微机原理与接口技术(第二版) 清华大学出版社

练习11.什么是汇编语言、汇编程序和机器语言？机器语言是一组机器指令，可以由计算机直接识别和执行，用二进制代码表示。汇编语言是一种面向它的编程语言。在汇编语言中，使用助记符代替操作码，使用地址符号或标签代替地址码。机器语言中使用符号而不是二进制代码将机器语言编程为汇编语言。用汇编语言编写的程序不能被机器直接识别。将汇编语言翻译成机器语言需要一个程序。在翻译中起作用的程序称为汇编程序。微型计算机系统的特点是什么？这些特征的根本原因是什么？答：微机的特点是：功能强、可靠性高、价格低、适应性强、系统设计灵活、周期短、见效快、体积小、重量轻、功耗低、维护方便。这些特点是由于在微型计算机中广泛使用高度集成的设备和部件，这些设备和部件是基于微加工技术的。3.微型计算机系统的功能部件是什么？试着解释“存储程序控制”的概念。答：微机系统的硬件主要由运算单元、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。“存储程序控制”的概念可以简单概括如下：(1)计算机(指硬件)应由五个基本部件组成：算术单元、存储器、控制器和输入/输出设备。(2)用二进制表示计算机内部的程序和数据。(3)预先将编程好的程序和原始数据存储在存储器中，然后启动计算机工作，这样计算机就可以自动、高速地从存储器中取出指令执行，无需人工干预，这是存储程序的基本含义。(4)五个组件围绕算术单元组织。请解释一下微机系统的工作过程。答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，即中央处理器自动从存储程序的第一存储单元中取出指令并逐级分析，根据指令中指定的操作类型和对象执行指令中指定的相关操作。如此反复，直到程序的所有指令都被执行，从而实现程序的基本功能。5.试着解释微处理器字长的含义。答：微型计算机的字长是指微处理器内可以同时并行处理二进制代码的位数。它决定了计算机内部寄存器、算术逻辑单元和数据总线的位数，反映了计算机的计算精度，并直接影响机器的硬件规模和成本。计算机的字长越大，性能越好。当以相同的精度执行操作时，字长较长的微处理器比字长较短的微处理器更快。6.微型计算机系统中使用了多少种总线结构？各自的特点是什么？答：微机主板常用总线包括系统总线、输入输出总线、ISA总线、IPCI总线、AGP总线、IEEE1394总线、USB总线等。7.将下列十进制数转换成二进制、八进制和十六进制数。 (4.75)10=(0100.11)2=(4.6)8=(4。C)16(2.25)10=(10.01)2=(2.2)8=(2.8)16 (1.875)10=(1.111)2=(1.7)8=(1。E)168.将下列二进制数转换成十进制数。 (1011.011)2=(11.375)10 (1101.01011)2=(13.58)10 (111.001)2=(7.2)109.将下列十进制数转换成8421BCD码。 2006=(0010 0000 0000 0110)BCD123.456=(0001 0010 0011.0100 0101 0110)BCD10.找出下列有符号十进制数的8位二进制补码。127补码=01111111(2) 1补码=11111111(3) -128补体=10000000(4) 1补充=0000000111.查找以下带符号十进制数的16位二进制补码。(1) 655填充=00000010001111(2) 1补体=111111111111111111111 -3212补体=111100110110100(4) 100补体=000000001100100练习21.8086中央处理器的内部组件是什么？每个部分的功能是什么？答：8086中央处理器内部由两个独立的功能部件组成，即执行部件和总线接口部件。执行单元负责所有指令的解释和执行，同时管理相关的寄存器。总线接口组件是中央处理器与内存和输入/输出设备之间的接口组件，负责所有引脚的操作。2.简述8086中央处理器的寄存器组织。答：8086中央处理器中有14个16位寄存器，根据用途可分为数据寄存器、段寄存器、地址指针和索引寄存器以及控制寄存器。数据寄存器包括累加器、基寄存器、计数器和数据寄存器。段寄存器用于存储每个段的逻辑段基值，并指示当前使用的4个逻辑段。地址指针和索引寄存器通常用于在主存储器地址段中存储偏移地址，并参与地址操作。控制寄存器包括指令寄存器和识别寄存器。3.试着描述8086中央处理器标志寄存器中每一位的含义和功能。答：标志寄存器是16位寄存器，但实际上8086只使用9位，其中6位是状态标志位，3位是控制标志位。状态标志位分别是CF、PF、AF、ZF、SF和OF。控制标志位包括DF、IF、TF。载波标志位。算术运算指令执行后，如果运算结果的最高位产生进位或借位，则CF=1，否则CF=0。奇偶校验标志位。反应计算中的1是偶数还是奇数？如果运算结果的低8位包含偶数个1，pf=1；否则PF=0。辅助进位标志。如果在执行算术运算指令后，从运算结果的低4位到高4位产生进位或借位，则af=1；否则自动对焦=0。ZF:零标志位。如果指令运算结果为0，ZF=1；否则，ZF=0。符号标志位。它与运算结果的最高位相同。溢出标志位。当补码运算溢出时，of=1；否则OF=0。方向标志位。用于字符串操作指令，指令字符串处理方向。如果：中断使能标志位。用于控制是否允许8086接收外部中断请求。单步标志位。它是为调试程序设置的陷阱控制位。4.8086中央处理器状态标志和控制标志有什么区别？这两种标识在程序中是如何使用的？8086的状态标志和控制标志分别是什么？答：状态标志位反映当前操作的状态条件和操作结果，可作为程序控制转移的依据。它们分别是CF、PF、AF、ZF、SF和OF。控制标志位用于控制中央处理器的操作，并由指令设置和复位。控制标志位包括DF、IF和TF。5.在加上1001 1100和1110 0101之后，识别寄存器中的CF、PF、AF、ZF、SF、of值是多少？答：CF=1，PF=1，AF=1，ZF=0，SF=1，OF=06.内存的物理地址和逻辑地址是什么？8086系统中如何从逻辑地址计算物理地址？答：逻辑地址是一种思维表征。由段地址和偏移地址共同表示的地址类型称为逻辑地址。物理地址是实际存在的唯一地址，指的是内存中每个单元的单元号。在8086系统中，物理地址=段地址10H+偏移地址7.段寄存器CS=1200H，指令指针寄存器IP=4000H，此时指令的物理地址是什么？指向该地址的CS指针和IP值是否唯一？答：此指令的物理地址=1200H10H 4000 H=16000H，并且指向此物理地址的CS值和IP值不是唯一的。8.在8086系统中，逻辑地址FFFF:0001，00A2:37F和B800:173F的物理地址分别是什么？回答：逻辑地址FFFF:000100A2:3TFB800:173F物理地址FFFF1H00D9FHB973FH9.在8086系统中，从物理地址388开始依次存储以下3个双字节数据651AH、D761H和007BH。物理地址388、389、38AH、38BH、38CH和38dh的6个单元中分别有哪些数据？答：(388小时)=1小时，(389小时)=65小时，(38小时)=61小时，(38小时)=DTH，(38小时)=7小时，(38小时)=00小时8086微处理器的工作模式是什么？各自的特点是什么？答：8086微处理器有最大和最小工作模式。在最小模式下，8086中央处理器直接产生所有总线控制信号(数据传输/接收、数据输入、数据输出、信息输出)和命令输出信号(数据输出、WR、INTA)，并提出逻辑信号HOLD、HLDA请求访问总线。在最大运行模式下，必须配置8288总线控制器，根据8086提供的状态信号S2、S1、S0输出读写控制命令，提供灵活多变的系统配置，实现最佳的系统性能。11.简要描述8086引脚信号中的输入/输出、输出/接收、研发、WR、ALE、DEN和BHE的功能。答：输出信号：当输出信号为高电平时，表示中央处理器和存储器之间的数据传输；低表示中央处理器和输入/输出设备之间的数据传输。控制数据传输方向的信号。当数据传输速率=1时，进行数据传输；当DT/R=0时，进行数据接收。中央处理器读取信号。当RD=0时，8086是内存端口或输入/输出端口的读操作。WR:中央处理器写信号。当WR=0时，8086是存储端口或输入/输出端口的写操作。地址锁存信号，在T1有效。数据选通信号。当DEN有效时，允许传输。BHE:数据总线使能信号，与A0结合使用，指示是否访问奇数地址字节。12.简要描述8086读总线周期、写总线周期和引脚上信号动态尖峰变化过程。8086的读周期定时和写周期定时有什么区别？答：在8086读取周期内，总线信号的变化如下：(1) M/:它在整个读取周期内保持有效，并且当执行存储器读取操作时，M/为高电平；当执行输入/输出端口读取操作时，M/为低电平。 A19/S6 A16/S3:在T1期间，输出中央处理器要读取的存储单元或输入/输出端口的地址高4位。状态信息S6-S3在T2-T4期间输出。/S7:在T1期间，输出BHE有效信号(低电平)，表示可以使用高8位数据总线上的信息。该信号通常用作奇数地址库的库选择信号(偶数地址库的库选择信号是最低地址位A0)。T2-T4期间产量高。 adl5 ad0:在T1期间，输出地址为15 A0的存储单元或输入/输出端口，由中央处理器读取。T2周期是高阻抗状态，T3-T4周期是当存储单元或输入/输出端口向数据总线发送数据时。CPU从adl5至ad0接收数据。ALE:在T1期间，数据锁存有效信号为正脉冲。系统中的地址锁存器利用该脉冲的下降沿来锁存A19/S6 A16/S3、ADl5AD0中的20位地址信息和。:在:T2期间，输出低电平被发送到选定的存储器或输入/输出接口。请注意，只有由地址信号选择的存储单元或输入/输出端口将被读信号读出(数据将被发送到数据总线ADl5 AD0)。DT/:在整个总线周期内保持低电平，表示该总线周期为读取周期，用于控制与数据总线收发器相连的系统中的数据传输方向。:在T2 T3期间输出有效低电平，表示数据有效。它用于门控与数据总线收发器相连的系统中的数据。总线写操作的时序类似于读操作的时序，除了： adl5 ad0:待输出数据在T2 T4期间发送，无高阻态。:从T2到T4，引脚输出有效的低电平，该信号被发送到所有存储器和输入/输出接口。注意，只有由地址信号选择的存储单元或输入/输出端口将被信号写入数据。(3) DT/:在整个总线周期内保持高电平，表示该总线周期是一个写周期，用于控制与数据总线收发器相连的系统中的数据传输方向。练习31.假设(DS)=2000H，(ES)=2100H，(SS)=1500H，(SI)=00A0H，(BX)=0100H，(BP)=0010H，数据变量VAL的偏移地址为0050H，请指出以下指令的原始操作数是什么寻址方法，其物理地址是什么？(1) MOV AX，0ABH (2) MOV AX，100H(3) MOV AX，VAL (4) MOV BX，SI(5)MOV阿尔，瓦尔BX(6)MOVCL，BX西(7)MOV瓦尔，BX(8)MOV英国石油公司，100回答：(1)直接地址，没有物理地址(2)直接寻址，物理地址=2000H10H 100H=20100H(3)直接寻址，物理地址=2000H10H 0050H=20050H(4)寄存器间接寻址，物理地址=2000H10H 00A0=200A0H(5)相对于寄存器寻址，物理地址=2000H10H (0050 0100H)=20150H(6)基址加可变地址，物理地址=2000H10H (0100H 00A0H)=201A0H(7)寄存器寻址，无物理地址(8)立即寻址，无物理地址2.假设(SS)=0FFA0H，(SP)=00B0H，首先执行两条分别将8057H和0F79H推送到堆栈上的PUSH指令，然后执行一条POP指令，并尝试绘制堆栈区域和SP内容变化的流程图。回答：当“8057H”被推入堆栈时，服务点自动从00B0H指向00B2H，“0F79H”被推入堆栈，服务点自动从00B2H指向00B4H；执行一个弹出指令，“0F79H”从堆栈中弹出，并且服务点从00B4H指向00B2H。素描。3.如下设置相关寄存器和存储单元的内容：(DS)=2000H，(BX)=0100H，(AX)=1200H，(SI)=0002H，(20100H)=12H，(20101H)=34H，(20102H)