微型计算机原理及应用课后答案侯晓霞.doc资源-CSDN文库

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ＣH01 微型计算机概述

习题与思考题

1．微型计算机由哪些部件组成？各部件的主要功能是什么？

解答：

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2．8086／80８８　CPU 由哪两部分组成？它们的主要功能各是什么？是如何协

调工作的?

解答:

Î¢´¦ ÀíÆ÷

£¨CPU£©

×ÜÏß½Ó¿Ú²¿¼þ(BI U£©£º¸º ÔðÓë´æ´¢Æ÷¡¢I / O¶Ë¿Ú´«ËÍÊý¾Ý

Ö´ÐÐ²¿¼þ£¨EU£©£º¸º ÔðÖ¸ÁîµÄÖ´ÐÐ

协调工作过程:

总线接口部件和执行部件并不是同步工作的,它们按以下流水线技术原则来

协调管理:

①每当 80８６的指令队列中有两个空字节,或者８０88 的指令队列中有一个空

字节时,总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。

②每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总线接口部件的指令队列前部取出

指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中,如果必须

访问存储器或者输入/输出设备,那么,执行部件就会请求总线接口部件进入总线

周期,完成访问内存或者输入/输出端口的操作；如果此时总线接口部件正好处

于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。但有时会遇到这样的情

况,执行部件请求总线接口部件访问总线时,总线接口部件正在将某个指令字节

取到指令队列中,此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作,然后再去响

应执行部件发出的访问总线的请求。

③当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问请求时，总线接口部件便进

入空闲状态.

④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于程序执行的顺序发生了改

变，不再是顺序执行下面一条指令,这时,指令队列中已经按顺序装入的字节就

没用了。遇到这种情况,指令队列中的原有内容将被自动消除，总线接口部件会

按转移位置往指令队列装入另一个程序段中的指令。

3．８086/80８８ CＰU 中有哪些寄存器？各有什么用途?标志寄存器 F 有哪些

标志位？各在什么情况下置位？

解答：

寄存器

功　　　能

AＸ

字乘法，字除法，字 I／O

ＢX

查表转换

串操作,循环次数

数　据

寄存器

字节相乘，字节相除,间接 I/O

ＳI

源变址寄存器,用于指令的变址寻址

变　址

寄存器

目的变址寄存器,用于指令的变址寻址

ＳP

堆栈指针寄存器,与ＳS 一起来确定堆栈在内存中的位置

指针

寄存器

基数指针寄存器,用于存放基地址,以使 80８6/808８寻址

更加灵活

IＰ

控制 CＰU 的指令执行顺序

控　制

寄存器

ＰSW

用来存放 80８６／8088CPU 在工作过程中的状态

CＳ

控制程序区

控制数据区

ＳＳ

控制堆栈区

段寄存

器

EＳ

控制数据区

标志寄存器 F 的标志位:①控制标志:OF、DF、IF、TF;②状态标志:SF、Ｚ

F、AF、PF、CF。

标志寄存器 F 的各标志位置位情况:

·　ＣF:进位标志位.做加法时出现进位或做减法时出现借位，该标志位置 1;

否则清 0。

·PF:奇偶标志位。当结果的低 8 位中 l 的个数为偶数时,该标志位置 1;否则清

0。

·AF:半进位标志位.在加法时,当位 3 需向位 4 进位，或在减法时位 3 需向位４

借位时,该标志位就置 1；否则清 0。该标志位通常用于对 BCD 算术运

算结果的调整。

·ZF:零标志位。运算结果各位都为０时,该标志位置１，否则清 0。

·ＳF:符号标志位．当运算结果的最高位为 1 时，该标志位置１，否则清 0.

·ＴF:陷阱标志位(单步标志位)。当该位置 1 时,将使 8086/8０８８进入单步

指令工作方式。在每条指令开始执行以前,CPU 总是先测试 TF 位是否为１,

如果为 1，则在本指令执行后将产生陷阱中断，从而执行陷阱中断处理程

序.该程序的首地址由内存的 0０0０４Ｈ~000０７H 4 个单元提供。该标志

通常用于程序的调试。例如,在系统调试软件 DEBUG 中的Ｔ命令,就是利用

它来进行程序的单步跟踪的。

·ＩF:中断允许标志位.如果该位置 1，则处理器可以响应可屏蔽中断,否则就

不能响应可屏蔽中断.

·DF：方向标志位.当该位置１时,串操作指令为自动减量指令,即从高地址到低

地址处理字符串；否则串操作指令为自动增量指令。

·OF：溢出标志位。在算术运算中，带符号的数的运算结果超出了 8 位或 16 位

带符号数所能表达的范围时，即字节运算大于十 127 或小于－128 时,

字运算大于十 3２7６7 或小于－3276８时,该标志位置位。

4．８０８６/80８8 系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系?表示

的范围各为多少？

解答:

逻辑地址:段地址：偏移地址

物理地址：也称为绝对地址,由段基址和偏移量两部分构成。物理地址与系

统中的存储空间是一一对应的。

逻辑地址与物理地址两者之间的关系为：物理地址＝段地址×1６＋偏移地

址

每个逻辑段的地址范围:00０0:0000Ｈ～FFFＦH;0０01:０000H~FFFFH；…;

ＦFFF：００00H~ＦＦFFH；共有 2

个地址,但其中有许多地址是重叠的(体现出

逻辑地址的优势，可根据需要方便地写出逻辑地址,又不影响其准确的物理地

址，逻辑地址与物理地址的关系为多对一的关系）。

物理地址的地址范围:00000H~ＦFFＦFH.

5．已知当前数据段位于存储器的Ａ1000H 到Ｂ０FFFＨ范围内,问 DS=?

解答:

Ａ１000H→A100:０00０　　　以Ａ100H 为段地址的６4K 物理地址的范围是：

偏移地址为 0000H~FFFFＨ,即Ａ10０:０000H~A１00:ＦFFFH→A10０0H+0０0０

Ｈ~A１000Ｈ＋0FＦFFH＝A10０0Ｈ～B0FＦFＨ,∴DS=A１00H。

6．某程序数据段中存有两个字数据１２3４H 和 5A6BH,若已知ＤS=５AA0H,它们

的偏移地址分别为 2４５ＡH 和３24５H，试画出它们在存储器中的存放情况

解答:

存放情况如图所示（左右两侧的写法均可）：

5AA0£º 0000H

5AA0£º 245AH

5AA0£º 245BH

5AA0£º 3245H

5AA0£º 3246H

¡¤

34H

12H

6BH

5AH

5AA00H

5CE5AH

5CE5BH

5DC45H

5DC46H

¡¤

7．8０86/8０8８CPU 有哪两种工作模式，它们各有什么特点？

解答：为了适应各种不同的应用场合,8０８６／8088CPＵ芯片可工作在两种不

同的工作模式下,即最小模式与最大模式．

所谓最小模式，就是系统中只有一个８０86／808８微处理器,在这种情况

下，所有的总线控制信号,都是直接由这片 808６/８088CPU 产生的，系统中的

总线控制逻辑电路被减到最少。该模式适用于规模较小的微机应用系统。

最大模式是相对于最小模式而言的，最大模式用在中、大规模的微机应用

系统中.在最大模式下,系统中至少包含两个微处理器，其中一个为主处理器,

即 8０8６／80８8ＣＰU，其它的微处理器称之为协处理器,它们是协助主处理

器工作的。

8．若 8０86CPＵ工作于最小模式，试指出当 CＰＵ完成将ＡＨ的内容送到物理

地址为９１001Ｈ的存储单元操作时,以下哪些信号应为低电平：M/

、

BHE

/Ｓ7、DT/

.若 CPU 完成的是将物理地址 91000Ｈ单元的内

容送到 AL 中,则上述哪些信号应为低电平。若 CPＵ为８088 呢?（略）

9．什么是指令周期?什么是总线周期?什么是时钟周期？它们之间的关系如何?

解答：指令周期-—--CPU 执行一条指令所需要的时间称为一个指令周期（Iｎ

stｒuctioｎ　Cycle).

总线周期—－—－每当 CPU 要从存储器或 I/O 端口存取一个字节称为一

次总线操作,相应于某个总线操作的时间即为一个总线周期（BＵS Ｃycle)。

时钟周期————时钟周期是 CPU 处理动作的最小时间单位,其值等于系

统时钟频率的倒数,时钟周期又称为 T 状态。

它们之间的关系:若干个总线周期构成一个指令周期，一个基本的总线周期

由 4 个Ｔ组成,我们分别称为 T

，在每个Ｔ状态下，CＰU 完成不同的动作。

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