《微机原理与接口技术》(第四版)周何琴课后习题答案

1第1章绪论作业1.将下列二进制数转换成十进制数。（1）11001010B=202（2）00111101B=61（3）01001101B=77（4）10100100B=1643.将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。（2）76=1001100B=4CH（4）134=10000110B=86H4.求下列十进制数的BCD码（1）327=1100100111（BCD码）（2）1256=1001001010110（BCD码）6.求出下列10进制数的原码、反码和补码（2）+85（4）-85解：85=01010101B原码：+85=01010101B-85=11010101B反码：+85=01010101B-85=10101010B补码：+85=01010101B-85=10101011B10.画出微型计算机的基本结构框图，说明各部分的主要功能是什么？解：微型计算机的基本结构框图如下：微处理器CPU：控制微处理器与存储器或I/O设备间的数据交换；进行算术和逻辑运算等操作；判定和控制程序流向。微处理器主要完成：（1）指令控制：从存储器中取指令，指令译码；（2）数据加工：简单的算术逻辑运算；（3）操作控制：在微处理器和存储器或者I/O之间传送数据；（4）时间控制：程序流向控制。存储器：用来存放数据和指令。I/O接口：主机和外设间的桥梁，提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等地址总线I/O总线微处理器CPU存储器I/O接口I/O设备数据总线控制总线2各种功能。I/O设备：输入原始数据和程序，转换成计算机能识别的信息，送入存储器去等待处理。输出运算结果。总线：连接计算机系统中各功能部件的信息通道。第2章8086CPU作业2.8086CPU内部由哪两部分组成？它们的大致是如何工作的?答：（1）8086CPU由指令执行部件EU和总线接口部件BIU两部分组成。（2）①BIU先执行读存储器操作，从给定地址单元中取出指令，送到先进先出的指令队列中等待执行。存储器的物理地址=CS16+IP，在地址加法器中形成。②EU从指令队列中取走指令，经EU控制器译码分析后，向各部件发控制命令，以完成执行指令的操作。BIU与EU是并行工作方式。③当指令队列已满，EU在执行指令，未向总线接口单元BIU申请读/写内存或I/O操作时，BIU处于空闲状态。④指令执行过程中，若需对存储器或I/O端口存取数据，EU就要求BIU去完成相应的总线周期。5.两个带符号数10110100B和11000111B相加，运算后各标志位的值等于多少？哪些标志位是有意义的？如果把这两个数当成无符号数，相加后哪些标志位是有意义的？解：（1）两个带符号数：不考虑CF标志10110100+11000111101111011运算后各标志位状态如下：CF=1，有进位，对于带符号数，无意义。PF=1，结果有偶数个1AF=0，无半进位，非BCD码运算，无意义。ZF=0，结果非0SF=0，结果为正数OF=1，溢出（两个负数相加，结果变成了正数）（2）两个无符号数：不考虑SF和OF标志10110100+11000111101111011运算后各标志位状态如下：CF=1，有进位PF=1，结果有偶数个1ZF=0，结果非0AF、SF、OF无意义。20.简要解释下列名词的意义。CPU：中央处理单元CPU（ControlProcessingUnit）也称微处理器，是微型计算机的核心部件，由运算器ALU、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。主要完成各种运算，负责对整机的控制。存储器：用于存储程序和数据的硬件设备。堆栈：堆栈是一种数据结构，是内部RAM的一段区域。设置堆栈的目的是用于数据的暂存，中断、子程序调用时断点和现场的保护与恢复。IP：指令指针寄存器，用于控制CPU的指令执行顺序（只存放偏移量），只能和代码段寄存器CS配合使用，可以确定当前所要取的指令的内存地址，且始终指向代码段中下一条将要读取到CPU指令队列的那条指令。顺序执行程序时，CPU每取一个指令字节，IP自动加1，指向下一个要读取的字节。SP：堆栈指针寄存器，用于指示堆栈的栈顶地址偏移量的寄存器，它决定了堆栈在内部RAM中的物理位置。只能和SS段寄存器配合使用，且始终指向堆栈的栈顶，在堆栈指令中隐含的使用它来定位栈顶数据。BP：基址指针寄存器。用于存放偏移量，通常和SS段寄存器配合使用，在间接寻址中用于定位堆栈段中的内存单元。段寄存器：由于CPU内部的寄存器都是16位的，为了能够提供20位的物理地址，8086系统中采用了存储器分段的方法。规定存储器的一个段为64KB，由段寄存器来确定存储单元的段基址，由指令提供该单元相对于相应段起始地址的16位偏移量。状态标志：表示前一步操作（如加、减等）执行以后，ALU所处的状态，后续操作可以根据这些状态3标志进行判断，实现转移。控制标志：可以通过指令人为设置，用以对某一种特定的功能起控制作用（如中断屏蔽等），反映了人们对微机系统工作方式的可控制性。物理地址：存储器的实际地址，它是指CPU和存储器进行数据交换时所使用的地址。物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的，计算物理地址的表达式为：物理地址=段地址×16+偏移地址逻辑地址：是在程序中使用的地址，它由段地址和偏移地址两部分组成。逻辑地址的表示形式为“段地址：偏移地址”。机器语言：直接用二进制编码表述的指令系统语言，通常称为机器语言，机器语言指令是计算机惟一能直接识别和执行的指令。汇编语言：便于记忆和使用，通常使用汇编语言（符号指令或指令助记符）来描述计算机的指令系统。指令：让计算机完成某种操作的命令称为指令。指令系统：一台计算机所能识别、执行的指令的集合就是它的指令系统。总线：连接计算机系统中其他主要功能部件的桥梁，是计算机系统中信息输送的枢纽，只有通过总线，计算机系统的各部件才能实现相互通信。内部总线：微处理器内部各个器件之间传送信息的通路。系统总线：微处理机机箱内的底板总线。可分为：ISA、EISA、VESA局部总线、PCI局部总线等。时钟周期：CPU时钟频率的倒数称为时钟周期，也称T状态。总线周期：BIU完成一次访问存储器或I/O端口操作所需要的时间称为总线周期。一个基本的总线周期是由4个（或4个以上）时钟周期组成的。指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期，不同指令的指令周期的长短是不同的。一个指令周期是由几个总线周期组成的。21.要完成下列运算和控制，用什么标志判别？其值是什么？（1）比较两数是否相等？（2）两数运算后结果是正数还是负数？（3）两数相加后是否溢出？（4）奇偶校验判断。（5）两数相减后比较大小。（6）中断信号能否允许？答：（1）比较两数是否相等：两数相减后用零标志ZF判断，ZF=1，则相等。（2）两数运算后结果是正数还是负数：用符号标志SF判断，SF=1，则结果为负数。（3）两数相加后是否溢出：用溢出标志OF判断，OF=1，则有溢出。（4）奇偶校验判断：采用偶校验方式，判定是否要补“1”？用奇偶标志PF判断，若数据结果低8位中含有偶数个“1”，则PF=1；不用补“1”。（5）两数相减后比较大小：ZF=1，两数相等。对于无符号数，CF=1，则被减数小于减数；CF=0，则被减数大于减数；ZF=1，则两数相等。对于带符号数，SF⊕OF=1，则被减数小于减数；SF⊕OF=0，则被减数大于减数。（6）中断信号能否允许：用中断允许标志IF判断，IF=1，则能允许可屏蔽中断。22.说明8086系统中“最小模式”和“最大模式”两种工作方式的主要区别。最小模式（最小工作方式）：单微处理器系统（系统中只有一个8086微处理器），所有的总线控制信号，都是直接由8086CPU产生的，适用于规模较小的微机应用系统。当把8086的33脚MN/MX接+5V时，8086CPU就处于最小工作方式。最大模式（最大工作方式）：多微处理器系统（包含有两个或多个微处理器，一个主处理器8086CPU，其他的处理器称为协处理器它们是协助主处理器工作的。），主要用在中等或大规模的8086系统中。当把8086的33脚MN/MX接地时，8086CPU就处于最大模式。第3章作业1．分别说明下列指令的源操作数和目的操作数各采用什么寻址方式。源目的(1)MOVAX,2048H立即寻址寄存器寻址(2)MOVCL,0FFH立即寻址寄存器寻址(3)MOVBX,[SI]寄存器间接寻址寄存器寻址(4)MOV5[BX],BL寄存器寻址寄存器相对寻址4(5)MOV[BP+100H],AX寄存器寻址寄存器相对寻址(6)MOV[BX+DI],‘$’立即寻址基址变址寻址(7)MOVDX,ES:[BX+SI]基址变址寻址寄存器寻址(8)MOVVAL[BP+DI],DX寄存器寻址相对基址加变址寻址(9)INAL,05HI/O端口寻址（或直接寻址）寄存器寻址(10)MOVDS,AX寄存器寻址寄存器寻址2．已知：DS=1000H,BX=0200H,SI=02H,内存10200H~10205H单元的内容分别为10H,2AH,3CH,46H,59H,6BH。下列每条指令执行完后AX寄存器的内容各是什么？AX内容(1)MOVAX,0200H；(AX)=0200H(2)MOVAX,[200H]；(AX)=2A10H(3)MOVAX,BX；(AX)=0200H(4)MOVAX,3[BX]；(AX)=5946H(5)MOVAX,[BX+SI]；(AX)=463CH(6)MOVAX,2[BX+SI]；(AX)=6B59H6．指出下列指令中哪些是错误的，错在什么地方（1）MOVDL,AX错误，源和目的操作数类型不匹配，DL是8位寄存器，AX是16位寄存器。（2）MOV8650H,AX错误，立即数不能作为目的操作数。（3）MOVDS,0200H错误，不能用立即数直接给段寄存器赋值。（4）MOV[BX],[1200H]错误，不能在两个存储单元之间直接传送数据（5）MOVIP,0FFH错误，IP不能作目的操作数或不能用立即数直接给IP寄存器赋值。（6）MOV[BX+SI+3],IP错误，IP不能作源操作数。(7)MOVAX,[BX][BP]错误，基址变址寻址方式必须是一个基址寄存器与一个变址寄存器，不能两个同时为基址寄存器（BX、BP均为基址寄存器）。(8）MOVAL,ES:[BP]正确。（9）MOVDL,[SI][DI]错误，基址变址寻址方式必须是一个基址寄存器与一个变址寄存器，不能两个同时为变址寄存器（SI、DI均为变址寄存器）。（10）MOVAX,OFFSET0A20H错误，OFFSET后必须是存储单元标号地址，不能是立即数。(11)MOVAL,OFFSETTABLE错误，操作数类型不匹配，AL为8位，TABLE为16位。（12）XCHGAL,50H错误，交换指令XCHG的操作数不能是立即数。（13）INBL,05H错误，IN指令的目的操作数必须是累加器（14）OUTAL,0FFEH错误，OUT指令的源操作数必须是累加器，目的操作数为8位I/O端口地址或用DX做桥梁的16位I/O端口地址。10.已知AX=2508H，BX=0F36H，CX=0004H，DX=1864H，求下列每条指令执行后的结果是什么？标志位CF等于什么？（1）ANDAH，CL（AH）=04HCF=0（2）ORBL，30H（BL）=36HCF=0（3）NOTAX（AX）=0DAF7HCF不变（不影响CF）（4）XORCX，0FFF0H（CX）=0FFF4HCF=0（5）TESTDH，0FH（DH）=18HCF=0（6）CMPCX，00H（CX）=0004HCF=0（7）SHRDX，CL（DX）=0186HCF=0（8）SARAL，1（AL）=04HCF=05（9）SHLBH，CL（BH）=0F0HCF=0（10）SALAX，1（AX）=4A10HCF=0（11）RCLBX，1CF=1,（BX）=1E6DH,CF=0,（BX）=1E6CHCF=0（12）RORDX，CL（DX）=4186HCF=011.假设数据定义如下：DAT