标号地址，不能是立即数。(11) MOV AL, OFFSET TABLE 错误，操作数类型不匹配，AL为8位， TABLE为16位。（12）XCHG AL, 50H 错误，交换指令XCHG的操作数不能是立即数。（13）IN BL, 05H 错误，IN指令的目的操作数必须是累加器（14）OUT AL, 0FFEH 错误，OUT指令的源操作数必须是累加器，目的操作数为8位I/O端口地址或用DX做桥梁的16位I/O端口地址。10. 已知AX=2508H，BX=0F36H，CX=0004H，DX=1864H，求下列每条指令执行后的结果是什么？标志位CF等于什么？（1）AND AH，CL （AH）=04H CF=0（2）OR BL，30H （BL）=36H CF=0（3）NOT AX （AX）=0DAF7H CF不变（不影响CF）（4）XOR CX，0FFF0H （CX）=0FFF4H CF=0（5）TEST DH，0FH （DH）=18H CF=0（6）CMP CX，00H （CX）=0004H CF=0（7）SHR DX，CL （DX）=0186H CF=0（8）SAR AL，1 （AL）=04H CF=0（9）SHL BH，CL （BH）=0F0H CF=0（10）SAL AX，1 （AX）=4A10H CF=0（11）RCL BX，1 CF=1,（BX）=1E6DH, CF=0,（BX）=1E6CH CF=0（12）ROR DX，CL （DX）=4186H CF=011. 假设数据定义如下： DATA SEGMENT STRING DB The Personal Computer & TV DATA ENDS试用字符串操作指令编程完成以下功能：（1）把该字符串传送到附加段中偏移地址为GET_CHAR开始的内存单元中。解：程序段如下： LEA SI，STRING ；置源串偏移地址 LEA DI，GET_CHAR ；置目的串偏移地址 MOV CX，26 ；置串长度 CLD ；方向标志复位 REP MOVSB ；字符串传送12编程将AX寄存器中的内容以相反的次序传送到DX寄存器中，并要求AX中的内容不被破坏，然后统计DX寄存器中1的个数是多少。解：将AX的内容用ROR循环右移，16次之后AX的内容不变（如果用算术/逻辑右移SHL/SAL，则AX的内容破坏，需要用堆栈PUSHU AX/POP AX保护），其最低位移入CF中，再使用RCL循环左移将CF中的值移入DX中。并且，如果CF的值为1，则将BL加1。MOV CX, 16XOR BL, BLLP1: ROR AX, 1JNC LP2INC BLLP2: RCL DX,1LOOP LP1HLT调试程序：STACK SEGMENT STACKDB 100 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENT BUF DW 12 BUF1 DW 100 DUP (?) DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: PUSH DSMOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AX,1234H MOV CX, 16 XOR BL, BLLP1: ROR AX, 1 JNC LP2 INC BLLP2: RCL DX,1 LOOP LP1 HLTCODE ENDSEND START15. 某班有七个同学的英语成绩低于80分，分数存在ARRAY数组中，试编程完成以下工作：给每人加5分，结果存到NEW数组中.解： STACK SEGMENT STACKDB 100 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENT ARRAY DB 7 DUP(?)NEW DB 7 DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: MOV CX, 7 MOV BX, 0LP1: MOV AL, ARRAYBX ADD AL, 05H DAA MOV NEWBXI, AL INC BX LOOP LP1 HLTCODE ENDSEND START调试程序：STACK SEGMENT STACKDB 100 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENT ARRAY DB 65H,76H,78H,54H,90H,85H,68H NEW DB 7 DUP(?) BUF1 DW 100 DUP (?) DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: PUSH DSMOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX, 7 MOV BX, 0LP1: MOV AL, ARRAYBX ADD AL, 05H DAA MOV NEWBXI, AL INC BX LOOP LP1 HLTCODE ENDSEND START某班有七个同学的英语成绩低于80分，分数存在ARRAY数组中，试编程完成以下工作：（1）给每人加5分，结果存到NEW数组中（2）把总分存到SUM单元中（3）把平均分存到AVERAGE单元中解：STACK SEGMENT STACKDB 100 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENT ARRAY DB 7 DUP(?)NEW DB 7 DUP(?)SUM DW 0AVG DB 0DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: MOV CX, 7 MOV SI, 0 MOV SUM, 0 MOV AH, 0LP1: MOV AL, ARRAYSI ADD AL, 05H DAA MOV NEWSI, AL ADD AL ,SUM DAA MOV SUM,AL ADC AH, 0 DAA MOV SUM+1, AH INC SI LOOP LP1 MOV AX, SUM MOV BL,07H DIV BL MOV AVG, AL HLTCODE ENDSEND START调试程序：STACK SEGMENT STACKDB 100 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENT ARRAY DB 65H,76H,78H,54H,90H,85H,68H NEW DB 7 DUP(?) SUM DB 00H,00H AVG DB 0 BUF1 DW 100 DUP (?) DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: PUSH DSMOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX, 7 MOV SI, 0 MOV SUM, 0 MOV AH, 0LP1: MOV AL, ARRAYSI ADD AL, 05H DAA MOV NEWSI, AL ADD AL , SUM DAA MOV SUM,AL ADC AH, 0 MOV SUM+1, AH INC SI LOOP LP1 MOV AL, SUM MOV AH,SUM+1 MOV BL,07H DIV BL MOV AVG, AL HLTCODE ENDSEND START13. 设CS=1200H, IP=0100H, SS=5000H, SP=0400H, DS=2000H, SI=3000H, BX=0300H, (20300H)=4800H, (20302H)=00FFH, TABLE=0500H, PROG_N标号的地址为1200:0278 H，PROG_F标号的地址为3400:0ABCH。说明下列每条指令执行完后，程序分别转移到何处执行？JMP指令(1)JMP PROG_N 段内直接近转移，目的地址为1200H:0278H(或12278H)(2)JMP BX 段内寄存器间接转移，目的地址为1200H:0300H(或12300H) (3)JMP BX 物理地址DS×10H+BX=2000H×10H+0300H=20300H (20300H)=4800HIP 段内存储器间接转移，目的地址为1200H:4800H(或16800H)(4)JMP FAR PROG_F 段间直接转移，目的地址为3400H:0ABCH(或34ABCH)(5)JMP DWORD PTRBX 物理地址DS×10H+BX=2000H×10H+0300H=20300H (20300H)=4800HIP, (20302H)=00FFHCS 段间存储器间接转移，目的地址为00FFH:4800H(或057F0H) JMP改为CALL后，目的地址与JMP相同。 (1)CALL PROG_N 段内直接调用，3字节指令，目的地址为1200H:0278H(或12278H)，0103H入栈，SP=03FEH (2)CALL BX 段内寄存器间接调用，2字节指令，目的地址为1200H:0300H(或12300H) ，0102H入栈，SP=03FEH (3)CALL BX 段内存储器间接调用，2字节指令，目的地址为1200H:4800H(或16800H)，0102H入栈，SP=03FEH (4)CALL FAR PROG_F 段间直接调用，5字节指令，目的地址为3400H:0ABCH(或34ABCH)，1200H和0105H分别入栈，SP=03FCH (5)CALL DWORD PTRBX 段间间接调用，2字节指令，目的地址为00FFH:4800H(或057F0H)，1200H和0102H分别入栈，SP=03FCH部分调试程序：STACK SEGMENT STACKDB 100 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENT BUF DW 12 BUF1 DW 100 DUP (?) ORG 300H DB 00H,48H,0FFH,00H DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: PUSH DSMOV AX,DATA MOV DS,AX MOV BX,0300H CALL PROG_N CALL BX CALL BX ORG 0278 PROG_N:RET ORG 0300H RET ORG 4800H RET HLTCODE ENDSEND START14. 如在下列程序段的括号中分别填入以下指令：（1）LOOP NEXT(2) LOOPE NEXT(3) LOOPNE NEXT试说明在这三种情况下，程序段执行完后，AX, BX, CX, DX寄存器的内容分别是什么START: MOV AX, 01H MOV BX, 02H MOV DX, 03H MOV CX, 04HNEXT: INC AX ADD BX, AX SHR DX, 1解： LOOP过程： AX BX CXDX初始值01H02H 04H 03 H循环1次02H04H 03H 01H循环2次03H 07H 02H 00H循环3次04H0BH01H00H循环4次05H10H00H00H结果： AX BX CXDX(1)05H10H00H00H(2)02H04H03H01H执行一次，ZF=0，退出循环。(3)03H07H02H00H执行两次，ZF=1，退出循环。20. 设8086CPU的时钟频率为5MHz，请编写延时5ms的子程序。解：微机的主频率为5MHz 则：时钟周期=主频率的倒数=1/（5×10-6）=0.2µs延时5ms需要的时钟周期数= 5ms/ 0.2µs=25000延时子程序如下：DELAY5：MOV CX，N 4 DLY1：NOP 3 ×N LOOP DLY1 17 ×（N-1）+ 5 RET 16 应该有25000=4+ 3 ×N+ 17 ×（N-1）+ 5+16，才能实现要求的延时。则： N=1250=04E2H延时子程为：DELAY5：MOV CX，04E2H DLY1：NOP LOOP DLY1 RET第4章作业P1535. 阅读下列程序，说明每条指令执行后的结果是什么？X1 DB 65H, 78HX2 DW 06FFH, 5200HX3 DD ?GO: MOV AL, TYPE X1 MOV BL, TYPE X2 MOV CL, TYPE X3MOV AH, TYPE GO MOV BH, SIZE X2MOV CH, LENGTH X3解：（1）前三条语句的功能是设置数据于数据段中，从数据段偏移地址0000H开始存放。变量偏移地址数据X10000H65H0001H78HX20002HFFH0003H06H0004H78H0005H00HX30006H随机数0007H随机数0008H随机数0009H随机数程序汇编后结果如下：六条程序执行结果如下：（AL）=01H；设置变量类型属性，字节数（BL）=02H；设置变量类型属性，字节数（CL）=04H；设置变量类型属性，字节数（AH）=0FFH；设置GO显示类型，近标号，为-1，补码表示（BH）=02H；设置数据类型，无DUP时，返回数据类型的字节数 （CH）=01H；无DUP时，返回1。程序执行后结果如下： 调试程序如下：STACK SEGMENT STACK DB 100 DUP(?) STACK ENDSDATA SEGMENT X1 DB 65H, 78H X2 DW 06FFH, 5200H X3 DD ?DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: PUSH DS MOV AX,DATA MOV DS,AXGO: MOV AL, TYPE X1 MOV BL, TYPE X2 MOV CL, TYPE X3 MOV AH, TYPE GO MOV BH, SIZE X2 MOV CH, LENGTH X3 POP DS HLTCODE ENDS END START6. 画出示意图，说明下列变量在内存中如何让存放？A1 DB 12H, 34HA2 DB Right.A3 DW 5678HA4 DB 3 DUP(?)（1）设置数据于数据段中，从数据段偏移地址0000H开始存放。变量偏移地址数据A10000H12H0001H34HA20002H52H0003H69H0004H67H0005H68H0006H74H0007H2EHA30008H78H0009H56HA4000AH随机数000BH随机数000CH随机数调试程序如下：STACK SEGMENT STACK DB 100 DUP(?) STACK ENDSDATA SEGMENT A1 DB 12H, 34H A2 DB 'Right.' A3 DW 5678H A4 DB 3 DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: PUSH DS MOV AX,DATA MOV DS,AX POP DS HLTCODE ENDS END START程序汇编后结果如下：12. 编程实现，从键盘输入一个十进制数09，查表求键入数字的七段代码（共阳极LED显示器的段码），存入DL中，并在键入数字之前，显示提示信息“Please input a number(09):”。解：STACK SEGMENT STACKDB 100 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENT TABLE DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H, 92H, 82H, 0F8H, 80H, 90H BUF DB 'Please input one number(09):',0DH,0AH,'$'DATA ENDSCODESEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK,ES:DATASTART: PUSH DS MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET B