微机原理与接口技术答案.pdf

1 微机原理与接口技术习题参考答案 第一章 p20 1 参考答案 冯 诺伊曼计算机的设计思想 EDVAC 方案 存储程序通用电子计算机方案 计算机分为计算器 控制器 存储器 输入和输出装置五个部分 计算机内采用二进制 将程序存储在计算机内 简称 程序存储 其中第三点是冯 诺依曼计算机设计的精华 所以人们又把冯 诺依曼原理叫做程序存储原理 即程序由指令组成并和数据一起存放在存 储器中 机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行 从而自动完成 程序描述的处理工作 冯 诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心 结构框图如下图所 示 2 参考答案 微处理器就是中央处理器 CPU 是计算机的核心 单独的 CPU 不能构成计算 机系统 微型计算机由微处理器 主存储器 I O 接口 注意 不是 I O 设备 组成 而微 型计算机系统除了包括微型计算机外 还有系统软件 即操作系统 应用软件 外存储器 和 I O 设备等 微型计算机系统结构如下图所示 3 答案略 见 p6 7 4 答案略 见图 2 或教材图 1 3 5 答案略 见 p12 13 6 参考答案 由于 8086 微处理器的地址总线的宽度为 20 位 所以它可寻址 220 1M 字节 的存储空间 而 PentiumII 微处理器的地址总线的宽度为 36 位 所以它可寻址 236 64G 字节 的存储空间 7 参考答案 PCI Peripheral Component Interconnect 外围设备互联 是 Intel 公司 1992 年发布 486 微处理器时推出的 32 64 位标准总线 数据传输速率位 132MB s 适用于 Pentium 2 微型计算机 PCI 总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用 PNP Plug and play 所谓即 插即用 是指当板卡插入系统时 系统会自动对板卡所需资源进行分配 如基地址 中断号 等 并自动寻找相应的驱动程序 的特性 PCI 总线允许任何微处理器通过桥接口连接到 PCI 总线上 USB Universal Serial Bus 通用串行总线 是 1994 年由 Compaq IBM Microsoft 等多家 公司联合提出的 USB 有两种规格 V1 1 和 V2 0 USB 1 1 传输速度为 12M 秒 而 USB 2 0 提高至 360 到 480M 秒 USB 2 0 是向下兼容 USB 1 1 这意味着将一个 USB 2 0 的设备插 到 USB 1 1 口中 只能按 USB 1 1 的速度运行 USB 连接方式十分灵活 支持热插拔 不 需要单独的供电系统 可以通过一条 4 线串行线缆访问 USB 设备 用于连接键盘 鼠标 投影仪 数码相机等 现在成为每一台计算机都必须配备的标准接口 8 参考答案 DB Define byte 定义一个字节类型的变量 并为该变量分配内存 DW Define word 定义一个字类型的变量 并为该变量分配内存 DD Define double word 定义一个双字类型的变量 并为该变量分配内存 9 参考答案 1 1101 01b 13 25d 或 13 25 2 111001 0011b 57 1875 3 101011 0101b 43 3125 4 111 0001b 7 0625 如何转换 例如 101011 0101b 1 25 1 23 1 2 1 1 2 2 1 2 4 32 8 2 1 0 25 0 0625 43 3125 10 参考答案 1 A3 3H 10 16 3 3 16 1 163 1875 2 129 CH 1 162 2 16 9 12 16 1 297 75 3 AC DCH 10 16 12 13 16 1 12 16 2 172 259375 4 FAB 3H 15 162 10 16 11 3 16 1 4011 1875 11 参考答案 1 23 10111B 27Q 17H 2 107 1101011B 153Q 6BH 3 1238 10011010110B 2326Q 4D6H 4 92 1011100B 134Q 5CH 12 参考答案 即把下面的数用 8 位补码表示 1 32 00100000B 2 12 11110100B 即求 12 的补码 3 100 01100100B 4 92 10100100B 即求 92 的补码 13 参考答案 压缩 BCD 码就是用 4 位二进制表示一个 0 9 之间的十进制数 非压缩的 BCD 码就是用 8 位二进制表示一个 0 9 之间的十进制数 8 位二进制的最高 4 位 可以位任何数 例如 0000 0 9 的 ASCII 码实际上就是 0 9 的非压缩 BCD 码的表示 十进制数 压缩 BCD 码 非压缩 BCD 码 102 0001 0000 0010 00000001 00000000 00000010 44 0100 0100 00000100 00000100 301 0011 0000 0001 00000011 00000000 00000001 1000 0001 0000 0000 0000 00000001 00000000 00000000 00000000 14 参考答案 如果二进制最高位为 0 则该数为正数 反之 如果最高位为 1 则该数为 负数 对其做求补运算就得到其相反数 1 10000000B 128 2 00110011B 51 3 10010010B 78 3 4 10001001B 119 15 参考答案 一个单精度浮点数占 4 个字节 双字 即 32 位二进制 其中符号位占 1 位 指数部分占 8 位 尾数部分占 23 位 十进制数表示成单精度浮点数的方法如下 填 充符号位 如果是正数填 0 如果是负数填 1 将数表示成二进制形式 并进行规格化 对于单精度浮点数 指数加上 127 7FH 对于 双精度浮点数 指数要加上 1023 3FFH 并填充指数位 填充尾数位 1 1 5 由于是正 数 所以符号位为 0 写成二进制并规格化得到 1 1 20 由于 2 的指数是 0 所以指数 部分以 0 127 01111111 填充 由 知 尾数为 1 所以尾数部分以 10000000000000000000000 1 后面跟 22 个 0 填充 综上 得到 1 5 的单精度浮点数表示 为 1 5 0 01111111 10000000000000000000000B 写成十六进制数为 1 5 3F C0 00 00H 2 10 625 C12A0000H 3 100 25 42C88000H 4 1200 0 C4960000H 16 参考答案 1 0 10000000 11000000000000000000000B 3 5 2 1 01111111 00000000000000000000000B 1 0 3 0 10000000 10010000000000000000000B 3 125 第二章 p55 p56 1 答案略 见 p22 24 2 答案略 见 p24 27 3 答案略 见 p33 4 参考答案 其他可以参照本章相关内容 CPU 又称微处理器 是计算机系统的核心 一般由逻辑运算单元 控制单元和一些寄 存器组成 这些寄存器用于 CPU 在处理数据过程中数据的暂时保存 它主要完成从存 储器中取指令 指令译码 算术逻辑运算 在处理器和存储器或 I O 接口之间传送数据 程序的流向控制等 存储器 是计算机系统的记忆部件 主要用来存储程序和数据 存储器一般分为内部存 储器和外部存储器两大类 内部存储器 内存 存放当前正在使用或经常使用的程序和 数据 CPU 可以直接访问 外存存放 海量 数据 相对来说不经常使用 CPU 使用 时要先调入内存 内部存储器又可以分为随机存取存储器 RAM 和只读存储器 ROM 计算机系统存储器的三层结构 按存储容量由低到高 或按存取速度由高到低 分为高 速缓冲存储器 CACHE 主存 辅存三层 堆栈 Stack 堆栈是在存储器中开辟一个区域 用来存放需要暂时保存的数据 当前 栈顶单元一般采用 SP 指向 栈底设在存储器的高地址区 堆栈地址由高到低增长 堆 栈的工作方式是 后进先出 用入栈指令 PUSH 和出栈指令 POP 可将数据压入堆栈或 从堆栈中弹出数据 栈顶指针 SP 的变化由 CPU 自动管理 入栈操作 SP 减小 出栈操 作 SP 增大 堆栈的操作以字为单位 机器语言 Machine Language 计算机唯一能接受和执行的语言 机器语言由二进制码 组成 每一串二进制码叫做一条指令 一条指令规定了计算机执行的一个动作 一台计 算机所能懂得的指令的全体 叫做这个计算机的指令系统 不同型号的计算机的指令系 统不同 使用机器语言编写程序是一种相当烦琐的工作 既难于记忆也难于操作 编写 4 出来的程序全是由 0 和 1 的数字组成 直观性差 难以阅读 不仅难学 难记 难检查 又缺乏通用性 给计算机的推广使用带来很大的障碍 汇编语言 Assembly Language 是一种符号语言 它和机器语言几乎一一对应 在书 写时使用字符串组成的助记符 Mnemonic 代替操作码 用地址符号 Symbol 或标号 Label 代替地址码 使用汇编语言编写的程序 机器不能直接识别 要由一种程序将 汇编语言翻译成机器语言 这种起翻译作用的程序叫汇编程序 如微软的宏汇编程序 MASM EXE 汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编 汇编语言比机器语 言易于读写 调试和修改 同时具有机器语言全部优点 但在编写复杂程序时 相对高 级语言代码量较大 而且汇编语言依赖于具体的处理器体系结构 不能通用 因此不能 直接在不同处理器体系结构之间移植 指令 Instruction 指令是能被计算机识别并执行的二进制代码 它规定了计算机能完 成的某一操作 一条指令通常由两个部分组成 操作码 操作数 操作码 指明该指令 要完成的操作的类型或性质 如取数 做加法或输出数据等 操作数 指明操作对象的 内容或所在的存储单元地址 地址码 操作数在大多数情况下是地址码 地址码可以 有 0 3 个 5 参考答案 题号 标志位 值 1 ZF 如果相等 ZF 1 反之 ZF 0 2 SF 如果为正 SF 0 反之 SF 1 3 OF 如果溢出 OF 1 反之 OF 0 4 PF 如果结果低 8 位 1 的个数为偶数 PF 1 反之 PF 0 5 CF 如果相减的第一个数小于第二个数 CF 1 反之 CF 0 6 IF 如果允许中断 IF 1 如果禁止中断 IF 0 6 答案略 见 p36 38 7 参考答案 设存储单元地址由左向右递增 每个字符以它的 ASCII 码形式存放存储单元 中 则字符串 What time is it 在内存中的存储状况如下 以十六进制表示 57 68 61 74 20 74 69 6D 65 20 69 73 20 69 74 3F 8 参考答案 a DW 1234H b DW A122H c DW B100H 在内存中的分布为 设存储单元地址由左向右递增 存储单元的阿内容以十六进制表示 34 12 22 A1 00 B1 9 参考答案 题号 段起始地址 段结束地址 a 1000H 10000H 1FFFFH b 1234H 12340H 2233FH c 2300H 23000H 32FFFH d E000H E0000H EFFFFH e AB00H AB000H BAFFFH 注意 段起始地址和段结束地址均为 20 位的物理地址 段起始的偏移量为 0000H 所以段起始地址为段基地址 16 偏移地址 5 由于每个段的最大容量为 64K 字节 段结束的偏移量为 FFFFH 所以段结束地址为段基 地址 16 偏移地址 段基地址 16 FFFFH 10 参考答案 a CS IP 1000H 2000H 下一条指令的存储器地址为 CS 16 IP 12000H b CS IP 2000H 1000H 下一条指令的存储器地址为 CS 16 IP 21000H c CS IP 1A00H B000H 下一条指令的存储器地址为 CS 16 IP 25000H d CS IP 3456H AB09H 下一条指令的存储器地址为 CS 16 IP 3F069 H 11 参考答案 a DS 1000H DI 2000H 存储单元地址为 DS 16 DI 12000H b SS 2300H BP 3200H 存储单元地址为 SS 16 BP 26200H c DS A000H BX 1000H 存储单元地址为 DS 16 BX A1000H d SS 2900H SP 3A00H 存储单元地址为 SS 16 SP 2CA00H 12 参考答案 堆栈段在存储器中的物理地址 即堆栈段的起始地址 为 SS 16 0000H 35000H 入栈 10 个字节后 SP 0800H 10 07F6H 再出栈 6 个字节 SP 07F6H 6 07FCH 13 参考答案 示意图如左图所示 如果要读取这两个字 则需要对存储 器进行三次操作 由于字 2A8CH 存放在偶地址开始的单元 所以只进行一 次存储器操作就可以读取该字 由于字 1EE5H 存放在奇地址开始的单元 所以需要进行 两次存储器操作才可以读取该字 14 参考答案 段 段起始地址 段结束地址 DS 10E40H 20E3FH ES 10F40H 20F3FH SS 21F00H 31EFFH CS 31FF0H 41FEFH 可见 DS 和 ES 有部分的重叠 重叠区域大小为 20E3FH 10F40H 1 FF00H 字节 ES 和 SS 之间有空隙 空隙的大小为 21F00H 20F3FH 1 0FC2H 字节 SS 和 CS 之间有空 隙 空隙的大小为 31FF0H 31EFFH 1 00F2H 字节 OF SF ZF CF 均为 0 17 参考答案 IF 标志位控制 INTR 引脚 6 20 答案略 见 p49 21 答案略 第三章 p121 p124 1 参考答案 题号 源操作数寻址方式 目的操作数寻址方式 1 立即寻址 寄存器寻址 2 立即寻址 寄存器寻址 3 寄存器间接寻址 寄存器寻址 4 寄存器寻址 寄存器相对寻址 5 寄存器寻址 寄存器相对寻址 6 立即寻址 基址变址寻址 7 基址变址寻址 寄存器寻址 8 寄存器寻址 相对基址变址寻址 9 直接寻址 寄存器寻址 10 寄存器寻址 寄存器寻址 对于 IN 指令 如果是长格式 源操作数的数字不是立即数 而是端口地址 所以源操作 数的寻址方式是直接寻址 如果是短格式 即端口地址存放在 DX 寄存器中 则源操作数的 寻址方式为寄存器间接寻址 如 IN AX DX 对于 OUT 指令 如果是长格式 目的操作数的数字不是立即数 而是端口地址 所以目的 操作数的寻址方式是直接寻址 如 OUT 20H AL 如果是短格式 即端口地址存放在 DX 寄 存器中 则目的操作数的寻址方式为寄存器间接寻址 如 OUT DX AX 2 参考答案 题号 源操作数寻址方式 源操作数有效 地址 源操作数 物理地址 指令执行后 AX 中的内容 1 立即寻址 0200H 2 直接寻址 0200H 10200H 2A10H 3 寄存器寻址 0200H 4 寄存器相对寻址 0203H 10203H 5946H 5 基址变址寻址 0202H 10202H 463CH 6 相对基址变址寻址 0204H 10204H 6B59H 注 10200H 10205H 单元存储状况如左图所示 3 参考答案 题号 源操作数寻址方式 源操作数有效地址 源操作数物理地址 1 直接寻址 0100H DS 16 EA 10100H 7 2 直接寻址 0030H DS 16 EA 10030H 3 寄存器间接寻址 0100H DS 16 EA 10100H 4 寄存器间接寻址 0100H ES 16 EA 20100H 5 寄存器间接寻址 00A0H DS 16 EA 100A0H 6 寄存器相对寻址 0110H DS 16 EA 10110H 7 寄存器间接寻址 0200H SS 16 EA 35200H 8 相对基址变址寻址 02D0H SS 16 EA 352D0H 9 相对基址变址寻址 0154H DS 16 EA 10154H 10 基址变址寻址 0224H SS 16 EA 35224H 4 答案略 5 参考答案 1 该数据段的存储状况如下表所示 A B C D E 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 24 10 43 4F 4D 50 55 54 45 52 34 12 FF 00 00 00 00 00 00 9A 45 00 12 注 表格的第一行为变量名称 第三行的每个小格子代表一个存储单元 第二行为存 储单元的偏移地址以十六进制表示 从中可以看出各变量在数据段中的偏移地址 A 的偏移 地址为 0000H B 的偏移地址为 0002H C 的偏移地址为 000AH D 的偏移地址为 000EH E 的偏移地址为 0013H 第三行为存储单元的具体内容 以十六进制表示 2 写出各条指令执行后的结果 指令 执行后的结果 MOV AL A AL 24H MOV DX C DX 1234H XCHG DL A DL 24H A 变量的第一个单元的内容变为 34H MOV BX OFFSET B BX 0002H MOV CX 3 BX CX 5550H LEA BX D BX 000EH LEA SI E SI 0013H LEA DI E DI 0013H 6 参考答案 题号 错误原因 1 两操作数的类型不一致 2 立即数不能做目的操作数 3 立即数不能直接传送给段寄存器 4 两操作数不能同时为存储器操作数 5 IP 寄存器的内容不能由用户更改 而由系统自动修改 6 正确 7 两基址寄存器不能放在一起使用 8 正确 9 两变址寄存器不能放在一起使用 10 不能取立即数的偏移地址 OFFSET 操作符使用不当 11 存储单元的偏移地址应为字类型 不能放到字节寄存器中 12 XCHG 指令的操作数不能为立即数 8 13 IN 指令从端口读取的数据只能放在累加器 AL 或 AX 中 14 OUT 指令的源操作数应为累加器 目的操作数应为端口地址 且如果端口地址 超过 0FFH 255 端口地址应放在 DX 寄存器中 7 程序片段如下 LEA BX TABLE MOV AL 57 MOV AH 0 MOV DL 10 DIV DL PUSH AX XLAT MOV CH AL POP AX MOV AL AH XLAT MOV CL AL MOV BX CX 8 解答 SP 的变化情况 指令执行后 SP 内容 PUSH AX SP SP 2 00FEH PUSH BX SP SP 2 00FCH POP BX SP SP 2 00FEH POP AX SP SP 2 0100H 9 已知 AX 1234H BX 3456H CX 5678H DX 789AH CF 1 则单独执行下列各条指 令后 各相关寄存器内容是什么 题号 指令执行后相关寄存器内容 1 AL 0ACH 2 BX 8ACFH 3 AX EB24H 4 BX 3455H 5 CX 0A988H 6 BL 57H 7 乘积为双字存放在 DX AX 中 DX 03B8H AX 0AD78H 8 商存放在 AL 中 余数存放在 AH 中 AL 26H AH 64H 10 参考程序片段如下 定义数据段 DATA SEGMENT ARRAY DB 60 65 72 76 77 66 79 NEW DB 7 DUP 0 SUM DB 0 AVERAGE DB 0 DATA ENDS 程序代码如下 9 MOV CX 7 MOV SUM 0 MOV SI 0 NEXT MOV AL ARRAY SI ADD SUM AL 总分存入 SUM 中 ADD AL 5 MOV NEW SI AL INC SI LOOP NEXT MOV AL SUM MOV AH 0 MOV CL 7 DIV CL MOV AVERAGE AL 平均分存入 AVERAGE 中 11 参考答案 题号 结果 CF 1 AH 04H 0 2 BL 36H 0 3 AX 0DAF7H 0 4 CX 0FFF4H 0 5 相关寄存器内容没有改变 0 6 相关寄存器内容没有改变 0 7 DX 0186H 0 8 AL 04H 0 9 BH 0F0H 0 10 AX 4A10H 0 11 BX 1E6CH 0 12 DX 4186H 0 12 参考答案 1 程序片段如下 LEA SI STRING LEA DI GET CHAR MOV CX 26 CLD REP MOVSB 2 程序片段如下 先定义一个附加段 用来存放 The computer EXTRA SEGMENT S2 DB The computer EXTRA ENDS LEA SI STRING LEA DI S2 MOV CX 12 10 CLD REPZ CMPSB JZ NEXT 若比较的两个字符串相同 则跳到 NEXT 执行 MOV AL 0 若比较的两个字符串不相同 SUB CL 12 NEG CL MOV BL CL 比较的次数存入 BL 中 RET NEXT MOV AL 1 MOV BL 12 RET 3 程序片段如下 LEA DI STRING 被查找的字符串 STRING 作为目的串 MOV AL 如果没有找到 直接退出 DEC DI 找到 用空格字符替换 EXIT RET 4 完整的程序如下 这里的 DATA 既作为数据段 又作为附加段 即数据段和附加段公用一个段 DATA SEGMENT STRING DB The Personal Computer 把字符串中大写字母传送到 CAPS 开始的单元中 LEA SI STRING LEA DI CAPS MOV CX COUNT CLD 11 AGAIN1 LODSB CMP AL 41H JB NEXT1 CMP AL 5AH JA NEXT1 STOSB NEXT1 LOOP AGAIN1 把字符串中其余字母传送到 CHART 开始的单元中 LEA SI STRING LEA DI CHART MOV CX COUNT CLD AGAIN2 LODSB CMP AL 41H JB NEXT CMP AL 5AH JBE NEXT2 NEXT STOSB NEXT2 LOOP AGAIN2 将 STRING 字符串清零 LEA DI STRING MOV AL 0 MOV CX COUNT CLD REP STOSB RET MAIN ENDP CODE ENDS END MAIN 13 完整的程序如下 CODE SEGMENT ASSUME CS CODE MAIN PROC FAR PUSH DS XOR AX AX PUSH AX XOR SI SI SI 中存放 DX 中 1 的个数 XOR DX DX MOV AX 1234H MOV CX 16 AGAIN ROR AX 1 JNC NEXT INC SI PUSH CX 12 DEC CL MOV BX 1 SHL BX CL OR DX BX POP CX NEXT LOOP AGAIN RET MAIN ENDP CODE ENDS END MAIN 程序的运行结果 AX 1234H DX 2C48H SI 0005H 结果正确 14 参考答案 指令 跳转类型 程序的转向 1 JMP PROG N 段内直接跳转 IP 0278H 2 JMP BX 段内间接跳转 IP BX 0300H 3 JMP BX 段内间接跳转 IP DS 16 BX 20300H 4800H 4 JMP FAR PROG F 段间直接跳转 IP 0ABCH CS 3400H 5 JMP DWORD PTR BX 段间间接跳转 IP 20300H 4800H CS 20302H 00FFH 如果是段内转移 跳转指令只改变 IP 寄存器的内容 前三条跳转指令是段内跳转 如果是 段间跳转 跳转指令同时改变 IP 和 CS 寄存器的内容 后两条跳转指令是段间跳转 15 参考答案 寄存器 LOOP NEXT LOOPE NEXT LOOPNE NEXT AX 2 3 4 5 2 2 3 BX 4 7 11 16 4 4 7 CX 3 2 1 0 3 3 2 DX 1 0 0 0 1 1 0 注意 三个循环指令 LOOP LOOPE 和 LOOPNE 终止循环的条件是不一样的 16 参考答案 中断向量表的作用 中断向量表用于存放 256 种中断的中断服务程序的入口地址 每种类型 中断的中断服务程序的入口地址占用 4 个字节 存储 CS 和 IP 总共需要 1024 个字节 即 1K 字节 中断向量表位于内存的最低 1K 字节 地址范围为 00000H 003FFH 类型 3 的中断的中断服务程序的入口地址存放在 0000CH 0000FH 这四个单元 17 参考答案 如下图所示 解释 由于中断类型号为 2 所以该类型中断 的中断服务程序入口地址占据内存最低 1K 字节 的 2 4 2 4 1 2 4 2 2 4 3 四个单元 前两个单元存放中断服务程序 IP 值 即 0016H 后两个单元存放中断服务程序的 CS 值 即 0485H 由于 CS 和 IP 值均为一个字 所以在存放中断 13 服务程序入口地址的 CS 和 IP 值时 低位字节存放在低地址区 高位字节存放在高地址区 18 参考答案 1 中断类型号为 16 2 该中断服务程序的起始地址是 CS IP D169H 240BH 解释 由于中断向量表中地址为0040H开始存放某类型中断的中断服务程序的入口地址 所以 0040H 除以 4 就可以得到该类型中断的中断类型号 n 即 n 16 中断服务程序的入 口地址的 CS 值存放在 0042H 单元里 IP 值存放在 0040H 单元里 19 参考答案 中断类型号 专用中断 响应中断的条件 0 被 0 除 当除数为 0 或商超过了寄存器所能表示的范围 就产生 了一个类型为 0 的中断 1 单步中断 由 Debug 单步调试 引起 当 TF 1 每条指令执行后 CPU 自动产生类型为 1 的 中断 2 NMI 不可屏蔽中断 用来处理紧急事件 如 电源掉电 CPU 必须予以响应 3 断点中断 由 Debug 设置断点 引起 用 debug 调试程序时 可用 g 命令设置断点 当 CPU 执行到断点时便产生类型为 3 的中断 同时显示当前各 寄存器和有关存储器的内容及下条要执行的指令 供用 户检查 4 溢出中断 如果当前运算的结果产生溢出 则 OF 1 下面紧跟溢出 中断指令 INTO 立刻产生一个类型为 4 的中断 20 参考答案 MOV CX N 4 个时钟周期 NEXT NOP N 3 个时钟周期 NOP N 3 个时钟周期 LOOP NEXT N 1 17 1 5 个时钟周期 由 f 5MHz t 0 2us 延时 5ms 需要25000 102 0 105 6 3 个时钟周期 所以 4 N 3 N 3 N 1 17 1 5 25000 解得 N 1087 第四章 p205 p206 1 参考答案 写出各变量在内存中的存储状况 A1 DW 23H 5678H A2 DB 3 DUP 0AH 0DH A3 DD 5 DUP 1234H 567890H A4 DB 4 DUP 3 DUP 1 2 ABC 变量 A1 占 4 个字节 在内存中的存储状况 以十六进制表示 从左到右地址依次增加 以下同 23 00 78 56 14 变量 A2 占 6 个字节 在内存中的存储状况 00 00 00 0A 0D 24 变量 A3 占 40 个字节 在内存中的存储状况 34 12 00 00 90 78 56 00 再重复 4 遍 变量 A4 占 60 个字节 在内存中的存储状况 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 带下画 线部分重复 4 遍 2 参考答案 写出各指令执行后的结果 指令 结果 MOV AX 00FFH AND 1122H 3344H AX 0066H 先加后与 MOV AL 15 GE 1111B AL 0FFH MOV AX 00FFH LE 255 6 5 AX 0FFFFH 先加后比较 AND AL 50 MOD 4 AL 02H OR AX 0F00FH AND 1234 OR 00FFH AX 0FFFFH 先与后或 再把计算的结果同 AX 进行或运算 最终结果保存在 AX 中 3 参考答案 L 6 L 的值实际就是 BUF 变量在内存中占有的字节数 4 参考答案 PLENGTH 22 PLENGTH 的值实际就是三个变量 PAR PNAME 和 COUNT 在内存中占有 的总的字节数 5 参考答案 AX 1 BX 20 CX 1 6 参考答案 AH 00H 7 1 利用中断调用产生 5 秒延时 data segment s db 5 second is gone 13 10 data ends code segment assume cs code ds data main proc far mov ax data mov ds ax mov ah 2ch int 21h 取得当前时间 ch 时 cl 分 dh 秒 dl 1 100 秒 mov bl dh continue mov ah 2ch int 21h sub dh bl cmp dh 5 15 jb continue 判断两次取得时间间隔是否为 5 秒钟 如果不是则继续读取时间 lea dx s 如果达到 5 秒 则显示一条信息 mov ah 9 int 21h mov ax 4c00h int 21h main endp code ends end main 2 利用中断调用 在屏幕上显示 1 9 之间的随机数 思路 利用 DOS 系统功能调用得到当前时间 其中的 dl 寄存器中存放的是 1 100 秒 可以 用来产生随机数 code segment assume cs code main proc far mov ah 2ch int 21h mov al dl 取得 1 100 秒 不同时间运行该程序时得到的这个数字也不一样 具有随机 性 mov ah 0 mov bl 9 除以 9 div bl 相除后的余数 ah 的范围为 0 8 inc ah 加 1 后得到 1 9 之间的数 add ah 30h 转换为 ASCII 码 mov dl ah mov ah 2 int 21h 在屏幕上显示该数 mov ax 4c00h int 21h main endp code ends end main 8 1 二进制到压缩 BCD 码的转换 把 AX 中的二进制数转换为压缩的 BCD 码 仍然存 放 AX 寄存器中 例如 如果 AX 中的二进制数为 0010 0110 1001 0100B 2694H 化成十进制数是 9876 其压缩的 BCD 码是 1001 1000 0111 0110 用十六进制表示是 9876H 即这种转换实际就是 把 2694H 转换为 9876H 考虑到 AX 中能够存放的最大的四位压缩 BCD 数为 9999H 所以 在转换之前需要判断 AX 中的二进制数不能超过 9999 即 270FH 16 第五章 p237 238 1 静态 RAM 和动态 RAM 的区别 静态 RAM SRAM 动态 RAM DRAM 集成度 低 高 容量 小 大 刷新 无 附加刷新电路 速度 快 较慢 应用场合 高速缓冲存储器 CACHE 内存条 2 ROM PROM EPROM EEPROM 在功能上各有何特点 答案略 见教材 p208 3 DRAM 的 CAS 和 RAS 输入的用途是什么 答 为了提高 DRAM 的集成度 减少引脚的数目 DRAM 的地址线分成行地址和列地址两 部分 在对存储器进行访问时 先由行地址选通信号 RAS 把行地址送入行地址锁存器 再 由列地址选通信号 CAS 把列地址送入列地址锁存器 并由读写信号控制数据的读出或写入 4 什么 CACHE 作用是什么 处于微处理机中的什么位置 答 CACHE 即高速缓冲存储器 通常由 SRAM 组成 其作用是 将经常访问的代码和数据 保存到由 SRAM 组成的高速缓冲存储器中 把不经常访问的数据保存到由 DRAM 组成的主 存中 这样使存储器系统的价格降低 同时又降低了接近零等待的性能 大大的提高了系统 的性能 CACHE 位于 CPU 和主存储器之间 7 用 1024 1 位的 RAM 芯片组成 16K 8 位的存储器 需要多少芯片 在地址线中有多少 位参与片内寻址 多少位合成片选信号 设地址总线为 16 位 答 需要 16 8 128 片 RAM 芯片 其中每 8 片为一组 总共有 16 组 地址线中有 10 位 参与片内寻址 由于有 16 组芯片 余下的 6 根地址线中至少需要 4 根合成片选信号 来选 中其中的一组芯片 8 现有一存储器芯片的容量为 512 4 位 若要用它组成 4KB 的存储器 需要多少这样的 芯片 每块芯片需要多少寻址线 整个存储系统最少需要多少寻址线 答 需要的芯片的数目为 16 片 每两片为一组 共有 8 组 每块芯片需要 9 根寻址线 由 于共有 8 组芯片 至少需要 3 根地址线合成片选信号用来选择 8 组芯片中的一组 整个存储 器系统至少需要 9 3 12 根地址线 9 利用 1024 8 位的 RAM 芯片组成 4K 8 位的存储器系统 用 A15 A12 地址线用线性选 择法产生片选信号 存储器地址的分配有什么问题 写出各芯片的地址分配 答 需要的芯片的数目 4 片 片内寻址需要的地址线的数目 由于每片 RAM 芯片内部有 1024 个存储单元 所以需要 10 根地址线用于选中其中某一个存储单元 占用地址总线的低 10 位 A9 A0 片间寻址需要的地址线的数目 由于需要 4 片存储器芯片 所以至少需要 2 根地址线进行 译码用于选择 4 片芯片中的一片 这样占用地址总线的 A11 和 A10 余下的地址总线用线 性选择法产生片选信号 这样 A15 A12 的电平的不同组合就产生了不同的地址空间 使得 存储器芯片的地址空间产生重叠 如果 A15 A12 的电平组合为 A15 1 其余的均为 0 则 4 片存储器芯片的地址范围分别为 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 8000H 17 1 0 0 0 0 0 1 1 83FFH 2 1 0 0 0 0 1 0 0 8400H 1 0 0 0 0 1 1 1 87FFH 3 1 0 0 0 1 0 0 0 8800H 1 0 0 0 1 0 1 1 8BFFH 4 1 0 0 0 1 1 0 0 8C00H 1 0 0 0 1 1 1 1 8FFFH 10 当从存储器偶地址单元读一个字节数据时 写出存储器的控制信号和它们的有效电平 8086 工作在最小模式 答案如下表所示 信号名称 有效电平 作用 MN MX 高电平 8086 工作在最小模式 M IO 高电平 8086 读写对象为存储器 而不是 I O 接口 BHE 高电平 从偶地址单元读写一个字节 A0 低电平 RD 低电平 读数据 11 当要将一个字写入到存储器奇地址开始的单元中 列出存储器的控制信号和他们的有效 电平 8086 工作在最小模式 答案如下表所示 分两次写入 第一次 信号名称 有效电平 作用 MN MX 高电平 8086 工作在最小模式 M IO 高电平 8086 读写对象为存储器 而不是 I O 接口 BHE 低电平 把这个字的低位字节写入奇地址单元 A0 高电平 WR 低电平 写数据 第二次 信号名称 有效电平 作用 MN MX 高电平 8086 工作在最小模式 M IO 高电平 8086 读写对象为存储器 而不是 I O 接口 BHE 高电平 把这个字的高位字节写入接下来的偶地址单元 A0 低电平 WR 低电平 写数据 12 设计一个 64K 8 的存储器系统 采用 74LS138 和 EPROM 2764 器件 使其寻址空间 范围为 40000H 4FFFFH 解题步骤如下 存储器芯片数目的确定 由于每片 2764 芯片为 8K 8 位 要组成 64K 8 的存储器系统 需要 8 片 2764 芯片 编号为 1 8 片内寻址地址线的选择 由于每片 2764 芯片为 8K 8 位 即有 8K 213 8K 个存储单元 所以需要 13 根地址线 A12 A0 分别接到芯片的 13 个地址引脚 来选通片内某个存储单 元 片间寻址地址线的分配 A15 A14 和 A13 分别连接到 74LS138 的 C B A 端 74LS138 的 8 个输出分别接到 8 片 2764 的 CS 端 输入 输出 选择的芯片号 18 A15 A14 A13 0 0 0 Y0 1 0 0 1 Y1 2 0 1 0 Y2 3 0 1 1 Y3 4 1 0 0 Y4 5 1 0 1 Y5 6 1 1 0 Y6 7 1 1 1 Y7 8 余下的地址线的连接 A19 A16 和 M IO 信号通过逻辑电路接到 74LS138 的三个控制端 G1 G2A 和 G2B 具体的逻辑电路的设计与题目给定的寻址空间范围有关 如果题目没有 给定寻址空间范围 逻辑电路由读者自行设计 根据寻址空间范围设计控制端的逻辑电路 把最低地址40000H表示成二进制形式为 0100 0000 0000 0000 0000 可知 20 位地址总线高 4 位 A19 A16 的电平组合为 A19 0 A18 1 A17 0 A16 0 加上 M IO 1 由此可以设计出 74LS138 的三个控制端 G1 G2A 和 G2B 的逻辑电路 M IO 信号可以同 G1 端直接相连 A18 反向后与 A19 通过二输入负逻辑与非门 即或门 接到 G2A 端 A17 和 A16 通过二输入负逻辑与非门 或门 连接到 G2B 端 其他控制信号的连接 数据总线 D7 D0 直接与存储器芯片的 8 根数据引脚相连接 RD 信号直接芯片的允许输出引脚相连 具体的电路图略 13 用 8K 8 的 EPROM 2764 8K 8 的 RAM 6264 和 74LS138 构成一个 16K 字 ROM 16K 字 RAM 的存储器子系统 8086 工作在最小模式 系统带有地址锁存器 8282 数据收 发器 8286 画出存储器系统与 CPU 的连接图 写出各芯片的地址分配 解题步骤如下 存储器芯片数目的确定 需要 EPROM 芯片 4 片 每两片组成一组 两片存储器芯片构成 一个字存储器 一片为奇地址存储体 另一片为偶地址存储体 共有 2 组 编号为 1 和 2 需要 RAM 芯片 4 片 每两片组成一组 两片存储器芯片构成一个字存储器 一片为奇地址 存储器 另一片为偶地址存储器 共有 2 组 编号为 3 和 4 片内寻址地址线的选择 由于每片 2764 芯片和 6364 芯片均为 8K 8 位 即有 8K 213 8K 个存储单元 所以需要 13 根地址线 A13 A1 分别接到芯片的 13 个地址引脚 来选通 片内某个存储单元 注意 A0 不参与片内寻址 用来作为奇偶存储体的选择信号 A0 与 BHE 信号相配合来读 写每一组中的奇偶存储体 片间寻址地址线的分配 A16 A15 和 A14 分别连接到 74LS138 的 C B A 端 74LS138 的 8 个输出中的 4 个输出端分别选择 4 组 包括 2 组 EPROM 芯片和 2 组 RAM 芯片 存储 器芯片中的一组 输入 输出 选择的芯片组号 A16 A15 A14 0 0 0 Y0 1 0 0 1 Y1 2 0 1 0 Y2 3 0 1 1 Y3 4 19 74LS138 的三个控制端 G1 G2A 和 G2B 的连接 地址信号 A19 A18 A17 和 M IO 通 过逻辑电路与三个控制端相连 可以由读者自行设计 如果选择 A19 1 A18 0 A17 0 M IO 信号可以同 G1 端直接相连 A19 反向后接到 G2A 端 A18 和 A17 通过二输入负逻辑 与非门 或门 连接到 G2B 端 二次译码 由于每一组存储器由两片存储器芯片组成 一片为奇地址存储体 另一片为偶 地址存储体 这两个存储体的选择需要A0和BHE信号 因此 74LS138的每个输出 Y0 Y3 还需要同这两个信号进行二次译码产生两个信号分别连到该组存储器的两个存储器芯片的 CS 端 例如 对于第 1 组存储器 Y0 与 A0 通过二输入或门连到 1 的偶地址存储器芯片的 CS 端 Y0 与 BHE 通过二输入或门连到 1 的奇地址存储器芯片的 CS 端 其他三组的二次 译码电路以此类推 各组芯片的地址范围 1 80000H 83FFFH 2 84000H 87FFFH 3 88000H 8BFFFH 4 8C000H 8FFFFH 每组的两个存储器芯片分别占用其中的奇地址和偶地址 14 上题中若从 74LS138 的 Y2 开始选择 ROM 和 RAM 芯片 写出各块芯片的地址分配 解答 若从 74LS138 的 Y2 开始选择 ROM 和 RAM 芯片 那么片间寻址 A16 A15 和 A14 组合如下表所示 输入 输出 选择的芯片组号 A16 A15 A14 0 1 0 Y2 1 0 1 1 Y3 2 1 0 0 Y4 3 1 0 1 Y5 4 则各组芯片的地址范围为 1 88000H 8BFFFH 2 8C000H 8FFFFH 3 90000H 93FFFH 4 94000H 97FFFH 第六章 p262 7 某微机系统中 有 8 块 I O 接口芯片 每个芯片占有 8 个端口地址 若起始地址为 9000H 8 块芯片的地址连续分布