《微機原理及接口技術(shù)》課后習題詳細解答(期末復(fù)習)

第1章微型計算機系統(tǒng)概述

〔習題1.3〕微型計算機主要由哪些基本部件組成？各部件的主要功能是什么？

〔解答〕微機主要有存儲器、I/O設(shè)備和I/O接口、CPU、系統(tǒng)總線、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件

組成，各部分功能如下：

CPU：統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制系統(tǒng)中的各個部件

系統(tǒng)總線：傳送信息

存儲器：存放程序和數(shù)據(jù)

I/O設(shè)備：實現(xiàn)微機的輸入輸出功能

I/O接口：I/O設(shè)備與CPU的橋梁

操作系統(tǒng)：管理系統(tǒng)所有的軟硬件資源

（習題1.10）簡述計算機中“數(shù)”和“碼”的區(qū)別，計算機中常用的數(shù)制和碼制各有哪

些？

（解答）（1）數(shù)一用來直接表征量的大小，包括：定點數(shù)、浮點數(shù)。

（2）碼一用來指代某個事物或事物的某種狀態(tài)屬性，包括：二進制、八進制、

十進制，十六進制

區(qū)別：使用場合不同，詳見P16.

〔習題1.12〕請寫出與數(shù)據(jù)+37和-37對應(yīng)的8位機器數(shù)原碼、反碼、補碼和移碼，并

分別用二進制和十六進制表示出來。

〔解答〕

原碼反碼補碼

+3700100101/25H00100101/25H00100101/25H

-3710100101/A5H11011010/DAH11011011/DBH

〔習題1.13贈將上題中+37和-37的8位補碼機器數(shù)分別擴充為16位和32位的形式,

用十六進制表示出來。

〔解答〕

+37-37

16位32位16位32位

0025H00000025HFF5BHFFFFFF5BH

第2章微處理器指令系統(tǒng)

〔習題2.1〕微處理器內(nèi)部具有哪3個基本部分？8088分為哪兩大功能部件？其各自的

主要功能是什么？

〔解答〕算術(shù)邏輯單元ALU、寄存器組和控制器；

總線接口單元BIU：管理8088與系統(tǒng)總線的接口負責cpu對接口和外設(shè)進行訪問

執(zhí)行單元EU：負責指令譯碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)運算；

8位CPU在指令譯碼前必須等待取指令操作的完成，8088中需要譯碼的指令己經(jīng)

取到了指令隊列，不需要等待取指令。而取指令是CPU最為頻繁的操作，因此8088的結(jié)

構(gòu)和操作方式節(jié)省了大量等待時間，比8位CPU節(jié)省了時間，提高了性能。

〔習題2.2〕說明8088的8個8位和8個16位通用寄存器各是什么？

〔解答〕8個8位寄存器：AH、AL、BHxBL、CH、CL、DH、DL；

8個16位寄存器：累加器AX、基址寄存器BX、計數(shù)器CX、數(shù)據(jù)寄存器DX、源地

址寄存器SI、目的地址寄存器DI、基址指針BP、堆棧指針SP。

〔習題2.3〕什么是標志？狀態(tài)標志和控制標志有什么區(qū)別？畫出標志寄存器FLAGS,說

明各個標志的位置和含義。

（解答）標志用于反映指令執(zhí)行結(jié)果或者控制指令執(zhí)行形式。

狀態(tài)標志用于記錄程序運行結(jié)果的狀態(tài)信息；

控制標志用于控制指令執(zhí)行的形式。

15121110987654321G

||OF|DF|IF|TF|SF|ZF||AF||PF|

OF--溢出標志，若算術(shù)運算的結(jié)果有溢出，則OF=1；否則OF=0

DF--方向標志

IF-中斷允許標志

TF-陷阱標志

SF--符號標志

ZF-零標志，若運算結(jié)果為0,則ZF=1；否則ZF=0

AF--輔助進位標志

PF-奇偶標志

CF.?進位標志，當運算結(jié)果的最高有效位有進位（加法）或借位（減法）時，進位標志置

為1,即CF=1；否則CF=0o

(習題2.5)什么是8088中的邏輯地址和物理地址？邏輯地址如何轉(zhuǎn)換成物理地址？1MB

最多能分成多少個邏輯段？請將如下邏輯地址用物理地址表達：

(1)FFFFH:0(2)40H:17H(3)2000H:4500H(4)B821H:4567H

〔解答〕

.物理地址：物理存儲單元具有的一個唯一的20位編號

邏輯地址：在8()88內(nèi)部和用戶編程時，所采用的“段地址：偏移地址”形式

將邏輯地址中的段地址左移二進制4位(對應(yīng)16進制是一位，即乘以16),加上偏移

地址就得到20位物理地址

1MB最多能分成1MB+16B=22O+24=216個邏輯段，因為每隔16個字節(jié)單元就可以

開始一個邏輯段

(1)FFFFH:0=FFFF0H

(2)40H:17H=00417H

⑶2000H:4500H=24500H

(4)B821H:4567H=BC777H

〔習題2.7〕什么是有效地址EA?8088的操作數(shù)如果在主存中，有哪些尋址方式可以存

取它？

(解答)8088的存儲空間分段管理，程序設(shè)計時采用邏輯地址。由于段地址在默認的或指

定的段寄存器中，所以只需要偏移地址，稱為有效地址EA.

操作數(shù)在主存中有以下幾種尋址方式：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。

(習題2.8)已知DS=2000H、BX=0100H、SI=0002H,存儲單元[20100H]?[20103H]

依次存放12H、34H、56H、78H,[21200H]?[21203H]依次存放2AH、4cH、B7H、65H,

說明下列每條指令執(zhí)行完后AX寄存器的內(nèi)容，以及源操作數(shù)的尋址方式？

(1)movax,1200h

(2)movax,bx

⑶movax,[1200h]

(4)movax,[bx]

(5)movax,[bx+1100h]

(6)movax,[bx+si]

(7)movax,[bx][si+1100h]

〔解答〕

(1)movax,1200h；AX=1200H,立即數(shù)尋址

(2)movax,bx；AX=0100H,寄存器尋址

(3)movax,[1200h]；AX=4C2AH,直接尋址

(4)movax,[bx];AX=3412H,寄存器間接尋址

(5)movax,[bx+llOOh]；AX=4C2AH,寄存器相對尋址

(6)movax,[bx+si]；AX=7856H,基址變址尋址

(7)movaxJbxlfsi+UOOh]；AX=65B7H,相對基址變址尋址

〔習題2.11〕給出下列各條指令執(zhí)行后AL值，以及CF、ZF、SF、OF和PF的狀態(tài):

moval,89h

addal,al

addal,9dh

cmpal,Obch

subal,al

decal

incal

〔解答〕

moval,89h；AL=89HCFZFSFOFPF

addal,al；AL=12H10011

addal,9dh；AL=0AFH00101

cmpal,Obch；AL=0AFH10101

subal,al；AL=00H01001

decal；AL=OFFH00101

incal；AL=OOH01001

〔習題2.13〕設(shè)X、Y、Z、V均為16位帶符號數(shù)，分別裝在X、Y、Z、V存儲單元中，閱

讀如下程序段，得出它的運算公式，并說明運算結(jié)果存于何處。

movax,X

imulY

movex,ax

moxbx,dx

movax,Z

cwd

addex,ax

adcbx,dx

subex,540

sbbbx,0

movax,V

cwd

subax,ex

sbbdx,bx

idivX

(解答)：[V—(X*Y+Z—540)]/X

〔習題2.18〕如下是一段軟件延時程序，請問NOP指令執(zhí)行了多少次?

xorcx.cx

delay：nop

loopdelay

（解答）：FFFFH-0001H=2,6-1=65535

（若將“xorex,ex”改為“movex,0”,則為0次）

第3章匯編語言程序設(shè)計

簡化段定義格式的源程序框架完整段定義格式的源程序框架

.modelsmallstacksegmentstack

.stackdb1024dup(O)

.datastackends

?????????datasegment

.code...；在數(shù)據(jù)段定義數(shù)據(jù)

star：movax,@datadataends

movds,axcodesegment'code'

...........assumecs:code,ds:data,ss:stack

movax,4c00hstart:movax,data

int21hmovds,ax

..............;在代碼段填入指令序列

endstartmovax,4c00h

int21h

...；子程序代碼

codeends

endstart

〔習題3.13〕名字和標號有什么屬性？

（解答）：包括邏輯地址一名字和標號對應(yīng)存儲單元的邏輯地址，含有段地址和偏移地址。

類型-標號、子程序名的類型可以是NEAR（近）和FAR（遠），分別表示

段內(nèi)或段間

變量名的類型可以是BYTE（字節(jié)）、WORD（字）和DWORD（雙字）等。

第4章微處理器的外部特性

（習題4.1）8088一共有20根地址線。在訪問內(nèi)存時它所使用的地址線是比辿，可

直接尋址匪的內(nèi)存空間；在訪問外設(shè)時它所使用地址線是A0?A15,共能尋址64K個

輸入輸出端口。實際上，PC/XT在尋址外設(shè)時，只使用地址線A0?A9若A9=l,說明它要

尋址的I/O端口位于I/O通道。

〔習題4.2〕總線操作指的是發(fā)生在總線上的某些特定的操作，總線周期指的是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)交換的過程（時間）,對8088引

腳信號來說，其典型的總線周期由2個T狀態(tài)組成。如果8088的CLK引腳接5MHz的時

鐘信號，那么每個T狀態(tài)的持續(xù)時間為200ns.

〔習題4.4〕在8088的工作過程中，什么情況下會產(chǎn)生T,?具體發(fā)生在什么時刻？

〔解答〕

■當8088進行讀寫存儲器或I/O接口時，如果存儲器或DO接口無法滿足CPU的讀

寫時序（來不及提供或讀取數(shù)據(jù)時），需要CPU插入等待狀態(tài)Tw。

■在讀寫總線周期的T3和T4之間插入Two

〔習題4.9〕以最小組態(tài)下的I/O讀為例，說明在T??期間，8088CPU和I/O端口的工

作表現(xiàn)。

（解答〕：P109-110

〔習題4.11〕在最小組態(tài)下，當8088在進行存儲器讀、存儲器寫、輸入和輸出操作時,

其引腳信號IO/麗、而和裱的有效狀態(tài)各是什么情況？

（解答］：P1O1

第5章存儲器系統(tǒng)

〔習題5.2〕在半導(dǎo)體存儲器中，RAM指的是隨機存取存儲器,它可讀可寫，但斷電后信

息一般會丟失；而ROM指的是只讀存儲器,正常工作時只能從中學取J言息，但斷電

后信息不會丟失。以EPROM芯片2764為例，其存儲容量為8KX8位，共有2條數(shù)據(jù)線、

13條地址線。用它組成64KB的ROM存儲區(qū)共需8片芯片。

〔習題5.4〕一個容量為4KX4位的假想RAM存儲芯片，它應(yīng)該有多少個地址引腳和多少

個數(shù)據(jù)引腳？如果讓你來進行設(shè)計，那么需要安排哪些控制引腳？這些引腳分別起什么樣

的控制作用？

〔解答〕

■（非雙譯碼設(shè)計，即單譯碼設(shè)計時）應(yīng)該有12根地址線引腳，以及4根數(shù)據(jù)線引腳

■控制引腳：

-讀取信號OE*：有效時，表示讀取存儲單元的數(shù)據(jù)

■寫入信號WE*：有效時，表示將數(shù)據(jù)寫入存儲單元

-片選信號CS*：有效時，表示選中該芯片，可以進行讀寫操作

（習題5.7〕什么是存儲芯片連接中的“位擴充”和“地址擴充”?采用靜態(tài)RAM芯片2114

（1KX4位）或動態(tài)RAM芯片4116（16KX1位）來組成32KB的RAM存儲區(qū)，請問各需要

多少芯片？在位方向和地址方向上各需要進行什么樣的擴充？

〔解答〕

位擴充一存儲器芯片數(shù)據(jù)位數(shù)小于主機數(shù)據(jù)線數(shù)時，利用多個存儲器芯片在數(shù)據(jù)

“位”方向的擴充；

■地址擴充（字擴充）——當一個存儲器芯片不能滿足系統(tǒng)存儲容量時，利用多個

存儲器芯片在“地址”方向的擴充

■組成32KB存儲空間，用SRAM2114（1KX4）需要64個芯片；

■組成32KB存儲空間，用DRAM4116（16KX1）需要16個芯片；

■它們都需要進行位擴充和地址擴充

第6章輸入輸出及接口

〔習題6.1〕在80x86系統(tǒng)中，I/O口的地址采用I/O端口獨立編址方式,訪問端口時要

使用專門的使0（輸入輸出）指令,有Z種尋址方式，其具體形式是：直接尋址和通過

DX間接尋址。

〔習題6.2〕一般的I/O接口電路安排有哪三類寄存器？它們各自的作用是什么？

〔解答〕（1）數(shù)據(jù)寄存器

■保存外設(shè)給CPU和CPU發(fā)往外設(shè)的數(shù)據(jù)

（2）狀態(tài)寄存器

■保存外設(shè)或接口電路的狀態(tài)

（3）控制寄存器

■保存CPU給外設(shè)或接口電路的命令

（習題6.3）簡述CPU與外設(shè)進行數(shù)據(jù)交換的幾種常用方式。

（解答）：P159

（習題6.8）什么是中斷源？為什么要安排中斷優(yōu)先級？什么是中斷嵌套？什么情況下程

序會發(fā)生中斷嵌套？

〔解答〕

?中斷源：計算機系統(tǒng)中引起中斷的事件或原因

?當多個中斷源同時請求時，CPU需要利用中斷優(yōu)先權(quán)決定首先響應(yīng)哪一個；當一

個中斷正在服務(wù)時，又發(fā)生了新的中斷請求，CPU需要利用中斷優(yōu)先權(quán)確定后者是否優(yōu)

先權(quán)更高，以便實現(xiàn)中斷嵌套

?中斷嵌套：當一個中斷服務(wù)時CPU又響應(yīng)新的中斷請求就形成中斷嵌套

?CPU允許中斷（開中斷）、新的中斷請求比正在服務(wù)的中斷優(yōu)先權(quán)更高，通常發(fā)

生中斷嵌套

第8章中斷控制接口

〔習題8.1〕8088CPU具有哪些中斷類型？各種中斷如何產(chǎn)生，如何得到中斷向量號？

〔解答1〕：內(nèi)（軟）中斷、外（硬）中斷，具體如下：

-除法錯中斷：在執(zhí)行除法指令時，除數(shù)為0或商超過了寄存器所能表達的范圍產(chǎn)生

-指令中斷：在執(zhí)行中斷指令I(lǐng)NTn時產(chǎn)生

■溢出中斷：在執(zhí)行溢出中斷指令I(lǐng)NTO時，溢出標志OF為1產(chǎn)生

■單步中斷：單步標志TF為1,在每條指令執(zhí)行結(jié)束后產(chǎn)生

■非屏蔽中斷：外部通過NMI請求信號向微處理器提出請求時產(chǎn)生

-可屏蔽中斷：外部通過INTR請求信號向微處理器提出請求，并在允許可屏蔽中斷

的條件下產(chǎn)生

（解答2）：

-除法錯中斷、溢出中斷、單步中斷、非屏蔽中斷的向量號是8086微處理器內(nèi)部已

經(jīng)確定

-指令中斷的操作數(shù)n就是向量號

■可屏蔽中斷的向量號在響應(yīng)中斷時通過數(shù)據(jù)總線從外部獲得

〔習題8.2〕8088中斷向■表的作用是什么？

（解答）：中斷向量表是一種表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。是中斷向量號與對應(yīng)中斷服務(wù)程序之間的連接

表。

〔習題8.5〕PC/XT機的ROM-BIOS對8259A的初始化程序如下：

movaU13h

out20h,al

moval,08h

out21h,al

moval,09h

out21h,al

請說明其設(shè)定的工作方式。

（解答）

moval,13h；13H=（）0010011,設(shè)定工作方式：單片，邊沿觸發(fā)，要寫入ICW4

out20h,al；寫入ICW1：主（單）片地址是20H（參見表8?1）

moval,08h；08H=00001000,設(shè)定主（單）片IRo的中斷向量號為08H

out21h,al；寫入ICW2：地址參見表8」

moval,09h；09H=00001001,設(shè)定為16位80x86CPU、非自動中斷結(jié)束、

；該片8259A是從片（按教材是“從”片，個人認為應(yīng)該是“主片”）、

;8259A數(shù)據(jù)線采用緩沖方式、8259A工作于普通全嵌套方式

out21h,al；寫入ICW4：地址參見表8?1

〔習題8.8〕某一8086CPU系統(tǒng)中，采用一片8259A進行中斷管理。設(shè)定8259A工作在普

通全嵌套方式，發(fā)送E0I命令結(jié)束中斷，采用邊沿觸發(fā)方式請求中斷，IRo對應(yīng)的中斷向

■號為90H。另外，8259A在系統(tǒng)中的1/0地址是FFDCH（Ao=0）和FFDEH（Ao=1）o請編寫

8259A的初始化程序段。

〔解答〕

MOVDX,OFFDCH；地址參考教材表8?1

MOVAL,00010011；參見教材圖8-7

OUTDX,AL

MOVDX,0FFDEH；地址參考教材表8-1

MOVAL,10001000；參見教材圖8?7、204/205頁例程

OUTDX,AL*

MOVAL,00000111；參見教材圖8-7

OUTDX,AL*

第9章定時計數(shù)控制接口

〔習題9.3〕8253每個通道有一種工作方式可供選擇。若設(shè)定某通道為方式0后，其輸

出引腳為其電平；當寫入計數(shù)初值(并進入減1計數(shù)器)后通道開始計數(shù),CLK信

號端每來一個脈沖減1計數(shù)器就減1；當計數(shù)器減為0,則輸出引腳輸出注電平，

表示計數(shù)結(jié)束。8253的CLKo接1.5MHz的時鐘，欲使OUT。產(chǎn)生頻率為300KHz的方波信號,

則8253的計數(shù)值應(yīng)為5(=1.5MHz+300KHz),應(yīng)選用的工作方式是

〔習題9.4〕試按如下要求分別編寫8253的初始化程序，已知8253的計數(shù)器。?2和控

制字I/O地址依次為204H?207H。

⑴使計數(shù)器1工作在方式0,僅用8位二進制計數(shù)，計數(shù)初值為128。

⑵使計數(shù)器0工作在方式L按BCD碼計數(shù)，計數(shù)值為3000。

⑶使計數(shù)器2工作在方式2,計數(shù)值為02F0H。

［解答〕為便于理解，在語句后面加了注釋。真正答題時不需要寫注釋

⑴；寫入方式控制字

MOVAL,50H；50H=01010000,參考圖9?9

MOVDX,207H;地址參考表9/

OUTDX,AL;寫入方式控制字

;寫入計數(shù)初值

MOVAL,128；80H：計數(shù)初值

MOVDX,205H;計數(shù)器1的地址參考表94

OUTDX,AL；向計數(shù)器1寫入初值

⑵；寫入方式控制字

MOVAL,33H；33H=00110011,先低后高寫入十進制計數(shù)初值

MOVDX,207H；地址參考表9-1

OUTDX,AL;寫入方式控制字。參考圖9?9

;寫入計數(shù)初值

MOVDX,204H;計數(shù)器0的地址參考表9-1

MOVAX,3000H；不是3000,而是BCD碼形式的十進制數(shù)

OUTDX,AL;向計數(shù)器0寫入計數(shù)初值的低字節(jié)

MOVAL,AH

OUTDX,AL;向計數(shù)器0寫入計數(shù)初值的高字節(jié)

⑶；寫入方式控制字

MOVAL,0B4H；B4H=10110100,先低后高寫入二進制計數(shù)初值

MOVDX,207H；地址參考表9“

OUTDX,AL;寫入方式控制字

;寫入計數(shù)初值

MOVDX,206H;計數(shù)器2的地址參考表9-1

MOVAX,02F0H

OUTDX,AL;向計數(shù)器2寫入計數(shù)初值的低字節(jié)

MOVAL,AH

OUTDX,AL;向計數(shù)器2寫入計數(shù)初值的高字節(jié)

〔習題9.5〕設(shè)8253計數(shù)器。?2和控制字的I/O地址依次為F8H?FBH,說明如下程序的

作用。

moval,33h

outOfbh,al

moval,80h

out0f8h,al

moval,50h

out0f8h,al

（解答）

；設(shè)置計數(shù)器0采用工作方式1,先低后高寫入計數(shù)值

;