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。

6. 8086的存储器空间最大可以为多少？怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址？完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么？答：8086的存储器空间最大可以为2^20（1mb）；8086计算机引入了分段管理机制，当cpu寻址某个存储单元时，先将段寄存器内的内容左移4位，然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。

1.5 什么是微型计算机的系统总线？说明数据总线、地址总线、控制总线各自的作用。

【解答】系统总线是cpu与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。

（1）数据总线：用来传送数据，主要实现cpu与内存储器或i/o设备之间、内存储器与i/o设备2或外存储器之间的数据传送。

（2）地址总线：用来传送地址。

主要实现从cpu送地址至内存储器和i/o设备，或从外存储器传送地址至内存储器等。

（3）控制总线：用于传送控制信号、时序信号和状态信息等。

习题22.1 8086cpu具有条地址线，可直接寻址i/o端口时，使用地址线16条，最多可寻址 64k个i/o端口。

2.2 8086cpu的内部结构有何特点？由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？【解答】8086微处理器是典型的16位微处理器，hmos工艺制造，集成了2.9万只晶体管，使用单一的+5v电源，有16根数据线和20根地址线；通过其16位的内部数据通路与设置指令预取队列的流水线结构结合起来而获得较高的性能。

8086微处理器内部安排了两个逻辑单元，即执行部件eu和总线接口部件biu。

eu主要负责指令译码、执行和数据运算，包括计算有效地址；biu主要完成计算物理地址、从内存中取指令、实现指令规定的读/写存储器或外部设备等信息传输类操作。

2.3 8086cpu中的指令队列的作用是，其长度是2.4 8086cpu内部寄存器有哪几种？各自的特点和作用是什么？【解答】cpu有14个内部寄存器，可分为3大类：通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。

通用寄存器是一种面向寄存器的体系结构，操作数可以直接存放在这些寄存器中，既可减少访问存储器的次数，又可缩短程序的长度，提高了数据处理速度，占用内存空间少。

控制寄存器包括指令指针寄存器ip和标志寄存器flag：ip用来指示当前指令在代码段的偏移位置；flag用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式。

为了实现寻址1mb存储器空间，8086cpu将1mb的存储空间分成若干个逻辑段进行管理，4个16位的段寄存器来存放每一个逻辑段的段起始地址。

2.5 8086的标志寄存器分为个标志位和个标志位，它们各自的含义和作用是什么？【解答】标志寄存器各标志位的含义和作用如下表：表2-1 标志寄存器flag中标志位的含义和作用32.7 8086的存储器采用节存放在高地址中，以低地址为字的地址，规则字是指低字节地址为偶地址的字，非规则字是指低字节的地址为奇地址的字。

2.10 i/o端口有哪两种编址方式，各自的优缺点是什么？【解答】i/o端口有两种编址方式：统一编址和独立编址。

统一编址方式是将i/o端口与内存单元统一起来进行编号，即包括在1mb的存储器空间中，看作存储器单元，每个端口占用一个存储单元地址。

该方式主要优点是不需要专门的i/o指令，对i/o端口操作的指令类型多；缺点是端口要占用部分存储器的地址空间，不容易区分是访问存储器还是外部设备。

独立编址的端口单独构成i/o地址空间，不占用存储器地址。

优点是地址空间独立，控制电路和地址译码电路简单，采用专用的i/o指令，使得端口操作的指令在形式上与存储器操作指令有明显区别，程序容易阅读；缺点是指令类别少，一般只能进行传送操作。

2.11 8086的最大工作模式和最小各种模式的主要区别是什么？如何进行控制？【解答】两种模式的主要区别是：8086工作在最小模式时，系统只有一个微处理器，且系统所有的控制信号全部由8086 cpu提供；在最大模式时，系统由多个微处理器/协处理器构成的多机系统，控制信号通过总线控制器产生，且系统资源由各处理器共享。

8086cpu工作在哪种模式下通过cpu的第33条引脚mn/mx来控制：mn/mx=1，系统就处于最小工作模式；mn/mx=0，系统处于最大工作模式。

2.16 什么是总线周期？8086cpu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等待周期tw，什么情况下会出现空闲状态ti？【解答】8086cpu经外部总线对存储器或i/o端口进行一次信息的输入或输出过程所需要的时间，称为总线周期。

8086cpu的读/写总线周期通常包括t1、t2、t3、t4状态4个时钟周期。

在高速的cpu与慢速的存储器或i/o接口交换信息时，为了防止丢失数据，会由存储器或外设通过ready信号线，在总线周期的t3和t4之间插入1个或多个必要的等待状态tw，用来进行必要的时间补偿。

在biu不执行任何操作的两个总线周期之间会出现空闲状态ti。

习题33.1 简要分析8086的指令格式由哪些部分组成，什么是操作码？什么是操作数？寻址和寻址方式的含义是什么？8086指令系统有哪些寻址方式？【解答】8086的指令格式由操作码和操作数字段组成。

操作码：要完成的操作。

4操作数：参与操作的对象。

寻址：寻找操作数或操作数地址的过程。

寻址方式：指令中给出的找到操作数或操作数地址采用的方式。

8086指令系统的寻址方式主要有立即数寻址、寄存器寻址、存储器寻址和i/o端口寻址。

其中，存储器寻址可进一步分为直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址、相对基址变址寻址；i/o端口指令in和out使用的端口寻址方式有直接寻址和间接寻址。

3.9 执行下列指令后，ax寄存器中的内容是什么？table db 10，20，30，40，50entry dw 3movbx，offset tableaddbx，entrymov ax，[bx] ax=【解答】ax=3228h3.10 下面是将内存一字节数据高4位和低4位互换并放回原位置的程序，找出错误并改正。

data segmentdd1 db 23hdata endscode segmentassume cs：code，ds：datastart： mov ax，datamov ds，axlea si，offset dd1mov al，[si]mov cl，4rcr al，clmov [si]，almov ah，4chint 21hcode endsend start【解答】程序第8行错误：lea si，offset dd1，应去掉offset；程序第10行错误：rcr al，cl，应使用ror或rol，改为ror al，cl3.11 已知用寄存器bx作地址指针，自buf所指的内存单元开始连续存放着3个无符号数字数据，编程序求它们的和，并将结果存放在这3个数之后。

【解答】参考程序如下：lea bx,bufmov ax,[bx]add ax,[bx+2]add ax,[bx+4]mov [bx+6],ax53.12 分析汇编语言源程序应该由哪些逻辑段组成？各段的作用是什么？语句标号和变量应具备哪3种属性？【解答】汇编语言源程序应该由若干个逻辑段组成，可以有若干个数据段、代码段、堆栈段和附加数据段，至少要有一个代码段。

各段的作用如下：（1）代码段用来存放程序和常数。

（2）数据段用于数据的保存。

（3）堆栈段用于保护数据，尤其在子程序调用、中断过程中进行现场信息保护。

（4）附加数据段用于数据的保存。

语句标号和变量应具备的3种属性：段属性、偏移属性和类型属性。

3.13 执行完下列程序后，回答指定的问题。

mov ax，0mov bx，2mov cx，50lp：add ax，bxadd bx，2loop lp问：(1) 该程序的功能是。

(2) 程序执行完成后，（ax）= 。

【解答】（1）完成0到100间所有偶数求和的功能。

（2）2550习题44.1 半导体存储器有哪些优点？sram、dram各自有何特点？【解答】特点是容量大、存取速度快、体积小、功耗低、集成度高、价格便宜。

sram存放的信息在不停电的情况下能长时间保留不变，只要不掉电所保存的信息就不会丢失。

而dram保存的内容即使在不掉电的情况下隔一定时间后也会自动消失，因此要定时对其进行刷新。

4.2 rom、prom、eprom、e2prom、flash memory各有何特点？用于何种场合？【解答】掩膜式rom中的信息是在生产厂家制造时写入的。

制成后，信息只能读出不能改写。

prom中晶体管的集电极接vcc，基极连接行线，发射极通过一个熔丝与列线相连。

出厂时，晶体管阵列的熔丝完好。

写入信息时，选中某个晶体管，输入高低电平保留或烧断熔丝对应1和0。