微机原理与接口技术周何琴课后习题答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 16:40:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第1章 绪论作业

1. 将下列二进制数转换成十进制数。

(1)11001010B=202 (2)00111101B=61 (3)01001101B=77 (4)10100100B=164 3. 将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。 (2)76= 100 1100B =4CH (4)134= 1000 0110B =86H 4. 求下列十进制数的BCD码 (1)327=11 0010 0111(BCD码) (2)1256=1 0010 0101 0110(BCD码) 6. 求出下列10进制数的原码、反码和补码 (2)+85 (4)-85 解:85=0101 0101B

原码:+85= 0101 0101B -85= 1101 0101B 反码:+85= 0101 0101B -85= 1010 1010B 补码:+85= 0101 0101B -85= 1010 1011B

10. 画出微型计算机的基本结构框图,说明各部分的主要功能是什么? 解:

微型计算机的基本结构框图如下:

微处理器 CPU 存储器 I/O接口 地址总线 I/O设备 I/O总线 数据总线 控制总线

微处理器CPU:控制微处理器与存储器或I/O设备间的数据交换;进行算术和逻辑运算等操作;判定和控制程序流向。

微处理器主要完成:

(1)指令控制:从存储器中取指令,指令译码; (2)数据加工:简单的算术逻辑运算;

(3)操作控制:在微处理器和存储器或者I/O之间传送数据; (4)时间控制:程序流向控制。 存储器:用来存放数据和指令。

I/O接口:主机和外设间的桥梁,提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等各种功能。

I/O设备:输入原始数据和程序,转换成计算机能识别的信息,送入存储器去等待处理。输出运算结果。 总线:连接计算机系统中各功能部件的信息通道。

第2章 8086CPU作业

2. 8086CPU内部由哪两部分组成?它们的大致是如何工作的?

答:

(1)8086CPU由指令执行部件EU和总线接口部件BIU两部分组成。 (2)

①BIU先执行读存储器操作,从给定地址单元中取出指令,送到先进先出的指令队列中等待执行。 存储器的物理地址=CS?16+IP,在地址加法器?中形成。

②EU从指令队列中取走指令,经EU控制器译码分析后,向各部件发控制命令,以完成执行指令的操作。BIU与EU是并行工作方式。

③当指令队列已满,EU在执行指令,未向总线接口单元BIU申请读/写内存或I/O操作时,BIU处于空闲状态。

④指令执行过程中,若需对存储器或I/O端口存取数据,EU就要求BIU去完成相应的总线周期。 5. 两个带符号数1011 0100B和1100 0111B相加,运算后各标志位的值等于多少?哪些标志位是有意义的?如果把这两个数当成无符号数,相加后哪些标志位是有意义的?

解:

(1)两个带符号数:不考虑CF标志 1011 0100 + 1100 0111 1 0111 1011 运算后各标志位状态如下:

CF=1,有进位,对于带符号数,无意义。

PF=1,结果有偶数个1

AF=0,无半进位,非BCD码运算,无意义。

ZF=0,结果非0

SF =0,结果为正数

OF=1,溢出(两个负数相加,结果变成了正数) (2)两个无符号数:不考虑SF和OF标志 1011 0100 + 1100 0111 1 0111 1011 运算后各标志位状态如下: CF=1,有进位

PF=1,结果有偶数个1 ZF=0,结果非0

AF、SF、 OF无意义。

20. 简要解释下列名词的意义。

CPU:中央处理单元CPU (Control Processing Unit)也称微处理器,是微型计算机的核心部件,由运算器ALU、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。主要完成各种运算,负责对整机的控制。

存储器:用于存储程序和数据的硬件设备。

堆栈:堆栈是一种数据结构,是内部RAM的一段区域。设置堆栈的目的是用于数据的暂存,中断、子程序调用时断点和现场的保护与恢复。

IP:指令指针寄存器,用于控制CPU的指令执行顺序(只存放偏移量),只能和代码段寄存器CS配合使用,可以确定当前所要取的指令的内存地址,且始终指向代码段中下一条将要读取到CPU指令队列的那条指令。顺序执行程序时,CPU每取一个指令字节,IP自动加1,指向下一个要读取的字节。

SP:堆栈指针寄存器,用于指示堆栈的栈顶地址偏移量的寄存器,它决定了堆栈在内部RAM中的物理位置。只能和SS段寄存器配合使用,且始终指向堆栈的栈顶,在堆栈指令中隐含的使用它来定位栈顶数

据。

BP:基址指针寄存器。用于存放偏移量,通常和SS段寄存器配合使用,在间接寻址中用于定位堆栈段中的内存单元。

段寄存器:由于CPU内部的寄存器都是16位的,为了能够提供20位的物理地址,8086系统中采用了存储器分段的方法。规定存储器的一个段为64KB,由段寄存器来确定存储单元的段基址,由指令提供该单元相对于相应段起始地址的16位偏移量。

状态标志:表示前一步操作(如加、减等)执行以后,ALU所处的状态,后续操作可以根据这些状态标志进行判断,实现转移。

控制标志:可以通过指令人为设置,用以对某一种特定的功能起控制作用(如中断屏蔽等),反映了人们对微机系统工作方式的可控制性。

物理地址:存储器的实际地址,它是指CPU和存储器进行数据交换时所使用的地址。物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的,计算物理地址的表达式为:

物理地址 = 段地址 × 16 + 偏移地址

逻辑地址:是在程序中使用的地址,它由段地址和偏移地址两部分组成。

逻辑地址的表示形式为“段地址:偏移地址”。

机器语言:直接用二进制编码表述的指令系统语言,通常称为机器语言,机器语言指令是计算机惟一能直接识别和执行的指令。

汇编语言:便于记忆和使用,通常使用汇编语言(符号指令或指令助记符)来描述计算机的指令系统。 指令:让计算机完成某种操作的命令称为指令。

指令系统:一台计算机所能识别、执行的指令的集合就是它的指令系统。 总线:连接计算机系统中其他主要功能部件的桥梁,是计算机系统中信息输送的枢纽,只有通过总线,计算机系统的各部件才能实现相互通信。

内部总线:微处理器内部各个器件之间传送信息的通路。

系统总线:微处理机机箱内的底板总线。可分为:ISA、EISA、VESA局部总线、PCI局部总线等。 时钟周期:CPU时钟频率的倒数称为时钟周期,也称T状态。

总线周期:BIU完成一次访问存储器或I/O端口操作所需要的时间称为总线周期。一个基本的总线周期是由4个(或4个以上)时钟周期组成的。

指令周期:执行一条指令所需要的时间称为指令周期,不同指令的指令周期的长短是不同的。一个指令周期是由几个总线周期组成的。

21. 要完成下列运算和控制,用什么标志判别?其值是什么?

(1)比较两数是否相等?

(2)两数运算后结果是正数还是负数? (3)两数相加后是否溢出? (4)奇偶校验判断。

(5)两数相减后比较大小。 (6)中断信号能否允许? 答:

(1)比较两数是否相等:两数相减后用零标志ZF判断,ZF=1,则相等。

(2)两数运算后结果是正数还是负数:用符号标志SF判断, SF=1,则结果为负数。 (3)两数相加后是否溢出:用溢出标志OF判断,OF=1,则有溢出。

(4)奇偶校验判断:采用偶校验方式,判定是否要补“1”?用奇偶标志PF判断,若数据结果低8位中含有偶数个“1”,则PF=1;不用补“1”。

(5)两数相减后比较大小:ZF=1,两数相等。对于无符号数,CF=1,则被减数小于减数;CF=0,则被减数大于减数;ZF=1,则两数相等。对于带符号数,SF⊕OF=1,则被减数小于减数;SF⊕OF=0,则被减数大于减数。

(6)中断信号能否允许:用中断允许标志IF判断,IF=1,则能允许可屏蔽中断。 22. 说明8086系统中“最小模式”和“最大模式”两种工作方式的主要区别。

最小模式(最小工作方式):单微处理器系统(系统中只有一个8086微处理器),所有的总线控制信号,都是直接由8086CPU产生的,适用于规模较小的微机应用系统。

当把8086的33脚MN/MX接+5V时,8086 CPU就处于最小工作方式。 最大模式(最大工作方式):多微处理器系统(包含有两个或多个微处理器,一个主处理器8086CPU,其他的处理器称为协处理器它们是协助主处理器工作的。),主要用在中等或大规模的8086系统中。

当把8086的33脚MN/MX接地时, 8086 CPU就处于最大模式。

第3章 作业

1.分别说明下列指令的源操作数和目的操作数各采用什么寻址方式。 源 目的