《微型計(jì)算機(jī)的原理與接口技術(shù)》(第三版)習(xí)地的題目答案詳解

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔微機(jī)原理與接口技術(shù)習(xí)題解答習(xí)題1馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案有哪些特點(diǎn)？【解答】馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案是“存儲程序”和“程序控制”，有以下5方面特點(diǎn):(1)用二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)據(jù)和指令；(2)指令和數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部存儲器中，按順序自動依次執(zhí)行指令；(3)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成基本硬件系統(tǒng)；(4)由控制器來控制程序和數(shù)據(jù)的存取及程序的執(zhí)行；(5)以運(yùn)算器為核心。微處理器和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？各典型芯片具備哪些特點(diǎn)？【解答】經(jīng)歷了 6代演變，各典型芯片的特點(diǎn)如表1-1所示。表1-1微處理器的發(fā)展及典型芯片的特點(diǎn)發(fā)展時代類別典型芯片及性能特點(diǎn)第一代(19

2、711973 年)4、8位低檔 微處理器Intel 4004 集成2300多個晶體管，主頻 108KHz,尋址640Byte ,指令系統(tǒng) 簡單；Intel 8008 采用PMOS：藝，集成3500晶體管，基本指令 48條，主 頻500KH4第二代(19741977 年)8位中高檔微處理器Intel 8080采用NMOS：藝，集成6000晶體管，主頻2MHz指令系統(tǒng)較完善，尋址能力增強(qiáng)，運(yùn)算速度提高了一個數(shù)量級。第三代(19781984 年)16位微處理器Intel 8086 采用 HMOS：藝，集成 29000 晶體管，主頻 5MHz/8MHz/10MHz , 尋址1MB Intel 8028

3、6 集成度達(dá)到13.4萬晶體管，主頻 20MHz第四代(19851992 年)32位微處理器Intel 80386 集成27.5萬個晶體管，主頻 33MHz 4GB物理尋址。有分段存 儲和分頁存儲部件，可管理 64TB虛擬存儲空間。Intel 80486集成120萬個 晶體管，包含浮點(diǎn)運(yùn)算部件和8KB的一級高速緩沖存儲器 Cache。第五代(19931999 年)超級32位微處理器Intel Pentium 、Pentium Pro、Pentium MMX Pentium II 、Pentium III 、Pentium 4微處理器等，采用新式處理器結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)加密、視頻壓縮和對等 網(wǎng)絡(luò)等方面性

4、能有較大幅度提高。第六代(2000年以后)64位微處理器Merced由Intel公司與HP公司聯(lián)手開發(fā)的 Merced采用全新的IA-64結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是 一種采用長指令字、指令預(yù)測、分支消除、推理裝入和其他一些先進(jìn)技術(shù)的 全新結(jié)構(gòu)微處理器。1.3微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和主要性能指標(biāo)有那些【解答】除具有運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、有記憶能力和邏輯判斷能力、可自動連續(xù)工作等基本特 點(diǎn)以外，還具有功能強(qiáng)、可靠性高、價格低廉、結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、體積小、重量輕、功耗低、使用 和維護(hù)方便等。微型計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、硬件組成、外部設(shè)備以及軟件配備等有關(guān)。常用的微型計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)主要有：字長、主頻、內(nèi)

5、存容量、指令數(shù)、基本指令執(zhí)行時間、可靠性、兼容性、 性能價格比等。常見的微型計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)由哪些部分組成？各部分的主要功能和特點(diǎn)是什么？【解答】微型計(jì)算機(jī)硬件一般由微處理器、內(nèi)存儲器、外存儲器、系統(tǒng)總線、接口電路、輸入/輸出設(shè)備等部件組成。主要組成部件的功能和特點(diǎn)分析如下：(1)微處理器：是微型計(jì)算機(jī)的核心部件，由運(yùn)算單元ALU控制單元、寄存器組以及總線接口部件等組成，其功能是負(fù)責(zé)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、管理和控制系統(tǒng)中的各個部件有機(jī)地工作。(2)內(nèi)存儲器：用來存放計(jì)算機(jī)工作過程中需要的操作數(shù)據(jù)和程序?？煞譃殡S機(jī)存儲器RAM和只讀存儲器ROM RAM存放當(dāng)前參與運(yùn)行的各種程序和數(shù)據(jù)，特點(diǎn)是信息可讀可寫，存取

6、方便，但信息斷 電后會丟失；ROM!于存放各種固定的程序和數(shù)據(jù)，特點(diǎn)是信息固定不變，關(guān)機(jī)后原存儲的信息不會丟 失。(3)系統(tǒng)總線：是 CPU與其它部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通道?？煞殖蓴?shù)據(jù)總線 DB地址總線A控制總線CB(4)輸入/輸出接口電路：完成微型計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換。由寄存器組、專用存儲器 和控制電路等組成。(5)主機(jī)板：由CPU插座、芯片組、內(nèi)存插槽、系統(tǒng)BIOS、CMOS總線擴(kuò)展槽、串行/并行接口、各種跳線和一些輔助電路等硬件組成。(6)外存儲器：使用最多的是磁盤存儲器(軟盤、硬盤)和光盤存儲器。外存儲器容量大，保存 的信息不會丟失。(7)輸入/輸入設(shè)備：是微

7、型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外部進(jìn)行通信聯(lián)系的主要裝置。常用的有鍵盤、鼠標(biāo)、 顯示器、打印機(jī)和掃描儀等。什么是微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線？說明數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線各自的作用?！窘獯稹肯到y(tǒng)總線是 CPU其它部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通道。(1)數(shù)據(jù)總線：用來傳送數(shù)據(jù)，主要實(shí)現(xiàn)CPU內(nèi)存儲器或I/O設(shè)備之間、內(nèi)存儲器與I/O設(shè)備或外存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送。(2)地址總線：用來傳送地址。主要實(shí)現(xiàn)從CPU送地址至內(nèi)存儲器和I/O設(shè)備，或從外存儲器傳送地址至內(nèi)存儲器等。(3)控制總線：用于傳送控制信號、時序信號和狀態(tài)信息等。什么是系統(tǒng)的主機(jī)板？由哪些部件組成？【解答】CPU RAM ROM I/O接口電路

8、以及系統(tǒng)總線組成的計(jì)算機(jī)裝置稱為“主機(jī)”，主機(jī)的主體則是主機(jī)板。主機(jī)板上主要有 CPU插座、芯片組、內(nèi)存插槽、系統(tǒng)BIOS、CMOS總線擴(kuò)展槽、串行/并行接口、各種跳線和一些輔助電路等硬件。計(jì)算機(jī)中有哪些常用的數(shù)制和碼制？如何進(jìn)行數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換？【解答】數(shù)值數(shù)據(jù)經(jīng)常用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制；字符數(shù)據(jù)使用ASCII碼；表示十進(jìn)制數(shù)字用BC加。(1)十進(jìn)制到二進(jìn)制：整數(shù)部分連續(xù)除以2后“倒取余”，小數(shù)部分連續(xù)乘以 2后“正取整”；(2)二進(jìn)制到十進(jìn)制：將二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開即可。精彩文案(3)二進(jìn)制到八進(jìn)制：將 3位二進(jìn)制一組對應(yīng)1位八進(jìn)制數(shù)碼。(4)八進(jìn)制到二進(jìn)制：將 1位八進(jìn)制數(shù)碼對應(yīng)

9、3位二進(jìn)制數(shù)碼。十六進(jìn)制與二進(jìn)制間轉(zhuǎn)換與八進(jìn)制與二進(jìn)制間轉(zhuǎn)換類似，只是比例關(guān)系為1位十六進(jìn)制數(shù)碼對應(yīng)位二進(jìn)制數(shù)碼。將下列十進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)和壓縮BC加。15.32(2) 325.16(3) 68.31(4) 214.126【解答】： TOC o 1-5 h z 15.32 = 1111.0101B = F.5H=00010101.00110010BCD。325.16 = 10000101.0001B = 85.1H= 001100100101.00010110BCD。68.31 = 1000100.0100B = 64.4H= 01101000.00110001BCD。21

10、4.126 = 11010110.0010B = D6.2H= 001000010100.000100100110BCD。1.9 將下列二進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。(1) 10010101(2) 11001010(3) 10111.1101(4) 111001.0101【解答】11001010 = 202 = 312Q = CAH10111.1101 = 23.8125 = 27.64Q = 17.DH111001.0101 = 57.625 = 71.24Q = 39.5H1.10 將下列十六進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)。(1) FAH(2) 12B8H(3) 5

11、A8.62H(4) 2DF.2H【解答】FAH = 11111010B = 25012B8H = 0001001010111000B = 47925A8.62H = 010110101000.01100010B = 1448.38281252DF.2H = 001011011111.0010B = 735.0078125寫出下列帶符號十進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示(采用 8位二進(jìn)制數(shù))。(1)+38(2) +82(3) 57(4) - 115【解答】X =+38, X補(bǔ)=00100110BX =+82, X補(bǔ)=01010010BX =-57, X補(bǔ)=11000111BX =-115, X補(bǔ)=1

12、0001101B寫出下列二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼表示。+1010100(2) +1101101(3) -0110010(4) - 1001110【解答】X = +1010100 ,兇補(bǔ)=01010100BX = +1101101 ,兇補(bǔ)=01101101BX = -0110010, X補(bǔ)=11001110BX = 1001110, X補(bǔ)=10110010B已知下列補(bǔ)碼求出其真值。87H(2) 3DH(3) 0B62H(4) 3CF2H【解答】X補(bǔ)=87H = 10000111B，符號位為 1, X 是負(fù)數(shù)，X原=11111001B , X =-79HX補(bǔ)=3DH = 00111101B ,符號位為 0,

13、 X是正數(shù)，X = 3DH兇補(bǔ)=0B62H =0000101101100010B ,符號位為 0, X是正數(shù)，X = +B62H兇補(bǔ)=3CF2H = 0011110011110010B ,符號位為 0, X是正數(shù)，X =3CF2H按照字符所對應(yīng)的 ASCII碼表示，查表寫出下列字符的ASCII碼。A、g、W *、ESG LF、CR、【解答】A的 ASCII 碼為 41H; G的 ASCII 碼為 47H; W勺 ASCII 碼為 57H; *的 ASCII 碼為 2AH ESC的 ASCII 碼為1BH LF的ASCII碼為0AH; CR的ASCII碼為DH %勺ASCII碼為25H。把下列英

14、文單詞轉(zhuǎn)換成ASCII編碼的字符串。How(2) Great(3) Water (4) Good【解答】How的 ASCII 碼為 486F77H;Great 的 ASCII 碼為 4772656174H;Water 的 ASCII 碼為 5761746572H;Good的 ASCII 碼為 476F6F64H習(xí)題28086CPU具有20條地址線,可直接尋址1MB 容量的內(nèi)存空間，在訪問 I/O端口時，使用地址線16條 ,最多可尋址 64K 個I/O 端口。8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？由哪兩部分組成？它們的主要功能是什么？【解答】8086微處理器是典型的16位微處理器，HMOST藝制造，

15、集成了 2.9萬只晶體管，使用單 一的+5V電源，有16根數(shù)據(jù)線和20根地址線；通過其16位的內(nèi)部數(shù)據(jù)通路與設(shè)置指令預(yù)取隊(duì)列的流水 線結(jié)構(gòu)結(jié)合起來而獲得較高的性能。8086微處理器內(nèi)部安排了兩個邏輯單元，即執(zhí)行部件EU和總線接口部件 BIU。EU主要負(fù)責(zé)指令譯碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)運(yùn)算，包括計(jì)算有效地址；BIU主要完成計(jì)算物理地址、從內(nèi)存中取指令、實(shí)現(xiàn)指令規(guī)定的讀/寫存儲器或外部設(shè)備等信息傳輸類操作。8086CPU中的指令隊(duì)列的作用是預(yù)取指令 ，其長度是6字節(jié)。8086CPU內(nèi)部寄存器有哪幾種？各自的特點(diǎn)和作用是什么？【解答】CPUW 14個內(nèi)部寄存器，可分為 3大類：通用寄存器、控制寄存器和段寄存器

16、。通用寄存器是一種面向寄存器的體系結(jié)構(gòu)，操作數(shù)可以直接存放在這些寄存器中，既可減少訪問存 儲器的次數(shù)，又可縮短程序的長度，提高了數(shù)據(jù)處理速度，占用內(nèi)存空間少?？刂萍拇嫫靼ㄖ噶钪羔樇拇嫫鱅P和標(biāo)志寄存器FLAG IP用來指示當(dāng)前指令在代碼段的偏移位置；精彩文案FLAG用于反映指令執(zhí)行結(jié)果或控制指令執(zhí)行的形式。為了實(shí)現(xiàn)尋址1M的儲器空間，8086CPUW 1MB的存儲空間分成若干個邏輯段進(jìn)行管理，4個16位的段寄存器來存放每一個邏輯段的段起始地址。8086的標(biāo)志寄存器分為 6 個狀態(tài)標(biāo)志位和3個控制標(biāo)志位,它們各自的含義和作 用是什么？【解答】標(biāo)志寄存器各標(biāo)志位的含義和作用如下表：表2-1 標(biāo)志

17、寄存器FLAG中標(biāo)志位的含義和作用標(biāo)志位含義作用CF進(jìn)位標(biāo)志CF=1,指令執(zhí)行結(jié)果在最高位上產(chǎn)生一個進(jìn)位或借位；CF=0,則無進(jìn)位或借位產(chǎn)生PF奇偶標(biāo)志PF=1,結(jié)果低8位含偶數(shù)個1; PF=0,表示結(jié)果低8位含奇數(shù)個1AF輔助進(jìn)位標(biāo)志AF=1,運(yùn)算結(jié)果的低4位產(chǎn)生了一個進(jìn)位或借位；AF=0,則無此進(jìn)位或借位ZF零標(biāo)志ZF=1,運(yùn)算結(jié)果為零；ZF=0,則運(yùn)算結(jié)果不為零SF符號標(biāo)志SF=1,運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)；SF=0,則結(jié)果為正數(shù)OF溢出標(biāo)志OF=1,帶符號數(shù)在進(jìn)行運(yùn)算時產(chǎn)生了溢出；OF=Q則無溢出TF陷阱標(biāo)志TF=1, 8086CP奧于單步工作方式；TF=0, 8086CPU正常執(zhí)行程序IF中斷

18、允許標(biāo)志IF=1 ,允許CPK受外部從INTR引腳上發(fā)來的可屏蔽中斷請求信號；IF=0 ,則禁止接受可屏蔽中斷請求DF方向標(biāo)志DF=1,字符串操作指令按遞減的順序?qū)ψ址M(jìn)行處理；DF=0,字符串操作指令按遞增的順序進(jìn)行處理已知堆棧段寄存器(SS) =2400H,堆棧指針(SP) =1200H,計(jì)算該堆棧棧頂?shù)膶?shí)際地址，并 畫出堆棧示意圖?！窘獯稹?SS) =2400H, (SP) =1200H; PA= (SS) X 10H+ ( SP) = 2400HX10H+ 1200H = 25200H。SP棧底圖2-1堆棧示意圖堆 棧 段低字節(jié)存放在低地址中,8086的存儲器采用 奇偶存儲體 結(jié)構(gòu),

19、數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放規(guī)定是 高字節(jié)存放在高地址中，以低地址為字的地址，規(guī)則字是指低字節(jié)地址為偶地址的字，非規(guī)則字是指 M 字節(jié)的地址為奇地址的字。8086存儲器的物理地址是如何形成解釋邏輯地址、偏移地址、有效地址、物理地址的含義, 的？怎樣進(jìn)行計(jì)算？【解答】邏輯地址：表示為段地址：偏移地址，書寫程序時用到，一個存儲單元可對應(yīng)出多個邏輯地址；偏移地址：是某一存儲單元距離所在邏輯段的開始地址的字節(jié)個數(shù)。有效地址：是指令中計(jì)算出的要訪問的存儲單元的偏移地址。物理地址：是 CPUW問存儲器日用到的 20位地址，是存儲單元的唯一的編號。物理地址計(jì)算公式：物理地址=段地址X 10H+有效地址（或偏移地址）8

20、086系統(tǒng)中的存儲器分為幾個邏輯段？各段之間的關(guān)系如何？每個段寄存器的作用是什么？【解答】8086CPU將1MB的存儲空間分成邏輯段來進(jìn)行管理：每個邏輯段最小為16B。所以最多可分成64K個段；每個邏輯段最大為 64KB,最少可分成16個邏輯段。各段的起始位置由程序員指出，可 以彼此分離，也可以首尾相連、重疊或部分重疊。4個16位的段寄存器用來存放每一個邏輯段的段起始地址：CS中為代碼段的起始地址；DS中為數(shù)據(jù)段的起始地址；SS中為堆棧段的起始地址；ES中為附加段的起始地址。I/O 端口有哪兩種編址方式，各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？【解答】I/O端口有兩種編址方式：統(tǒng)一編址和獨(dú)立編址。統(tǒng)一編址方式是將

21、I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一起來進(jìn)行編號，即包括在1MB的存儲器空間中，看作存儲器單元，每個端口占用一個存儲單元地址。該方式主要優(yōu)點(diǎn)是不需要專門的I/O指令，對I/O端口操作的指令類型多；缺點(diǎn)是端口要占用部分存儲器的地址空間，不容易區(qū)分是訪問存儲器還是外部設(shè)備。獨(dú)立編址的端口單獨(dú)構(gòu)成 I/O地址空間，不占用存儲器地址。優(yōu)點(diǎn)是地址空間獨(dú)立，控制電路和地 址譯碼電路簡單，采用專用的I/O指令，使得端口操作的指令在形式上與存儲器操作指令有明顯區(qū)別，程序容易閱讀；缺點(diǎn)是指令類別少，一般只能進(jìn)行傳送操作。8086 的最大工作模式和最小各種模式的主要區(qū)別是什么？如何進(jìn)行控制？【解答】兩種模式的主要區(qū)別是：80

22、86工作在最小模式時，系統(tǒng)只有一個微處理器，且系統(tǒng)所有的控制信號全部由8086 CPU提供；在最大模式時，系統(tǒng)由多個微處理器/協(xié)處理器構(gòu)成的多機(jī)系統(tǒng)，控制信號通過總線控制器產(chǎn)生，且系統(tǒng)資源由各處理器共享。8086CPU工作在哪種模式下通過 CPU的第33條引腳MN/MX來控制：MN/MX =1 ,系統(tǒng)就處于最小工 作模式；MN/MX =0,系統(tǒng)處于最大工作模式。在內(nèi)存有一個由20個字節(jié)組成的數(shù)據(jù)區(qū)，其起始地址為1100H:0020H。計(jì)算出該數(shù)據(jù)區(qū)在內(nèi) 存的首末單元的實(shí)際地址?！窘獯稹窟壿嫷刂?1100H:0020H對應(yīng)的物理地址為 PA=1100HX 10H+ 0020H=11020H,即該

23、數(shù)據(jù)區(qū)在 內(nèi)存中的首單元的物理地址為11020H;因?yàn)榇鎯臻g中每個字節(jié)單元對應(yīng)一個地址，所以20個字節(jié)對應(yīng)20個地址，則該數(shù)據(jù)區(qū)在內(nèi)存中的末單元的物理地址PA = 11020H +20D = 11020H + 14H = 11034H。已知兩個16位的字?jǐn)?shù)據(jù) 268AH和357EH,它們在8086存儲器中的地址分別為00120H和00124H，試畫出它們的存儲示意圖。【解答】存儲示意圖參見圖2-2。8AH00120H50H00510H26H00121H65H00511H00122H6EH00512H00123H74H00513H7EH00124H69H00514H35H00125H75H00

24、515H6DH00516H圖2-2數(shù)據(jù)的存儲示意圖2-3字符的存儲示意找出字符串“ Pentium ”的ASCII碼，將它們依次存入從 00510H開始的字節(jié)單元中，畫出它 們存放的內(nèi)存單元示意圖?！窘獯稹看鎯κ疽鈭D參見圖2-3。在內(nèi)存中保存有一個程序段，其位置為( C9 =33A0H, (IP) =0130H,當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序 段指令時，分析實(shí)際啟動的物理地址是多少。【解答】邏輯地址(CS): (IP) = 33A0H: 0130H,計(jì)算出對應(yīng)物理地址 PA= (CS) X 10H+ ( IP)= 33A0HX 10H+ 0130H = 33B30H什么是總線周期？ 8086CPU的讀/寫

25、總線周期各包含多少個時鐘周期？什么情況下需要插入 等待周期丁叫什么情況下會出現(xiàn)空閑狀態(tài)Ti?【解答】8086CPUS外部總線對存儲器或 I/O端口進(jìn)行一次信息的輸入或輸出過程所需要的時間， 稱為總線周期。8086CPU的讀/寫總線周期通常包括 T1、丁2、丁3、T4狀態(tài)4個時鐘周期。在高速的CPU與慢速的存儲器或I/O接口交換信息時，為了防止丟失數(shù)據(jù)，會由存儲器或外設(shè)通過 READY言號線，在總線周期的T3和T4之間插入1個或多個必要的等待狀態(tài) Tw,用來進(jìn)行必要的時間補(bǔ)償。在BIU不執(zhí)行任何操作的兩個總線周期之間會出現(xiàn)空閑狀態(tài)Ti。80286CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8086相比，有哪些增加的部件？

26、其主要特點(diǎn)和功能是什么？【解答】80286 CPU的可編程寄存器在 8086寄存器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加了一個 16位的機(jī)器狀態(tài)字 寄存器MSW而且為適應(yīng)80286性能的提高，在8086的狀態(tài)標(biāo)志寄存器 F中，又增加使用了 3個位，即 IOPLI/O特權(quán)層標(biāo)志(占用12、13位)和NT一嵌套任務(wù)標(biāo)志(占用 14位)。NT標(biāo)志位表示當(dāng)前執(zhí)行 的任務(wù)嵌套于另一任務(wù)中，IOPL用來定義當(dāng)前任務(wù)的I/O特權(quán)層。簡述Pentium微處理器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)和主要部件的功能，Pentium微處理器的主要特點(diǎn)有哪些？【解答】Pentium微處理器的主要部件包括總線接口部件、指令高速緩存器、數(shù)據(jù)高速緩存器、指 令預(yù)取

27、部件與轉(zhuǎn)移目標(biāo)緩沖器、寄存器組、指令譯碼部件、具有兩條流水線的整數(shù)處理部件(U流水線和V流水線)、以及浮點(diǎn)處理部件 FPU等。各主要部件的功能分析如下：(1)整數(shù)處理部件：U流水線和V流水線都可以執(zhí)行整數(shù)指令，U流水線還可執(zhí)行浮點(diǎn)指令。因此能夠在每個時鐘周期內(nèi)同時執(zhí)行兩條整數(shù)指令。(2)浮點(diǎn)處理部件FPU高度流水線化的浮點(diǎn)操作與整數(shù)流水線集成在一起。微處理器內(nèi)部流水線進(jìn)一步分割成若干個小而快的級段。(3)獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令高速緩存Cache：兩個才立的8KB指令和8KB數(shù)據(jù)Cache可擴(kuò)展到12KB,允許同時存取，內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸效率更高。兩個Cache采用雙路相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，每路128個高速緩存行，

28、每行可存放32B。數(shù)據(jù)高速緩存兩端口對應(yīng)J V流水線。(4)指令集與指令預(yù)?。褐噶铑A(yù)取緩沖器順序地處理指令地址，直到它取到一條分支指令，此時 存放有關(guān)分支歷史信息白分支目標(biāo)緩沖器BTB將對預(yù)取到的分支指令是否導(dǎo)致分支進(jìn)行預(yù)測。(5)分支預(yù)測：指令預(yù)取處理中增加了分支預(yù)測邏輯，提供分支目標(biāo)緩沖器來預(yù)測程序轉(zhuǎn)移。Pentium微處理器的主要特點(diǎn)如下：(1)采用超標(biāo)量雙流水線結(jié)構(gòu)；(2)采用兩個彼此獨(dú)立的高速緩沖存儲器；(3)采用全新設(shè)計(jì)的增強(qiáng)型浮點(diǎn)運(yùn)算器( FPU;(4)可工作在實(shí)地址方式、保護(hù)方式、虛擬 8086方式以及SMM(統(tǒng)管理方式；(5)常用指令進(jìn)行了固化及微代碼改進(jìn)，一些常用的指令用硬

29、件實(shí)現(xiàn)。什么是虛擬存儲技術(shù)？該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有那些？【解答】虛擬存儲技術(shù)是一種存儲管理技術(shù)，采用硬件、軟件相結(jié)合的方法，由系統(tǒng)自動分批將程 序調(diào)入內(nèi)存，不斷地用新的程序段來覆蓋內(nèi)存中暫時不用的老程序段。虛擬存儲技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)擴(kuò)大了程序可訪問的存儲空間；(2)便于實(shí)施多任務(wù)的保護(hù)和隔離；(3)便于操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存管理。簡要分析Pentium系列微處理器的 4種工作方式具備的特點(diǎn)?！窘獯稹?1)實(shí)地址方式：系統(tǒng)加電或者復(fù)位時進(jìn)入實(shí)地址方式，使用 16位80X86的尋址方式、存儲器管 理和中斷管理；使用 20位地址尋址1MB空間，可用32位寄存器執(zhí)行大多數(shù)指令。護(hù)方式：支持多任務(wù)運(yùn)行環(huán)境，

30、對任務(wù)進(jìn)行隔離和保護(hù)，進(jìn)行虛擬存儲管理能夠充分發(fā)揮 Pentium微處理器的優(yōu)良性能。(3)虛擬8086方式：是保護(hù)模式下某個任務(wù)的工作方式，允許運(yùn)行多個8086程序，使用8086的尋址方式，每個任務(wù)使用1MB的內(nèi)存空間。(4)系統(tǒng)管理方式：主要用于電源管理，可使處理器和外設(shè)部件進(jìn)入“休眠”，在有鍵盤按下或鼠標(biāo)移動時“喚醒”系統(tǒng)使之繼續(xù)工作；利用SMMT以實(shí)現(xiàn)軟件關(guān)機(jī)。習(xí)題3簡要分析8086的指令格式由哪些部分組成，什么是操作碼？什么是操作數(shù)？尋址和尋址方式的含義是什么？ 8086指令系統(tǒng)有哪些尋址方式？【解答】8086的指令格式由操作碼和操作數(shù)字段組成。操作碼：要完成的操作。操作數(shù)：參與操作

31、的對象。尋址：尋找操作數(shù)或操作數(shù)地址的過程。尋址方式：指令中給出的找到操作數(shù)或操作數(shù)地址采用的方式。 精彩文案數(shù)據(jù)變量VAL的偏移地址為 是多少？(1) MOV AX , 21H(4) MOV AX , VAL(7) MOV AX , BP MOV AX , BX MOV AX , BX (8) MOV AX , SI(3) MOV AX , 1000H(6) MOV AX , ES: BX(9) MOV AX , BX+10(10) MOV AX , VALBX (11) MOV AX,BXSI (12) MOV AX,VALBXSI8086指令系統(tǒng)的尋址方式主要有立即數(shù)尋址、寄存器尋址、存

32、儲器尋址和I/O端口尋址。其中，存儲器尋址可進(jìn)一步分為直接尋址、寄存器間接尋址、寄存器相對尋址、基址變址尋址、相對基址變址尋 址；I/O端口指令I(lǐng)N和OU他用的端口尋址方式有直接尋址和間接尋址。設(shè)(DS)=2000H, (ES尸 2100H , (SS尸 1500H , (SI)= 00A0H , (BX尸 0100H , (BP尸 0010H , 0050H，請指出下列指令的源操作數(shù)字段是什么尋址方式？它的物理地址MOV AX, 21H立即尋址，源操作數(shù)直接放在指令中MOV AX, BX寄存器尋址，源操作數(shù)放在寄存器BX中MOV AX, 1000H直接尋址，EA = 1000H , PA =

33、 (DS X 10H+ EA = 2000Hx 10H+ 1000H = 21000HMOV AX, VAL直接尋址,EA = VAL = 0050H,PA = (DS X 10H+ EA = 2000Hx 10H+ 0050H = 20050HMOV AX, 寄存器間接尋址，MOV AX, 寄存器間接尋址，MOV AX, 寄存器間接尋址，MOV AX, 寄存器間接尋址，MOV AX, 相對寄存器尋址，+ 010AH = 2010AHBXEA = (BX) = 0100H, PA =ES: BXEA = (BX) = 0100H, PA = BPEA = (BP) = 0010H, PA =

34、SIEA = (SI) = 00A0H, PA = BX+10(DS) X 10H+ EA = 2000H(ES) X 10H+ EA = 2100H(SS) X 10H+ EA = 1500H(DS) X 10H+ EA = 2000HX 10H+ 0100H = 20100HX 10H+ 0100H = 21100HX 10H+ 0010H = 15010HX 10H+ 00A0H = 200A0HEA = (BX) + 10D = 0100H+000AH= 010AH PA = ( DS X 10H+ EA = 2000Hx10HMOV AX, VALBX相對寄存器尋址，EA = (BX

35、) + VAL= 0100H + 0050H= 0150H, PA = (DS) X 10H+ EA = 2000H X10H+ 0150H = 20150HMOV AX, BXSI基址變址尋址， EA = (BX) + (SI) = 0100H + 00A0H = 01A0H, PA = ( DS)X 10H+ EA = 2000HX 10H+ 01A0H = 201A0HMOV AX, VALBXSI相對基址變址尋址，EA = (BX) + (SI) + VAL尸 0100H + 00A0H+ 0050H = 01F0H , PA = (DS)X 10H+ EA = 2000H X 10H

36、+ 01F0H = 201F0H3.3 給定寄存器及存儲單元的內(nèi)容為： (DS) = 2000H, (BX) = 0100H, (SI) = 0002H, (20100)= 32H, (20101) = 51H , (20102) = 26H , (20103) = 83H , (21200) = 1AH , (21201) = B6H , (21202)= D1H, (21203) = 29H。試說明下列各條指令執(zhí)行完后，AX寄存器中保存的內(nèi)容是什么。MOV AX, 1200H(2) MOV AX, BX(3) MOV AX , 1200H(4) MOV AX, BX (5) MOV AX

37、, 1100HBX (6) MOV AX , BXSI【解答】(1)MOV AX,1200H;執(zhí)行后，(AX):=1200H(2)MOV AX,BX;執(zhí)行后,(AX)=(BX)：=0100H(3)MOV AX,1200H直接尋址,EA = VAL = 1200H , PA =(DS)X10H+ EA =2000Hx 10H+ 1200H = 21200H,執(zhí)行后,(AX) = B61AHMOV AX BXEA= (BX) = 0100H, PA = (DS) X 10H+ EA = 2000Hx 10H+ 0100H = 20100H,執(zhí)行后，(AX) = 5132HMOV AX, 1100H

38、BXEA= (BX) + 1100H = 0100H+1100H = 1200H, PA = ( D0 X 10H+ EA = 2000Hx 10H+ 1200H = 21200H, 執(zhí)行后，(AX) = B61AHMOV AX, BXSIEA= (BX) + (SI) = 0100H+0002H = 0102H, PA = ( DS X 10H+ EA = 2000Hx 10H+ 0102H = 20102H, 執(zhí)行后，(AX) = 29D1H3.4 分析下列指令的正誤，對于錯誤的指令要說明原因并加以改正。MOV AH , BX(2) MOV BX, SI(3) MOV AX , SIDI(

39、4) MOV MYDATBXSI, ES: AX(5) MOV BYTE PTRBX , 1000(6) MOV BX , OFFSET MAYDATSI(7) MOV CS , AX(8) MOV DS, BP【解答】MOV AH , BX錯誤，寄存器類型不匹配，可改為 MOV AX BXMOV BX , SI錯誤，兩個操作數(shù)不能都為存儲單元，可改為 MOV BX SI或MOV BX , SIMOV AX , SIDI錯誤，尋址方式中只能出現(xiàn)一個變址寄存器，可改為 MOV AX BXDI oMOV MYDATBXSI , ES: AX錯誤，AX簽不能有段跨越前綴，去掉 ES：,改為MOV M

40、YDATBXSI , AXMOV BYTE PTRBX , 1000錯誤，1000超出字節(jié)空間存儲范圍MOV BX , OFFSET MAYDATSI;正確MOV CS , AX錯誤，MOV旨令CS不能做目的操作數(shù)，可改為 MOV DS AXMOV DS , BP;正確注：本題錯誤改正部分有的答案并不唯一，可參考原題題意改成合法形式。3.5 設(shè)VAR大VAR2為字變量，LAB為標(biāo)號，分析下列指令的錯誤之處并加以改正。ADD VAR1 , VAR2(2) MOV AL, VAR2(3) SUB AL , VAR1(4) JMP LABSIJNZ VAR1(6) JMP NEAR LAB【解答】A

41、DD VAR1 , VAR2錯誤，兩個操作數(shù)不能都為存儲單元，可改為 MOV BX VAR2ADD VAR1, BXMOV AL , VAR2錯誤，數(shù)據(jù)類型不匹配，可改為 MOV AX VAR2SUB AL , VAR1錯誤，數(shù)據(jù)類型不匹配，可改為 SUB AX VAR1JMP LABSI錯誤，寄存器相對尋址形式中不能用標(biāo)號做位移量，可改為 JMP VAR1SI JNZ VAR1錯誤，條件跳轉(zhuǎn)指令只能進(jìn)行段內(nèi)短跳轉(zhuǎn)，所以后面只能跟短標(biāo)號?？筛臑镴NZ LABJMP NEAR LAB錯誤，缺少運(yùn)算符 PTR可改為JMP NEAR PTR LAB注：本題錯誤改正部分有的答案并不唯一，可參考原題題意

42、改成合法形式。寫出能夠完成下列操作的8086CPUW令。(1)把4629H傳送給AX寄存器；(2)從AX寄存器中減去 3218H;(3)把BUF的偏移地址送入 BX中。 【解答】MOV AX,4629HSUB AX,3218HLEA BX,BUF根據(jù)以下要求寫出相應(yīng)的匯編語言指令。(1)把BX和DX寄存器的內(nèi)容相加，結(jié)果存入DX寄存器中；(2)用BX和SI的基址變址尋址方式，把存儲器中的一個字節(jié)與AL內(nèi)容相加，并保存在 AL寄存器中；(3)用寄存器BX和位移量21B5H的變址尋址方式把存儲器中的一個字和 (CX)相加，并把結(jié)果送回 存儲器單元中；(4)用位移量2158H的直接尋址方式把存儲器中

43、的一個字與數(shù)3160H相加，并把結(jié)果送回該存儲器中；(5)把數(shù)25H與(AL)相加，結(jié)果送回寄存器AL中?！窘獯稹緼DD DX,BXADD AL,BXSIADD 21B5HBX,CXADD WORD PTR 2158H,3160HADD AL,25H寫出將首地址為 BLOCK勺字?jǐn)?shù)組的第6個字送到CX寄存器的指令序列， 要求分別使用以下幾 種尋址方式：(1)以BX的寄存器間接尋址(2)以BX的寄存器相對尋址(3)以BX SI的基址變址尋址 【解答】LEA BX,BLOCK+10 MOV CX,BXLEA BX,BLOCKMOV CX,10BXLEA BX,BLOCKMOV SI,10MOV C

44、X,BXSI執(zhí)行下列指令后，AX寄存器中的內(nèi)容是什么?TABLE DB 10 , 20, 30, 40, 50ENTRY DW 3MOV BX, OFFSET TABLE ADD BX, ENTRY MOV AX BX AX=【解答AX= 3228H下面是將內(nèi)存一字節(jié)數(shù)據(jù)高4位和低4位互換并放回原位置的程序，找出錯誤并改正。DATA SEGMENTDD1 DB 23H DATA ENDS CODE SEGMENTASSUME CS CODE DS DATA START MOV AX, DATA MOV DS AX LEA SI , OFFSET DD1 MOV AL, SI MOV CL, 4

45、 RCR AL, CL MOV SI , AL MOV AH 4CH INT 21H CODE ENDS END START【解答】程序第 8行錯誤：LEA SI , OFFSET DD1應(yīng)去掉OFFSET 程序第10行錯誤：RCRAL,CL,應(yīng)使用 RO萩 ROL改為RORAL,CL3.11已知用寄存器BX作地址指針，自BUF所指的內(nèi)存單元開始連續(xù)存放著3個無符號數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，編程序求它們的和，并將結(jié)果存放在這3個數(shù)之后?！窘獯稹繀⒖汲绦蛉缦拢?LEA BX,BUF MOV AX,BX ADD AX,BX+2 ADD AX,BX+4 MOV BX+6,AX分析匯編語言源程序應(yīng)該由哪些邏輯段組成？

46、各段的作用是什么？語句標(biāo)號和變量應(yīng)具備哪 3種屬性？【解答】匯編語言源程序應(yīng)該由若干個邏輯段組成，可以有若干個數(shù)據(jù)段、代碼段、堆棧段和附加 精彩文案數(shù)據(jù)段，至少要有一個代碼段。各段的作用如下：(1)代碼段用來存放程序和常數(shù)。(2)數(shù)據(jù)段用于數(shù)據(jù)的保存。(3)堆棧段用于保護(hù)數(shù)據(jù)，尤其在子程序調(diào)用、中斷過程中進(jìn)行現(xiàn)場信息保護(hù)。(4)附加數(shù)據(jù)段用于數(shù)據(jù)的保存。語句標(biāo)號和變量應(yīng)具備的 3種屬性：段屬性、偏移屬性和類型屬性。執(zhí)行完下列程序后，回答指定的問題。MOV AX 0 MOV BX 2 MOV CX, 50 LP: ADD AX, BX ADD BX, 2 LOOP LP問：(1)該程序的功能是

47、。(2)程序執(zhí)行完成后，(AX)= 。 【解答】(1)完成0到100間所有偶數(shù)求和的功能。(2) 2550編寫程序，計(jì)算下面函數(shù)的值。2x(x 0)s=3x(0=x 0 嗎？;是，轉(zhuǎn)向 doub；否，(ax) 8位分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，其明顯特點(diǎn)是與微機(jī)連接簡單、轉(zhuǎn)換控制方 便、價格低廉等，在微機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。DAC0832的內(nèi)部Z勾由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位DAC專換器及轉(zhuǎn)換控制電路組成。5 在實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換器和微機(jī)的接口中，要解決的關(guān)鍵問題是什么？【解答】D/A轉(zhuǎn)換器與主機(jī)的連接比較簡單，主要是處理好數(shù)據(jù)總線的連接。6 舉例說明高于8位白D D/A轉(zhuǎn)換器如何與

48、微機(jī)進(jìn)行接口連接？【解答】當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)線超過 8位時，如果與8086的系統(tǒng)總線直接相連，可直接連數(shù)據(jù)總4位連C 口或B 口均可。255）為10V,分別確定*II擬量為 2.0V和X和Y,則列方程得:D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量并和輸入的模線；如果通過8255與CPUf連，可將低 8位連A 口，另外的7 如果一個8位D/A轉(zhuǎn)換器的滿量程（對應(yīng)于數(shù)字量8.0V所對應(yīng)的數(shù)字量是多少？【解答】設(shè)模擬量為 2.0V和8.0V所對應(yīng)的數(shù)字量分別是10/255 = 2/X = 8/Y解方程得：X = 51 , Y = 204簡述A/D轉(zhuǎn)換的基本原理和主要性能參數(shù)？【解答】以逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換器為例，其基本原理為:工作時，置數(shù)選擇邏輯電路給逐次逼近比較寄存器置數(shù)，經(jīng)擬信號比較，當(dāng)輸入模電壓大于或等于D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓時，比較器置“1”，