微机原理与接口技术-吉海彦主编机械工业出版社课后习题答案

第一章：答案：1.1人们通常把运算器和控制器看做一个整体称为中央处理器。随着大规模、超大规模集成电路技术的发展，在微型计算机中已将CPU继承为一个芯片，称为微处理器,通常也称微处理机！微型计算机是以微处理器为核心，加上由大规模集成电路制作的存储芯片（RAM和ROM）、i/o接口和系统总线组成的，该层次即使已安装了CPU和内存的条的主板。微型计算机系统是以微型计算机为核心，在配以相应的外部设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件系统而构成的完整计算机系统。。三者的相互关系：单纯的微处理器不是计算机，单纯的微型计算机也不是完整的微型计算机系统，他们都不能独立工作，只有计算机系统才是完整的数据处理系统，才具有实用意义。1.2微型计算机是由硬件系统和软件系统组成的整体。硬件系统是指计算机实际的物理设备，它包括运算器，控制器，存储器，输入接口和输出接口这五个基本部分和相应的外部设备。运算器是完成数值运算和逻辑运算的部件；控制器是是存储器、运算器以及输入输出设备有序工作的设备；寄存器组是在需要重复使用某些操作数或者中间结果时，就可以将他们暂时存放在寄存器里，避免对存储器的频繁访问，从而缩短指令长度和指令执行时间，加快CPU的运算速度，同时也给编程带来方便；存储器是保存二进制信息，而且能快速对信息进行读写处理，分为外存和内存；软件系统：一般是指在计算机上运行的各类程序及其相应的文档的集合，硬件系统只有在软件系统的支撑下才能发挥其对数据的处理能力。1.3总线是一组导线，用来在微机的各部件之间提供数据、地址和控制信息的传输通道。总线分为三类1、地址总线2、数据总线3、控制总线1.4微型计算机没执行一条指令都是分为三个阶段：取指令、分析指令和执行指令取指令阶段的任务是：根据程序计数器(PC)中的值从存储器里读出现行指令，送到指令寄存器IR，然后PC自动加以，指向下一条指令地址。分析指令阶段的任务：将IR中的指令操作码译码，分析其指令性质。执行指令阶段的任务是：取出操作数，执行指令规定的操作。1.5把执行一项信息处理任务的程序代码，以字节为单位，按顺序存放在存储器的一段连续的存储区域内，这就是程序存储；计算机工作时，CPU中的控制器部分，按照程序指定的顺序（由代码段寄存器CS及指令指针寄存器IP指引），到存放程序代码的内存区域去取指令代码，在CPU中完成对代码的分析，然后，由CPU的控制部分依据对指令代码的分析结果，实时地向各个部件发出完成该指令功能所需要的控制信号，这就是程序控制的概念。第二章2.11：总线接口部分BIU和执行部件EU2、BIU功能：BIU是联系微处理器内部和外部的重要通道，是根据执行部件EU的请求，负责完成CPU与存储器或者I/O设备之间的数据传送。EU功能：指令译码、执行指令、向BIU传送偏移地址信息、管理通用寄存器和标志寄存器。3、BIU可以配合EU执行指令，传送数据，EU则向BIU传送偏移地址信息。2.2：CS代码段寄存器：存放当前的程序代码段的基地址DS数据段寄存器：存放当前程序所用数据段基地址SS堆栈段寄存器：存放当前对战段基地址ES扩展段寄存器：存放辅助数据所在段的基地址IP指令指针：IP的内容是总线接口部件要取的下一条指令的偏移地址FR标志位寄存器：用于存放ALU中运算结果的重要状态或特征IF指令队列：用来暂时存放从存储器取出的指令的一组寄存器2.3：实现地址线和数据线的复用2.4：节约引脚，降低复杂度2.5：输入MN/MX的状态决定了8086、8088的工作状态模式，影响COU的8个引脚的功能，当该信号为低电平时，说明CPU工作在最大模式，当信号为高电平时，CPU工作在最小模式下最大模式：将S2、S1、S0作为总线控制器8288的输入，进行译码后产生存储器、I/O的读写等控制信号。最小模式：M/IO存储器、输入输出控制信号，用于区分进行存储器访问还是I/O访问。M/IO为高电平时，表示CPU访问存储器，低电平是，表示访问I/O端口。2.6：INTR（interruptrequest）当INTR=1，IF=1时，CPU在当前指令结束后，立即转入中断响应周期响应中断。2.7：答：8086为16位处理器，可访问1M字节的存储器空间；1M字节的存储器分为两个512K字节的存储体，命名为偶字节体和奇字节体；偶体的数据线连接D7-D0，“体选”信号接地址线A0；奇体的数据线连接D15-D8，“体选”信号接BHE#信号；BHE#信号有效时允许访问奇体中的高字节存储单元。所以可以通过A0、BHE#取不同的值来实现对8086的低字节访问、高字节访问及字访问。2.8：为了用16为寄存器实现对IBM存储空间的寻址，在8086、8088系统中，把1MB的存储空间分成很多逻辑段，每一段都在一个连续区域内，容量最大64KB，这样段内就可以采用16位寻址了。2.9：逻辑地址：有段地址和偏移地址组成物理地址：存储单元的实际地址，在1MB的存储器里，每一个存储单元都有唯一的20位地址。偏移地址：此存储单元相对它所在段基地址的字节距离，偏移地址为16位无符号数，简称偏移量。2.10：0C00E0H+20C0H=0C21A0H2．11：1、32H:00110010B23H:00100011B00110010B+00100011B=01010101BCF=0AF=0PF=12F=0SF=00F=02\0AH:00001010B34H:00110100B00001010B+00110100B=00111110BCF=0AF=0PF=0ZF=0SF=00F=02.12：首地址：E2100H最高地址：E210H+FFFFH=1E10FH2.13:31000H+FFFFH-40FFH=3CF00H64K*2-3CF00H2.14:1、8088的指令队列长度是4B队列中出现一个空闲字节时，BIU自动访问存储器取指令补充队列；8086的指令队列长度为6B，队列中出现两个空闲字节时,BIU自动访问存储器取出指令补充指令队列。2、8088的地址/数据复用总线为8条，即AD7~AD0，访问一个字需要两个读写周期，8086的地址/数据复用线为16条，即AD15~AD0，访问一个字要一个读写周期，访问一个非规范字需要两个读写周期。3、8088中的存储器输入输出控制信号为M/IO,而8086为M/IO两者功能相同4、8086的引脚BHE/S7在8088中为SS0与M/IO.DT/R一起决定最小模式的总线周期操作。2.15：时钟T是CPU的基本时间计量单位，它由计算机主频决定总线T是CPU通过系统总线对外部存储器或者I/O口进行一次访问所需时间。四个时钟周期组成一个基本总线周期2.16：（课本54页）由4个T状态和等待状态组成1、T1状态：CPU向地址/状态和地址/数据多路复用总线上发送地址信号，指出要寻址的存储单元或者I/O端口地址2、T2状态CPU从总线上撤销地址，是总线的低16位悬空，置成高阻抗状态3、T3状态4、T4状态5、TW等待状态6、TI空闲状态2.17：1、在被访问的存储器或者外设动作速度比较慢情况下2、取决于存储器或者外设的数据传输情况2.18:1、各个命令信号的出现，必须有严格的时间按先后顺序，这种严格的时间上的先后顺序就称作时序。2、（课本55页）2.19：FR=0000H,DS=0000H,IP=0000H,SS=0000H,IF=0000H,CS=0FFFFH,ES=0000H,从FFFF0H处开始执行程序。第三章3.11、错AL为8位BX为16位，不等长2、错不可立即赋值3、错误要有BX4、错误不可同时操作5、错误范围超出6、正确7、错必须是8位或者16位8、错误超出8位9、错误不等长10、错误赋值给CF3．2无物理地址3．31、MOVAX,0000HANDAX,0XORAX,AX2、MOVCL,4RORRL,CL3、4、TEXTDX,0202H3.4START:XORAL,ALMOVZERO,ALLEASI,BUFFERMOVCX,100CLDCHECK:LODSBORAL,ALJZX2X2：INCZERONEXT:LOOPCHECKHLT3.5：第一条指令是把2000H直接赋给AX第二条指令是把2000H里面的内容赋给AX3.6左移一位：SHLAX,1RCLDX,1RCRAX,1ROLAX,1右移一位SHRAX,1RCRDX,1RCLAX,1RORAX,13.7MOVAX,3000HMOVDS,AXMOVAX,6000HMOVES,AXMOVSI,1000HMOVDI,1500HMOVCX,1000CLDNEXT:REPMOVESB3.8：SP=0FFCHSS=1000HCX:2030HCX=2030HSP=1000H3.9：3FH的地址最高位为1时，AH为030H20H34H12H78H56H3.101、05H,31H,39H,43H,30H,46H,03H,0BH,08H,0AH2、功能：将内存区table里的数值和字符转化为ASSII码，循环五次第四章4．11、把11H赋给AL2、把DATA2的偏移地址赋给BX3、把STRING的偏移地址赋给SI4.216H16WORD0?30?32、0000010002000000010102000000010002000FAH0FFH?0058H02H5N4.320H50H05H07H41H00H00H00HWELCOME!164.5SECLE:MOVAH,01HINT21COMAL,’Y’JEYESCMPAL,‘N’COMAL,’n’JENOCOMAL,’y’JEYESJMPSECLEYES:…...NO:……4.6DATASEGMENTMASCDB‘6’,’3’,’B’,’2’MBINDB2DUP(?)DATAENDSCODESEGMENTASSEMUCS:CODE,DS:DATABEGIN:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVCL,4MOVCH,CLLEASI,MASCCLDXORAX,AXXORDX,DXNEXT1:LODSMASCANDAL,7FHCMPAL,’0’JLERRORCMPAL,’9’JGNEXT2SUBAL,30HJMPNEXT3NEXT2:CMPAL,’A’JLERRORCMPAL,’F’JGERRORSUBAL,37HNEXT3:ORDL,ALRORDX,CLDECCHJNZNEXT1MOVWORDPTRMBIN,DXMOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDBEGIN4.7解：DATASEGMENTSTRINGDB30，？，30DUP（？）DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATASTART：MOVAX，DATAMOVDS，AXLEADX，STRINGMOVAH，0AHINT21HMOVCL，STRING+1XORCH，CHADDCX，2ADDDX，CXMOVBX，DXMOVBYTEPTR[BX]，'$'LEADX，STRING+2MOVAH，09HINT21HMOVAH，4CHINT21HCODEENDSENDSTART4.8解：START：XORAL，ALMOVRESULT，ALMOVRESULT+1，ALMOVRESULT+2，ALLEASI，TABLEMOVCX，90CLDCHECKLODSBSUBAL，90JSX1INCRESULTJMPNEXTX1：ADDAL，10JSX2INCRESULT+1JMPNEXTX2：INCRESULT+2LOOPCHECKHLT4.9DATASEGMENTTABLEDB100DUP(?)MAXDB?DATAENDSSTACKSEGMENTDB100DUP(?)STACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODEDS;DATA,SSSTACKSTARTMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAX,STACKMOVSS,AXLEASI,TABLEMOVDX,0MOVCX,99MOVAL,[SI]NEXT：INCSICMPAL，[SI]JNCC