微型計(jì)算機(jī)原理作業(yè)第二章習(xí)題與思考題

第二章習(xí)題與思考題一、填空題:1.8086CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度為______位，外部數(shù)據(jù)總線寬度為______位。2.8088CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度為______位，外部數(shù)據(jù)總線寬度為______位。3.8086CPU地址總有____位，尋址范圍是______________。4.8086CPU的編程結(jié)構(gòu)一般為____________和____________兩部分.5.SP常稱為____________，其位數(shù)為___位，作用是___________________。6.CS常稱為____________，其位數(shù)為___位，作用是___________________。7.IP常稱為____________，其位數(shù)為___位，作用是___________________。8.FLAGS常稱____________，其位數(shù)為___位，作用是_________________。9.段基值是________________，存放在____________________。10.偏（位）移量是指_______________。11.若訪問存儲(chǔ)器取指令，段基值一般來(lái)源于_______寄存器，偏移量來(lái)源于________寄存器。12.若訪問存儲(chǔ)器對(duì)堆棧進(jìn)行操作，段基值一般來(lái)源于____寄存器，偏移量來(lái)源于____寄存器。13.總線周期是指____。14.總線操作一15.內(nèi)存單元的邏輯地址一16.8086系統(tǒng)中一17.8086系統(tǒng)中，主頻若為10MHz，一般為____和_____。般表示為______。個(gè)基本的總線周期由個(gè)時(shí)鐘周期組成。個(gè)基本的總線周期為____秒。18.已知某存儲(chǔ)單元的段基值為2500H，偏移地址為3600H，該單元的物理地址是。19.若代碼段位于內(nèi)存的45000H到54FFFH的64KB范圍內(nèi)，那么CS=____。20.時(shí)鐘周期是指________________________________________________________。21.指令周期是指________________________________________________________。22.DS常稱為____________，其位數(shù)為___位，作用是___________________。二、選擇題：1.?微處理器主要包括（）。?A.運(yùn)算器和總線接口B.控制器和寄存器組?C.運(yùn)算器和寄存器組D.運(yùn)算器、控制器、寄存器組、總線接口2.?某微機(jī)有16MB內(nèi)存空間，其CPU的地址總線應(yīng)有（）條。?A.16B.28C.20D.243.?當(dāng)RESET信號(hào)進(jìn)高電平狀態(tài)時(shí)，將使8086／8088CPU的（）寄存器初始化為0FFFFH。?A.ssB.DSC.ESD.CS三、判斷題：1.邏輯地址由段基值和偏移地址兩個(gè)部分組成，邏輯地址是無(wú)符號(hào)的１６位二進(jìn)制數(shù)。（）2.物理地址由段基值和偏移地址兩個(gè)部分組成，二進(jìn)制數(shù)。（）物理地址是無(wú)符號(hào)的１６位3.偏移地址是4.任何一個(gè)存儲(chǔ)單元只對(duì)應(yīng)一個(gè)邏輯地址。（）5.總線接口部件BIU的功能是負(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器、I/O端口傳送數(shù)6.8086/8088CPU的編程結(jié)構(gòu)可分為（）7.指令隊(duì)列是（）8.SS是用于存放堆棧段首址高16位地址的段寄存器。（）指要尋址的內(nèi)存單元距本邏輯段段基值的偏移距離。（）據(jù)。（）運(yùn)算器和控制器。內(nèi)存中用于存儲(chǔ)予取指令的存儲(chǔ)空間。2

四、問答題：1.試述8086CPU的編程結(jié)構(gòu)及各部分的作用?2.何謂總線周期？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10MHz，則一個(gè)時(shí)鐘周期為多少？一個(gè)基本總線周期為多少？3.什么叫指令隊(duì)列?長(zhǎng)度為多少?試述8086和8088CPU指令隊(duì)列的作用?4.試說(shuō)明指令周期、總線周期、時(shí)鐘周期三者的關(guān)系。5.何謂堆棧和堆棧指針?試述其作用與特點(diǎn)?6.試述物理地址和邏輯地址的特點(diǎn)與區(qū)別?7.什么是段基值和偏移量?它們之間有何聯(lián)系?8.8086CPU使用的存儲(chǔ)器為什么要分段?如何分段?9.何謂狀態(tài)標(biāo)志，何謂控制標(biāo)志，二者有何區(qū)別？10.復(fù)位信號(hào)RESET到來(lái)后，8086/8088CPU的內(nèi)部狀態(tài)有何特征？系統(tǒng)從何處開始執(zhí)行指令？11.8086/8088系統(tǒng)中為何要配置地址鎖存器8282和總線收發(fā)器8286？可不用嗎？12.8086/8088R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8288的作用是什么？五、其它題1．已知兩個(gè)16位數(shù)據(jù)3E50H和2F80H存放在數(shù)據(jù)段中偏移地址分別為6501H和5410H，當(dāng)前DS=2340H，畫圖說(shuō)明這兩個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)在內(nèi)存的存放情況，若要讀出這兩個(gè)字，需要對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行幾次讀操作？2．設(shè)當(dāng)前SS=B000H，SP=1000H，AX=3355H，BX=1122H，CX=7788H，則當(dāng)前棧頂?shù)奈锢淼刂肥嵌嗌?？若連續(xù)執(zhí)行指令PUSHAX，PUSHBX，POPCX三條指令后，堆棧內(nèi)3

容發(fā)生什么變化？AX，BX，CX中的內(nèi)容是什么？用圖示說(shuō)明。參考答案一、填空題：1.16、162.16、83.20、1MB4.執(zhí)行部件EU、總線接口部件BIU5.堆棧指針寄存器、16、存放當(dāng)前棧頂?shù)钠频刂?.代碼段寄存器、16、存放代碼段的段基值7.指令指針寄存器、16、存放待執(zhí)行指令的偏移地址8.標(biāo)志寄存器、16、存放指令執(zhí)行后的控制和狀態(tài)標(biāo)志9.邏輯段首地址的高16位、邏輯段段寄存器10.存儲(chǔ)單元相對(duì)邏輯段首地址的偏移距離11.CS、IP12.SS、SP13.系統(tǒng)存取一個(gè)字節(jié)的讀寫操作所需要的時(shí)間14.讀操作、寫操作15.段基值：偏移量16.417.410-718.28600H19.4500H20.時(shí)鐘周期是指CPU主時(shí)鐘頻率一個(gè)振蕩周期所需要的時(shí)間，即為系統(tǒng)主頻的倒數(shù)1T=f21.指令周期是指CPU完成一個(gè)指令操作所需的時(shí)間22.數(shù)據(jù)段寄存器、16、存放數(shù)據(jù)段首地址的高16位地址二、選擇題1-3DDD4三、判斷題1-8√×××√××√四問答題1.答：8086CPU的偏程結(jié)構(gòu)主要由總線接口部件BIU和執(zhí)行部件EU組成?？偩€接口部件的作用是負(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器和I/O端口傳送數(shù)據(jù)，總線接口部件主要包括：4個(gè)段地址寄存器；一個(gè)指令指針寄存器IP；一個(gè)20位地址加法器；6字節(jié)指令隊(duì)列；內(nèi)部通信寄存器和總線控制邏輯。執(zhí)行部件的作用是執(zhí)行指令，主要包括：4個(gè)16位通用寄存器；4個(gè)16位專用寄存器；標(biāo)志寄存器；算術(shù)邏輯單元ALU和EU控制系統(tǒng)。2.答：總線周期是指系統(tǒng)完成一個(gè)字節(jié)的讀或?qū)懖僮魉枰臅r(shí)間。8086/8088的基本總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成。若CPU的主時(shí)鐘頻率為10MHz，則一個(gè)時(shí)鐘周期為1107s，一個(gè)基本的總線周期為410-7s。T=f3.答：指令隊(duì)列是指CPU子系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)予取指令的存儲(chǔ)空間。8086中指令隊(duì)列為6個(gè)字節(jié)，8088中為4個(gè)字節(jié)，指令隊(duì)列的作用主要是為了提高CPU的效率，將待執(zhí)行的指令預(yù)先取出一部份，存放在指令隊(duì)列中，此項(xiàng)工作由總線接口部件完成，使“取指”工作和執(zhí)行部件的“指令譯碼執(zhí)行”工作可并行行進(jìn)，提高了工作效率。4.答：時(shí)鐘周期是指CPU主時(shí)鐘頻率一個(gè)振蕩周期所需要的時(shí)間，即為系統(tǒng)主頻的倒1數(shù)T=；總線周期是指系統(tǒng)完成一個(gè)字節(jié)的讀寫操作所需要的時(shí)間，總線周期由若干f個(gè)時(shí)鐘周期組成，在8086CPU中，一個(gè)總線周期為4個(gè)時(shí)鐘周期；指令周期是指CPU完成一個(gè)指令操作所需的時(shí)間，根據(jù)指令復(fù)雜程度的不同，指令周期由若干個(gè)總線周期組成。5.答：堆棧是存儲(chǔ)器（內(nèi)存）中的一個(gè)區(qū)域，一般64KB，主要用于存放調(diào)用子程序時(shí)保存的入口信息和存放中斷時(shí)所需保存的斷點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)信息，堆棧操作主要是入棧和出棧二種（字操作），采用“先入后出”或“后入先出”和“向下增長(zhǎng)”（即向低地址增長(zhǎng)）的原理進(jìn)行操作。堆棧指針是指16位的SP寄存器，SP是用來(lái)存放堆棧當(dāng)前棧頂?shù)钠频刂返募拇嫫?。?dāng)堆棧進(jìn)行出棧和入棧操作時(shí)，SP依次±2。56.答：邏輯地址是存儲(chǔ)器按照分段所采用的邏輯段標(biāo)識(shí)地址，用于編程時(shí)地址的表示16位二進(jìn)制數(shù)，表示方法為：段基值：偏移地址。物理地址是唯一標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)單元的實(shí)際地址，在8086系統(tǒng)中，用20位二進(jìn)制方法，由段基值和偏移地址二部分構(gòu)成，分別為數(shù)表示，物理地址也由段基值和偏移地址組成，表示方法為：物理地址PA=段基值16+偏移地址。7.答：段基值是存儲(chǔ)器中邏輯段首地址的高16位（二進(jìn)制），存放在段地址寄存器中；偏移量是存儲(chǔ)單元相對(duì)于邏輯段首址的偏移地址（字節(jié)數(shù)），段基值和偏移量可按邏輯地址表示方法：段基值：偏移量表示某一存儲(chǔ)單元的地址，也可按物理地址=段基值16+偏移量的方法表示某一存儲(chǔ)單元的地址（20位），20位地址由20位地址加法器形成。8.答：8086系統(tǒng)中，存儲(chǔ)器為1M空間，要尋址1M空間，須用中寄存器和數(shù)據(jù)總線均為16位，因此系統(tǒng)中采用了分段的方法，把內(nèi)存分成了若干個(gè)每個(gè)邏輯段≤64KB。故可采用段基值和偏移20位地址，而系統(tǒng)“邏輯段”，邏輯段之間可以交錯(cuò)或重迭，地址二個(gè)16位數(shù)來(lái)表示存儲(chǔ)單元的確切地址。9.答：8086的標(biāo)志寄存器FR用于存放CPU執(zhí)行操作以后的控制標(biāo)志。狀態(tài)標(biāo)運(yùn)算結(jié)果的一些特征，表示CPU執(zhí)行一個(gè)件處于怎樣一種狀態(tài)，這種狀態(tài)會(huì)影響后面的操作；控制標(biāo)志是人指令系統(tǒng)中有專門的指令用于控制標(biāo)志的設(shè)置和清除，每個(gè)控制標(biāo)志都對(duì)某一特定的功能起控制作用。在8086CPU中，16位的標(biāo)6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志和個(gè)控制標(biāo)志，6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志即SF、ZF、PF、CF、AF和OF；3個(gè)控制標(biāo)志即DF、IF和TF。狀態(tài)標(biāo)志和為系統(tǒng)設(shè)置的志記錄了算術(shù)運(yùn)算和邏輯操作后，算術(shù)邏輯部為設(shè)置的，志寄存器包括310.答：8086/8088CPU系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)操作由RESET引腳上的觸發(fā)信號(hào)來(lái)執(zhí)行。當(dāng)復(fù)位信號(hào)RESET到來(lái)后，8086/8088CPU內(nèi)各寄存器初值如表2–4所示。表2–4復(fù)位時(shí)各寄存器初值標(biāo)志寄存器清零0000HFFFFH0000H0000H0000H空0000H指令指針(IP)CS寄存器DS寄存器SS寄存器ES寄存器指令隊(duì)列其他寄存器由表2–4可知，CPU復(fù)位時(shí)，代碼段寄存器CS被置為FFFFH，指令指示器IP被清0，所6以8086/8088在復(fù)位后重新啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)從內(nèi)存的FFFF0H單元處開始執(zhí)行指令。一般在FFFF0H單元存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，用以轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)程序的入口處，這樣，系統(tǒng)一旦被啟動(dòng)便自動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)程序。11.答：8086/8088系統(tǒng)中配置地址鎖存器8282是由于8086/8088CPU受外部引腳數(shù)的限制，其地址/數(shù)據(jù)和地址/狀態(tài)總線是分時(shí)復(fù)用的，在一個(gè)總線周期中，前部是地址有效，后部是數(shù)據(jù)有效。但是，對(duì)于CPU對(duì)外進(jìn)行存儲(chǔ)器訪問或I/O訪問期間時(shí)，常要求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。在整個(gè)總線周期內(nèi)保持穩(wěn)定的地址信息，可以保證準(zhǔn)確地尋址某個(gè)存儲(chǔ)器單元或I/O端口。因而必須在總線的第一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，將地址鎖存起來(lái)。因此，需要使用8282地址鎖存器將總線周期前部出現(xiàn)的地址值鎖存。因此，系統(tǒng)中必須配置地址鎖存器。8086/8088系統(tǒng)中當(dāng)數(shù)據(jù)總線上連接的設(shè)備(如系統(tǒng)外接存儲(chǔ)器或I/O接口)較多時(shí)，為使系統(tǒng)能穩(wěn)定地工作，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的電流驅(qū)動(dòng)能力和承受容性負(fù)載的能力，這時(shí)應(yīng)在CPU和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線之間配置總線收發(fā)器8286，用于增加數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動(dòng)能力。如果系統(tǒng)中外接的存儲(chǔ)器或I/O接口較少時(shí)，則可以不用配置總線收發(fā)器8286。12.答：8086/8088CPU有兩種系統(tǒng)配置模式，即最小工作模式系統(tǒng)和最大工作模式系統(tǒng)。最小模式下系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成(典型配置)為：①8284時(shí)鐘發(fā)生器一片②8282地址鎖存器三片③8286數(shù)據(jù)收發(fā)器二片最大模式下系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成①8284時(shí)鐘發(fā)生器一片②8282地址鎖存器三片③8286數(shù)據(jù)收發(fā)器二片(典型配置)為：④8288總線控制器一片兩種系統(tǒng)配置的最主要區(qū)別是最大模式系統(tǒng)中增加了總線控制器8288，也因此使總線控制信號(hào)的產(chǎn)生和種類有所不同?？偩€控制器8288的作用是將8086CPU輸出的狀態(tài)信號(hào)S2、S1、S0轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所需要的總線和總線控