第二章+微处理器微机原理 (2)
微机原理第2章 习题答案
第2章习题参考答案18086CPU由哪两部分构成它们的主要功能是什么答：8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，Execution Unit)和总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit)。
指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成。
其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成。
其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I/O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。
2．8086CPU预取指令队列有什么好处8086CPU内部的并行操作体现在哪里答：8086CPU的预取指令队列由6个字节组成。
按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。
：从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取并送到指令队列。
3. 8086CPU中有哪些寄存器各有什么用途答：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。
指令执行部件（EU）设有8个通用寄存器：AX：累加器，一般用来存放参加运算的数据和结果，在乘、除法运算、I/O操作、BCD数运算中有不可替代的作用BX：基址寄存器，除可作数据寄存器外，还可放内存的逻辑偏移地址CX：计数寄存器，既可作数据寄存器，又可在串指令和移位指令中作计数用DX：DX除可作通用数据寄存器外，还在乘、除法运算、带符号数的扩展指令中有特殊用途#源变址寄存器SI：多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在DS寄存器中，也可放数据目标变址寄存器DI：多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在DS寄存器中，也可放数据基址指针BP：用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中堆栈指针SP：用于存放栈顶的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中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。
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器，有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12，写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值（002h）送入地址寄存器ar；2) ip的内容自动加1，变为003h；3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002h单元；4) 微处理器给出读命令；5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db；6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr；7) 因是取指操作，取出的是指令操作码04h，即由dr送入指令寄存器ir；8) ir中的操作码经指令译码器id译码后，通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
微机原理第2章课后答案
第2章8086微处理器及其系统教材习题解答1. 8086 CPU 由哪两部分构成，它们的主要功能是什么?在执行指令期间,EU 能直接访问存储器吗，为什么?【解】8086CPU由执行部件（EU）和总线接口部件（BIU）两部分组成。
执行部件由内部寄存器组、算术逻辑运算单元（ALU）与标志寄存器（FR）及内部控制逻辑等三部分组成。
寄存器用于存储操作数和中间结果；算术逻辑单元完成16位或8位算术逻辑运算，运算结果送上ALU内部数据总线，同时在标志寄存器中建立相应的标志；内部控制逻辑电路的主要功能是从指令队列缓冲器中取出指令，对指令进行译码，并产生各种控制信号，控制各部件的协同工作以完成指令的执行过程。
总线接口部件（BIU）负责CPU与存储器、I/O设备之间传送数据、地址、状态及控制信息。
每当EU部件要执行一条指令时，它就从指令队列头部取出指令，后续指令自动向前推进。
EU要花几个时钟周期执行指令，指令执行中若需要访问内存或I/O设备，EU就向BIU 申请总线周期，若BIU总线空闲，则立即响应，若BIU正在取一条指令，则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
2. 8086CPU与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？【解】8086 CPU与传统的计算机相比增加了指令队列缓冲器，从而实现了执行部件（EU）与总线接口(BIU)部件的并行工作，因而提高了8086系统的效率。
3. 8086 CPU 中有哪些寄存器，各有什么用途？【解】8086共有8个16位的内部寄存器，分为两组：①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
AX（AH、AL）累加器。
有些指令约定以AX（或AL）为源或目的寄存器。
实际上大多数情况下，8086的所有通用寄存器均可充当累加器。
BX（BH、BL）基址寄存器。
微机原理第二章习题参考答案
微机原理第二章习题参考答案微机原理第二章作业参考答案：1．（2字节）a.指由8个二进制位组成的通用基本单元（6时钟周期）b.是cpu指令执行时间的刻度（10软件配置管理空间）c.cpu所要出访的存储单元数，与cpu地址总线条数有关（11实际地址）d.唯一能代表存储空间每个字节单元的地址，用5位16进制数表示（7总线周期）e.cpu执行访问存储器或i/o操作所花时间（12逻辑地址）f.由段基址和段偏转地址共同组成，均用4十一位16十进制则表示（4基本指令继续执行时间）g.指寄存器乘法指令继续执行所花掉时间（3指令）h.顺利完成操作方式的命令（1字长）i.指cpu在交换、加工、存放信息时信息位的基本长度（5指令执行时间）j.各条指令执行所花时间，不同指令值不一（8cache）k.为减轻cpu与主存储器间互换数据的速度瓶颈而建立的高速缓冲存储器（9虚拟存储器）l.cpu执行程序时看见的一个速度吻合内存却具有外存容量的假想存储器2．（1）mhz频率单位，可以用来表示cpu的主频1mhz＝1000000hz（2）ghz频率单位，可以用来表示cpu的主频1ghz＝1000000000hz（3）μs时间单位，可以用来表示基本指令执行时间1μs＝10s（4）mips每秒百万条指令，用来表示基本指令执行速度（5）kb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1kb＝2bytes（6）mb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1mb＝2bytes（7）gb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1gb＝2bytes（8）tb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1tb＝2bytes3.eu的共同组成部件：（3）alu（7）状态标志寄存器（9）掌控单元（12）通用寄存器组与biu的共同组成部件：(1)地址部件au(2)段界检查器（4）20十一位地址产生器（5）20十一位物理地址加法器（6）指令队列（8）总线掌控逻辑（10）段寄存器组（11）指令指针4．标志sf（b符号标志）cf（d位次标志）af（h辅助位次标志）df（i方向标志）tf（a陷阱标志）of（c外溢标志）pf（f奇偶标志）if（g中断容许标志）zf（e零标志）类型sssccsscs为0时则表示的状态两个带符号数运算结果就是正数两个并无符号数经alu运算后并无位次或者借位产生两个数运算时，两个高4十一位运算并无位次或者借位产生数据串成操作方式的增量地址为自动递减正常调试两个带符号数运算后没产生外溢运算结果数据高8位中二进制存有奇数个1中断屏蔽数据运算时结果不为零403020?6107．首地址pa=62d87h末地址pa=62d87h＋28h(则表示40字节)－1h＝62daeh8.实际地址：99a40h9．实际地址：3ba00h10填写下列个状态下的有效信号状态总线操作类型t1t2t3t4最小模式下总线存储器读操作最小模式下总线存储器写操作11.特点方式最小模式最大模式12．00130h:00131h:00135h:00136h:13.0dah31h7fh5ehmn/mx引脚高电平低电平处理器个数12个以上总线控制信号的产生8086828834h00230h:2dh00231h:0abh00232h:00233h:67h14.55h00330h:20h00331h:00332h:45h00333h:20h00334h:53h00335h:20h00336h:54h00337h:20h00338h:43h15．(1)ds:11a7es:11a7ss:21becs:31b8ds,es段顶:11a70hss段顶上:21be0hss段底:22ca8hcs段顶上:31b80hds,es段底:21a6fhcs段底:41b7fh(2)of=0df=0if=1sf=0zf=0zf=0pf=0cf=016.5ch20a28h:00h20a29h:7ah20a2ah:20a2bh:20a2ch:20a2dh:20a2eh:20a2fh:20a30h:20a31h:53h42h0ffh12h00h5bh0ah入栈完毕时，（ss）＝20a0h（ip）＝0028h17．8086系统中：（1）8284a时钟产生器的作用是：为8086cpu提供时钟，产生cpu所需的系统时钟信号（2）8282/8283地址锁存器的作用是：锁存8086地址总线中的信息（3）8286/8287总线收发器的作用是：传送8086数据总线中的信息（4）8288总线控制器的促进作用就是：在最小工作模式下产生8086系统所需的掌控信号18．8086寻址i/o端口时，使用16条地址线，可寻址32k个字端口,或64k个字节端口。
微机原理第2章习题与答案
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习题一、选择题1。
8086/8088CPU内部有一个始终指示下条指令偏移地址的部件是_______。
A. SP B。
CS C.IP D.BP答案：C2. 指令队列的作用是_________.A。
暂存操作数地址 B.暂存操作数C。
暂存指令地址D。
暂存预取指令答案：D3. 8086/8088下列部件中与地址形成无关的是______。
A。
ALU B。
通用寄存器 C. 指针寄存器 D. 段寄存器答案：A4。
对于8086，下列说法错误的是_______。
A。
段寄存器位于BIU中B。
20位的物理地址是在EU部件中形成的C.复位后CS的初值为FFFFH D。
指令队列的长度为6个字节答案：B5.8086/8088中ES、DI分别属于_______.A。
EU、BIU B。
EU、EU C. BIU、BIU D. BIU、EU答案:D6。
BIU与EU工作方式的正确说法是_______。
A。
并行但不同步工作 B.同步工作C. 各自独立工作D。
指令队列满时异步工作，空时同步工作答案：A7。
在执行转移、调用和返回指令时,指令队列中原有的内容_______。
A.自动清除B.用软件清除C.不改变D.自动清除或用软件清除答案：A8.下列说法中,正确的一条是______A. 8086/8088标志寄存器共有16位,每一位都有含义。
B. 8088/8086的数据总线都是16位。
C. 8086/8088的逻辑段不允许段的重叠和交叉D。
微机原理第2章答案
第2章习题参考解答1．8086处理器内部一般包括哪些主要部分?8086处理器与其他处理器一样，其内部有算术逻辑部件、控制与定时部件、总线与总线接口部件、寄存器阵列等。
按功能结构可分为两部分，即总线接口单元(BIU)与执行单元(EU)。
BIU主要包括段寄存器、内部通信寄存器、指令指针、6字节指令队列、20位地址加法器和总线控制逻辑电路。
EU主要包括通用寄存器阵列、算术逻辑单元、控制与定时部件等。
2．什么是总线? —般微机中有哪些总线?所谓总线是指电脑中传送信息的一组通信导线，它将各个部件连接成—个整体。
在微处理器内部各单元之间传送信息的总线称为片内总线；在微处理器多个外部部件之间传送信息的总线称为片外总线或外部总线。
外部总线又分为地址总线、数据总线和控制总线。
随着电脑技术的发展，总线的概念越来越重要。
微机中常用的系统总线有PC总线、ISA总线、PCI总线等。
3．什么是堆栈?它有什么用途?堆栈指针的作用是什么?堆栈是一个按照后进先出的原则存取数据的部件，它是由栈区和栈指针组成的。
堆栈的作用是：当主程序调用子程序、子程序调用子程序或中断时转入中断服务程序时，能把断点地址及有关的寄存器、标志位及时正确地保存下来，并能保证逐次正确地返回。
堆栈除了有保存数据的栈区外，还有一个堆栈指针SP，它用来指示栈顶的位置。
假设是“向下生成”的堆栈，随着压入堆栈数据的增加，栈指针SP的值减少。
但SP始终指向栈顶。
4．在8086 CPU中，FR寄存器有哪些标志位?分别说明各位的功能。
8086 CPU中设置了一个16位的标志寄存器FR，其中用了9位，还有7位保留。
9位中有3位作为控制标志，6位作为状态标志。
IF：中断控制标志。
当IF＝1时，允许可屏蔽中断请求；当IF＝0时，禁止可屏蔽中断请求。
TF：单步运行标志。
当TF＝1，单步运行；TF＝0，连续运行程序。
DF：方向标志。
当DF＝0，串操作时地址按增量修改；DF＝1，地址按减量修改。
微机原理课后习题解答
微机原理习题第一章绪论习题与答案1.把下列二进制数转换成十进制数、十六进制数及BCD码形式。
（1） 10110010B =（2） 01011101.101B =解：（1） 10110010B = 178D = B2H = （0001 0111 1000）BCD（2） 01011101.101B = 93.625D = 5D.AH= （1001 0011.0110 0010 0101）BCD2.把下列十进制数转换成二进制数。
（1） 100D =（2） 1000D =（3） 67.21D =解：（1）100D = 01100100B（2）1000D = 1111101000B（3） 67.21D = 1000011.0011B3.把下列十六进制数转换成十进制数、二进制数。
(1) 2B5H =(2) 4CD.A5H =解：（1） 2B5H = 693D = 0010 1011 0101B（2） 4CD.A5H = 1229.6445D = 0100 1100 1101.1010 0101 B4.计算下列各式。
（1） A7H+B8H =（2） E4H-A6H =解：（1） A7H+B8H = 15FH（2） E4H-A6H = 3EH5.写出下列十进制数的原码、反码和补码。
（1） +89（2） -37解：（1） [+89 ] 原码、反码和补码为: 01011001B（2） [-37] 原码 = 10100101 B[-37] 反码 = 11011010 B[-37] 补码 = 11011011 B6．求下列用二进制补码表示的十进制数（1）（01001101）补 =（2）（10110101）补 =解：（1）（01001101）补 = 77D（2）（10110101）补 = -75D7．请用8位二进制数写出下列字符带奇校验的ASCII码。
（1）C： 1000011（2）O： 1001111（3）M： 1001101（4）P： 1010000解：（1）C：0 1000011（2）O： 0 1001111（3）M：1 1001101（4）P： 1 10100008．请用8位二进制数写出下列字符带偶校验的ASCII码。
微机原理第二章8086微处理器
▪ 这些引脚就是微处理器级总线。微处理器通过微处理器 级总线沟通与外部部件和设备之间的联系。这些总线及 其信号必须完成以下功能：
▪ （1）和存储器之间交换信息； ▪ （2）和I/O设备之间交换信息； ▪ （3）为了系统工作而接收和输出必要的信号，如输入
▪ 时钟信号输入端。19 CLK（输入） ▪ 8086和8088为5MHz。 ▪ 8086/8088的CLK信号必须由8284A时钟发生器产生。 ▪ 微处理器是在统一的时钟信号CLK控制下，按节拍进行
工作的。
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 工作方式控制线 33
指令执行示例
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第二章：8086/8088微处理器
1. 微处理器ห้องสมุดไป่ตู้结构 2. 微处理器的内部寄存器 3. 微处理器的引脚功能 4. 微处理器的存储器组织 5. 最大模式和最小模式 6. 微处理器的时序
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▪ 存储器分段
▪ 由于CPU内部的寄存器都是16位的，为了
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第二章：8086/8088微处理器
1. 微处理器的结构 2. 微处理器的内部寄存器 3. 微处理器的引脚功能 4. 微处理器的存储器组织 5. 最大模式和最小模式 6. 微处理器的时序
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 一、微处理器的外部结构
时钟脉冲、复位信号、电源和接地等。
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器，有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12，写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值（002h）送入地址寄存器ar；2) ip的内容自动加1，变为003h；3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002h单元；4) 微处理器给出读命令；5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db；6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr；7) 因是取指操作，取出的是指令操作码04h，即由dr送入指令寄存器ir；8) ir中的操作码经指令译码器id译码后，通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
微机原理第二章习题答案
1. 8086CPU内部由哪两部分组成？它们的主要功能?8086CPU由指令执行部件EU和总线接口部件BIU两部分组成。
EU完成指令译码和指令执行的工作，BIU是CPU与外部（存储器和I/O口）的接口，它提供了16位双向数据总线和20位地址总线，完成所有的外部总线操作。
具有地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数、总线控制等功能。
2.8080CPU中有哪些寄存器？各有什么用途？答：8086CPU的寄存器有通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄存器、指令指针寄存器及标志位寄存器PSW。
4个16位通用寄存器，它们分别是AX，BX，CX，DX，用以存放16位数据或地址。
也可分为8个8位寄存器来使用，低8位是AL、BL、CL、DL，高8位是AH、BH、CH、DH，只能存放8位数据，不能存放地址。
指针和变址寄存器存放的内容是某一段内地址偏移量，用来形成操作数地址，主要在堆栈操作和变址运算中使用。
段寄存器给出相应逻辑段的首地址，称为“段基址”。
段基址与段内偏移地址结合形成20位物理地址。
指令指针寄存器用来存放将要执行的下一条指令在现行代码中的偏移地址。
16位标志寄存器PSW用来存放运算结果的特征，常用作后续条件转移指令的转移控制条件。
3.8086CPU与8088CPU的主要区别是什么？答：（1）8086的指令队列是6字节，8088是4字节；（2）8088与外部交换数据的总线宽度是8位，所以，对16位数的存储器读/写需要2个总线周期，8086是16位；AD～（3）8088外部数据总线只有8条，所以分时复用的地址/数据总线为7AD；（4）8088中，用IO/M信号代替M/IO；（5）8088中，不需要BHE信号。
4. 简要解释下列名词的意义。
CPU：中央处理单元CPU （Control Processing Unit）也称微处理器，是微型计算机的核心部件，由运算器ALU、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。
主要完成各种运算，负责对整机的控制。
微机原理及应用吴宁习题答案
微机原理及应用吴宁习题答案第一章：微机系统简介1.1 微机的概念微机是一种计算机系统，由微处理器、存储器、输入输出设备和总线组成，用于处理和存储信息。
1.2 微机系统的基本组成微机系统由以下几个组成部分构成： - 微处理器：负责执行指令并进行数据处理。
- 存储器：用于存储程序和数据。
- 输入设备：用于接收用户的输入操作。
- 输出设备：用于向用户输出处理结果。
- 总线：用于连接各个组件，传输数据和控制信号。
第二章：微处理器基础知识2.1 微处理器的发展历程微处理器经历了几个重要的发展阶段： - 单芯片处理器：将处理器的各个功能集成到一个芯片上。
- 处理器性能的提升：采用更高频率的时钟和更大的缓存。
- 多核处理器：将多个处理核心集成到一个芯片上，提高并行处理能力。
- 特殊用途处理器：如图形处理器（GPU）和人工智能处理器（AI芯片）。
2.2 微处理器的主要构成微处理器由以下几个主要组成部分构成： - 控制单元（CU）：负责指令的解码和执行，控制数据在处理器内部的流动。
- 算术逻辑单元（ALU）：负责进行算术和逻辑操作。
- 寄存器组：用于存储数据和指令。
- 数据通路：用于传输数据和控制信号。
2.3 微处理器的工作原理微处理器的工作原理可以分为以下几个步骤： 1. 指令的取出：从存储器中读取指令。
2. 指令的解码：将指令解码为对应的操作。
3. 操作的执行：根据指令执行相应的操作，如算术运算或逻辑运算。
4. 结果的存储：将操作结果存储到寄存器或存储器中。
5. 下一条指令的取出：重复以上步骤，执行下一条指令。
第三章：微机接口与输入输出3.1 输入输出接口的作用输入输出接口用于连接微机系统与外部设备，实现数据的输入和输出。
3.2 常见的输入输出接口类型常见的输入输出接口类型包括： - 并行接口：传输多个比特的数据，适用于高速数据传输。
- 串行接口：逐位传输数据，适用于长距离传输。
- USB接口：通用串行总线接口，支持高速数据传输和热插拔。
微机原理 第2章_8086系统结构
8086 CPU的引脚及其功能
8086 CPU的两种工作模式
最小模式：用于单机系统，系统所需要的控 制信号由8086直接提供，MN/MX=1，CPU 工作于最小模式 最大模式：用于多处理机系统，系统所需的 控制信号由总线控制器8288提供， MN/MX=0，CPU工作于最大模式
8086 CPU在最小模式下的引脚定义 8088与8086的区别
通 用 寄 存 器
AX BX CX DX SP BP SI DI
8086 CPU结构框图
20位地址总线
Σ
数据 总线 16位
ALU数据总线 (16位) 暂存器
队列 总线 (8位)
CS DS SS ES IP 内部寄存器 指令队列
总线 控制 电路 8086 总线
ALU
标志寄存器
EU 控制器
1 3 4 5 6
PSW
存放状态标志、控制标志和系统标 志
PSW格式：
15 11 10
OF DF
9 IF
8
7
6
4 AF
2 PF
0 CF
TF SF ZF
状态标志
状态标志用来记录程序中运行结果的状态信息，它们根据有关指 令的运行结果由CPU自动设置，这些状态信息往往作为后续条件 转移指令的转移控制条件，包括6位： OF：溢出标志，在运算过程中，如操作数超出了机器数的表示范 围，称为溢出，OF=1，否则OF=0 SF：符号标志，记录结果的符号，结果为负SF=1，否则SF=0 ZF：零标志，运算结果为0，ZF=1，否则ZF=0 CF：进位标志，进行加法运算时从最高位产生进位，或减法运算 从最高位产生借位CF=1，否则CF=0 AF：辅助进位标志：本次运算结果，低4位向高4位产生进位或借 位，AF=1，否则AF=0 PF：奇偶标志，用来为机器中传送信息时可能产生的代码出错情 况提供检验条件，当结果操作数中低8位中1的个数为偶数时PF=1， 否则PF=0
微机原理2-1：8088CPU内部结构、寄存器组、存储器组织
栈段和附加段。
段寄存器即是存放各个逻辑段段首地址的寄 存器。
23
存储器的分段管理
8088有20条地址线， 20＝1MB， 最大可寻址空间为 2 可寻址的地址范围为 00000H～FFFFFH 该地址称物理地址 硬件用 20位的物理地址来对存储单元进行寻 址
24
存储器的分段管理
由于 8088 中的地址寄存器都是 16 位的，用 户不能直接使用20位的物理地址，编程时需 要使用逻辑地址来寻址存储单元。 物理地址 14700H 逻辑地址由两个16位数构成，其形式为： 逻辑地址 1460H:100H 段的起始地址 ： 段内的偏移地址 （16位段地址） ：（ 16位偏移量）
分隔符
7
②指针和变址寄存器 共BP、SP、SI、DI四个 BP：基址指针寄存器Base Pointer ，默认表示
堆栈段基地址；
SP：堆栈指针寄存器Stack Pointer，指示栈顶 SI：源变址寄存器Source Index DI：目的变址寄存器Destination Index
8
2、标志寄存器 标志寄存器（ FR ）是 一个 十六位的 寄存器，但只利用了其中的9位：六个条 件标志和三个控制标志。
CLI 指令复位中断标志：IF＝0
STI 指令置位中断标志：IF＝1
20
陷阱标志TF（Trap Flag）
用于控制处理器是否进入单步执行方式： 设置TF＝0，处理器正常工作； 设置 TF＝1，处理器每执行一条指令就中断一次， 中断编号为 1 （称单步中断）， TF 也被称为单 步标志。 单步执行和单步调试
注意： PF 标志仅反映最低 8 位中“ 1 ”的个数
微机原理及应用课件第2章
四、内部寄存器
内部寄存器的类型
含14个16位寄存器，按功能可分为三类
8个通用寄存器 4个段寄存器 2个控制寄存器
深入理解：每个寄存器中数据的含义
28
1. 通用寄存器
数据寄存器（AX，BX，CX，DX） 地址指针寄存器（SP，BP） 变址寄存器（SI，DI）
29
数据寄存器
8088/8086含4个16位数据寄存器，它们又可分为8个 8位寄存器，即：
DX：
数据寄存器。在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址；在 32位乘除法运算时，存放高16位数。
地址指针寄存器
SP：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址； BP：基址指针寄存器，常用于在访问内存时存放内存单
元的偏移地址。
BP与BX的区别：
作为通用寄存器，二者均可用于存放数据； 作为基址寄存器，用BX表示所寻找的数据在数据段；用
┇
操作数
35
状态标志位（1）
CF（Carry Flag）
进位标志位。加(减)法运算时，若最高位有进(借)位则CF=1
OF（Overflow Flag）
溢出标志位。当算术运算的结果超出了有符号数的可表达范 围时，OF=l
ZF（Zero Flag）
零标志位。当运算结果为零时ZF=1
SF（Sign Flag）
欲实现对1MB内存空间的正确访问，每个内
存单元在整个内存空间中必须具备20位字长
的惟一地址
物理地址
XXXXXH
12H
00H
内存地址变换：
…
如何将直接产生的16位编码变换
…
为20位物理地址?
┇
内存单元的编址（1）
内存每个单元的地址在逻辑上都由两部分组成：
微机原理ch2
第二章第二章 8086 8086系统结构系统结构主要内容：§2-1 8086CPU 系统结构§2-2 8086CPU 的引脚功能和系统配置 §2-3 8086存储器组织 §2-4 8086CPU 时序 §2-1 1 8086CPU 8086CPU 系统结构系统结构 一、引言1、8086：Intel 系列的16位微处理器，16条数据线、20条地址线，可寻址地址范围220=1MB，8086工作时，只要一个5V 电源和一个时钟，时钟频率分别有5MHz，8MHz 和10MHz。
2、8088：内部与8086兼容，也是一个16位微处理器，只是外部数据总线为8位，所以称为准16位微处理器。
8088有20条地址线，所以可寻址的地址空间达220即1M 字节。
图2-1 8086CPU 内部结构框图（★）二、8086CPU 的内部结构1、总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）它是8086CPU 与外部（存储器和I/O 端口）数据交换的接口。
它提供了16位双向数据总线和20位地址总线，通过它们完成所有外部总线操作。
图2-2 总线接口部件（★）（1）总线接口部件的功能地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数和总线控制。
（2）组成部分① 四个段地址寄存器（主要用于存放各段的首地址） CS：16位代码段寄存器； DS：16位数据段寄存器； ES：16位附加段寄存器； SS：16位堆栈段寄存器。
② 16位指令指针寄存器IP（PC）。
存放下一条要执行指令的偏移地址。
③ 20位的地址加法器。
将16位的逻辑地址转换成访问存储器的20位的物理地址。
④ 六字节的指令队列缓冲器。
功能：可存储6字节指令代码，在执行指令的同时，将取下一条指令，当指令队列有2个或2个以上的字节空余时，BIU自动将指令取到指令队列中。
CPU执行完一条指令后，可以指向下一条指令（流水线技术）。
微机原理第2章2
←电源引脚 ＋5V →地址高4位/状态复用引脚
地址/数据复用引脚 （双向）
←→
→高8位数据总线允许/状态复用引脚 ←最小/最大工作模式控制引脚 →读信号引脚（输出）
不可屏蔽中断请求引脚→ 可屏蔽中断请求引脚→ 时钟信号引脚→
←测试信号引脚（输入） ←“准备好”信号引脚（输入） ←复位信号引脚（输入）
• W （Write）写信号，三态输出，低电平 R
• M / IO （Memory/IO）存储器或I／O端口
• READY准备就绪信号。由外部输入，高 电平有效，表示CPU访问的存储器或I／ O端口己准备好传送数据。当READY无 效时，要求CPU插入一个或多个等待周 期Tw，直到READY信号有效为止。
• 8086/8088CPU芯片都是双列直插式集成电 路芯片，都有40个引脚； • 其中32个引脚在两种工作模式下的名称和 功能是相同的，还有8个引脚在不同的工作 模式下，具有不同的名称和功能。 • 8086的工作模式完全由硬件决定。
最小模式下管脚功能
• AD15~AD0（Address Data Bus） (16) 地址/数据复用信号，双向，三态。在 T1状态（地址周期）AD15～AD0上为 地址信号的低16位A15～A0；在T2～T3 状态（数据周期）AD15～AD0 上是数 据信号D15～D0。 • A19/S6~A16/S3（Address Status Bus）(4) 地址/状态复用信号，输出。在总周期 的T1状态A19/S6～A16/S3上是地址的高 4位。在T2～T4状态，A19/S6～A16/S3上 输出状态信息。 S6＝0 CPU当前与总线连通； S5＝1 CPU可以响应可屏蔽中断； S4S3用以指明当前使用的段寄存器， 00—ES，01—SS，10—CS，11—DS。
NEW02_第二章_微处理器_part2
微机原理与接口
Pentium性能简介
Pentium通往外部存储器的数据总线为64位， CPU内部主要寄存器的宽度仍然为32位，那么 Pentium、Pentium（P54C）应该是32位微处理器 。外部64位数据总线（D63-D0）每次可同时传输8 字节的二进制信息，若选用主总线时钟频率66MHz 计算，即存储器总线的时钟频率也为66MHz，则 Pentium与主存储器交换数据的速率可为528MB/S 。
微机原理与接口
Pentium CPU原理结构图
微机原理与接口
2.6.1 Pentium的原理结构
二、原理结构 在Pentium CPU中，总线接口部件实现 CPU与系统总线之间的连接，其中包括64位 双向的数据线、32位地址线和所有的控制信 号线，具有锁存与缓冲等功能，总线接口部 件实现CPU与外设之间的信息交换，并产生 相应的各类总线周期。
··· ·· ··
微机原理与接口
从上述程序可以看出，许多分支转移指令 转向每个分支的机会不是均等的，而且大多数 分支转移指令排列在循环程序段中，除了一次 跳出循环体之外，其余转移的目标地址均在循 环体内。因此，分支转移指令的转移目标地址 是可以预测的，预测的依据就是前一次转移目 标地址的状况，即根据历史状态预测下一次转 移的目标地址。预测的准确率不可能为100%， 但是对于某些转移指令预测的准确率却非常高。
U、V流水线中整数指令流水线均由5段组成。分别 为预取指令（PF）、指令译码（D1）、地址生成（ D2）、指令执行（EX）和结果写回（WB）。
由于采用了指令流水线作业，每条指令流水线可以 在1个时钟周期内执行一条指令。因此，最佳情况 下一个时钟周期内可以执行两条整数指令。
微机原理与接口
微机原理第二章习题及答案
第二章8086/8088 微处理器一、填空题1、CPU内部有4个段寄存器它们分别是CS、DS、SS、ES 。
2、8086CPU复位时，CS的内容被置为FFFFH ，IP的内容被置为0000H 。
3、8086CPU内部结构按功能分为两部分，即BIU（总线接口部件）和EU（执行部件）。
8086的指令队列为 6 字节。
4、若（CS）=4200H时，物理转移地址为4A230H，当CS的内容被设定为7900H 时，则物理转移地址为81230H 。
题目解析：物理地址=段寄存器的内容*16+偏移地址，段寄存器的内容*16相当于段寄存器的内容左移四位（二进制后加4个0,十六进制后加1个0），得到的是段的首地址，如（CS）=4200H时，代码段的首地址则为42000H。
此题中，偏移地址=4A230H-42000H=8230H,因此，当CS的内容被设定为7900H时，则物理转移地址=79000H+8230H=81230H.5、微型计算机都采用总线结构，系统总线是用来传送信息的一组通信线，它包括数据总线，地址总线和控制总线。
6. 在数据段（段地址（DS）=3000H）中某一数据的偏移地址是1002H，则该数据的实际物理地址为31002H H。
7、8086CPU内部DB为16 位，AB为20 位。
可寻址的内存空间为1MB ，可寻址的I/O端口地址范围为0000H~FFFFH 。
8、8088CPU内部有16 条数据线，20 条地址线，可寻址内存空间为1M B。
题目解析：8086CPU和8088CPU内部的数据线都是16位，因此内部的寄存器都是16位的，但是对外数据总线的位数是不同的，8086CPU外部数据总线为16位D0-D15，8088CPU称为准16位机，外部数据总线为8位D0-D7。
8086CPU和8088CPU地址总线都是20位，寻址内存时20位的地址（A0-A19）都可用，所以可寻址的内存空间是1MB；寻址I/O端口时，最多只能使用16位地址（A0-A15）,此时可寻址的I/O端口地址范围为0000H~FFFFH ，可寻址的I/O端口地址空间为64KB。
微机原理与接口技术(第三版) 龚尚福章 (2)
第2章 微处理器及其结构
6) 整片集成技术(Wafer scale Integration) 目前高档微处理器已基本转向CMOS VLS工艺，集成度已突 破千万晶体管大关。一个令人瞩目的动向是新一代的微处理器 芯片已将更多的功能部件集成在一起，并做在一个芯片上。目 前在一个MPU的芯片上已实现了芯片上的存储管理、高速缓存、 浮点协处理器部件、通信I/O接口、时钟定时器等。同时，单 芯片多处理器并行处理技术也已由不少厂家研制出来。
第2章 微处理器及其结构
它提供了16位双向数据总线、20位地址总线和若干条控制 总线，其具体任务是：负责从内存单元中预取指令，并将它们 送到指令队列缓冲器暂存。CPU执行指令时，总线接口单元要 配合执行单元，从指定的内存单元或I/O端口中取出数据传送 给执行单元，或者把执行单元的处理结果传送到指定的内存单 元或I/O端口中。
第2章 微处理器及其结构
2.2 微处理器的功能结构
2.2.1 微处理器的典型结构 一个典型的也是原始意义上的微处理器的结构如图2.1所
示。由图可见，微处理器主要由三部分组成，它们是： (1) 运算器：包括算术逻辑单元(ALU)，用来对数据进行
算术和逻辑运算，运算结果的一些特征由标志寄存器储存。
第2章 微处理器及其结构
(2) 控制器：包括指令寄存器、指令译码器以及定时与控 制电路。根据指令译码的结果，以一定时序发出相应的控制信 号，用来控制指令的执行。
(3) 寄存器阵列：包括一组通用寄存器和专用寄存器。通 用寄存器用来临时存放参与运算的数据，专用寄存器通常有指 令指针IP(或程序计数器PC)和堆栈指针SP等。
在微处理器内部，这三部分之间的信息交换是采用总线结 构来实现的，总线是各组件之间信息传输的公共通路，这里的 总线称为“内部数据线”(或称“片内总线”)，用户无法直接 控制内部总线的工作，因此内部总线是透明的。
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2) 双缓冲方式
DAC0832工作于双缓冲方 式的连接电路图如图所 示。CPU执行第一条输 出指令，将数据输入输 入寄存器，第二条输出 指令，将输入寄存器的 数据输入DAC寄存器。 这两条输出指令所用的 地址是不同的。
6.6.3 模/数转换芯片（ADC）及其接 口技术
一、A/D的工作原理 分类 按被转换的模拟量类型可分为时间/数字、电压/数字、 机械变量/数字等。应用最多的是电压/数字转换器。 电压/数字转换器又可分为多种类型： 按转换方式可分为：直接转换、间接转换。按输出方 式分可分为：并行、串行、串并行。 按转换原理可分为：计数式、比较式。 按转换速度可分为：低速、中速、高速。按转换精度 和分辨率可分为：3位、4位、8位、10位、12位、14 位、16位等等
ADD A、ADD B、ADD C：8选1模拟开关的三位通道 地址输入端。用来选择对应的输入通道.比如CBA=011， 则选中引脚的输入电压。C、B、A通常与系统地址总线 相连的. ALE：为通道地址锁存允许选通控制端，输入上跳沿有 效；它有效时，C、B、A的通道地址值才能进入通道地 址锁存器，ALE下跳为低电平（无效）时，锁存器锁存 进入的通道地址。 START：启动A/D转换控制引脚，由高电平下跳为低电 平时有效；即对该引脚输入正脉冲下跳沿后，ADC开始 逐次比较；也可将START与ALE连接在一起使用，安排 一个CPU写端口地址；正脉冲上升沿通道地址（码）被 写入通道地址锁存器，下降沿启动A/D转换.
DAC-0832(1) port1 port3 WR CS XFER WR1,2 VCC DI0~DI7 ILE +5V port2 CS XFER WR1,2 D0~D7 DI0~DI7 DAC-0832(2) ILE VCC +5V +5V
三、数/模转换器芯片和微处理器的接 口需要注意的问题
Rbf：内备的反馈电阻引出端，另一端在片内 与相接，芯片内部已提供一个反馈电阻，约； Vref：基准电压源输入端，此端可以接正电压， 也可接负电压，供解码网用-10---+10； VCC：芯片供电电源引入端; AGND：模拟信号地，即模拟电路接地端； DGND：数字量地。
⑶内部结构及控制原理
四、 A/D芯片ADC0808（0809）
1、主要性能指标 2、原理图及控制原理 ①模拟量输入；②A/D转换器；③数据输出
3、引脚介绍： VCC：主电源输入端。 REF（+）、REF（-）：基准电源输入端，使 用中REF（-）一般接地，REF（+）最大可接， 要求不高时，REF（+）接的电源。 GND：模拟地数字地共用的接地端。 CLK：时钟输入引脚，时钟频率范围，典型值， 此时转换时间约为。 IN0-IN7：8路模拟量单极性电压的输入引脚。
传感器：传感器一般是指能够进行非电量和电 量之间转换的敏感元件。 传感器的精度直接影响整个系统的精度，如果 传感器误差较大，则测量电路、放大电路以及 A/D转换电路和微型计算机的处理都会受到影响。 其发展方向在高精尖方面。 几种典型的传感器。 温度传感器、湿度传感器、气敏传感器、压电 式和压阻式传感器、光纤传感器等
Βιβλιοθήκη 1．DAC-0832原理及应用 ⑴主要性能指标 8位，单极性，数据线与TTL兼容； 二级数据锁存（第一级为输入锁存）； 20脚双列直插式封装（DIP封装）。（宽小型： SO封装）
⑵引脚介绍：
DI0-DI7：8位数据输入端，为MSB位； ILE：数据允许锁存信号，高电平有效； CS：输入寄存器选择信号，低电平有效，它和ILE信号一 起来决定是否起作用； WR1, ：输入寄存器的写选通信号； XFER：传送控制信号； WR2：DAC寄存器的写选通信号，必须和同时有效； IOUT1：D/A转换器输出电流端之一。DAC锁存的数据位 为“1”的位电流均流出此端；当DAC锁存器各位全1时， 输出电流最大，全0时输出为0； IOUT2：D/A转换器输出电流端之二。与IOUT1是互补关 系；
6.4.2 DAC的一般工作原理
为了实现数字量到模拟量的转换，必须将每位 代码按其权值的大小转换成相应的模拟量，然 后将各模拟分量相加，其总和就是与数字量对 应的模拟量，这就是D/A转换的基本原理。 D/A转换器主要由电阻网络、电子开关、基准 电压及运算放大器组成。
二、D/A转换器的基本结构
1．权电阻网络D/A转换器 ⑴解码网络”由电阻网、受数字控制的模拟开 关、基准源三部分构成。
Rf I0
If
d1
n位
dn
∑
+ V0
权网
2．梯形R-2R解码网
6.5.2 数/模转换器芯片（DAC）及其 接口技术
（1）分辨率（Resolution）单位数字量所对应模拟量增量。 （2）精度（Accuracy） 分绝对精度（Absolute Accuracy）和相对精度（Relative Accuracy） （3）线性误差和微分线性误差 （4）数据转换器的温度系数 分温度系数（Temperature Coefficient）和增益温度系数（Gain Temperature Coefficient） （5）建立时间（Settling Time） 这是D/A的一个重要性能参数，通常定义为：在数字输入端发生满 量程码的变化以后，D/A的模拟输出稳定到最终值1/2LSB时，所 需要的时间。 （6）电源敏感度（Power Supply Senstivity） （7）输出电压一致性（顺从性）（Output Voltage Compliance）
2、若对IN0～IN7这8个通道的模拟量各采样100个点，并 转换成数字量的采用查询方式的程序段如下： MOV BX，OFFSET WP ；设置数据存储指针 MOV CL，100 ；设置计数初值 N：MOV DX，0050H P：OUT DX，AL ；选通一个通道，启动A/D NOP W：IN AL，41H ；输入EOC标志 TEST AL，0lH ；测试状态 JZ W ；未结束，返回等待
3.数/模转换器的应用
1) 单缓冲方式 DAC0832工作在单缓冲方式下的一种连接 电路. 在实际应用中，经常需要用到一个有规律变 化的电压去控制某个过程。可以利用D/A转换 器产生各种波形，如方波、三角波、锯齿波以 及它们的复合波形和不规则波形等。
① 锯齿波 MOV DX，0FFFOH MOV AL，00H L1：OUT DX，AL INC AL JMP L1
4、接口电路软、硬件设计举例
（1）．A/D转换器与系统连接时需考虑的问题 数据输出线的连接 模拟输入电压的连接 A/D转换的启动信号 转换结束信号的处理方式 时钟的提供 参考电压的接法。 （2） 当A/D转换结束，ADC输出一个转换结束信号数据。 CPU可有多种方法读取转换结果： ① 查询方式 ； ② 中断方式； ③ 延时方式；
EOC：ADC转换状态输出信号引脚；未启动转换时， EOC为高电平，启动转换后，正在逐次逼近比较期间 EOC为低电平，低电平持续时间为A/D转换时间，约（与 时钟频率有关），一旦转换完毕，EOC端上跳为高电平， 此信号可供CPU查询或向CPU发中断。 DB7～DB0 ：8位数字量输出引脚，它是三态输出数据锁 存器的输出引脚，未被选通时，8个引脚对片内均为高阻 断开；因此可与系统数据总线直接相连。 OE：数字量输出允许控制端，输入正脉冲有效；它有效 时，数据输出三态门被打开，转换好的数字量各位被送到 引脚上；它无效时，浮空（高阻隔离）
二、A/D转化过程
一般的A/D转换过程是通过采样、保持、量化 和编码4个步骤完成的，这些步骤往往是合并 进行的。
三、多路模拟开关与采样保持电路
1、多路模拟开关 工作原理：由多个数字模拟开关组成，由地址 确定输出模拟信号。芯片AD7501，AD7502 2、采样保持电路 由电容、输入输出缓冲器、模拟开关、控制电 路组成
①ADC0808/9与CPU接口（查询法） 例：假设仅对模拟通道IN0进行A/D转换。采用查询方 式的程序如下（对0通道采样一个点），接口电路程 序如下 OUT 50H，AL ；选通IN0启动A/D转换 W：IN AL，41H ；输入EOC标志 TEST AL，01H JZ W ；未结束，返回等待 IN AL，49H ；结束，把结果送入AL中
②三角波 MOV DX，0FFF0H MOV AL，00H L1：OUT DX，AL INC AL JNZ L1 MOV AL，0FFH L2：OUT DX，AL DEC AL JNZ L2 JMP L1
③ 方波 MOV DX，0FFF0H L1：MOV AL，00H OUT DX，AL CALL DELAY MOV AL，0FFH OUT DX，AL CALL DELAY JMP L1
一、模拟输入输出系统
A/D转换器的作用：将模拟的电信号转换成数字 信号。在将物理量转换成数字量之前，必须先 将物理量转换成电模拟量，这种转换是靠传感 器完成的。 应用场合：微型计算机处理的是数字量，而实 际上外界事物大多是模拟量，如：温度、压力、 流量、浓度、速度、水位、距离等等，这些都 是非电的物理量，它们必须经过适当的转换才 能为微机处理。这一转换过程称为A/D转换，又 称为量化过程。需要用到A/D转换器。
6.4 模拟量输入/输出通道
6.4.1概 述