(完整版)微机原理课后单元习题-单元2-8086cpu

习题二 8086微处理器

答案

主要内容：主要介绍8086／8088CPU内部结构。了解80X86CPU的特点。

2.1 8086 CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?

【答】8086的内部结构分成两部分。总线接口部件BIU，负责控制存储器与I/O端口的信息读写，包括指令获取与排队、操作数存取等。执行部件EU负责从指令队列中取出指令，完成指令译码与指令的执行行。

2.2 8086的总线接口部件有那几部分组成? 其功能是什么?

【答】8086的总线接口部件主要由下面几部分组成：4个段寄存器CS/DS/ES/SS，用于保存各段地址；一个16位的指令指针寄存器IP，用于保存当前指令的偏移地址；一个20位地址加法器，用于形成20位物理地址；指令流字节队列,用于保存指令；存储器接口，用于内总线与外总线的连接。

2.3 8086的执行单元（部件）由那几部分组成?有什么功能?

【答】8086的执行单元部件主要由下面几部分组成：控制器、算数逻辑单元、标志寄存器、通用寄存器组。

（1）控制器，从指令流顺序取指令、进行指令译码，完成指令的执行等。

（2）算数逻辑单元ALU，根据控制器完成8/16位二进制算数与逻辑运算。

（3）标志寄存器，使用9位，标志分两类。其中状态标志6位，存放算数逻辑单元ALU 运算结果特征；控制标志3位，控制8086的3种特定操作。

（4）通用寄存器组，用于暂存数据或指针的寄存器阵列。

2.4 8086内部有哪些通用寄存器？

【答】四个16位数据寄存器AX、BX、CX、DX，二个指针寄存器SP、BP, 二个变址寄存器SI、DI。这些寄存器使用上一般没有限制，但对某些特定指令操作，必须使用指定寄存器，可参考后面指令系统章节。

2.5 8086内部有哪些段寄存器？各有什么用途？

【答】四个16位段寄存器：CS、DS、SS、ES，分别保存代码段、数据段、堆栈段与扩展段的段地址。

2.6 8086CPU状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的? 8086的状态

标志和控制标志分别有哪些?

【答】（1）标志分两类：状态标志（6位）,反映刚刚完成的操作结果情况。控制标志（3位），在8086特定指令操作中起控制作用。

（2）利用状态标志可以掌握当前程序操作的结果，例如了解是否产生进位，是否溢出等。例如利用控制标志可以控制程序的单步调试。

（3）状态标志包括：包括零标志ZF、符号标志SF、奇偶标志PF、进位标志CF、辅助进位标志AF、溢出标志OF。控制标志包括：单步运行标志TF、方向标志DF与中断允许标志IF。

2.7 8086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么

优点? 8086CPU执行转移指令时，指令队列寄存器内容如何变化？

【答】（1）传统的计算机一般按照取指令、指令译码与执行指令的串行步骤工作。

（2）在8086CPU中,指令的提取与执行分别由总线接口部件BIU与执行部件EU完成，两个单元重叠并行工作，这种机制称为流水线,这种工作方式有力的提高了CPU的工作效率。

（3）8086CPU执行转移指令时，首先清空当前指令队列寄存器，然后从新地址取指令重新填满指令队列。

2.8 8086CPU的形成三大总线时，为什么要对部分地址线进行锁存？用什么信号控制锁存？【答】为了确保CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作，要求地址和数据同时出现在地址总线和数据总线上。而在8086CPU中AD0~AD15总线是地址/数据复用的，因此需在总线周期的前一部分传送出地址信息，并存于锁存器中，而用后一部分周期传送数据。8086CPU中是通过CPU送出的ALE高电平信号来控制锁存的。

2.9 将两数相加，即0100 1100加 0110 0101，CF、PF、AF、ZF、SF、OF各为何值？【答】0100 1100+0110 0101=10110001

CF=0，PF=1，AF=1，ZF=0，SF=1，OF=1

2.10 存储器的逻辑地址由哪几部分组成？存储器的物理地址是怎样形成的？一个具有32

位地址线的CPU，其最大物理地址为多少？

【答】存储器的逻辑地址由段地址与段内偏移地址组成。存储器的物理地址：将16位段地址左移4位后，加上16位段内偏移地址，形成20位物理地址。一个具有32位地址线

2=4*1024*1024*1024B=4GB。

的CPU，其最大物理地址为32

2.11 存储器物理地址400A5H～400AAH单元现有6个字节的数据分别为11H，22H，33H，

44H，55H，66H，若当前(DS)= 4002H，请说明它们的偏移地址值。如果要从存储器中读出这些数据，需要访问几次存储器，各读出哪些数据？

【答】由于：物理地址=400A5H=段地址*16+偏移地址=40020H+偏移地址

偏移地址=400A5-40020=85H

若以最少访问次数而言，可以如下操作：从奇地址400A5H中读出一个字节11H；

从偶地址开始400A6H、400A7两个单元读出一个字3322H；从偶地址400A8H、400A9H 两个单元读出一个字5544H；从偶地址400AAH中读出一个字节66H。最少读4次。2.12 在 8086中，逻辑地址FFFFH∶0001H、00A2H∶37F0H和B800H∶173FH的物理地址分

别是多少？

【答】(1)FFFFH*16+0001H=FFFF0H+0001H=FFFF1H

(2)00A20+37F0=4210H

(3)B8000+173F=B973FH

2.13 在 8088/8086中，从物理地址12388H开始顺序存放下列三个双字节的数据，651AH,

D761H和007BH，请问物理地址12388H~1238DH6个单元中分别是什么数据？

【答】物理地址12388H~1238DH单元中的数据如下表：Array

2.14 8086/8088 CPU 有40条引脚，请按功能对它们进行分类？

【答】地址总线:AD0～AD15,A16～A19;

数据总线:AD0～AD15;

控制总线:ALE, DEN, DT/R, BHE, M/IO, WR, RD, HOLD, HLDA, INTR, INTA, READY, RESET.

2.15 8086／8088 CPU的地址总线有多少位？其寻址范围是多少？

2=1MB.

【答】8086/8088CPU的地址总线均为20位,8086/8088CPU的寻址范围为20

2.16 8086/8088 有两种工作方式，它们是通过什么方法来实现？在最大方式下其控制信号怎样