2022年微机原理第二章习题答案 .pdf

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1、1 1. 8086CPU内部由哪两部分组成？它们的主要功能? 8086CPU 由指令执行部件 EU和总线接口部件BIU两部分组成。EU完成指令译码和指令执行的工作，BIU 是 CPU与外部（存储器和I/O 口）的接口，它提供了 16 位双向数据总线和20 位地址总线， 完成所有的外部总线操作。具有地址形成、取指令、指令排队、读/ 写操作数、总线控制等功能。2.8080CPU中有哪些寄存器？各有什么用途？答：8086CPU的寄存器有通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄存器、指令指针寄存器及标志位寄存器PSW 。4 个 16 位通用寄存器，它们分别是AX ，BX ，CX ，DX ，用以存放 16位

2、数据或地址。也可分为8 个 8 位寄存器来使用，低8 位是 AL、BL、CL 、DL ，高 8 位是AH 、BH 、CH 、DH ，只能存放 8 位数据，不能存放地址。指针和变址寄存器存放的内容是某一段内地址偏移量，用来形成操作数地址，主要在堆栈操作和变址运算中使用。段寄存器给出相应逻辑段的首地址，称为“段基址”。段基址与段内偏移地址结合形成 20 位物理地址。指令指针寄存器用来存放将要执行的下一条指令在现行代码中的偏移地址。16 位标志寄存器 PSW 用来存放运算结果的特征， 常用作后续条件转移指令的转移控制条件。3.8086CPU与 8088CPU 的主要区别是什么？答：（1）8086 的

3、指令队列是 6 字节， 8088是 4字节；（2）8088与外部交换数据的总线宽度是8 位，所以，对 16 位数的存储器读/ 写需要 2 个总线周期， 8086是 16位；（3）8088外部数据总线只有8 条，所以分时复用的地址 / 数据总线为7AD0AD；（4）8088 中，用IO/M信号代替M/IO；（5）8088 中，不需要BHE信号。4. 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

4、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） ，只名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 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

5、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地址， 由指令提供该单元相对于相应段起始地址的1

6、6 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：指令系统是一套控制计算机执行操作的编码，通

7、常称为机器语言，机器语言指令是计算机惟一能识别和执行的指令。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

8、：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。5. 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？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）采用偶校验方式，判定是否要补“1”？用奇偶标志 PF判断，数

9、据结名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 果低 8 位中含有偶数个“ 1”时， PF=1 ；不用补“ 1” 。（5） 两数相减后比较大小。 用进位标志 CF判断，CF=1 ， 则被减数小于减数。（6）中断信号能否允许？用中断允许标志IF 判断， CF=1 ，则能允许中断。6、8086系统中存储器采用什么结构？用什么信号来选中存储体？8086存储器采用分体式结构：偶地址存储体和奇地址存储体，各为512k。用 A0和

10、BHE来选择存储体。当A0=0时，访问偶地址存储体；当BHE=0时，访问奇地址存储体；当A0=0 ，BHE=0 时，访问两个存储体。7、用伪指令 DB在存储器中存储 ASCII 码字符串 What time is it 。并画出内存分配图。答：STRING ：DB What time is it内存分配如下：STRING 57H W STRING+1 68H h 61H a 74H t 20H 空格74H t 69H i 6DH m 65H e 20H 空格69H i 73H s 20H 空格74H i STRING+15 3FH t 8、用伪指令将下列16 位十六进制数存储在存储器中，并画出

11、内存分配图。（1）1234H （2）A122H （3）B100H 答：DATA:DW 1234H ,A122H ,B100H 内存分配如下：DATA 34H DATA+1 12H DATA+2 22H DATA+3 A1H DATA+4 00 DATA+5 B1H DATA+6 3FH 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 9 答：（1）10000H1FFFFH （2）12340H2233FH （3）23000H3

12、2FFFH （4）E0000HEFFFFH （5）AB000HBAFFFH 10. 在实模式下对下列CS ：IP 组合，求出要执行的下一条指令的存储地址。（a）CS ：IP=1000H：2000H=12000H （d）CS ：IP=3456H：AB09H=3F069H 11 答：（1）12000H （2）26200H （3）A1000H （4）2CA00H 12 答：物理地址：35000H35800H。入栈 10 个字节后 SP 为7F6H。再出栈 6 个字节后SP 为7FCH。14 答：代码段首地址：31FF0H；当前指令地址：320F0H 数据段首地址：10E400H 堆栈段栈首地址：21

13、F00H；堆栈段栈顶地址：31EEEH 附加段首地址：10F40H 状态标志均为0。15. 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

14、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。16 答：因为 8086 的地址和数据引脚分时复用，要保证稳定输出地址信号，必须使用地址锁存器。使用三片 8282，其中OE 接地， STB 与CPU 的ALE 相连；前 2 片8282 的DI0DI7 分别与 CPU 的AD0AD15 相连，第三片8282 的DI0DI3 分别与 CPU 的AD16AD19 相连， DI4 与 CPU 的HBE 相连。16. 8086 系统中为什么要用地址锁存器？8282 地址锁存器与 CPU如何连接？由于 8086CPU 引脚的限制，其地址线和数据线分

15、时复用一组总线，所以要加入地址锁存器，先锁存地址，使其在读/ 写总线周期内地址稳定。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 8282与 8086CPU 连接时，作为 8086外部地址锁存器，8086有 20 条地址线，加上高 8 位数据允许引脚 BHE ，共 21 条线，需要 3 片 8282。8282的输入与 8086的地址线 A19-A16 、AD15-AD0 和 BHE相连，输出即为8086 系统的地址线A0-

16、A19 和 BHE ；8282的 STB接 8086的 ALE ，8282的 OE接地，直接数据输出允许。18. 什么是总线周期？ CPU在读/ 写总线周期中，数据在哪个机器周期状态出现在数据总线上？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 T 组成的。在总线周期的第三个时钟周期T3内，高 4 位总线仍然输出状态信息，低16位总线上出现的是数据信号。读-存储器或I/O端口的数据送到总线上，写-CPU 的数据送到总线上。20 答： FFFF0H 21. 8086CPU的最小模式系统配置包括哪几个部分？MN/MX 端

17、接+5V，决定了 CPU 的工作模式为最小模式。8086CPU 的最小模式系统配置包括：一片8284A ，作为时钟信号发生器；三片 8282 或 74LS273 ，用来作为地址信号的锁存器；当系统中所连的存储器和外设端口较多时， 需要增加数据总线的驱动能力时，需用 2 片 8286/8287 作为总线收发器。 8286输入与输出同相， 8287 输入与输出反相，其余功能相同。画出 8086 系统最小模式与最大模式系统配置电路图1. 8086 系统最小模式系统配置电路图如左下图所示。系统最大模式系统配置电路图如右上图所示。端口操作所需要的时间称为一个总线周期。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -