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1、.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: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: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: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。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
2、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。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。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
3、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:寄存器功能数据寄存器AX字乘法,字除法,字I/OBX查表转换CX串操作,循环次数DX字节相乘,字节相除,间接I/O变址寄存器SI源变址寄存器,用于指令的变址寻址DI目的变址寄存器,用于指令的变址寻址指针寄存器SP堆栈指针寄存器,与SS一起来确定堆栈在内存中的位置BP基数指针寄存器,用于存放基地址,以使8086/8088寻址更加灵活控制寄存器IP控制CPU的指令执行顺序PSW用来存放8086/8088CPU在工作过程中的状态段寄存器CS控
4、制程序区DS控制数据区SS控制堆栈区ES控制数据区标志寄存器F的标志位:控制标志:OF、DF、IF、TF;状态标志:SF、ZF、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
5、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00004H00007H 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。
6、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:0000:0000HFFFFH;0001:0000HFFFFH;FFFF:0000HFFFFH;共有232个
7、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:00000HFFFFFH。5 已知当前数据段位于存储器的A1000H到B0FFFH范围内,问DS=.解答:A1000HA100:0000以A100H为段地址的64K物理地址的范围是:偏移地址为0000HFFFFH,即A100:0000HA100:FFFFHA1000H0000HA1000H0FFFFHA1000HB0FFFH,DSA100H。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
8、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):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
9、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/、/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(Instruction Cycle)。总线周期-每当CPU要从存储器
10、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T1T4,在每个T状态下,CPU完成不同的动作。10 8086/8088 CPU有哪些基本操作.基本的读/写总线周期各包含多少个时钟周期.什么情况下需要插入Tw周期.应插入多少个Tw取决于什么因素.解答:8086/8088CPU最小模式下的典型时序有:存储器读写;输入输出;中断响应;系统复位及总线占用
11、操作。一个基本的CPU总线周期一般包含四个状态,即四个时钟周期;在存储器和外设速度较慢时,要在之后插入1个或几个等待状态;应插入多少个取决于READY信号的状态,CPU没有在状态的一开始采样到READY信号为低电平,就会在和之间插入等待状态,直到采样到READY信号为高电平。11 试说明8086/8088工作在最大和最小模式下系统基本配置的差异。8086/8088微机系统中为什么一定要有地址锁存器.需要锁存哪些信息.(略,见书)12试简述8086/8088微机系统最小模式下从存器储读数据时的时序过程。(略,见书)CH02 80868088指令系统习题与思考题1假定DS=2000H,ES=210
12、0H,SS=1500H,SI=00A0H,BX=0100H,BP=0010H,数据变量VAL的偏移地址为0050H,请指出下列指令源操作数是什么寻址方式.源操作数在哪里.如在存储器中请写出其物理地址是多少.(1)MOV AX,0ABH(2)MOVAX,100H(3)MOVAX,VAL(4)MOVBX,SI(5)MOVAL,VALBX(6)MOVCL,BXSI(7)MOVVALSI,BX(8)MOVBPSI,100解答:(1)MOVAX,0ABH寻址方式:立即寻址;物理地址:无(2)MOVAX,100H寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS16+100H2000H*16+100H
13、20100H(3)MOVAX,VAL寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS16+VAL2000H*16+0050H20050H(4)MOVBX,SI寻址方式:寄存器间接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS16+SI2000H*16+00A0H200A0H(5)MOVAL,VALBX寻址方式:变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS16+VAL+BX2000H*16+0050H+010020150H(6)MOVCL,BXSI寻址方式:基址加变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS16+BX+SI2000H*16+0100H+00A0H201A0H(7)MOVVALSI
14、,BX寻址方式:寄存器寻址;源操作数在寄存器中;物理地址:无(8)MOVBPSI,100寻址方式:立即寻址;物理地址:无2设有关寄存器及存储单元的内容如下:DS=2000H,BX=0100H,AX=1200H,SI=0002H,20100H=12H,20101H=34H,20102H=56H,20103=78H,21200=2AH,21201H=4CH,21202H=0B7H,21203H=65H。试说明下列各条指令单独执行后相关寄存器或存储单元的内容。(1)MOVAX,1800H (2)MOVAX,BX(3)MOVBX,1200H (4)MOVDX,1100BX(5)MOVBXSI,AL (6)MOVAX,1100BXSI解答:题号指令执行结果(1)MOVAX,1800HAX1800H(2)MOVAX,BXAX0100H(3)MOVBX,1200HBX4C2AH(4)MOVDX,1100BXDX4C2AH(5)MOVBXSI,AL20102H00H(6)MOVAX,1100BXSIAX65B7H3假定BX=0E3H,变量VALUE=79H,确定下列指令执行后的结果(操作数均为无符号数。对3、6,写出相应标志位的状态)。(1)ADDVALUE,BX (2)AND