最新微型计算机技术及应用第四版习题和答案

微型计算机技术及应用第四版习题和答案

微型计算机技术及应用（第四版）

习题和答案

第二章

1、8088与8086的区别

[解答] ①外部数据总线位数不同。8086外部数据总线16位，在一个总线周期内可以输入/输出一个字（16位数据），而8088外部数据总线8位，在一个总线周期内只能输入/输出一个字节（8位数据）。

②指令队列缓冲器大小不同。8086指令队列可容纳6个字节，且在每一个总线周期中从存储器取出2个字节的指令代码填入指令队列；而8088指令队列只能容纳4个字节，在一个机器周期中取出一个字节的指令代码送指令队列。

③部分引脚的功能定义有所区别。

(1) AD15-AD0的定义不同。在8086中都定义为地址/数据分时复用引脚；而在8088中，由于只需要8条数据线，因此，对应于8086的AD15-AD8这8根引脚在8088中定义为A15-A8，它们在8088中只做地址线用。

(2) 引脚28和34的定义不同。在最大方式下，8088的第34引脚保持高电平，在最小模式时，8088和8086的第28引脚的控制信号相反，而8086的第34引脚为BHE/S7，BHE用来区分是传送字节、还是字，8088的第34引脚为SS0，用来指出状态信息，不能复用。

(3) 引脚28的有效电平高低定义不同。8088和8086的第28引脚的功能是相同的，但有效电平的高低定义不同。8088的第28引脚为IO/M，当该引脚为低电平时，表明8088正在进行存储器操作；当该引脚为高电平时，表明8088正在进行I/O操作。8086的第28引脚为M/IO，电平与8088正好相反。

2、根据8086CPU的存储器读写时序图，请说明：

(1)地址信号应在哪些时间内有效？

(2)读、写动作发生在什么时间内？

(3)为什么读与写数据的有效时间长短不一样？

(4)T1状态下数据/地址线上是什么信息？数据信息是什么时候给出？

[解答] 地址信号只在T1状态时有效，并被锁存起来。读动作发生在T3、T4状态，而写动作发生在T2、T3、T4状态。读与写数据的有效时间长短不一样是因为CPU的速度与外设的速度不相匹配所造成的。T1状态下数据/地址线上是地址信息，数据信息是在T2状态，由AD15-AD0给出。

3、8086CPU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？

[解答] 为了确保CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作，需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中有AD0-AD15部分总线是地址/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。

4、BHE信号的作用是什么？试说明当起始地址为奇地址、偶地址、一次读写一个字节和一个字时，BHE和A0的状态。

[解答] BHE信号的作用是高8位允许引脚。若BHE为0则表示对一个字进行操作，即高8位有效，若BHE为1则表示对一个字节进行操作，即高8位无效。当起始地址为奇地址时，一次读写一个字节时，BHE为1，A0状态为1；当起始地址为偶地址时，一次读写一个字节时，BHE为1，A0状态为0；当起

始地址为奇地址时，一次读写一个字时，BHE为0，A0状态为1；当起始地址为偶地址时，一次读写一个字时，BHE为0，A0状态为0。

5、CPU在8086的微机系统中,为什么常用AD0作为低8位数据的选通信号? [解答] 在8086系统中，常将AD0作为低８位数据的选通信号，因为每当CPU 和偶地址单元或偶地址端口交换数据时, 在Ｔ１状态, AD0引脚传送的地址信号必定为低电平,在其他状态, 则用来传送数据.而CPU的传输特性决定了只要是和偶地址或偶地址端口交换数据,那么，CPU必定通过总线低８位(AD7- AD0)传输数据.可见,如果在总线周期的Ｔ１状态, AD0为低电平,实际上就指示了在这一总线周期中，CPU将用总线低８位和偶地址单元或偶地址端口交换数据。

6、系统中有多个总线模块时，在最大模式和最小模式下分别用什么方式来传递总线控制权？

[解答] 在最小模式下总线控制权是通过HOLD引脚来实现的，当系统中CPU 之外的另一个模块要求占用总线时，通过此引脚向CPU发一个高电平的请求信号。这时，如果CPU允许让出总线，就在当前总线周期完成时，于T4状态从HOLD引脚发出一个回答信号，对刚才的HOLD 请求作出响应。同时，CPU使地址/数据总线和控制状态线处于浮空状态。总线请求部件收到HLDA信号后，就获得了总线控制权。在最大模式下总线控制权是通过LOCK、 RQ/GT1，RQ/GT0引脚来实现的，首先，总线模块通过RQ/GT1向CPU发出一个请求信号，并通过RQ/GT0来接受CPU的响应，如果LOCK为低电平，则总线请求部件就获得了总线控制权。

7、8086CPU在内部结构上的主要特点是什么？

[解答] ：8086CPU在内部结构上从结构上可分为：总线接口部件BIU和执行部件EU。它是16位微处理器有16根数据线20根地址线，内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按16位设计的。

8、什么是流水线结构？流水线操作有什么好处？试举一个例子说明流水线操作的过程。

[解答] ：流水线结构是把处理执行部件分成几个功能不同的处理执行部件，不同的处理执行部件就可以同时并行工作,分别负责不同的任务.这样的好处是可以实现多任务重叠执行,以提高效率。

例如:有一任务共可以分成N个子任务，每子任务需要时间T，则完成该个任务需要时间NT。若单独执行方式完成K个任务，则共需要时间K*NT。若采用流水线执行方式完成K个任务，则共需要时间NT+（K-1）T。当K较大时,很明显K*NT》NT+（K-1）T

9、画出8086CPU各寄存器图，并声明每个寄存器的作用。

[解答] 8086CPU各寄存器图如图：

1）四个通用寄存器：AX，BX，CX，DX既可以作16位寄存器使用，也可以作8位寄存器使用。

2）四个专用寄存器：BP用作基数指针寄存器，SP用作堆栈指针寄存器，SI 用作源变址寄存器，DI用作目的变址寄存器。

3）四个段地址寄存器：CS为16位的代码段地址寄存器，DS为16位的数据段地址寄存器，ES为16位的扩展段地址寄存器，SS为16位的堆栈段地址寄存器。

4）IP为16位的指令指针寄存器