微机原理-第5版(周荷琴)-第二章-(3)
微型计算机原理与接口技术第五版课后答案
微型计算机原理与接口技术第五版课后答案【篇一：《微型计算机原理与接口技术》(第三版)习题答案】（1）用二进制数表示数据和指令；（2）指令和数据存储在内部存储器中，按顺序自动依次执行指令；（3）由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成基本硬件系统；（4）由控制器来控制程序和数据的存取及程序的执行；（5）以运算器为核心。
1.3 微型计算机的特点和主要性能指标有那些?【解答】除具有运算速度快、计算精度高、有记忆能力和逻辑判断能力、可自动连续工作等基本特点以外，还具有功能强、可靠性高、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积小、重量轻、功耗低、使用和维护方便等。
微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。
常用的微型计算机性能指标主要有：字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执行时间、可靠性、兼容性、性能价格比等。
1. 微机系统的硬件由哪几部分组成？答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，i/0接口，系统总线），外围设备，电源。
2. 什么是微机的总线，分为哪三组？答：是传递信息的一组公用导线。
分三组：地址总线，数据总线，控制总线。
3. 什么是总线，微机中的总线通常分为哪几类？答：是一组信号线的集合，是一种在各模块间传送信息的公共通路；有四类，片内总线，微处理器总线，系统总线，外总线。
4. 8086/8088cpu的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？答：总线接口部件（biu）功能：根据执行单元eu的请求完成cpu与存储器或io设备之间的数据传送。
执行部件（eu），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
5. 8086指令队列的作用是什么？答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让cpu轮番进行取指和执行的工作，从而提高cpu的利用率。
微型计算机原理与接口技术第五版周荷琴课后答案
微型计算机原理与接口技术第五版周荷琴课后答案【篇一：《微型计算机原理与接口技术》周荷琴_吴秀清(第三版)课后习题答案】现在已演化为以存储器为中心的结构。
2. 微处理器，微型计算机，微型计算机系统有什么联系与区别？答：微处理器是微型计算机系统的核心，也称为cpu（中央处理器）。
主要完成：①从存储器中取指令，指令译码；②简单的算术逻辑运算；③在处理器和存储器或者i/o 之间传送数据；④程序流向控制等。
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。
三者关系如下图：3. 微处理器有哪些主要部件组成？其功能是什么？答：微处理器是一个中央处理器，由算术逻辑部件alu、累加器和寄存器组、指令指针寄存器ip、段寄存器、标志寄存器、时序和控制逻辑部件、内部总线等组成。
算术逻辑部件alu 主要完成算术运算及逻辑运算。
累加器和寄存器组包括数据寄存器和变址及指针寄存器，用来存放参加运算的数据、中间结果或地址。
指令指针寄存器ip 存放要执行的下一条指令的偏移地址，顺序执行指令时，每取一条指令增加相应计数。
段寄存器存放存储单元的段地址，与偏移地址组成20 位物理地址用来对存储器寻址。
标志寄存器flags 存放算术与逻辑运算结果的状态。
时序和控制逻辑部件负责对整机的控制：包括从存储器中取指令，对指令进行译码和分析，发出相应的控制信号和时序，将控制信号和时序送到微型计算机的相应部件，使cpu内部及外部协调工作。
内部总线用于微处理器内部各部件之间进行数据传输的通道。
4. 画一个计算机系统的方框图，简述各部分主要功能。
答：计算机系统由硬件（hardware）和软件（software）两大部分组成。
硬件是指物理上存在的各种设备，如显示器、机箱、键盘、鼠标、硬盘和打印机等，是计算机进行工作的物质基础。
软件是指在硬件系统上运行的各种程序、数据及有关资料。
微机原理与接口技术周荷琴课后习题答案
微机原理与接口技术习题参考答案第一章（p20）1、参考答案：冯•诺伊曼计算机的设计思想（EDVAC方案：存储程序通用电子计算机方案）：①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分；②计算机内采用二进制；③将程序存储在计算机内，简称“程序存储”。
其中第三点是冯•诺依曼计算机设计的精华，所以人们又把冯•诺依曼原理叫做程序存储原理，即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。
冯•诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心，结构框图如下图所示。
2、参考答案：微处理器就是中央处理器CPU，是计算机的核心，单独的CPU不能构成计算机系统；微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口（注意：不是I/O设备）组成；而微型计算机系统除了包括微型计算机外，还有系统软件（即操作系统）、应用软件、外存储器和I/O设备等。
微型计算机系统结构如下图所示。
3、答案略，见p6～74、答案略，见图2，或教材图1-35、答案略，见p12~136、参考答案：由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位，所以它可寻址220＝1M字节的存储空间；而PentiumII微处理器的地址总线的宽度为36位，所以它可寻址236=64G字节的存储空间。
7、参考答案：①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联)，是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线，数据传输速率位132MB/s，适用于Pentium微型计算机。
PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play，所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，系统会自动对板卡所需资源进行分配，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱动程序）的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI 总线上。
微机原理第5版周荷琴
采样脉冲S(t)是周期Δ、宽度t0的矩形脉冲序列。 采样脉冲出现时, S接通t0秒, 其余时间断开。 结果, 输出宽度t0、周期Δ的脉冲序列x(nΔ), 序列幅
度被x(t)所调制, 这个过程就是采样。
x(nΔ)序列即为采样所得的离散模拟量。
➢量化单位q：每个 分层包含的电压 范围;
➢q越小, 采样精度 越高。
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10.1 概述
第10章 A/D和D/A
数字量编码：数字量可用若干种代码来编码。 图中为3位二进制编码，即用000~111表示数字 量0~7。
采样率fS：采样间隔t的倒数，t越小，fS越高， 即每秒采集的点数越多，数字信号越接近于原 信号。
N=d12-1+d22-2+…+dn2-n ➢ 系数di=0或1，是二进制小数中第i位上的数码。 ➢ 2-n是小数各位上的加权。第1位加权最大为1/2（最高
有效位MSB）；最右边第n位加权最小为1/2n（最小 有效位LSB），等于量化单位q。
➢ 自然二进制编码的小数点不表示出来。
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10.1 概述
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10.1 概述
2. 编码
第10章 A/D和D/A
数字量编码：经采样和量化后，模拟量数 字量，数字量要用代码表示。
编码的形式：如，二进制码、BCD码、ASCII 码等。
常用编码形式：自然二进制编码，双极性二 进制编码。
选定编码方式：特定器件中编码方式是固定 的，有些器件可通过外部连线来选择几种编 码方式。
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10.1 概述
自然二进制码
第10章 A/D和D/A
量化过程将参考电压VR设定的满量程（FSR）电压 值分成2n等分，然后看采样值落在哪个分层内，便量 化成相应的数字量。因此输入模拟量与满量程的比值 是小于1的小数。用二进制小数形式表示数字量，即 自然二进制码。
微机原理与接口技术周荷琴第5版课件
内容结构
课件特点：介绍课件的特色 和亮点
适用对象：说明课件适用于 哪些学生或人群
课件概述：介绍课件的基本 内容和结构
学习目标：明确通过学习该课 件，学生能来自达到的学习目标和能力提升
微机原理部分
微机基本结构
微处理器：计 算机的“大
脑”，负责执 行指令
存储器：存储 程序和数据， 分为内存和外
存
输入/输出接口： 实现微机与外 部设备之间的
指令系统与汇编语言的优缺点：指令系统效率高，但可读性差；汇编语言可读性强，但效率低
接口技术部分
I/O接口基本概念
I/O接口定义： 输入/输出接口是 计算机与外部设 备之间的连接器， 实现数据传输和 控制信号的传递。
I/O接口功能： 缓冲、转换、隔 离和编址等功能， 确保计算机与外 部设备之间的正
实验操作规范：按照实验指导书的要求进行操作，确保实验结果的准确性和可靠性
实验后整理：清理实验现场，关闭实验设备，整理实验数据和报告
实验报告撰写要求
实验目的和要求： 明确实验目的和 要求，确保实验 内容与课程目标
一致。
实验原理和步骤： 详细阐述实验原 理和步骤，包括 实验设备、操作
流程等。
实验数据记录和 分析：记录实验 数据，并对数据 进行整理、分析 和解释，以得出
实验结论。
实验结果讨论和 总结：对实验结 果进行讨论和总 结，指出实验的 优缺点，并提出
改进意见。
实验报告格式和规 范：遵循实验报告 的格式和规范，包 括标题、摘要、目 录、正文等部分， 确保报告清晰、整
洁、易于理解。
习题与答案解析
习题集锦
习题1：微机原理 与接口技术基础题
习题2：微机原理 与接口技术应用题
微机原理及应用(第五版)PPT课件
7位不用
最高位是符号位
2021
微机原理及应26用
1.2.3 实型数
任何一个二进制数可以表示成: N=+Y×2J 称为浮点表示法
80387规定： 指数采用移码表示。短型实数阶码占8位;长型实数
• 80386对字符串的操作有:移动;传送; 比较;查找等.
• 分类:字节串;字串;双字串.
2021
微机原理及应22用
1.1.5 位及位串
• 80x86CPU都支持位操作.80386/80486有位串操 作.位串最长是232个位.
• 位偏移量:一个位在位串中的地址.由字节地址 和位余数组成.
设位串是从ｍ地址开始存储的,位偏移量分别为23 和-18的位在什么地方?
例
11110010B
左移一位 11100100B
右移一位 11111001B
[-14]补 [-28]补 [-7]补
2021
微机原理及应19用
3).反码表示的负数
左移和右移空位全补1.
例
11110001B
左移一位 11100011B
右移一位 11111000B
7.有关0的问题
[-14]补 [-28]补 [-7]补
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
微机原理 周荷琴版 课件
例：将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。
1 000 110 . 01 001 000 110 . 010 (1 0 6 . 2 )O
二进制数到十六进制数的转换：
（1000110.01）B = 100 0110 . 01
0100 0110 . 0100 (4 6 . 4)H
（2）、八进制、十六进制数到二进制数的转换 方法：采用“一位化三位（四位）”的方法。按顺序 写出每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所 得结果即为相应的二进制数。 例：将(352.6)o转换为二进制数。
>300
>3000
三、微型计算机的组成
CPU
运算器 控制器
AB 地址总线 DB 数据总线 CB 控制总线
内存 RAM ROM
I/O接口
8255、8250（8251） 8253、8259
I/O设备
键盘、打印机 显示器、软硬盘 A/D、D/A等
1、微处理器
微处理器（CPU）是大规模集成电路技术做成的芯片，芯 片内集成有控制器、运算器和寄存器等相关部件，完成对计算 机系统内各部件进行统一协调和控制。
（1）、I/O设备：微机配备的输入/输出设备（外设）。
标准输入/输出设备（控制台）：键盘和显示器（CRT）。 键盘 输入设备 I/O设备 鼠标 扫描仪、数码相机
显示器
输出设备 打印机
绘图仪
（2）、I/O接口：连接外设备和系统总线，完成信号 转换、数据缓冲、与CPU进行信号联络等工作。
显示器卡：完成显示器与总线的连接。 声卡：完成声音的输入/输出。 网卡：完成网络数据的转换。 扫描卡：连接扫描仪到计算机。
常数变量或变量间接寻址寄存器间接寻址movaxbxbxbpsidi之一寄存器相对寻址movaxbx20movaxbxb字bxbpsidi之一位移量基址变址寻址movaxbxsibxbp之一sidi之一基址变址相对寻址movaxbxsi20movaxbxsib字bxbp之一sidi之一位移量端口操作数直接寻址inal20h指令中有端口号00ffh间接寻址inaldxdx中有端口号00ffffh操作数的寻址方式32指令的机器码表示方法略338080指令系统80868088的指令系统可以分为6组
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例：将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。
1 000 110 . 01
001 000 110 . 010
(1 0
第10页，共31页。
6 . 2 )O
二进制数到十六进制数的转换：
（1000110.01）B = 100 0110 . 01
0100 0110 . 0100
八进制数的运算规则为“逢八进一，借一当八”。
八进制表示数值方法如下： n
NO = ± i=-mKi * 8i
其中：K = 0 、1、2、3、4、5、6、7 i
例：（467.6)O=4 * 82 + 6 * 81 + 7 * 80 + 6 * 8-1
第5页，共31页。
5、进制间的转换
1、二进制数和十进制数之间的转换 （1）、二进制数转换为十进制数或十六进制或八进制数 方法：按二进制数的位权进行展开相加即可。
数值部 分按位求反。
X
2n1 X ≥0
X (2n 1) X 0≥ X -2n1
[+0]反=00000000 [-0]反=1111111
[+1100111]反=01100111 [-1100111]反=10011000 8位反码所表示的范围：-127～+127
第17页，共31页。
3、 补码表示法
(4 6 . 4)H
C、八进制、十六进制数到二进制数的转换
方法：采用“一位化三位（四位）”的方法。按顺序写出 每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所得结果即 为相应的二进制数。
例：将(352.6)o转换为二进制数。
3 5 2. 6
011 101 010 110 =(11 101 010 . 11)B
微型计算机原理与接口技术第五版周荷琴课后答案
微型计算机原理与接口技术第五版周荷琴课后答案第一章：计算机系统概述1.1 计算机系统基本组成•核心包括 CPU、内存和 I/O 设备。
CPU 是计算机的中央处理器，负责执行指令，控制各部分设备的操作。
内存存储数据和程序指令。
I/O 设备是计算机与外部世界进行信息交换的重要途径。
1.2 计算机的基本层次结构•计算机系统的基本层次结构分为硬件体系结构和软件体系结构。
硬件体系结构定义了计算机中硬件组件的功能、特性、接口和互连方式。
软件体系结构定义了计算机的软件组件及其相互关系。
1.3 计算机的工作过程•计算机工作过程主要包括取指令、分析指令、获取操作数、执行指令、写回结果等几个阶段。
具体过程为：取指令：从内存中读取指令；分析指令：解码指令确定要执行的操作；获取操作数：从内存或寄存器中读取操作数；执行指令：进行具体的运算或操作；写回结果：将运算结果写入内存或寄存器。
1.4 计算机性能指标•计算机的性能指标包括运算速度、存储容量、传输速率、可靠性和可用性等方面。
运算速度衡量了计算机执行指令的快慢；存储容量表示计算机可以存储的数据量；传输速率表示从一个设备向另一个设备传输数据的速度；可靠性表示计算机的故障率；可用性表示计算机在给定时间内正常工作的比例。
第二章：计算机的数制与编码2.1 数制与编码的基本概念•数制是用于表示数值的方法，常见的有十进制、二进制、八进制和十六进制等。
编码是指将字符、符号等信息转换成计算机可以处理的二进制形式。
2.2 二进制与十进制的转换•将十进制数转换成二进制数时，可以采用除2取余的方法。
将二进制数转换成十进制数时，可以根据二进制位上的权值相加的原理进行计算。
2.3 BCD码与ASCII码•BCD码是Binary-Coded Decimal的缩写，用4位二进制码表示一个十进制数的一位。
ASCII码是一种字符编码，将每个字符映射成一个唯一的二进制数。
2.4 奇偶校验码•奇偶校验码是一种错误检测码，用于检测数据传输过程中出现的位错误。
微型计算机原理与接口技术第五版课后答案
微型计算机原理与接口技术第五版课后答案【篇一：《微型计算机原理与接口技术》(第三版)习题答案】（1）用二进制数表示数据和指令；（2）指令和数据存储在内部存储器中，按顺序自动依次执行指令；（3）由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成基本硬件系统；（4）由控制器来控制程序和数据的存取及程序的执行；（5）以运算器为核心。
1.3 微型计算机的特点和主要性能指标有那些?【解答】除具有运算速度快、计算精度高、有记忆能力和逻辑判断能力、可自动连续工作等基本特点以外，还具有功能强、可靠性高、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积小、重量轻、功耗低、使用和维护方便等。
微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。
常用的微型计算机性能指标主要有：字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执行时间、可靠性、兼容性、性能价格比等。
1. 微机系统的硬件由哪几部分组成？答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，i/0接口，系统总线），外围设备，电源。
2. 什么是微机的总线，分为哪三组？答：是传递信息的一组公用导线。
分三组：地址总线，数据总线，控制总线。
3. 什么是总线，微机中的总线通常分为哪几类？答：是一组信号线的集合，是一种在各模块间传送信息的公共通路；有四类，片内总线，微处理器总线，系统总线，外总线。
4. 8086/8088cpu的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？答：总线接口部件（biu）功能：根据执行单元eu的请求完成cpu与存储器或io设备之间的数据传送。
执行部件（eu），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
5. 8086指令队列的作用是什么？答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让cpu轮番进行取指和执行的工作，从而提高cpu的利用率。
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用PUSH/POP指令进行堆栈操作，遵循先进后出 的原则。
b）PUSH操作将1个字压入栈，并使SP←SP-2 设AX=1234H，BX=5678H 执行PUSH AX，PUSH BX指令 4字节先后压入堆栈，并使SP=12FCH，如图(b)。
c） 执行POP DX指令
从 栈 里 取 出 2 字 节 ， 送 入 DX ， DX=5678H ， SP= 12FEH，如图(c)。
➢ 段结束地址为3000H16+FFFFH=3FFFFH
➢ 偏移地址OFFSET=500H时，该单元的物理地址 =3000H16+500H=30500H
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2.3 8086存储器
第2章 8086 CPU
实模式下，只能从能被16整除的那些单元开始分段。 一个物理地址可以由不同的逻辑地址来形成。
例2.5
一个存储单元的物理地址为12345H，它可以由哪 些逻辑地址形成?
解答： 1200：0345H
1234：0005H 1232：0025H
… 这说明从12000H单元偏移345H单元和从12340H偏移 5个单元等，均指向同一个内存单元。
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2.3 8086存储器
第2章 8086 CPU
第2章 8086 CPU
如何用段基地址和偏移地址形成一个段，由偏移地址 来选择段中的一个存储单元。
段 基 址 =1000H ， 该 段 始址=1000H16=10000H
段 内 偏 址 范 围 为 0000~ FFFFH ， 即 段 开 始 到 所 选单元的距离
段长=64KB, 该段末址 =1000H16+FFFFH =1FFFFH
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2.3 8086存储器
第2章 8086 CPU
2.3.2 8086存储器的分体结构
第2章 8086 CPU
堆栈设置和操作举例
a）设置堆栈 令SS=2000H，SP=1300H。堆栈范围为2000: 0000H 2000:（1300H-1）, 即20000H 212FFH。 SS=堆栈的段基址2000H，SP=栈顶地址，见图(a)
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2.3 8086存储器
第2章 8086 CPU
第2章 8086 CPU
3. 堆栈的设置和操作
什么是堆栈？ 堆栈是在内存中开辟的一个特定数据区域
堆栈存放需暂时保存的数据，如调用子程序时的 返回地址、中断处理时的断点及现场信息等。
如何设置堆栈？ 堆栈位置和长度由SS：SP来设定 可设置的堆栈最大容量为64KB
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8086/8088有20根地址线，寻址220=1MB单元，地 址范围00000~FFFFFH。
每个单元有1个绝对地址，即物理地址，CPU应 先确定物理地址，才能存取该单元。
1MB 内 存 空 间 分 成 多 个 逻 辑 段 ， 每 段 最 大 216= 64KB，段内地址连续。
各段相互独立，可连续排列，也可部分重叠或完 全重叠。
通过BP指针也可从堆栈中获取数据，或向堆栈存 入数据。
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第2章 8086 CPU
4.段加偏移量寻址机制允许重定位
可重定位程序，是指一个可以存放在存储器的任 何区域，不加修改就可以执行的程序。
可重定位数据，是指可以存放在存储器的任何区 域，不用修改就可以被程序引用的数据。
2. 默认段寄存器和偏移地址寄存器
CS和IP组合寻址下一条要执行指令的字节单元； SS和SP、BP组合寻址存储器堆栈段中的数据； DS和BX、SI、DI组合寻址数据段中的8位或16位
数据； ES和DI组合寻址目的串地址。
通过段超越前缀可以对某些隐含规则进行修改。
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即段始址+FFFFH=该段 的结地址。
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第2章 8086 CPU
例2.4
设某个段寄存器的内容为3000H，则该段的起始 地址和末地址各是什么？如果偏移地址OFFSET = 500H，则该单元的物理地址是多少？
根据物理地址的形成方法可知：
➢ 段起始地址为3000H16=30000H
80286 ：寻址224=16MB内存 80386：寻址232= 4GB内存
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第2章 8086 CPU
2.3.1 段地址和偏移地址 2.3.2 8086存储器的分体结构
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第2章 8086 CPU
2.3.1 段地址和偏移地址
1.段地址和偏移地址组合成物理地址
即：段寄存器中的16位数自动左移4位+16位偏移量
就形成20位物理地址。 由BIU的地址加法器来计算物理地址。
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第2章 8086 CPU
设段地址：偏移地址=1234：0025H，形成20位物 理地址12365H的过程：
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由于存储器采用偏移地址在段内寻址，因此一个 程序段或数据块，在内存中搬移时，可以保持其 偏移地址不变，只改变段寄存器的内容，因此搬 到哪里都只要修改段寄存器内容后就可以执行， 即它们具有了重定位的特点。
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第2章 8086 CPU
2.3.1 段地址和偏移地址 2.3.2 8086存储器的分体结构
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第2章 8086 CPU
用两个16位寄存器来形成20位地址，形式为 段地址：偏移量
这也称为逻辑地址，段地址也称为段基地址。 段基地址定义任何64KB存储器的起始地址，偏移
量在64KB存储器中选择任一单元。 由逻辑地址转换为物理地址的公式：
20位物理地址=段基地址16+16位偏移量
2.3 8086存储器
第2章 8086 CPU
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第2章 8086 CPU
§2.3 8086的存储器组织
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2.3 8086存储器
CPU的工作方式
第2章 8086 CPU
8086/8088 只能工作于实模式，仅能访问 220 = 1MB存储器
80286及以上CPU可工作于实模式和保护模 式。在保护模式下，寻址范围为