微型计算机原理及应用 课后答案(岐世峰 著) 西南交通大学出版社

（一）习题一解答【习题一】1、解释下列术语：（1）微处理器、微型计算机和微型计算机系统；（2）溢出；（3）I/O接口。2、对于下列二进制数，如果为无符号数，值为多少？如果为带符号数，值又为多少？（1）01011010（2）10110110（3）10001101（4）111110013、求下列机器数的原码、反码和补码。（1）01000000（2）01111101（3）10000010（4）111111114、对于下列十进制数，采用8位补码计算，判断下列运算是否溢出。（1）（-76）+65（2）（-76）-65（3）76-（-65）（4）76+（-65）5、完成下列无符号数的运算，并转换为十进制数进行核对。（1）10011010+00101101（2）11001000-00001101（3）1101×1010（4）11000011÷01016、写出下列字符串的ASCII码值；ThisisanEnglishbook.答案【习题一】1、（1）微处理器：是微型计算机的核心，其基本功能是进行数据的算术运算和逻辑运算，暂存数据并控制和指挥其他部件协调一致的工作。由算术逻辑单元、控制器、寄存器陈列等组成；微型计算机：由微处理器、内存储器、I/O接口电路及系统产品线组成；微计算机系统包括硬件系统（中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口和输入输出设备等部件）和软件系统（软件系统包括系统软件和应用软件两部分）两部分。（2）溢出：指计算机中用有限位的二进制来表示数据，在运算过程中，可能使用运算结果超出有限位的表示的范围，即为溢出。（3）I/O接口：I/O接口电路是介于计算机和外部设备之间的电路。I/O接口电路基本功能：1）缓存数据，使各种速度的外部设备与计算机速度相匹配；2）信号变换，使各种电气特性不同的外部设备与计算机相连接；3）联络作用，使外部设备的输入输出与计算机操作同步。2、（1）01011010无符号数：110，带符号数：110（2）10110110无符号数：182，带符号数：-54（3）10001101无符号数：141，带符号数：-13（4）11111001无符号数：249，带符号数：-1213、（1）01000000原码、反码和补码都为01000000（2）01111101原码、反码和补码都为01111101（3）10010010原码、反码和补码分别为10010010、11101101、11101110（4）11111111原码、反码和补码分别为11111111、10000000、100000014、答：76、-76、65、-65的补码分别为：01001100、10110100、01000001、10111111（1）（-76）[phone]+0100000111110101（-76）+65=-11，又11110101=（-11）补，所以无溢出。（2）（-76）-6510110100+1011111101110011（-76）-65=-141，超出了-128~+127的范围，发生溢出。运算结果：01110011=+115为错误结果。（3）76-（-65）01001100+010000011000110176-（-65）=141，超出了-128~+127的范围，发生溢出。运算结果：10001101=-3为错误结果。（4）76+（-65）01001100+101111110000101176+（-65）=11，又00001011=（11）补，所以无溢出。5、（1）10011010+00101101=11000111；转换为十进制运算：154+45=199（2）11001000-00001101=10111011；转换为十进制运算：200-13=187（3）1101×1010=10000010；转换为十进制运算：13×10=130（4）11000011÷0101=00100111；转换为十进制运算：195÷5=396、This84104105115is105115an97110English69110103101105115104book98111111107.（二）习题二解答1.8086CPU包括EU和BIU，将下列部件的番号填与后面：EU_____________BIU_____________（1）段寄存器组（2）ALU（3）指令队列（4）指令指针（5）EU控制器（6）通用寄存器组（7）20位地址加法器（8）标志寄存器（9）暂存器（10）总线控制器2.8086系统中为什么一定要有地址锁存器？需要锁存哪些信息？3.8086CPU的标志寄存器使用的几位分别有什么作用？4.对于8086CPU，假设（DS）=0260H，（CS）=0540，（SS）=2200H。（1）在数据段可存储的数据最多为多少字节？首末地址各位多少？（2）堆栈段可最多存多少个16位的字？（3）代码段可最多存多少个字节的程序？其首末地址是多少？5.某数据段由52个字节组成，其起始地址为BA2CH:1051H，试确定该数据段的首末单元的实际地址。6.某代码段的地址范围是9B200H~A0100H，确定CS的值和该段的长度。7.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/IO、RD、WR、BHE/S7、DT/R？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？8.什么是指令周期？什么是总线周期？什么是时钟周期？9.8086CPU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？10.试简述8086系统最小模式时从储存器读数据时的时序过程。【习题二】1、答：EU(2)(5)(6)(8)(9)BIU(1)(2)(4)(7)(10)2、答：由于8086CPU的地址总线和数据总线存在分时复用的情况，在进行访问存储器或I/O端口时，必须地址信号有效选中相应单元或相应端口，而又得通过复用的数据线上进行数据传送。所以不能同时在复用线上传送地址和数据，得先把地址传送入一个地址锁存器保持地址信号。同时BHE和20位地址信号一起，用地址锁存器进行锁存，使它们的状态在整个总线周期有效。3、答：用到了9位，其中6个状态标志位，3个控制标志位。6个状态标志位是：①CF（CarryFlag）进位标志位：运算中发生进位或借位时，CF=1；否则，CF=0。用STC指令可置CF=1，CLC指令置CF=0。CMC指令对CF求反；循环指令也会影响该标志位。②AF(AuxiliaryCarryFlag)辅助进位标志位：字节操作时，在运算结果的低４位向高４位有进位（加法）或有借位（减法）；在字操作时，低字节向高字节有进位（加）或借位（减）时，则AF＝１，否则AF＝０。该标志一般在BCD码运算中作为是否进行十进制调整的判断依据。③OF（OverflowFlag）溢出标志位：当运算结果超出机器的表示范围时，OF=1；否则OF=0。如：带符号数的操作数，当按字节运算超出－128～+127；按字运算超出－32768～+32767范围时，OF=1；④SF（SignFlag）符号标志位：在有符号运算数的算术运算时，当运算结果为负时，SF=1；否则SF=0。⑤ZF（ZeroFlag）零标志位：运算结果为零时，ZF=1；否则ZF=0。⑥PF（ParityFlag）奇偶标志位：当运算的结果的低8位“1”的个数为偶数时，PF=1；否则PF=0。3个控制标志位：①DF（DirectionFlag）方向标志位：控制串操作指令对字符串处理的方向。DF=0时，变址地址指针SI，DI作增量操作，即由低地址向高地址进行串操作，字节操作增量为1，字操作时增量为2；DF=1时，作减量操作，即由高地址向低地址进行串操作。用STD指令可置DF=1，CLD指令置DF=0。②IF（InterruptFlag）中断允许标志位：控制可屏蔽中断的标志。当IF=1时，允许CPU响应可屏蔽中断的请求；当IF=0时，禁止响应。用STI指令可置IF=1，CLI指令置IF=0。③TF（TrapFlag）陷阱标志位：这是为程序调试而提供的CPU单步工作方式。若TF=1时，CPU每执行完一条指令就产生一个内部中断（单步中断），以便对每条指令的执行结果进行跟踪调查。当TF=0时，CPU正常执行程序。4、答：（1）数据段可存放最多64KB，首地址是02600H，末地址是125FFH；（2）堆栈段可存放最多32K个16位的字；（3）代码段可最多存64KB的程序，首地址是05400H，末地址是153FFH5、答：首地址：BA2CH×10H+1051H=BB311H，末地址：BB311H+34H-1=BB344H6、答：（CS）=9B20H,该段长4F01H个字节。7、答：WR、BHE/S7；RD、DT/R8、答：指令周期指CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和；总线周期通常把CPU通过总线对微处理器外部（存贮器或I/O接口）进行一次访问所需时间称为一个总线周期。一个总线周期一般包含4个时钟周期，这4个时钟周期分别称4个状态即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。9、8086CPU读/写总线周期各包含4个基本时钟周期（即T1、T2、T3、T4状态），当外设没有准备就绪时，需要在T3状态后插入Tw周期，应插入个Tw取决于外设是否准备就绪。10、答：8086系统最小模式时从储存器读数据时的时序过程:⑴T1周期：输出地址，IOM/信号有效，RDT/有效；ALE有效，输出地址；输出BHE信号；⑵T2周期：等待和准备读数据，RD信号有效；DEN信号有效，打开数据缓冲器；⑶T3周期：数据进入数据总线，CPU测试READY输入，为1就进入下一周期；否则进入TW（同T3）；⑷T4周期：CPU采样数据总线，完成读操作。RD信号复原；DEN信号复原；RDT/信号复原；IOM/信号复原。（三）习题三解答1．8086汇编语言指令的操作数寻址方式有哪几类？答：8086/8088对于操作数寻址提供了8种寻址方式，他们是隐含寻址，立即数寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址和相对基址变址寻址。寄存器寻址的指令执行速度最快。2．当指令进行间接寻址方式时，BX,BP,SI,DI分别针对什么情况来使用？答：用于间接寻址的寄存器只有BX、BP、SI、DI四个，其中仅当使用BP时默认在堆栈段寻址，使用BX、SI、DI时默认在数据段寻址（但注意如为串操作指令，使用DI时则默认在附加段寻址）。位移量也可以用符号表示，可以写在寄存器名前，也可写在寄存器名后，甚至可以写在方括号内。3．请指出以下各指令的源、目的操作数所使用的寻址方式。（1）MOVSI，2100H（2）SBBDISP[BX]，7（3）AND[DI]，AX（4）ORAX，[609EH]（5）MOV[BX＋DI＋30H]，CX（6）PUSHES：[BP]（7）CALL[DI]DISP（8）JNZShort_label答：（1）源操作数：立即数寻址；目的操作数：寄存器寻址（2）源操作数：立即数寻址；目的操作数：（带位移量的）基址寻址（3）源操作数：寄存器寻址；目的操作数：变址寻址（4）源操作数：直接寻址；目的操作数：寄存器寻址（5）源操作数：寄存器寻址；目的操作数：（带位移量的）基址变址寻址（6）源操作数：带段超越的基址寻址；目的操作数：隐含寻址（7）只有一个操作数，为（带位移量的）变址寻址（8）只有一个操作数，为相对寻址4．指出下列指令的错误原因(1)INC[SI](2)MOVAX,BL(3)MOV2,AX(4)MOVAX,[DX](5)MOVAX,[BX+BP](6)MOVAX,[SI+DI](7)MOVAH,300(8)MOV[SI],[DI](9)P