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文档简介

1.8086CPU由哪几个部件构成?它们的主要功能各是什么?

8086CPU由指令执行部件EU和总线接口部件BIU两个部份组成。指令执行部件主要

功能是执行指令。总线接口部件的主要功能是完成访问存储器或I/O端口的操作:

形成访问存储器的物理地址;

访问存储器取得指令并暂存到指令队列中等待执行;

访问存储器或I/O端口以读取操作数参与EU运算,或存放运算结果。

2.什么是逻辑地址?什么是物理地址?它们各自如何表示?如何转换?

程序中使用的存储器地址称为逻辑地址,由16位"段基址"和16位"偏移地址"(段

内地址)组成。段基址表示一个段的起始地址的高16位。偏移地址表示段内的一个单元距

离段开始位置的距离。访问存储器的实际地址称为物理地址,用20位二进制表示。将两个

16位二进制表示的逻辑地址错位相加,可以得到20位的物理地址:

物理地址=段基址X16+偏移地址

在32位CPU的保护模式下,"逻辑地址”的表示产生了一些变化,请参考第8章的相关

内容。

3.什么是"堆栈"?它有什么用处?在使用上有什么特点?

堆栈是内存中的一块存储区,用来存放专用数据。例如,调用子程序时的入口参数、返

回地址等,这些数据都技照“先进后出”的规则进行存取。SS存放堆栈段的段基址,SP存

放当前堆栈栈顶的偏移地址。数据进出堆栈要使用专门的堆栈操作指令,SP的值在执行堆

栈操作指令时根据规则自动地进行修改。

4.设X=36H,Y=78H,进行X+Y和X-丫运算后FLAGS寄存器各状态标志位各是

什么?

X=36H=00110110B

X=36H=00110110B

Y=78H=01111000B(-

Y=78H=01111000B(+

仁10111110B

~1010111OB

CF=1,SF=1,OF=0,PF=1,ZF=0,

CF=O,SF=1,OF=1,PF=O,ZF=O,

5.按照传输方向和电气特性划分,CPU引脚信号有几种类型?各适用于什么场合?

CPU引脚传输的信号按照传输方向划分,有以下几种类型:

输出:信号从CPU向外部传送;

输入:信号从外部送入CPU;

双向:信号有时从外部送入CPU,有时从CPU向外部传送。

双向信号主要用于数据信号的传输;输出信号用于传输地址信号和一些控

制信号;输入信号主要用于传输外部的状态信号(例如READY)和请求(中断、

DMA)信号。

按照信号的电器特性划分,有以下几种类型:

一般信号:用来传输数据/地址信号时,高电平表示"1”,低电平表示"0";用来

表示正逻辑的控制/状态信号时,"1"表示有效,"0"表示信号无效;

用来表示负逻辑的控制/状态信号时,"0"表示有效,"1"表示信号

无效。

三态信号:除了高电平、低电平两种状态之外,CPU内部还可以通过一个大的电

阻阻断内外信号的传送,CPU内部的状态与外部相互隔离,也称为‘悬

浮态“。CPU放弃总线控制权,允许其他设备使用总线时,将相关信

号置为"悬浮态"。

8.分析8086CPU两个中断输入引脚的区别,以及各自的使用场合。

INTR用于输入可屏蔽中断请求信号,电平触发,高电平有效。中断允许标志IF=1时

才能响应INTR上的中断请求。

NMI用于输入不可屏蔽中断请求信号,上升沿触发,不受中断允许标志的限制。CPU

一旦测试到NMI请求有效,当前指令执行完后自动转去执行类型2的中断服务程序。

NMI引脚用于连接CPU外部的紧急中断请求,例如内存校验错,电源掉电报警等。INTR

引脚用于连接一般外部设备的中断请求。

9.什么是时钟周期、总线周期、指令周期?它们的时间长短取决于哪些因素?

时钟周期:CPU连接的系统主时钟CLK一个周期的时间。CLK信号频率越高,时钟

周期越短。

总线周期:CPU通过外部总线对存储器或I/O端口进行一次读/写操作的过程称为总线

周期。8086CPU总线周期一般由四个时钟周期组成,存储器/I0设备(接口)速度不能满足

CPU要求时,可以增加一个或多个时钟周期。

指令周期:CPU执行一条指令的时间(包括取指令和执行该指令所需的全部时间)称

为指令周期。指令周期的时间主要取决于主时钟的频率和指令的复杂程度,它也受到存储器

或I0设备接口工作速度的影响。

习题二

1.内存储器主要分为哪两类?它们的主要区别是什么?

内存储器分为随机存取存储器RAM(RadomAccessMemory)和只读存储器ROM(Read

OnlyMemory)两类。

RAM中信息可以按地址读出,也可以按地址写入。RAM具有易失性,掉电后原来存储

的信息全部丢失,不能恢复。

ROM中的信息可以按地址读出,但是在普通状态下不能写入,它的内容一般不能被改

变。ROM具有“非易失性",电源关闭后,其中的信息仍然保持。

2.说明SRAM、DRAM、MROM、PROM和EPROM的特点和用途。

SRAM:静态RAM,读写速度快,但是集成度低,容量小,主要用作Cache或小系统

的内存储器。

DRAM:动态RAM,读写速度慢于静态RAM,但是它的集成度高,单片容量大,现代

微型计算机的"主存"均由DRAM构成。

MROM:掩膜ROM,由芯片制作商在生产、制作时写入其中数据,成本低,适合于批

量较大、程序和数据已经成熟、不需要修改的场合。

PROM:可编程ROM,允许用户自行写入芯片内容。芯片出厂时,所有位均处于全"0"

或全"1"状态,数据写入后不能恢复。因此,PROM只能写入一次。

EPROM:可擦除可编程只读存储器,可根据用户的需求,多次写入和擦除,重复使用。

用于系统开发,需要反复修改的场合。

3.已知一个SRAM芯片的容量为8Kx8b,该芯片有一个片选信号引脚和一个读/写控

制引脚,问该芯片至少有多少个引脚?地址线多少条?数据线多少条?

根据存储芯片地址线数量计算公式,k=Iog2(1024*8)=Iog2(213)=13,即总计有13

根地址线。另有8根数据线、2根电源线。所以该芯片至少有25(=13+8+1+1+2)根引脚。

4.巳知一个DRAM芯片外部引脚信号中有4根数据线,7根地址线,计算它的容量。

根据存储容量计算公式S=2kxI,可得该芯片的存储容量为:2'4*4=16Kx4bit(位),

也可表示为64Kb=8KB(字节)。

5.32Mx8b的DRAM芯片,其外部数据线和地址线为多少条?

根据存储芯片地址线数量计算公式,k=Iog2(1024*1024*32)=Iog2(225)=25,即需

要25根地址线。但是,由于DRAM芯片的地址采用分时输入的方法,所以实际需要的地址

线只有理论值的一半,此处为13根。数据线8根。

6.DRAM为什么需要定时刷新?

DRAM靠MOS管极间电容存储电荷的有无决定所存信息是。还是1,由于漏电流的存

在,它存储的信息不能长时间保存,需要定时重新写入,称为“刷新"。

7.74LS138译码器的接线如图2.28所示,写出丫°、而、汇、安所决定的内存地址范

围。

从图看出,该存储系统的片内地址线有13根(A12-A0),是一个由8KB存储芯片组成

的存储系统,A17地址线不确定。它的地址分布为:

74SI38

00?0,CBA?,????,????,????

其中,CBA作为译码输入,与输出选择有关;

"?"表示可以为"0",也可以为"1"。

于是:

%对应的内存地址范围是:

00000H—01FFFH;或20000H—21FFFHO图2-28译码

%对应的内存地址范围是:

04000H—05FFFH;或24000H—25FFFHO

%对应的内存地址范围是:

08000H—09FFFH;或28000H—29FFFHO

%对应的内存地址范围是:

0C000H—0DFFFH;或2C000H—2DFFFHo

8.

9.下列容量的ROM芯片除电源和地线,还有多少个输入引脚和输出引脚?写出信号名

称。

(1)64x4(2)512x8(3)128Kx8(4)16Kx8(5)1Mx16

根据存储容量计算公式可得以上各芯片的地址、数据引脚分别为:

64x4:地址线k=Iog2(64)=Iog2()=6根,数据线=4根;

512X8:地址线k=Iog2(512)=Iog2(2。)=9根,数据线=8根;

128kx8:地址线k=Iog2(128*1024)=Iog2(2”)=17根,数据线=8根;

16kx8:地址线k=Iog2(16*1024)=Iog2(2“)=14根,数据线=8根;

1Mx16:地址线k=Iog2(1024*1024)=Iog2(220)=20根,数据线=16根。

此外,所有ROM芯片都需要一根片选信号引脚;

对于PROM,EPROM通常还需要"输出允许"和"编程脉冲”输入引脚。

EEPROM芯片除了有"片选"、"输出允许"和"写允许”外,通常还有表示“写入完

成"的状态信号引脚。

10.已知RAM芯片的容量为

(1)16Kx8(2)32Kx8(3)64Kx8(4)2K、8

如果RAM的起始地址为3400H、则各RAM对应的末地址为多少?

存储器的末地址=首地址+芯片内字节数(容量)-1

上述各芯片对应RAM的末地址为:

16Kx8:末地址是3400H+4000H-1=73FFH

32Kx8:末地址是3400H+8000H-1=B3FFH

64Kx8:末地址是3400H+10000H-1=133FFH

2Kx8:末地址是3400H+800H-1=3BFFH

11.如果存储器起始地址为1800H,末地址为1FFFH,求该存储器的容量。

该存储器的容量为:

(1FFFH-1800H+1)x8=800Hx8,该存储器有2048、8个位,也可以写作2KB。

12.有一个存储体,其地址线15条,数据线8条,则

1)该存储体能够存储多少个汉字?

2)如果该存储体由2Kx4位的芯片组成,需要多少片?

3)采用什么方法扩展?分析各位地址线的使用。

该存储体容量为215X8=32KB,存储一个汉字需要二个字节,因此,它能够存储16384

(16K)个汉字。

需要2K*4位的芯片32片,[(32Kx8)/(2Kx4)=32]。

可采用字位全扩展方法,由2片4位的芯片组成1组8位的存储单元,16组扩展成32K

的8位存储体。芯片直接使用的地址线(片内地址)11根(A0-A10),另外需要4根高位地

址,连接到4-16译码器输入端,产生16个译码信号用作16个芯片组的片选信号。剩余的

地址线用来确定该存储体的首地址。

13.

14.利用全地址译码将6264芯片接到8088系统总线上,地址范围为30000H~31FFFH,

画出逻辑图。

全地址译码可以保证存储器芯片上的每一个单元在整个内存空间中具有唯一的、独占的

一个地址。参考教材相关内容,6264芯片有13根地址线,剩余的高位7根地址线通过译码

组合确定该芯片的起始地址(30000HX

8088有纯BUS

由30000H地址得出对应的地址线状态为:

00110000000000000000

可以看出Ai3~Ai9地址线为00”000,所以译码组

合应逻辑为:

CSi_A13.Ai4.A15.A.A.Ais.A19

—16**17

=(Ai3.A14.A15.A18,A19)(A16-A17)

=A13+A14+A15+A18+A19+A16-A17

具体逻辑如右图所示。

15.若用2164芯片构成容量为128KB的存储器,需全地址译码连接图

多少片2164?至少需多少根地址线?其中多少

根用于片内寻址?多少根用于片选译码?

2164A是容量为64Kx1位的动态随机存储器芯片,核128KB的存储器需要2164A

芯片16片[128Kx8/(64Kx1)=16]。

由于地址空间为128K,需要的地址线总数为17根(2=128K)0其中,片内地址线16

根(2,6=64K),片选地址线1根(17-16=1,1每8个2164芯片构成一组,进行位扩展,

得到64KB存储器。两个这样的"组"进行地址扩展,构成128KB的存储器。

16.某8088系统用2764ROM芯片和6264SRAM芯片构成16KB的内存。其中,RAM

的地址范围为FC000H-FDFFFH,ROM的地址范围为FE000H-FFFFFH。试利用

74LS138译码,画出存储器与CPU的连接图,并标出总线信号名称。

2764和6264均为8KB的存储芯片,需要13根地址线(Ao-Ai2)用于片内寻址。8088

系统的其他地址线(A13~A19)用于产生片选信号。

FC000H的地址线状态为:11111100000000000000

FE000H的地址线状态为:11111110000000000000

将Ai3~Al5用作译码输入,其他地址(A16~A19=1111)用作译码控制,可以得到如下译

码控制电路,连接如下图所示。

M

a

a

2

M

N

m

a

M

M

M

ILIU

B

b

cbc

17.存储周期指的是(A\

A.存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔B.存储器的读出周期

C.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔D.存储器的写入周期

存储周期是指连续两次访问存储器之间所需的最小时间。存取时间是CPU访问一次存

储器(写入和读出)所需的时间。存储周期等于存取时间加上存储器的恢复时间。

所以应选择A.

18.某一EPROM芯片,其容量为32Kx8,除电源和地线外,最小的输入引脚和输出引

脚分别为(C\

A.15和8;B.32和8;C.17和8;D.18和10;

容量为32Kx8的EPROM芯片,其数据线为8根,地址线为15根,片选线1根,读

写控制线1根。其中地址线、片选线、读写控制线均为EPROM的输入信号,共17根。数

据线在正常工作状态下用于EPROM输出,计8根。

所以应选择G

习题三

1.如果用24b储存一个无符号数,这个数的范围是什么?如果储存的是一个补码表示

的有符号数,那么这个数的范围又是什么?

答:如果用24b储存一个无符号数,这个数的范围应为:0~224.1

如果用24b储存一个补码表示的有符号数,这个数的范围应为:-223~+223-1

2.用符号"〉"把下面的数按从大到小的顺序“连接”起来

[X1]»=10110111[X2]»=10110111[X3]反=10110111[X4]»=10110110[X5]无符号政

=10110111

解:X1=-01001001B,X2=-0110111B,X3=-01001000B,X4=-01001010B,X5=+1011

0111B

因此:X5>X2>X3>X1>X4

3.用8位补码完成下列运算,用二进制“真值”的格式给出运算结果,并指出运算后

CF、OF、ZF、SF、PF标志位的状态。

(1)127+126(2)126-127(3)-100-120(4)-100-(-120)

解:(1)127+126

[127]补=01111111,[126]补=01111110,

[127+126]#=11111101,[127+126]=-00000011(溢出)

COZSP=01010

(2)126-127

[126]^=01111110r[-127]»=10000001,

[126-127]补=11111111,[126-127]=-0000001

COZSP=10011

(3)-100-120

[-100]^=10011100,[-120]4=10001000,

[-100-120]4=00100100,[-100-120]=+00100100(溢出)

COZSP=01001

(4)-100-(-120)

[-100]lb=10011100,[-120]4=10001000,[[-120]补]求补=01111000,

[-100-(-120)]补=00010100,[-100-(-120)]=+00010100

COZSP=00001

4.把二进制代码1001011101011000分别〃看作〃是:

(1)二进制无符号数(2)二进制补码(3)压缩BCD码(4)非压缩BCD码

哪一种情况下它代表的〃值〃最大?

答:看作二进制无符号数时,它代表的“值〃最大。

分析:看作二进制补码时,它代表一个负数,而其它的情况下,它均为正数。因此,看作二

进制补码时,它代表的值最小。

把这组代码用十六进制数字形式写出:9758

对于无符号数,它的值等于十六进制的9758H;

对于压缩BCD码,它的值等于十进制的9758,显然小于9758H;

对于非压缩BCD码,它的值等于十进制的78,显然更小于9758H;

因此,看作二进制无符号数时,它代表的“值“最大。

5.某数据段内有如下数据定义:

Xdb30,30H,'ABC1,2-3,?,1100101OB

dwOFFH,-2,"CD"

dd20dup(15,3dup(?),0)

Zdb3dup(?)

WdwZ-X

假设变量X的偏移地址为20H

(1)写出变量X各数据在内存中的具体位置和相关内存单元的值。

(2)写出变量Y,Z的偏移地址。

(3)写出变量W的值0020H1EHX

答:(1)变量X各数据在内存中的具体位置和相关内存单元30H

41H

的值如右图。

42H

变量丫的偏移地址为002EH;43H

变量Z的偏移地址为002EH+4x5x20=01BEHOFFH

OOH

变量W的值等于变量Z和X偏移地址之差

0CAH

01BEH-0020H=019EH

它等于变量X、丫所占用内存单元的字节数。OFFH

OOH

6.OFEH

7.OFFH

8.现有(DS)=2000H,(BX)=0100H,(SI)=0002H,(201OOH)44H

43H

=12Hz(20101H)=34H,(20102H)=56H,(20103H)=78H,

002EHY

(21200H)=2AHf(21201H)=4CH,(21202H)=0B7H,

(21203H)=65H,说明下列指令执行后AX寄存器的内容。

(1)MOVAX,1200H

(2)MOVAX,BX

(3)MOVAX,[1200H]

(4)MOVAX,[BX]

(5)MOVAX,1100H[BX]

(6)MOVAX,[BX][SI]

(7)MOVAX,1100H[BX][SI]

答:(1)指令MOVAX,1200H执行后,(AX)=1200H(立即数操作数)。

(2)指令MOVAX,BX执行后,(AX)=0100H(寄存器操作数)。

(3)指令MOVAX,[1200H]执行后,(AX)=4C2AH(直接地址,EA=1200H)

(4)指令MOVAX,[BX]执行后,(AX)=3412H(寄存器间接寻址,EA=0100H

(5)指令MOVAX,1100H[BX]执行后,(AX)=4C2AH(相对地址,EA=1200H

(6)指令MOVAX,[BX][SI]执行后,(AX)=7856H(基址变址寻址,EA=0102H

(7)指令MOVAX,1100H[BX][SI]执行后,(AX)=65B7H

(相对基址变址寻址,EA=1202H)

9.下面两条指令的功能有什么区别?

MOVAX,BX

MOVAX,[BX]

答:指令"MOVAX,BX”把BX寄存器的内容装入到AX中。

指令"MOVAX,[BX]"把内存储器一个字的内容装入AX寄存器。该字的段基址

在DS中,偏移地址在BX中。

10.

11.

12.

13.编写循环结构程序,进行下列计算,结果存入RESULT内存单元

(1)1+2+3+4+5+6+„+100

(2)1+3+5+7+9+11+,,+99

(3)2+4+6+8+10+„+100

(4)1+4+7+10+13+,,+100

(5)11+22+33+44+„+99

解:

(1)CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE

RESULTDW?

START:

XORAX,AX

MOVCX,100

AGAIN:ADDAX,CX

LOOPAGAIN

MOVRESULT,AX

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

(2)CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE

RESULTDW?

START:

XORAX,AX

MOVCX,50

MOVBX,1

AGAIN:ADDAX,BX

ADDBX,2

LOOPAGAIN

MOVRESULT,AX

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

(3)CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE

RESULTDW?

START:

XORAX,AX

MOVCX,50

MOVBX,2

AGAIN:ADDAX,BX

ADDBX,2

LOOPAGAIN

MOVRESULT,AX

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

(4)CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE

RESULTDW?

START:

XORAX,AX

MOVCX,34

MOVBX,1

AGAIN:ADDAX,BX

ADDBX,3

LOOPAGAIN

MOVRESULT,AX

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE

RESULTDW?

START:

XORAX,AX

MOVCX,9

MOVBX,11

AGAIN:ADDAX,BX

ADDBX,11

LOOPAGAIN

MOVRESULT,AX

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

14.

15.

16.

17.编写程序,从键盘上输入20个十进制数字,求这些数字的和,向显示器输出。

INCLUDEYLIB.H

DATASEGEMNT

MESS1DBODH,OAH,,Input20decimaldigitsplease:$?

MESS2DBODH,OAH,,Theirsumis:$?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE,DS:DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEADX,MESS1

MOVAH,09H

INT21H;输出提示信息

XORBX,BX;BX用作累加器,清零

MOVCX,20;循环计数器置初值

AGAIN:

MOVAH,01H

INT21H;输入一个数字(在AL中)

ANDAL,OFH;转换成二进制数

ADDBL,AL;累加

ADCBH,0

LOOPAGAIN

LEADX,MESS2

MOVAX,BX

CALLWRITEDEC;输出20个数字的和

CALLCRLF

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

18.阅读以下程序,指出它的功能。

MOVCL,04

SHLDX,CL

MOVBL,AH

SHLAX,CL

SHRBL,CL

ORDL,BL

答:把32位二进制代码(DX,AX)联合左移4位。

19.已知(DX)=0B9H,(CL)=3,(CF)=1,确定下列指令单独执行以后DX寄存器的

值。

(1)SHRDX,1

(2)SARDX,CL

(3)RORDX,CL

(4)ROLDX,CL

(5)SALDH,1

(6)RCLDX,CL

答:

(1)指令“SHRDX,1”执行之后,(DX)=005CH

(2)指令"SARDX,CL”执行之后,(DX)=0017H

(3)指令“RORDX,CL〃执行之后,(DX)=2017H

(4)指令“ROLDX,CL”执行之后,(DX)=05C8H

(5)指令"SALDH,1”执行之后,(DX)=00B9H

(6)指令"RCLDX,CL”执行之后,(DX)=05CCH

20.写程序,从键盘上输入一个0-65535之间的十进制无符号数,然后用二进制格式输

出这个值。例如,键盘输入“35〃,显示器输出“000000000010001

答:INCLUDEYLIB.H

DATASEGEMNT

MESS1DBODH,OAH,,Inputaunsigneddecimalintegernumberplease:$?

MESS2DBODH,OAH,,Thenumberinbinaryis:$?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE,DS:DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEADX,MESS1

CALLREADDEC;输入一个无符号整数

MOVBX,AX;转存入BX

LEADX,MESS2

MOVAH,09H

INT21H;输出提示信息

MOVCX,16;循环计数器置初值

AGAIN:SHLBX,1;向左外移一位,进入CF

MOVDL,30H

ADCDL,0;形成一位二进制数字的ASCII代码

MOVAH,2

INT21H;输出一个二进制数字

LOOPAGAIN;循环16次

CALLCRLF

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

21.无符号数变量X用DD定义,编写程序,用十六进制格式输出变量X的值。

答:

DATASEGEMNT

XDD36895471;一个32B长整数

MESSDB0DH,0AH,,TheXinhexdecimalis:$?

HEXTABDB,0123456789ABCDEF?

DATAENDS

CODESEGMENTUSE16

ASSUMECS:CODE,DS:DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEADX,MESS

MOVAH,09H

INT21H输出前导信息

MOVSI,wordptrX+2将X高16位存入SI

MOVCX,4循环计数器置初值

LEABX,HEXTAB换码表首地址装入BX

AGAIN1:ROLSI,4;把最高4位移到最低4位上

MOVAX,SI低8位转入AL

ANDAX,000FH清除高4位

XLAT;转换成十六进制数字的ASCII代码

MOVDL,AL

MOVAH,2

INT21H;输出一个十六进制数字

LOOPAGAIN1循环8次

MOVSI,wordptrX低16位存入SI

MOVCX,4循环计数器置初值

AGAIN2:ROLSI,4;把最高4位移到最低4位上

MOVAX,SI低8位转入AL

ANDAX,000FH清除高4位

XLAT;转换成十六进制数字的ASCII代码

MOVDL,AL

MOVAH,2

INT21H;输出一个十六进制数字

LOOPAGAIN2循环8次

MOVAX,4C00H

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

22.编写指令序列,把AX中的16b二进制分为4组,每组4b,分别置入AL,BL,CL

DL中。

答:MOVDX,AX最低4位直接进入DX

MOVCX,4

ROLAX,CL;最高4位移入最低4位

PUSHAX压入堆栈保存(准备送入AL)

ROLAX,CL;次高4位移入最低4位

MOVBX,AX送入BL

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