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微型计算机原理及应用 习题集 专业班 级 学 号 姓 名 目录 第1章 概述 第2章 微处理器及其结构 第3章 8086/8088CPU指令系统 第4章 汇编语言程序设计 第5章 存储器系统 第6章 输入输出与中断技术 第7章 微型计算机的接口技术 第1章 概述 一、填空题 1 运算器 和 控制器 集成在一块芯片上，被称作CPU。 2总线按其功能可分 数据总线 、 地址总线 和 控制总线 三种不同 类型的总线。 3迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是 程序存储 和 程 序控制 的工作原理。这种原理又称为 冯诺依曼型 原理。 4写出下列原码机器数的真值；若分别作为反码和补码时，其表 示的真值又分别是多少？ (1) （0110 1110）二进制原码（110 1110）二进制真值（110） 十进制真值 （0110 1110）二进制反码（110 1110）二进制真值（ 110）十进制真值 (0110 1110）二进制补码（110 1110）二进制真值（110）十进 制真值 (2) （1011 0101）二进制原码（011 0101）二进制真值（53） 十进制真值 （1011 0101）二进制反码（100 1010）二进制真值（74） 十进制真值 （1011 0101）二进制补码（100 1011）二进制真值（75）十 进制真值 5写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）。 (1) (101 0110)二进制真值(0101 0110)原码(0101 0110)反码 (0101 0110)补码 (2) (101 0110)二进制真值(1101 0110)原码(1010 1001)反码(1010 1010)补码 6.X补=78H，则-X补=（ 88 ）H。 7已知X1= +0010100，Y1= +0100001，X2= 0010100，Y2= 0100001，试计算下列各式（设字长为8位）。 (1) X1Y1补= X1补 Y1补= 0001 0100 0010 0001 = 0011 0101 (2) X1Y2补= X1补 Y2补= 0001 0100 0010 0001 = 0011 0101 (3) X2Y2补= X2补 Y2补= 1110 1100 0010 0001 = 0000 1101 (4) X2Y2补= X2补 Y2补= 1110 1100 1101 1111 = 1100 1011 8将下列十六进制数分别转换成二进制、八进制、十进制和BCD 数。 （1）(5D.BA)16=（0101,1101.1011,1010）2（135.564）8（93. 7265625）10 =（1001,0011.0111,0010,0110,0101,0110,0010,0101）BCD （2）(1001.0101,1)2=（9.34375）10（11.26）8（9.58）16 =（1001.0011,0100,0011,0111,0101）BCD 9写出下列字符的ASCII码。 (1) 9（39H）ASCII码 (2) C （43H）ASCII码 (3) $ （24H）ASCII码 (4) 空格 （20H）ASCII码 (5) b （62H）ASCII码 (6) 回车 （0DH）ASCII码 (7) 换行 （0AH）ASCII码 (8) 报警符 （07H）ASCII 码 二、选择题 1下列无符号数中最小的数是（A）。 A(01A5)H B(1,1011,0101)B C(2590)D D(3764)O 2下列有符号数中最大的数是（D）。 A1002H B1001 0011 0010 1100B C2570O D9614D 3在机器数（A）中，零的表示形式是唯一的。 A补码 B原码 C补码和反码 D原码和反码 48位二进制数补码的数值表示范围为（A）。 A. 128127 B127127 C. 一129128 D128128 5若下列字符码（ASCII）中有奇偶校验位，但没有数据错误， 采用偶校验的字符码是（D）。 A11001011 B11010110 C11000001 D11001001 6B9H可以看成（ABD ）。 A无符号数185 B带符号数71的补码 C十进制数99的组合BCD码 D带符号数57的原码 三、简答题 1简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。 答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，它本身具有运算能 力和控制功能，对系统的性能起决定性的影响。微处理器一般也称为 CPU；微计算机是由微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线组成 的裸机系统。微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备 和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系统。三者之间是有很 大不同的，微处理器是微型计算机的组成部分，而微型计算机又是微型 计算机系统的组成部分。 2什么叫总线？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结 构？ 答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线。 总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线 上，使系统扩展和升级变得高效、简单、易行。因此微型计算机系统中 普遍采用总线结构。 3微型计算机系统总线从功能上分为哪三类？它们各自的功能是 什么？ 答：微型计算机系统总线从功能上分为地址总线、数据总线和控制 总线三类。地址总线用于指出数据的来源或去向，单向；数据总线提供 了模块间数据传输的路径，双向；控制总线用来传送各种控制信号或状 态信息以便更好协调各功能部件的工作。 第2章 微处理器及其结构 一、填空题 18086/8088 CPU执行指令中所需操作数地址由 EU 计算出 16 位 偏移量部分送 BIU ，由 BIU 最后形成一个 20 位的内存单元物理地址。 28086/8088 CPU在总线周期的T1 时刻，用A19/S6A16/S3 输出 20 位地址信息的最高 4 位，而在其他时钟周期，则输出 状态 信息。 38086/8088 CPU复位后，从 0FFFF0H 单元开始读取指令字节， 一般这个单元在 ROM 区中，在其中设置一条 跳转 指令，使CPU对系 统进行初始化。 48086系统的存储体系结构中，1MB存储体分 2 个库，每个库的 容量都是512K字节，其中和数据总线D15D8相连的库全部由 奇地址 单 元组成，称为高位字节库，并用作为此库的选通信号。 58086/8088系统中，可以有 64K 个段起始地址，任意相邻的两个 段起始地址相距 16 个存储单元。 6用段基值及偏移量来指明内存单元地址的方式称为 逻辑地址 。 7通常8086/8088 CPU中当EU执行一条占用很多时钟周期的指令 时，或者在多处理器系统中在交换总线控制时会出现 空闲 状态。 88086 CPU使用 16 根地址线访问I/O端口，最多可访问 64K 个字 节端口，使用 20 根地址线访问存储单元，最多可访问 1M 个字节单 元。 9CPU取一条指令并执行该指令的时间称为 指令 周期，它通常包 含若干个 总线 周期，而后者又包含有若干个 时钟 周期。 10. 11. 12. 13. 二、单项选择题 1某微机最大可寻址的内存空间为16MB，其CPU的地址总线至少 应有（E）条。 A26 B28 C20 D22 E24 28086/8088 CPU的RESET引脚至少应维持（A）个时钟周期的正 脉冲宽度才能有效复位。 A4 B. 5 C2 D3 3当RESET信号进入高电平状态时，将使8086/8088 CPU的（D） 寄存器初始化为0FFFFH。 ASS BDS CES DCS 48086/8088 CPU 与慢速存储器或I/O 接口之间进行数据传输，为 了使传送速度匹配，有时需要在（C）状态之间插入若干等待周期 TW。 AT1 和T2 BT2 和T3 CT3 和T4 D随机 58086/8088 CPU中标志寄存器的主要作用是（ D ）。 A检查当前指令的错误 B纠正当前指令执行的结果与错误 C决定是否停机 D产生影响或控制某些后续指令所需的 标志 68086最小模式下的存储器读周期中地址锁存发生在总线周期的 （ A ）时刻。 AT1 BT2 CT3 DT4 7指令指针IP的作用是（ A ）。 A保存将要执行的下一条指令的地址 B保存CPU要访问的内 存单元地址 C保存运算器运算结果内容 D保存正在执行的一条指令 88086CPU有两种工作模式，最小模式的特点是（ A ）。 ACPU提供全部控制信号 B由编程进行模式设定 C不需要8282收发器 D需要总线控制器8288 三、简答题 18086/8088 CPU 分为哪两个部分？如何协调工作？ 答：EU是执行部件，主要的功能是执行指令和形成有效地址。BIU 是总线接口部件，与片外存储器及I/O接口电路传输数据，主要功能是 形成实际地址、预取指令和存取操作数。EU经过BIU进行片外操作数的 访问，BIU为EU提供将要执行的指令。EU与BIU可分别独立工作，当 EU不需BIU提供服务时，BIU可进行填充指令队列的操作。 28086/8088 CPU的地址总线有多少位？其寻址范围是多少？ 答：8086/8088 CPU的地址总线共20 位，最大可寻址1MB空间。 38086/8088 CPU使用的存储器为什么要分段？怎么分段？ 答：8086/8088为16位CPU，其内部的ALU、相关的地址寄存器 （如SP、IP以及BX、BP、SI、DI）等都是16位的，因而对存储器地址 的处理也只能是16位操作，即8086/8088的直接寻址能力在64KB范围 内。而实际上8086/8088有20条地址线，它的最大寻址空间为1MB。这 就产生了一个矛盾，即如何用16位的地址寄存器去表示一个20位的存储 器物理地址？ 实际使用的解决办法是：将1MB大小的存储空间分为若干“段”，每 段不超过64KB。这样，一个20位的物理地址就可以用“16位段基址：16 位偏移量”的形式（称为逻辑地址）来表示了，其中段地址存放在 8086/8088的段寄存器中。 48086/8088 CPU 中有几个通用寄存器？有几个变址寄存器？有 几个指针寄存器？通常哪几个寄存器亦可作为地址寄存器使用？ 答：8086/8088 CPU 中共有： 8个16位的通用寄存器AX、BX、CX、DX 、BP、SP、SI、DI； 2个变址寄存器SI、DI； 2个指针寄存器BP、SP； 其中BX、BP、SI、DI 亦可作地址寄存器。 5Intel 8086与8088有何区别？ 答：8086与8088的区别主要表现在以下几个方面： 第一、8086的指令队列可以容纳6个字节，每个总线周期在存储器 中取出2个字节指令代码填入队列。而8088只能容纳4个字节，且每个总 线周期只能取出1个字节指令代码。 第二、8086外部数据总线宽度为16位，8088外部数据总线宽度只有 8位。注意：8086和8088外部数据总线的宽度不同将导致扩展主存储器 及输入/输出接口时系统地址线和数据线连接方式的不同。 第三、其他不同的引脚定义：（1）AD15AD0，在8086中为地址/数 据复用，而在8088中AD15AD8 改为A15A8只作地址线用；（2）34、28 号引脚定义不同。 68086/8088CPU工作在最小模式时：当CPU访问存储器时，要利 用哪些信号？当CPU访问外设接口时，要利用哪些信号？ 答：8086/8088 CPU工作在最小模式时，若访问存储器，需用到以 下信号：、ALE、DEN、READY、AD0AD15、A19/S6 A16/S3。若访问外设，需用到以下信号：、ALE、DEN、 READY、AD0AD15。 7试指出下列运算后的各个状态标志，并说明进位标志和溢出标 志的区别： （1）1278H3469H 答：CF=0 AF=1 ZF=0 SF=0 OF=0 PF=1 （2）54E3H27A0H 答：CF=0 AF=0 ZF=0 SF=0 OF=0 PF=0 （3）3881H3597H 答：CF=0 AF=0 ZF=0 SF=0 OF=0 PF=1 （4）01E3H01E3H 答：CF=0 AF=0 ZF=1 SF=0 OF=0 PF=1 其中，进位标志CF 用于判别无符号数运算是否超出数的表示范 围，而溢出标志OF 用于判别带符号数运算是否超出数的表示范围。 奇偶标志PF 只能判断结果低8 位中“1”的个数为奇数还是偶数。 8什么是逻辑地址？什么是物理地址？它们之间有什么联系？各 用在何处？ 答：逻辑地址由两个16 位的部分即段基址和偏移量组成，一般在 程序中出现的地址都表示为逻辑地址形式；物理地址是一个20 位的地 址，它是唯一能代表存储空间每个字节单元的地址，一般只出现在地址 总线上。 由于8086/8088CPU 中的寄存器只有16 位长，所以程序不能直接存 放20 位的物理地址，而必须借助逻辑地址，即用两个16 位的寄存器来 表示物理地址。他们之间的关系是：物理地址段基址*16偏移量； 另外，一个物理地址可对应多个逻辑地址。 9设现行数据段位于存储器0B0000H0BFFFFH 单元，DS 段寄 存器内容为多少？ 答： DS 段寄存器内容为0B000H。 10给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是20C0H，（DS） =0C0E0H，求出该内存单元的物理地址。 答：物理地址：0C2EC0H。 118086/8088为什么采用地址/数据引线复用技术？ 答：考虑到芯片成本和体积，8086/8088采用40条引线的封装结构。 40条引线引出8086/8088的所有信号是不够用的，采用地址/数据线复用 引线方法可以解决这一矛盾，从逻辑角度，地址与数据信号不会同时出 现，二者可以分时复用同一组引线。 12怎样确定8086的最大或最小工作模式？ 答：引线的逻辑状态决定8086的工作模式，引线接高电平，8086被 设定为最小模式，引线接低电平，8086被设定为最大模式。 138086基本总线周期是如何组成的？ 答：基本总线周期由4个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为 T1、T2、T3、T4。 14在基于8086的微计算机系统中，存储器是如何组织的？存储器 是如何与处理器总线连接的？信号起什么作用？ 答：8086为16位微处理器，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，分别命名为偶存储体和奇存储 体；偶体的数据线连接D7D0，“体选”信号接地址线A0；奇体的数据线 连接D15D8，“体选”信号接信号；A0信号有效时允许访问偶体中的低 字节存储单元，信号有效时允许访问奇体中的高字节存储单元，实现 8086的低字节访问、高字节访问及字访问。 15有一个由20个字组成的数据区，其起始地址为 610AH:1CE7H。试写出该数据区首末单元的实际地址PA。 首单元地址：610A0H+1CE7H=62D87H 末单元地址：62D87H27H=62DAEH 16有两个16位的字31DAH、5E7FH，它们在8086系统存储器中的 地址为00130H和00135H，试画出它们的存储器示意图。 地址 内容 00130H 0DAH 00131H31H 00132H 00133H 00134H 00135H7F 00136H5E 17试说明8086CPU的控制引脚ALE的作用。 答：8086的低位地址线与数据线复用，为保证地址线维持足够的时 间，需使用ALE信号将低位地址线通过锁存器保存，以形成系统地址总 线。 第3章 8086/8088CPU指令系统 一、判断题 1MOV AX，BP的源操作数物理地址为16（DS）+ （BP）。 （） 2OUT DX，AL指令的输出是16位操作数。 （） 3不能用立即数给段寄存器赋值。 （） 4所有传送指令都不影响PSW寄存器的标志位。 （） 5堆栈指令的操作数均为字。 （） 6段内转移指令执行结果要改变IP，CS的值。 （） 二、单项选择题 1寄存器间接寻址方式中，操作数在（C）中。 A. 通用寄存器 B. I/O端口 C. 存储单元 D. 段寄存器 2（A）寻址方式的跨段前缀不可省略。 A. DS：BP B. DS：SI C. DS：DI D. SS：BP 3假设（SS）=2000H，（SP）=0012H，（AX）=1234H，执行 PUSH AX后，（SP）=（C）。 A. 0014H B. 0011H C. 0010H D. 000FH 4用BP作基址变址寻址时，操作数所在的段是当前（C）。 A. 数据段 B. 代码段 C. 堆栈段 D. 附加段 5已知（IP）=1000H，CF=0，则执行指令JNC Short label后， 下列各数中哪一个是可能的IP值？（B） （A）0FFFFH （B）0FFEH （C）10FEH （D）1100H 6执行下列指令后，（AX）=（A）。 MOV AX，1234H MOV CL，4 ROL AX，CL DEC AX MOV CX，4 MUL CX HLT A. 8D00H B. 9260H C. 8CA0H D. 0123H 7设（AL）= - 68，（BL）= 86，执行SUB AL，BL 指令后，正 确的结果是（C）。 A. CF =1 B. SF =1 C. OF =1 D. ZF =1 8已知（SI）0004H，（DS）8000H，（80004H）=02H, （80005H）=C3H。指令LEA AX，SI执行后（AX）（ C ）。 A. 0002H B. 0005H C. 0004H D. C302H 9条件转移指令JNE的条件是（ C ）。 A. CF0 B. CF1 C. ZF0 D. ZF1 10在8086中，（BX）0282H，且题中指令已在指令队列中，则 执行 INC BYTE PTR（BX）指令需要的总线周期为（ C ）。 A. 0 B. 1 C.2 D. 3 三、多项选择题 1下列指令中源操作数使用寄存器寻址方式的有（BF）。 A. MOV BX，BUFSI B. ADD SI+50，BX C. SUB AX， 2 D. CMP AX，DISPDI E. MUL VARBX F. PUSH CX 2将累加器AX的内容清零的正确指令是（BCD）。 A. CMP AX，AX B. SUB AX，AX C. AND AX，0 D. XOR AX，AX 3正确将字变量WORD VARR偏移地址送寄存器AX的指令是 （CD）。 A. MOV AX，WORD VARR B. LES AX，WORD VARR C. LEA AX，WORD VARR D. MOV AX，OFFSET WORD VARR 4调用CALL指令可有（ABDE）。 A. 段内直接 B. 段内间接 C. 短距离（SHORT） D. 段间直接 E. 段间间接 58086指令的操作数可能有（ABC）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 四、填空题 1与指令MOV BX，OFFSET BUF功能相同的指令是 LEA BX， BUF。 2假设（BX）= 0449H，（BP）= 0200H，（SI）= 0046H， （SS）= 2F00H，（2F246H）= 7230H则执行XCHG BX，BP+SI指 令后，（BX）= 7230H 。 3执行下列指令序列后，完成的功能是将（DX，AX）的值除以 16。 MOV CX，4 NEXT： SHR DX，1 RCR AX，1 LOOP NEXT 4已知（AL）0101 1101B，执行指令NEG AL后，再执行CBW 后， （AX） 0FFA3H 。 5在数据传送类指令中，只有 SAHF 和 POPF 两条指令会影响标 志位的值，其中指令 POPF 是唯一可以改变TF标志的指令。 6设有100个字节数据（补码），存放在数据段中EA2000H的存 储单元中。以下程序应该从该数据区中找出最小的一个数据，并存入 EA2100H单元中，请将下面程序补充完整。 MIN： MOV BX， 2000H MOV AL，BX MOV CX， 99 LOOP1：INC BX CMP AL，BX JLE LOOP2 MOV AL，BX LOOP2：DEC CX JNZ LOOP1 MOV 2100H，AL 7MOV AX，ES：BXSI中，源操作数的物理地址计算式 是： （ES）16（BX）（SI）。 五、综合题 1请指出以下各指令的源、目的操作数所使用的寻址方式。 （1）MOV SI，2100H （2）SBB DISPBX，7 （3）AND DI，AX （4）OR AX，609EH （5）MOV BXDI30H，CX （6）PUSH ES：BP （7）CALL DISP DI 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 2请指出下列各条指令的错误，并改正。 （1） MOV 100，23H （2） ADD AX，BXBP6 （3） PUSH DL （4） IN AX，3FH （5） OUT 3FFH，AL （6） POP AX （7） IMUL 4CH （8） SHL BX， （9） INT 300 （10） XCHG DX，0FFFH （11） MOV AH，BX （12） MOV BX，ES：AX （13） MOV AX，OFFSET SI （14） MOV CS，AX （15） MOV DS，ES （16） MOV DS，1000H 答：（1）不允许直接向段寄存器送立即数，可改为： MOV AX，1000H MOV DS，AX （2）该指令在语法上是对的，即可以把一个立即数送入一个存储 单元；但是如果考虑实际编译，则第一操作数前应加上BYTE PTR 或WORD PTR说明，否则汇编程序会因不能确定操作数长度而指示出 错。可改为：MOV BYTE PTR 100，23H （3）不能同时使用两个基址寄存器BX、BP进行间接寻址，可改 为： ADD AX，BXDI6 （4）堆栈操作应以字为单位进行，而DL是一个字节。 可改为：PUSH DX （5）在输入/输出指令中，8位端口地址应直接写在操作数处。可 改为： IN AX，3FH （6）端口地址3FFH已超出8位二进制表示范围，16位端口地址应 存于DX。可改为： MOV DX，3FFH OUT DX，AL （7）AX不能用于间接寻址，间接寻址只能用BX、BP、SI、DI四 个寄存器之一。可改为：POP BX （8）立即数不能做乘法指令的操作数，可改为： MOV BL，4CH IMUL BL （9）当逻辑移位的次数大于1时，应该用CL指示次数。可改为： MOV CL，5 SHL BX，CL （10）操作数300 255，已超出有效的中断类型码范围。 （11）XCHG指令不允许立即数做它的操作数。可改为： MOV CX，0FFFH XCHG DX，CX （12）源、目的字长不一致 （13）在8086寻址方式中，AX不能作为基址寄存器使用,而且 源、目的不能同时为存贮器寻址方式 （14）OFFSET只用于简单变量，应去掉 （15）CS不能作为目的寄存器 （16）段寄存器之间不能直接传送数据 3设若标志寄存器原值为0A11H，（SP）=0060H，（AL）=4。 下列几条指令执行后，标志寄存器、AX、SP的值分别是多少？ PUSHF LAHF XCHG AH，AL PUSH AX SAHF POPF 答：指令执行后标志寄存器的值为0411H，AX=0411H ， SP=005EH。 4假如在程序的括号中分别填入指令: (1) LOOP L20 (2) LOOPNE L20 (3) LOOPE L20 试说明在三种情况下, 当程序执行完后, AX、BX、CX、DX四个 寄存器的内容分别是什么? BEGIN: MOV AX,01 MOV BX,02 MOV DX,03 MOV CX,04 L20: INC AX ADD BX,AX SHR DX,1 ( ) 答案： （1）（AX）= 5 （BX）= 16 （CX）= 0 （DX）= 0 （2）（AX）= 3 （BX）= 7 （CX）= 2 （DX）= 0 （3）（AX）= 2 （BX）= 4 （CX）= 3 （DX）= 1 5在已学的指令中，可实现累加器清0的单条指令有哪些？比较 它们的功能。 答：（1）MOV AX，0 ；仅将累加器清0，不会影响任何标志 位 （2）SUB AX，AX ；累加器清0的同时影响所有状态标志，具 体地有：ZF、PF置1，CF、AF、SF、OF均清0 （3）AND AX，0 ；将累加器清0，ZF、PF置1，CF、OF、 SF清0 （4）XOR AX，AX ；将累加器清0，ZF、PF置1，CF、OF、 SF清0 6已知（DS）=2000H，有关的内存单元值为：(21000H)=00H， (21001H)=12H，(21200H)=00H，(21201H)=10H，(23200H)=20H， (23201H)=30H，(23400H)=40H，(23401H)=30H，(23600H)=60H， (23601H)=30H，符号COUNT的偏移地址为1200H。执行下列指令后， 寄存器AX、BX、SI的值分别是多少？ MOV BX，OFFSET COUNT MOV SI，BX MOV AX，COUNTSIBX 答：执行结果为（BX）=1200H，（SI）=1000H，（AX） =3040H。 7设若内存单元DATA在数据段中偏移量为24C0H处， 24C0H24C3H单元中依次存放着55H、66H、77H、88H。下列几条指 令执行后，寄存器AX、BX、CL、SI、DS的值分别是多少？ MOV AX，DATA LEA SI，DATA MOV CL，SI LDS BX，DATA 答：执行结果为（AX）=6655H，（BX）=6655H，（CL） =55H，（SI）=24C0H，（DS）=8877H。 8若（AX）=26D3H，（CX）=7908H，CF=1