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第1章基礎(chǔ)知識1.1計(jì)算機(jī)中慣用計(jì)數(shù)制有哪些?解:二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制(BCD)、十六進(jìn)制。1.2什么是機(jī)器碼?什么是真值?解:把符號數(shù)值化數(shù)碼稱為機(jī)器數(shù)或機(jī)器碼,原來數(shù)值叫做機(jī)器數(shù)真值。1.3完成以下數(shù)制轉(zhuǎn)換。微型計(jì)算機(jī)基本工作原理匯編語言程序設(shè)計(jì)微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)建立微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體概念,形成微機(jī)系統(tǒng)軟硬件開發(fā)初步能力。1第1頁解:(1)166,A6H(2)0.75(3)11111101.01B,FD.4H(4)5B.AH,(10010001.011000100101)BCD1.48位和16位二進(jìn)制數(shù)原碼、補(bǔ)碼和反碼可表示數(shù)范圍分別是多少?解:原碼(-127~+127)、(-32767~+32767)補(bǔ)碼(-128~+127)、(-32768~+32767)反碼(-127~+127)、(-32767~+32767)2第2頁1.5寫出以下真值對應(yīng)原碼和補(bǔ)碼形式。(1)X=-1110011B(2)X=-71D(3)X=+1001001B
解:(1)原碼:11110011補(bǔ)碼:10001101(2)原碼:11000111補(bǔ)碼:10111001(3)原碼:01001001補(bǔ)碼:010010011.6寫出符號數(shù)10110101B反碼和補(bǔ)碼。解:11001010,110010111.7已知X和Y真值,求[X+Y]補(bǔ)碼。(1)X=-1110111BY=+1011010B3第3頁(2)X=56DY=-21D解:(1)11100011(2)001000111.8已知X=-1101001B,Y=-1010110B,用補(bǔ)碼求X-Y值。解:111011011.9請寫出以下字符ASCII碼。4A3-!解:34H,41H,33H,3DH,21H1.10若給字符4和9ASCII碼加奇校驗(yàn),應(yīng)是多少?4第4頁解:34H,B9H1.11上題中若加偶校驗(yàn),結(jié)果怎樣?解:B4H,39H1.12計(jì)算以下表示式。(1)(4EH+10110101B)x(0.0101)BCD=()D(2)4EH-(24/08H+’B’/2)=()B解:(1)129.5D(2)101010B
5第5頁第2章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2.6簡述CPU執(zhí)行程序過程。解:當(dāng)程序第一條指令所在地址送入程序計(jì)數(shù)器后,CPU就進(jìn)入取指階段準(zhǔn)備取第一條指令。在取指階段,CPU從內(nèi)存中讀出指令,并把指令送至指令存放器IR暫存。在取指階段結(jié)束后,機(jī)器就進(jìn)入執(zhí)行階段,這時,由指令譯碼器對指令譯碼,再經(jīng)控制器發(fā)出對應(yīng)控制信號,控制各部件執(zhí)行指令所要求詳細(xì)操作。當(dāng)一條指令執(zhí)行完成以后,就轉(zhuǎn)入了下一條指令取指階段。以上步驟周而復(fù)始地循環(huán),直到碰到停機(jī)指令。6第6頁2.7說明8086EU和BIU主要功效。在執(zhí)行程序過程中他們是怎樣相互配合工作?解:執(zhí)行單元EU負(fù)責(zé)執(zhí)行指令。EU在工作時不停地從指令隊(duì)列取出指令代碼,對其譯碼后產(chǎn)生完成指令所需要控制信息。數(shù)據(jù)在ALU中進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果特征保留在標(biāo)志存放器FLAGS中??偩€接口單元BIU負(fù)責(zé)CPU與存放器、I/O接口之間信息傳送。BIU取出指令被送入指令隊(duì)列供EU執(zhí)行,BIU取出數(shù)據(jù)被送入相關(guān)存放器中方便做深入處理。
當(dāng)EU從指令隊(duì)列中取走指令,指令隊(duì)列7第7頁出現(xiàn)空字節(jié)時,BIU就自動執(zhí)行一次取指令周期,從內(nèi)存中取出后續(xù)指令代碼放入隊(duì)列中。當(dāng)EU需要數(shù)據(jù)時,BIU依據(jù)EU給出地址,從指定內(nèi)存單元或外設(shè)中取出數(shù)據(jù)供EU使用。當(dāng)運(yùn)算結(jié)束時,BIU將運(yùn)算結(jié)果送入指定內(nèi)存單元或存放器。當(dāng)指令隊(duì)列空時,EU就等候,直到有指令為止。若BIU正在取指令,EU發(fā)出訪問總線請求,則必須等BIU取指令完成后,該請求才能得到響應(yīng)。普通情況下,程序次序執(zhí)行,當(dāng)碰到跳轉(zhuǎn)指令時,BIU就使指令8第8頁隊(duì)列復(fù)位,從新地址取出指令,并馬上傳送EU去執(zhí)行。 指令隊(duì)列存在使8086/8088EU和BIU并行工作,從而降低了CPU為取指令而等候時間,提升了CPU利用率,加緊了整機(jī)運(yùn)行速度。另外也降低了對存放器存取速度要求。2.8在執(zhí)行指令期間,BIU能直接訪問存放器嗎?為何?解:能夠.因?yàn)镋U和BIU能夠并行工作,EU需要指令能夠從指令隊(duì)列中取得,這時BIU預(yù)先從存放器中取出并放入指令隊(duì)列。在EU執(zhí)行指令同時,BIU能夠訪問存放器取下一條指令或指令執(zhí)行時需要數(shù)據(jù)。9第9頁2.98086與8088CPU主要區(qū)分有哪些?解:主要區(qū)分有以下幾點(diǎn):①8086外部數(shù)據(jù)總線有16位,而8088外部數(shù)據(jù)總線只有8位。②8086指令隊(duì)列深度為6個字節(jié),而8088指令隊(duì)列深度為4個字節(jié).③因?yàn)?086外部數(shù)據(jù)總線有16位,故8086每個總線周期能夠存取兩個字節(jié).而8088外部數(shù)據(jù)總線因?yàn)橹挥?位,所以每個總線周期只能存取1個字節(jié).④個別引腳信號含義稍有不一樣.10第10頁2.108088CPU工作在最小模式下:(1)當(dāng)CPU訪問存放器時,要利用哪些信號?(2)當(dāng)CPU進(jìn)行I/O操作時,要利用哪些信號?(3)當(dāng)HOLD有效并得到響應(yīng)時,CPU哪些信號置高阻?解:(1)要利用信號線包含WR#、RD#、IO/M#、ALE以及AD0~AD7、A8~A19。(2)同(1)。(3)全部三態(tài)輸出地址信號、數(shù)據(jù)信號和控制信號均置為高阻態(tài)。11第11頁2.11總線周期中,什么情況下要插入TW等候周期?插入TW周期個數(shù),取決于什么原因?解:在每個總線周期T3開始處若READY為低電平,則CPU在T3后插入一個等候周期TW。在TW開始時刻,CPU還要檢驗(yàn)READY狀態(tài),若仍為低電平,則再插入一個TW。此過程一直進(jìn)行到某個TW開始時,READY已經(jīng)變?yōu)楦唠娖?,這時下一個時鐘周期才轉(zhuǎn)入T4。能夠看出,插入TW周期個數(shù)取決于READY電平維持時間。12第12頁2.12若8088工作在單CPU方式下,在教材第91頁表中填入不一樣操作時各控制信號狀態(tài)。解:結(jié)果如表所表示。操作IO/M#DT/R#DEN#RD#WR#讀存放器寫存放器讀I/O接口寫I/O接口0011
0101
0000
0101
101013第13頁2.13在8086/8088CPU中,標(biāo)志存放器包含哪些標(biāo)志位?各位為0(為1)分別表示什么含義?解:(略),見書第49頁。2.148086/8088CPU中,有哪些通用存放器和專用存放器?說明它們作用。解:通用存放器包含以下8個存放器:AX、BX、CX和DX存放器普通用于存放參加運(yùn)算數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果。除此之外:AX:主要存放算術(shù)邏輯運(yùn)算中操作數(shù),以及存放I/O操作數(shù)據(jù)。BX:存放訪問內(nèi)存時基地址。CX:在循環(huán)和串操作指令中用作計(jì)數(shù)器。DX:在存放器間接尋址I/O指令中存放I/O地址。在做雙字長乘除法運(yùn)算時,DX與AX合起來存放一個雙字長數(shù)。14第14頁SP:存放棧頂偏移地址。BP:存放訪問內(nèi)存時基地址。 SP和BP也能夠存放數(shù)據(jù),但它們默認(rèn)段存放器都是SS。SI:常在變址尋址方式中作為源地址指針。DI:常在變址尋址方式中作為目標(biāo)地址指針。專用存放器包含4個段存放器和兩個控制存放器:CS:代碼段存放器,用于存放代碼段段基地址。DS:數(shù)據(jù)段存放器,用于存放數(shù)據(jù)段段基地址。SS:堆棧段存放器,用于存放堆棧段段基地址。ES:附加段存放器,用于存放附加段段基地址。IP:指令指針存放器,用于存放下一條要執(zhí)行指令偏移地址。FLAGS:標(biāo)志存放器,用于存放運(yùn)算結(jié)果特征。15第15頁2.158086/8088系統(tǒng)中,存放器為何要分段?一個段最大為多少個字節(jié)?最小為多少個字節(jié)?解:分段主要目標(biāo)是便于存放器管理,使得能夠用16位存放器來尋址20位內(nèi)存空間。一個段最大為64KB,最小為16B。2.16在8086/8088CPU中,物理地址和邏輯地址是指什么?已知邏輯地址為1F00:38A0H,怎樣計(jì)算出其對應(yīng)物理地址?解:物理地址時CPU存取存放器所用地址。邏輯地址是段和偏移地址形式地址,即匯編語言程序中使用存放器地址。 若已知邏輯地址為1F00:38A0H,則對應(yīng)物理地址=1F00Hx16+38A0H=228A0H。16第16頁2.17已知存放器物理地址為78A00H,計(jì)算出它所對應(yīng)邏輯地址。此結(jié)果惟一嗎?解:物理地址能夠?qū)?yīng)于不一樣邏輯地址。78A00H對應(yīng)邏輯地址能夠是7000H:8A00H,7800H:0A00H,78A0H:0000H等。結(jié)果不是惟一。2.18設(shè)當(dāng)前數(shù)據(jù)段位于存放器A8000H~B7FFFH,DS段存放器內(nèi)容應(yīng)是什么?解:因?yàn)锳8000H到B7FFFH之間地址范圍大小為64KB,未超出一個段最大范圍。故要訪問此地址范圍數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)段起始地址(即段首地址)應(yīng)為A8000H,則DS段存放器
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