微機原理與接口技術(shù)（第3版）習(xí)題與答案 第2章

微機原理與接口技術(shù)（第3版）習(xí)題答案PAGEPAGE4PAGEPAGE1第2章習(xí)題答案練習(xí)題12.1-18086在功能結(jié)構(gòu)上由和構(gòu)成。【解答】總線接口單元（BIU）執(zhí)行單元（EU）2.1-2將62A0H和4321H相加，則AF=，SF=，ZF=，CF=，OF=，PF=?！窘獯稹緼F=0；SF=1；ZF=0；CF=0；OF=01=1，PF=02.1-38086的段寄存器的功能是（）。A．用于計算偏移地址 B．執(zhí)行各種數(shù)據(jù)傳送操作 C．【解答】C2.1-4微機的地址總線主要功能是（）。A.只用于選擇存儲器單元 B．只用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C.用于傳送要訪問的存儲器單元或I/O端口的地址 D．只用于選擇I/O端口【解答】C2.1-5在堆棧段中，存放棧頂?shù)刂返募拇嫫魇牵ǎ?。A．IP B．SP C．BX D．BP【解答】B練習(xí)題22.2-18086中地址/數(shù)據(jù)線分時復(fù)用，為保證總線周期內(nèi)地址穩(wěn)定，應(yīng)配置___________，為提高總線驅(qū)動能力，應(yīng)配置__________?！窘獯稹康刂锋i存器（如74LS373）、雙向數(shù)據(jù)總線收發(fā)器（如74LS245）2.2-28086最小工作模式下的總線控制信號由 產(chǎn)生，最大工作模式下由 產(chǎn)生?！窘獯稹緾PU，總線控制器82882.2-38086有兩種工作模式，當(dāng)8086處于最小工作模式時，接（）。A．+12V B．12V C．+5V D．地【解答】C2.2-48086的INTR信號（）有效。A．上升沿 B．下降沿 C．高電平 D．低電平【解答】C2.2-5下列說法中屬于8086最小工作模式特點的是（）。A．CPU提供全部的控制信號 B．由編程進行模式設(shè)定 C．不需要地址鎖存器 D．需要總線控制器8288【解答】A練習(xí)題32.3-1若存儲器的讀出時間大于CPU所要求的時間，為保證CPU與存儲器的周期配合，就需要用______信號，使CPU插入1個______狀態(tài)?！窘獯稹縍EADY、Tw2.3-2對存儲器訪問時，地址線有效和數(shù)據(jù)線有效的時間關(guān)系應(yīng)該是（）。A．?dāng)?shù)據(jù)線較先有效 B．二者同時有效 C．地址線較先有效 D．同時高電平【解答】C2.3-38086的時序中，不加等待的一個總線周期需時鐘周期數(shù)為（）。A．1 B．2 C．3 D．4【解答】D2.3-48086執(zhí)行1個總線周期最多可傳輸（）個字節(jié)。A．1 B．2 C．3 D．4【解答】B2.3-5RESET信號有效后，8086執(zhí)行的第一條指令地址為（）。A．00000H B．FFFFFH C．FFFF0H D．0FFFFH【解答】C練習(xí)題42.4-1已知CS=1800H,IP=1500H,則指令所處的物理地址為，給定某個數(shù)據(jù)的偏移地址是2359H，且DS=49B0H，該數(shù)據(jù)的實際物理地址為H?！窘獯稹?9500H，4BE59H2.4-2判斷：8086訪問1個字節(jié)單元和訪問1個字單元，都只需要1個總線周期。（）【解答】錯誤2.4-3設(shè)存儲器的數(shù)據(jù)段存放了2個字?jǐn)?shù)據(jù)2FE5H和3EA8H，已知DS=2500H，數(shù)據(jù)的偏移地址分別為1201H和305AH，畫圖說明2個字在存儲器中的存放情況。如要讀取這2個字，8086需要對存儲器進行幾次讀操作？【解答】字?jǐn)?shù)據(jù)2FE5H的物理地址=2500H16+1201H=25000H+1201H=26201H；字?jǐn)?shù)據(jù)3EA8H的物理地址=2500H16+1201H=25000H+305AH=2805AH；……26201HE5H←奇地址字?jǐn)?shù)據(jù)26202H2FH……2805AHA8H←偶地址字?jǐn)?shù)據(jù)2805BH3EH2FE5H存放在奇地址，所以8086訪問需要讀2次存儲器；3EA8H存放在偶地址，所以8086訪問只需要讀1次存儲器。練習(xí)題52.5-1現(xiàn)有8個字節(jié)的數(shù)據(jù)為34H、45H、56H、67H、78H、89H、9AH和ABH，假設(shè)它們分別在物理地址為400A6H～400ADH的存儲單元中，若當(dāng)前DS=4002H：（1）試求各存儲單元的偏移地址，并畫出數(shù)據(jù)存放示意圖。（2）（3）請寫出讀出的字?jǐn)?shù)據(jù)。【解答】(1)有效地址

=

物理地址?段基值×16，所以第1個單元的有效地址

=400A6H?40020H=0086H，以此類推，各存儲單元的有效地址是0086H~008DH。

……400A6H34HDS:0086H400A7H45HDS:0087H400A8H56HDS:0088H400A9H67HDS:0089H400AAH89HDS:008AH400ABH89HDS:008BH400ACH9AHDS:008CH400ADHABHDS:008DH……(2)因為是從偶地址開始讀取數(shù)據(jù)，所以8086只需要訪問存儲器4次；因為8088只有8根數(shù)據(jù)總線，所以8088只需要訪問存儲器8次；(3)8086/8088讀出的數(shù)據(jù)相同，是：4534H，6756H，8978H，0AB9AH.練習(xí)題6略，見教材資源中的文件夾“源碼與仿真電路”本章習(xí)題2-18086的存儲器采用什么結(jié)構(gòu)？用什么信號來選擇存儲體？【解答】8086的存儲器采用奇偶存儲體交叉編址結(jié)構(gòu)，通過和地址總線A0配合來選擇存儲體，=0奇地址存儲體被選通、高8位數(shù)據(jù)總線有效，A0=0偶地址存儲體被選通、低8位數(shù)據(jù)總線有效。2-28086由哪兩部分組成？它們的主要功能是什么？8086與8088的主要區(qū)別是什么？【解答】8086微處理器由總線接口單元（BIU）和執(zhí)行單元(EU)組成。BIU負責(zé)在CPU與存儲器、I/O端口之間傳送數(shù)據(jù)，其主要功能是保持當(dāng)前要執(zhí)行的指令、分析指令、向執(zhí)行部件提供穩(wěn)定的指令特征狀態(tài)；計算下條指令的地址，以便控制程序的走向，保證正確地執(zhí)行程序；控制存儲器、輸入/輸出設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。EU負責(zé)指令的執(zhí)行，其主要任務(wù)是執(zhí)行指令，進行全部算術(shù)邏輯運算，完成偏移地址的計算，向總線接口單元(BIU)提供指令執(zhí)行結(jié)果的數(shù)據(jù)和偏移地址，并對通用寄存器和標(biāo)志寄存器進行管理。8086和8088的主要區(qū)別是：(1)8086的外部數(shù)據(jù)總線為16位，而8088的外部數(shù)據(jù)總線為8位，因此，稱8086為16位微處理器，而8088為準(zhǔn)16位微處理器；(2)8086的存儲器采用分體結(jié)構(gòu)，而8088不是；(3)8086中指令隊列緩沖器長度為6個字節(jié)，而8088的是4個字節(jié)；(4)部分控制信號不同，8086的存儲器、I/O端口選擇信號使用M/，而8088使用IO/；因為8088沒有引腳，對應(yīng)引腳定義為狀態(tài)信號。2-38086的指令隊列緩沖器有什么好處？8086內(nèi)部的并行操作體現(xiàn)在哪里?【解答】8086在指令譯碼和執(zhí)行指令的同時，總線接口部件從存儲器中取下面一條或幾條指令，取來的指令就放在指令隊列中排隊。這樣，CPU執(zhí)行完一條指令就可以立即執(zhí)行下一條指令，從而提高了CPU執(zhí)行指令的速度。在8086中，由于BIU和EU是分開的，所以，其并行操作體現(xiàn)在取指令和執(zhí)行指令可以重疊進行，于是就大大減少了等待取指令所需的時間，提高了CPU的利用率。2-48086CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?【解答】(1)通用寄存器組包括4個16位的寄存器：AX(累加器)、BX(基地址寄存器)、CX(計數(shù)器)和DX(數(shù)據(jù)寄存器)。在指令執(zhí)行的過程中，既可用來寄存操作數(shù)，也可用于寄存操作的結(jié)果。它們中每一個又分成獨立的兩個8位寄存器，分別對應(yīng)高8位(AH，BH，CH和DH)與低8位(AL，BL，CL和DL)。8位寄存器只能用來存放數(shù)據(jù)；16位寄存器主要用來存放數(shù)據(jù)，也可用來存放地址。(2)指針寄存器和變址寄存器包括SP、BP、SI和DI，也是4個16位的寄存器，用于存放段內(nèi)偏移地址的全部或一部分。它們也可以用來存放一個16位數(shù)據(jù)，作為一般的16位寄存器使用。但更多的是用它們提供段內(nèi)尋址的偏移地址。①堆棧指示器(SP)：主要用于指示堆棧的棧頂位置，與段寄存器SS一起形成堆棧的頂部地址，進行堆棧操作。SP始終指向棧頂位置。②基址指示器(BP)：用做堆棧的一個附加指針，與SS聯(lián)用，確定堆棧中某一存儲單元的物理地址，用于對棧區(qū)的數(shù)據(jù)進行操作。它與SP的區(qū)別為，它不具有SP始終指向棧頂位置的功能，但它可以作為棧區(qū)內(nèi)的一個偏移地址，訪問棧區(qū)內(nèi)任意位置的存儲單元。③源變址寄存器(SI)和目標(biāo)變址寄存器(DI)：SI和DI寄存器具有自動增量和自動減量的功能，因此常與DS、ES聯(lián)用，用于數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)塊或字符串傳送操作。在這類操作指令中，SI指示源地址，而DI指示目標(biāo)地址。(3)段寄存器①代碼段寄存器(CS)：用于存放程序段的地址，在取指令時用此寄存器的內(nèi)容左移4位以后的值加上指令計數(shù)器(指令指針I(yè)P)中的偏移值，結(jié)果就是當(dāng)前要取的指令的物理地址。②數(shù)據(jù)段寄存器(DS)：它存放當(dāng)前數(shù)據(jù)段地址。執(zhí)行指令時，根據(jù)指令尋址方式中段的指定，在執(zhí)行部件中獲得偏移地址，這一地址加上數(shù)據(jù)段寄存器左移4位后的值，結(jié)果就是實際要用的操作數(shù)的物理地址。③堆棧段寄存器(SS)：棧操作時堆棧指示器(SP)提供偏移地址，將堆棧段寄存器的內(nèi)容左移4位后和偏移地址相加，即獲得堆棧操作的物理地址。④附加段寄存器(ES)：用于字符串操作。當(dāng)進行字符串操作時，附加段作為目的區(qū)地址使用，ES存放附加段的段地址，DI存放目的區(qū)的偏移地址。(4)標(biāo)志寄存器8086/8088內(nèi)部有一個16位的標(biāo)志寄存器FLAGS，設(shè)置了9位標(biāo)志。其中3位是控制標(biāo)志，它是用專門的置1或清除指令人為設(shè)置的，以此來控制CPU的操作；6位是狀態(tài)標(biāo)志，它們反映了執(zhí)行操作后算術(shù)或邏輯運算結(jié)果的特征，8086/8088可以根據(jù)這些標(biāo)志位的狀態(tài)決定其后續(xù)動作。2-5要完成下述運算或控制，用FR中的什么標(biāo)志判別？（1）比較兩數(shù)是否相等 （2）兩數(shù)運算后結(jié)果是正數(shù)還是負數(shù)（3）兩數(shù)相加后是否溢出 （4）采用偶校驗方式，判定是否要補“1”【解答】（1）兩數(shù)相減后，觀察ZF，如ZF=1，說明相等，反之不相等；（2）觀察SF的狀態(tài)，如SF=1，說明結(jié)果是負數(shù)，反之非負（可能是正數(shù)也可能是0），進一步觀察ZF，此時如果ZF=0，那么結(jié)果為正數(shù)（SF=0且ZF=0）；（3）觀察OF，如OF=1，說明結(jié)果溢出（4）觀察PF，如果PF=1，說明結(jié)果中有偶數(shù)個1，此時不用補“1”；反之要補“1”。2-68086/8088的引腳是怎樣的？請將地址線、數(shù)據(jù)線、控制信號線及電源信號線分類，思考為什么要設(shè)置這些信號線？【解答】8086微處理器采用雙列直插式封裝結(jié)構(gòu)，共有40個引腳1．地址線：AD19～AD02.數(shù)據(jù)線：AD15～AD03.控制信號線：(1)(輸出，三態(tài))—高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳，低電平有效。(2)—最大/最小模式控制引腳。(3)(輸出，三態(tài))—讀選通信號，低電平有效。(4)READY(輸入)—準(zhǔn)備就緒信號。(5)INTR(輸入)—可屏蔽中斷請求信號。(6)(輸入)—等待測試控制信號，低電平有效。(7)NMI(輸入)—非屏蔽中斷信號。4．電源線和地線電源線VCC接入電壓為5V10%。地線GND接地。這些線用于數(shù)據(jù)、地址、控制信息的傳輸，以及為CPU供電。2-7什么是8086的最大工作模式和最小工作模式？將8086/8088下列方式的特點填入表中。特點方式引腳處理器個數(shù)總線控制信號的產(chǎn)生最小工作模式最大工作模式【解答】當(dāng)引腳接+5V時，CPU處于最小工作模式，微處理器系統(tǒng)中只有一個CPU，所有的控制信號由CPU產(chǎn)生。當(dāng)引腳接地時，8086/8088微處理器處于最大組態(tài)工作方式下，最大工作模式系統(tǒng)中會出現(xiàn)兩個以上的微處理器，由總線控制器發(fā)出控制信號。特點方式引腳處理器個數(shù)總線控制信號的產(chǎn)生最小模式1CPU最大模式接地多個總線控制器2-8RESET信號來到后，8086/8088的各寄存器內(nèi)容和總線狀態(tài)是怎樣的？結(jié)合操作系統(tǒng)引導(dǎo)過程，思考BIOS執(zhí)行ROM的首地址是多少？【解答】復(fù)位后寄存器的狀態(tài)CPU中的部分內(nèi)容標(biāo)志位清除指令指針I(yè)P0000HCSFFFFHDS0000HSS0000HES0000H指令隊列空8086復(fù)位時的總線狀態(tài)信號8086復(fù)位時的總線狀態(tài)信號狀態(tài)AD15～AD0、A19/S6～A16/S3、、、、、、、高阻、三態(tài)ALE、HLDA、、、QS0、QS1無效2-9試說明在圖2.2-2中的8284、74LS245、74LS373的作用；能否不用74LS373？為什么？【解答】8284為微機系統(tǒng)提供時鐘信號，還有復(fù)位信號RESET和準(zhǔn)備好信號READY。74LS373是8位三態(tài)輸出鎖存器，對其輸入使能端G是鎖存控制信號，連接到CPU的地址鎖存信號ALE上，由ALE信號對其進行鎖存控制，當(dāng)ALE信號有效時，表示在地址鎖存時段，數(shù)據(jù)/地址復(fù)用信號線AD15～AD0用做地址線，地址被鎖存在74LS373的輸出端，該鎖存著的地址就是訪問存儲器單元地址或操作輸入/輸出端口地址。當(dāng)ALE為低時，表示進入數(shù)據(jù)交換時段，數(shù)據(jù)/地址復(fù)用信號線AD15～AD0用做數(shù)據(jù)線。可見74LS373的作用是對分時復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)線、地址/狀態(tài)線在T1周期送出的地址信息以及進行鎖存。74LS245是8位三態(tài)雙向數(shù)據(jù)緩沖器，作用是增加數(shù)據(jù)總線驅(qū)動能。該電路中必須使用鎖存器（74LS373以外的其他鎖存器也可以），因為地址和數(shù)據(jù)總線是分時復(fù)用的，CPU在T1時刻輸出地址后，如果不鎖存，則總線在傳輸數(shù)據(jù)時將會丟失地址信息。2-10【解答】時鐘周期就是系統(tǒng)時鐘信號CLK的周期，是微機系統(tǒng)的所有操作的最小基準(zhǔn)。CPU通過總線操作與外界(存儲器和I/O端口)進行一次數(shù)據(jù)交換的過