微機原理詳解

1、實用標準文案第1章微型計算機系統(tǒng)概述習(xí)題參考答案1-1 .微型計算機包括哪幾個主要組成部分，各部分的基本功能是什么？答：微型計算機由 CPU存儲器、輸入/輸出接口及系統(tǒng)總線組成。CP最微型計算機的核心部件，一般具有下列功能：進行算術(shù)和邏輯運算。暫存少量數(shù)據(jù)。對指令譯碼并執(zhí)行指令所規(guī)定的操作。與存儲器和外設(shè)進行數(shù)據(jù)交換的能力。提供整個系統(tǒng)所需 要的定時和控制信號。響應(yīng)其他部件發(fā)出的中斷請求；總線是計算機系統(tǒng)各功能模塊間傳遞信息 的公共通道，一般由總線控制器、總線發(fā)送器、總線接收器以及一組導(dǎo)線組成；存儲器是用來存 儲數(shù)據(jù)、程序的部件；i/o接口是微型計算機的重要組成部件，在cpu口外設(shè)之間起適配作

2、用。1-2 . CPU執(zhí)行指令的工作過程。答：指令執(zhí)行的基本過程：(1)開始執(zhí)行程序時，程序計數(shù)器中保存第一條指令的地址，指明當(dāng)前將要執(zhí)行的指令存 放在存儲器的哪個單元。(2)控制器：將程序計數(shù)器中的地址送至地址寄存器MAR并發(fā)出讀命令。存儲器根據(jù)此地址取出一條指令，經(jīng)過數(shù)據(jù)總線進入指令寄存器IR。(3)指令譯碼器譯碼，控制邏輯陣列發(fā)操作命令，執(zhí)行指令操作碼規(guī)定的操作。(4)修改程序計數(shù)器的內(nèi)容。1-3 .果微處理器的地址總線為20位，它的最大尋址空間為多少？答：2 20=1048576=1MB1-4 .處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)之間有什么關(guān)系？答：微處理器是微型計算機的核心部件。微處

3、理器配上存儲器、輸入/輸出接口及相應(yīng)的外設(shè)構(gòu)成完整的微型計算機。以微型計算機為主體，配上系統(tǒng)軟件和外部設(shè)備以后，就構(gòu)成了完整的微型計 算機系統(tǒng)。1-5.下面十進制數(shù)分別轉(zhuǎn)換為二進制、八進制和十六進制數(shù)：128, 65535, 1024答：128,二進制：10000000B,八進制：200O,十六進制：80H65535,二進制：1111111111111111B,八進制：1777770,十六進制：FFFFH1024,二進制：10000000000B,八進制：20000,十六進制：400H1-6.下面二進制數(shù)分別轉(zhuǎn)換為十進制及十六進制數(shù)：1011.1010B , 1111101.11 B答：101

4、1.1010B ,十進制：11.625,十六進制：B.AH111101.11B ,十進制：125.75,十六進制：7D.CH1-7 . (5487)10= ( 0101010010000111 ) BCk 1010101101111 B1-8.設(shè)字長為8位，請寫出下列數(shù)的原碼、反碼、補碼和移碼：15, 20, 27/32答：+15原=00001111 , +15反=00001111 , +15補=00001111 , +15移=10001111-20原=10010100 , -20反=11101011 , -20補=11101100 , -20移=01101100-27/32 原=1.1101

5、100 , -27/32 反=1.0010011 , -27/32 補=1.0010100 ,-27/32 移=0.0010100精彩文檔第2章微型計算機系統(tǒng)的微處理器習(xí)題參考答案2-1 . 086/8088 CPU的功能結(jié)構(gòu)由哪兩部分組成？它們的主要功能是什么？答：8086/8088 CPU的功能結(jié)構(gòu)由以下兩部分組成：總線接口單元 BIU (Bus Interface Unit ),執(zhí)行部件 EU (Execution Unit )?？偩€接口單元BIU的主要功能是：負責(zé)與存儲器、I/O端口進行數(shù)據(jù)傳送。具體講：取指令：總線接口部件從內(nèi)存中取出指令后送到指令隊列。預(yù)取指令。配合EUM亍指令，存

6、取操作數(shù)和運算結(jié)果。執(zhí)行部件EU主要功能是：負責(zé)指令執(zhí)行。2-2 . 086 CPU指令隊列緩沖器的作用是什么？地址加法器的作用是什么？答：8086/8088的指令隊列分別為6/4個字節(jié)，存儲預(yù)取的指令。地址加法器用來產(chǎn)生 20位物理地址。8086/8088可用20位地址尋址1M小節(jié)的內(nèi)存空間，而 CPU 內(nèi)部的寄存器都是16位，因此需要由一個附加的機構(gòu)來計算出20位的物理地址，這個機構(gòu)就是20位的地址加法器。2-3 .據(jù)8086 CPU的結(jié)構(gòu)，簡述程序的執(zhí)行過程。答：設(shè)程序的指令代碼已存放在存貯器中。為執(zhí)行程序，CPU$照時鐘節(jié)拍，產(chǎn)生一系列控制信號，有規(guī)則地重復(fù)進行以下過程。(1) BIU

7、從存貯器中取出一條指令存入指令隊列。(2) EIM指令隊列取指令并執(zhí)行指令。BIU利用總線空閑時間，從內(nèi)存取第二條指令或取第三條指令存入指令隊列。(3) EUM亍下一條指令。如果前面一條指令有寫存貯器的要求，則通知BIU把前條指令結(jié)果寫到存貯器中，然后再取指令存入指令隊列。(4) 如指令執(zhí)行要求讀取操作數(shù)，由 BIU完成。(5) EUM亍再下一條指令，返回(1)處繼續(xù)執(zhí)行上述操作過程。所以，程序的執(zhí)行過程就是CPIM指令、分析指令、執(zhí)行指令，再取指令這樣一個循環(huán)重復(fù)過程。在指令執(zhí)行過程中，利用EU析指令操作碼和執(zhí)行指令時不占用總線操作時間的特點，BIU自動地通過總線讀取存貯器中的指令碼存入 B

8、IU指令隊列，從而使 BIU與EU并行工作，提高 CPU執(zhí)行指令的速度。2-4 .什么是總線周期？8086/8088的基本總線周期由幾個時鐘周期組成？若 CPU的主時鐘頻率為10 MHz,則一個時鐘周期為多少？ 一個基本總線周期為多少？答：總線周期：BIU通過系統(tǒng)總線對存儲器或I/叫口進行一次讀/寫操作的過程稱為一個總線 周期。8086/8088CPU勺一個基本總線周期由 4個時鐘周期（T1T4）組成，也稱4個T狀態(tài)。若CPU的主時鐘頻率為 0MHz,則一個時鐘周期為10-7秒；一個總線周期為 4 X 10-7秒。2-5.復(fù)位信號RESET到來后，8086/8088 CPU的內(nèi)部狀態(tài)有何特征？

9、系統(tǒng)從何處開始執(zhí)行指 令？答：8086 /8088系統(tǒng)中，復(fù)位信號 RESET到來后，處理器內(nèi)部的各寄存器和標志寄存器的內(nèi) 容自動設(shè)置為：CS FFFFH DS 0000HSS 0000H ES 0000HIP 0000H 指令隊列空FR 0000H （禁止中斷）因CS=FFFFH IP = 0000,所以8086 /8088將從地址 FFFF0H開始執(zhí)行指令。2-6 .在總線周期的T1T4狀態(tài)，CPU分別執(zhí)行什么操作？在 CPU的讀/寫總線周期中，數(shù)據(jù)在 哪個狀態(tài)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上？答：CPU在每個時鐘周期內(nèi)完成若干個基本操作，具體是：T1狀態(tài)：CPU向多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息指出要尋址的存

10、儲單元或外設(shè)端口地址。T2狀態(tài)：CPU從總線上撤消地址，使總線的低16位置為高阻抗?fàn)顟B(tài)，為傳輸數(shù)據(jù)作準備。總線的高4位輸出本總線周期狀態(tài)信息。這些狀態(tài)信息用來表示中斷允許狀態(tài)、當(dāng)前正在 使用的段寄存器等。T3狀態(tài)：CPU在總線的高4位繼續(xù)輸出總線周期狀態(tài)信號。在總線的低16位出現(xiàn)由CPU寫出的數(shù)據(jù)，或者從存儲器或I /O端口讀入的數(shù)據(jù)。T4狀態(tài)：總線周期結(jié)束。在CPU的讀/寫總線周期中，數(shù)據(jù)在 T3狀態(tài)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上。2-7 . 8086/8088讀/寫總線周期，微處理器是在 （B ） 時刻采樣READYt號，以便決定是否插入 Tw。A. T2 B. T3 C. T3下降沿 D. T2 上升

11、沿2-8 . 8086/8088系統(tǒng)中為什么要有地址鎖存器？需要鎖存哪些信息？答：因8086/8088 系統(tǒng)中地址線、數(shù)據(jù)線是復(fù)用的，所以要有地址鎖存器鎖存T1狀態(tài)輸出的地址。8086系統(tǒng)鎖存20位地址及BHE信號，8088系統(tǒng)鎖存20位地址。2-9 . 8086/8088的最大模式系統(tǒng)配置與最小模式系統(tǒng)配置在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？總線控制器8288的作用是什么？答：最大模式系統(tǒng)配置在結(jié)構(gòu)上與最小模式系統(tǒng)的主要區(qū)別是增加了一個總線控制器8288和一個總線仲裁器8289?？偩€控制器8288的作用是：對來自 8086 /8088 CPU的總線狀態(tài)信號 S2、S1、S0譯 碼，與輸入控制信號 AEN、CE

12、N和IOB相互配合，產(chǎn)生總線命令信號和總線控制信號。2-10 .關(guān)于8086 最大工作模式的特點描述正確的是（D ）。A.不需要總線控制器8288 B.適用于單一處理機系統(tǒng)C.由編程進行模式設(shè)定D.M/IO引腳不可以直接引用2-11 . 8086/8088有最小和最大模式兩種工作模式，當(dāng) （B ）時為最小模式。A.MN/ MX=O B.MN/ MX=l B.INTR=l D.HOLD="1"2-12 . 8086 最小工作模式和最大工作模式的主要差別是（D ）.A.地址總線的位數(shù)不同B.I/O端口數(shù)不同C.數(shù)據(jù)總線位數(shù)不同D.單處理器與多處理器的不同2-13 . PCM地址

13、總線的作用是一（C ）。A.用于選擇存儲器單元B.用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C.用于給存儲器單元和I/O設(shè)備接口電路的選擇地址D.以上都不正確 2-14.設(shè)當(dāng)前 SS= C000H SP= 2000H, AX= 2355H, BX= 2122H, CX= 8788H,則當(dāng)前棧頂?shù)奈锢淼刂肥嵌嗌?？若連續(xù)執(zhí)行PUSH AX, PUSH BX POP CX 3條指令后，堆棧內(nèi)容發(fā)生什么變化？AX BX CX中的內(nèi)容是什么？答：(SS)=C000H(SP)=1998H,(AX)=2355H,(BR=2122H,(CX)=2122H2-15. 8086/8088的控制標志位有(C )個。IF DF TF

14、A.l B.2C.3D.42-16 .編程人員不能直接讀寫的寄存器是(C )。A.DI B.CXC.IPD.SP 2-17 .設(shè)(AH) =03H, (AL) = 82H,試指出將 AL和AH中的內(nèi)容相加和相減后，標志位CF、AF、OR SF、IF 和 PF 的狀態(tài)。答： (AH = 00000011H + ( AL) = 10000010H 后：CF=Q AF=R OF=0 SF=1、IF 不確定和 PF=0(AH = 00000011H - (AL) = 10000010H 后：CF=1、AF=R OF=0 SF=1、IF 不確定和 PF = 12-18. 8086 CPU中的標志寄存器

15、FR中有哪些狀態(tài)標志和控制標志？這些標志位各有什么含 義？見教材。2-19 . BHE信號的作用是什么？簡述在 8086CPU（統(tǒng)中訪問存儲器，在讀寫一個字數(shù)據(jù)和字節(jié)數(shù) 據(jù)的過程中，BHE和A0的狀態(tài)。答：高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復(fù)用信號?？偩€周期的T1狀態(tài)，8086在BHE /S 7輸出低電平，表示高8位數(shù)據(jù)總線AD15AD8上的數(shù)據(jù)有效。8086系統(tǒng)中，BHE和ADot吉合起來，指出當(dāng)前傳送的數(shù)據(jù)在總線上將以何種格式出現(xiàn)。（見教材表2-4-1 ）8088系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)總線只有8位，不存在高8位與低8位的問題。所以，該引腳（第34號）被定義為雙功能引腳。在最大模式時，該引腳恒為高電平；在最

16、小模式中，則定義 為 SS0 。2-20 . 8086向偶地址存儲單元送一個字節(jié)數(shù)據(jù)時，須執(zhí)行一個總線周期，在第一個T狀態(tài)中，ALE 為二 ,A0為 0, WR為 0 。2-21 . 8086系統(tǒng)中，為什么要對存儲器進行分段管理？其分段管理是如何實現(xiàn)的？答：8086/ 8088 地址總線是20位的，CPU中的寄存器是16位的，20位地址無法用16位寄 存器表示，所以必須分段。通常有代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段、輔助段。段內(nèi)地址16位，每個段的大小最大可達 64KB;實際使用時可以根據(jù)需要來確定段大小。2-22 ,已知某存儲單元的段地址為4500H ,偏移地址為4500H,該單元的物理地址是多少？答：49500H2-23.