《微機(jī)原理與接口》復(fù)習(xí)題及參考答

《微機(jī)原理與接?》復(fù)習(xí)題及參考答《微機(jī)原理與接?》課程復(fù)習(xí)題及參考答案2013年12?第?章習(xí)題1.1微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者之間有什么不同？【解】把CPU（運(yùn)算器和控制器）集成在?個(gè)芯?上，即為微處理器。微處理器加上部分存儲(chǔ)器和外設(shè)（或外設(shè)接?）就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)與管理、維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件以及?持應(yīng)?的軟件相結(jié)合就形成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1.2CPU在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上由哪?部分組成？CPU應(yīng)該具備哪些主要功能？【解】CPU主要由算術(shù)邏輯單元、指令寄存器、指令譯碼器、可編程邏輯陣列、寄存器組、標(biāo)志寄存器等組成。CPU主要功能是進(jìn)?算術(shù)邏輯運(yùn)算，以及控制計(jì)算機(jī)按照程序的規(guī)定?動(dòng)運(yùn)?。1.3微型計(jì)算機(jī)采?總線結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn)？【解】采?總線結(jié)構(gòu)，擴(kuò)?了數(shù)據(jù)傳送的靈活性，減少了連線；?且總線可以標(biāo)準(zhǔn)化，易于兼容和?業(yè)化?產(chǎn)。1.4數(shù)據(jù)總線和地址總線在結(jié)構(gòu)上有什么不同之處？如果?個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合??組總線或者合?部分總線，那么要靠什么來(lái)區(qū)分地址和數(shù)據(jù)？【解】數(shù)據(jù)總線是雙向的，地址總線是單向的。采?數(shù)據(jù)和地址線復(fù)?，主要靠信號(hào)的時(shí)序來(lái)區(qū)分。通常在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，在復(fù)?的總線上先輸出地址信息，然后再傳送數(shù)據(jù)。第?章習(xí)題2.98086的基本程序執(zhí)?寄存器是由哪些寄存器組成的？【解】8086的基本程序執(zhí)?寄存器組成如下：⑴8個(gè)通?寄存器：可?于存放操作數(shù)和指針。⑵4個(gè)段寄存器：保存段基值（或段選擇?）。⑶1個(gè)標(biāo)志寄存器：保存狀態(tài)位和控制標(biāo)志位。⑷1個(gè)指令指針寄存器：存放下?條要執(zhí)?的指令的指針。2.13如何形成指令中的各種條件碼？【解】指令中的條件碼，即標(biāo)志寄存器中的狀態(tài)標(biāo)志。它們主要由算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令設(shè)置或清除。也有設(shè)置和清除某些狀態(tài)標(biāo)志位的專?指令。2.16段寄存器CS＝1200H，指令指針寄存器IP＝FF00H，此時(shí)，指令的物理地址為多少？【解】指令的物理地址=1200H×16+FF00H=21F00H2.178086微處理器的執(zhí)?部件有什么功能？由哪?部分組成？【解】8086微處理器的執(zhí)?部件負(fù)責(zé)指令的執(zhí)?。它主要由算術(shù)邏輯單元、標(biāo)志寄存器和通?寄存器等部分組成。第三章習(xí)題13.118086匯編語(yǔ)?指令的尋址?式有哪?類？哪?種尋址?式的指令執(zhí)?速度最快？【解】尋址?式分為：?即數(shù)尋址、寄存器尋址和存儲(chǔ)器尋址?式。其中，寄存器尋址?式的指令執(zhí)?速度最快。3.12在直接尋址?式中，?般只指出操作數(shù)的偏移地址，那么段地址如何確定？如果要?某個(gè)段寄存器指出段地址，在指令中應(yīng)該如何表?？【解】默認(rèn)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，操作數(shù)在DS段；堆棧操作數(shù)在SS段；串操作的源操作數(shù)（SI）在DS段，?的操作數(shù)（DI）在ES段。如果要顯式地指定段地址，則在操作數(shù)中規(guī)定段寄存器（段超越）。例如：MOVAX，ES：[1000H]3.13在寄存器間接尋址?式中，如果指令中沒(méi)有具體指明段寄存器，那么如何確定段地址？【解】根據(jù)所使?的寄存器，隱含地規(guī)定了默認(rèn)的段寄存器。IP：默認(rèn)CSxx；SP、BP：默認(rèn)SS段；AX、BX、CX、DX、SI、DI：默認(rèn)DSxx。允許段超越，例如：MOVES:[BX]，AX第三章習(xí)題23.1分別指出下列指令中的源操作數(shù)和?的操作數(shù)的尋址?式。(1)MOVSI，300(3)ADDAX，[BX][SI]【解】(1)SOPD是?即數(shù)尋址，DOPD是寄存器尋址。(3)SOPD是基址加變址尋址，DOPD是寄存器尋址。3.2試述指令MOVAX，2000H和MOVAX，DS:[2000H]的區(qū)別。【解】前?條指令是?即數(shù)尋址，即將?即數(shù)2000H送?AX；后?條指令是存儲(chǔ)器直接尋址，是將存儲(chǔ)器DS：[2000H]單元中的內(nèi)容送?AX。3.4判斷下列指令書寫是否正確。(1)MOVAL，BX(4)MOV5，AL【解】(1)不正確，AL與BX數(shù)據(jù)寬度不同(4)不正確，?即數(shù)不能作為?的操作數(shù)。3.5設(shè)堆棧指針SP的初值為1000H，AX＝2000H，BX＝3000H，試問(wèn)：(1)執(zhí)?指令PUSHAX后，SP的值是多少？(2)再執(zhí)?PUSHBX及POPAX后，SP、AX和BX的值是多少？【解】(1)SP=0FFEH(2)SP=0FFEH，AX=3000H，BX=3000H3.8?兩種?法寫出從80H端?讀?信息的指令，再?兩種?法寫出從40H端?輸出100H的指令?！窘狻繌?0H端?讀?信息的兩種分法：(1)INAL，80H(2)MOVDX，80HINAL，DX從40H端?輸出100H的兩種分法：(1)MOVAX，100H(2)MOVAX，100HOUT40H，AXMOVDX，40HOUTDX，AX第三章習(xí)題33.23兩種循環(huán)移位指令（帶CF的和不帶CF的）在執(zhí)?操作時(shí)，有什么區(qū)別？在編制乘、除法程序時(shí)，為什么常?移位指令來(lái)代替乘、除法指令？試編寫?個(gè)程序段，實(shí)現(xiàn)將BX中的數(shù)乘以10，結(jié)果仍放在BX中的操作。【解】?jī)煞N指令的區(qū)別在于是否把標(biāo)志位的值放?循環(huán)中。左移1位相當(dāng)于乘2，右移1位除2。故左移和右移可實(shí)現(xiàn)乘2和除2的冪，且移位指令?乘除指令快得多。BX×10＝BX×2＋BX×8＝BX×2＋BX×23SHLBX，1MOVAX，BX；AX＝BX×2SHLBX，1；BX×4SHLBX，1；BX×8ADDBX，AX；BX＝BX×8＋BX×2＝BX×103.25?串操作指令設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)如下功能的程序段：?先將100H個(gè)數(shù)從2170H處轉(zhuǎn)移到1000H處；然后，從中搜索出與AL中字符相等的單元，并將此單元的值換成空格符?！窘狻縈OVSI，2170HMOVDI，1000HMOVCX，100HCLDREPMOVSBMOVDI，1000HMOVCX，100HMOVAL，‘*’NEXT：SCASBJZN1LOOPNEXTHLTN1：MOV[DI-1]，20HJMPNEXTHLT3.26在使?條件轉(zhuǎn)移指令時(shí)，特別要注意它們均為相對(duì)轉(zhuǎn)移指令，請(qǐng)解釋“相對(duì)轉(zhuǎn)移”的含義。如果要向較遠(yuǎn)的地?進(jìn)?條件轉(zhuǎn)移，那么程序中應(yīng)該怎樣設(shè)置？【解】相對(duì)轉(zhuǎn)移即為相對(duì)于指令指針的轉(zhuǎn)移。通常，偏移量是8位數(shù)，是短轉(zhuǎn)移；要向較遠(yuǎn)的地?進(jìn)?條件轉(zhuǎn)移，可以先轉(zhuǎn)到附近，再?條件轉(zhuǎn)向?的地。3.29在執(zhí)?中斷返回指令I(lǐng)RET和普通?程序返回指令RET時(shí)，具體操作內(nèi)容有什么不同？【解】IRET除了彈出中斷要返回的地址（CS和IP）外，還要恢復(fù)中斷前的標(biāo)志寄存器。第四章習(xí)題14.1在下列程序運(yùn)?后，給相應(yīng)的寄存器及存儲(chǔ)單元填?運(yùn)?的結(jié)果：MOVAL，10H；AL=10HMOVCX，1000H；CX=1000HMOVBX，2000H；BX=2000HMOV[CX]，AL；(1000H)=10HXCHGCX，BX；BX=1000H,CX=2000HMOVDH，[BX]；DH=10HMOVDL，01H；DL=01HXCHGCX，BX；BX=2000H,CX=1000HMOV[BX]，DL；(2000H)=01HHLT【解】AL＝10H；BX＝2000H；CX＝1000H；DX＝1001H；(1000H)=10H；(2000H)=01H4.4利?變址寄存器，編寫?段程序，把?1000H單元開始的100個(gè)數(shù)傳送到?1070H開始的存儲(chǔ)區(qū)中?！窘狻縈OVSI,1000HMOVDI,1070HMOVCX,100CLDREPMOVSBHLT4.10把在題4.7中指定的數(shù)據(jù)塊中的正數(shù)傳送到?1000H開始的存儲(chǔ)區(qū)；?把其中的負(fù)數(shù)傳送到?1100H開始的存儲(chǔ)區(qū)。分別統(tǒng)計(jì)正數(shù)和負(fù)數(shù)的個(gè)數(shù)，分別存?1200H和1201H單元中。【解】MOVSI,0500HMOVDI,1000HMOVBX,1070HMOVCX,100MOVDX,0N1:MOVAL,[SI]TESTAL,8000H；測(cè)試符號(hào)位JNZN2MOV[DI],ALINCDL；正數(shù)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)INCSIINCDIJMPN3N2：MOV[BX],ALINCDH；負(fù)數(shù)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)INCSIINCBXN3：LOOPN1MOV[1200H],DXHLT4.11?0500H單元開始，有10個(gè)?符號(hào)數(shù)，編寫?個(gè)程序，求這10個(gè)數(shù)的和（?8位數(shù)運(yùn)算指令），把和放到050AH及050BH單元中（和?兩個(gè)字節(jié)表?），且?位在050B單元?！窘狻縈OVBX,0500HMOVAX,0MOVCL,10N1:MOVDL,[BX]ADDAL,DLADCAH,0INCBXDECCLJNZN1MOV[050AH],AXHLT第四章習(xí)題24.18在0100H單元和010AH單元開始，存放兩個(gè)各為10個(gè)字節(jié)的BCD數(shù)（地址最低處放的是最低字節(jié)），求它們的和，且把和存?0114H開始的存儲(chǔ)單元中?！窘狻縇EASI，[0100H]LEADI,[0114H]CLCMOVCL,10MOVBL,[SI+10]ADCAL,BLDAAMOV[DI],ALINCSIINCDIDECCLJNZN14.28若從0200H單元開始有100個(gè)數(shù)，編寫?個(gè)程序檢查這些數(shù)，正數(shù)保持不變，負(fù)數(shù)都取補(bǔ)后送回?！窘狻縇EABX,[0200H]MOVCX,100CHE:MOVAL,[BX]ANDAL，ALJSMINUSINCBXJMPL1MINUS：NEGALMOV[BX],ALINCBXL1:LOOPCHEHLT4.37若?0500H單元開始有1000個(gè)帶符號(hào)數(shù)，把它們的最?值找出來(lái)，并且放在1000H單元中。【解】LEABX,[0500H]MOVAX,[BX]INCBXINCBXMOVCX,999AGAIN:CMPAX,[BX]JLNEXTNEXT:INCBXINCBXLOOPAGAINMOV[1000H],AXHLT第五章習(xí)題5.1總線周期的含義是什么？的基本總線周期由?個(gè)時(shí)鐘周期組成？如果?個(gè)CPU的時(shí)鐘頻率為8MHz，那么，它的時(shí)鐘周期是多少？?個(gè)基本總線周期是多少？如果主頻為5MHz呢？【解】CPU訪問(wèn)總線（對(duì)內(nèi)存單元或I/O端?讀/寫?個(gè)字節(jié)或字）所需的時(shí)間稱為總線周期。的基本總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成。主頻為8MHz時(shí)，時(shí)鐘周期為＝125ns，?個(gè)基本總線周期為500ns；主頻為5MHz時(shí)，時(shí)鐘周期為＝200ns，?個(gè)基本總線周期為800ns。5.2在總線周期的T1、T2、T3、T4狀態(tài)，CPU分別執(zhí)?什么動(dòng)作？什么情況下需要插?等待狀態(tài)Tw？Tw在哪?插?？怎樣插?？【解】以存儲(chǔ)器讀為例說(shuō)明：T1狀態(tài)：輸出地址、地址鎖存、內(nèi)存和I/O端?訪問(wèn)控制信號(hào)等；T2狀態(tài)：CPU開始數(shù)據(jù)傳送操作，將地址/數(shù)據(jù)復(fù)?線切換為傳輸數(shù)據(jù)狀態(tài)，由總線控制器發(fā)出相應(yīng)的讀寫控制信號(hào)及數(shù)據(jù)使能信號(hào)；同時(shí)將?端地址/狀態(tài)復(fù)?線切換為狀態(tài)線，輸出狀態(tài)信息，指?具體操作；T3狀態(tài)：其時(shí)鐘下降沿采樣READY信號(hào)，若READY有效，則進(jìn)?T4狀態(tài)；若READY?效，則插?等待狀態(tài)Tw，并在Tw的下降沿繼續(xù)采樣READY信號(hào)直到READY有效，轉(zhuǎn)?T4狀態(tài)；T4狀態(tài)：CPU完成數(shù)據(jù)傳輸，狀態(tài)信號(hào)變?yōu)?操作的過(guò)渡狀態(tài)，結(jié)束總線周期。CPU訪問(wèn)慢速的內(nèi)存或I/O端?時(shí)，不能在基本總線周期內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳輸，需要插?等待狀態(tài)Tw，在T3狀態(tài)對(duì)READY信號(hào)采樣，READY?效時(shí)插?Tw。5.38086CPU和8088CPU是怎樣解決地址線和數(shù)據(jù)線的復(fù)?問(wèn)題的？ALE＃信號(hào)何時(shí)處于有效電平【解】利?分時(shí)時(shí)序信號(hào)解決地址線和數(shù)據(jù)線的復(fù)?問(wèn)題。在總線周期的T1狀態(tài)在復(fù)?線上輸出地址信號(hào)及地址鎖存信號(hào)ALE＃，供外部電路鎖存地址信息；從T2狀態(tài)開始將復(fù)?線切換為數(shù)據(jù)狀態(tài)，?于傳送數(shù)據(jù)。6.4若要擴(kuò)充1KBRAM（?2114芯?），規(guī)定地址為8000H～83FFH，地址線應(yīng)該如何連接？【解】擴(kuò)充1KBRAM?規(guī)定的地址8000H～83FFH，其地址線的低10位地址A9～A0直接連接2114芯?，?6位地址A15～A10置為1000B。第七章習(xí)題7.1外部設(shè)備為什么要通過(guò)接?電路和主機(jī)系統(tǒng)連接？【解】外設(shè)這類多，傳輸信息可能是數(shù)字量或模擬量，且傳輸速度、時(shí)序、電平、功率等與CPU不兼容，通常需要接?電路完成兩者之間的轉(zhuǎn)換與匹配。7.5什么叫端?？通常有哪?類端?？計(jì)算機(jī)對(duì)I/O端?編址時(shí)通常采?哪兩種?法？在系統(tǒng)中，?哪種?法對(duì)I/O端?進(jìn)?編址？【解】端?是信息輸?或輸出的通路；通常有數(shù)據(jù)端?、狀態(tài)端?和控制端?等。在計(jì)算機(jī)中?地址來(lái)區(qū)分不同的端?，采?兩種編址?法：存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)的（存儲(chǔ)器映像?式）和端?尋址的輸?輸出?式（隔離I/O?式）。系統(tǒng)中，采?隔離I/O?式。7.7CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸?式有哪?種？實(shí)際選擇某種傳輸?式時(shí)，主要依據(jù)是什么？【解】CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送?式主要有三種：查詢傳送?式、中斷傳送?式和直接數(shù)據(jù)通道（DMA）傳送?式。具體采?哪種傳送?式，主要依據(jù)數(shù)據(jù)傳送的速度和數(shù)量。外設(shè)速度較慢或要求實(shí)時(shí)處理時(shí)，可采?中斷傳送?式；外設(shè)速度與CPU相當(dāng)時(shí)，可采?查詢傳送?式；要求傳送速度塊且是批量傳送時(shí)，采?DMA傳送?式。7.10查詢?式有什么優(yōu)缺點(diǎn)？中斷傳送?式為什么能彌補(bǔ)查詢傳送?式的缺點(diǎn)？【解】采?查詢傳送?式，CPU在外設(shè)有?數(shù)據(jù)時(shí)都要不斷查詢狀態(tài)信息，判斷是否可以傳送數(shù)據(jù)，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠；缺點(diǎn)是效率低、速度慢。中斷傳送?式只有在外設(shè)準(zhǔn)備就緒后，需要傳送數(shù)據(jù)時(shí)，才發(fā)出中斷申請(qǐng)，CPU轉(zhuǎn)?中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，CPU的?作效率?。7.17試說(shuō)明在DMA?式時(shí)由內(nèi)存向外設(shè)傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程?！窘狻慨?dāng)CPU響應(yīng)DMA請(qǐng)求發(fā)出HLDA信號(hào)后，DMA控制器獲得總線控制權(quán)，向地址線發(fā)內(nèi)存地址，同時(shí)發(fā)讀寫控制信號(hào)，把內(nèi)存讀出的數(shù)據(jù)輸出?外設(shè)。然后判斷是否已經(jīng)傳送完畢。若未完，修改內(nèi)存地址，重復(fù)輸出過(guò)程，直?輸出完成，撤銷DMA請(qǐng)求，交還總線控制權(quán)給CPU。第?章習(xí)題8.4什么叫中斷向量？它如何產(chǎn)?？如果1CH的中斷處理?程序從5110H：2030H開始，則中斷向量表應(yīng)如何存放？【解】中斷向量就是中斷服務(wù)程序的??地址，所有的中斷向量存放在內(nèi)存空間的最低1KB區(qū)域（中斷向量表）；通過(guò)CPU執(zhí)?指令時(shí)（軟件中斷）和響應(yīng)外部中斷時(shí)獲得的中斷類型號(hào)，尋址中斷向量表獲得中斷向量。中斷類型號(hào)為1CH的中斷向量表地址＝1CH×4＝70H，低字存放IP值，?字存放CS值，即：（0070H）＝30H，（0071H）＝20H，（0072H）＝10H，（0073H）＝51H。8.218086CPU有哪?種中斷？哪些是硬件中斷？哪些是軟件中斷？【解】8086CPU有兩類xx：1、軟件中斷（內(nèi)部中斷），由指令的執(zhí)?所引起的（如：除法錯(cuò)、INT指令、INTO指令和單步執(zhí)?等）；2、硬件中斷（外部中斷），由外部的事件所引起的（如：?屏蔽中斷NMI、可屏蔽中斷INTR）。第九章習(xí)題9.2計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253有哪?種?作?式？各有何特點(diǎn)？其?途如何？【解】計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253有以下6種?作?式：?式0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷?式，計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)產(chǎn)??個(gè)正跳變的中斷請(qǐng)求信號(hào)，常?于事件計(jì)數(shù)功能，且只計(jì)數(shù)?次；?式1：硬件可重觸發(fā)單脈沖?式，觸發(fā)后可產(chǎn)??個(gè)寬度為n個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖，常?作門控信號(hào)；?式2：速率波發(fā)?器?式，產(chǎn)?n次分頻的周期信號(hào)，且低電平時(shí)只有?個(gè)時(shí)鐘周期寬度，可?作?般分頻功能；?式3：?波速率發(fā)?器?式，產(chǎn)?n次分頻的?波或近似?波的周期信號(hào)，可?作?般分頻功能，常?于產(chǎn)?波特率時(shí)鐘信號(hào)；?式4：軟件觸發(fā)選通?式，在門控信號(hào)有效時(shí)，寫??次計(jì)數(shù)初值，延遲n個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)??個(gè)單周期負(fù)脈沖，僅?次有效；?式5：硬件件觸發(fā)選通?式，在寫?計(jì)數(shù)初值后，門控信號(hào)每產(chǎn)??個(gè)上跳沿，延遲n個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)??個(gè)單周期負(fù)脈沖，僅?次有效。9.4若已有?頻率發(fā)?器，其頻率為1MHz，若要求通過(guò)計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253，產(chǎn)?每秒?次的信號(hào)，8253應(yīng)如何連接？編寫出初始化程序。【解】1MHz信號(hào)分頻1000次產(chǎn)?1Hz信號(hào)，?個(gè)計(jì)數(shù)通道最?的