微機(jī)原理與接口技術(shù)(第三版)課本習(xí)題答案培訓(xùn)課件

1、此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除第二章 8086 體系結(jié)構(gòu)與 80x86CPU1. 8086CPU由哪兩部分構(gòu)成？它們的主要功能是什么？答：8086CPU由兩部分組成：指令執(zhí)行部件(EU, Executio n Un it)和總線接 口部件(BIU，Bus In terface Un it)。指令執(zhí)行部件(EU)主要由算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU)、標(biāo)志寄存器FR、通用寄存器組和EU控制器等4個(gè)部件組成，其主 要功能是執(zhí)行指令?？偩€接口部件 (BIU) 主要由地址加法器、專用寄存器組、指 令隊(duì)列和總線控制電路等 4個(gè)部件組成，其主要功能是形成訪問存儲器的物理 地址、訪問存儲器并取指令暫

2、存到指令隊(duì)列中等待執(zhí)行，訪問存儲器或I /0端口讀取操作數(shù)參加EU運(yùn)算或存放運(yùn)算結(jié)果等。2. 8086CPU預(yù)取指令隊(duì)列有什么好處？ 8086CPU內(nèi)部的并行操作體現(xiàn)在哪 里？答：8086CPU的預(yù)取指令隊(duì)列由6個(gè)字節(jié)組成，按照8086CPU的設(shè)計(jì)要求， 指令執(zhí)行部件(EU在執(zhí)行指令時(shí)，不是直接通過訪問存儲器取指令，而是從 指令隊(duì)列中取得指令代碼，并分析執(zhí)行它。從速度上看，該指令隊(duì)列是在 CPU 內(nèi)部，EU從指令隊(duì)列中獲得指令的速度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過直接從內(nèi)存中讀取指令。 8086CPU內(nèi)部的并行操作體現(xiàn)在指令執(zhí)行的同時(shí)， 待執(zhí)行的指令也同時(shí)從內(nèi)存中 讀取，并送到指令隊(duì)列。5. 簡述 8086系統(tǒng)中物

3、理地址的形成過程。 8086系統(tǒng)中的物理地址最多有 多少個(gè)？邏輯地址呢？答： 8086系統(tǒng)中的物理地址是由 20根地址總線形成的。 8086系統(tǒng)采用分段并附以地址偏移量辦法形成20位的物理地址。 采用分段結(jié)構(gòu)的存儲器中，任何一個(gè)邏輯地址都由段基址和偏移地址兩部分構(gòu)成，都是16位二進(jìn)制數(shù)。通過一個(gè) 20 位的地址加法器將這兩個(gè)地址相加形成物理地址。具體 做法是 16位的段基址左移 4位(相當(dāng)于在段基址最低位后添 4個(gè)“0”)，然后 與偏移地址相加獲得物理地址。由于 8086CPU勺地址線是20根，所以可尋址的 存儲空間為1M字節(jié)，即8086系統(tǒng)的物理地址空間是1MB邏輯地址由段基址和 偏移地址兩

4、部分構(gòu)成， 都是無符號的 16位二進(jìn)制數(shù)， 程序設(shè)計(jì)時(shí)采用邏輯地址， 也是 1MB。6. 8086 系統(tǒng)中的存儲器為什么要采用分段結(jié)構(gòu)？有什么好處？答：8086CPU中的寄存器都是16位的，16位的地址只能訪問64KB的內(nèi)存。 086系統(tǒng)中的物理地址是由 20根地址總線形成的， 要做到對 20位地址空間進(jìn)行 訪問，就需要兩部分地址采用段基址和偏移地址方式組成物理地址的優(yōu)點(diǎn)是： 滿足對 8086系統(tǒng)的 1MB 存儲空間的訪問，同時(shí)在大部分指令中只要提供 16 位的偏移地址即可。9在某系統(tǒng)中，已知當(dāng)前（SS）= 2360H,（ SP）= 0800H,那么該堆棧段 在存儲器中的物理地址范圍是什么？若

5、往堆棧中存入 20個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，那么 SP 的內(nèi)容為什么值？答：（SS）X 10H+（ SP） = 23600H+ 0800H= 23E00H 堆棧 段在存儲器中的物理地址范圍是 23600H23E00H若往堆棧中存入20個(gè)字節(jié)數(shù) 據(jù)，那么SP的內(nèi)容為0800H- 14H= 07ECH （ 20的十六進(jìn)制為14H）。10已知當(dāng)前數(shù)據(jù)段位于存儲器的 B4000H到 C3FFFH范圍內(nèi)，貝假寄存器DS的內(nèi)容為多少？答：段寄存器 DS的內(nèi)容為B4000H11 8086 系統(tǒng)中為什么一定要有地址鎖存器？需要鎖存哪些信息？答：由于8086CPU受芯片封裝的限制，只有 40個(gè)管腳，所以地址線和數(shù)據(jù) 線只能采

6、用復(fù)用的方式共同使用某些管腳。對存儲器進(jìn)行訪問時(shí)，在讀取數(shù)據(jù) 或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，存儲器芯片要求在這個(gè)過程中地址信息必須穩(wěn)定提供給存儲器， 而由于8086CPU地址線和數(shù)據(jù)線是復(fù)用的，就不可能在同一時(shí)刻具有地址和數(shù) 據(jù)的兩種功能。這就需要在 CPU提供地址信息時(shí)，將地址鎖存起來，以保證下 一個(gè)時(shí)刻當(dāng)這些復(fù)用的管腳起著數(shù)據(jù)線的功能時(shí)，存儲器有正確的地址信息。 要鎖存的信息包括這些復(fù)用管腳的地址和BHE等信號。128086讀/寫總線周期各包括最少幾個(gè)時(shí)鐘周期？什么情況下需要插入等 待周期Tw?插入多少個(gè)Tw取決于什么因素？答：8086讀/寫總線周期各包括最少 四個(gè)時(shí)鐘周期。在系統(tǒng)中增加等待周期 Tw的一

7、般情況是：當(dāng)CPU提供了地址后， 由于外設(shè)或存儲器的讀出或?qū)懭霑r(shí)間較慢，不能與CPU的速度匹配，就需要插入等待周期Tw等待CPU能從外設(shè)或存儲器將數(shù)據(jù)正確地讀出或?qū)懭霝橹?。顯 然，插入的等待周期Tw的個(gè)數(shù)取決于外設(shè)或存儲器的取出或?qū)懭霑r(shí)間。13.若已知當(dāng)前（DS =7F06H,在偏移地址為0075H開始的存儲器中連續(xù) 存放6個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，分別為11H, 22H, 33H, 44H, 55H和66H,請指出這些數(shù) 據(jù)在存儲器中的物理地址，如果要從存儲器中讀出這些數(shù)據(jù)，需要設(shè)備部幾次 存儲器？各讀出哪些數(shù)據(jù)？ 答：物理地址：7 F06 HX10 H+ 0 0 7 5 H=7 FO DSH 故從 7

8、F0DSH起 6 個(gè) 地址數(shù)據(jù)在存儲器中的地址。最少要訪問四次：第一次：11。第二次：33, 2 2。第三次：55,44。第四次：66。14:某程序在當(dāng)前數(shù)據(jù)段中存有兩個(gè)數(shù)據(jù)字0 ABCD!和1234H,它們對應(yīng)的物 理地址分別為3FF85H和40AFEH若已知當(dāng)前（DS =3FB0H請說明這兩個(gè)數(shù)據(jù) 的偏移地址，并用圖說明它們在存儲器中的存放格式。：偏移地址為：0485H和 0FFEH第三章 8086 的指令系統(tǒng)1：MOV AX,SI 寄存器尋址 寄存器間接尋址2：MOV DI,100 寄存器尋址 立即尋址3：MOV BX,AL 寄存器間接 寄存器4：MOV BXSI,CX 基址 +變址 寄

9、存器5：ADD DX,106HSI 變址 寄存器6: PUSH AX寄存器 7 : ADD DS:BP,AX 8:0R AX,DX 寄存器2:設(shè)寄存器 DS=2000H SS=1500H ES=3200H SI =0 AO H, BX=10 0 H,BP=10 H,數(shù)據(jù)段中變量VAL的偏移地址為50H,試指出下列各條指令中源操作數(shù)的尋址方式是什么？對于存儲器操作數(shù) 其物理地址是多少？(1) MOV AX,100H直 接尋址：20100H2) M0V CX,ES:BX 寄存器尋址3) MOV DX,BXSI 基址+變址: 200F0h(4) MOV AX,VALSI變址尋址：200F0h(5)

10、MOV BX,1234BX基 址尋址：205D2H(6) MOV AX,BP寄 存器尋址：15010H3答案(3)OUT 3EBH,AX 改MOV DX,3EBHOUT DX,AX (5)MUL AX,25 改 MOVBX,25(11) ADD BX,456H(12) INT O 錯(cuò)(4)MUL AL,CL6)ROL DX,5ROL DX,CL(8)POP FR(9)MOV改 MULCL改 MOV CL,5改 POPF234H,BX改 MOBX,234H(10)INC SI 改 INC BYTE PTR SI 改 ADD WORD PTR BX,456H(13)DIV AX ,BX改 DIV

11、BX(14)DEC BP 改 DEC WORD PTR BP (15)XLAT BX 錯(cuò)(16)ADD CX+1 改 ADD CX,1 或 INC CX (17)DAA AX 改 DAA4：帶符號數(shù) -86 所表示的二進(jìn)制： 10101010B執(zhí)行 MOV DL,2AH和 SHR DL,1 兩條指令后：DL=00010101 CF=0可將AX寄存器中D0,D5,D8和D11位求反，其余位不變的指令：XORAX,0921H 某存儲單元物理地址為3B4FH其段地址和偏移地址可選：3B40H和 00FEH 兩個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)00110101及10110110做“異或”操作后，寄存器 FR的 下面 3

12、個(gè)狀態(tài)標(biāo)志分別是： PF=0 SF=1 ZF=0寄存器寫指令時(shí)，女口 MOVSI,AX,則CPU的外部管腳狀態(tài)：WR=RD=1MIO=15:已知，DS=2000H BX=100H SI=02H從物理地址20100H單元開始，依次存 放數(shù)據(jù)12H 34H 56H 78H ,而從物理地址21200h單元開始，依次存放數(shù)據(jù) 2AH,4CH.8BH,98 H試說明下列各條指令單獨(dú)執(zhí)行后 AX寄存器的內(nèi)容。1)MOV AX,3600H3600H2)MOV AX,1200H4C2AH3)MOV AX,BX0100H4)MOV AX,BX3412H5)MOV AX,1100HBX4C2AH6)MOV AX,

13、BXSI7856H6. 設(shè)堆棧指針 SP的初值為 2400H,(AX)=4000H,(BX)=3600H.問:(1) 執(zhí)行指令“ PUSH AX 后，SP=? 23FEH(2) 再執(zhí)行“ PUSH AX 和” POP AX 后，(SP)=?(AX)=?(BX)=?SP=23FEH AX=3600H BX=3600H7.(1) MOV DX,2000HMOV BX,1000HXHGH BX,DXBX=2000H,DX=1000H(2) MOV AX,1234HPUSH AXPOP BXAX=1234H,BX=1234H(3) LEA DX,2000HMOV BX,DXBX=2000H(4) MO

14、V AL,08ADD AL,08AAAAX=0106(5) MOV AL,48HADD AL,39HDAA(AL)=87H(6) AND AL,ALMOV AL,80ADC AL,AL(AL)=0A0H(7) MOV DX,OFFFHNEG DX(DX)=0001H(8) MOV BL,OB8HROR BL,1BL=5CH,CF=0(9) SUB AX,AXAND DX,DXDX=0(10) MOV CL,3MOV AH,42HSHR AH,XLAH=08H,CF0(11) MOV AX,34EBHMOV CL,5FHDIV CLCF=8FH(12) MOV AL,08HMOV BL,09MU

15、L BLAAMAX=0702H(13) MOV BL,9MOV AX,0702HADDDIV BL,AX=0008H(14) MOV AL98HCBWBX=0FF98H(15) MOV AH,2MOV DL,WINT 21H結(jié)果=執(zhí)行DOS勺2號功能調(diào)用，在屏幕上顯示字母 W第五章 存儲器原理與接口1按存儲器在計(jì)算機(jī)中勺作用，存儲器可分為哪向類？簡述其特點(diǎn)。 答：存儲器分：主存儲器(內(nèi)存)，輔助存儲器(外存)，高壓緩沖存儲 器。主存儲器用來存放活動勺程序和數(shù)據(jù)，其速度高，容量較少、每位價(jià)格高。輔助存儲器用于存放當(dāng)前不活躍勺程序和數(shù)據(jù)，其速度慢、容量大、每位 價(jià)格低。緩沖存儲器在兩個(gè)不同工作速度

16、勺部件之間起緩沖作用。2.什么是RAM和ROM RAM和ROM各有什么特點(diǎn)？答：RAM是隨機(jī)存儲器，指計(jì)算機(jī)可以隨機(jī)地、個(gè)別地對各個(gè)存儲單元進(jìn)行 訪問，訪問所需時(shí)間基本固定，與存儲單元的地址無關(guān)。ROM!只讀存儲器，對其內(nèi)容只能讀，不能寫入。與 RAM!比，其信息具有非易失性，即掉電后，ROM中的信息仍會保留。3 什么是多層次存儲結(jié)構(gòu)？它有什么作用？答：存儲器的性能是計(jì)算機(jī)性能的最主要指標(biāo)之一，其目標(biāo)是大容量、高 速度和低成本，因此應(yīng)該在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上揚(yáng)長避短，采用多層存儲結(jié)構(gòu)構(gòu) 成一個(gè)較為合理的存儲系統(tǒng)。多層存儲結(jié)構(gòu)是一個(gè)金字塔的結(jié)構(gòu)，距塔尖(即 CPU越近速度越快，容量越小，單位價(jià)格也較

17、貴；反之速度較慢，容量較大， 單位價(jià)格也較便宜。其作用是獲得最佳性價(jià)比。5 主存儲器的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？答：主存儲器的主要技術(shù)指標(biāo)有主存 容量、存儲器存取時(shí)間、存儲周期和可靠性。7. 若用1KX 1位的RAM芯片組成16KX8位的存儲器，需要多少片芯片？在CPU的地址線中有多少位參與片內(nèi)尋址？多少位用做芯片組選擇信號？答：要128片。A1A9共10位參與片內(nèi)尋址，其余可用于片選信號。8. 在8086系統(tǒng)中，若要從存儲器奇地址體中讀 1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，列出存儲器有關(guān)的控制信號和它們的有效邏輯電平信號。答：RD=CWD=CS=OMO=1 BHE=O第六章微型計(jì)算機(jī)的輸入輸出1. CPU與外部設(shè)備通信

18、為什么使用接口？答：存儲器與CPU交換信息時(shí)，它們在數(shù)據(jù)格式、存取速度等方面基本上是匹 配的，也就是說，CPU要從存儲器讀入指令、數(shù)據(jù)或向存儲器寫入新的結(jié)果和 數(shù)據(jù)，只要一條存儲器訪問就可以完成；在硬件連接方面，只需芯片與芯片之 間的管腳直接連接。但 CPUS與外部設(shè)備通信至少有兩方面的困難：第一， CPU 的運(yùn)行速度要比外設(shè)的處理速度高得多，通常簡單地用一條輸入輸出的指令是 無法完成CPU與外設(shè)之間的信息交換的；第二，外設(shè)的數(shù)據(jù)線和控制線也不可 能與CPU直接連接。CPU與外設(shè)通信具有如下特點(diǎn)：需要接口作為CPU與外設(shè)通信的橋梁。需要有數(shù) 據(jù)傳送之前的“聯(lián)絡(luò)”。要傳遞的信息有三方面內(nèi)容：狀態(tài)

19、、數(shù)據(jù)和控制信息。CPU與外設(shè)通信必須借助于必要的電路來實(shí)現(xiàn)， 這樣的電路稱為接口或I/O接口。1.什么是接口？為什么需要接口？接口有哪些作用？答：而介于主機(jī)和外設(shè)之間用于完成某些控制功能、速度匹配、信號轉(zhuǎn)換 的一種緩沖電路稱為I/O接口電路，簡稱I/O接口(Interface)。I/O接口在CPU與外設(shè)之間建立一個(gè)緩沖區(qū)，解決CPU與外設(shè)之間在數(shù)據(jù)形 式、數(shù)據(jù)的傳遞方式以及傳遞速率上存在很大差異的矛盾。接口作用主要包括信號暫存、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、傳送路徑的切換控制和狀態(tài) 信號的交換、通訊控制、設(shè)備動作、定時(shí)控制、中斷管理及錯(cuò)誤檢測等功能。.答：CPU和外設(shè)之間的信息交換存在以下一些問題：速度不匹

20、配；信號電平不 匹配；信號格式不匹配；時(shí)序不匹配。I/O接口電路是專門為解決CPU與外設(shè)之間的不匹配、不能協(xié)調(diào)工作而設(shè)置的，處于總線和外設(shè)之間，一般應(yīng)具有以下基本功能：設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖以解決兩者速度差異所帶來的不協(xié)調(diào)問題；設(shè)置信號電平轉(zhuǎn)換電路，如可采用 MC1488 MC1489 MAX232 MZX233芯片來實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。設(shè)置信息轉(zhuǎn)換邏輯， 如模擬量必須經(jīng) A/D 變換成數(shù)字量后，才能送到計(jì)算機(jī)去處理，而計(jì)算機(jī)送出 的數(shù)字信號也必須經(jīng)D/A變成模擬信號后，才能驅(qū)動某些外設(shè)工作。設(shè)置時(shí)序控制電路；提供地址譯碼電路。2.I/O 接口有什么用途？1）進(jìn)行地址譯碼或設(shè)備選擇，以便使 CPU能與某一指令

21、的外部設(shè)備通信。2）狀態(tài)信息的應(yīng)答，以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳送之前的準(zhǔn)備工作。3）進(jìn)行中斷管理，提供中斷信號。4）進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，如正負(fù)邏輯的轉(zhuǎn)換、串行與并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。5）進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，如 TTL電平與MOSI平間的轉(zhuǎn)換。6）協(xié)調(diào)速度，如采用鎖存、緩沖、驅(qū)動等。7）時(shí)序控制，提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號。3.I/O 端口有哪兩種尋址方式？各有何優(yōu)缼點(diǎn)？答：存儲器的映像I/O尋址 和 I/O映像的I/O尋址 存儲器映射的 I/O 尋址方式優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：由于 I/O 和存儲器在地址上沒有區(qū)別，在程序設(shè)計(jì)時(shí)可以使用豐 富的指令對端口進(jìn)行操作，甚至包括對端口數(shù)據(jù)的運(yùn)算。缺點(diǎn)： I/O 端口需要占用部分處理器的地址空間。由于

22、存儲器和 I/O 端口地址在形式上沒有區(qū)別，相對增加了程序 設(shè)計(jì)和閱讀的難度。I/O 映射的 I/O 尋址方式優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：程序閱讀方便，使用IN或OUT指令就一定是對外設(shè)的通信；由于 I/O 端口有自己的地址，使系統(tǒng)存儲器地址范圍擴(kuò)大，適合 大系統(tǒng)使用。缺點(diǎn)：指令少，編程相對靈活性減少； 硬件上需要 I/O 端口的譯碼芯片，增加了硬件開支5. 微機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出指什么？輸入輸出有什么不同？ 常用的打印機(jī)有：擊打式、噴墨式和激光打印機(jī)。 輸入與輸出的不同輸入是指從被控設(shè)備到計(jì)算機(jī)的物理信號的傳輸和變換通道，其主要實(shí)現(xiàn)被控 設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間原始參數(shù)和信號的變換。輸出是指從計(jì)算機(jī)到被控設(shè)備的控制信號和參數(shù)的傳輸通道，其與輸入一樣都 有模擬與數(shù)字之分，都是用以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場與計(jì)算機(jī)的連接6. 輸入輸出有哪幾種方式？各有何優(yōu)缼點(diǎn)？答：兩種方式：程序控制方式和直接存儲器存取方式（DMA方式）優(yōu)缼點(diǎn)：程序控制方式：速度慢，但程序簡單。DMA ：速度快，但程序復(fù)雜。7. 在輸入輸出的電路中，為什么常常要用鎖存器和緩沖器？因?yàn)?I/O 速度非?？欤面i存器和緩存器解決同步問題9. 8086CPU在執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，CPU有哪些控制管腳的作用，什么樣的電 平有效？答：RD WD CS