微机原理及接口-习题解答.docx

第1章习题解答I1.1 微型计算机经过了0些主要发展阶段？微处理器的发展经历了如下几个阶段：(1) 1971-1973年为4位或8位低文件微处理器和微型计算机时代.(2) 1974-1977年为8位中文件微处理器和微型计算机时代.(3) 19781984年为16位微处理器和微型计算机时代，(4)19851992年为32位微处理器和微型计算机时代1.2 如何确定一个微处理号是8位的、16位的、32位的？根据微处理器的字长来决定(数据总戏数)1.4 什么是微处理，什么是侬计算机，什么是Wt嵬计算机系统？微处理盘(CPU):包含有运兑器、控制器和若干寄存器的大规模集成电路。微型计第机:微处理器+存储器+1/0接口.微机系统：微机+软件+外围设备.16什么是位、字节、字和字长？1.位(Bit)位是计算机所能表示的最小数据单位，它只能有两种状态u和,因此伍就是个:进制位.2 .字节(BytC)赴8位二进制数称为一个字节。字节的长度是固定的:1BylC=8Bi,可以说字节是一种二进制数长度的计埴单位。3 .字(WoKn字是计算机进行数据处理的基木单位，即计豫机(CPU通过数据总线)一次能钙存取、加工或传送的数据。4 .字长(Word1.ength)字长就是字的二进制位数.字长是衡量计算机性能的一个曳要指标.16JI用微型计策机硬件系姚结构是怎样的？请用示意图表示并说明各部分作用.做蟹计修机的硬件主要由以下五个部分组成：微处理器CPU内存储器(RAM,ROM)外存储器(极盘、横带、光盘)输入、辎出设的总线(BUS).中央处理a80X86tin他址总线(AB)校制总统(C8)协处理器80X871.7通用计算凯软件包撷i些内容？软件系统可分为系统软件和应用软件两大类，系统软件包括面向计饵机管理的软件，如愫作系统等：各种语言和它们的汇编或解林、编洋程序；程序库。用户利用计算机以及各种系统软件，在各自领域中为解决各种实际问遨而开发使用的软件统称为应用软件IK什么是指令，什么是程序？指令足指能好控制机器工作的命令程序是指能助完成某些工作的的指令集1.9什么是数据？什么是佶息？数据是指某目标定性、定鱼描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式“信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。Ml写出下列二进制数的原码、反码和补码设字长为雁)(DW)I100I<2>-I()OIO()(3>-min解：(1):(4011001)原/=(HH1001)反吗=OOl1001)补码=OOOnOol(2)；(100100)原码=IOlool00、GlOoKX)反吗=IIOII31、«100100)补码=IK)UlOo(3):CUIlIl)原码=IOllIll1)、(-Illll1)反吗=I100oO00、CllIm)补码=IloooOOl1.12当下列二进制数分别代表原码、反码和补码时，其等效的十进制数值为多少？(1)(X)IIOlOl(2)I(X)I(X)II(3)Iiiiiiii解：(1>播是53(2)原码时是-19、反叫时是-108、补码是-109(3)原码时是-127、反叫时足-0、补眄是-11.13已知X=+001KHlYI=XnoOlOOX2=-0010110丫产-0100101试计算下列各式设字长啦)(1)X1+Y11>(2)(X1-Y1)*(3) IXrVJw解：(1) X1k-(Xi-Xk-0IOII(YiR-IYik-YJ*-0000100X*YMXl*dY*-0001101l+00l00l000011111(2) Xik.(Xi|s.Xil»-OOOIIOII-Yh-l()l(K)l()O,-Yll.lIOIIOII,卜Y*.lIOl1100、X-1U4Xu+(-1.on(3) X2J(X)IOllO.IX2Ii-IllOl(X)I.x24-lIIOlOlO卜YzkJ-Yzk-I-Ya1.-OOKWlOlX2-Y2U4X2h-Y2=001I!I1.14用补码完成下列运算设字长为8位)(1)70+65(2)70-65(3)-7(65解：POJfr=OI(M)OilO卜70补=IoIIlOIo65补WHOOooOlus三二一Oo6)<J三xx=OoSxoo一S二一)“菠Im3UO=Oo-OQ)-(0cffc.<*r跖二三a-WH三0”s9+*0dI*s9.0ZJ-0-OOOOO=*s9+OU=-三fl一三三<三IUE9+01.H#-S9+0二=I=SIU春1第2章习题解答2.1. 8086向4地址存储单元送一个字节数相时，须执行一个总线用逸1.M/方为J1.1.在第一个T些中,A1.E为(_).k丝_):今三个T状态,WR为<>,Rf)为()。各：M/方为1.A1.E.I.A,.!而为0而为I.2.2. 8086向偶地址存站华元。送一个字节数据时.须执行一个总线周期，在R一个T状态中,A1.E为(_).即为Gz.而为().答：A1.E为I.AC为0,WK为0。2.3. 根据8086CPU敦莎总煤的宽戊,，其可表示的无籽号敦的范围龙(一).答:0|65535.2.4. 微型计算机主要由印几部分如成？各部分的功能如何？S-:微型计算机主要由控制器、运算8、储存设备、榆入设备、除出设各五个部分。控制2S的基本功能走控制机若各部件砂码一致地工作：微型计算机中运鼻禽的主要功能式.算术和迂樽运算：微曳计算机中储存设备的主要功能,是存放程序和数卷：俄型计算机中将人设齐的功能是用户向计算机瑜入信息：计算机榆出设备的功能是将计算机内部二遗断形式的信息转帙为人们所害矣我其他设备所能按会和识别的信息册K.2.5. 说明总理桂口部件的作用。名:总线林口部件的作用走负费与存储£和MO端口传送数期.总线挂口部件主要包括.4个段坦址寄存器；一个相令指针寄存图IP;一个20位她址加法器：6字节指令队列：内部通信寄存盥和总线控制瓦湾，2.6. 8086CPU读/写总理周期各包含多少个时计周期？什么情况下需要插入TW周期？应福入多少个T,取决于什么因素？左：8086的船木总煤周期为4个时钟周期，每个时钟用期间肠软为一个T状态。TI状态：BIU将RAM戌.UO地址放在地址/我现双用总浅(A1D)上。T2状态：漆息我周期：A1D总我为接收数据做准备.改更蛭路的方向.写总找周期：AG总线上彩成待写的效资，J1.保林到总理周期的结来(T4)。T3.T4:时于谈我写总我同期，AD总线上均为数指。&Ti.T4期间,当外议或存锚三i速度不能及计比合CPU传送敦据.外设或存储器通过READY怙号在T3状态启动前向CPU发一个“咏据大欣各好“信号时受要插入TW周期。应拓入多少个Tw取决于R1.ADY引脚何时变为高电平，一旦CPU检测列READY引脚变为高电干，快血离TW而进入T4.2.7. 8086CPU盘位后,各乔正片的状态如何？且位后.执疔的第一条指令的地址是多少？答：8086CPU且位后，内法的段秀存后，标志夺存后，指令指针ip及指令队列都将被访零.只有段寄存器CS被设理为FFFFH。一旦SJj完成.CPU将从CS:IP位为FFFFH:000011,即物理地址为OFFFH)H的地址开牯执行包年.2.8. 简述S0S6最小模式系统与我大模式系统之间的主娶区别.各：就是在系统中只有8086一个CPU,而所有的总线控:W低号都由8086直接产生，国此系统中的总线控制电路减减到代夕。而放大操式是相对战小梯式而言的，此时系统中有两个或多个微处理器,K中有一个/主处理落8086.其它的处理器检为障处理;S,它们办财主处理2§工作.2.9. 8086CPU由啷两部分如成？它们的主要功能各是什么？它们之间是如何降加工作的？各：Xos6CPU从功能上划分成两部分：息我按D单元BIU(BusImcrtaccUnit)和执行单元EU(ExecutionUniD。总我接口*元BIU负责从内存中取指令科掂令收取队列，费*与内存或枪人/枪出按。之间的我据传送，在执行秒将代不时，BIU使指令融取队列良仁，从指定的斯比址取指令,并立印传给执行单元执行。执行单元EU贞力全部招令的执行,同时向BlU外出我据(操作结果)，并对寄存3和标志寄存若逝行管理。在A1.U中途行16住运算.数邵传送和处理均在EU按：W下执行.2.10. 8086CPU中行哪些寄存器？各有什么用途？标志寄存器PSW有哪些标志位？各在什么情况下宣位？S-:8086CPU中8个通用存存器:R3AX.BX.CX.DX1BP.SP1SI.DI:其中，AX.BX,CX,DX是4C被捉寄存4:2个地址指针寄存ZhBP(BascPointcr),SP(StackPbintcr):2个变址寄存器：SI(SourceIndex).Dl(DestinationIndex):标志寄存落FR(HagsRegister)和指令指针(InstructionPointer)寄存禽。AX(AH、A1.),常用于熊、除法和加效返回他：BX(BH,BIJ常做内存数据的相针，我并说雷以它为基址来访问内存：CX(CH、C1.)常做牛仔事和婚环操作中的计数器；DX(DH、Dl.)常用于求、除法和1.O指针：Sl常做内存教我带什和赤字朴事指什；Dl常做内存数祗指计和目的字杼串指针：SP只傲堆现的残顶格什：不能用于算术运算与敦笄传送；BP只做堆板指针.可以苗问堆栈内任地址.经常用于中转ESP中的敷提.也常以它为基址来访问堆城；不能用于算术运算与数据传送.标志(FIag)寄存器：16位F1.AGS中的第0、2、4、7、8、12位是找总标志位：.9、IO、Il位是控制标志位：其他7位去用。指令指4t(Instruc(ionPoiuer)等行招总是指向下一杀指令的地J上,所有已执行的加令都被它指向过.0I,进位好志CRCarryFEg)迎住标志CF主要用来反映运算是否产生过住或借便.加果运算结果的最高住产生了一个过住或信住，邨么，其值为I,否则其值为0.使用该好志位的情况有：多半(字节)数的加值运算，无符号数的大小比较运算,移位操作，字(字节)之闷移住，专门改变CF伍的掂令苓。2、奇偶标志PF(ParityFIag)寺儡标志PF用于反映运算绿果中”I*的个咏的奇偶性。如果”1°的个敦为偶数.照PF的值为1.否则其位为0.利用PF可进行奇偶线验检查.改产生奇偶蛟及住。在敷招传送过程中.为了提供传法的可,如果氽用奇偶校检的方法，就可使用嫉标志位.3、辅助送.位标志AF(AUNiliafyCarryFlag)在发生下列精况时,林助逸位好志AF的依被J1.为I,否时*他为0:(1) .在字操作三t,发生他字节向高字节丑位或佬位时：(2)、在字节操作时,发生低4住向高4位逃位或借位计。时以上6个运算结果标志伐.在一曲端程情况下，标志位CF、ZF、SF和OF的使用西卑较高，而标志位PF和AF的使用强卑栽抵.4、本标志ZF(ZeroFIag)侬标志ZF用来反映运2绿果是否为0,如果运耳结果为0.则K依为I,否则其值为0。在判断运总结果是否为0时,可使用此标忠位.5,符号林忠SF(SignFIag)符号标志