微机原理第二章习题答案

发布 2022-07-15 07:21:28 阅读 8350

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**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;

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~;

4)8088中,用信号代替;

5)8088中,不需要信号。

4. 简要解释下列名词的意义。

cpu:**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。

存储器:用于存储程序和数据的硬件设备。

堆栈:堆栈是一种数据结构,是内部ram的一段区域。设置堆栈的目的是用于数据的暂存,中断、子程序调用时断点和现场的保护与恢复。

ip:指令指针寄存器,用于控制cpu的指令执行顺序(只存放偏移量),只能和**段寄存器cs配合使用,可以确定当前所要取的指令的内存地址,且始终指向**段中下一条将要读取到cpu指令队列的那条指令。顺序执行程序时,cpu每取一个指令字节,ip自动加1,指向下一个要读取的字节。

sp:堆栈指针寄存器,用于指示堆栈的栈顶地址偏移量的寄存器,它决定了堆栈在内部ram中的物理位置。只能和ss段寄存器配合使用,且始终指向堆栈的栈顶,在堆栈指令中隐含的使用它来定位栈顶数据。

bp:基址指针寄存器。用于存放偏移量,通常和ss段寄存器配合使用,在间接寻址中用于定位堆栈段中的内存单元。

段寄存器:由于cpu内部的寄存器都是16位的,为了能够提供20位的物理地址,8086系统中采用了存储器分段的方法。规定存储器的一个段为64kb,由段寄存器来确定存储单元的段地址,由指令提供该单元相对于相应段起始地址的16位偏移量。

状态标志:表示前一步操作(如加、减等)执行以后,alu所处的状态,后续操作可以根据这些状态标志进行判断,实现转移。

控制标志:可以通过指令人为设置,用以对某一种特定的功能起控制作用(如中断屏蔽等),反映了人们对微机系统工作方式的可控制性。

物理地址:存储器的实际地址,它是指cpu和存储器进行数据交换时所使用的地址。物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的,计算物理地址的表达式为:

物理地址 = 段地址 × 16 + 偏移地址。

逻辑地址:是在程序中使用的地址,它由段地址和偏移地址两部分组成。

逻辑地址的表示形式为“段地址:偏移地址”。

机器语言:指令系统是一套控制计算机执行操作的编码,通常称为机器语言,机器语言指令是计算机惟一能识别和执行的指令。

汇编语言:便于记忆和使用,通常使用汇编语言(符号指令或指令助记符)来描述计算机的指令系统。

指令:让计算机完成某种操作的命令称为指令。

指令系统:一台计算机所能识别、执行的指令的集合就是它的指令系统。

总线:连接计算机系统中其他主要功能部件的桥梁,是计算机系统中信息输送的枢纽,只有通过总线,计算机系统的各部件才能实现相互通信。

内部总线:微处理器内部各个器件之间传送信息的通路。

系统总线:微处理机机箱内的底板总线。可分为:isa、eisa、vesa局部总线、pci局部总线等。

时钟周期:cpu时钟频率的倒数称为时钟周期,也称t状态。

总线周期:biu完成一次访问存储器或i/o端口操作所需要的时间称为总线周期。一个基本的总线周期是由4个(或4个以上)时钟周期组成的。

指令周期:执行一条指令所需要的时间称为指令周期,不同指令的指令周期的长短是不同的。一个指令周期是由几个总线周期组成的。

5. 要完成下列运算和控制,用什么标志判别?其值是什么?

1)比较两数是否相等?两数相减后用零标志zf判断,zf=1,则相等。

2)两数运算后结果是正数还是负数?用符号标志sf判断, sf=1,则结果为负数。

3)两数相加后是否溢出?用溢出标志of判断,of=1,则有溢出。

4)采用偶校验方式,判定是否要补“1”?用奇偶标志pf判断,数据结果低8位中含有偶数个“1”时,pf=1;不用补“1”。

5)两数相减后比较大小。用进位标志cf判断,cf=1,则被减数小于减数。

6)中断信号能否允许?用中断允许标志if判断,cf=1,则能允许中断。

系统中存储器采用什么结构?用什么信号来选中存储体?

8086存储器采用分体式结构:偶地址存储体和奇地址存储体,各为512k。

用a0和bhe来选择存储体。当a0=0时,访问偶地址存储体;当bhe=0时,访问奇地址存储体;当a0=0,bhe=0时,访问两个存储体。

7、用伪指令db在存储器中存储ascii码字符串‘what time is it’。并画出内存分配图。

答:string:db ‘what time is it’

内存分配如下:

8、用伪指令将下列16位十六进制数存储在存储器中,并画出内存分配图。

1)1234h (2)a122h (3)b100h

答:data:dw 1234h ,a122h ,b100h

内存分配如下:

9 答: (1)10000h~1ffffh

2)12340h~2233fh

3)23000h~32fffh

4)e0000h~effffh

5)ab000h~bafffh

10. 在实模式下对下列cs:ip组合,求出要执行的下一条指令的存储地址。

a)cs:ip=1000h:2000h=12000h

d)cs:ip=3456h:ab09h=3f069h

11 答: (1)12000h

2)26200h

3)a1000h

4)2ca00h

12 答:物理地址:35000h~35800h。入栈10 个字节后sp 为7f6h。再出栈6 个字节。

后sp 为7fch。

14 答: **段首地址:31ff0h;当前指令地址:320f0h

数据段首地址:10e400h

堆栈段栈首地址:21f00h;堆栈段栈顶地址:31eeeh

附加段首地址:10f40h

状态标志均为0。

15. 说明8086系统中“最小模式”和“最大模式”两种工作方式的主要区别。

最小模式(最小工作方式 ):单微处理器系统(系统中只有一个8086微处理器),所有的总线控制信号,都是直接由8086cpu产生的,适用于规模较小的微机应用系统。

当把8086的33脚mn/mx接+5v时,8086 cpu就处于最小工作方式。

最大模式(最大工作方式 ):多微处理器系统(包含有两个或多个微处理器,一个主处理器8086cpu,其他的处理器称为协处理器它们是协助主处理器工作的。 )主要用在中等或大规模的8086系统中。

当把8086的33脚mn/mx接地时, 8086 cpu就处于最大模式。

16 答:因为8086 的地址和数据引脚分时复用,要保证稳定输出地址信号,必须使用地。

址锁存器。使用三片8282,其中oe 接地,stb 与cpu 的ale 相连;前2 片8282 的di0~di7 分。

别与cpu 的ad0~ad15 相连,第三片8282 的di0~di3 分别与cpu 的ad16~ad19 相连,di4

与cpu 的hbe 相连。

16. 8086系统中为什么要用地址锁存器?8282地址锁存器与cpu如何连接?

由于8086cpu引脚的限制,其地址线和数据线分时复用一组总线,所以要加入地址锁存器,先锁存地址,使其在读/写总线周期内地址稳定。

8282与8086cpu连接时,作为8086外部地址锁存器,8086有20条地址线,加上高8位数据允许引脚bhe,共21条线,需要3片8282。8282的输入与8086的地址线a19---a16、ad15---ad0和bhe相连,输出即为8086系统的地址线a0---a19和bhe;8282的stb接8086的ale,8282的oe接地,直接数据输出允许。

18. 什么是总线周期?cpu在读/写总线周期中,数据在哪个机器周期状态出现在数据总线上?

biu完成一次访问存储器或i/o端口操作所需要的时间称为总线周期。一个基本的总线周期是由4个(或4个以上)时钟周期t组成的。

在总线周期的第三个时钟周期t3内,高4位总线仍然输出状态信息,低16位总线上出现的是数据信号。读---存储器或i/o端口的数据送到总线上,写---cpu的数据送到总线上。

20 答:ffff0h

21. 8086cpu的最小模式系统配置包括哪几个部分?

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