微型计算机原理及应用—16位微处理器(2)
微型计算机原理及应用复习资料
一、计算机基础知识 (1).各进制数的转换二进制----十六进制----十进制 例：(101.101)2 转换成十进制。
按公式展开：例：(11.375)10转换成二进制。
整数部分： 小数部分：整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。
二进制数→十六进制数：每四位二进制数来表示一个十六进制数 (2). BCD 码、ASCII 码的表示8421 BCD 码:四位二进制代码来表示一个十进制数 采用7位二进制代码来对字符进行编码。
常用的ASC Ⅱ字符： 0—9 的ASC Ⅱ码30H —39HA —Z 的ASC Ⅱ码41H —5AHa —z 的ASC Ⅱ码61H —7AH (3).原码、补码、反码、 补码运算1、无符号数：一个八位二进制数都用来表示数的大小，没有正负之分。
2、有符号数：只用八位中的低7位用来表示大小，而最高位表示符号，符号位为 0 表示正数，符号位为 1 表示负数3、连同符号位一起数值化了的数，称为机器数4、机器数所表示的真实的数值，称为真值。
5、原码([X]原)：正数的符号用0表示，负数的符号位用1来表示。
6、反码([X]反)：正数的反码与原码相同，如负数，则其反码是符号位保持不变，而其它位按位取反（1变0，0变1）。
7、补码([X]补)：如果是正数，则补码与原码相同，如是负数，则是符号位保持不变，而其它位按位取反，在最末位加1 8.特殊数10000000该数在原码中定义为： -0 在反码中定义为： -127 在补码中定义为： -128对无符号数：(10000000)２ = 12810321012)625.5(2*12*02*12*12*02*1=+++++---对8位二进制数：原码： -127 ~ +127反码： -127 ~ +127补码： -128 ~ +127二、计算机基本组成电路1存储器分类•按用途分类（1）内部存储器（内存）内存空间由地址线条数计算如386 32位地址线232＝4GB（2）外部存储器（外存）软盘硬盘磁带光盘 U盘•按存储器的性质分类（1）RAM（Random Access Memory）－静态RAM （Static RAM）：其存储电路以双稳态触发器为基础,状态稳定,只要不掉电,信息不会丢失,但集成度低。
微型计算机原理及应用教学大纲
微型计算机原理及应用教学大纲
一、教学目的
1、了解微型计算机的原理和基础技术；
2、掌握微型计算机的结构原理及其应用；
3、学习和掌握微型计算机的编程语言和操作系统；
4、能够利用计算机软件进行复杂运算，解决实际的问题；
5、了解有关计算机网络的基础知识；
二、课程内容
1、微型计算机概述：介绍微型计算机的概念、类型、组成结构和技术特点等；
2、微型计算机组成：分析微型计算机结构中的主要部件及其功能，包括处理器、存储器、输入/输出器件、中央处理器单元等；
3、操作系统原理：介绍操作系统的基本概念、特性，深入介绍操作系统内部结构及其功能；
4、编程语言原理：介绍基本的计算机编程语言及其组织结构，深入学习编程语言的编译和运行机制；
5、软件应用技术：介绍供应市场上的各种软件应用，及其系统设计原理，掌握使用软件的基本方法；
6、计算机网络：介绍计算机网络的基本概念、结构、功能和特点，介绍常见的计算机网络协议和技术；
三、学习要求
1、认真学习，理解微型计算机的原理，掌握相应的技术；
2、熟练掌握各种软件的安装、应用、调试等工作。
微型计算机原理及应用第四版答案
微型计算机原理及应用第四版答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器，有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12，写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值（002h）送入地址寄存器ar；2) ip的内容自动加1，变为003h；3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002h单元；4) 微处理器给出读命令；5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db；6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr；7) 因是取指操作，取出的是指令操作码04h，即由dr送入指令寄存器ir；8) ir中的操作码经指令译码器id译码后，通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行第一章微型计算机基础第一章微型计算机基础题 1-1 计算机发展至今，经历了哪几代？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。
题 1-2 微机系统由哪几部分组成？微处理器、微机、微机系统的关系是什么？答：1、微机系统分硬件和软件，硬件包括 CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口，软件包括系统软件和应用软件。
2 、微处理器是指微机的核心芯片 CPU ；微处理器、存储器和输入输出设备组成微机；微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。
题 1-3 微机的分类方法包括哪几种？各用在什么应用领域中？答：按微处理器的位数，可分为 1 位、4 位、8 位、32 位和 64位机等。
按功能和机构可分为单片机和多片机。
按组装方式可分为单板机和多板机。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到了广泛的应用。
单板机可用于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等。
题 1-4 微处理器有哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。
运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算；控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部分发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个系统的控制；寄存器用来存放经常使用的数据。
题 1-5 微处理器的发展经历了哪几代？Pentium 系列微处理器采用了哪些先进的技术？答：第一代 4 位或低档 8 位微处理器、第二代中高档 8 位微处理器、第三代 16 位微处理器、第四代 32 位微处理器、第五代 64 位微处理器、第六代 64 位高档微处理器。
Pentium 系列微处理器采用了多项先进的技术，如：RISC技术、超级流水线技术、超标量结构技术、MMX 技术、动态分支预测技术、超顺序执行技术、双独立总线 DIB 技术、一级高速缓冲存储器采用双 cache 结构、二级高速缓冲存储器达 256KB 或 512KB、支持多微处理器等。
新编16_32位微型计算机原理及应用(李继灿主编)课件第2章
2. I/O空间: 486利用低16位地址线访问I/O端口，所 以I/O端口最多有216=64K，I/O地址空间为 0000H～FFFFH。 注意：I/O地址空间不分段 I/O地址空间与存储空间不重叠 CPU有一条控制线M/IO，在硬件设计上用 M/IO=1，参与存储器寻址，用M/IO=0参与 I/O寻址。 从PC/XT～Pentium，基于Intel微处理器的 系统机，实际上只使用低10位地址线，寻址 210=1024个I/O端口。
指 代码流 预取 令 译 指令 码 24位 2*16 总线 器
数据总线 线性地址总线 32 32
A2~A31 BE0~BE3 系统 地址总线
D0~D31 系统 数据总线
控制 总线
控制ROM 控制部分
系统 控制总线
指令队列
译码部分 指令预取部分
总线接口部分
一. 7个功能块： 1.总线接口单元： 产生三总线信号，进行存储器和I/O端口 的访问。
地址（32位） A2~A31、BE0~BE3 地址驱动器 系统地址总线
数据（32位） 写缓冲器 4*80 D0~D31 数据（32位） 数据总线收发器 系统数据总线 控制总线 系统控制总线
2.高速缓冲存储器(CPU内部的Cache)： 存放从存储器中取出的最近要执行的指 令和数据，这样CPU就只需从Cache中取指令， 不必经常访问存储器了。
指 运算部分 微指令 令 代码流 控制部分 指令 译 24位 码 总线 器
指 令 预 取 队 列
5.控制器： 控制器采用微程序设计，根据指令译码 器送来的信息产生微指令，对运算器、存储 器管理部分……发出控制信号。 存储管 指 控制与保护 理部分 令 微指令 部件 译 运算部分 码 控制ROM 器 控制器
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微型计算机原理与应用习题集及答案微型计算机原理与应用习题集目录第1章概述 (1)第2章计算机中的数制与编码 (2)第3章微处理器及其结构 (4)第4章 8086/8088CPU指令系统 (9)第5章汇编语言程序设计 (17)第6章存储器系统 (27)第7章中断技术 (31)第8章输入/输出接口技术 (37)第9章串行通信技术及其接口芯片 (42)模拟试题（一） (44)参考答案 (48)模拟试题（二） (49)参考答案 (52)模拟试题（三） (53)参考答案 (56)河南理工大学 2006--2007 学年第 1 学期 (58)参考答案 (61)近年来某高校硕士研究生入学试题 (63)参考答案 (66)近年某高校研究生入学考试试题 (70)参考答案 (74)近年某高校攻读硕士学位研究生试题 (75)参考答案 (77)第1章概述一、填空题1．电子计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。
2．运算器和控制器集成在一块芯片上，被称作CPU。
3．总线按其功能可分数据总线、地址总线和控制总线三种不同类型的总线。
4．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统总线（或通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢78（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为内部总线。
5．迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是程序存储和程序控制的工作原理。
这种原理又称为冯·诺依曼型原理。
二、简答题1．简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，它本身具有运算能力和控制功能，对系统的性能起决定性的影响。
微处理器一般也称为CPU；微计算机是由微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线组成的裸机系统。
微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系统。
16、32位微机原理、汇编语言和接口技术教程课后习题答案解析
《16/32 位微机原理、汇编语言及接口技术教程》部分习题参考解答第1 章微型计算机系统概述〔习题1.2 〕什么是通用微处理器、单片机（微控制器）、芯片、嵌入式系统？〔解答〕通用微处理器：适合较广的应用领域的微处理器，例如装在机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。
单片机：是指通常用于控制领域的微处理器芯片，其内部除外还集成了计算机的其他一些主要部件，只需配上少量的外部电路和设备，就可以构成具体的应用系统。
芯片：称数字信号处理器，也是一种微控制器，其更适合处理高速的数字信号，内部集成有高速乘法器，能够进行快速乘法和加法运算。
嵌入式系统：利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器，结合具体应用构成的控制系统，其典型的特点是把计算机直接嵌入到应用系统之中。
〔习题1.5 〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。
〔解答〕：也称处理器，是微机的核心。
它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。
存储器：存储器是存放程序和数据的部件。
外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（）设备和输出（）设备，也称设备。
设备通过接口与主机连接。
总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。
习题1.6 〕什么是总线？微机总线通常有哪3 组信号？各组信号的作用是什么？〔解答〕总线：传递信息的共用通道，物理上是一组公用导线。
3 组信号线：数据总线、地址总线和控制总线。
（1）地址总线：传输将要访问的主存单元或端口的地址信息。
（2）数据总线：传输读写操作的数据信息。
（3）控制总线：协调系统中各部件的操作。
习题1.7 〕简答如下概念：（1）计算机字长（2）取指－译码－执行周期（3）（4）中断（5）总线解答〕（1）处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。
（2）指令的处理过程，即指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。
郑学坚《微型计算机原理及应用》笔记和课后习题详解(16位微处理器)【圣才出品】
第4章16位微处理器4.1 复习笔记一、16位微处理器概述微处理器（microprocessor）是微型计算机的运算及控制部件，也称中央处理单元（CPU）。
微处理器不构成独立的工作系统，因而它也不能独立地执行程序。
通常，微处理器由算术逻辑部件（ALU）、控制部件、寄存器组和片内总线等几部分组成。
本章以讲解16位8086／8088微处理器为中心。
二、8086/8088微处理器1．8086/8088CPU的结构（1）8086的结构框图8086CPU从功能上可分为两部分，即总线接口部件（bus interface unit，BIU）和执行部件（execution unit，EU）。
8086的内部结构如图4-1所示。
图4-1 8086的结构框图执行单元EU不与外部总线（或称外部世界）相连，它只负责执行指令。
而总线接口单元BIU则负责从存储器或外部设备中读取指令和读／写数据，即完成所有的总线操作。
这两个单元处于并行工作状态，可以同时进行读／写操作和执行指令的操作。
这样就可以充分利用各部分电路和总线，提高微处理器执行指令的速度。
（2）功能分类①执行单元EUa．组成执行单元EU包括一个16位的算术逻辑单元ALU、一个反映CPU状态和控制标志的状态标志寄存器FLAGS、一组通用寄存器、运算寄存器和EU控制系统。
所有的寄存器和数据传输通路都是16位的，它们之间进行快速的内部数据传输。
b．操作EU从BIU中的指令队列寄存器中取得指令和数据，执行指令要求的操作。
该操作有两种类型：一是进行算术逻辑运算，二是计算存储器操作数的偏移地址。
当指令要求执行存储器或I/O设备的数据存取操作时，EU向BIU发出请求。
BIU根据EU的请求，完成8086/8088与存储器或外部设备之间的数据传送。
②总线接口单元BIUa．组成总线接口单元BIU包括一组段寄存器（CS，DS，SS，ES）、一个指令指示器IP、6个（8088是4个）字节的指令队列、地址加法器和总线控制逻辑。
微型计算机原理及应用第四版答案
微型计算机原理及应用第四版答案微型计算机原理及应用第四版答案1. 简答题一：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 定义微型计算机：微型计算机是一种基于微处理器技术的计算机系统，包括中央处理器、内存、输入输出设备等部件，通常体积小、功耗低、成本较低，可广泛应用于个人电脑、嵌入式系统等领域。
- 描述微型计算机核心部件：微型计算机的核心部件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。
CPU是微型计算机的处理器，负责执行指令、进行运算逻辑等核心任务。
内存用于存储程序和数据，常见的有随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
输入输出设备用于与外部环境进行数据交互，如鼠标、键盘、显示器等。
- 解释微指令：微指令是微型计算机中的一种低级指令，用于控制CPU的工作流程。
它通过微程序控制器中的存储器来存储和提取指令，包括控制信号和操作码等信息。
微指令的执行过程是顺序逐条执行，可以实现CPU的控制逻辑。
- 论述微型计算机系统结构：微型计算机系统的结构通常分为五个部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备、总线。
其中CPU负责执行指令，存储器用于存储程序和数据，输入设备用于接收外部信息，输出设备用于将结果显示给用户，总线用于连接各个部件之间的数据传输。
2. 简答题二：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 描述微控制器的组成结构：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和各种外设接口的单芯片计算机系统。
它通常包括中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出接口(I/O)、定时器/计数器(Timer/Counter)、串口、模拟/数字转换器等。
- 解释微控制器与微处理器的区别：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和外设接口的单芯片系统，而微处理器则只包含中央处理器(CPU)。
微控制器因为集成了其他功能，所以可以独立运行，不需要外部的主板支持。
相比之下，微处理器需要通过外部的主板连接其他芯片来实现完整的计算机系统。
第2章 16位微处理器8086
计算机原理讲义
执行单元EU
4) 标志寄存器 FLAG
6位状态标志，3位控制标志IF、DF、TF，剩下7位保留 位状态标志， 位控制标志IF、DF、TF，剩下7 IF 15 14 13 12 11 10 9 IF 8 7 6 5 4 AF 3 2 PF 1 0 CF
OF DF
TF SF ZF
Flag） 位标志， CF（Carry Flag）进(借)位标志，加法运算最高位产生进位或减法运算 最高位产生借位， 否则置0 最高位产生借位，则CF置1，否则置0 Flag）辅助进位标志，加法运算时第3位往第4 AF（Auxiliary Carry Flag）辅助进位标志，加法运算时第3位往第4位 有进位，或减法运算时第3位往第4位有借位， AF置 否则置0 有进位，或减法运算时第3位往第4位有借位，则AF置1，否则置0 Flag）零标志, 若当前运算结果为零, ZF置1,否则置 否则置0 ZF（Zero Flag）零标志, 若当前运算结果为零, 则ZF置1,否则置0 SF（ Flag）符号标志，与运算结果最高位相同，若为负数， SF（Sign Flag）符号标志，与运算结果最高位相同，若为负数，则SF 否则置0 SF指示了当前运算结果是正还是负 置1，否则置0，SF指示了当前运算结果是正还是负 Flag）溢出标志，有符号数算术运算结果溢出， OF置 OF（Overflow Flag）溢出标志，有符号数算术运算结果溢出，则OF置1， 否则置 否则置0 PF（Parity Flag）奇偶标志，运算结果低8位所含1的个数为偶数则PF Flag）奇偶标志，运算结果低8位所含1的个数为偶数则PF 置1，否则置0 否则置 计算机原理讲义
总线接口单元（BIU） 一. 总线接口单元（BIU） 1. 具体功能
微型计算机原理及应用课后习题答案教材
习题一一、单选题1.CDBCA A二、填空题1. 8086的数据总线为16 位，地址总线为20 位，时钟频率 5 MHz，支持1M 容量主存空间。
2. 计算机的运算和控制核心称为处理器，英文为Processor/CPU ，微型计算机中的处理器常采用一块大规模集成电路芯片，称之为微处理器。
3．微型计算机系统可分为三个层次：微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
4. 微型计算机按体积的大小可分为：台式电脑，英文为Desktop PC ；笔记本电脑，英文为Notebook PC ；平板电脑，英文为Tablet PC ；手持电脑，英文为Handheld PC 。
5. 处理器的性能用字长、时钟频率、集成度等基本的技术参数来衡量。
6. 指令流水是指将完成一条指令的全过程分解为多个子过程，每个子过程于其他子过程并行进行。
7. 软件按照其完成的功能分为系统软件和应用软件。
应用软件是为解决某个具体问题而设计的程序及其文档。
8. 可以把应用软件分为两大类，通用应用软件和专用应用软件。
通用应用软件用于所有的领域及行业，例如：文字处理软件。
专用应用软件用于特定的专业领域及行业。
三、简答题1. 数值协处理器和浮点处理单元是什么关系?答：数值协处理器和浮点处理单元的功能是一样的，用于复杂的数学运算。
不同之处在于数值协处理器是一个独立的芯片，通过总线与微处理器（或主处理器）相连，用于80386及以前低档CPU的微机系统。
而浮点处理单元是主处理器芯片的一个功能单元，从80486开始数值协处理器的功能被集成在CPU内部了。
2. 总线信号分成哪三组信号?答：数据总线、地址总线、控制总线。
3.在计算机技术中，人工智能包括哪些内容？答：包括虚拟现实、知识系统和机器人。
4. Cache是什么意思?答：Cache指的是高速缓冲存储器5. ROM BIOS是什么?答：位于只读存储器ROM中的基本输入输出系统6. 中断是什么?中断（Interrupt）是由于外部或内部的中断事件发生，微处理器暂时停止正在执行的程序，转向事先安排好的中断服务子程序，当中断服务程序执行完毕后返回被中断的程序继续执行的过程。
微型计算机原理及应用知识点总结
微型计算机原理及应⽤知识点总结第⼀章计算机基础知识⼀、微机系统的基本组成1.微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
(1)硬件:①冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输⼊设备，输⼊设备。
其特点是以运算器为中⼼。
②现代主流的微机是由冯●诺依曼型改进的，以存储器为中⼼。
③冯●诺依曼计算机基本特点：核⼼思想：存储程序；基本部件：五⼤部件；信息存储⽅式：⼆进制；命令⽅式：操作码（功能）+地址码（地址），统称机器指令；⼯作⽅式：按地址顺序⾃动执⾏指令。
(2)软件:系统软件：操作系统、数据库、编译软件应⽤软件：⽂字处理、信息管理（MIS）、控制软件⼆、微型计算机的系统结构⼤部分微机系统总线可分为3类：数据总线DB(Data Bus)，地址总线AB(Address Bus)，控制总线CB(Control Bus)。
总线特点：连接或扩展⾮常灵活，有更⼤的灵活性和更好的可扩展性。
三、⼯作过程微机的⼯作过程就是程序的执⾏过程,即不断地从存储器中取出指令,然后执⾏指令的过程。
★例：让计算机实现以下任务：计算计算7+10=？程序：mov al,7Add al,10hlt指令的机器码：10110000（OP）0000011100000100（OP）0000101011110100（OP）基本概念：1.微处理器、微型计算机、微型计算机系统2.常⽤的名词术语和⼆进制编码（1）位、字节、字及字长（2）数字编码（3）字符编码（4）汉字编码3.指令、程序和指令系统习题：1.1，1.2，1.3，1.4，1.5第⼆章8086／8088微处理器⼀、8086／8088微处理器8086微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独⽴逻辑单元组成，即执⾏单元EU和总线接⼝单元BIU。
执⾏单元EU包括：4个通⽤寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16位，⼜可拆位，拆成2个8位）、4个16位指针与变址寄存器（BP，SP，SI，DI）、16位标志寄存器FLAG（6个状态标志和3个控制标志）、16位算术逻辑单元(ALU)、数据暂存寄存器；EU功能：从BIU取指令并执⾏指令；计算偏移量。
微型计算机原理与应用第3章微机系统中的微处理器
n位，
则可有2n个地址(0～2n-1)。对于单地址空间的微处理器， 若
地址总线的数目为n字节。
第3章 微机系统中的微处理器
第3章 微机系统中的微处理器
对于存储器和I/O地址空间独立的微处理器来说，地址总线 的条数决定了存储器地址空间的容量，而地址总线中用于I/O 端口编址的条数决定I/O地址空间的容量。通常 8 位微处理器 (如 8080 CPU和Z80 CPU)的地址总线为 16条，这就意味着存 储器最大容量为216(65536)字节，地址总线的低 8 位用来对 I/+O端口编址，所以I/O地址空间容量为28(256)字节。16 位微 处理器，如 8086 CPU地址总线 20 条，存储器的最大容量为：
第3章 微机系统中的微处理器
工作寄存器：暂存用于寻址和计算过程的信息。工作寄存 器分为两组：数据寄存器组和地址寄存器组。但有的寄存器兼 有双重用途。数据寄存器用来暂存操作数和中间运算结果。由 于通过外部总线的传送操作是限制计算速度的主要因素，存取 寄存器要比访问存储器快得多，所以如要对一组数据执行几种 操作时，最好将数据存入数据寄存器，进行必要的计算，然后 将结果送回存储器。一般情况下，CPU所含的数据寄存器越多， 计算速度越快。地址寄存器组用于操作数的寻址。寻址方式通 常有：指令所处理的数据是指令的一部分，操作数的地址是指 令的一部分，操作数在寄存器中，操作数的地址在寄存器中， 或者操作数的地址可以是指令的一部分与一个或两个寄存器内 容之和。 这些寻址方式中，有几种寻址方式都是把操作数的地 址的全部或部分存放在地址寄存器中，这就增加了寻址方式的 灵活性，也为处理数组元素提供了方便。这些问题将在本章 3.6 节和第 4 章进一步说明。
某些微处理器用单地址空间。 某些微处理器用单地址空 间(即对存储单元和I/O端口统一编址)来对存储器单元和I/O端 口进行存取，读写控制信号用来区分CPU是进行读(输入)操作 或写(输出)操作。这种方式下， 对存储单元和I/O端口的存取 指令是一样的。而大多数微处理器则是有两个独立的地址空 间， 即存储器地址空间和I/O地址空间。此时，某存储单元和 I/O端口可能对应于同一地址。在这种情况下，则必须利用地 址总线和控制总线中的某些控制线一起共同确定CPU访问存 储器地址空间和I/O地址空间中的哪个地址空间。例如用存储 器读写信号和I/O读写信号分别控制对同一地址的存储器单元 和I/O端口进行存取操作。显然，该方式下对存储器读写指令 和对I/O端口输入输出指令是不同的。
大学_《微型计算机原理及应用》(吴宁著)课后习题答案下载
《微型计算机原理及应用》(吴宁著)课后习题答案下载《微型计算机原理及应用》(吴宁著)内容提要目录第1章计算机基础1.1 数据、信息、媒体和多媒体1.2 计算机中数值数据信息的表示1.2.1 机器数和真值1.2.2 数的表示方法——原码、反码和补码1.2.3 补码的运算1.2.4 定点数与浮点数1.2.5 BCD码及其十进制调整1.3 计算机中非数值数据的信息表示1.3.1 西文信息的表示1.3.2 中文信息的表示1.3.3 计算机中图、声、像信息的表示1.4 微型计算机基本工作原理1.4.1 微型计算机硬件系统组成1.4.2 微型计算机软件系统1.4.3 微型计算机中指令执行的基本过程 1.5 评估计算机性能的主要技术指标1.5.1 CPU字长1.5.2 内存储器与高速缓存1.5.3 CPU指令执行时间1.5.4 系统总线的传输速率1.5.5 iP指数1.5.6 优化的内部结构1.5.7 I/O设备配备情况1.5.8 软件配备情况习题1第2章 80x86/Pentium微处理器2.1 80x86/Pentium微处理器的内部结构 2.1.1 8086/8088微处理器的基本结构2.1.2 80386CPU内部结构2.1.3 80x87数学协处理器2.1.4 Pentium CPU内部结构2.2 微处理器的主要引脚及功能2.2.1 8086/8088 CPU引脚功能2.2.2 80386 CPU引脚功能2.2.3 Pentium CPU引脚功能2.3 系统总线与典型时序2.3.1 CPU系统总线及其操作2.3.2 基本总线操作时序2.3.3 特殊总线操作时序2.4 典型CPU应用系统2.4.1 8086/8088支持芯片2.4.2 8086/8088单CPU(最小模式)系统 2.4.3 8086/8088多CPU(最大模式)系统 2.5 CPU的工作模式2.5.1 实地址模式2.5.2 保护模式2.5.3 虚拟8086模式2.5.4 系统管理模式2.6 指令流水线与高速缓存2.6.1 指令流水线和动态分支预测2.6.2 片内高速缓存2.7 64位CPU与多核微处理器习题2第3章 80x86/Pentium指令系统3.1 80x86/Pentium指令格式3.2 80x86/Pentium寻址方式3.2.1 寻址方式与有效地址EA的概念 3.2.2 各种寻址方式3.2.3 存储器寻址时的段约定3.3 8086/8088 CPU指令系统3.3.1 数据传送类指令3.3.2 算术运算类指令3.3.3 逻辑运算与移位指令3.3.4 串操作指令3.3.5 控制转移类指令3.3.6 处理器控制类指令3.4 80x86/Pentium CPU指令系统3.4.1 80286 CPU的增强与增加指令 3.4.2 80386 CPU的增强与增加指令 3.4.3 80486 CPU增加的指令3.4.4 Pentium系列CPU增加的指令 3.5 80x87浮点运算指令3.5.1 80x87的数据类型与格式3.5.2 浮点寄存器3.5.3 80x87指令简介习题3第4章汇编语言程序设计4.1 程序设计语言概述4.2 汇编语言的程序结构与语句格式 4.2.1 汇编语言源程序的框架结构4.2.2 汇编语言的语句4.3 汇编语言的伪指令4.3.1 基本伪指令语句4.3.2 80x86/Pentium CPU扩展伪指令 4.4 汇编语言程序设计方法4.4.1 程序设计的基本过程4.4.2 顺序结构程序设计4.4.3 分支结构程序设计4.4.4 循环结构程序设计4.4.5 子程序设计与调用技术4.5 模块化程序设计技术4.5.1 模块化程序设计的特点与规范4.5.2 程序中模块间的关系4.5.3 模块化程序设计举例4.6 综合应用程序设计举例4.6.1 16位实模式程序设计4.6.2 基于32位指令的实模式程序设计 4.6.3 基于多媒体指令的实模式程序设计 4.6.4 保护模式程序设计4.6.5 浮点指令程序设计4.7 汇编语言与C/C 语言混合编程4.7.1 内嵌模块方法4.7.2 多模块混合编程习题4第5章半导体存储器5.1 概述5.1.1 半导体存储器的分类5.1.2 存储原理与地址译码5.1.3 主要性能指标5.2 随机存取存储器(RAM)5.2.1 静态RAM(SRAM)5.2.2 动态RAM(DRAM)5.2.3 随机存取存储器RAM的应用5.3 只读存储器(ROM)5.3.1 掩膜ROM和PROM5.3.2 EPROM(可擦除的PROM)5.4 存储器连接与扩充应用5.4.1 存储器芯片选择5.4.2 存储器容量扩充5.4.3 RAM存储模块5.5 CPU与存储器的典型连接5.5.1 8086/8088 CPU的'典型存储器连接5.5.2 80386/Pentium CPU的典型存储器连接 5.6 微机系统的内存结构5.6.1 分级存储结构5.6.2 高速缓存Cache5.6.3 虚拟存储器与段页结构习题5第6章输入/输出和中断6.1 输入/输出及接口6.1.1 I/O信息的组成6.1.2 I/O接口概述6.1.3 I/O端口的编址6.1.4 简单的I/O接口6.2 输入/输出的传送方式6.2.1 程序控制的输入/输出6.2.2 中断控制的输入/输出6.2.3 直接数据通道传送6.3 中断技术6.3.1 中断的基本概念6.3.2 中断优先权6.4 80x86/Pentium中断系统6.4.1 中断结构6.4.2 中断向量表6.4.2 中断响应过程6.4.3 80386/80486/Pentium CPU中断系统6.5 8259A可编程中断控制器6.5.1 8259A芯片的内部结构与引脚6.5.2 8259A芯片的工作过程及工作方式 6.5.3 8259A命令字6.5.4 8259A芯片应用举例6.6 82380可编程中断控制器6.6.1 控制器功能概述6.6.2 控制器主要接口信号6.7 中断程序设计6.7.1 设计方法6.7.2 中断程序设计举例习题6第7章微型机接口技术7.1 概述7.2 可编程定时/计数器7.2.1 概述7.2.2 可编程定时/计数器82537.2.3 可编程定时/计数器82547.3 可编程并行接口7.3.1 可编程并行接口芯片8255A7.3.2 并行打印机接口应用7.3.3 键盘和显示器接口7.4 串行接口与串行通信7.4.1 串行通信的基本概念7.4.3 可编程串行通信接口8251A7.4.3 可编程异步通信接口INS82507.4.4 通用串行总线USB7.4.5 I2C与SPI串行总线7.5 DMA控制器接口7.5.1 8237A芯片的基本功能和引脚特性 7.5.2 8237A芯片内部寄存器与编程7.5.3 8237A应用与编程7.6 模拟量输入/输出接口7.6.1 概述7.6.2 并行和串行D/A转换器7.6.3 并行和串行A/D转换器习题7第8章微型计算机系统的发展8.1.1 IBM PC/AT微机系统8.1.2 80386、80486微机系统8.1.3 Pentium及以上微机系统8.2 系统外部总线8.2.1 ISA总线8.2.2 PCI局部总线8.2.3 AGP总线8.2.4 PCI Express总线8.3 网络接口与网络协议8.3.1 网络基本知识8.3.2 计算机网络层次结构8.3.3 网络适配器8.3.4 802.3协议8.4 80x86的多任务保护8.4.1 保护机制与保护检查8.4.2 任务管理的概念8.4.3 控制转移8.4.4 虚拟8086模式与保护模式之间的切换 8.4.5 多任务切换程序设计举例习题8参考文献《微型计算机原理及应用》(吴宁著)目录本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材和国家精品课程建设成果，以教育部高等学校非计算机专业计算机基础课程“基本要求V4.0”精神为指导，力求做到“基础性、系统性、实用性和先进性”的统一。
计算机原理_2 8086微处理器
READY RDY1 AEN1 RDY2 AEN 2
3 复位信号产生 输入RES经过斯密特触发器分频以后，在时钟同频下产生RESET信号 送给CPU的RESET引脚，进行复位。 通常有以下两种情况会产生硬件复位信号： a 电源开关打开 b 按下机箱上的Reset按钮 电路如下所示：
例：CS的内容是89ABH，IP 的内容是0201H，则生成的地
址是89AB0H+0201H=89CB1H
20位的地址加法器 段地址左移4位+偏移量 → 20位的实际物理地址 段地址*16+偏移量 → 20位的实际物理地址 6个字节的指令队列
执行部件(EU)
16位的算术逻辑单元ALU 4个16位的通用寄存器 AX,BX,CX,DX，它们又可以分成8个8位的寄存器使用 AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL AL AH 4个16位的专用寄存器 SP——堆栈指针寄存器 BP——基址指针寄存器 SI ——源变址寄存器 DI ——目的变址寄存器
(二）时钟发生电路8284A 1 产生时钟信号 OSC 内部时钟同频信号 CLK 内部时钟三分频信号，占空比1/3 PCLK 内部时钟六分频信号，占空比1/2 CSYNC 外部时钟的同频信号 X1、X2 外接晶体，供内部振荡器产生震荡频率 EFI 外接时钟入端 F/C 时钟输入选择 PC机中14.31818MHz的外接晶体 CLK=4.77MHz 2 准备就绪信号 ASYNC为低电平时，表示READY输出时插入一个时钟周期延时。
三、常用的数据管理方式
堆
栈
LIFO FIFOቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
2
堆栈：按照后进先出(LIFO)的原则组织的存储器空间（栈）。
微型计算机原理16位)
1.3.4 I/O空间的分配
000－01F
DMA控制器1
020－03F
中断控制器1
系
040－05F
定时计数器
统
060－07F
并行接口电路
板 00A800－－009BFF80x86D访M中A问断页控面外制寄器设存2器时，只使用低16位
00CE00－－00DFFFA0～A15D，M协A处控寻理制器址器264K个8位I/O端口
为什么采用汇编语言？
1.3 IBM PC系列机系统
16位IBM PC系列机是32位微机的基础 8088CPU
IBM PC机 IBM PC/XT机
IBM PC/AT机
1.3.1 硬件基本组成
16位和 32位PC机的基本部件相同
1.3.2 主机板组成
1. 微处理器子系只统器读R存OM储
随机存储器 RAM
8255 并行接口
时钟48发2.8生4 器I/O通道
62线的IBM PC总线
扬声器 接口
键盘 接口
系统 配置 开关
1.3.3 存储空间的分配
000000H 0A0000H 0C0000H 0E0000H 0F0000H 100000H
FE0000H
FFFFFFH
系统RAM 640KB
显示常RAM规内存：1MB 128KB
内部结构
第2章：（2）变址寄存器
16位变址寄存器SI和DI 常用于存储器变址寻址方式时提供地址
SI是源地址寄存器（Source Index） DI是目的地址寄存器（Destination Index）
在串操作类指令中，SI、DI还有较特殊的用法
现在不必完全理解，以后会详细展开
内部结构
微机原理及应用课后答案
第一章1-1.微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？【解】微处理器（CPU），由运算器和控制器组成。
运算器完成算术运算和逻辑运算，控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作。
微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
微型计算机系统包括微型计算机硬件和软件。
1-4.说明位、字节、字长的概念及它们之间的关系。
【解】(1) 位（bit）。
位是计算机所能表示的最基本最小的数据单位。
它只能有两种状态“0”和“1”，即二进制位。
(2) 字（Word）。
计算机中作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，是计算机中信息的基本单位。
(3) 字长(Word Length)。
计算机中每个字所包含的二进制位数称为字长。
它们之间的关系：字由位构成，字长指每个字所包含的位的个数。
1-5.32位机和准32位机区别32位机指该机的数据总线宽度为32位，准32位机为芯片内部数据总线宽度是32位，片外则为16位的cpu第二章2-1 微型计算机由哪几部分组成，各部分的功能是什么？【解】微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
运算器完成算术运算和逻辑运算；控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作；存储器存放原始数据、中间结果和最终结果以及程序；输入设备、输出设备与外界交换信息。
2-2.CPU在内部结构上由哪几部分组成，CPU应具备什么功能？【解】微处理器（CPU）由运算器和控制器组成。
CPU应具备的功能：对数据进行处理并对处理过程进行控制。
2-3 4,6,8,1,9,7,2,5,10,32-7:第16字为70A0:DE05 末物理地址为70A00+DE05=7E8052-8.①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
16位cpu原理
16位cpu原理
16位CPU原理主要是指CPU内部的数据总线宽度为16位，一次最多可以处理16位的数据。
CPU中的运算器、寄存器和地址加法器等都与16位数据总线相关联。
在8086CPU中，外部地址总线宽度是20位，通过在CPU 内部使用两个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址，从而实现CPU内外物理地址位数相等。
CPU访问内存时，由段寄存器提供内存单元的段地址，IP寄存器存放偏移地址，然后将段地址和偏移地址发送至地址加法器，将两个16位地址合成为一个20位的物理地址，并发送给输入输出控制电路，再通过CPU外部地址总线将这个20位的物理地址传递至指定的存储器。