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1、I/O操作、BCD数运算中有不可替代的作用第2章习题参考答案1 8086CPI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, Executio n Un it)和总线接口部 件(BIU， Bus In terface 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
2、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
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：I 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、IIBX: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IICX: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IIDX： 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II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
4、地址在DS寄存器中，也可放数据II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II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II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。IP始终存有相对于当前指令段起点偏移量的下一条 指令，即IP总是指向下一条待执行的指令，IP中内容可由BIU自动修改；FLAG 用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式表标志寄存器FLAG中标志位的含义和作用标志位含义作用
5、CF进位标志CF=1指令执行结果在最高位上产生一个进位或借位；CF=0则无进位或借位产生PF奇偶标志PF=1,结果低8位含偶数个1； PF=0,表示结果低8位含奇数个1AF辅助进位标志AF=1,运算结果的低4位产生了一个进位或借位；AF=0,则无此进位或借位ZF零标志ZF=1,运算结果为零；ZF=0,则运算结果不为零SF符号标志SF=1,运算结果为负数；SF=0,则结果为正数OF溢出标志OF=1带符号数在进行运算时产生了溢出； OF-0则无溢出TF陷阱标志TF=1, 8086CPU处于单步工作方式；TF=0, 8086CPU正常执行程序IF中断允许标志IF=1，允许CPU接受外部从INTR引脚
6、上发来的可屏蔽 中断请求信号；IF=0，则禁止接受可屏蔽中断请求DF方向标志DF=1,字符串操作指令按递减的顺序对字符串进行处 理；DF=0,字符串操作指令按递增的顺序进行处理为了实现寻址1MB存储器空间，8086CPU各1MB的存储空间分成若干个逻辑 段进行管理，4个16位的段寄存器来存放每一个逻辑段的段起始地址。CPU规定4个段寄存器存放当前可寻址的段基址：II代码段寄存器CS :存放程序代码段起始地址的高16位II数据段寄存器DS:存放数据段起始地址的高 16位11堆栈段寄存器SS:存放堆栈段起始地址的高 16位II扩展段寄存器ES:存放扩展数据段起始地址的高16位5简述8086系统中物
7、理地址的形成过程。8086系统中的物理地址最多有多少个逻辑地址呢答：8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。8086系统采用分段并 附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。米用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部 分构成，都是16位二进制数。通过一个 20位的地址加法器将这两个地址相加 形成物理地址。具体做法是 16位的段基址左移4位（相当于在段基址最低位后 添4个“ 0”），然后与偏移地址相加获得物理地址。由于8086CPU勺地址线是20根，所以可寻址的存储空间为1M字节，即8086 系统的物理地址空间是1MB逻辑地址由段基址和偏移地址两部分构成， 都是无
8、符号的16位二进制数。程序设计时采用逻辑地址，也是 1MB6. 8086系统中的存储器为什么要采用分段结构有什么好处8086CPU中的寄存器都是16位的，16位的地址只能访问64KB的内存。8086 系统中的物理地址是由20根地址总线形成的，要做到对 20位地址空间进行访 问，就需要两部分地址。采用段基址和偏移地址方式组成物理地址的优点是：满足对8086系统的1MB存储空间的访问，同时在大部分指令中只要提供16位的偏移地址即可。8. 8086工作在最小模式和最大模式系统中的主要区别是什么和有什么主要特点【解答】两种模式的主要区别是：8086工作在最小模式时，系统只有一个微处理器，且系统所有的控
9、制信号 全部由8086 CPU提供；在最大模式时，系统由多个微处理器 /协处理器构成的 多机系统，控制信号通过总线控制器产生，且系统资源由各处理器共享。8086CPUX作在哪种模式下通过 CPU的第33条引脚 MN/MX来控制： MN/MX =1，系统就处于最小工作模式；MN/MX =0,系统处于最大工作模式。9 在某系统中已知当前SS=2360H SP=0800H那么该堆栈段在存储器中的物理地址范围是什么若往堆栈中存入20个字节数据，那么SP的内容为什么值答：SSX 10H+SP=23600H+0800H=23E00H堆栈段在存储器中的物理地址范围是：23600H23E00H若往堆栈中存入2
10、0个字节数据 那么SP的内容为：0800H-14H=07ECH 20 的十六进制为14Ho10已知当前数据段位于存储器的 B4000H到C3FFFH范围内，则段寄 存器DS的内容为多少答：段寄存器DS的内容为B400H118086系统中为什么一定要有地址锁存器需要锁存哪些信息答：由于8086CPU受芯片封装的限制，只有40个管脚，所以地址线和数据线只 能采用复用的方式共同使用某些管脚。对存储器进行访问时，在读取数据或写入数据时，存储器芯片要求在这个过程中地址信息必须稳定提供给存储器，而由于8086CPU地址线和数据线是复用的，就不可能在同一时刻具有地址和数据的两种功能。这就需要在CPU提供地址
11、信息时，将地址锁存起来，以保证下一个时刻当这些复用的管脚起着数据 线的功能时，存储器有正确的地址信息。要锁存的信息包括这些复用管脚的地址和 BHE等信号。12. 8086读/写总线周期各包括最少几个时钟周期什么情况下需要插入等待周期TW插入多少个TW取决于什么因素答：8086CPI经外部总线对存储器或I/O端口进行一次信息的输入或输出过程所 需要的时间，称为总线周期。8086CPU勺读/写总线周期通常包括T1、T2、T3、T4状态4个时钟周期。在高速的CPU与慢速的存储器或I/O接口交换信息时，为了防止丢失数据， 会由存储器或外设通过 READYI号线，在总线周期的T3和T4之间插入1个或 多
12、个必要的等待状态TW用来进行必要的时间补偿。在BIU不执行任何操作的两个总线周期之间会出现空闲状态TI。显然，插入的等待周期TW的个数取决于外设或存储器的取出或写入时间13若已知当前(DS =7F06H在偏移地址为0075H开始的存储器中连续存放6个字节的数据，分别为11H, 22H 33H 44H, 55H和66Ho请指出这些数据在存储器中的物理地址，如果要从存储器中读出这些 数据，需要设备访问几次存储器各读出哪些数据答：物理地址7F06FH 10H+0075H=7F0D5H故从7F0D5H起 6个地址为数据在存储器中的地址。最少要访问四次，第一次 11 o第二次3322o第三次5544。第四次66o14.某程序在当前数据段中存有两个数据字0ABCDI和1234H它们对应的物理地址分别为 3FF85H和 40AFEH若已知当前(DS =3FB0H 请说明这两个数据的偏移地址，并用图说明它们在存储器中的存放格 式。答：3FF85H偏移地址为：3FF85H - ( DS *10H=3FF85H-3FB00H=0485H40AFEH偏移地址为：40AFEH - ( DS *10H=40AFE H-3FB00H=0FFEH3FB0H 0000H3FB0H 0485H0CDH3FB0H 0486H0ABH3FB0H 0FFEH34H3FB0H 0FFFH12H
