微机原理(周明德)课后题答案
微机原理是计算机系统的核心部分,涉及微处理器、微型计算机和微型计算机系统等概念。本资源提供了微机原理课后题答案,涵盖微处理器的定义、CPU的内部结构、微型计算机的组成、总线结构的优点、数据总线和地址总线的区别、累加器的实现方法、IA-32结构微处理器的种类和操作模式、地址空间的形成、8086微处理器的总线接口单元、段寄存器和指令指针寄存器的应用、指令的寻址方式、堆栈操作等方面的知识点。
微处理器是微型计算机的核心组件,由于大规模集成电路技术的发展,微处理器可以将CPU(运算器和控制器)集成到一个芯片上。微型计算机是由微处理器、存储器和外部设备(或外部设备的接口)组成的系统。微型计算机系统是由微型计算机和管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合形成的。
CPU的内部结构主要由算术逻辑单元、指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等组成。CPU的主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
微型计算机采用总线结构可以扩大数据传送的灵活性、减少连线,并且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。数据总线和地址总线在结构上不同,数据总线是双向的,而地址总线是单向的。8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。它们主要靠信号的时序来区分。
IA-32结构微处理器有多种,包括80386、30486、Pentium、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III、Pentium 4等。IA-32结构微处理器支持三种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。操作模式确定哪些指令和结构特性是可以访问的。
地址空间是由段寄存器确定的段基地址与各种寻址方式确定的有效地址相加形成的。若未启用分页机制,线性地址即为物理地址;若启用分页机制,则它把线性地址转为物理地址。
8086微处理器的总线接口单元(BIU)负责CPU与存储器之间的信息传送。BIU既负责从内存的指定部分取出指令,送至指令队列中排队;也负责传送执行指令时所需的操作数。执行单元(EU)负责执行指令规定的操作。
段寄存器和指令指针寄存器的应用非常重要,例如,段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地址为21FOOH。
指令的寻址方式多样,包括立即寻址、寄存器寻址、变址寄存器加位移量寻址、基址加变址寻址等。例如,MOV SI, 30O是立即寻址,MOV CX, DATA[DI]是变址寄存器加位移量寻址,ADD AX, [BX][SI]是基址加变址寻址等。
堆栈操作是指令中的一种操作,例如,PUSHF是堆栈操作。堆栈操作用于实现子程序调用和返回、数据传送等功能。
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