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微机原理及应用第二章体系结构

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第二章8086微处理器及其体系结构

本章主要内容

●8086CPU的内部结构

●8086CPU的引脚特点

●微机电路结构及工作时序

●8086CPU对存储器的组织

§2-1 CPU性能描述

一: 字长——CPU数据线条数

1: 表数精度

2: 相对运行速度

3: 典型CPU字长

A: 8088 ——8bit

B: 8086 ——16bit

C: 80386 ——32bit

二: 指令数

1: 基本指令133条

2: 扩展指令数千条(不同寻址方式和寄存器的组合)

三: 指令执行时间

1: 提高主频

2: 减少指令执行所需时钟周期数

3: 增加数据线条数

4: 取指令和执行指令时间重叠

四: 访问内存储器空间——由CPU地址总线数确定1: Z80CPU AB = 16 访存空间216 = 64K

2: 8086CPU AB = 20 访存空间220 = 1M

3: 80286CPU AB = 24 访存空间224 = 16M

4: PⅢCPU AB = 32 访存空间232 = 4G

§2-2 8086CPU内部结构

由两部分组成执行部件—EU 接口部件—BIU 一: 执行部件EU ——8086CPU的核心

1: 16位运算器ALU

A: 算术及逻辑运算(同8位机)

B: 16位偏移地址运算(8086特点)

2: 8位控制单元

A: 从BIU 的指令队列中取指令

B: 对指令进行译码

C: 产生不同的控制信号

3: 16位寄存器组

A: 16位通用数据寄存器AX, BX, CX, DX

B: 16位通用地址寄存器BP, SP, SI, DI

C: 16位标志寄存器F

二: 接口部件BIU —— 8086CPU 的特点

1: 指令队列缓冲器

A: Z80CPU 取指, 执指图

1) 取指 总线忙

2) 执指 总线闲

2) EU 从队列中取指, 而非直接从指令存储区取指

3) EU 执行指令的同时队列继续从指令存储区取指

4) 取指和执指重叠

5) 总线一直忙, 从而提高速度

C: 特点

1) 指令队列缓冲器为移位寄存器, 满足先进先出原则

2) 8086队列为6字节, 8088队列为4字节

3) 执行转移指令时清队列

2: 16位指令指针寄存器 —— IP

A: 8位机(Z80CPU) 中的程序指针寄存器PC

1)

地址总线AB = 16bit

2) 程序指针寄存器PC= 16bit

3) PC 指向存储器单元的实际地址

B: 16位机(8086CPU) 中的指令指针寄存器IP

1) 地址总线AB = 20bit

2) 指令指针寄存器IP= 16bit

3)IP指向存储器单元的偏移地址(有效地址)

C: IP的使用

1)程序设计中, 不能直接改变IP的值

2)程序运行中, IP值根据指令功能而自动改变

3: 16位段寄存器CS, DS, ES, SS

8086CPU的AB = 20bit, REG = 16bit,

问题: 怎样用16位寄存器表示20位存储器实际地址A: 将存储器1M空间分为多段, 每段长为64K

B: 将段首地址值的高16位值放入段寄存器, 称段地址

C: 20位实际地址由段地址和段内偏移地址(有效地址)构成

4: 地址产生器

A: 输入1) 段寄存器中的段首地址(16位)

2) 从EU来的段内偏移地址(16位)

B: 输出实际地址(20位)

C: 公式

实际地址= 段首地址* 16 + 段内偏移地址

实际地址= 段首地址← 4 + 段内偏移地址

注: 段首地址左移4位等于段首地址乘与16 《例》某存储器单元的段地址为2F86H, 偏移地址为2A36H, 问: 该存储器单元的实际地址为多少

PA = 段地址←4 + 偏移地址

= 2F86H ←4 + 2A36H

= 2F860H + 2A36H

= 32296H

D: 存储器单元地址表示法

1)20位地址表示法32296H

2)32位地址表示法2F86H : 2A36H

5: 总线控制器

A: 8086CPU的数据线/地址线复用技术(40页)

B: 数据线, 地址线的分离过程(44页)

§2-3 8086CPU的寄存器结构

一: 使用特点

1: 指令助记符中, 寄存器用名定义

2: 程序设计中, 寄存器用名访问

二: 分类特点

1: 通用数据寄存器

A: 16位通用数据寄存器(4个)

AX BX CX DX

B: 8位通用数据寄存器(8个)

AH AL BH BL CH CL DH DL

C: 常用功能

AX ——累加器

BX ——基数寄存器

CX ——计数器

DX ——数据寄存器

2: 通用地址寄存器——SP, BP, SI, DI

A: 仅有16位使用

B: 用于存放偏移地址

C: 常用功能

SP, BP ——用于堆栈段操作

SI, DI——用于数据段, 附加段操作

3: 段寄存器——CS, DS, ES, SS

A: 仅有16位使用

B: 用于存放段地址

CS ——存放代码段段首地址

SS ——存放堆栈段段首地址

DS ——存放数据段段首地址

ES ——存放附加段段首地址

C: 段寄存器与通用寄存器之间的使用特点

1): CS ——IP CS:IP 构成代码段20位指令存放地址

2): SS ——SP SS:SP 构成堆栈段栈顶地址

3): DS ——SI DS:SI 构成源数据串地址

4): ES ——DI ES:DI 构成目的数据串地址

5): DS ——BX DS:BX 构成数据段基数地址

6): SS ——SP SS:SP 构成堆栈段基数地址

注: 有关应用在寻址方式及串操作指令中祥细讲解

4: 指令指针寄存器——IP

A: 仅有16位使用

B: 用于存放代码段内的偏移地址(有效地址)

C: 与CS寄存器构成指令存放的实际地址

5: 标志寄存器——F

A: 16位标志寄存器中仅用9位作标志位用

B: 状态标志位名称CF OF AF ZF SF PF

C: 控制标志位名称IF DF TF

注: 关于标志位的作用及使用方法非常重要, 在后面章节中讲解§2-4 8086CPU的引脚特性

一: 数据/地址复用线

1: 减少了8086CPU的引脚线

2: 需解决数据/地址的分离

二: 控制线

功能各异——不同控制线具有不同的作用,

方向确定——仅为单向, 输入, 输出确定

电平触发——不同控制线具有不同的电平触发方式

1: /BHE ——存储器R/W传数方式选择

与地址线A0构成8位, 16位数据传送选择

注: §2-9节祥讲

2: /RD ——存储器读数据有效控制线, 输出, 低有效

/WR ——存储器写数据有效控制线, 输出, 低有效

注: 用于存储器, I/O操作, 后面章节常用

3: READY —— CPU, MEM 间R/W等待控制线, 输入, 高有效4: RESET —— 8086CPU复位有效控制线, 输入, 高有效

5: ALE ——地址/数据复用线分离控制线, 输出

A: ALE = H 地址线锁存

B: ALE = L 地址线保持

6: /DEN ——数据传送有效控制线, 输出, 低有效

7: DT//R ——数据传送方向控制线, 输出

A: DT//R = H CPU向存储器写数据有效

B: DT//R = L CPU从存储器读数据有效

8: M//IO ——存储器, I/O端口操作选择, 输出

A: M//IO = H CPU与存储器间读写操作

B: M//IO = L CPU与I/O端口间输入, 输出操作

9: MN//MX —— 8086CPU工作方式选择, 输入

A: MN//MX = H 8086CPU工作于最小工作方式

B: MN//MX = L 8086CPU工作于最大工作方式

10: NMI, INTR, /INTA ——与中断有关的控制线

11: HDLD, HLDA ——与DMA有关的控制线

三: 8086CPU复位后寄存器的初始值(41页)

1: CS = FFFFH IP = 0000H

2: 其余寄存器= 0000H

3: 指令队列清空

§2-5 8086CPU与8088CPU的比较

一: 数据线比较

1: 8088CPU数据线为8条, 故称8088CPU为8位机

2: 8086CPU数据线为16条, 故称8088CPU为16位机注: 又称8088CPU为准(伪)16位机, 因为8088CPU片内数据线为16条, 片外数据线为8条

二: 地址线比较

8088CPU和8086CPU的地址线均为20条

三: 控制线比较

1: MEM, I/O 选择

A: 8088CPU ——/M/IO

B: 8086CPU ——M//IO

2: 8位, 16位数据传送

A: 8088CPU仅有8条数据线, 不能传送16位数据

B: 8086CPU有16条数据线, 一次可传8位或16位,

由控制线/BHE控制

§2-6 8086CPU的时钟及总线周期

一: 专用时钟信号发生器芯片8284A介绍

1: 输入

A: 晶振

B: 外部复位信号/RES = L

C: 外部等待信号RDY = H

2: 输出(送8086CPU)

A: 时钟周期输出CLK = X

B: 复位信号输出RESET = H

C: 等待信号输出READY = H

二: 总线周期(44页图2-9)

CPU与MEM间R/W所需时钟周期数称总线周期1: 基本总线周期

由四个时钟周期构成, 分别称为T1 T2 T3 T4 2: 扩展总线周期

A: 等待周期Tw 由控制线READY = H控制, 插入T3, T4之间,

数量不限

B: 空闲周期Tt 由控制线/TEST = L控制, 插入T4之后,

数量不限

3: 读周期

A: T1 ——8086CPU数据/地址复用线发地址信息

经地址总线AB给存储器

B: T2 ——缓冲

C: T3, T4 ——数据/地址复用线为数据线有效, 8086CPU

经数据总线DB从存储器单元中读数据

4: 写周期

A: T1 ——8086CPU数据/地址复用线发地址信息

经地址总线AB给存储器

B: T2, T3, T4 ——数据/地址复用线为数据线有效, 8086CPU

经数据总线DB向存储器单元中写数据注: 从理论上讲R/W周期仅需要两个时钟周期, 从可靠性考虑, 8086CPU用了四个时钟周期, 读周期中T2缓冲是由于地址线信息输出而数据线信息输入, 而写周期不需缓冲是由于地址线信息, 数据线信息均为输出

§2-7 8086CPU的最小/最大工作方式

条件控制线MN//MX = L, 8086CPU工作于最小工作方式(45页) 控制线MN//MX = H, 8086CPU工作于最大工作方式(48页) 特点最小工作方式, 控制线由8086CPU直接给出(45页)

最大工作方式, 控制线由专用芯片8288给出(48页)

应用最小工作方式, 硬件系统简单,多用于专用机, 要求掌握最大工作方式, 硬件系统复杂, 多用于系统机, 要求了解

一: 最小工作方式下的硬件电路

1: 数据/地址复用线的地址线分离

A: 分离时间T1

B: 分离控制线ALE = H

C: 分离器件锁存器

2: 数据/地址复用线的数据线分离

A: 分离时间T2, T3, T4

B: 分离控制线/DEN = L

C: 分离器件缓冲器

3: 锁存器

A: 作用 —— 在T1时刻, 将CPU 发出的地址信号进行锁存 B: 原理 —— 应用D 触发器

1): 电路

ALE

注: IN —— 地址/数据复用线(CPU)

OUT —— 地址总线AB(存储器, I/O)

ALE —— 地址锁存允许控制线(D 触发器)

2): 若: ALE = H, 则 OUT = IN 若:ALE = L, 则 OUT 保持不变

3): 工作过程

T1时, ALE = H, CPU 发地址 → 锁存器 → 存储器

T2,T3,T4时, ALE = L, 锁存器锁存 → 存储器

C: 锁存器芯片

1): 专用, 8282, 8283

2): 通用, 74LS373, 74HC573

4: 缓冲器(收发器)

A: 作用 —— 在T2 ~ T4间,从地址/数据复用线中获得数据信息 B: 原理 —— 应用三态门

1): 电路

IN OUT

注: IN —— 地址/数据复用线(CPU)

OUT ——数据总线DB(存储器, I/O)

/DEN ——数据有效控制线(三态门)

2): 真值表

若:/DEN = L,则 OUT = IN 若:/DEN = H,则 OUT 为高阻 3): 工作过程

T1时, /DEN = H, 缓冲器输出为高阻态

T2,T3,T4时,/DEN = L, 缓冲器为直通态

C: 缓冲器芯片

1): 专用, 8286, 8287

2): 通用, 74LS244, 74LS245

5: 双向缓冲器

在控制线/DEN, DT//R 作用下, 完成数据读写(收发)

A: 电路

注: AB/DB —— 地址/数据复用线(CPU)

DB —— 数据总线(MEM, I/O)

B: 分析

1): 若G1 = H, G2 = L 完成 MEM → DB → CPU 读(收)

2): 若G1 = L, G2 = H 完成 MEM ← DB ← CPU 写(发)

3): 若G1 = L, G2 = L 缓冲器为高阻态

4): 若G1 = H, G2 = H 此种情况绝不能发生

B: 真值表

高阻

高阻

二: 最小工作方式下的工作时序

1: 复位时序(52页)

A: 当RESET = H持续4个时钟周期, 8086CPU复位

B: 复位后, CS : IP = FFFH : 0000H

C: 8086CPU从实际地址FFFF0H处开始执行JMP指令

2: 读时序(53页)

A: 分离地址线

T1时, ALE =H, 锁存器片选有效, 地址锁存

T2, T3, T4时, ALE = L, 锁存器片选无效, 地址保持B: T2时, 缓冲

C: 分离数据线

T1时, /DEN = H, 缓冲器片选无效

T2,T3,T4时, /DEN = L, 缓冲器片选有效

D: 读数据

T3, T4时, /DEN = L, DT//R = L, /RD = L, /WR = H

若M//IO = H, CPU经数据总线DB从存储器单元中读数据若M//IO = L, CPU经数据总线DB从I/O端口中读数据3: 写时序(55页)

A: 分离地址线

T1时, ALE =H, 锁存器片选有效, 地址锁存

T2, T3, T4时, ALE = L, 锁存器片选无效, 地址保持B: 分离数据线

T1时, /DEN = H, 缓冲器片选无效

T2,T3,T4时, /DEN = L, 缓冲器片选有效

C: 写数据

T3, T4时, /DEN = L, DT//R =H, /RD =H, /WR = L

若M//IO = H, CPU经数据总线DB向存储器单元中写数据若M//IO = L, CPU经数据总线DB向I/O端口中写数据§2-9 8086CPU对存储器的组织

一: 存储器的组织

1: 存储器的组织方式

按字节组织, 每一个存储单元仅存放8位二进制数, 若需一次R/W 16位数据, 则应从相邻两存储单元中分别取8位数据构成16位数据

2: 存储器的存数原则

A: 按字节存放时, 从低地址单元到高地址单元顺序存放

B: 按字存放时, 相邻地址单元中, 低地址单元存放低字节, 高地址单元存放高字节

3: 存储器的地图表示

地址

2000H

2001H

4: 存储器的规则存放与非规则存放

用于字(16bit), 双字(32bit) 存放时, 对字节(8bit) 存放无效A: 规则存放, 从偶数地址单元开始存放字或者双字,

即要求A0 = 0

B: 非规则存放, 从奇数地址单元开始存放字或者双字, 即要求A0 = 1

5: 控制线/BHE, 地址线A0对数据传送的作用

A: 关于存储器的奇偶库

为解决存储器单元按8位数据组织, 面8086CPU可一次读写16位数据的矛盾, 采用了存储器的奇偶库方式

B: 存储器奇偶库的控制

1): 偶库存储器的片选控制地址线A0 = L

奇库存储器的片选控制控制线/BHE = L

2): 偶库存储器与8086CPU的数据线D0 ~ D7

奇库存储器与8086CPU的数据线D8 ~ D15

/

二: 存储器的分段

解决20位实际地址与16位寄存器之间的矛盾

1: 分段方式连续分, 分离分, 重叠分

2: 段内容量64KB

3: 段基地址段首地址

4: 偏移地址段内偏移地址

三: 实际地址与逻辑地址

1: 实际地址20位物理地址

2: 逻辑地址16位段基地址及16位偏移地址

四: 堆栈

1: 堆栈的作用

A: 将需要放入堆栈的数据入栈, 将需要调出堆栈的数据出栈B: 在调用过程及中断服务程序时保护现场——相应数据入栈在返回过程及中断服务程序时恢复现场——相应数据出栈2: 堆栈使用原则

先进后出原则注: 指令队列是先进先出原则

3: 堆栈段, 堆栈底, 堆栈顶

A: 栈段堆栈段段首地址在段寄存器SS中

B: 栈底定义堆栈长度时确定

C: 栈顶由寄存器SP中的值确定, 栈顶的物理地址为SS:SP 注: 当定义堆栈后还未使用相关堆栈操作指令时, 栈顶等于栈底, 汇编程序设计中, 若不定义堆栈, 系统将自动生成一定

长度的堆栈存储区

4: 栈顶指针寄存器SP中值的自动变化特点

A: 对8位机

1) 入栈(SP) – 1 —→(SP)

2) 出栈(SP) + 1 —→(SP)

B: 对16位机(8086CPU)

1) 入栈(SP) – 2 —→(SP)

2) 出栈(SP) + 2 —→(SP)

《例》(65页图2-32)

①定义堆栈

栈段(SS) = 1050H, 栈长= 14H,

栈底= 0012H或者为1050H : 0012H

定义时栈顶等于栈底, (SP) = 0012H

②当前栈顶

经一些操作后, 图示当前栈顶(SP) = 0008H

③执行入栈指令PUSH AX

A: (SP) – 2 —→(SP) = 0006H

B: (AX) = 1234H —→[0006H]

④执行出栈指令POP BX

A: [0006H] —→(BX) = 1234H

B: (SP) + 2 —→(SP) = 0008H

⑤执行出栈指令POP AX

A: [0008H] —→(AX) = BBAAH

B: (SP) + 2 —→(SP) = 000AH

注: 入栈时工作步骤, 先(SP)–2 —→(SP), 后将数据入栈出栈时工作步骤, 先将数据出栈, 后(SP) + 2 —→(SP)五: 8086CPU对存储器的分配

1: 中断向量表存储区00000H ~ 003FFH 1KB

2: 系统复位后指令存储区FFFF0H ~ FFFFFH 16字节

3: 显示缓存存储区

A: 单显B0000H ~ B0FFFH 4KB 字符显示

B: CGA B8000H ~ BBFFFH 16KB 图形显示

C: VGA A0000H ~ 图象显示

4: 其余为工作存储区

§2-10 I/O端口组织

一: 统一编址方式MOTOROLA方式

MEM, I/O 共用寻址空间

1: 优点不需要存储器, I/O端口选择控制线, 专用指令

2: 缺点存储器, I/O端口占用共同的寻址空间

二: 分别编址方式INTEL方式

MEM, I/O分别有寻址空间

1: 优点存储器, I/O端口分别寻址, 扩展了寻址空间

2: 缺点需要专用控制线及专用指令

《例》8086CPU控制线M//IO = H存储器寻址,

M//IO = L I/O端口寻址

存储器操作指令为MOV,

I/O端口操作指令为IN及OUT

作业: 2.3, 2.6, 2.11, 2.12, 2.13, 2.15, 2.18

微机原理第4章练习题及答案

第4章 80x86指令系统 一、自测练习题 ㈠选择题 1.MOV AX,[BX+SI]的源操作数的物理地址是( )。 A.(DS)×16+(BX)+(SI) B. (ES)×16+(BX)+(SI) C.(SS)×10H+(BX)+(SI) D.(CS)×10H+(BX)+(SI) 2.MOV AX,[BP+Sl]的源操作数的物理地址是( )。 A.(DS)×10H+(BP)+(SI) A. (ES)×16+(BP)+(SI) C.(SS)×16+(BP)+(SI) D.(CS)×10H+(BP)+(SI) 3.MOV AX,ES:[BX+SI]的源操作数的物理地址是( )。 A.(DS)×16+(BX)+SI) B.(ES)×10H+(BX)+(SI) C.(SS)×10H+(BX)+SI) D.(CS)×16+(BX)+(SI) 4.JMP WORD PTR[DI]是( )。 A.段内间接转移B.段间间接转移 C.段内直接转移D.段间直接转移 5.JMP FAR PTR BlOCK(BLOCK是符号地址)是( )。 A.段内间接转移B.段间间接转移 C..段内直接转移D.段间直接转移 6.INC指令不影响( )标志。 A.OF B.CF C.SF D.ZF 7.条件转移指令JNE的测试条件是( )。 A.ZF=1 B.CF=0 C.ZF=0 D.CF=1 8.下列指令中,有语法错误的是( )。 A.MOV [SI],[DI] B.IN AL,DX C.JMP WORD PTR[BX+8] D.PUSH WORD PTR 20[BX+S1] 9.假定(SS)=2000H,(SP)=0100H,(AX)=2107H,执行指令PUSH AX后,存放数据21H的物理地址是()。 A.20102H B.20101H C.200FEH D.200FFH 10.对于下列程序段: AGAIN:MOV AL,[SI] MOV ES:[DI],AL INC SI INC DI LOOP AGAIN 也可用指令()完成同样的功能。 A.REP MOVSB B.REP LODSB C.REP STOSB D.REPE SCASB 11.对于下列程序段: AGAIN:MOV ES:[DI],AL INC DI LOOP AGAIN 可用指令()完成。

微机原理及应用实验(题目)

微机原理及应用实验 实验一开发环境的使用 一、实验目的 掌握伟福开发环境的使用方法,包括源程序的输入、汇编、修改;工作寄存器内容的查看、修改;内部、外部RAM内容的查看、修改;PSW中个状态位的查看;机器码的查看;程序的各种运行方式,如单步执行、连续执行,断点的设置。二、实验内容 在伟福开发环境中编辑、汇编、执行一段汇编语言程序,把单片机片内的 30H~7FH 单元清零。 三、实验设备 PC机一台。 四、实验步骤 用连续或者单步的方式运行程序,检查30H-7FH 执行前后的内容变化。五、实验思考 1.如果需把30H-7FH 的内容改为55H,如何修改程序? 2.如何把128B的用户RAM全部清零? 六、程序清单 文件名称:CLEAR.ASM ORG 0000H CLEAR: MOV R0,#30H ;30H 送R0寄存器 MOV R6,#50H ;50H 送R6寄存器(用作计数器) CLR1: MOV A,#00H ;00 送累加器A MOV @R0,A ;00 送到30H-7FH 单元 INC R0 ;R0 加1 DJNZ R6,CLR1 ;不到50H个字节,继续 WAIT: LJMP WAIT END 实验二数据传送 一、实验目的 掌握MCS-51指令系统中的数据传送类指令的应用,通过实验,切实掌握数据传送类指令的各种不同的寻址方式的应用。 二、实验内容 1.编制一段程序,要求程序中包含7中不同寻址方式。 2.编制一段程序,将片内RAM30H~32H中的数据传送到片内RAM38H~3AH中。 3.编制一段程序,将片内RAM30H~32H中的数据传送到片外RAM1000H~1002H 中。 4.编制一段程序,将片内RAM40H~42H中的数据与片外RAM2000H~2002H中的数据互换。 三、实验设备 PC机一台。

微机原理及应用 第2章 习题及答案

CH02 8086/8088指令系统 习题与思考题 1.假定DS=2000H,ES=2100H,SS=1500H,SI=00A0H,BX=0100H,BP=0010H,数据变量VAL的偏移地址为0050H,请指出下列指令源操作数是什么寻址方式?源操作数在哪里?如在存储器中请写出其物理地址是多少? (1)MOV AX,0ABH (2)MOV AX,[100H] (3)MOV AX,VAL (4)MOV BX,[SI] (5)MOV AL,VAL[BX] (6)MOV CL,[BX][SI] (7)MOV VAL[SI],BX (8)MOV [BP][SI],100 解答: (1)MOV AX,0ABH 寻址方式:立即寻址;源操作数在数据线上;物理地址:无 (2)MOV AX,[100H] 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+100H=2000H*16+100H=20100H (3)MOV AX,VAL 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL=2000H*16+0050H=20050H (4)MOV BX,[SI] 寻址方式:寄存器间接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+SI=2000H*16+00A0H=200A0H (5)MOV AL,VAL[BX] 寻址方式:变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL+BX=2000H*16+0050H+0100=20150H (6)MOV CL,[BX][SI] 寻址方式:基址加变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+BX+SI= 2000H*16+0100H+00A0H =201A0H (7)MOV VAL[SI],BX 寻址方式:寄存器寻址;源操作数在寄存器中;物理地址:无 (8)MOV [BP][SI],100 寻址方式:立即寻址;源操作数在;物理地址:无 .设有关寄存器及存储单元的内容如下:2. DS=2000H,BX=0100H,AX=1200H,SI=0002H,[20100H]=12H,[20101H]=34H,[20102H]=56H,[20103]=78H,[21200]=2AH,[21201H]=4CH,[21202H]=0B7H,[21203H]=65H。

《微机原理及应用》第一章习题答案

《微机原理及应用》第一章习题答案 习题与思考题 1.1、在计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数?二进制数有哪两种缩写形式?[解] 二进制数只有两个状态,而十进制数有十个状态,…… 有八进制和十六进制两种缩写形式:xxxxQ,xxxxH。 1.2、将下列十进制数转换为二进制数:50, 0.83, 24.31, 79.75, 199, 73.25 [解] 50→00110010B; 0.83→0.1101010001…B; 24.31→11000.01001111…B 79.75→01001111.11B; 199→11000111B; 73.25→1001001.01B 1.3、将下列十进制数转换为八进制和十六进制数:39,99.735,54.625,127,119 [解] 39→47Q→27H; 99.735→123.5702Q→63.BC28H; 54.625→66.5Q→36.AH 127→177Q→7FH; 119→167Q→77H 1.4、将下列二进制数转换为十进制数: 11 1101.101B, 10 0101.11B, 1001 1001.001B, 110 0110.011B 1101 1010.1101B [解] 11 1101.101B→61.625; 10 0101.11B→37.75; 1001 1001.001B→153.125 110 0110.011B→102.375; 1101 1010.1101B→218.8125 1.5、完成下列转换: (1)10 110.10 111B 转换为十六进制数; (2)34.97H转换为八进制数和十进制数; (3)0BA.7FH转换为二进制数和八进制数; (4)43.27Q转换为二进制数和十六进制数; [解] (1)10 110.10 111B→16.B8H; (2)34.97H→64.456Q→52.59 (3)0BA.7FH→10111010.01111111B→272.376Q (4)43.27Q→100011.010111B→23.5CH 1.6、设机器字长为8位,写出下列用真值表示的二进制数的原码、补码和反码: +0010101,+1111111,+1000000,-0010101,-1111111,-1000000 [解] +0010101的原码、补码和反码均为00010101B; +1111111的原码、补码和反码均为01111111B; +1000000的原码、补码和反码均为01000000B; -0010101的原码为10010101B, 补码为11101011B, 反码为11101010B; -1111111的原码为11111111B, 补码为10000001B, 反码为10000000B; -1000000的原码为11000000B, 补码为11000000B, 反码为10111111B。 1.7、设机器字长为8位,最高位为符号位,用二进制补码运算法则对下列各式进行运算: (1) 17+7;(2)8+18;(3)9+(-7);(4)-26+6;(5)8-18; (6)19-(-17);(7)-25-6;(8)87-15 [解] (1) 17+7 (2)8+18 (3)9+(-7) [17]补→00010001B [ 8]补→00001000B [ 9]补→00001001B +) [ 7]补→00001111B +) [18]补→00010010B +) [-7]补→11111001B 00011000B→24 00011010B→26 00000010B→2

微机原理及应用 第4章 习题及答案

CH04 存储系统 习题与思考题 1.存储器的哪一部分用来存储程序指令及像常数和查找表一类的固定不变的信息?哪一部分用来存储经常改变的数据? 解答:只读存储器ROM;随机存储器RAM。 2.术语“非易失性存储器”是什么意思?PROM和EPROM分别代表什么意思? 解答:“非易失性存储器”是指当停电后信息会丢失;PROM--可编程序的只读存储器PROM(Programmable ROM),EPROM--可擦除的可编程的只读存储器EPROM(Erasible Programmable ROM)。 3.微型计算机中常用的存储器有哪些?它们各有何特点?分别适用于哪些场合? 解答: 双极型半导体存储器 随机存储器(RAM) MOS存储器(静态、动态) 主存储器可编程只读存储器PROM 可擦除可编程只读存储器EPROM,EEPROM 只读存储器(ROM)掩膜型只读存储器MROM 快擦型存储器 存储器磁盘(软盘、硬盘、盘组)存储器 辅助存储器磁带存储器 光盘存储器 缓冲存储器 4.现代计算机中的存储器系统采用了哪三级分级结构,主要用于解决存储器中存在的哪些问题? 解答:目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构,即使用高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器,由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看,其速度接近高速缓存的速度,其容量接近辅存的容量,而位成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。三级结构主要用于解决速度、容量和成本的问题。 5.试比较静态RAM和动态RAM的优缺点,并说明有何种方法可解决掉电时动态RAM中信息的保护。 解答:静态RAM----存储一位信息的单元电路可以用双极型器件构成,也可用MOS器件构成。双极型器件构成的电路存取速度快,但工艺复杂,集成度低,功耗大,一般较少使用这种电路,而采用MOS器件构成的电路。静态RAM的单元电路通常是由6个MOS 管子组成的双稳态触发器电路,可以用来存储信息“0”或者“1”,只要不掉电,“0” 或“1”状态能一直保持,除非重新通过写操作写入新的数据。同样对存储器单元信息的读出过程也是非破坏性的,读出操作后,所保存的信息不变。使用静态RAM的优点是访问速度快,访问周期达20~40ns。静态RAM工作稳定,不需要进行刷新,外部电

微机原理及应用习题答案

《微机原理及应用》习题答案 教材:《80X86/Pentium 微型计算机原理及应用》答案第一章 计算机基础 1-3 (1)01101110 真值=110 (2)10001101 真值=-13 1-4 (1)+010111 [+010111]原=[+010111]反=[+010111]补=00010111 (2) +101011 [+101011]原=[+101011]反=[+101011]补=00101011 (3) - 101000 [-101000]原=10101000 [-101000]反= 11010111 [-101000]补=11011000 (4) -111111 [-111111]原=10111111 [-111111]反= 11000000 [-111111]补=11000001 1- 6 (1) [x1+y1] 补=[x1]补+ [y1]补 =00010100+00100001=00110101 (2) [x2-y2]补=[x2]补+ [-y2]补 =11101100+00100001=00001101 1- 7 (1) 85+60 解:[-85] 补=10101011 [60] 补=00111100 [-85] 补+[60] 补=10101011+00111100=11100111 (11100111)补=10011001 真值=—25 CS= 0, CP=0, CS? CP= 0 无溢出 (4)-85-60 [-85] 补=10101011 [-60] 补=11000100 [-85] 补+[-60] 补=10101011+11000100=101101111 CS=1, CP=0 CS? CP=1 有溢出1- 8 (1) [x] 补+ [y] 补=01001010+01100001=10101011 CS=0, CP=1 CS? CP=1 有溢出⑵[X] 补-[y]补=[x]补+ [-y]补 =01001010- 01100001=01001010+10101010 =100010110 CS=1, CP=1 CS? CP=0 无溢出1- 9 (1) (127)10=(000100100111)BCD (2) (74)H=(116)10=(000100010110)BCD (1) 41H 代表 A (2) 72H 代表r (3) 65H 代表e (4) 20H 代表SP 1-14 (1) 69.57 (69.57)10=(1000101.100)B=0.1000101100 X 27 =0.1000101100 X 2+111 浮点规格数为011101000101 (2) -38.405 (-38.405)10=(-100110.011)B -100110.011= -0.100110011 x 26 = - 0.100110011 x 2110 浮点规格数为011011001100 (3) - 0.3125 (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-0.101)2 x 2-001 浮点规格数为111111010000 1. +0.00834 2. (+0.00834)10=(0.000000100010001)2=(0.100010 001)2 x 2-110 3. 浮点规格数为101001000100 4. 1-15 5. (1) (69.57)10=(1000101.10010001111010111)2 6. =(1.00010110010001111010111)2 x 2110 7. p=6+127=133=(10000101)2 8. 单精度浮点数为 01000010100010110010001111010111 9. ( 2) (-38.405)10=(-100110.011001111010111000)2 10. = - (1.00110011001111010111000)2 x 2101 11. p=5+127=132=(10000100)2 12. 单精度浮点数为 11000010000110011001111010111000 13. (3) (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-1.01)2 x 2-10 14. p=-2+127=125=(1111101)2 15. 单精度浮点数为 10111110101000000000000000000000 第二章80X86/Pentium 微处理器 2- 3 IO/M DT/R DEN RD WR 读存储器0 0 0 0 1 写存储器0 1 0 1 0 2- 17 PA=CS x 16+IP IP 的范围为OOOOH?FFFFH而CS 为 A000H 因此PA的范围即现行代码段可寻址的存储空间范围为 1-10

微机原理与接口技术(楼顺天第二版)第二章习题解答

微机原理与接口技术(楼顺天第二版)第二章习题解答 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

微机原理与接口技术(楼顺天第二版)习题解答 第2章 8086CPU的结构与功能 2.1 答:微处理器内部结构由四部分组成: (1)算术逻辑运算单元ALU:完成所有的运算操作; (2)工作寄存器:暂存寻址信息和计算过程中的中间结果; (3)控制器:完成指令的读入、寄存和译码,并产生控制信号序列使ALU完成指定操作; (4)I/O控制逻辑:处理I/O操作。 2.2 答:微处理器级总线有三类:(1)数据总线:传送信息;(2)地址总线:传送地址码;(3)控制总线传送控制信号。 2.3 答:地址码只能由CPU生成。而数据需要在CPU和存储器之间传输。 2.4 答:8086CPU对存储器按20位地址编址,从00000H~FFFFFH;IO端口按16位编址,从0000H~FFFFH。为独立编址方式。 统一编址优点为存储器与I/O端口访问指令一致,寻址方式多,缺点是I/O 端口地址占用了一定范围的存储器地址;独立编址的优点是存储器与I/O端口有各自的地址,缺点是需要有专门的指令,使得指令系统复杂。 2.5 8086CPU按内部功能可分为BIU和EU两部分。BIU主要完成取指令、存储数据操作;EU的功能是执行指令规定的操作。 EU和BIU可以独立、并行执行,但相互之间会有协作。当指令队列中还没有指令时,EU处于等待状态,当EU执行指令需要访问存储器或I/O端口时,BIU应尽快完成存取数据的操作。

2.6 答:8086CPU内部有14个16位寄存器,其中8个通用寄存器(4数据寄存 器AX、BX、CX、DX,4地址指针/变址寄存器SI、DI、SP、BP),4个段寄存器(CS、DS、ES、SS),2个控制寄存器(指令指针IP,微处理器状态字PSW)。 应该注意的是:可以在指令中用作为地址指针的寄存器有:SI、DI、BP和BX;在微处理器状态字PSW中,一共设定了9个标志位,其中6个标志位用于反映ALU前一次操作的结果状态(CF,PF,AF,ZF,SF,OF),另3个标志位用于控制CPU操作(DF,IF,TF)。 2.7 答:IBM PC有段地址寄存器(CS, DS, ES,SS)和基址、变址寄存器(BX, BP, SI, DI)来指示存储器地址。 2.8 答:(1)若为有符号数,则0FEH为负数,02H为正数,相加无溢出;(2)若为无符号数,则相加有溢出; (3)有符号数相加根据OF标志,无符号数相加,根据CF标志判断。 2.9 答:(1)存储器地址空间为:20 = 21MB (2)有符号数范围为:1515 --,即-32768~32767 2~21 2.10 答:字型数据低位字节存低地址,高位字节存高地址;由于8086有16为 数据总线,一次可以读写16位数据,即2个字节,8086的存储器组织分奇地址存储体和偶地址存储体,若在存储器访问中,一次读写一个字(2个字节),且存储器的地址为偶地址,则认为是对准的,否则,是为对准的。8086对对准的字操作通过一个总线周期完成,对未对准的字操作需要通过两个总线周期完成。 2.11 答:

2020年智慧树知道网课《微机原理及应用》课后章节测试满分答案

第一章测试 1 【单选题】(2分) 在CPU的框架中,主要包括哪三个组成部分 A. 运算器、控制器、处理器 B. 运算器、执行器、寄存器 C. 存储器、执行器、寄存器 D. 运算器、控制器、寄存器 2 【多选题】(2分) 微型计算机包括 A. 存储器 B. 输入输出接口电路 C. CPU D. 存储器接口电路

3 【多选题】(2分) 微型计算机从设计的复杂程度和应用领域可以分为哪两大类 A. 专用微型计算机 B. 通用微型计算机 C. 超级计算机 D. 高速计算机 4 【单选题】(2分) 单片微型计算机是以()为核心的 A. 输入输出接口电路 B. CPU C. 存储器接口电路 D. 存储器

5 【单选题】(2分) 单片微型计算机具有微型计算机的全部功能和特征,是微型计算机的()存在形式。 A. 集成 B. 缩小 C. 放大 D. 特殊 6 【单选题】(2分) 1956年8月5日,我国第一个计算机技术研究机构,中国科学院计算机技术研究所筹备委员会成立,著名数学家()任主任。 A. 陈景润 B. 华罗庚 C. 陈省身 D. 苏步青

第二章测试 1 【单选题】(2分) 我们选择的研究范例ATMEGA16是()位的单片微型计算机 A. 16位 B. 8位 C. 32位 D. 4位 2 【单选题】(2分) ATMEGA16单片微型计算机有()个引脚 A. 40 B. 24 C.

48 D. 64 3 【单选题】(2分) ATMEGA16的内部CPU执行指令过程中,算数运算和逻辑运算由()执行。 A. 程序存储器 B. 数据存储器 C. 通用寄存器 D. 算数逻辑运算单元(ALU) 4 【多选题】(2分) ATMEGA16的内部CPU执行完毕一条指令后,其结果可能送到() A.

微机原理及应用课后答案

第一章 1-1.微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同? 【解】微处理器(CPU),由运算器和控制器组成。运算器完成算术运算和逻辑运算,控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作。 微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。 微型计算机系统包括微型计算机硬件和软件。 1-4.说明位、字节、字长的概念及它们之间的关系。 【解】(1) 位(bit)。位是计算机所能表示的最基本最小的数据单位。它只能有两种状态“0”和“1”,即二进制位。 (2) 字(Word)。计算机中作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数,是计算机中信息的基本单位。 (3) 字长(Word Length)。计算机中每个字所包含的二进制位数称为字长。 它们之间的关系:字由位构成,字长指每个字所包含的位的个数。 1-5.32位机和准32位机区别 32位机指该机的数据总线宽度为32位,准32位机为芯片内部数据总线宽度是32位,片外则为16位的cpu 第二章 2-1 微型计算机由哪几部分组成,各部分的功能是什么? 【解】微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。 运算器完成算术运算和逻辑运算;控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作;存储器存放原始数据、中间结果和最终结果以及程序;输入设备、输出设备与外界交换信息。 2-2.CPU在内部结构上由哪几部分组成,CPU应具备什么功能? 【解】微处理器(CPU)由运算器和控制器组成。 CPU应具备的功能:对数据进行处理并对处理过程进行控制。 2-3 4,6,8,1,9,7,2,5,10,3 2-7:第16字为70A0:DE05 末物理地址为70A00+DE05=7E805 2-8.①通用数据寄存器。四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。 AX(AH、AL)累加器。有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。实际上大多数情况下,8086的所有通用寄存器均可充当累加器。 BX(BH、BL)基址寄存器。BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器,BH、BL 可用作8位通用数据寄存器。 CX(CH、CL)计数寄存器。CX在循环和串操作中充当计数器,指令执行后CX内容自动修改,因此称为计数寄存器。 DX(DH、DL)数据寄存器。除用作通用寄存器外,在I/O指令中可用作端口地址寄存器,乘除指令中用作辅助累加器。 BP、SP称为指针寄存器,用来指示相对于段起始地址的偏移量。BP和SP一般用于堆栈段。SI、DI称为变址寄存器,可用作间接寻址、变址寻址和基址变址寻址的寄存器。SI一般用于数据段,DI一般用于数据段或附加段。 2-10状态标志根据算术逻辑运算结果由硬件自动设定,它们反映运算结果的某些特征或状态,可作为后继操作(如条件转移)的判断依据。控制标志由用户通过指令来设定,它们可

微机原理与应用第2章习题与答案

CH028086/8088指令系统 习题与思考题 1.假定DS=2000H,ES=2100H,SS=1500H,SI=00A0H,BX=0100H,BP=0010H,数据变量VAL的偏移地址为0050H,请指出下列指令源操作数是什么寻址方式?源操作数在哪里?如在存储器中请写出其物理地址是多少? (1)MOVAX,0ABH(2)MOVAX,[100H] (3)MOVAX,VAL(4)MOVBX,[SI] (5)MOVAL,VAL[BX](6)MOVCL,[BX][SI] (7)MOVVAL[SI],BX(8)MOV[BP][SI],100 解答: (1)MOVAX,0ABH 寻址方式:立即寻址;源操作数在数据线上;物理地址:无 (2)MOVAX,[100H] 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+100H=2000H*16+100H=20100H (3)MOVAX,VAL 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL=2000H*16+0050H=20050H (4)MOVBX,[SI] 寻址方式:寄存器间接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+SI=2000H*16+00A0H=200A0H (5)MOVAL,VAL[BX] 寻址方式:变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL+BX= 2000H*16+0050H+0100 =20150H (6)MOVCL,[BX][SI] 寻址方式:基址加变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+BX+SI=2000H*16+0100H+00A0H =201A0H (7)MOVVAL[SI],BX 寻址方式:寄存器寻址;源操作数在寄存器中;物理地址:无 (8)MOV[BP][SI],100 寻址方式:立即寻址;源操作数在;物理地址:无 2.设有关寄存器及存储单元的内容如下:

单片微机原理及应用课后习题答案

第一章单片机基础 1-1单片机的发展分为几个阶段?答:单片机的发展到目前为止大致分为5个阶段:第一阶段:单片机发展的初级阶段。 第二阶段:低性能单片机阶段。 第三阶段:高性能单片机阶段。 第四阶段:16位单片机阶段。 第五阶段:单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等方面向更高水平发展。1-2说明单片机的主要应用领域?答:由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、易扩展、可靠性高、控制功能强及运算速度快等特点,在国民经济建设、军工产品及家用电器等各个领域均得到广泛应用。主要有:①工业自动化;②智能仪表;③消费类电子产品;④通信方面;⑤军工产品;⑥终端及外部设备控制;⑦多机分布式系统。 1-3MCS-51系列单片机片内包含哪些功能部件?各功能部件的功能是什么?答:MCS-51系列单片机的内部结构:1.中央处理器CPU。其主要完成单片机的运算和控制功能,MCS-51系列单片机的CPU不仅可以处理字节数据,还可以进行位变量的处理。2.片内数据存储器RAM。RAM用于存储单片机运行中的工作变量、中间结果和最终结果等。3.片内程序存储器ROM/EPROM。程序存储器既可以存放已编制的程序,也可以存放一些原始数据和表格。4.特殊功能寄存器SFR。SFR用以控制和管理内部算术逻辑部件、并行I/O口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。5.并行口。一共有4个8位的并行I/O口:P0、P1、P2、P3。P0是一个三态双向口,可作为地址/数据分时复用口,也可作为通用I/O口。P1只能作为通用I/O口。P2可以作为通用I/O口,也可作为在单片机扩展外部设备时,高8位地址总线使用。P3除了作为通用准双向I/O接口外,各引脚还具有第二功能。6.串行口。有一个全双工的串行口,可以实现单片机与外设之间数据的逐位传送。7.定时/计数器。可以设置为定时方式或计数方式。 1-4MCS-51系列单片机引脚中有多少I/O线?它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系?地址总线和数据总线各是多少位?说明准双向口的含义?答:MCS-51一共有32个I/O引脚。P0口有8位数据总线和地址总线的低8位,P2口有地址总线的高8位,因此单片机的地址总线位是16位,寻址空间为64KB,数据总线位宽为8位。同时在P3口还R/W控制信号线。“准双向口”即不是真的双向口的意思。双向口与准双向口的区别为双向口有高阻态,输入为真正的外部信号,准双向口内部有上拉,故高电平为内部给出不是真正的外部信号!软件做处理时都要先向口写“1”!P0是双向口,P1、P2、P3均为准双向口。 1-5MCS-51系列单片机的EA引脚的作用是什么?该引脚分别接高电平和低电平时各有何种功能?答:EA为访问外部程序存储器控制信号,低电平有效。当EA端保持高电平时,单片机访问片内程序存储器;当EA保持低电平时无论片内有无程序存储器,均只访问外部程序存储器。 1-6MCS-51系列单片机的RST引脚的作用是什么?说明单片机上电复位的工作过程?答:RST是复位信号输入端,高电平有效。当单片机运行时,再该引脚出现持续时间大于两个机器周期的高电平,就可完成复位操作。上电复位利用电容两端电压不能突变的原理,在上电瞬间RST引脚与VCC引脚电压相等,随着电容充电两端电压逐渐上升,RST引脚逐渐下降。在充电过程中能够提供足够的高电平,使单片机能够可靠的复位。 1-7MCS-51系列单片机存储器从物理结构、寻址空间分布及功能上如何分类?寻址范围为多少?答:51单片机存储器从物理结构上可分为:片内、片外程序存储器与片内、片外数据存储器4个部分。从寻址空间分布和功能上分为128字节的片内RAM区、128字节的特殊功能寄存器区、64KB的外部RAM区、64KB的外部ROM区、4KB的片内f

微机原理及应用答案

参考答案 第一章计算机中的数制和码制 第二章计算机概述 一、填空题 1.8 2. 2 3.1024 4.2 5.5、11001.1、00100101.0101B 5.1000010B、42H、66H 6.41.625、29.AH 7.10001101B 8.11001001、11001010 9.-128 ~ +127 10.系统软件、应用软件 11.电子管、超大规模集成电路 二、单选题 1. A 2. C 3. D 4. C 5. A 6. C 三、分析简答题 1.8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为几种?哪几种? 答:8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为三种种, 分别是:数据总线、地址总线和控制总线 2.写出-25的原码、反码、补码,并将补码转换成十六进制数(设机器字长为8位)。答:X=-25=-11001B X原码:10011001B X反码:11100110B X补码:11100111B = E7H 3.举例说明什么是机器数,什么是真值? 答:将符号数值化了的数称为机器数。 如:-18=-10010B(真值);机器数为:10010010B

第三章半导体存贮器 一、填空题 1.ROM、RAM 2.6个 3.8、4 二、单选题 1. A 2. B 3. D 4. B 5. C 6. C 7. B 三、分析简答题 1.在对存储器芯片进行片选时,全译码方式、部分译码方式和线选方式各有何特点? 答:①全译码方式:存储器芯片中的每一个存储单元对应一个唯一的地址。译码需要的器件多; ②部分译码方式:存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。译码简单; ③线选:存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。地址有可能不连续。不需要译码。 四、硬件接口设计题 1.答:(1) (2) 存储器类型为RAM 总容量为 4K×8 地址范围: 0#2000H-27FFH 1# 2800H-2FFFH 2.答:(9分) (1)存储器类型:RAM 该系统的存储器容量为:6K×8位(或:6K字节) (2)1#芯片的地址范围:1000H ~ 17FFH 2#芯片的地址范围:0800H ~ 0FFFH

单片机与微机原理及应用课后答案(张迎新等)电子工业出版社

第二章单片机结构及原理1、MCS-51 单片机内部包含哪些主要功能部件它们的作用是什么答:(1)一个8bit CPU 是微处理器的核心,是运算和逻辑计算的中心。(2)片内震荡器及时钟电路:提供标准时钟信号,所有动作都依据此进行。(3)4K ROM 程序存贮器:存贮程序及常用表格。(4)128B RAM 数据存贮器:存贮一些中间变量和常数等。(5)两个16bit 定时器/计数器:完全硬件定时器(6)32 根可编程I/O 口线:标准8 位双向(4 个)I/O 接口,每一条I/O 线都能独立地作输入或输出。(7)一个可编程全双工串行口。(8)五个中断源。2、什么是指令什么是程序答:指令是规定计算机执行某种操作的命令。程序是根据任务要求有序编排指令的集合。3、如何认识89S51/52 存储器空间在物理结构上可以划分为 4 个空间,而在逻辑上又可以划分为3 个空间答:89S51/52 存储器空间在物理结构上设有4个存储器空间:片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。在逻辑上有3个存储器地址空间:片内、片外统一的64KB 程序存储器地址空间,片内256B数据存储器地址空间,片外64KB的数据存储器地址空间。4、开机复位后,CPU 使用的是哪组工作寄存器他们的地址是多少CPU 如何确定和改变当前工作寄存器组答:开机复位后,CPU 使用的是第0 组工作寄存器,地址为00H~07H,CPU 通过改变状态字寄存器PSW中的RS0 和RS1 来确定工作寄存器组。5、什么是堆栈堆栈有何作用在程序设计时,有

时为什么要对堆栈指针SP 重新赋值如果CPU 在操作中要使用两组工作寄存器,SP 应该多大答:堆栈是一个特殊的存储区,主要功能是暂时存放数据和地址,通常用来保护断点和现场。堆栈指针SP复位后指向07H 单元,00H~1FH 为工作寄存器区,20H~2FH 为位寻址区,这些单元有其他功能,因此在程序设计时,需要对SP 重新赋值。如果CPU 在操作中要使用两组工作寄存器,SP 应该至少设置为0FH。6、89S51/52 的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的当振荡频率为8MHz 时,一个单片机周期为多少微秒答:时钟周期为时钟脉冲频率的倒数,他是单片机中最基本的、最小的时间单位。机器周期是指完成一个基本操作所需要的时间,一个机器周期由12 个时钟周期组成。指令周期是执行一条指令所需要的时间,由若干个机器周期组成。若fosc=8MHz,则一个机器周期=1/8×12μ s=μ s 7、89S51/52 扩展系统中,片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间为什么不会发生总线冲突答:访问片外程序存储器和访问数据存储器使用不同的指令用来区分同一地址空间。8、程序状态字寄存器PSW的作用是什么常用状态标志有哪些位作用是什么答:程序状态字PSW是8 位寄存器,用于存放程序运行的状态信息,PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的,但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。各个标志位的意义如下:(Cy):进位标志位。(AC):辅助进位标志位,又称为半进位标志位。(F0):用户标志位。、(RS1 和RS0):

微机原理第四章习题答案

1.8086语言指令的寻址方式有哪几类?用哪一种寻址方式的指令执行速度最快? 答:数据操作数的寻址方式有七种,分别为:立即寻址,寄存器寻址,直接寻址,寄存器间接寻址,寄存器相对基址变址和相对基址变址寻址。其中寄存器寻址的指令执行速度最快。 2.若DS=6000H,SS=5000H,ES=4000H,SI=0100H,BX=0300H,BP=0400H,D=120 0H,数据段中变量名NUM的偏移地址为0050H,试指出下列源操作数的寻址方式和物理地址是多少? (1)MOV AX,[64H]答:寻址方式为直接寻址;PA=60064H (2)MOV AX,NUM 答:寻址方式为直接寻址;PA=60005H (3)MOV AX,[SI]答:寻址方式为寄存器间接寻址;PA=60100H (4)MOV AX,[BX]答:寻址方式为寄存器间接寻址;PA=60300H (5)MOV AX,[BP]答:寻址方式为寄存器间接寻址;PA=50400H (6)MOV AL,[DI]答:寻址方式为寄存器间接寻址;PA=61200H (7)MOV AL,[BX+1110H]答:寻址方式为寄存器相对寻址;PA=61410H (8)MOV AX,NUM[BX]答:寻址方式为寄存器相对寻址;PA=60305H (9)MOV AX,[BX+SI]答:寻址方式为基址变址寻址;PA=60400H (10)MOV AX,NUM[BX][DI]答:寻址方式为相对基址变址寻址;PA=61505H 3.设BX=637DH,SI=2A9BH,位移量为C237H,试确定由这些寄存器和下列寻址方式产生的有 效地址。 (1)直接寻址答:有效地址为EA=C237H (2)用BX的寄存器间接寻址答:有效地址为EA=637DH (3)用BX的相对寄存器间接寻址答:有效地址为EA=125B4H (4)基址加变址寻址答:有效地址为EA=8E18H (5)相对基址变址寻址答:有效地址为EA=1504FH 其中,(3)和(5)中产生进位,要把最高位1舍去。

李伯成微型计算机原理及应用》课后习题答案

李伯成《微机原理》习题第一章 本章作业参考书目: ① 薛钧义主编《微型计算机原理与应用——Intel 80X86系列》 机械工业出版社 2002年2月第一版 ② 陆一倩编《微型计算机原理及其应用(十六位微型机)》 哈尔滨工业大学出版社 1994年8月第四版 ③ 王永山等编《微型计算机原理与应用》 西安电子科技大学出版社 2000年9月 1.1将下列二进制数转换成十进制数: 1*27+0*26+0*25+1*24+0*23+1*22+1*21 +0*21 =128D+0D+0D+16D+0D+0D+4D+2D=150D =1*28+0*27+1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+0*20 =256D+0D+64D+32D+0D+16D+4D+0D=364D X=1101101B= 1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21 +1*20 =64D+32D+0D+8D+4D+0D+1D=109D 1.2 将下列二进制小数转换成十进制数: (1) X=0.00111B= 0*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+1*2-5= 0D+0D+0.125D+0.0625D+0.03125D=0.21875D

(2) X=0.11011B= 1*2-1+1*2-2+0*2-3+1*2-4+1*2-5= 0.5D+0.25D+0D+0.0625D+0.03125D=0.84375D (3) X=0.101101B= 1*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+0*2-5+1*2-6= 0.5D+0D+0.125D+0.0625D+0D+0.015625D=0.703125D 1.3 将下列十进制整数转换成二进制数: 1.4 将下列十进制小数转换成二进制数: (1) X=0.75D=0.11B (2) X=0.102 D=0.0001101B 1.5 将下列十进制数转换成二进制数 (1) 100.25D= 0110 0100.01H (2) 680.75D= 0010 1010 1000.11B 1.6 将下列二进制数转换成十进制数 (1) X=1001101.1011B =77.6875D (2) X=111010.00101B= 58.15625D 1.7 将下列二进制数转换成八进制数 101’011’101B=535Q 1’101’111’010’010B=15722Q

微机原理与应用技术 第二版 课后答案第1章

第1章计算机基础知识 1. 计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数? 【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。计算机中,通过数字化编码技术,对所表示的数值、文字、符号及控制信息等进行数字编码,这种数字化表示方法不仅要适合于人的自然习惯,同时要满足机器中所用器件、线路的工作状态以及数据可靠传输与易于校验纠错等方面的要求。一个具有两种不同的稳定状态且能相互转换的器件,就可以用来表示一位二进制数,所以表示二进制的器件易于制造且工作可靠,并且二进制数的运算规则也最简单,因此目前计算机中均采用二进制数来表示各种信息及进行信息处理。 2. 写出下列用原码或补码表示的机器数的真值: (1)01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110 【解】 (1) [X]原=01101101=+109 [X]补=01101101=+109 (2) [X]原=10001101=-13 [X]补=10001101=-115 (3) [X]原=01011001=+89 [X]补=01011001=+89 (4) [X]原=11001110=-78 [X]补=11001110=-50 3. 填空: (1) (1234)10=( )2=( )16 (2) (34.6875)10=( )2=( )16 (3) (271.33)10=( )2=( )16 (4) (101011001001)2=( )10=( )16 (5) (1AB.E)16=( )10=( )2 (6) (10101010.0111)2=( )10=( )16 【解】 (1) (1234)10=( 10011010010 )2=( 4D2 )16 (2) (34.6875)10=( 100010.1011 )2=( 22.B )16 (3) (271.33)10=( 100001111.010101 )2=( 10F.54 )16 (4) (101011001001)2=( 2761 )10=( AC9 )16 (5) (1AB.E)16=( 427.875 )10=(110101011.111 )2 (6) (10101010.0111)2=( 170.4375 )10=( AA.7 )16 4. 已知X=36,Y=-136,Z=-1250,请写出X、Y、Z的16位原码、反码和补码。【解】 [X]原=0000 0000 0010 0100 [Y]原=1000 0000 1000 1000 [Z]原=1000 0100 1110 0010 [X]反=0000 0000 0010 0100 [Y]反=1111 1111 0111 0111 [Z]反=1111 1011 0001 1101

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