(完整版)六、八、九章习题答案.pdf

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1、Chapter6 习题解答 6.4 某计算机系统有 8 个 I/O 接口芯片，每个接口芯片占用 8 个端口地址。若起始地址为 9000H，8 个接口芯片的地址连续分布，用 74LS138 作为译码器，试画出端口译码电路图，并说明每个芯片的端口地址范围。接口编号 A15A6 A5 A4 A3 A2A0 地址空间 1 1001000000 0 0 0 000111 9000H9007H 2 0 0 1 000111 9008H900FH 3 0 1 0 000111 9010H9017H 4 0 1 1 000111 9018H901FH 5 1 0 0 000111 9020H9027H 6 1

2、 0 1 000111 9028H902FH 7 1 1 0 000111 9030H9037H 8 1 1 1 000111 9038H903FH 6.6 CPU与I/O设备之间的数据传送有哪几种方式？每种工作方式的特点是什么？各适用于什么场合？无条件控制（同步控制）：特点：方式简单，CPU 随时可无条件读/写数据，无法保证数据总是有效，适用面窄。适用于外设数据变化缓慢，操作时间固定，可以被认为始终处于就绪状态。条件控制（查询控制）：特点：CPU 主动，外设被动，执行 I/O 操作时 CPU 总要先查询外设状态；若传输条件不满足时，CPU 等待直到条件满足。解决了 CPU 与外设间的同步问题

3、，可靠性高，但 CPU 利用率低，低优先级外设可能无法及时得到响应。适用于 CPU 不太忙，传送速度不高的场合。中断方式：特点：CPU 在执行现行程序时为处理一些紧急发出的情况，暂时停止当前程序，转而对该紧急事件进行处理，并在处理完后返回正常程序。CPU 利用率高，外设具有申请 CPU 中断的主动权，可以实现实时故障处理，实时响应外设的处理，但中断服务需要保护断点（占用存储空间，降低速度）。适用于 CPU 的任务较忙，传送速度要求不高的场合，A5A4A3 接口2 接口 8 接口 1 Y7 .Y1 Y0 A2A0 C B A EN A15 A14 A7 A6 尤其适用实时控制中紧急事件的处理。D

4、MA 控制：特点：数据不通过 CPU，而由 DMAC 直接完成存储单元或 I/O 端口之间的数据传送。接口电路复杂，硬件开销大，大批量数据传送速度极快。适用于存储器与存储器之间，存储器与外设之间的大批量数据传送的场合。通道方式：特点：以程序方式进行 I/O 管理，可直接访问主存储器，不需 CPU 干预，可通过通道程序实现除数据传输外的其他操作。6.7 常用的中断优先级的管理方式有哪几种？分别有哪些优缺点？软件查询：方法简单，实现起来较容易，效率低。硬件排序：占用硬件资源，效率较高。中断控制芯片：成本较高，效率很高。6.8 在微机与外设的几种输入/输出方式中，便于 CPU 处理随机事件和提高工作

5、效率的 I/O方式是哪一种？数据传输速率最快的是哪一种？便于 CPU 处理随机事件和提高工作效率的是中断方式，数据传输速率最快的是 DMA 控制方式。Chapter8 习题解答 8.2 指出下列指令操作数的寻址方式。1)MOVE R1，R2 寄存器直接寻址 2)SUBS R0，R0,#2 立即寻址 3)SWP R1，R1，R2 寄存器间接寻址 4)STR R1，R0，#-4!基址变址寻址 5)LDMFD SP!,R1R4，LR 多寄存器直接寻址 6)ANDS R0，R0，R1，LSL R2 寄存器移位寻址 7)STMIA R1!,R2R5，R8 多寄存器直接寻址 8)BL AGAIN 相对寻址

6、 83 ARM 指令中的第二操作数有哪几种表示形式？举例说明。第二源操作数有三类表示形式，分别是：1)立即数方式（#imm）#imm 是一个无符号的 32 位数值变量，例如 0 x104 2)寄存器方式（Rm）Rm 是存储第二源操作数的寄存器，例如 R3 表示 R3 寄存器 3)寄存器移位方式（Shifter_operand）例如 R3，ASR#2 表示 R3 地址右移 2 后寄存器中的值 8.4 判断下列指令的正误，并说明理由。1)ADD R1，R2，#4!错误，#4 是立即数寻址，不是寄存器寻址，所以不能使用“！”来对寄存器值更新。2)LDMFD R13!，R2，R4 正确 3)LDR R

7、1，R3!错误，这是零偏移形式，无需使用“！”4)MVN R5，#0 x2F100 正确 5)SBC R15，R6，LSR R4 错误，没有指明对那个地址进行移位（LSR）6)MUL R2，R2，R5 正确 7)MSR CPSR,#0 x001 正确 8)LDRB PC,R3 正确 85 对下列各指令组写出运算指令执行的条件。1)CMP R0，R1 ADDHI R1，R1，#1 HI：如果 R0 中的无符号数R1 中的无符号数则执行 ADD指令。2)CMP R1，R2 SUBMI R2，R2，#0 x08 MI:表示如果 R1 寄存器中的值小于 R2 寄存器中的值，则执行 SUB 指令。8.7

8、 指出 MOV 指令与 LDR 加载指令的区别及用途。ARM 是 RISC 结构，数据从内存到 CPU 之间的移动只能通过 L/S 指令来完成，也就是 LDR/STR 指令。比如想把数据从内存中某处读取到寄存器中，只能使用 ldr 比如：LDR R0,0 x12345678 就是把 0 x12345678 这个地址中的值存放到 R0 中。而 MOV 不能这样用，MOV 只能在寄存器之间移动数据，或者把立即数移动到寄存器中，这个是和 x86这种 CISC 架构的芯片区别最大的地方。x86 中没有 LDR 这种指令，因为 x86 的MOV 指令可以将数据从内存中移动到寄存器中。8.8 写一段代码判

9、断 R1 的值是否大于 0 x30,是则将 R1 减去 0 x30.CMP R1,0 x30 SUBGT R1,R1,0 x30 8.9 ARM 处理器中支持哪几种堆栈?画出每种堆栈操作的示意图。ARM 支持的四种堆栈类型：1.满递增（FA）：堆栈向上增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。2.空递增（EA）：堆栈向上增长，堆栈指针指向堆栈上的第一个空位置。栈底数据 堆栈数据 堆栈数据 堆栈数据 栈顶数据 堆 栈生 长方向 指针 存储器地址 0 xA0000004 0 xA0000008 0 xA000000C 0 xA0000010 0 xA0000014 栈底数据 堆栈数据 堆栈数据

10、堆栈数据 空闲 堆 栈生 长方向 存储器地址 0 xA0000004 0 xA0000008 0 xA000000C 0 xA0000010 0 xA0000014 3.满递减（FD）：堆栈向下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。4.空递减（ED）：堆栈向下增长，堆栈指针向堆栈下的第一个空位置。Chapter9 习题解答 9.5 编写一个程序段，当寄存器 r3 中数据大于 r2 中的数据时，将 r2 中的数据加 10 存入寄存器 r3；否则将 r2 中的数据加 100 存入寄存器 r3，并把这个程序段定义成一个代码段。AREA ADDITION，CODE，READONLY ENTRY

11、Loop CMP R3,R2 BHI GREATER ADD R3,R2,#100 B STOP GREATER ADD R3,R2,#10 STOP END 9.8 试编写一个循环程序，实现从 0 开始 10 个偶数的累加。空闲 堆顶数据 堆栈数据 堆栈数据 堆底数据 堆栈生长方向 指针 存储器地址 0 xA0000004 0 xA0000008 0 xA000000C 0 xA0000010 0 xA0000014 栈顶数据 堆栈数据 堆栈数据 堆栈数据 栈底数据 存储器地址 0 xA0000004 0 xA0000008 0 xA000000C 0 xA0000010 0 xA00000

12、14 堆栈生长方向 指针 指针 AREA Foud，CODE，READONLY ENTRY MOV R0，#0 ；存放累加和 MOV R1，#0 ；存放加数 MOV R2，#9 ；累加次数 Loop ADD R1,R1,#2 ADD R0,R0,R1 SUB R2,R1,#1 ；调整累加次数 BNE Loop Stop END 9.15 阅读程序，说明如下程序完成的功能。llsearch CMP R0,#0 LDRNEB R2,R0 CMPNE R1,R2 LDRNE R0,R0,#4 BNE llsearch MOV PC,LR 若 R00，则将 R0 指向的字节数据读入 R2；若 R00

13、且 R1R2，则将 R0+4 指向的双字数据存入 R0 中；循环，直至 R0=R2 退出子程序。9.16 阅读程序，说明如下程序完成的功能。strcmp LDRB R2,R0,#1 LDRB R3,R1,#1 CMP R2,#0 CMPNE R3,#0 BEQ return CMP R2,R3 BEQ strcmp return SUB R0,R2,R3 MOV PC,LR R0 指向数据串 S1（的前一个字节单元），R1 指向数据串 S2（的前一个字节单元）；依次比较字符串 S1、S2 中的字符，直至任一字符串结束；将 S1,S2 第一个不同字符（或最后一个字符）的差存入 R0 并返回；9.

14、17 阅读程序，说明如下程序完成的功能。CMP R0,#maxindex LDRLO PC,PC,R0,LSL#2 B IndexOutOfRange DCD Handler0 DCD Handler1 DCD Handler2 DCD Handler3 实现子程序散转：若 R0 在有效范围内（小于#maxindex）则跳转到 Hander03 所指的子程序之一。9.18 阅读程序，说明如下程序完成的功能。loop LDMIA R12!,(R0-R11)STMIA R13!,(R0-R11)CMP R12,R14 BLO loop 将 R12 开始向大地址方向所指的 12 个数据压入向上生成的

15、堆栈（R13 开始向大地址方向所指的 12 个单元）中；比较 R12 和 R14 的值，若 R12 小于 R14 则循环，否则退出程序；9.19 分别编写一个主程序和子程序，实现主程序对子程序的调用。要求子程序完成两个数的加法运算功能；主程序完成对变量的初始化赋值后调用子程序，实现两个数的加法运算。按照如下两种方式来完成程序设计。(1)主程序采用 C 语言程序，子程序采用汇编语言程序设计；(2)主程序采用汇编语言程序，子程序采用 C 语言程序设计。(1)extern int myadd(int a,int b)int main()int a=1,b=2,c;c=myadd(a,b);AREA myadd,CODE,READONLY EXPORT myadd myadd ADD R0,R0,R1 MOV PC,LR END (2)IMPROT myadd AERA Example,CODE,READONLY ENTRY MOV R0,#1 MOV R1,#2 BL myadd MOV R3,R0 END int myadd(int a,int b)return(a+b);