微機(jī)原理詳解

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案第 1 章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述習(xí)題參考答案1-1 微型計(jì)算機(jī)包括哪幾個(gè)主要組成部分，各部分的基本功能是什么？答：微型計(jì)算機(jī)由CPU 、存儲器、輸入/ 輸出接口及系統(tǒng)總線組成。CPU 是微型計(jì)算機(jī)的核心部件，一般具有下列功能：進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。暫存少量數(shù)據(jù)。對指令譯碼并執(zhí)行指令所規(guī)定的操作。與存儲器和外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的能力。提供整個(gè)系統(tǒng)所需要的定時(shí)和控制信號。響應(yīng)其他部件發(fā)出的中斷請求；總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各功能模塊間傳遞信息的公共通道，一般由總線控制器、總線發(fā)送器、總線接收器以及一組導(dǎo)線組成；存儲器是用來存儲數(shù)據(jù)、程序的部件；I/O 接口是微型計(jì)算機(jī)的重要組成部件，在CPU 和外設(shè)之

2、間起適配作用。1-2 CPU 執(zhí)行指令的工作過程。答：指令執(zhí)行的基本過程：（ 1 ）開始執(zhí)行程序時(shí)，程序計(jì)數(shù)器中保存第一條指令的地址，指明當(dāng)前將要執(zhí)行的指令存放在存儲器的哪個(gè)單元。（ 2 ）控制器：將程序計(jì)數(shù)器中的地址送至地址寄存器MAR ，并發(fā)出讀命令。存儲器根據(jù)此地址取出一條指令，經(jīng)過數(shù)據(jù)總線進(jìn)入指令寄存器IR。（ 3 ）指令譯碼器譯碼，控制邏輯陣列發(fā)操作命令，執(zhí)行指令操作碼規(guī)定的操作。（ 4 ）修改程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容。1-3 果微處理器的地址總線為20 位，它的最大尋址空間為多少？答：220 =1048576=1MB1-4 處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間有什么關(guān)系？答：微處理器是微

3、型計(jì)算機(jī)的核心部件。微處理器配上存儲器、輸入/ 輸出接口及相應(yīng)的外設(shè)構(gòu)成完精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案整的微型計(jì)算機(jī)。以微型計(jì)算機(jī)為主體，配上系統(tǒng)軟件和外部設(shè)備以后，就構(gòu)成了完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1-5 下面十進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)：128 ， 65535 ， 1024答：128 ，二進(jìn)制： 10000000B ，八進(jìn)制： 200O ，十六進(jìn)制： 80H65535 ，二進(jìn)制： 1111111111111111B，八進(jìn)制： 177777O，十六進(jìn)制： FFFFH1024 ，二進(jìn)制： 10000000000B ，八進(jìn)制： 2000O，十六進(jìn)制： 400H1-6下面二進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)換為十進(jìn)

4、制及十六進(jìn)制數(shù)：1011.1010B， 1111101.11 B答：1011.1010B，十進(jìn)制： 11.625 ，十六進(jìn)制： B.AH111101.11B，十進(jìn)制： 125.75, 十六進(jìn)制： 7D.CH1-7 (5487) 10 （0101010010000111） BCD1010101101111 B1-8設(shè)字長為8位，請寫出下列數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼：15 ， 20 ， 27/32答：+15 原 =00001111， +15 反 =00001111， +15 補(bǔ) =00001111， +15 移=10001111-20 原 =10010100， -20 反 =11101011，-2

5、0 補(bǔ) =11101100， -20 移 =01101100-27/32原 =1.1101100， -27/32反 =1.0010011， -27/32補(bǔ) =1.0010100，-27/32移 =0.0010100精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案第 2 章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的微處理器習(xí)題參考答案2-1 086 8088 CPU的功能結(jié)構(gòu)由哪兩部分組成？它們的主要功能是什么？答： 8086/8088 CPU的功能結(jié)構(gòu)由以下兩部分組成：總線接口單元BIU （Bus InterfaceUnit ），執(zhí)行部件EU （ Execution Unit）?？偩€接口單元BIU 的主要功能是：負(fù)責(zé)與存儲器、I/O 端口進(jìn)行數(shù)

6、據(jù)傳送。具體講：取指令：總線接口部件從內(nèi)存中取出指令后送到指令隊(duì)列。預(yù)取指令。配合EU 執(zhí)行指令，存取操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。執(zhí)行部件EU 主要功能是：負(fù)責(zé)指令執(zhí)行。2-2 086 CPU指令隊(duì)列緩沖器的作用是什么？地址加法器的作用是什么？答： 8086/8088的指令隊(duì)列分別為6/4 個(gè)字節(jié)，存儲預(yù)取的指令。地址加法器用來產(chǎn)生20 位物理地址。8086/8088可用 20 位地址尋址 1M 字節(jié)的內(nèi)存空間，而CPU 內(nèi)部的寄存器都是16位，因此需要由一個(gè)附加的機(jī)構(gòu)來計(jì)算出20 位的物理地址，這個(gè)機(jī)構(gòu)就是 20 位的地址加法器。2-3 據(jù)8086 CPU的結(jié)構(gòu)，簡述程序的執(zhí)行過程。答：設(shè)程序的指令代

7、碼已存放在存貯器中。為執(zhí)行程序，CPU 按照時(shí)鐘節(jié)拍，產(chǎn)生一系列控制信號，有規(guī)則地重復(fù)進(jìn)行以下過程。（ 1 ） BIU 從存貯器中取出一條指令存入指令隊(duì)列。（ 2 ） EU從指令隊(duì)列取指令并執(zhí)行指令。 BIU 利用總線空閑時(shí)間，從內(nèi)存取第二條指令或取第三條指令存入指令隊(duì)列。（ 3 ） EU執(zhí)行下一條指令。如果前面一條指令有寫存貯器的要求，則通知BIU 把前條指令結(jié)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案果寫到存貯器中，然后再取指令存入指令隊(duì)列。（ 4 ）如指令執(zhí)行要求讀取操作數(shù)，由BIU 完成。（ 5 ） EU 執(zhí)行再下一條指令，返回（ 1）處繼續(xù)執(zhí)行上述操作過程。所以，程序的執(zhí)行過程就是 CPU 取指令、分析指

8、令、執(zhí)行指令，再取指令這樣一個(gè)循環(huán)重復(fù)過程。在指令執(zhí)行過程中，利用 EU 分析指令操作碼和執(zhí)行指令時(shí)不占用總線操作時(shí)間的特點(diǎn)，BIU 自動地通過總線讀取存貯器中的指令碼存入BIU 指令隊(duì)列，從而使BIU 與 EU 并行工作，提高CPU 執(zhí)行指令的速度。2-4 什么是總線周期？ 8086 8088 的基本總線周期由幾個(gè)時(shí)鐘周期組成？若CPU 的主時(shí)鐘頻率為 10 MHz ，則一個(gè)時(shí)鐘周期為多少？一個(gè)基本總線周期為多少？答：總線周期： BIU 通過系統(tǒng)總線對存儲器或I O 端口進(jìn)行一次讀寫操作的過程稱為一個(gè)總線周期。8086 8088CPU的一個(gè)基本總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期（ T1T4）組成，也稱4

9、個(gè) T狀態(tài)。若 CPU 的主時(shí)鐘頻率為 0MHz ，則一個(gè)時(shí)鐘周期為 10 -7 秒；一個(gè)總線周期為4 ×10 -7 秒。2-5 復(fù)位信號RESET 到來后， 8086 8088 CPU的內(nèi)部狀態(tài)有何特征？系統(tǒng)從何處開始執(zhí)行指令？答：8086 8088系統(tǒng)中，復(fù)位信號RESET 到來后，處理器內(nèi)部的各寄存器和標(biāo)志寄存器的內(nèi)容自動設(shè)置為：CS FFFFH DS 0000HSS 0000H ES 0000HIP 0000H指令隊(duì)列空FR 0000H（禁止中斷）因 CS FFFFH ， IP0000 ，所以 8086 8088 將從地址 FFFF0H 開始執(zhí)行指令。2-6 在總線周期的T1

10、 T4 狀態(tài)， CPU 分別執(zhí)行什么操作？在CPU 的讀寫總線周期中，數(shù)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案據(jù)在哪個(gè)狀態(tài)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上？答： CPU 在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成若干個(gè)基本操作，具體是：T1 狀態(tài)： CPU 向多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息指出要尋址的存儲單元或外設(shè)端口地址。T2 狀態(tài)： CPU 從總線上撤消地址，使總線的低16 位置為高阻抗?fàn)顟B(tài)，為傳輸數(shù)據(jù)作準(zhǔn)備。總線的高4 位輸出本總線周期狀態(tài)信息。這些狀態(tài)信息用來表示中斷允許狀態(tài)、當(dāng)前正在使用的段寄存器等。T3 狀態(tài)： CPU 在總線的高4 位繼續(xù)輸出總線周期狀態(tài)信號。在總線的低16 位出現(xiàn)由CPU 寫出的數(shù)據(jù)，或者從存儲器或I O 端口讀入的數(shù)據(jù)

11、。T4 狀態(tài)：總線周期結(jié)束。在 CPU 的讀寫總線周期中，數(shù)據(jù)在T3 狀態(tài)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上。2-7 8086/8088讀 / 寫總線周期，微處理器是在(B)時(shí)刻采樣 READY 信號，以便決定是否插入 Tw 。A T2B. T3C. T3 下降沿D. T2 上升沿2-8 8086/8088系統(tǒng)中為什么要有地址鎖存器？需要鎖存哪些信息？答：因8086/8088系統(tǒng)中地址線、數(shù)據(jù)線是復(fù)用的，所以要有地址鎖存器鎖存T1 狀態(tài)輸出的地址。 8086系統(tǒng)鎖存20位地址及BHE 信號，8088系統(tǒng)鎖存20 位地址。2-9 8086 8088的最大模式系統(tǒng)配置與最小模式系統(tǒng)配置在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？總線控制器8

12、288的作用是什么？答：最大模式系統(tǒng)配置在結(jié)構(gòu)上與最小模式系統(tǒng)的主要區(qū)別是增加了一個(gè)總線控制器8288 和一個(gè)總線仲裁器8289 ?？偩€控制器8288的作用是：對來自8086 8088 CPU的總線狀態(tài)信號S2 、 S1 、S0 譯碼，與輸入控制信號AEN、CEN和 IOB 相互配合，產(chǎn)生總線命令信號和總線控制信號。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2-10關(guān)于 8086最大工作模式的特點(diǎn)描述正確的是(D)。A. 不需要總線控制器 8288B.適用于單一處理機(jī)系統(tǒng)C.由編程進(jìn)行模式設(shè)定D.M/IO 引腳不可以直接引用2-11 8086 8088 有最小和最大模式兩種工作模式，當(dāng)( B ) 時(shí)為最小模式。A.

13、MN/ MX=OB.MN/ MX=lB.INTR=lD.HOLD="1"2-12 8086 最小工作模式和最大工作模式的主要差別是(D).A. 地址總線的位數(shù)不同B.I/O 端口數(shù)不同C數(shù)據(jù)總線位數(shù)不同D. 單處理器與多處理器的不同2-13 PC機(jī)中地址總線的作用是 ( C ) 。A. 用于選擇存儲器單元B.用于選擇進(jìn)行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C.用于給存儲器單元和 I/O設(shè)備接口電路的選擇地址D. 以上都不正確2-14 設(shè)當(dāng)前 SS C000H ， SP2000H ，AX 2355H ， BX 2122H ， CX 8788H ，則當(dāng)前棧頂?shù)奈锢淼刂肥嵌嗌伲咳暨B續(xù)執(zhí)行PUSH AX

14、 ， PUSH BX ， POP CX 3條指令后，堆棧內(nèi)容發(fā)生什么變化？AX 、 BX、CX 中的內(nèi)容是什么？答：（ SS） =C000H ，（ SP） =1998H ，（ AX ） =2355H ，（ BX ） =2122H，（ CX ） =2122H2-15 8086/8088的控制標(biāo)志位有 ( C ) 個(gè)。 IF DFTFA.lB.2C.3D.42-16編程人員不能直接讀寫的寄存器是( C ) 。A.DIB.CXC.IPD.SP2-17設(shè)（ AH ） 03H ，（ AL ） 82H ，試指出將AL和AH中的內(nèi)容相加和相減后，標(biāo)志位 CF、 AF、 OF、 SF、 IF 和 PF 的狀態(tài)

15、。答：（ AH ） 00000011H（ AL ） 10000010H后：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案CF=0 、 AF=0 、 OF=0 、 SF=1 、 IF 不確定和PF 0（ AH ） 00000011H -（ AL ） 10000010H后：CF=1 、 AF=0 、 OF=0 、 SF=1 、 IF 不確定和PF 12-18 8086 CPU中的標(biāo)志寄存器FR 中有哪些狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)志？這些標(biāo)志位各有什么含義？見教材。2-19 BHE 信號的作用是什么？簡述在8086CPU 系統(tǒng)中訪問存儲器，在讀寫一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)和字節(jié)數(shù)據(jù)的過程中，BHE 和 A0 的狀態(tài)。答：高 8位數(shù)據(jù)總線允許狀態(tài)復(fù)用信

16、號。總線周期的T1 狀態(tài)， 8086在 BHE /S 7輸出低電平，表示高8 位數(shù)據(jù)總線 AD 15 AD 8上的數(shù)據(jù)有效。8086 系統(tǒng)中， BHE 和 AD 0結(jié)合起來，指出當(dāng)前傳送的數(shù)據(jù)在總線上將以何種格式出現(xiàn)。（見教材表2-4-1 ）8088 系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)總線只有8 位，不存在高8 位與低8 位的問題。所以，該引腳（第34 號）被定義為雙功能引腳。在最大模式時(shí)，該引腳恒為高電平；在最小模式中，則定義為SS0 。2-20 8086向偶地址存儲單元送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)，須執(zhí)行一個(gè)總線周期，在第一個(gè)T狀態(tài)中 ,ALE為1，A0為0，WR為0。2-21 8086系統(tǒng)中，為什么要對存儲器進(jìn)行分段管理？其分段管理是如何實(shí)現(xiàn)的？答： 8086/ 8088地址總線是20 位的， CPU 中的寄存器是16 位的， 20位地址無法用16位寄存器表示，所以必須分段。通常有代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段、輔助段。段內(nèi)地址16位,每個(gè)段的大小最大可達(dá)64KB ；實(shí)際使用時(shí)可以根據(jù)需要來確定段大小。2-22 已知某存儲單元的段地址為4500H ，偏移地址為 4500H ，該單元的物理地址是多少？答： 49500H精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文