第4章INTEL80X86系列微处理器习题参考答案

第4章Intel80X86系列微处理器第0页第4章Intel80X86系列微处理器习题解答4.18086/8088内部寄存器有哪些？哪些属于通用寄存器？哪些用于存放段地址？标志寄存器的含义是什么？答：8086/8088内部有14个16位的寄存器。8个通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI。4个16位的段寄存器CS、DS、SS、ES，用于存放段地址。标志寄存器FLAGS用于存放指令执行结果的特征和CPU工作方式，其内容通常称为处理器状态字PSW。4.2对于8086/8088CPU，确定以下运算的结果与标志位。（1）5439H+456AH（2）2345H+5219H（3）54E3H-27A0H（4）3881H+3597H（5）5432H-6543H（6）9876H+1234H略。4.38086/8088为什么要对存储器采用分段管理？一个段最多包含多少存储单元？答：8086/8088内部与地址有关的寄存器都是16位的，只能处理16位地址，对内存的直接寻址范围最大只能达64KB。为了实现对1MB单元的寻址，8086/8088系统采用了存储器分段技术。一个段最多包含64K个存储单元。4.48086/8088CPU内部共有多少个段？分别称为什么段？段地址存放在哪些寄存器中？答：8086/8088CPU内部共有4个段。分别称为代码段、数据段、堆栈段和附加段。段地址存放在4个16位的段寄存器，CS代码段寄存器、DS数据段寄存器、SS堆栈段寄存器、ES附加段寄存器中。4.5简述物理地址、逻辑地址、段基地址和偏移量的含义及其相互关系。答：物理地址：信息在存储器中实际存放的地址，它是CPU访问存储器时实际输出的地址。逻辑地址：编程时所使用的地址，由段基地址和偏移量两部分构成。段基地址（段地址或段基址）：段的起始地址的高16位。偏移量（偏移地址）：所访问的存储单元距段的起始地址之间的字节距离。给定段基地址和偏移量，就可以在存储器中寻址所访问的存储单元。物理地址＝段基地址×16+偏移量。4.68086/8088CPU中存储单元的物理地址的计算公式是什么？如果[CS]=0200H，[IP]=0051H，则物理地址是多少？解：物理地址＝段基地址×16+偏移量0200H段基地址0051H偏移量逻辑地址02000H左移4位0051H+02051H物理地址是02051H。4.78086/8088CPU内部用来存放下一条要执行指令的偏移地址的寄存器是什么？它与哪个段寄存器配合产生下一条要执行指令的物理地址？答：8086/8088CPU内部用来存放下一条要执行指令的偏移地址的寄存器是指令指针IP。它与代码段寄存器CS合产生下一条要执行指令的物理地址。第4章Intel80X86系列微处理器第1页4.8某存储单元在数据段中，已知[DS]=1000H，偏移地址为1200H，则它的物理地址是多少？解：1000H段基地址1200H偏移量逻辑地址10000H左移4位1200H+11200H物理地址是11200H。4.9已知[SS]=2360H，[SP]=0800H，若将20H个字节的数据入栈，则[SP]=？解：[SP]=0800H-20H=7E0H4.10对于8086/8088CPU，已知[DS]=0150H，[CS]=0640H，[SS]=0250H，[SP]=1200H，问：（1）数据段最多可存放多少字节？首地址和末地址分别为多少？（2）代码段最多可存放多少字节？首地址和末地址分别为多少？（3）如果先后将FLAGS、AX、BX、CX、SI和DI压入堆栈，则[SP]=？解：（1）数据段首地址为01500H，按64K字节容量末地址应为114FFH，然而考虑到堆栈段首地址=SS×16=02500H，数据段中存放信息不能与堆栈段重合，故数据段末地址=0250H-1=024FFH，即数据段范围：01500H～024FFH，可以存放4K字节。（2）代码段最多可存放64K字节，首地址为06400H，末地址为163FFH。（3）[SP]=1200H-0CH=11F4H。4.11从功能上，8086CPU可分为哪两部分？各部分的主要功能是什么？二者如何协调工作？答：从功能上，8086CPU可分总线接口部件BIU和执行部件EU两部分。BIU负责完成微处理器内部与外部(内存储器和I/O端口)的信息传送，即负责取指令和存取数据。执行部件EU的功能就是负责指令的执行。总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）按流水线技术原则协调工作，共同完成所要求的信息处理任务：4.128086/8088的指令队列分别有多少个字节？答：8086的指令队列长度为6个字节，当队列空闲两个字节时，BIU自动从存储器取出指令字节，存入指令队列中；而8088的指令队列长度为4个字节，当队列空闲一个字节时，BIU就自动取指令字节，并存到指令队列中去。4.138086CPU有多少根数据线？多少根地址线？可寻址的地址空间为多少字节？加电复位后，执行第一条指令的物理地址是多少？答：8086CPU有16根数据线。20根地址线。可寻址的地址空间为1M字节。加电复位后，执行第一条指令的物理地址是FFFF0H。4.14MX/MN是工作模式选择信号，由外部输入，为高电平时CPU工作在什么模式？为低电平时，CPU工作在什么模式？答：MX/MN为高电平时，CPU工作在最小模式。为低电平时，CPU工作在最大模式。4.158086/8088CPU的非屏蔽中断输入信号和可屏蔽中断信号分别由什么引脚输入？标志寄存器中IF可屏蔽的中断是什么？第4章Intel80X86系列微处理器第2页答：8086/8088CPU的非屏蔽中断输入信号和可屏蔽中断信号分别NMI和INTR引脚输入。标志寄存器中IF可屏蔽的中断是可屏蔽中断信号INTR。4.168086工作于最小模式，CPU完成存储器读操作时IO/M、RD、WR和R/DT引脚分别为什么电平。如果进行字节操作，单元地址为2001H，则BHE和A0分别为什么电平？如果为字操作且该字为“对准存放”，则BHE和A0为分别为什么电平？解：8086工作于最小模式，CPU完成存储器读操作时IO/M、RD、WR和R/DT引脚分别为高、低、高、低电平。如果进行字节操作，单元地址为2001H，则BHE和A0分别为低、高电平？如果为字操作且该字为“对准存放”，则BHE和A0为分别为低、低电平。4.17时钟发生器8284A的主要功能是什么？答：8086/8088系统采用Intel8284A作为时钟发生器。8284A将晶体振荡器的振荡频率分频后，向8086/8088系统提供符合要求的时钟脉冲CLK、PCLK和OSC信号；同时为复位信号RESET和准备好信号READY进行同步。4.188086/8088采用什么器件实现总线分离？涉及到的控制信号有哪些？答：8086/8088CPU采用8位锁存驱动器Intel8282和8位双向数据收发器Intel8286实现总线分离。涉及到的控制信号包括：ALE、DEN、R/DT。4.198086CPU的基本总线周期由几个时钟周期组成？在读写周期T1状态，CPU向总线发出什么信息？如果时钟频率为5MHz，则一个时钟周期为多少？解：4个。CPU向总线发出地址信息。1/5MHz=200ns。4.20说明8086/8088总线周期中4个基本状态中的具体任务，如果AL中的内容为98H，试画出将AL中内容存至内存12345H单元时对应的时序图（假设插入1个等待周期）。解：T1：地址锁存T2：地址撤销，准备数据T3：数据稳定到总线上T4：读写总线上的数据T1T2T3TwT4CLKM/IOA19-A16IOAD15-AD0OBHE1H2345H98HALEWRDT/RDENREADY