《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》習(xí)題解答

習(xí)題1

1.1馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案有哪些特點(diǎn)？

【解答】馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案是“存儲(chǔ)程序''和“程序控制”，有以下5方面特點(diǎn)：

(1)用二:進(jìn)制數(shù)表示數(shù)據(jù)和指令；

(2)指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，按順序自動(dòng)挨次執(zhí)行指令；

(3)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成基本硬件系統(tǒng)；

(4)由控制器來(lái)控制程序和數(shù)據(jù)的存取及程序的執(zhí)行；

(5)以運(yùn)算器為核心。

1.4常見(jiàn)的微型計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)由哪些部份組成？各部份的主要功能和特點(diǎn)是什么？

【解答】微型計(jì)算機(jī)硬件普通由微處理器、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器、系統(tǒng)總線、接口電路、輸入/輸出

設(shè)備等部件組成。

主要組成部件的功能和特點(diǎn)分析如下：

(1)微處理器：是微型計(jì)算機(jī)的核心部件，由運(yùn)算單元ALU、控制單元、寄存器組以及總線接口

部件等組成，其功能是負(fù)責(zé)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、管理和控制系統(tǒng)中的各個(gè)部件有機(jī)地工作。

(2)內(nèi)存儲(chǔ)器：用來(lái)存放計(jì)算機(jī)工作過(guò)程中需要的操作數(shù)據(jù)和程序?？煞譃殡S機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀

存儲(chǔ)器ROM°RAM存放當(dāng)前參預(yù)運(yùn)行的各種程序和數(shù)據(jù)，特點(diǎn)是信息可讀可寫(xiě)，存取方便，但信息

斷電后會(huì)丟失：ROM用于存放各種固定的程序和數(shù)據(jù)，特點(diǎn)是信息固定不變，關(guān)機(jī)后原存儲(chǔ)的信息

不會(huì)丟失。

(3)系統(tǒng)總線：是CPU與其它部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通道?？煞殖蓴?shù)據(jù)總線

DB、地址總線AB、控制總線CB。

(4)輸入/輸出接口電路：完成微型計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換。由寄存器組、專用存儲(chǔ)器

和控制電路等組成。

(5)主機(jī)板：由CPU插座、芯片組、內(nèi)存插槽、系統(tǒng)BIOS、CMOS、總線擴(kuò)展槽、串行/并行接

口、各種跳線和一些輔助電路等硬件組成。

(6)外存儲(chǔ)器：使用最多的是磁盤(pán)存儲(chǔ)器(軟盤(pán)、硬盤(pán))和光盤(pán)存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器容量大，保存的

信息不會(huì)丟失。

(7)輸入/輸入設(shè)備：是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外部進(jìn)行通信聯(lián)系的主要裝置。常用的有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、

顯示器、打印機(jī)和掃描儀等。

1.5什么是微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線？說(shuō)明數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線各自的作用。

【解答】系統(tǒng)總線是CPU號(hào)其它部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通道。

(I)數(shù)據(jù)總線：用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，主要實(shí)現(xiàn)CPU與內(nèi)存儲(chǔ)器或者I/O設(shè)備之間、內(nèi)存儲(chǔ)器與I/O設(shè)備

或者外存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送。

(2)地址總線：用來(lái)傳送地址。主要實(shí)現(xiàn)從CPU送地址至內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備，或者從外存儲(chǔ)器傳

送地址至內(nèi)存儲(chǔ)器等。

(3)控制總線：用于傳送控制信號(hào)、時(shí)序信號(hào)和狀態(tài)信息等。

1.7計(jì)算機(jī)中有哪些常用的數(shù)制和碼制？如何進(jìn)行數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換？

【解答】數(shù)值數(shù)據(jù)時(shí)常用.二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制：字符數(shù)據(jù)使用ASCII碼；表示十進(jìn)

2制數(shù)字用BCD碼。

(1)十進(jìn)制到二進(jìn)制：整數(shù)部份連續(xù)除以2后“倒取余”，小數(shù)部份連續(xù)乘以2后“正取整”；

(2)二進(jìn)制到十進(jìn)制：將二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(kāi)即可。

(3)二進(jìn)制到八進(jìn)制：將3位二進(jìn)制一組對(duì)應(yīng)1位八進(jìn)制數(shù)碼。

(4)八進(jìn)制到二進(jìn)制：將1位八進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制數(shù)碼。

十六進(jìn)制與二進(jìn)制間轉(zhuǎn)換與八進(jìn)制與二進(jìn)制間轉(zhuǎn)換類似，只是比例關(guān)系為1位十六進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)4

位二進(jìn)制數(shù)碼。

1.8將下列十進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)和壓縮BCD碼。

(1)15.32(2)325.16(3)68.31(4)214.126

【解答】：

(1)15.32=1111.O1O1B=F.5H=(XX)1()1()1.(X)1lOOlOBCoD

(2)325.16=10000101.0001B=85.1H=0011(X)100101.00010110BoCD

(3)68.31=1000100.0100B=64.4H=01101000.00110001BoCD

(4)214.126=11010110.0010B=D6.2H=001000010100.0001001001lOBCoD

1.9將下列二進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。

(1)1(X)10101(2)11(X)1010(3)10111.1101(4)111(X)1.0101

【解答】

(1)11001010=202=312Q=CAH

(2)10111.1101=23.8125=27.64Q=17.DH

(3)111(X)1.0101=57.625=7I.24Q=39.5H

1.10將下列十六進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)。

(l)FAH(2)12B8H(3)5A8.62H(4)2DF.2H

【解答】

(1)FAH=111110108=250

(2)12B8H=0001001010111000B=4792

(3)5A8.62H=010110101000.01100010B=1448.3828125

(4)2DF.2H=(X)1()11O11111.(X)1()B=735.0078125

習(xí)題2

2.18086CPU具有20條地址線，可直接尋址1MB容量的內(nèi)存空間，在訪問(wèn)I/O端口時(shí)，

便用地址線16條，最多可尋址64K個(gè)I/O端口。

2.28O86CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？由哪兩部份組成？它們的主要功能是什么？

【解答】8086微處理器是典型的16位微處理器，HMOS工藝創(chuàng)造，集成為了2.9萬(wàn)只晶體管，使用

單一的+5V電源，有16根數(shù)據(jù)線和20根地址線；通過(guò)其16位的內(nèi)部數(shù)據(jù)通路與設(shè)苴指令預(yù)取隊(duì)列的流

水線結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)而獲得較高的性能。

8086微處理器內(nèi)部安排了兩個(gè)邏輯單元，即執(zhí)行部件EU和總線接I」部件BIUoEU主要負(fù)責(zé)指令

語(yǔ)碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)運(yùn)算，包括計(jì)算有效地址；BIU主要完成計(jì)算物理地址、從內(nèi)存中取指令、實(shí)現(xiàn)指令

3

規(guī)定的讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器或者外部設(shè)備等信息傳輸類操作。

2.38086CPU中的指令隊(duì)列的作用是預(yù)取指令，其長(zhǎng)度是6字節(jié)。

2.48086CPU內(nèi)部寄存器有哪幾種？各自的特點(diǎn)和作用是葉么？

【解答】CPU有14個(gè)內(nèi)部寄存器，可分為3大類：通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。

通用寄存器是一種面向寄存器的體系結(jié)構(gòu)，操作數(shù)可以直接存放在這些寄存器中，既可:就少訪問(wèn)存

儲(chǔ)器的次數(shù)，又可縮短程序的長(zhǎng)度，提高了數(shù)據(jù)處理速度，占用內(nèi)存空間少。

控制寄存器包括指令指針寄存器IP和標(biāo)志寄存器FLAG：IP用來(lái)指示當(dāng)前指令在代碼段的偏移位

置：FLAG用于反映指令執(zhí)行結(jié)果或者控制指令執(zhí)行的形式。

為了實(shí)現(xiàn)尋址1MB存儲(chǔ)器空間，8086CPU將1MB的存儲(chǔ)空間分成若干個(gè)邏輯段進(jìn)行管理，4個(gè)

16位的段寄存器來(lái)存放每一個(gè)邏輯段的段起始地址。

2.58086的標(biāo)志寄存器分為6個(gè)狀態(tài)_標(biāo)志/和3個(gè)控制標(biāo)志位，它們各自的含義和作用是什么?

【解答】標(biāo)志寄存器各標(biāo)志位的含義和作用如下表：

表2-1標(biāo)志寄存器FLAG中標(biāo)志位的含義和作用

標(biāo)志位含義作用

CF=1,指令執(zhí)行結(jié)果在最高位上產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位或者借位；CF=0，則無(wú)

CF進(jìn)位標(biāo)志進(jìn)

位或看借位產(chǎn)生

PF奇偶標(biāo)志

PF=1,結(jié)果低8位含偶數(shù)個(gè)1：PF=O,表本結(jié)果低8位含奇數(shù)個(gè)1

AF輔助進(jìn)位標(biāo)志AF=1,運(yùn)算結(jié)果的低4位產(chǎn)生了一個(gè)進(jìn)位或者借位：AF=O,則無(wú)此進(jìn)位

或者?借位

ZF零標(biāo)志

ZF=1,運(yùn)算結(jié)果為零：ZF=O,則運(yùn)舁結(jié)果不為軍

SF符號(hào)標(biāo)志

SF=1,運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)：SF=O,則結(jié)果為止數(shù)

OF溢出標(biāo)志

5

TFOF=1,帶付號(hào)數(shù)在近仃足舁11r產(chǎn)生J?就出：OF=0,則尤流出

陷阱標(biāo)志

1F=I,8(用6CPU處十單步_1_作方式；1卜=0,&)X6CPU正,吊執(zhí)行程序

IF

中斷允許標(biāo)志IF=1,允許CPU接受外部從1NTR引腳上發(fā)來(lái)的可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)：

尸=0,則禁止接受叫摩敝中甌請(qǐng)求

DF

方向標(biāo)志DF=1,字符串操作指令按遞減的順序?qū)ψ址M(jìn)行處理：DF=O,字符

2.6已知堆棧段寄存器(SS)=2400H,堆棧指針(SP)=1200H,計(jì)算該堆枝棧頂?shù)膶?shí)際地址，并畫(huà)出

堆棧示意圖。

【解答】(SS)=2M)H,(SP)=120()H：PA=(SS)x10H+(SP)=24(X)Hx1()H+12(X)H=252(X)Ha

圖2-1堆棧示意圖

4

2.78086的存儲(chǔ)器采用奇偶存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放規(guī)定是低字節(jié)存放在低地址中，

高字節(jié)存放在高地址中，以低地址為字的地址,規(guī)則字是指低字節(jié)地址為偶地址的字，非規(guī)則字是指低

字節(jié)的地址為奇地址的字。

2.8解釋邏輯地址、偏移地址、有效地址、物理地址的含義，8086存儲(chǔ)器的物理地址是如何形成

的？怎樣進(jìn)行計(jì)算？

【解答】邏輯地址：表示為段地址：偏移地址，書(shū)寫(xiě)程序時(shí)用到，一個(gè)存儲(chǔ)單元可■對(duì)應(yīng)H多個(gè)邏輯

地址;

偏移地址：是某一存儲(chǔ)單元距離所在邏輯段的開(kāi)始地址的字節(jié)個(gè)數(shù)。

有效地址：是指令中計(jì)算出的要訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的偏移地址。

物理地址：是CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)用到的20位地址，是存儲(chǔ)單元的惟一的編號(hào)。

物理地址計(jì)算公式：物理地址=段地址xlOH+有效地址(或者偏移地址)

2.98086系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器分為幾個(gè)邏輯段？各段之間的關(guān)系如何？每一個(gè)段寄存器的作用是什么？

【解答】8086CPU將IMB的存儲(chǔ)空間分成邏輯段來(lái)進(jìn)行管理：每一個(gè)邏輯段最小為I6B。所以最

多

可分成64K個(gè)段；每一個(gè)邏輯段最大為64KB,至少可分成16個(gè)邏輯段。各段的起始位置由程序員指出,

可以彼此分離，也可以首尾相連、重疊或者部份重疊。

4個(gè)16位的段寄存器用來(lái)存放每?個(gè)邏輯段的段起始地址：CS中為代碼段的起始地址；DS中為數(shù)

據(jù)段的起始地址：SS中為堆棧段的起始地址；ES中為附加段的起始地址。

2.10I/O端口有哪兩種編址方式，各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

【解答】I/O端口有兩種編址方式：統(tǒng)一編址和獨(dú)立編址。

統(tǒng)一編址方式是將I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行編號(hào)，即包括在1MB的存儲(chǔ)器空間中，看做存

儲(chǔ)器單元，每一個(gè)端I」占用一個(gè)存儲(chǔ)單元地址。該方式主要優(yōu)點(diǎn)是不需要專門(mén)的I/O指令，對(duì)I/O端口操

作的指令類型多；缺點(diǎn)是端口要占用部份存儲(chǔ)器的地域空間，不容易區(qū)分是訪問(wèn)存儲(chǔ)器還是外部設(shè)備。

獨(dú)立編址的端口單獨(dú)構(gòu)成I/O地址空間，不占用存儲(chǔ)器地址。優(yōu)點(diǎn)是地址空間獨(dú)立，控制電路和地

址譯碼電路簡(jiǎn)單，采用專用的I/O指令，使得端口操作的指令在形式上與存儲(chǔ)器操作指令有明顯區(qū)別，

程序容易閱讀；缺點(diǎn)是指令類別少，普通只能進(jìn)行傳送操作。

2.118086的最大工作模式和最小各種模式的主要區(qū)別是什么？如何進(jìn)行控制？

【解答】?jī)煞N模式的主要區(qū)別是：

8086工作在最小模式時(shí)，系統(tǒng)惟獨(dú)一個(gè)微處理器，且系統(tǒng)所有的控制信號(hào)全部由8086CPU提供；

在最大模式時(shí)，系統(tǒng)由多個(gè)微處理器/協(xié)處理器構(gòu)成的多機(jī)系統(tǒng)，控制信號(hào)通過(guò)總線控制器產(chǎn)生，且系統(tǒng)

資源由各處理器共享。

8086CPU工作在哪種模式下通過(guò)CPU的第33條引腳MN/京來(lái)控制：MN/^~=1,系統(tǒng)就處于最

小工作模式；MN/嬴=0,系統(tǒng)處于最大工作模式。

2.12在內(nèi)存有一個(gè)由2()個(gè)字節(jié)組成的數(shù)據(jù)區(qū)，其起始地址為U00H:0020H。計(jì)算出該數(shù)據(jù)區(qū)在內(nèi)

存的首末單元的實(shí)際地址。

【解答】邏輯地址1100H:0020H對(duì)應(yīng)的物理地址為PA=1100HxlOH+0020H=11020H,即該數(shù)據(jù)區(qū)

在內(nèi)存中的首單元的物理地址為I1020H；因?yàn)榇鎯?chǔ)空間中每一個(gè)字節(jié)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)地址，所以20個(gè)字

節(jié)對(duì)應(yīng)20個(gè)地址，則該數(shù)據(jù)區(qū)在內(nèi)存中的末單元的物理地址PA=11020H+20D=11020H+14H=

1I034H.

5

2.13已知兩個(gè)16位的字?jǐn)?shù)據(jù)268AH和357EH，它們?cè)?086存儲(chǔ)器中的地址分別為OO12OH和

00124H,試畫(huà)出它們的存儲(chǔ)示意圖。

【解答】存儲(chǔ)示意圖參見(jiàn)圖2-2。

8AH00120H50H()050H

26H(MI121H65H00511H

00122H6EH00512H

(XII23H74H00513H

7EH00124H69H0054H

35H00125H75H00515H

6DH00516H

圖2-2數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)示意圖2-3字符的存儲(chǔ)示意

2.14找出字符串“Pentium”的ASCII碼，將它們挨次存入從OO51OH開(kāi)始的字節(jié)單元中，畫(huà)出它們存

放的內(nèi)存單元示意圖。

【解答】存儲(chǔ)示意圖參見(jiàn)圖2?3。

2.15在內(nèi)存中保存有?個(gè)程序段，其位置為(CS)=33AOH,(1P)=O13OH,當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序

段指令時(shí)，分析實(shí)際啟動(dòng)的物理地址是多少。

【解答】邏輯地址(CS)：(IP)=33AOH：OI3OH,計(jì)算出對(duì)應(yīng)物理地址PA=(CS)x1OH+(陰

=33AOHx1()H+()13()H=33B3()H

2.16什么是總線周期？8086CPU的讀/寫(xiě)總線周期各包含多少個(gè)時(shí)鐘周期？什么情況下需要插入

等待周期T也什么情況下會(huì)浮秘空暇狀態(tài)T?

【解答】8O86CPU經(jīng)外部總線對(duì)存儲(chǔ)器或者I/O端口進(jìn)行一次信息的輸入或者輸出過(guò)程所需要的時(shí)

間，

稱為總線周期。8O86CPU的讀/寫(xiě)總線周期通常包括T「T,、T3、T,狀態(tài)4個(gè)時(shí)鐘周期。

在高速的CPU與慢速的存儲(chǔ)器或者I/O接口交換信息討，為了防止丟失數(shù)據(jù)，會(huì)由存儲(chǔ)器或者外設(shè)通

過(guò)

READY信號(hào)線，在總線周期的TR和4T之間插入1個(gè)或者多個(gè)必要的等待狀態(tài)T,用來(lái)進(jìn)行必要的時(shí)間

補(bǔ)償。

在BIU不執(zhí)行任何操作的法個(gè)總線周期之間會(huì)浮現(xiàn)空暇狀態(tài)T

2.178O286CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8086相比，有哪些增加的部件？其主要特點(diǎn)和功能是什么？

【解答】80286CPU的可編程寄存器在8086寄存器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)16位的機(jī)器狀態(tài)字寄

存器MSW。而且為適應(yīng)80286性能的提高，在8086的狀態(tài)標(biāo)志寄存器F中，又增加使用了3個(gè)位，即

IOPL—I/O特權(quán)層標(biāo)志(占用12、13位)和NT—嵌套任務(wù)標(biāo)志(日用14位)。NT標(biāo)志位表示當(dāng)前執(zhí)行的任

務(wù)嵌套于另一任務(wù)中，IOPL用來(lái)定義當(dāng)前任務(wù)的I/O特權(quán)層。

2.18簡(jiǎn)述Pentium微處理器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)和主要部件的功能，Pentium微處理器的主要特點(diǎn)有哪

些？

【解答】Pcniium微處理器的主要部件包括總線接II部件、指令高速緩存器、數(shù)據(jù)高速緩存器、指

令預(yù)取部件與轉(zhuǎn)移目標(biāo)緩沖器、寄存器組、指令譯碼部件、具有兩條流水線的整數(shù)處理部件(U流水線

和V流水線)、以及浮點(diǎn)處理部件FPU等。

各主要部件的功能分析如下：

6

(1)整數(shù)處理部件：U流水線和V流水線都可以執(zhí)行整數(shù)指令，U流水線還可執(zhí)行浮點(diǎn)指令。因

此能夠在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)執(zhí)行兩條整數(shù)指令。

(2)浮點(diǎn)處理部件FPU：高度流水線化的浮點(diǎn)操作與整數(shù)流水線集成在一起。微處理器內(nèi)部流水

線進(jìn)一步分割成若干個(gè)小而快的級(jí)段。

(3)獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令高速緩存Cache：兩個(gè)獨(dú)立的8KB指令和8KB數(shù)據(jù)Cache可擴(kuò)展到12KB,允

許同時(shí)存取，內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸效率更高。兩個(gè)Cache采用雙路相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，每路128個(gè)高速緩存行，每

行可存放32B。數(shù)據(jù)高速緩存兩端口對(duì)應(yīng)U、V流水線。

(4)指令集與指令預(yù)?。褐噶铑A(yù)取緩沖器順序地處理指令地址，宜到它取到一條分支指令，此時(shí)

存放有關(guān)分支歷史信息的分支目標(biāo)緩沖器BTB將對(duì)預(yù)取到的分支指令是否導(dǎo)致分支進(jìn)行預(yù)測(cè)。

(5)分支預(yù)測(cè)：指令預(yù)取處理中增加了分支預(yù)測(cè)邏輯，提供分支目標(biāo)緩沖器來(lái)預(yù)測(cè)程序轉(zhuǎn)移。

Pentium微處理器的主要特點(diǎn)如下：

(1)采用超標(biāo)量雙流水線結(jié)構(gòu)；

(2)采用兩個(gè)彼此獨(dú)立的高速緩沖存儲(chǔ)器；

(3)采用全新設(shè)計(jì)的增強(qiáng)型浮點(diǎn)運(yùn)算器(FPU)；

(4)可工作在實(shí)地址方式、保護(hù)方式、虛擬8086方式以及SMM系統(tǒng)管理方式；

(5)常用指令進(jìn)行了固化及微代碼改進(jìn)，一些常用的指令用硬件實(shí)現(xiàn)。

2.19什么是虛擬存儲(chǔ)技術(shù)？該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有那些？

【解答】虛擬存儲(chǔ)技術(shù)是一種存儲(chǔ)管理技術(shù)，采用硬件、軟件相結(jié)合的方法，由系統(tǒng)自動(dòng)分批將程

序調(diào)入內(nèi)存，不斷地用新的程序段來(lái)覆蓋內(nèi)存中暫時(shí)不用的老程序段。

虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)擴(kuò)大了程序可訪問(wèn)的存儲(chǔ)空間；(2)便于實(shí)施多任務(wù)的保護(hù)和隔

離；(3)便于操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存管理。

2.20簡(jiǎn)要分析Pentium系列微處理器的4種工作方式具備的特點(diǎn)。［

解答】

(I)實(shí)地址方式：系統(tǒng)加電或者復(fù)位時(shí)進(jìn)入實(shí)地址方式，使用16位80X86的尋址方式、存儲(chǔ)器管

理和中斷管理；使用20位地址尋址1MB空間，可用32位寄存器執(zhí)行大多數(shù)指令。

(2)保護(hù)方式：支持多任務(wù)運(yùn)行環(huán)境，對(duì)任務(wù)進(jìn)行隔離和保護(hù)，進(jìn)行虛擬存儲(chǔ)管理能夠充分發(fā)揮

Pentium微處理器的優(yōu)良性能。

(3)虛擬8086方式：是保護(hù)噗式下某個(gè)任務(wù)的工作方式，允許運(yùn)行多個(gè)8086程序，使用8086的尋址

方式，每一個(gè)任務(wù)使用IMB的內(nèi)存空間。

(4)系統(tǒng)管理方式：主要用于電源管理，可使處理器和外設(shè)部件進(jìn)入“休眠”，在有鍵盤(pán)按下或者鼠

標(biāo)挪移時(shí)“喚醒”系統(tǒng)使之繼續(xù)工作：利用SMM可以實(shí)現(xiàn)軟件關(guān)機(jī)。

習(xí)題3

3.1簡(jiǎn)要分析8086的指令格式由哪些部份組成，什么是操作碼？什么是操作數(shù)？尋址和尋址方式

的含義是什么？8086指令系統(tǒng)有哪些尋址方式？

【解答】8086的指令格式由操作碼和操作數(shù)字段組成。

操作碼：要完成的操作。

7

操作數(shù)：參預(yù)操作的對(duì)象。

尋址：尋覓操作數(shù)或者操作數(shù)地址的過(guò)程。

尋址方式：指令中給出的找到操作數(shù)或者操作數(shù)地址采用的方式。

8086指令系統(tǒng)的尋址方式主要有即將數(shù)尋址、寄存器尋址、存儲(chǔ)器尋址和I/O端口尋址。其中，存

儲(chǔ)器尋址可進(jìn)一步分為直接尋址、寄存器間接尋址、寄存器相對(duì)尋址、基址變址尋址、相對(duì)基址變址尋

址：I/O端口指令I(lǐng)N和OUT使用的端口尋址方式有直接尋址和間接尋址。

3.2設(shè)(DS)=2(XX)H,(ES)=2100H,(SS)=15(X)H,(SI)=00A0H,(BX)=0KX)H,(BP)=(X)10H,數(shù)據(jù)

變量VAL的偏移地址為0050H,請(qǐng)指出下列指令的源操作數(shù)字段是什么尋址方式？它的物理地址是

多少？

(l)MOVAX,21H(2)MOVAX,BX(3)MOVAX,(I000H1

(4)MOVAX，VAL(5)MOVAX,|BX|(6)MOVAX,ES：|BX]

(7)MOVAX,IBP](8)MOVAX，[SI](9)MOVAX,1BX+10J

(10)MOVAX,VAL[BX](11)MOVAX,(BX][SI](12)MOVAX,VAL[BX](SI]

【解答】

(I)MOVAX,21H

即將尋址，源操作數(shù)直接放在指令中

(2)MOVAX,BX

寄存器尋址，源操作數(shù)放在寄存器BX中

(3)MOVAX,(lOOOH]

直接尋址，EA=l(XX)H,PA=(DS)x10H+EA=200()Hxl0H+1000H=21(XX)H

(4)MOVAX，VAL

直接尋址，EA=[\LJ=(X)50H,PA=(DS)x1()H+EA=2(XX)Hx10H+(X)5()H=2(X)50H

(5)MOVAX,[BX]

寄存器間接尋址，EA=(BX)=OIOOH,PA=(DS)x10H+EA=2000Hx10H+0100H=20220H(6)

MOVAX,ES：[BX]

寄存器間接尋址，F(xiàn)A=(RX)=OIOOH.PA=(ES)xI0H+FA=2100HXIOH+0100H=7.1IOOH(7)

MOVAX,|BP|

寄存器間接尋址,EA=(BP)=0010H,PA=(SS)x10H+EA=1500HX10H+(X)IOH=1501OH(8)MOV

AX,[SI]

寄存器間接尋址，EA=(Sl)=00A0H,PA=(DS)x10H+EA=2OOOHxlOH+00A0H=200A0H(9)

MOVAX,[BX+10]

相對(duì)寄存器尋址,EA=(BX)+10D=01(X)H+(XX)AH=OIOAH,PA=(DS)x10H+EA=2(XX)H

x10H+010AH=2022AH

(10)MOVAX,VAL(BX]

相對(duì)寄存器尋址，EA=(BX)+[VAL]=OI(X)H+(X)50H=0I50H,PA=(DS)x1()H+EA=2(XX)Hx|()H

+0150H=20220H

(11)MOVAX,[BX||SI]

基址變址尋址，EA=(BX)+(SI)=0100H+(X)AOH=01A0H,PA=(DS)x1()H+EA=2(XX)HX10H+

(HA0H=201A0H

(12)MOVAX,VAL(BX][SI]

相對(duì)基址變址尋址，EA=(BX)4-(SI)+[VAL]=()1(X)H+(K)AOH+(X)5()H=01F0H,PA=(DS)xIOH

4-EA=2000Hx10H+0IF0H=201F0H

8

3.3給定寄存器及存儲(chǔ)單元的內(nèi)容為：(DS)=2000H,(BX)=0100H,(SI)=0002,H(20220)=32,H

(20221)=51,H(20222)=26,H(20223)=83,H(21200)=1AH,(21201)=B6H,(21202)=D1H,(21203)=29Ho

試說(shuō)明下列各條指令執(zhí)行完后，AX寄存器中保存的內(nèi)容是什么。

(l)MOVAX,1200H(2)MOVAX,BX(3)MOVAX,[1200H]

(4)MOVAX,[BX](5)MOVAX,1100H[BX](6)MOVAX,[BX]|SI]

【解答】

(1)MOVAX,1200H：執(zhí)行后，(AX)=1200H

(2)MOVAX,BX:執(zhí)行后，(AX)=(BX)=01OOH

(3)MOVAX,[1200H]

直接尋址，EA=[XL]=1200H,PA=(DS)xIOH+EA=2(KM)HxlOH+12(X)H=2I2(X)H,執(zhí)行后，(

AX)=B61AH

(4)MOVAX,[BX]

EA=(BX)=0100H,PA=(DS)x10H+EA=2OOOHxlOH-F0100H=20220H,執(zhí)行后，(AX)=

5I32H

(5)MOVAX,1100HIBX]

EA=(BX)+1100H=0100H+1IOOH=1200H,PA=(DS)x10H+EA=2000Hx]0H+1200H=

21200H,執(zhí)行后，(AX)=B61AH

(6)MOVAX,[BX][SI]

EA=(BX)+(SI)=0100H+0002H=0102H,PA=(DS)x10H+EA=2000Hx10H+0102H=20222H,

執(zhí)行后，(AX)=29D1H

3.4分析下列指令的正誤，對(duì)于錯(cuò)誤的指令要說(shuō)明原因并加以改正。

(l)MOVAH,BX(2)MOV[BX],[SI)

(3)MOVAX,[SIHDI](4)MOVMYDAT[BX][SI],ES：AX

(5)MOVBYTEPTR(BX]，1000(6)MOVBX,OFFSETMAYDAT[SI)

(7)MOVCS,AX(8)MOVDS,BP

【解答】

(l)MOVAH,BX

錯(cuò)誤，寄存器類型不匹配，可改為MOVAX,BX

(2)MOV|BX1,(SI]

錯(cuò)誤，兩個(gè)操作數(shù)不能都為存儲(chǔ)單元，可改為MOVBX,[SI]或者M(jìn)OV[BX],SI

(3)MOVAX,(SIHDI]

錯(cuò)誤，尋址方式中只能浮現(xiàn)一個(gè)變址寄存器，可改為MOVAX,

(4)MOVMYDAT|BX][SIJ,ES：AX

錯(cuò)誤，AX簽不能有段看越前綴，去掉ES：,改為MOVMYDAT[BX][SI],AX

(5)MOVBYTEPTRIBX],1000

錯(cuò)誤，1(XX)超出字節(jié)空間存儲(chǔ)范圍

(6)MOVBX,OFFSETMAYDAT[SI]:正確

(7)MOVCS,AX

錯(cuò)誤，MOV指令CS不能做目的操作數(shù)，可改為MOVDS.AX

(8)MOVDS,BP:正確

注：本題錯(cuò)誤改正部份有的答案并不惟一，可參考原題題意改成合法形式。

3.5設(shè)VARI、VAR2為字變量，LAB為標(biāo)號(hào)，分析下列指令的錯(cuò)誤之處并加以改正。

(1)ADDVARI,VAR2(2)MOVAL,VAR2

(3)SUBAL,VARI(4)JMPLAB|SI|

(5)JNZVARI(6)JMPNEARLAB

9

【解答】

(1)ADDVARI，VAR2

錯(cuò)誤，兩個(gè)操作數(shù)不能都為存儲(chǔ)單元，可改為MOVBX,VAR2

ADDVARI,BX

(2)MOVAL,VAR2

錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)類型不匹配，可改為MOVAX,VAR2

(3)SUBAL,VARI

錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)類型小匹配，可改為SUBAX,VARI

(4)JMPLAB[SI]

錯(cuò)誤，寄存器相對(duì)尋址形式中不能用標(biāo)號(hào)做位移量，可改為JMPVARHSI]

(5)JNZVARI

錯(cuò)誤，條件跳轉(zhuǎn)指令只能達(dá)行段內(nèi)短跳轉(zhuǎn)，所以后面只能跟短標(biāo)號(hào)?？筛臑镴NZLAB

⑹JMPNEARLAB

錯(cuò)誤，缺少運(yùn)算符PTR,可改為JMPNEARPTRLAB

注：本題錯(cuò)誤改正部份有的答案并不惟一，可參考原題題意改成合法形式。

3.6寫(xiě)出能夠完成下列操作的8086CPU指令。

⑴把4629H傳送給AX寄存器；

(2)從AX寄存器中減去3218H；

⑶把BUF的偏移地址送入BX中。

【解答】

(l)MOVAX,4629H

(2)SUBAX,3218H

(3)LEABX,BUF

3.7根據(jù)以下要求寫(xiě)出相應(yīng)的匯編語(yǔ)言指令。

(1)把BX和DX寄存器的內(nèi)容相加，結(jié)果存入DX寄存器中；

⑵用BX和SI的基址變址尋址方式，把存儲(chǔ)器中的一個(gè)字節(jié)與AL內(nèi)容相加，并保存在AL寄存

器中；

(3)用寄存器BX和位移量21B5H的變址尋址方式把存儲(chǔ)器中的一個(gè)字和(CX)相加，并把結(jié)果送

回存儲(chǔ)器單元中；

(4)用位移量2158H的直接尋址方式把存儲(chǔ)器中的一個(gè)字與數(shù)3160H相加，并把結(jié)果送回該存儲(chǔ)

器中；

(5)把數(shù)25H與(AL)相加，結(jié)果送回寄存器AL中。

【解答】

⑴ADDDX,BX

(2)ADDAL,[BX][SI]

(3)ADD21B5H|BX],CX

(4)ADDWORDPTR[2158H],3160H

(5)ADDAL25H

3.8寫(xiě)出將首地址為BLOCK的字?jǐn)?shù)組的第6個(gè)字送到CX寄存器的指令序列，要求分別使用以下

幾種尋址方式：

10

(I)以BX的寄存器間接尋址

(2)以BX的寄存器相對(duì)尋址

(3)以BX、SI的基址變址尋址

【解答】

(l)LEA

BX,BLOCK+10

MOVCX,[BX]

(2)LEABX,BLOCK

MOVCXJOIBX]

(3)LEABX,BLOCK

MOVSI,1()

MOVCX,[BXJ[SI]

3.9執(zhí)行下列指令后，AX寄存器中的內(nèi)容是什么？

TABLEDB10,20,30,40,50

ENTRYDW3

MOVBX,OFFSETTABLE

ADDBX,ENTRY

MOVAX,[BX]

AX=_______

【解答】AX=3228H

3.10下面是將內(nèi)存一字節(jié)數(shù)據(jù)高4位和低4位互換并放回原位置的程序，找出錯(cuò)誤并改正。

DATASEGMENT

DDIDB23H

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS：CODE，DS：DATA

START：MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEASI,OFFSETDDI

MOVAL,[SI]

MOVCL,4

RCRAL,CL

MOV[SI],AL

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

【解答】程序第8行錯(cuò)誤：LEASI,OFFSETDDI,應(yīng)去掉OFFSET；

程序第10行錯(cuò)誤：RCRAL,CL,應(yīng)使用ROR或者ROL,改為RORAL,CL3.H已知用寄存

器BX作地址指針，自BUF所指的內(nèi)存單元開(kāi)始連續(xù)存放著3個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，編程序求它們的和，

并將結(jié)果存放在這3個(gè)數(shù)之后。

【解答】參考程序如下：

LEABX.BUF

MOVAX.|BX|

ADDAXJBX+2]

ADDAXJBX+4]

MOV|BX+6].AX

3.12分析匯編語(yǔ)言源程序應(yīng)該由哪些邏輯段組成？各段的作用是什么？語(yǔ)句標(biāo)號(hào)和變量應(yīng)具備哪

3種屬性？

【解答】匯編語(yǔ)言源程序應(yīng)該由若干個(gè)邏輯段組成”可以有若干個(gè)數(shù)據(jù)段、代碼段、堆棧段和附加

數(shù)據(jù)段，至少要有一個(gè)代碼段。各段的作用如下：

(1)代碼段用來(lái)存放程序和常數(shù)。

(2)數(shù)據(jù)段用于數(shù)據(jù)的保存.

(3)堆棧段用于保護(hù)數(shù)據(jù)，特別在子程序調(diào)用、中斷過(guò)程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)信息保護(hù)。

(4)附加數(shù)據(jù)段用于數(shù)據(jù)的保存。

語(yǔ)句標(biāo)號(hào)和變量應(yīng)具備的3種屬性：段屬性、偏移屬性和類型屬性。

3.13執(zhí)行完下列程序后，回答指定的問(wèn)題。

MOVAX,0

MOVBX,2

MOVCX,50

LP:ADDAX,BX

ADDBX,2

LOOPLP

問(wèn)：(1)該程序的功能是O

(2)程序執(zhí)行完成后，(AX)=：■

【解答】

(I)完成0到l(x)間所有偶數(shù)求利的功能。

(2)2550

3.14編寫(xiě)程序，計(jì)算下面函數(shù)的值。

2x(x0)

s3x(0x10)

4xx10

【解答】

DATSEGMENT

AXDW34

SDW?

TENDS

DASEGMENT

g°D

ASSUMECSrCODE，DS:DATA

START:MOVAX,DATA

MOVDS，AX

MOVAX,X:將X送到AX中

CMPAX，0；(AX)>0嗎？

JLDOUB:是,轉(zhuǎn)向doub

CMPAX,10:否，(ax)<10嗎?

JLETRIB;是，轉(zhuǎn)向(rib

12

SALAX,1:古，乘以4

SALAX,1

JMEXIT

PDOUB:AX,1;乘以2

SALEXIT

JM

AX,1；乘以3

PTRIB:AX，X

SAI.

S,AX:保存結(jié)果

AD

AH,4CH

DEXIT:;結(jié)束

MOV

MOV

INT2IH

CODEENDS

ENDSTART

注意，在比較的過(guò)程中使用的是針對(duì)帶符號(hào)數(shù)的跳轉(zhuǎn)指令，斕該看做帶符號(hào)數(shù)。程序中還用了移

位指令代替了乘法指令。

3.15從鍵盤(pán)輸入?系列字符，以回車(chē)符結(jié)束，編程統(tǒng)計(jì)其中非數(shù)字字符的個(gè)數(shù)。

【解答】

DATASEGMENT

BLOCKDB100DUP(?)

COUNTDB?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMEDS:DATA,CS:CODE

START:MOVAX，DATA

MODS.AX

VDL,0

MOSI,

VBLOCK

LEA

LP:MOAH,I

V

INT21H

CMPAL.0DH

JZEXIT

MOV[SI],AL

CMPAL,30H

JAENEXT

CMPAL.39

H

JBENEXT

INCD

L

NEXT:INCSI

JMP卜

EXIT:MOVCOUNT,DL

MOVAH,

4CHINT

21H

CODENDS

E

ENDSTART

3.16已知在內(nèi)存中從BLOCK單元起存放有20個(gè)帶符號(hào)字節(jié)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)其中負(fù)數(shù)的個(gè)數(shù)并放入

COUNT單元。

【解答】

DATASEGMENT

BLOCKDB-7,I,12,-90,-70,34,-1,56,45,-12

DB-3,-4,23,0,12,II,-9,-8,67,-56

CNEQUS-BLOCK

COUNTDB?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMEDS:DATA,CS:CODE

START:MOVAX，DATA

MODS,AX

V

MODL,0

V

LEASI.

BLOCK

MOVCX，CN

LP:MOVAL,[SI]

TESTAL,80H

JZNEXT

INCDL

NEXT:INCSI

LOOPLP

MOVCOUNT,DL

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

3.17從鍵盤(pán)輸入一個(gè)大寫(xiě)英文字母，將其轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)字母并顯示山來(lái)，要求輸入其它字符時(shí)，能

夠有出錯(cuò)提示信息。

【解答】

DATASEGMENT

MESSDB'INPUPERROR!,,OAH,ODH,

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMEDS:DATA,CS:CODE

START:MyOVAX，DATA

DS,AX

MvOAH，

01H

INT21H

CMAL,'A'

P

JBERR

CMAL,Z

P

JAERR

ADAL,

D20H

MODL,AL

V

MOAH，

V02H

INT21H

JMPEXIT

ERR:MDX,OFFSET

OVMESSAH,09H

MO21H

V

INT

EXIT:MOVAH,02H

INT21H

CODEENDS