微型計算機原理及應用技術第二版(朱金鈞版)說課材料

1、此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流(1) X原=01101101=+ 109X原=10001101=- 13(3) X 原=01011001=+89(4) X 原= 11001110=- 783.填空：X補= 01101101=+ 109X補=10001101=-115X補=01011001=+89X 補= 11001110=- 50第 1 章 計算機基礎知識教材習題解答1.計算機中為什么都采用二進制數(shù)而不采用十進制數(shù)？ 【解】計算機的基本功能是對數(shù)的運算和處理。 計算機中， 通過數(shù)字化編碼技術， 對所表示的數(shù)值、文字、符號及控制信息等進行數(shù)字編碼，這種數(shù)字化表示方法

2、不僅要適合于人的自然習慣，同時要滿足機器中所用器件、線路的工作狀態(tài)以及 數(shù)據(jù)可靠傳輸與易于校驗糾錯等方面的要求。一個具有兩種不同的穩(wěn)定狀態(tài)且能 相互轉換的器件，就可以用來表示一位二進制數(shù)，所以表示二進制的器件易于制 造且工作可靠，并且二進制數(shù)的運算規(guī)則也最簡單，因此目前計算機中均采用二 進制數(shù)來表示各種信息及進行信息處理。2.寫出下列用原碼或補碼表示的機器數(shù)的真值：(1) 01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110解】(1) (1234) 10=( )2= ( )16(2) (34.6875) 10= ()2=( ) 16(3) (271.33)1

3、0= ()2= ( ) 16(4) (101011001001)2= ()10= ( ) 16(5) (1AB.E) 16=()10= () 2(6) (10101010.0111)2= ()10= () 16解】(1) (1234) 10= ( 10011010010 ) 2= ( 4D2 ) 16(2) (34.6875) 10= ( 100010.1011 ) 2= ( 22.B ) 16(3) (271.33) 10= ( 100001111.010101 ) 2= ( 10F.54 ) 16(4) (101011001001) 2= ( 2761 ) 10= ( AC9 ) 16(5

4、) (1AB.E) 16= ( 427.875 ) 10= (110101011.111 ) 2(6) (10101010.0111) 2= ( 170.4375 ) 10= ( AA.7 ) 164.已知X=36, 丫二136, Z=- 1250，請寫出X、Y、Z的16位原碼、反碼和補碼 【解】X原= 0000 0000 0010 0100Y原= 1000 0000 1000 1000Z原= 1000 0100 1110 0010X 反= 0000 0000 0010 0100此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流Y反=1111 1111 0111 0111Z反=1111

5、 1011 0001 1101X補=0000 0000 0010 0100Y補=1111 1111 0111 1000Z補=1111 1011 0001 11105.已知X補=01010101B Y補=10101010B Z補=1000111111111111B 求 X、丫、Z及X+ 丫 Y- Z的十進制值為多少？【解】Y- Z運算時丫需要擴展符號位X= 85Y= 86Z= 28673X+ Y= 01010101B+ 10101010吐 11111111吐一1Y Z= 11111111 10101010B- 10001111 11111111B=11111111 10101010B+ 0111

6、0000 00000001B=0110 1111 1010 1011B=285876.用8位補碼進行下列運算，并說明運算結果的進位和溢出：(1) 33 + 114 (2) 33 114 (3) (-33)+ 114 (-33)-114解(1) 33補=00100001114補=011100100 0 1 0 0 0 0 1+ 0 1 1 1 0 0 1 01 0 0 1 0 0 1 1正確的運算結果147127,出現(xiàn)溢出，使符號位發(fā)生變化，出現(xiàn)結果：一10933補=00100001114補=100011100 0 1 0 0 0 0 1+ 1 0 0 0 1 1 1 01 0 1 0 1 1

7、1 1運算結果：-81(3) -33補=11011111114補=011100101 1 0 1 1 1 1 1+ 0 1 1 1 0 0 1 0此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流1 0 1 0 1 0 0 0 1最高位進位，自然丟失，運算結果：+81(4) -33補=11011111-114補=100011101 1 0 1 1 1 1 1+ 1 0 0 0 1 1 1 010 1 1 0 1 1 0 1正確的運算結果一147 127,出現(xiàn)溢出，使符號位發(fā)生變化，出現(xiàn)運算結果:+ 1097.將下列十進制數(shù)表示為8421BCD碼：(1) 8609 5254(3) 273

8、0 2998解(1) 1000 0110 0000 1001 0101 0010 0101 0100 0010 0111 0011 0000 0010 1001 1001 10008.將下列8421BCD碼表示為十進制數(shù)和二進制數(shù)：(1) 01111001 001010000101(3) 011000000111 010110010000解(1)79，1001111B285,100011101B607,1001011111B590,1001001110B9.將下列數(shù)值或字符串表示為相應的 ASCII碼:(1) 51 (2) 7FH (3) C6H Computer (5) how are yo

9、u?解(1) 0110101 0110001 0110111 11001101101000 1100011 0110110 1101000 1100011 1101111 1101101 1110000 1110101 1110100 1100101 1110010 1101000 1101111 1110111 0100000 1100001 1110010 1100101 0100000 1111001 1101111 1110101 011111110.定點數(shù)和浮點數(shù)表示方法各有什么特點？解用浮點表示法比定點表示法表示數(shù)的范圍大，浮點數(shù)的運算比定點數(shù)的運 算復雜11.微處理器、微型計算機

10、和微型計算機系統(tǒng)三者之間有什么不同？解微處理器(CPU,由運算器和控制器組成。運算器完成算術運算和邏輯運此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流算，控制器分析命令并指揮協(xié)調各部件統(tǒng)一行動完成命令規(guī)定的各種動作或操作。 微型計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大部分組成。 微型計算機系統(tǒng)包括微型計算機硬件和軟件。12.微型計算機由哪幾部分組成，各部分的功能是什么？解微型計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大部分組 成。運算器完成算術運算和邏輯運算；控制器分析命令并指揮協(xié)調各部件統(tǒng)一行 動完成命令規(guī)定的各種動作或操作；存儲器存放原始數(shù)據(jù)、中間結果和

11、最終結果 以及程序；輸入設備、輸出設備與外界交換信息。13. CPU在內部結構上由哪幾部分組成，CPU應具備什么功能？【解】微處理器(CPU由運算器和控制器組成。CPU應具備的功能：對數(shù)據(jù)進行處理并對處理過程進行控制。14.簡述計算機執(zhí)行指令和執(zhí)行程序的過程。 以書中的例子為例， 說明在此三條 指令執(zhí)行中，哪些信號屬于數(shù)據(jù)流，哪些信號屬于控制流？【解】計算機執(zhí)行指令和執(zhí)行程序的過程分為： (1) 取指階段，從存儲器中取出 指令； (2) 分析執(zhí)行階段，由控制器進行分析譯碼、發(fā)出一系列控制信號完成該 指令的執(zhí)行。以書中的例子為例，在此三條指令執(zhí)行中，以下信號屬于數(shù)據(jù)流：IP MIP+1 IP ；

12、 MIR； iR iD； addr M； MACC ALU 結果 ACC。以下信號屬于控制流： 控制上述操作過程的信號流； 控制 iP 自動加 1 存儲器對地址譯碼，找到 100 單元； iD 對指令譯碼后，由控制信號發(fā)生器產生一系列控制信號來執(zhí)行這條指令 ALU執(zhí)行“ ADD運算；15.微型計算機外部為什么采用三總線結構？【解】有了總線結構以后，系統(tǒng)中各功能部件之間的相互關系變?yōu)楦鱾€部件面向 總線的單一關系。一個部件或設備只要符合總線標準，就可以連接到采用這種總 線標準的系統(tǒng)中，使系統(tǒng)功能能很簡便地得到擴展。數(shù)據(jù)總線用來傳輸數(shù)據(jù)，地址總線專門用來傳送地址信息，控制總線用來傳 輸控制信號。16

13、.數(shù)據(jù)總線和地址總線在結構和作用上有什么不同？【解】數(shù)據(jù)總線用來傳輸數(shù)據(jù)，地址總線專門用來傳送地址信息。從結構上看，數(shù)據(jù)總線是雙向的，即數(shù)據(jù)既可以從 CPU送到其它部件，也可以從其它部件傳送 此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流到CPU因地址總是從CPU送出去的，所以地址總線是單向的。地址總線的位數(shù) 決定了 CPU可以直接尋址的內存范圍。17.如果某幾種CPU勺地址總線分別有8、16、20、32條，它們各自能尋址的存 儲器的容量是多少？【解】地址總線8條：2 256B地址總線16條：216= 64KB地址總線20條：220= 1MB地址總線32條：232= 4GB18.什

14、么是硬件，什么是軟件，硬件和軟件的關系如何？【解】硬件是指組成計算機的各種電子的、機械的、光磁學的物理器件和設備， 它們構成了計算機的物理實體。軟件則是指為了運行、管理和維護計算機而編制 的各種程序及其有關的文檔資料的總稱。硬件是基礎，軟件是靈魂，兩者既相互 獨立，又相互依存， 缺一不可。硬件和軟件合起來才組成一個完整的計算機系統(tǒng)。19.說明位、字節(jié)、字長的概念及它們之間的關系。【解】(1)位(bit )。位是計算機所能表示的最基本最小的數(shù)據(jù)單位。它只能有 兩種狀態(tài)“ 0”和“ 1 ”，即二進制位。(2) 字(Wore)。計算機中作為一個整體參與運算、 處理和傳送的一串二進制 數(shù)，是計算機中信

15、息的基本單位。(3) 字長(Word Length)。計算機中每個字所包含的二進制位數(shù)稱為字長。 它們之間的關系：字由位構成，字長指每個字所包含的位的個數(shù)。20.計算機的發(fā)展趨勢有哪些？你如何看待馮諾依曼計算機體系結構理論？【解】計算機的發(fā)展趨勢包括：微處理器的位數(shù)增加(4位一64位)；采用并行處理技術；集中式主機模式逐漸被客戶 / 服務器模式所取代； 網(wǎng)絡技術的應用和普及； 多媒體技術技術應用等。馮諾依曼計算機體系結構理論的核心是 “存儲程序”和“程序控制”。馮諾依曼提出的這些基本概念奠定了現(xiàn)代計算機體系結構的基本框架，并由此產生了 程序設計思想。盡管從計算機誕生到現(xiàn)在已經歷了半個多世紀，計

16、算機的體系結 構已發(fā)生了很大變化，計算機的性能也有了巨大提高，但目前大多數(shù)計算機仍遵 從馮諾依曼體系結構理論。21.說出幾種型號的CPU它們各有什么特點？【解】(1) 8088 ，8086Intel 公司于 1981 年推出， 16位微處理器，地址線有 20條，內存尋址范圍 為1M字節(jié)。它們的區(qū)別在于，8086外部的數(shù)據(jù)也是16位，而8088的外部數(shù)據(jù) 為 8 位。(2) 8028680286也是 16位處理器，其頻率比 8086更高，它有 24條地址線，內存尋址范圍是16M字節(jié)。此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流(3) 8038680386屬于 32位微處理器，其內部

17、和外部數(shù)據(jù)總線都是 32位，地址總線也 是32位，可尋址4GB內存。它除具有實模式和保護模式外，還增加了虛擬86的工作方式，可以通過同時模擬多個 8086處理器來提供多任務能力。 386處理器的 主頻有 16，20，25，33，40MHz五種。(4) 80486于1989年由Intel公司首先出。其時鐘頻率從 25MHz逐步提高到33MHz 50MHz它也屬于32位處理器。80486是將80386和數(shù)學協(xié)處理器80387以及一 個8KB的高速緩存集成在一個芯片內，并且在80X86系列中首次采用了 RISC技術， 可以在一個時鐘周期內執(zhí)行一條指令。 它還采用了突發(fā)總線方式， 大大提高了 CPU

18、與內存的數(shù)據(jù)交換速度。(5) Pentium 處理器Pentium (奔騰)是 Intel 公司于 1993年推出的新一代微處理器， Pentium 微處理器使用更高的時鐘頻率，最初為 60MH巒66MHZ后提高到200MHZ 64位 數(shù)據(jù)總線，16KB的高速緩存。接著In tel推出使用MMXX術的Pe ntium MMX勺多 能奔騰。它增加了 57條多媒體指令，內部高速緩存增加到 32KB最高頻率是 233MHz MMX! Multimedia Extension的縮寫，意即多媒體擴展，一種基于多媒 體計算以及通訊功能的技術，它能生成高質量的圖像、視頻和音頻，加速對聲音 圖像的處理。(6)

19、 Pentium IIPentiumII 與以往的 Pentium 處理器使用了不同的封裝方式，它將處理器放 到了盒中。而且采用SLOT 1模式的插座。該形式的封裝結構為系統(tǒng)總線與L2高級緩存之間的接口提供了獨立的連接電路。然后再將處理器、高速緩存芯片，都 放置在一個小型電路板上(SEC卡盒)。(7)塞揚塞揚屬于 Pentium II 的低價位版本，被稱為 Celeron 。它是將 Pentium II 處理器的二級Cache去掉，并簡化了封裝形式，沒有塑料殼，另加一一塊散熱片 組成。因為沒有了 Cache,其速度明顯下降。(8)塞揚 300 ACeleron 300A處理器是包含了 128K

20、二級緩存的Pentium II處理器，其緩存 是集成在CPU內部的，速度和CPU同，比Pentium II/III的Cache速度還要高，這樣CPU從二級緩存中讀寫數(shù)據(jù)時不需等待，可以大大提高計算速度；塞揚 300 A仍沒有塑料外殼，采用了 SLOT1的結構，加了一個散熱片和一塊風扇。(9) Pentium III它采用了與Pentium II相同的SLOT1結構，具有100MHZ勺外頻，其內部集 成了 64K的一級緩存，512K的二級緩存仍然安裝在SLOT1的卡盒內，工作頻率是 CPU勺一半。提供了比Pentiumll更強勁的性能，這主要表現(xiàn)在其新增加了 KNI 指令集。KNI指令集中提供了

21、 70條全新的指令，可以大大提高3D運算、動畫片、 此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流影像、音效等功能，增強了視頻處理和語音識別的功能。22.說出目前流行的幾種主機板的類型以及他們的性能特點?！窘狻緼TX是目前市場上最常見的主板結構，擴展插槽較多， PCI插槽數(shù)量在4-6個，大多數(shù)主板都采用此結構；Micro ATX又稱Mini ATX，是ATX結構的簡化版，擴展插槽較少，PCI插槽 數(shù)量在 3個或 3個以下，多用于品牌機并配備小型機箱；BTX是英特爾制定的最新一代主板結構。AT主板的尺寸為13 X 12，板上集成有控制芯片和8個I/0擴充插槽。由于 AT主板尺寸較大，

22、因此系統(tǒng)單元(機箱)水平方向增加了2英寸，高度增加了 1 英寸，這一改變也是為了支持新的較大尺寸的 AT格式適配卡。AT主板尺寸較大， 板上能放置較多的元件和擴充插槽。Baby/Mini AT主板：隨著電子元件集成化程度的提高，相同功能的主板不再 需要全AT的尺寸。因此在1990年推出了規(guī)范，簡稱為 Baby AT主板。Baby AT 主板是從最早的XT主板繼承來的，它的大小為15 X 8.5，比AT主板是略長， 而寬度大大窄于AT主板。Baby AT主板沿襲了 AT主板的I/O擴展插槽、鍵盤插 座等外設接口及元件的擺放位置，而對內存槽等內部元件結構進行了緊縮，再加 上大規(guī)模集成電路使內部元件

23、減少，使得Baby AT主板比AT主板布局緊湊而功能 不減。Micro ATX主板把擴展插槽減少為3-4只，DIMM插槽為2-3個，從橫向減小 了主板寬度，其總面積減小約0.92平方英寸，比ATX標準主板結構更為緊湊。按 照 Micro ATX 標準，板上還應該集成圖形和音頻處理功能。目前很多品牌機主板 使用了 Micro ATX 標準。BTX是英特爾提出的新型主板架構 Bala need Tech nology Exte nded 的簡稱， 是ATX結構的替代者。BTX具有如下特點：支持Low-profile ，也即窄板設計，系 統(tǒng)結構將更加緊湊； 針對散熱和氣流的運動， 對主板的線路布局進

24、行了優(yōu)化設計； 主板的安裝將更加簡便，機械性能也將經過最優(yōu)化設計。23常用的外部設備有哪些，它們各有什么特點？如何衡量它們的性能？【解】常用的外部設備有外存儲器（如CD-ROM磁帶存儲器、硬盤、軟盤）、鍵盤、鼠標、打印機、顯示器、多媒體設備（如掃描儀、揚聲器） 、網(wǎng)絡設備等。CD-ROM的特點是：存儲容量大，只能讀不能寫，讀寫數(shù)據(jù)速度低于硬盤。 磁帶存儲器的特點是：存儲容量大，順序存取方式，主要用于在系統(tǒng)中備份 數(shù)據(jù)。硬盤的特點是：存儲容量大，讀寫速度高 軟盤的特點是：便宜、適宜于由用戶保存數(shù)據(jù)，容易損壞，容量小，速度慢。 鍵盤：鍵盤是最主要的輸入設備。鼠標：鼠標器是控制顯示屏上光標移動位置并

25、向主機輸入用戶所選中的某個 操作命令或操作對象的一種常用的輸入設備。打印機：打印機是產生硬拷貝輸出的一種設備，供用戶保存計算機處理的結 果。顯示器：是用戶與計算機對話的主要窗口。分辨率、彩色數(shù)目及屏幕尺寸是 顯示器的主要指標。掃描儀：是一種輸入圖片和文字的外部設備。此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流24計算機軟件包括哪些種類，它們有什么不同？ 【解】計算機軟件包括系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件指由機器的設計者提供的，使用和管理計算機的軟件。系統(tǒng)軟件包 括：各種語言的匯編或解釋、編譯程序。機器的監(jiān)控管理程序、操作系統(tǒng)、 調試程序、故障診斷程序。程序庫。應用軟件指用戶用

26、各種語言編制的解決各種問題的軟件，如財務管理軟件、銀行管理軟件、文字處理軟件等。系統(tǒng)軟件和應用軟件的不同：系統(tǒng)軟件指由機器的設計者提供的，其目的是 讓用戶更方便地使用和管理計算機，而不必了解具體的計算機硬件，從而使用戶 編制各種源程序更為簡單、方便和可靠。應用軟件則是為了解決各種應用問題的 軟件，其目的為了擴大計算機的功能和應用領域， 方便各應用領域的用戶的使用。 25. 你知道或用過哪些系統(tǒng)軟件，它們各有什么功能特點？ 【解】DOS系統(tǒng)是1981年由微軟公司為IBM個人電腦開發(fā)的，它是一個單用戶 單任務的操作系統(tǒng)。在1985年到1995年間DOB據(jù)操作系統(tǒng)的統(tǒng)治地位。功能特點：小巧靈活、文件

27、管理方便、外設支持良好、應用程序眾多(2) WindowsWindows 是一個為個人電腦和服務器用戶設計的操作系統(tǒng)。它的第一個版本由微軟公司發(fā)行于 1985 年，并最終獲得了世界個人電腦操作系統(tǒng)軟件的壟斷地 位。功能特點：具有友好的圖形用戶界面；具有強大的內存管理功能(可直接管理4GB內存)；允許多任務操作(可同時運行多個程序)，且速度較快；具有出色 的多媒體功能；支持新硬件，如 DVD數(shù)字相機等；可靠性更強。(3) UnixUnix是一種分時計算機操作系統(tǒng)，1969在AT&TBell實驗室誕生。從此以后其優(yōu)越性不可阻擋的占領網(wǎng)絡。大部分重要網(wǎng)絡環(huán)節(jié)都是 Unix 構造。功能特點：具有強大的

28、可移植性，適合多種硬件平臺；可操作性很強；具有 良好的用戶界面和程序接口；為用戶提供了數(shù)千條系統(tǒng)命令，有助于系統(tǒng)操作和 系統(tǒng)管理；管道機制；為用戶提供了良好的開發(fā)環(huán)境；其跨平臺的文件系統(tǒng)和網(wǎng) 絡文件系統(tǒng)；具有強大的網(wǎng)絡功能；完善的系統(tǒng)審計；增強的系統(tǒng)安全機制；系 統(tǒng)備份功能完善；系統(tǒng)結構清晰，有利于操作系統(tǒng)的教學和實踐；具有強穩(wěn)定性 和健壯的系統(tǒng)核心。(4) LinuxLinux 是 Unix 克隆的操作系統(tǒng)，在源代碼上兼容絕大部分 Unix 標準，是一 個支持多用戶、多進程、多線程、實時性較好的且穩(wěn)定的操作系統(tǒng)。功能特點：完全免費；完全兼容 POSIX 1.0 標準；多用戶、多任務；良好的界

29、面；豐富的網(wǎng)絡功能；多進程、多線程、實時性較好；支持多種平臺26. 說出你用過的一種計算機的主要性能指標?！窘狻?1)聯(lián)想天驕e1050 x的主要性能指標：處理器類型Celeron D331，處理器主頻2660MHz處理器的一級緩存128KB此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流二級緩存256KB處理器運算位數(shù)64位主板的系統(tǒng)總線頻率 533MHz內存類型 DDR容量256 MB外圍設備包括： DVD-ROM16X)光驅，硬盤(7200rpm, 80GB)，17英寸液晶顯示器，顯卡，聲卡，音響系統(tǒng)，10/100M網(wǎng)卡，鍵盤，USB光電鼠標（2）聯(lián)想家悅C 1066E的主要性

30、能指標：處理器類型SEM2200+,處理器主頻2200MHz處理器的一級緩存128KB 二 級緩存256KB處理器運算位數(shù)64位主板的系統(tǒng)總線頻率 533MHz內存類型 DDR容量256 MB外圍設備包括： DVD-ROM16X）光驅，硬盤（7200rpm，80GB），17英寸液晶 顯示器，顯卡，聲卡，音響系統(tǒng)，10/100M網(wǎng)卡，鍵盤，USB光電鼠標第 2 章 8086 微處理器及其系統(tǒng)教材習題解答1. 8086 CPU 由哪兩部分構成，它們的主要功能是什么 ?在執(zhí)行指令期間 ,EU 能 直接訪問存儲器嗎，為什么 ?【解】8086CPU由執(zhí)行部件（EU和總線接口部件（BIU）兩部分組成。執(zhí)行

31、部件由內部寄存器組、算術邏輯運算單元（ALU與標志寄存器（FR及 內部控制邏輯等三部分組成。寄存器用于存儲操作數(shù)和中間結果；算術邏輯單元 完成16位或8位算術邏輯運算，運算結果送上ALU內部數(shù)據(jù)總線，同時在標志寄 存器中建立相應的標志；內部控制邏輯電路的主要功能是從指令隊列緩沖器中取 出指令，對指令進行譯碼，并產生各種控制信號，控制各部件的協(xié)同工作以完成 指令的執(zhí)行過程?？偩€接口部件（BIU）負責CPU與存儲器、I/O設備之間傳送數(shù)據(jù)、地址、狀 態(tài)及控制信息。每當EU部件要執(zhí)行一條指令時，它就從指令隊列頭部取出指令，后續(xù)指令自 動向前推進。EU要花幾個時鐘周期執(zhí)行指令，指令執(zhí)行中若需要訪問內存

32、或 I/O 設備，EU就向BIU申請總線周期，若BIU總線空閑，則立即響應，若BIU正在取 一條指令，則待取指令操作完成后再響應 EU的總線請求。2. 8086CPU 與傳統(tǒng)的計算機相比在執(zhí)行指令方面有什么不同？這樣的設計思想 有什么優(yōu)點？【解】8086 CPU與傳統(tǒng)的計算機相比增加了指令隊列緩沖器，從而實現(xiàn)了執(zhí)行部 件（EU）與總線接口（BIU）部件的并行工作，因而提高了 8086系統(tǒng)的效率。此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流3. 8086 CPU 中有哪些寄存器，各有什么用途？【解】 8086共有 8 個 16 位的內部寄存器，分為兩組：通用數(shù)據(jù)寄存器。四個通用數(shù)據(jù)

33、寄存器 AX BX CX DX均可用作16位寄 存器也可用作 8位寄存器。用作 8位寄存器時分別記為 AH、 AL、 BH、 BL、 CH、 CL、 DH、 DL。AX(AH AL)累加器。有些指令約定以AX(或AL)為源或目的寄存器。實際 上大多數(shù)情況下， 8086 的所有通用寄存器均可充當累加器。BX( BH BL)基址寄存器。BX可用作間接尋址的地址寄存器和基地址寄存器， BH BL可用作8位通用數(shù)據(jù)寄存器。CX(CH CL)計數(shù)寄存器。CX在循環(huán)和串操作中充當計數(shù)器，指令執(zhí)行后 CX 內容自動修改，因此稱為計數(shù)寄存器。DX(DH DL)數(shù)據(jù)寄存器。除用作通用寄存器外，在 I/O指令中可

34、用作端口 地址寄存器，乘除指令中用作輔助累加器。 指針和變址寄存器。BP( Basic Pointer Register)基址指針寄存器。SP( Stack Pointer Register)堆棧指針寄存器。SI (Source Index Register )源變址寄存器。DI (Destination Index Register )目的變址寄存器。BP、SP稱為指針寄存器，用來指示相對于段起始地址的偏移量。BP和SP般用于堆棧段。 SI DI 稱為變址寄存器，可用作間接尋址 變址尋址和基址變址 尋址的寄存器。 SI 一般用于數(shù)據(jù)段， DI 一般用于數(shù)據(jù)段或附加段。標志寄存器(FR):是一

35、個16位寄存器，算術邏輯單元進行算術邏輯運算后， 在標志寄存器中建立相應的標志。段地址寄存器(CS DS SS ES。用于存放段地址，根據(jù)其主要用途，分為 代碼段寄存器 CS 數(shù)據(jù)段寄存器 DS 堆棧段寄存器 SS 附加段寄存器 ES。代碼段寄存器CS代碼段是存放程序代碼的存儲區(qū)域，代碼段寄存器用來存 放代碼段存儲區(qū)域的起始地址。數(shù)據(jù)段寄存器DS數(shù)據(jù)段是存放程序中所使用的數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域，數(shù)據(jù)段寄 存器用來存放程序的數(shù)據(jù)存儲區(qū)的起始地址。堆棧段寄存器SS:堆棧段寄存器用來存放堆棧存儲區(qū)的起始地址。由堆棧段 寄存器SS與堆棧指針寄存器SP來確定當前堆棧指令的操作地址。附加段寄存器ES:附加段是為某

36、些字符串操作指令存放目的操作數(shù)而設置的 一個附加的數(shù)據(jù)段，附加段寄存器用來存放該附加數(shù)據(jù)段存儲區(qū)域的起始地址。指令指針寄存器(IP)又稱程序計數(shù)器，是16位寄存器。IP中存放當前將 要執(zhí)行的指令的有效地址，每取出一條指令 IP 自動增量，即指向了下一條指令。指令隊列緩沖器：是一個與CPUS度相匹配的高速緩沖寄存器。在EU執(zhí)行指 令的同時，BIU可以從內存中取出下一條或下幾條指令放到指令緩沖器中， EU執(zhí) 行完一條指令后，可以立即從指令緩沖器中執(zhí)行下一條指令。4.狀態(tài)標志與控制標志有何不同，程序中是怎樣利用這兩類標志的？標志寄存 此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流器有哪些

37、標志位，各在什么情況下置位 ?【解】狀態(tài)標志根據(jù)算術邏輯運算結果由硬件自動設定，它們反映運算結果的某 些特征或狀態(tài)，可作為后繼操作(如條件轉移)的判斷依據(jù)?？刂茦酥居捎脩敉?過指令來設定，它們可控制機器或程序的某些運行過程。標志寄存器的內容如下:1514131211109876543210OF DF IF TF SF ZF - AF - PF - CFCF (Carry Flag )進位標志，反映在運算結果的最高位有無進位或借位。如 果運算結果的最高位產生了進位(加法)或借位(減法)則CF=1,否則CF=QPF( Parity Flag )奇偶標志，反映運算結果中“ 1”的個數(shù)的奇偶性，主要

38、用于判斷數(shù)據(jù)傳送過程中是否出錯。若結果的低 8位中有偶數(shù)個“1”則PF=1, 否則PF=0AF(Auxiliary Carry Flag)輔助進位標志，又稱半進位標志。加減運算時， 若D3向D4產生了進位或借位則 AF=1,否則AF=Q在BCD碼運算時，該標志用于 十進制調整。ZF( Zero Flag )零標志，反映運算結果是否為 0。若結果為零則ZF=1,否 則 ZF=0bSF( Sign Flag )符號標志，反映運算結果最高位即符號位的狀態(tài)。如果運算 結果的最高位為1則SF=1 (對帶符號數(shù)即為負數(shù))，否則SF=0(對帶符號數(shù)即為 正數(shù))。OF (Overflow Flag )溢出標志

39、，反映運算結果是否超出了帶符號數(shù)的表數(shù)范 圍。若超出了機器的表數(shù)的范圍，即為產生溢出，貝U OF=1,否則OF=0DF( Direction Flag )方向標志，用于串處理指令中控制串處理的方向。當 DF=1時，每次操作后變址寄存器 SI、DI自動減量，因此處理方向是由高地址向 低地址方向進行。當DF=Q則SI、DI自動增量，處理方向由低地址向高地址方 向進行。該標志由方向控制指令 STD或 CLD設置或清除。IF (Interrupt Flag )中斷允許標志，用于控制 CPU是否允許響應可屏蔽中 斷請求。IF=1為允許響應可屏蔽中斷請求，IF=0則禁止響應可屏蔽中斷請求。該 標志可由中斷

40、控制指令STI或CLI設置或清除。TF (Trap Flag )陷阱標志，用于單步操作。TF=1時，每執(zhí)行一條用戶程序指 令后自動產生陷阱，進入系統(tǒng)的單步中斷處理程序。 TF=0時，用戶程序會連續(xù)不 斷地執(zhí)行，不會產生單步中斷。5.求出下列運算后各個標志的狀態(tài)，并說明進位標志和溢出標志的區(qū)別。(1) 1278H + 3469H(2) 54E3H - 27A0H(3) 3881H + 3597H 01E3H - 01E3H【解】CF進位標志，反映在運算結果的最高位有無進位或借位。 OF溢出標志，反映運算結果是否超出了帶符號數(shù)的表數(shù)范圍。機器實際處理時判斷是否溢出的方 法是根據(jù)最咼位的進位(CF)

41、與次咼位的進位是否相同來確定，若兩者不相同則 OF=1(表示有溢出)，否則OF=O(表示無溢出)。此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流(1)0001 0010 0111 1000+ 0011 0100 0110 10010100 0110 1110 0001此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流運算后各個標志的狀態(tài):OF DF IF TF SF ZF -AF -PF -CF0001100101 0100 1110 00110010 0111 1010 00000010 1100 0100 0011運算后各個標志的狀態(tài)：OF DF IF TFSFZF -

42、AF -PF -CF0000000011 1000 1000 0001+ 0011 0101 1001 01110110 1110 0001 1000運算后各個標志的狀態(tài)：OF DF IFTF SF ZF -AF -PF -CF0000100000 0001 1110 00110000 0001 1110 00110000 0000 0000 0000運算后各個標志的狀態(tài)：OF DF IF TFSF ZF -AF -PF -CF00 10106. 8086 CPU中存儲器的邏輯地址和物理地址之間有什么關系，各有多少值？【解】物理地址為某一個存儲單元的實際地址，對于8086它是一個20位的地址。

43、物理地址從00000HH FFFFFH變化，對應1MB的空間。邏輯地址，又稱偏移地址或有效地址，即對段首的偏移量。偏移地址從0000FHFFFFH變化，對應64KB的空間。物理地址的獲得方法是：將段寄存器的內容左移4位(即X 16)，與邏輯地址 相加，得到20位物理地址。根據(jù)尋址方式的不同，偏移地址可以來自程序計數(shù)器(IP )或其它寄存器。7. 8086CPU使用的存儲器為什么要分段，怎樣分段？為什么要設置段寄存器， 有幾個段寄存器？各段寄存器有什么意義？【解】8086 CPU內部數(shù)據(jù)結構是16位的，即所有的寄存器都是16位的，而外部 尋址空間為1MB即需要20位地址線。為了能用內部寄存器中的

44、 16位地址來尋 址1MB空間，8086將1MB空間以16字節(jié)為一個內存節(jié)，共分成 64K個節(jié)。節(jié)的 起始地址分別為00000H 00010H 00020H 、FFFF0H稱為段基址。節(jié)的起始此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流地址的后4位二進制數(shù)為全0,稱為節(jié)的段地址。用于存放段地址的寄存器稱為段寄存器，根據(jù)其主要用途，分為代碼段寄存器CS數(shù)據(jù)段寄存器DS堆棧段寄存器SS附加段寄存器ES代碼段寄存器CS用來存放代碼段存儲區(qū)域的起始地址。數(shù)據(jù)段寄存器DS數(shù)存放程序的數(shù)據(jù)存儲區(qū)的起始地址。堆棧段寄存器SS用來存放堆棧存儲區(qū)的起始地址。由堆棧段寄存器SS與堆棧指針寄存器SP來

45、確定當前堆棧指令的操作地址。附加段寄存器ES附加段是為某些字符串操作指令存放目的操作數(shù)而設置的 一個附加的數(shù)據(jù)段，附加段寄存器用來存放該附加數(shù)據(jù)段存儲區(qū)域的起始地址。8.簡述A與BHE在 8086系統(tǒng)中的應用。【解】8086系統(tǒng)中將1MB存儲空間分成兩個512KB的物理存儲體。一個存儲體由 偶數(shù)地址組成，另一個存儲體由奇數(shù)地址組成。用A0位來區(qū)分兩個存儲體。用BHE和A的組合來選擇存儲體，其組合關系及操作情況如下：從偶地址讀寫一個字節(jié)(BHE A= 10)。AD5AD上的數(shù)據(jù)被忽略，字節(jié)內容通過ADAD傳送。(2)從奇地址讀寫一個字節(jié)(BHE A 0= 01)。在AD5AD上傳送的數(shù)據(jù)有效，

46、ADAD上數(shù)據(jù)被忽略。(3)從偶地址開始讀寫一個字(麗EAo= 00)。在AD5AD上傳送的數(shù)據(jù)同時 有效。(4) 從奇地址開始讀寫一個字。第一個總線周期 BHE Ac = 01,從奇地址讀寫 低字節(jié)，在AD5AD上傳送的數(shù)據(jù)有效。第二個總線周期 BHE Ao = 10,從偶地址 讀寫高字節(jié)，在ADAD上傳送的數(shù)據(jù)有效。9. 8086系統(tǒng)中為什么要采用地址鎖存器 8282 ?采用什么方法從分時復用地址/ 數(shù)據(jù)線中將數(shù)據(jù)和地址信號分離出來？【解】8086地址總線與數(shù)據(jù)總線是分時復用的，高 8位數(shù)據(jù)有效信號麗E也是復 用信號。在T1狀態(tài)，總線上輸出20位地址信號及BHE信號，而在T2T4狀態(tài)，總

47、線用于數(shù)據(jù)傳送，BHE信號也失效。為了正確地交換數(shù)據(jù)，地址信號及 麗E信號在 T2T4期間必須保持，所以需要設一組地址鎖存器(3片8282)，用于鎖存地址及 BHE信號。在T1狀態(tài)，CPU送出地址鎖存允許信號 ALE將ALE接向8282的選通輸入端 STB當ALE= 1時，8282輸出跟隨輸入變化，用 ALE的下降沿將總線上已經穩(wěn)定 的地址信號鎖入8282。10. 8086 和8088 CPU的主要區(qū)別是什么？【解】8088的內部結構和指令功能與8086完全相同，只是為了和原有的 8位微 處理器外圍芯片兼容，其外部數(shù)據(jù)總線是 8位的。11. 8086系統(tǒng)中的存儲器采用什么結構？如何與地址、數(shù)據(jù)

48、線連接？【解】8086系統(tǒng)中將1MB存儲空間分成兩個512KB的物理存儲體。一個存儲體由 偶數(shù)地址組成，另一個存儲體由奇數(shù)地址組成。用A0位來區(qū)分兩個存儲體。12. 8086的I/O端口尋址范圍是多少？什么是I/O端口與內存分別獨立編址？此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流【解18086的I/O端口使用16位地址A15A0, I/O端口地址范圍為OOOOH FFFFH 可尋址空間為64KBI/O端口與內存分別獨立編址時，指令訪問的是I/O端口還是內存，由地址信息無法區(qū)分，由M/lO信號區(qū)分是I/O端口的尋址與內存尋址。13. 在對存儲器和I/O設備讀寫時，要用到IOR （

49、IO讀）、IOW（ IO寫）、MR （存 儲器讀）、MWv（存儲器寫）信號，這些信號的作用是什么？它們在最小模式時可 用怎樣的電路得到？請畫出示意圖【解】IOR：該信號有效時，對IO端口執(zhí)行讀操作low：該信號有效時，對IO端口執(zhí)行寫操作 MR：該信號有效時，對存儲器執(zhí)行讀操作MW該信號有效時，對存儲器執(zhí)行寫操作在最小模式時可分別用以下電路得到上述信號:14.什么是基地址和位移量，它們之間有何聯(lián)系？【解】8086 CPU內部數(shù)據(jù)結構是16位的，而外部尋址空間為1MB為了能用內部 寄存器中的16位地址來尋址1MB空間，8086將1M眈間以16字節(jié)為一個內存節(jié)（Paragraph），共分成64K個

50、節(jié)。節(jié)的起始地址稱為段基址。偏移地址是存儲地 址對段首的偏移量。偏移地址從 0000HFFFFH變化，對應64KB的空間。它們之間有何聯(lián)系：物理地址二基地址X 16+位移量。15.設CS=1200H IP=0FF00H,此時指令的物理地址是多少？指向這一物理地址 的CS和 IP的值是惟一的嗎？【解】指令的物理地址：12000H+ 0FF00* 21F00H指向這一物理地址的CS和IP的值不是惟一的。16.若CS=1000H指出當前代碼段可尋址的存儲空間的大小和地址范圍。【解】當前代碼段可尋址的存儲空間的大?。?4KB當前代碼段可尋址的存儲空間的地址范圍：10000H1FFFFH17.簡述808

51、6單CPUS多CPU系統(tǒng)各自主要特點，并說明有何差別?！窘狻繂蜟PU系統(tǒng)中只有一個微處理器8086,所有總線控制信號由它產生，系統(tǒng) 中總線控制邏輯信號可減少到最小。多CPU系統(tǒng)中包括兩個以上處理器，其中一個為8086作為主處理器，其它處 理器作為協(xié)處理器，一般多用于復雜的大中型系統(tǒng)。與8086協(xié)同工作的協(xié)處理器 有8087、8089兩種，分別為數(shù)學協(xié)處理器和輸入/輸出協(xié)處理器。配置協(xié)處理器 的系統(tǒng)，主處理器不用處理費時的復雜運算和 I/O操作，因此可大大提高主處理 RDM/IORDM/IOIORMRIOWMW此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流器的運行效率。18. 時鐘周

52、期、T狀態(tài)、總線周期、指令周期的定義是什么，什么情況下會出現(xiàn) 空閑周期？【解】計算機是由一串脈沖控制進行工作的。這一串脈沖稱為計算機的時鐘，每 個脈沖的時間稱為一個時鐘周期，每個脈沖稱為一個時鐘脈沖或一個T狀態(tài)。若干個時鐘脈沖完成一個基本操作。一種基本操作稱為一個總線周期。執(zhí)行一條指 令所需要的時間稱為指令周期19. 8086 CPU讀/寫總線周期包含幾個時鐘周期，什么情況下需要插入TW等待周期，插入TW的數(shù)量取決于什么因素【解】8086 CPU讀/寫總線周期包含4個時鐘周期。讀總線周期：在T3狀態(tài)內存或I/O端口將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。CPU準備讀入 數(shù)據(jù)。在T3的前沿（下降沿），CPU查詢RE

53、AD創(chuàng)腳，若內存或外設工作速度較慢， 來不及在基本總線周期內完成數(shù)據(jù)傳送工作，則應通過邏輯電路在T3前沿之前產生READY低電平信號，T3前沿若查到READY為低電平，則在T3后自動插入一個等 待狀態(tài)TW，在TW前沿繼續(xù)查詢READY&號，若READY5為低電平，則繼續(xù)插入TW， 直到READ上升為高電平，貝U等待狀態(tài)結束，進入 T4狀態(tài)。寫總線周期：在T3狀態(tài)中，T2狀態(tài)有效的信號繼續(xù)保持有效，繼續(xù)向外部寫 數(shù)據(jù)。在T3的下降沿查詢READY若內存或I/O端口在標準總線周期內來不及接 收數(shù)據(jù)，則應通過邏輯電路在T3前沿之前產生READY電平信號。CPU查到READY 為低，則在T3之后插入一

54、個TW,并在TW前沿繼續(xù)查詢READY直到READYt升為 咼電平，則結束等待進入 T4狀態(tài)。20. 8086 CPU復位后，有哪些特征？ 8086系統(tǒng)的起動程序如何去找？【解】8086 CPU復位后：所有內部寄存器、標志寄存器IR及ES SS DS段寄存 器清0,指令隊列緩沖器清空，指令指針寄存器（IP）清0,。5被置為FFFFH8086 系統(tǒng)的起動程序從CSX 16+IP即FFFF0H地址開始執(zhí)行。復位時，所有三態(tài)輸 出總線變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，這些三態(tài)總線包括：AD5AD, A19/S6A16/S3, BHE/S7,S2 （M/IO）, S1 （DT/R）, S0 （ DEN）, LOCK WR

55、 RD, INTA 等。ALE HLDA QS、QS等信號降為低電平，RQGTO、RQGT1等信號上升為高電平。21.8086系統(tǒng)在最小模式時應該怎樣配置？試畫出這種配置并標出主要信號的連接關系。【解】8086系統(tǒng)在最小模式時的典型配置：一片8284A時鐘發(fā)生器產生系統(tǒng)所需 要的時鐘信號CLK同時對外部READY!號和系統(tǒng)復位信號RESETS行同步，其 輸出送向8086應相引腳。三片8282（或74LS373地址鎖存器用于20位地址和BHE 信號鎖存，使得整個總線讀寫周期期間地址信號始終有效，以支持8086CPU地址/數(shù)據(jù)總線分時復用的工作方式。兩片 8286總線驅動器（又稱總線收發(fā)器或總線驅

56、 動器）。當系統(tǒng)所連存儲器和外設較多時，為了提高數(shù)據(jù)總線的驅動能力，可以接 入8286芯片。該模式的配置圖見教材圖2-8。此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流22. 畫出最小模式時讀存儲器或 I/O 設備的總線周期時序 【解】 8086 最小模式下的讀周期時序見教材圖 2-15 。第3章 從8086到Pentiun系歹【微處理器的技術發(fā)展教材習題解答1.簡述 80286 的特點和保護模式的保護功能?！窘狻?0286的特點： CPU內部分為四個處理部件：EU （執(zhí)行部件）、AU （地址部件）、IU （指令 部件）和BU （總線部件）。這四個處理部件可以并行的進行操作，提高了

57、處理速 度。 數(shù)據(jù)線和地址線完全分離。 在一個總線周期中， 當有效數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù) 總線上的時候，下一個總線周期的地址已經送到地址總線，形成總線周期的流水 作業(yè)。 具有“實地址模式” （Real Address Mode，簡稱為“實模式”）和“保護 虛地址模式”（Protected Virtual Address Mode簡稱為“保護模式”）”兩種工 作模式。 能運行實時多任務操作系統(tǒng)，支持存儲管理和保護功能。 實現(xiàn)了虛擬存儲管理。 與 80286 配合使用的數(shù)學協(xié)處理器是 80287，它基本與 8087相同，但適 應 80286 的兩種工作模式。保護模式體現(xiàn)了 80286 的特色，主要是對存儲

58、器管理、虛擬存儲和對地址空 間的保護。在保護模式下，可為每個任務提供多達1GB的虛擬存儲空間和保護機制，有力地支持了多用戶、多任務的操作。那些內存裝不下的邏輯段，將以文件 形式存在外存儲器中，當處理器需要對它們進行存取操作時就會產生中斷，通過 中斷服務程序把有關的程序或數(shù)據(jù)從外存儲器調入到內存，從而滿足程序運行的 需要。保護模式為不同程序設置了四個特權級別，可讓不同程序在不同的特權級別 上運行。依靠這一機制，可支持系統(tǒng)程序和用戶程序的分離，并可進一步分離不 同級別的系統(tǒng)程序，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性。2.簡述 80386 的特點、 80386引腳與 8086的區(qū)別?！窘狻?80386 的特點

59、：80386 是全 32位結構， 它的外部數(shù)據(jù)總線和內部數(shù)據(jù)通道， 包括寄存器、 ALU 和內部總線都是 32位的。80386 有 3 種工作模式：實模式、虛擬 86 模式、 386 的保護模式。80386 的硬件結構可分成 6 個邏輯單元，它們以流水線方式工作，運行速度此文檔僅供收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學習與交流可達4MIPS其硬件設計有支持段頁式存儲管理部件，易于實現(xiàn)虛擬存儲系統(tǒng)。 在保護模式下的分段尋址體系，與操作系統(tǒng)相配合可以組成虛擬存儲器系統(tǒng)，一 個任務的最大虛擬空間可達 246=64 TB。80386硬件支持多任務處理，用一條指令就可以實現(xiàn)任務切換。80386設置了

60、4級特權級，按優(yōu)先順序依次為 0級、1級、2級、3級，前3 級用于操作系統(tǒng)程序，后1級用于用戶程序。80386引腳與8086的區(qū)別見表3-1。表3-1 80386引腳與8086的區(qū)別8086CPU80386CPU共有40個引腳共有132個引腳16條地址/數(shù)據(jù)復用線:34條地址線4條地址線32條數(shù)據(jù)線在總線寬度控制信號BS16的控制下，可實現(xiàn) 16位或32位數(shù)據(jù)傳送。子節(jié)控制信號 BE0BE3協(xié)處理器接口信號(1) PEREQ:協(xié)處理器向80386發(fā)出的請求 信號，有效時表示協(xié)處理器請求與存儲器之 間傳送數(shù)據(jù)。80386響應該請求后，將按照 指令的要求控制對存儲器的讀寫。(2)BUS :協(xié)處理器