微型计算机原理及应用课后答案侯晓霞版

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应为低电平:M/ IO 、 RD 、 WR 、 BHE /S7、DT/ R 。若 CPU 完成的是将物理地址 91000H 单元的内容送到 AL 中,则
上述哪些信号应为低电平。若 CPU 为 8088 呢?(略) 9. 什么是指令周期?什么是总线周期?什么是时钟周期?它们之间的关系如何? 解答:指令周期----CPU 执行一条指令所需要的时间称为一个指令周期(Instruction Cycle)。
系统软件
存储器:只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM) (功能:用来存储信息) 操作系统(OS)
系统实用程序:汇编、编译、编辑、调试程序等
外围设备:打印机、键盘、CRT、磁盘控制器等
(注:CPU的功能--①可以进行算术和逻辑运算; ②可保存少量数据;
③能对指令进行译码并执行规定的动作; ④能和存储器、外设交换数据;
于十 127 或小于-128 时,字运算大于十 32767 或小于-32768 时,该标志位置位。
4. 8086/8088 系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系?表示的范围各为多少?
解答:
逻辑地址:段地址:偏移地址
物理地址:也称为绝对地址,由段基址和偏移量两部分构成。物理地址与系统中的存储空间是一一对应的。
期,完成访问内存或者输入/输出端口的操作;如果此时总线接口部件正好处于空闲状态,那么,会立即响应执行部件的总线
请求。但有时会遇到这样的情况,执行部件请求总线接口部件访问总线时,总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列
中,此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作,然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。
逻辑地址与物理地址两者之间的关系为:物理地址=段地址×16+偏移地址
每个逻辑段的地址范围:0000:0000H~FFFFH;0001:0000H~FFFFH;…;FFFF:0000H~FFFFH;共有 232 个地址,但其
中有许多地址是重叠的(体现出逻辑地址的优势,可根据需要方便地写出逻辑地址,又不影响其准确的物理地址,逻辑地址与
·TF:陷阱标志位(单步标志位)。当该位置 1 时,将使 8086/8088 进入单步指令工作方式。在每条指令开始执行以前,CPU
总是先测试 TF 位是否为 1,如果为 1,则在本指令执行后将产生陷阱中断,从而执行陷阱中断处理程序。该程序的首地址
由内存的 00004H~00007H 4 个单元提供。该标志通常用于程序的调试。例如,在系统调试软件 DEBUG 中的 T 命令,就是利
②一个基本的 CPU 总线周期一般包含四个状态 T1、T2、T3、T4 ,即四个时钟周期; T T ③在存储器和外设速度较慢时,要在 3 之后插入 1 个或几个等待状态 w ; T T T ④应插入多少个 w 取决于 READY 信号的状态,CPU 没有在 3 状态的一开始采样到 READY 信号为低电平,就会在 3 和 T T 4 之间插入等待状态 w ,直到采样到 READY 信号为高电平。
① 每当 8086 的指令队列中有两个空字节,或者 8088 的指令队列中有一个空字节时,总线接口部件就会自动把指令取到
指令队列中。
② 每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码,然后用几个时钟周期去执
行指令。在执行指令的过程中,如果必须访问存储器或者输入/输出设备,那么,执行部件就会请求总线接口部件进入总线周
(3)MOV
AX,VAL
(4)MOV BX,[SI]
(5)MOV
AL,VAL[BX]
(6)MOV CL,[BX][SI]
(7)MOV
VAL[SI],BX
(8)MOV [BP][SI],100
解答:
(1)MOV
AX,0ABH
寻址方式:立即寻址;物理地址:无
(2)MOV
AX,[100H]
寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+100H=2000H*16+100H=20100H
物理地址的关系为多对一的关系)。
物理地址的地址范围:00000H~FFFFFH。
5. 已知当前数据段位于存储器的 A1000H 到 B0FFFH 范围内,问 DS=?
解:
A1000H → A100 : 0000
以 A100H 为段地址的 64K 物理地址的范围是:偏移地址为 0000H~FFFFH,即 A100:0000H~
存放情况如图所示(左右两侧的写法均可):
5AA0:0000H
5AA00H
··
··
·
·
5AA0:245AH 34H 5CE5AH
5AA0:245BH 12H 5CE5BH
·· 5AA0:· 3245H
·· · 6BH
5DC45H
5AA0:3246H 5AH 5DC46H
··
··
·
·
7. 8086/8088CPU 有哪两种工作模式,它们各有什么特点? 解答:为了适应各种不同的应用场合,8086/8088CPU 芯片可工作在两种不同的工作模式下,即最小模式与最大模式。
A100:FFFFH→A1000H+0000H~A1000H+0FFFFH=A1000H~B0FFFH,∴DS=A100H。
6. 某程序数据段中存有两个字数据 1234H 和 5A6BH,若已知 DS=5AA0H,它们的偏移地址分别为 245AH 和 3245H,试画出它们
在存储器中的存放情况
解答:
CH01 微型计算机概述
习题与思考题 1. 微型计算机由哪些部件组成?各部件的主要功能是什么? 解答:
微机系统
微型计算机
微处理器 (CPU)
算术逻辑部件(ALU) 累加器、寄存器 控制器
系统总线:AB、CB、DB (功能:为CPU和其他部件之间提供数据、地址 和控制信息的传输通道)
输入/输出(I/O)接口:串/并行接口等 (功能:使外部设备和微型机相连)
所谓最小模式,就是系统中只有一个 8086/8088 微处理器,在这种情况下,所有的总线控制信号,都是直接由这片 8086/8088CPU 产生的,系统中的总线控制逻辑电路被减到最少。该模式适用于规模较小的微机应用系统。
最大模式是相对于最小模式而言的,最大模式用在中、大规模的微机应用系统中。在最大模式下,系统中至少包含两个微 处理器,其中一个为主处理器,即 8086/8088CPU,其它的微处理器称之为协处理器,它们是协助主处理器工作的。 8. 若 8086CPU 工作于最小模式,试指出当 CPU 完成将 AH 的内容送到物理地址为 91001H 的存储单元操作时,以下哪些信号
寄存器功能数寄存器据axbxcxdxsidisp字乘法字除法字io查表转换串操作循环次数字节相乘字节相除间接io源变址寄存器用于指令的变址寻址目的变址寄存器用于指令的变址寻址堆栈指针寄存器与ss一起来确定堆栈在内存中的位置变寄存器指址针寄存器控寄存器段寄存器bpippswcsdssses基数指针寄存器用于存放基地址以使80868088寻址更加灵活控制cpu的指令执行顺序用来存放80868088cpu在工作过程中的状态控制程序区控制数据区控制堆栈区控制数据区制标志寄存器f的标志位
11. 试说明 8086/8088 工作在最大和最小模式下系统基本配置的差异。8086/8088 微机系统中为什么一定要有地址锁存器?需 要锁存哪些信息?(略,见书)
12.试简述 8086/8088 微机系统最小模式下从存器储读数据时的时序过程。(略,见书)
CH02 8086/8088 指令系统
习题与思考题
堆栈指针寄存器,与 SS 一起来确定堆栈在内存中的位置
寄存器 控制 寄存器 段寄存器
BP
基数指针寄存器,用于存放基地址,以使 8086/8088 寻址更加灵活
IP
控制 CPU 的指令执行顺序
PSW
用来存放 8086/8088CPU 在工作过程中的状态
CS
控制程序区
DS
控制数据区
SS
控制堆栈区
ES
控制数据区
用它来进行程序的单步跟踪的。
·IF:中断允许标志位。如果该位置 1,则处理器可以响应可屏蔽中断,否则就不能响应可屏蔽中断。
·DF:方向标志位。当该位置 1 时,串操作指令为自动减量指令,即从高地址到低地址处理字符串;否则串操作指令为自动
增量指令。
·OF:溢出标志位。在算术运算中,带符号的数的运算结果超出了 8 位或 16 位带符号数所能表达的范围时,即字节运算大
3. 8086/8088 CPU 中有哪些寄存器?各有什么用途?标志寄存器 F 有哪些标志位?各在什么情况下置位?
解答:
寄存器
数据
AX
寄存器
BX
CX
DX
变址
SI
寄存器
DI
指针
SP


字乘法,字除法,字 I/O
查表转换
串操作,循环次数
字节相乘,字节相除,间接 I/O
源变址寄存器,用于指令的变址寻址
目的变址寄存器,用于指令的变址寻址
VAL[SI],BX
寻址方式:寄存器寻址;源操作数在寄存器中;物理地址:无
(8)MOV
[BP][SI],100
寻址方式:立即寻址;物理地址:无
2.设有关寄存器及存储单元的内容如下:
DS=2000H , BX=0100H , AX=1200H , SI=0002H , [20100H]=12H , [20101H]=34H , [20102H]=56H , [20103]=78H ,
寻址方式:变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL+BX=2000H*16+0050H+0100=20150H
(6)MOV
CL,[BX][SI]
寻址方式:基址加变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+BX+SI=2000H*16+0100H+00A0H=201A0H
(7)MOV
·AF:半进位标志位。在加法时,当位 3 需向位 4 进位,或在减法时位 3 需向位 4 借位时,该标志位就置 1;否则清 0。该
标志位通常用于对 BCD 算术运算结果的调整。
·ZF:零标志位。运算结果各位都为 0 时,该标志位置 1,否则清 0。
·SF:符号标志位。当运算结果的最高位为 1 时,该标志位置 1,否则清 0。
总线周期----每当 CPU 要从存储器或 I/O 端口存取一个字节称为一次总线操作,相应于某个总线操作的时间即为一个总 线周期(BUS Cycle)。
时钟周期----时钟周期是 CPU 处理动作的最小时间单位,其值等于系统时钟频率的倒数,时钟周期又称为 T 状态。 它们之间的关系:若干个总线周期构成一个指令周期,一个基本的总线周期由 4 个 T 组成,我们分别称为 T1~T4,在每个 T 状态下,CPU 完成不同的动作。 10. 8086/8088 CPU 有哪些基本操作?基本的读/写总线周期各包含多少个时钟周期?什么情况下需要插入 Tw 周期?应插入多 少个 Tw 取决于什么因素? 解答:①8086/8088CPU 最小模式下的典型时序有:存储器读写;输入输出;中断响应;系统复位及总线占用操作。
(3)MOV
AX,VAL
寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL=2000H*16+0050H=20050H
(4)MOV
BX,[SI]
寻址方式:寄存器间接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+SI=2000H*16+00A0H=200A0H
(5)MOV
AL,VAL[BX]
③ 当指令队列已满,而且执行部件又没有总线访问请求时,总线接口部件便进入空闲状态。
④ 在执行转移指令、调用指令和返回指令时,由于程序执行的顺序发生了改变,不再是顺序执行下面一条指令,这时,
指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了。遇到这种情况,指令队列中的原有内容将被自动消除,总线接口部件会按转移位
置往指令队列装入另一个程序段中的指令。
1.假定 DS=2000H,ES=2100H,SS=1500H,SI=00A0H,BX=0100H,BP=0010H,数据变量 VAL 的偏移地址为 0050H,请指出下列
指令源操作数是什么寻址方式?源操作数在哪里?如在存储器中请写出其物理地址是多少?
(1)MOV AX,0ABH
(2)MOV AX,[100H]
[21200]=2AH,[21201H]=4CH,[21202H]=0B7H,[21203H]=65H。
⑤提供整修系统所需要的定时和控制; ⑥可以响应其他部件发来的中断请示。)
2. 8086/8088 CPU 由哪两部分组成?它们的主要功能各是什么?是如何协调工作的? 解答:
微处理器 (CPU)
总线接口部件(BIU):负责与存储器、I/O端口传送数据 执行部件(EU):负责指令的执行
协调工作过程:
总线接口部件和执行部件并不是同步工作的,它们按以下流水线技术原则来协调管理:
标志寄存器 F 的标志位:①控制标志:OF、DF、IF、TF;②状态标志:SF、ZF、AF、PF、CF。
标志寄存器 F 的各标志位置位情况:
· CF:进位标志位。做加法时出现进位或做减法时出现借位,该标志位置 1;否则清 0。
·PF:奇偶标志位。当结果的低 8 位中 l 的个数为偶数时,该标志位置 1;否则清 0。
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