微型計算機(jī)原理 (第三章課后答案)

1、. 微型計算機(jī)原理第三章80x86微處理器1簡述80868088cpu中biu和eu的作用，并說明其并行工作過程。答：(1)biu的作用：計算20位的物理地址，并負(fù)責(zé)完成cpu與存儲器或i/o端口之間的數(shù)據(jù)傳送。(2)eu的作用：執(zhí)行指令，并為biu提供所需的有效地址。(3)并行工作過程：當(dāng)eu從指令隊(duì)列中取出指令執(zhí)行時，biu將從內(nèi)存中取出指令補(bǔ)充到指令隊(duì)列中。這樣就實(shí)現(xiàn)了取指和執(zhí)行指令的并行工作。280868088cpu內(nèi)部有哪些寄存器?其主要作用是什么?答：80868088cpu內(nèi)部共有14個寄存器，可分為4類：數(shù)據(jù)寄存器4個，地址寄存器4個，段寄存器4個和控制寄存器2個。其主要作用是：

2、(1)數(shù)據(jù)寄存器：一般用來存放數(shù)據(jù)，但它們各自都有自己的特定用途。ax(accumulator)稱為累加器。用該寄存器存放運(yùn)算結(jié)果可使指令簡化，提高指令的執(zhí)行速度。此外，所有的io指令都使用該寄存器與外設(shè)端口交換信息。bx(base)稱為基址寄存器。用來存放操作數(shù)在內(nèi)存中數(shù)據(jù)段內(nèi)的偏移地址，cx(counter)稱為計數(shù)器。在設(shè)計循環(huán)程序時使用該寄存器存放循環(huán)次數(shù)，可使程序指令簡化，有利于提高程序的運(yùn)行速度。dx(data)稱為數(shù)據(jù)寄存器。在寄存器間接尋址的io指令中存放io端口地址；在做雙字長乘除法運(yùn)算時，dx與ax一起存放一個雙字長操作數(shù)，其中dx存放高16位數(shù)。(2)地址寄存器：一般用來

3、存放段內(nèi)的偏移地址。sp(stackpointer)稱為堆棧指針寄存器。在使用堆棧操作指令(push或pop)對堆棧進(jìn)行操作時，每執(zhí)行一次進(jìn)?；虺鰲２僮?，系統(tǒng)會自動將sp的內(nèi)容減2或加2，以使其始終指向棧頂。bp(basepointer)稱為基址寄存器。作為通用寄存器，它可以用來存放數(shù)據(jù)，但更經(jīng)常更重要的用途是存放操作數(shù)在堆棧段內(nèi)的偏移地址。si(sourceindex)稱為源變址寄存器。si存放源串在數(shù)據(jù)段內(nèi)的偏移地址。di(destinationindex)稱為目的變址寄存器。di存放目的串在附加數(shù)據(jù)段內(nèi)的偏移地址。(3)段寄存器：用于存放段地址cs(codesegment)稱為代碼段寄存

4、器，用來存儲程序當(dāng)前使用的代碼段的段地址。cs的內(nèi)容左移4位再加上指令指針寄存器ip的內(nèi)容就是下一條要讀取的指令在存儲器中的物理地址。ds(datasegment)稱為數(shù)據(jù)段寄存器，用來存放程序當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)段的段地址。ds的內(nèi)容左移4位再加上按指令中存儲器尋址方式給出的偏移地址即得到對數(shù)據(jù)段指定單元進(jìn)行讀寫的物理地址。ss(stacksegment)稱為堆棧段寄存器，用來存放程序當(dāng)前所使用的堆棧段的段地址。堆棧是存儲器中開辟的按“先進(jìn)后出”原則組織的一個特殊存儲區(qū)，主要用于調(diào)用子程序或執(zhí)行中斷服務(wù)程序時保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場。es(extrasegment)稱為附加數(shù)據(jù)段寄存器，用來存放程序當(dāng)前使用

5、的附加數(shù)據(jù)段的段地址。附精品.加數(shù)據(jù)段用來存放字符串操作時的目的字符串。(4)控制寄存器ip(instmcdonpointer)稱為指令指針寄存器，用來存放下一條要讀取的指令在代碼段內(nèi)的偏移地址。用戶程序不能直接訪問ip。flags稱為標(biāo)志寄存器，它是一個16位的寄存器，但只用了其中9位，這9位包括(個狀態(tài)標(biāo)志位和3個控制標(biāo)志位。它用來反映算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算結(jié)果的一些特征，或用來控制cpu的某種操作。380868088cpu中有哪些寄存器可用來指示操作數(shù)在存儲器中某段內(nèi)的偏移地址?答：可用來指示段內(nèi)偏移地址的寄存器共有6個：ip、sp、bp、bx、si、di480868088cpu中標(biāo)志寄存器

6、flags有哪些標(biāo)志位?它們的含義和作用如何?答：標(biāo)志寄存器中的標(biāo)志共有9個，分為兩類：狀態(tài)標(biāo)志6個和控制標(biāo)志3個。其作用是： (1)狀態(tài)標(biāo)志：用來反映算術(shù)和邏輯運(yùn)算結(jié)果的一些特征。cf(carryflag)進(jìn)位標(biāo)志位。當(dāng)進(jìn)行加減運(yùn)算時，若最高位發(fā)生進(jìn)位或借位，則cf為1，否則為0。該標(biāo)志位通常用于判斷無符號數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否超出了計算機(jī)所能表示的無符號數(shù)的范圍。pf(parityflag)奇偶標(biāo)志位。當(dāng)指令執(zhí)行結(jié)果的低8位中含有偶數(shù)個1時,pf為1，否則為0。af(auxiliaryflag)輔助進(jìn)位標(biāo)志位。當(dāng)執(zhí)行一條加法或減法運(yùn)算指令時，若結(jié)果的低字節(jié)的低4位向高4位有進(jìn)位或借位，則af為1，

7、否則為0。zf(zeroflag)零標(biāo)志位。若當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為0，則zf為1，否則為00sf(signflag)符號標(biāo)志位。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位為1時，sf=1，否則為00of(overflowflag)溢出標(biāo)志位。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出了帶符號數(shù)所能表示的數(shù)值范圍，即溢出時，of=1，否則為0。該標(biāo)志位通常用來判斷帶符號數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否溢出o(2)控制標(biāo)志位：用來控制cpu的操作，由程序設(shè)置或清除。它們是：tf(trapflag)跟蹤(陷阱)標(biāo)志位。它是為測試程序的方便而設(shè)置的。若將tf置1，80868088cpu處于單步工作方式，否則，將正常執(zhí)行程序。ip(interruptflag)中斷允許標(biāo)志位。

8、它是用來控制可屏蔽中斷的控制標(biāo)志位。若用sti指令將if置1，表示允許cpu接受外部從intr引腳上發(fā)來的可屏蔽中斷請求信號；若用cli指令將ip清0，則禁止cpu接受可屏蔽中斷請求信號。if的狀態(tài)對非屏蔽中斷及內(nèi)部中斷沒有影響。df(directionflag)方向標(biāo)志位。若用std將df置1，串操作按減地址方式進(jìn)行，也就是說，從高地址開始，每操作一次地址自動遞減；若用cld將df清0，則串操作按增地址方式進(jìn)行，即每操作一次地址自動遞增。580868088cpu的地址總線有多少位?其尋址范圍是多少?答：8086/8088地址總線有20根，尋址范圍1mb6什么叫指令隊(duì)列?80868088cpu

9、中指令隊(duì)列有什么作用?其長度分別是多少?答：(1)指令隊(duì)列：采用精品.“先進(jìn)先出”原則，按順序存放預(yù)執(zhí)行指令的緩沖器稱為指令隊(duì)列。(2)指令隊(duì)列的作用：存放eu將要執(zhí)行的指令，使cpu的取指和執(zhí)行指令能并行工作。(3)指令隊(duì)列的長度：8086為6個字節(jié)，8088為4個字節(jié)。7intel8086與8088有何區(qū)別?答：8086與8088的區(qū)別有三處：(1)外部數(shù)據(jù)總線位數(shù)不同（即地址數(shù)據(jù)分時復(fù)用引腳條數(shù)不同）；8086為16位：ad15ad0。8088為8位：ad7ad0。(2)內(nèi)部指令隊(duì)列緩沖器長度不同；8086有6個字節(jié)。當(dāng)指令隊(duì)列出現(xiàn)2個空字節(jié)時，biu將取指補(bǔ)充。8086有4個字節(jié)。當(dāng)指

10、令隊(duì)列出現(xiàn)1個空字節(jié)時，biu將取指補(bǔ)充。(3)外部某些控制總線定義不同。8086的28號引腳定義為mio(s2)，8088定義為iom(s2)8086的34號引腳定義為bhes7，8088定義為ss0(high)8簡述8086cpu使用地址鎖存信號ale將地址a15a0與數(shù)據(jù)d15d0分開的工作原理。答：在任何一個總線周期的t1狀態(tài)，ale均為高電平，以表示當(dāng)前地址數(shù)據(jù)復(fù)用線上的輸出的是地址信息，在ale由高變低的下降沿時把地址裝入地址鎖存器，而在t2、t3和t4狀態(tài)，ale均為低電平，以表示當(dāng)前地址數(shù)據(jù)復(fù)用線上的輸出的是數(shù)據(jù)信息，此時通過數(shù)據(jù)收發(fā)器進(jìn)行傳送。 9什么是邏輯地址?什么是物理地址?若已知邏輯地址為ba00:a800，試求物理地址。答：邏輯地址：由段地址和偏移地址表示的存儲單元地址稱為邏輯地址。物理地址：cpu對存儲器進(jìn)行訪問時實(shí)際所使用的20位地址稱為物理地址。若邏輯地址為ba00h:a800