“微处理器系统原理与嵌入式系统设计”第三章习题解答
3.1处理器有哪些功能？说明实现这些功能各需要哪些部件，并画出处理器的基本结构图。
处理器的基本功能包括数据的存储、数据的运算和控制等功能。其有5个主要功能：①指令控制②操作控制③时间控制④数据加工⑤中断处理。其中，数据加工由ALU、移位器和寄存器等数据通路部件完成，其他功能由控制器实现。处理器的基本结构图如下：
3.2处理器内部有哪些基本操作？这些基本操作各包含哪些微操作？
处理器内部的基本操作有：取指、间接、执行和中断。其中必须包含取指和执行。
取指包含微操作有：经过多路器把程序计数器的值选送到存储器，然后存储器回送所期望的指令并将其写入指令寄存器，与此同时程序计数器值加1，并将新值回写入程序计数器。
间接有4个CPU周期，包含微操作有：第1周期把指令寄存器中地址部分的形式地址转到地址寄存器中；第2周期完成从内存取出操作数地址，并放入地址寄存器；第3周期中累加器内容传送到缓冲寄存器，然后再存入所选定的存储单元。
执行包含微操作有：在寄存器中选定一个地址寄存器，并通过多路器将值送到存储器；来自于存储器的数据作为ALU的一个原操作数，另一个原操作数则来自于寄存器组中的数据寄存器，它们将一同被送往ALU的输入；ALU的结果被写入寄存器组。
中断包含微操作有：保护断点及现场，查找中断向量表以确定中断程序入口地址，修
改程序指针，执行完毕后恢复现场及断点。
3.3什么是冯·诺伊曼计算机结构的主要技术瓶颈？如何克服？
冯·诺伊曼计算机结构的主要技术瓶颈是数据传输和指令串行执行。可以通过以下方案克服：采用哈佛体系结构、存储器分层结构、高速缓存和虚拟存储器、指令流水线、超标量等方法。
3.5指令系统的设计会影响计算机系统的哪些性能？
指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集合，其决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。指令系统一般都包括以下几大类指令。：1）数据传送类指令。（2）运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。（3）程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。
（4）输入/输出类指令 简称I/O 指令，这类指令用于主机与外设之间交换信息。
因而，其设计会影响到计算机系统如下性能: 数据传送、算术运算和逻辑运算、程序控制、输入/输出。另外，其还会影响到运算速度以及兼容等。
3.9某时钟速率为2.5GHz 的流水式处理器执行一个有150万条指令的程序。流水线有5段，并以每时钟周期1条的速率发射指令。不考虑分支指令和乱序执行带来的性能损失。
a)同样执行这个程序，该处理器比非流水式处理器可能加速多少？ b)此流水式处理器是吞吐量是多少（以MIPS 为单位）？ a.=51
p T nm S T m n 串流水=?+-速度几乎是非流水线结构的5倍。 b.2500MIPS p n T T 流水=? ，2.5G 个指令/秒
3.10一个时钟频率为2.5 GHz 的非流水式处理器，其平均CPI 是4。此处理器的升级版本引入了5级流水。然而，由于如锁存延迟这样的流水线内部延迟，使新版处理器的时钟频率必须降低到2 GHz 。
(1) 对一典型程序，新版所实现的加速比是多少？
(2) 新、旧两版处理器的MIPS 各是多少？
（1）对于一个有N 条指令的程序来说：
非流水式处理器的总执行时间s N N T 990106.1)105.2/()4( = =
5级流水处理器的总执行时间991(51)/(210)
0.5*(4)10T N N s -=+-?+? 加速比=01 3.24
T N T N n ，N 很大时加速比≈
3.2
（2）非流水式处理器CPI=4，则其执行速度=2500MHz/4=625MIPS。
5级流水处理器CPI=1，则其执行速度=2000 MHz /1=2000 MIPS。
3.11随机逻辑体系结构的处理器的特点是什么？详细说明各部件的作用。
随机逻辑的特点是指令集设计与硬件的逻辑设计紧密相关，通过针对特定指令集进行硬件的优化设计来得到逻辑门最小化的处理器，以此减小电路规模并降低制造费用。
主要部件包括：产生程序地址的程序计数器，存储指令的指令寄存器，解释指令的控制逻辑，存放数据的通用寄存器堆，以及执行指令的ALU等几个主要部分构成。
3.13 什么是微代码体系结构？微指令的作用是什么？
在微码结构中，控制单元的输入和输出之间被视为一个内存系统。控制信号存放在一个微程序内存中，指令执行过程中的每一个时钟周期，处理器从微程序内存中读取一个控制字作为指令执行的控制信号并输出。
微指令只实现必要的基本操作，可以直接被硬件执行。通过编写由微指令构成的微代码，可以实现复杂的指令功能。微指令使处理器硬件设计与指令集设计相分离，有助于指令集的修改与升级，并有助于实现复杂的指令。
3.14微码体系结构与随机逻辑体系结构有什么区别？
（1） 指令集的改变导致不同的硬件设计开销。
在设计随机逻辑结构时，指令集和硬件必须同步设计和优化，因此设计随机逻辑的结构比设计微码结构复杂得多，而且硬件和指令集二者中任意一个变化，就会导致另外一个变化。
在微码结构中，指令设计通过为微码ROM编写微码程序来实现的，指令集的设计并不直接影响现有的硬件设计。因此，一旦修改了指令集，并不需要重新设计新的硬件。
（2） 从性能上比较
随机逻辑在指令集和硬件设计上都进行了优化，因此在二者采用相同指令集时随机逻辑结构要更快一些。但微码结构可以实现更复杂指令集，因此可以用较少的指令完成复杂的功能，尤其在存储器速度受限时，微码结构性能更优。
3.15说明流水线体系结构中的5个阶段的操作。能否把流水线结构分为6阶段？如果可能，试给出你的方案。
流水线若分为5个阶段应包括：取指，译码，取操作数，执行，数据回写
流水线若分为6个阶段应包括：取指，译码，取操作数，执行，存储器操作，数据回写
补充题：1、有一条4个段的线性流水线，各段的执行时间分别为50ns、50ns、100ns、200ns。
（1）连续向流水线输入6条指令，画出指令执行的时-空图，求该流水线的实际吞吐率和效率。注意计算时需写出步骤。
（2）该流水线的瓶颈在哪一个段？请采用两种不同的措施消除此瓶颈，画出两种改进
方法后执行6条指令的时-空图。
（1）
6/(5050100200)200*(61)6*1000 4.291400
p T Instruction ns MIPS MIPS =++++-=?
6*(5050100200)43%4*(5050100200(61)*200)
E +++=
?++++- （3） 方法一：将100ns 和200ns ，拆分为两个50ns 和四个50ns 。
方法二：使用超标量的方法，引入2个独立部件执行100ns 的操作，4个独立部件执行200ns 的操作。
两种方法，都使得每50ns ，流水线出来一条指令（不考虑流水线寄存器的影响）
6/(5050100200)50*(61)
6*10009.23650
p T Instruction ns MIPS MIPS =++++-=?
6*(5050100200)46%8*(5050100200(61)*50)
E +++=?++++-
2. 某计算机指令系统中，指令字长为12位，每个地址码长3位，有三地址指令4条，单地址指令255条，零地址指令16条。
（1）能否以扩展操作码为其编码？说明其理由。
（2）如果其中单地址指令为254条呢？说明其理由。
（1） 三地址指令格式 (XXX 表示3bit 的地址码)
000 XXX XXX XXX ~011 XXX XXX XXX
255个单地址指令
100 000 000 XXX ~ 111 111 110 XXX
剩余的零地址指令为
111 111 111 000 ~ 111 111 111 111, 只有8个
所以： 不能！
（2） 如果254个单地址指令
100 000 000 XXX ~ 111 111 101 XXX
零地址指令为
111 111 110 000 ~ 111 111 111 111 ，有16个所以：可以！
第一部分 例题与习题 第1章 微型计算机基础 例 题 1．把十进制数转化为二进制数。P7 解：把十进制数转换成二进制数时，需要对一个数的整数部分和小数部分分别进行处理，得出结果后再合并。 整数部分：一般采用除2取余法 小数部分：一般采用乘2取整法 余数 低位 整数 高位 2 | 137 2 | 68 × 2 2 | 34 2 | 17 × 2 2 | 8 2 | 4 × 2 2 | 2 1 高位 低 位 (137)10=()2 10=2 所以，10=(.111)2 2．把二进制数转换为八进制数和十六进制数。P9 解：八进制、十六进制都是从二进制演变而来，三位二进制数对应一位八进制数，四位二进制数对应一位十六进制数，从二进制向八进制、十六进制转换时，把二进制数以小数点为界，对小数点前后的数分别分组进行处理，不足的位数用0补足，整数部分在高位补0，小数部分在低位补0。 (10 1)2=(010 100)2=8 (1 2=(0001 2=16 3．将八进制数转换为二进制数。P9 解：8=(010 100)2=2 4．X=，Y=－，求[X －Y]补，并判断是否有溢出P11 解：[X －Y]补=[X]补＋[－Y]补 [X]补= [Y]补= [－Y]补= ＋ -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 ------------- 1 ------------- 1 ------------- 1
第一章 6、[+42]原＝00101010B=[+42]反＝[+42]补 [－42]原 [－42]反 [－42]补 [+85]原＝01010101B=[+85]反＝[+85]补 [－85]原 [－85]反 [－85]补 10、微型计算机基本结构框图 微处理器通过一组总线(Bus)与存储器和I/O接口相连，根据指令的控制，选中并控制它们。微处理器的工作：控制它与存储器或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。 存储器用来存放数据和指令，其内容以二进制表示。每个单元可存8位(1字节)二进制信息。 输入——将原始数据和程序传送到计算机。 输出——将计算机处理好的数据以各种形式（数字、字母、文字、图形、图像和声音等）送到外部。 接口电路是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。 总线：从CPU和各I/O接口芯片的内部各功能电路的连接，到计算机系统内部的各部件间的数据传送和通信，乃至计算机主板与适配器卡的连接，以及计算机与外部设备间的连接，都要通过总线（Bus）来实现。 13、8086有20根地址线A19～A0，最大可寻址220=1048576字节单元，即1MB；80386有32根地址线，可寻址232=4GB。8086有16根数据线，80386有32根数据线。
1、8086外部有16根数据总线，可并行传送16位数据； 具有20根地址总线，能直接寻址220=1MB的内存空间； 用低16位地址线访问I/O端口，可访问216=64K个I/O端口。 另外，8088只有8根数据总线 2、8086 CPU由两部分组成：总线接口单元（Bus Interface Unit，BIU） BIU负责CPU与内存和I/O端口间的数据交换： BIU先从指定内存单元中取出指令，送到指令队列中排队，等待执行。 执行指令时所需的操作数，也可由BIU从指定的内存单元或I/O端口中获取，再送到EU去执行。 执行完指令后，可通过BIU将数据传送到内存或I/O端口中。 指令执行单元（Execution Unit，EU） EU负责执行指令： 它先从BIU的指令队列中取出指令，送到EU控制器，经译码分析后执行指令。EU的算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）完成各种运算。 6、见书P28-29。 7.（1） 1200：3500H=1200H×16+3500H=15500H （2） FF00：0458H=FF00H×16+0458H=FF458H （3） 3A60：0100H=3A80H×16+0100H=3A700H 8、（1）段起始地址 1200H×16＝12000H,结束地址 1200H×16+FFFFH＝21FFFH （2）段起始地址 3F05H×16＝3F050H,结束地址 3F05H×16+FFFFH＝4F04FH （3）段起始地址 0FFEH×16＝0FFE0H,结束地址 0FFEH×16+FFFFH＝1FFD0H 9、3456H×16+0210H=34770H 11、堆栈地址范围：2000：0000H~2000H(0300H-1)，即20000H~202FFH。执行 两条PUSH指令后，SS：SP=2000：02FCH，再执行1条PUSH指令后，SS： SP=2000：02FAH。 12、（2000H）=3AH, (2001H)=28H, (2002H)=56H, (2003H)=4FH 从2000H单元取出一个字数据需要1次操作，数据是 283AH; 从2001H单元取出一个字数据需要2次操作，数据是 5628H; 17、CPU读写一次存储器或I/O端口的时间叫总线周期。1个总线周期需要4个系统时钟周期（T1~T4）。8086－2的时钟频率为8MHz，则一个T周期为125ns，一个总线周期为500ns，则CPU每秒最多可以执行200万条指令。
《微机原理及应用》试题库 1. 8086和8088的引脚信号中， D 为地址锁存允许信号引脚。 A．CLK B．INTR C．NMI D．ALE 2. 下面的哪项是有效标识符： B A . 4LOOP： B. DELAYIS： C. MAIN A/B： D. GAMA$1： 3. 如图所示的三态输出电路，当 A 时，V B≈V DD。 A. E(ENABLE)=1, A=1 B. E(ENABLE)=1, A=0 C. E(ENABLE)=0, A=1 D. E(ENABLE)=0, A=0 4. 设(SS)=2000H，(SP)=0100H，(AX)=2107H，则执行指令PUSH AX 后，存放数据21H的物理地址是 D 。 A. 20102H B. 20101H C. 200FEH D. 200FFH 5. 汇编语言中，为了便于对变量的访问, 它常常以变量名的形式出现在程序中, 可以认为它是存放数据存储单元的 A 。 A．符号地址B．物理地址C．偏移地址D．逻辑地址 6. 下列四个寄存器中，不能用来作为间接寻址方式的寄存器是 A 。 A. CX B. BX C. BP D. DI (C)7. 执行下列程序段： MOV AX，0 MOV BX，1 MOV CX，100 AA：ADD AX，BX INC BX LOOP AA HLT 执行后的结果：(AX)= ，(BX)= 。 A. 5050，99 B. 2500，100 C. 5050，101 D. 2550，102 8. 假设V1和V2是用DW定义的变量，下列指令中正确的是 A 。 A．MOV V1, 20H B．MOV V1, V2 C．MOV AL, V1 D．MOV 2000H, V2 9. – 49D的二进制补码为 A 。
微机原理试题及答案 微机原理试题及答案 一、填空题(每空1分，共15分) 1、在计算机中，对带符号数的运算均采用补码。带符号负数1100 0011的补码为_10111101_。2、单片机通常采用“三总线”的应用模式，芯片内部设有单独的地址总线、数据总线_ 和控制总线。 3、当使用80C51单片机时，需要扩展外部程序存储器，此时EA应为_0__。 4、若(A)=B3H，(R0)=A8H,执行指令XRL A,R0之后，(A)=_1BH__。 5、在80C51单片机中，带借位减法SUBB指令中，差的D7需借位时，_CY_=1，差的D3需借位时，AC_=1。 6、80C51单片机中，在调用子程序前，用_PUSH__指令将子程序中所需数据压入堆栈，进入执行子程序时，再用___POP__指令从堆栈中弹出数据。 7、在十六进制数与ASCII码值的转换过程中，当十六进制数在0~9之间时，其对应的ASCII码值为该十六进制数加___30H______。 8、外部中断INT0和INT1有两种触发方式：___电平触发方式_____和__边沿触发方式__。 9、在单片机串行通信中，依发送与接收设备时钟的配置情况，串行通信可以分为 __异步通信___和__同步通信_。10、若累加器A中的数据为
0111 0010B，则PSW中的P=__0___。二、选择题(每题1分，共15分) 1、单片机是在一片集成电路芯片上集成了以下部分，除了( D ) A、微处理器 B、存储器 C、I/O接口电路 D、串口通信接口2、一个机器周期包含多少个晶振周期(D ) A、2 B、6 C、8 D、12 3、80C51单片机有21个特殊功能寄存器，其中与串行口相关的有以下几个，除了( B ) A、SBUF B、TCON C、SCON D、PCON 4、 80C51系列单片机具有4个8位的并行I/O口，其中哪个口工作时需要外接上拉电阻(A ) A、P0 B、P1 C、P2 D、P3 5、寄存器中的内容为地址，从该地址去取操作数的寻址方式称为( C ) A、寄存器寻址 B、直接寻址 C、寄存器间接寻址 D、变址寻址6、源地址为1005H。目的'地址为 0F87H。当执行指令“JC rel”时，rel为( B )。A、7EH B、80H C、82H D、84H 7、若(R0)=30H，(30H)=75H，(75H)=90H，执行指令MOV A,@R0后，(A)=__B____。A、30H B、75H C、90H D、00H 8、下列哪个语句是起始地址设置伪指令( A )。A、ORG B、END C、DW D、EQU 9、在80C51单片机中，各中断优先级最低的是( D )。A、外部中断0 B、外部中断1 C、定时器0 D、计数器1 10、80C51单片机的中断响应时间至少需要( C )个完整的机器周期。A、1 B、2 C、3 D、5 11、在80C51单片机中，
一、选择 1、在微型计算机中，微处理器的主要功能是进行( )。 D A、算术运算 B、逻辑运算 C、算术、逻辑运算 D、算术、逻辑运算及全机的控制 2、Pentium I属于（）位CPU C A、16 B、8 C、32 D、64 3、Intel 8086属于（）位CPU A A、16 B、8 C、32 D、64 4、CPU与I/O设备间传送的信号通常有( ) D A、控制信息 B、状态信息 C、数据信息 D、以上三种都有 5、存储器用来存放计算机系统工作时所需要的信息，即( )。 D A、程序 B、数据 C、技术资料 D、程序和数据 6、运算器的核心部件是( )。 D A、加法器 B、累加寄存器 C、多路开关 D、算逻运算单元 二、填空 1、内存可分为2大类：随机存储器RAM 和 2、数据总线是向的，地址总线是向的。 3、计算机的五大部件是：、、、、输出设备 4、总线可分为三类：、、 5、存储程序工作原理最先由提出 6、在计算机内部，一切信息的存取、处理和传送都是以形式进行的。 1、只读存储器ROM 2、双、单 3、运算器、控制器、存储器、输入设备 4、地址总线、数据总线、控制总线 5、冯·诺依曼 6、二进制 三、简答 1、冯·诺依曼型计算机的特点是什么? (1).以二进制表示指令和数据 (2).程序和数据存放在存储器中，从存储器中取指令并执行 (3).由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备构成计算机硬件系统。 一、选择 1、在机器数______中，零的表示形式是唯一的（）。BD A、原码 B、补码 C、反码 D、移码 2、计算机内部表示带符号整数通常采用（）。C A、原码 B、反码 C、补码 D、移码
微机原理习题与答案
微机原理习题与答案 第一章微机基础 1-1微处理器、微机与微机系统三者之间有什么不同？ 答: 微处理器一般也称为CPU，它本身具有运算能力和控制功能。微型计算机是由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的裸机系统。微型计算机系统是以微型计算机为主机，配上系统软件和外设之后而构成的计算机系统。微处理器是微型计算机的一组成部分，而微型计算机又是微型计算机系统的一组成部分。 1-2 CPU在内部结构上由那几部分组成? 答：8位CPU在内部结构上由寄存器阵列、算术逻辑运算单元ALU、控制器和内部总线及缓冲器等部分组成。 1-3总线接口部件有哪些功能? 8086的执行部件有什么功能? 答：总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。 执行部件的功能是负责指令的执行。 1-4 8086/8088的状态标志和控制标志分别有哪些？ 答：8086/8088的状态标志有6个：CF、AF、SF、PF、OF、ZF，控制标志有3个：TF、DF、IF。 1-5 8086/8088和传统的8位计算机相比在执行指令方面有什么不同？这样的设计思想有什么优点？ 答：8位饥是取一条指令，执行一条，再取，再执行； 8088执行时，取指与执行几乎是同时进行的。
1-6 8086/088微处理器中有哪些寄存器？通用寄存器中哪些可以作地址指针用？ 答：8086/8088各有14个寄存器，它们可分为3组： (1)四个通用寄存器和四个变址和指针寄存器，即AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI。 (2)四个段寄存器,即CS，DS，SS，ES。 (3)两个控制寄存器，即IP，FR。 1-7 8086/8088 20位物理地址是怎么样形成的？当CS=2000H， IP=0100H，其指向的物理地址等于多少？ 答：物理地址＝段地址×16＋段内偏移地址。 20100 2-1 试述8088微处理器的各种寻址方式，并写出各种寻址方式的传送指令1~~2条（源操作数寻址与目的操作数寻址） 答：立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，基址加变址寻址。 第三章汇编语言程序设计 3-2指令AND AX，X AND Y中X和Y是两个已赋值的常量，问：两个AND操作分别在什么时间进行？功能上有何区别? 答：指令中的X AND Y操作在程序汇编时进行，该操作完成后得到一个数，即为指令中的第二操作数。由此得到“AND AX，立即数”这样形式的一条指令，由汇编器将其翻译为机器码。该指令中的AND操作由CPU在执行指令时完成，结果存于AX中，并影响F寄存器。 3-3指出以下三条指令的区别(NUM为数据段一个变量名)。
1 一、选择题（20分，在每小题的4个备选答案中选出一个正确的答案编号填写在该题空白处，每题2分） 1.指令MOV DX，[BX]的寻址方式是 D 。 （A）立即寻址（B）直接寻址（C）寄存器寻址（D）寄存器间接寻址2.若AL的内容为3FH，执行SHL AL，1指令后，AL的内容为 A 。 （A）7EH （B）1FH （C）9FH （D）7FH 解析：shl al ，1 即目的操作数各位左移一次，移动一次，相当于将目的操作数乘以2。3fh=63 63*2=126 126=7eh 故选A 3.属于在工作中需定时刷新的存储器的芯片是 B 。 （A）SRAM （B）DRAM （C）EEPROM （D）EPROM 4.某EPROM芯片上有19条地址线A 0～A 18 ，它的容量为 C 。 （A）128K （B）256K （C）512K （D）1024K 5.8086/8088CPU的SP寄存器是多少位的寄存器 B 。 （A）8位（B）16位（C）24位（D）32位 6.在STOSB指令执行的时候，隐含着寄存器的内容作为操作数的偏移地址， 该寄存器是 D 。 （A）SP （B）BX （C）SI （D）DI 解析：stos数据串存储指令功能：将累加器al或ah中的一个字或字节，传送到附加段中以di为目标指针的目的串中，同时修改di，以指向串中的下一个单元。 7.8255工作在方式0时，下面哪种说法不正确 C 。 （A）A口输入无锁存能力（B）A、B口输出有锁存能力 （C）C口输入有锁存能力（D）A、B、C三个口输出均有锁存能力 解析：对于方式0，规定输出信号可以被锁存，输入不能锁存 8.采用DMA方式来实现输入输出是因为它 A 。 （A）速度最快（B）CPU可不参与操作（C）实现起来比较容易（D）能对突发事件做出实时响应 9.工作在最小模式下，8086/8088CPU芯片中，将地址信号锁存的信号是 C 。 （A）DT/R （B）DEN （C）ALE （D）AEN 10.在LOOP指令执行的时候，隐含着对计数器减1的操作，该计数器是用寄存 器 C 。 （A）AX （B）BX （C）CX （D）DX 解析：loop：循环指令。指令执行前必须事先见重复次数放在cx寄存器中，每执行一次loop指令，cx自动减1。 二、填空题（每小题2分，共10分） 1.两个无符号数相等，该两数相减后ZF标志＝ 1 。解析：zf： 全零标志位。本次运算结果为0时，zf=1，否则zf=0。 2.执行LODSB后，SI的内容较该指令执行前增加1，说明DF＝ 0 。
微机原理》复习题解答 1、在8086/8088系统中，存储器是怎样组织的？整个存储空间有多大？最大逻辑长度为多大？至少可将存储器分为多少个段？段起始于什么位置？偏移地址是什么？怎样计算20位物理地址？ ①分段组织②1兆字节③64K字节④至少分成16段⑤起始于最后四位二进制数都为0的位置⑥偏移地址是相当于段起始位置的偏移量⑦段地址×16+偏移地址 2、系统总线分为哪几组？各自传送的方向如何？ ①分成3组：数据部线、地址总线、控制总线②数据总线和控制总线都是双向的，地址总线始终由CPU发出 3、8086微处理器分为哪几个部分？它们之间采用什么工作方式？其中状态寄存器由几类标志组成？与中断有关的是哪一位？ ①分成2部分：总线接口部件、执行部件②并行工作方式③2类：状态标志、控制标志④IF 位，IF置1,响应外部可屏蔽中断 4、怎样将8086设置为最小或最大模式？分别应配置哪些外围器件？作用怎样？最大模式与最小模式的配置相比多了什么器件？作用是什么？ ①引脚接高电平则设置为最小模式，如接低电平则设置为最大模式②最小模式下：1片8248A，作为时钟发生器；3片8282或74LS373，用来作为地址锁存器；2片8286/8287作为总线收发器。最大模式下：1片8284A，3片8282，2片8286，1片8288总线控制器，1片8259A及有关电路③8284A除了提供频率恒定的时钟信号外，还对准备发（READY）和（RESET）信号进行同步。8282：地址/数据总线是复用的，而和S7也是复用的，所以在总路线周期前一部分时间中输出地址信号和信号的引脚，在总线周期的后一部分时间中改变了含义。因为有了锁存器对地址和进行锁存，所以在总线周期的后半部分，地址和数据同时出现在系统的地址总线和数据总线上；同样，此时也在锁存器输出端呈现有效电平，于是确保了CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作。8286/8287：当系统中所连的存储器和外设较多时，需要增加数据总线的驱动能力。④多了1片8288。作用：对CPU 发出的S0,S1,S2控制信号进行变换和组合，以得到对存储器和I/O端口的读/写信号和对锁存器8282及对总线收发器8286的控制信号。 5、8086/8088系统中为什么将数据与地址总线复用？ 因为数据线与地址线传送时间不一样，在总线周期T1传送地址，其他时刻传送数据，传送数据和地址时间是分离的，所以8086/8088系统中能将数据线与地址线复用。 6、CPU从奇地址或偶地址读写一个字（或字节）时，和A0是什么电平？分别用几个总线周期？ A0 操作总线周期 0 0 从偶地址开始读/写一个字1个 1 0 从偶地址单元或端口读/写一个字节1 个 0 1 从奇地址单元或端口读/写一个字节1个 1 1 0 从奇地址开始读/写一个字2个（在第一总线周期，将低8位数据送到AD15—AD8,在第二个总线周期，将高8位数据送到AD7—AD0） 7、CPU的READY和RESET信号有什么作用？
《微机原理及应用》试题库 1. 8086 和 8088 的引脚信号中，D为地址锁存允许信号引脚。 A． CLK B． INTR C．NMI D．ALE 2.下面的哪项是有效标识符：B A . 4LOOP ： B. DELAYIS ： C. MAIN A/ B ： D.GAMA$1 ： 3.如图所示的三态输出电路，当 A 时， V B≈V DD。 A. E(ENABLE)=1, A=1 B.E(ENABLE)=1, A=0 C. E(ENABLE)=0, A=1 D.E(ENABLE)=0, A=0 4. 设 (SS)=2000H ， (SP)=0100H ， (AX)=2107H ，则执行指令PUSH AX后，存放数据21H 的物理地址是 D。 A. 20102H B. 20101H C. 200FEH D. 200FFH 5. 汇编语言中，为了便于对变量的访问, 它常常以变量名的形式出现在程序中, 可以认为它是存放数据存储单元的A。 A．符号地址B．物理地址C．偏移地址 D ．逻辑地址 6. 下列四个寄存器中，不能用来作为间接寻址方式的寄存器是A。 A. CX B. BX C. BP D. DI (C)7. 执行下列程序段： MOV AX ，0 MOV BX ，1 MOV CX ， 100 AA ： ADD AX ，BX INC BX LOOP AA HLT 执行后的结果：(AX)=，(BX)=。 A. 5050 ， 99 B. 2500， 100 C. 5050 ， 101 D. 2550 ， 102 8. 假设 V1 和 V2 是用 DW 定义的变量，下列指令中正确的是A。 A ． MOV V1, 20H B． MOV V1, V2 C ． MOV AL, V1D． MOV2000H, V2 9. –49D 的二进制补码为A。
范文范例学习指导 第1章微机运算基础 习题和思考题 1.请完成以下计算： 174．66D=(10101110.10101)B＝（AE. A8）H 10101110101.01011B＝（1397.344）D＝（575.58）H 4BCH＝（010*********）B＝（）BCD 2.设字长为8位，X＝（2A）16，当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候，其真值 是多少？ 答：当X表示原码时，其真值为：＋101010 当X表示补码时，其真值为：＋101010 当X表示反码时，其真值为：＋101010 当X表示无符号数数时，其真值为：00101010 3.设字长为8位，用补码形式完成下列计算，要求有运算结果并讨论是否发生溢出？ 120＋18 －33－37 －90－70 50＋84 答：120＋18 其补码形式分别为：（120）补＝01111000 （18）补＝00010010 01111000 ＋ 00010010 10001010 由于C s=0 ，C p=1，因此有溢出，结果错误 －33－37 其补码形式为：（－33）补＝11011111 （－37）补＝11011011 11011111 ＋11011011 10111010 由于C s=1， C p=1，所以没有溢出，结果正确 －90－70 其补码形式为：（－90）补＝10011100 （－70）补＝10111010 10011100 ＋10111010 01010110 由于C s=1， C p=0，所以有溢出，结果错误 50＋84
其补码形式为：（50）补＝00110010 （84）补＝01010100 00110010 ＋01010100 10000110 由于C s=0， C p=1，所以有溢出，结果错误 4.请写出下列字符串的ASCII码值。 My name is Zhang san. 4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E 第2章 80X86微机系统 习题与思考题 1.微型计算机主要由哪些基本部件组成？各部件的主要功能是什么？ 答：微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。 各部件的功能分别是：1、输入设备通过输入接口电路将程序和数据输入内存；2、运算器是进行算术运算和逻辑运算的部件，它是指令的执行部件；3、控制器是计算机的指挥中心，它负责对指令进行译码，产生出整个指令系统所需要的全部操作的控制信号，控制运算器、存储器、输入/输出接口等部件完成指令规定的操作；4、存储器用来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据； 5、输出设备是CPU通过相应的输出接口电路将程序运行的结果及程序、数据送到的设备； 2.微处理器的发展过程是什么？ 答：微型计算机的发展过程是： 第一代（1946～1957）——采用电子管为逻辑部件，以超声波汞延迟线、阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段；软件上采用机器语言，后期采用汇编语言。 第二代（1957～1965）——采用晶体管为逻辑部件，用磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的操作系统。 第三代（1965～1971）——采用中小规模集成电路为主要部件，以磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛使用操作系统，产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。 第四代（1971～至今）——采用大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）为主要部件，以半导体存储器和磁盘为内、外存储器；在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。 3.简述80486微处理器的基本结构。 书12页 4.80486微处理器的工作模式有几种？当CS内容为1000H，IP内容为7896H，求在实地址 模式下的物理地址为多少？ 答：实模式和保护模式及虚拟8086模式。当CS内容为1000H，IP内容为7896H，在实地
学年第学期微机原理及应用(A)课程试卷 卷16 班级姓名得分任课教师 一、选择题：(每题分，共18分) 1、DMAC向CPU发出请求信号，CPU响应并交出总线控制权后将（ 3)。 反复执行空操作,直到DMA操作结束 进入暂停状态, 直到DMA操作结束 进入保持状态, 直到DMA操作结束 进入等待状态, 直到DMA操作结束 2、有一个实时数据采集系统，要求10ms进行一次数据采集，然后进行数据 处理及显示输出，应采用的数据传送方式为（ 3 ）。 无条件传送方式查询方式 中断方式直接存储器存取方式 3、在数据传送过程中，数据由串行变并行，或由并行变串行的转换可通过 （3 ）来实现。 计数器寄存器移位寄存器 D触发器 4、8088 CPU输入/输出指令可寻址外设端口的数量最大可达（4 ）个。 128 256 16K 64K 5、CPU响应中断后，通过（ 4）完成断点的保护。 执行开中断指令执行关中断指令 执行PUSH指令内部自动操作 6、并行接口芯片8255A具有双向数据传送功能的端口是（1 ）。 PA口PB口 PC口控制口 7、8088CPU处理动作的最小时间单位是（2 ）。 指令周期时钟周期机器周期总线周期8．堆栈是内存中（4 ）。 先进先出的ROM区域后进先出的ROM区域 先进先出的RAM区域后进先出的RAM区域
9、计算机中广泛应用的RS-232C实质上是一种（3 ）。 串行接口芯片串行通信规程（协议） 串行通信接口标准系统总线标准 5--1 10、高速缓冲存储器（CACHE）一般是由（ 1 ）芯片组成。 SRAM DRAM ROM EPROM 11、鼠标器是一种（3 ）。 手持式的作图部件手持式的光学字符识别设备 手持式的座标定位部件手持式扫描器 12、传送速度单位“bps”的含义是（ 2 ）。 bytes per second bits per second baud per second billion bytes per second 二、填空题：（每空1分，共12分） 1、CPU在响应中断后，自动关中。为了能实现中断嵌套，在中断服务程序中， CPU必须在保护现场后，开放中断。 2、在计算机运行的过程中，有两股信息在流动，一股是数据，另 一股则是控制命令。 3、指令MOV BX，MASK[BP]是以 ss 作为段寄存器。 4、指令REPE CMPSB停止执行时，表示找到第一个不相等的字符 或 CX=0 。 5、设CF=0，（BX）= 7E15H，（CL）= 03H，执行指令 RCL BX，CL后， (BX） = ，（CF）=，（CL）=。0F0A9H 1 3 6、在8088 CPU中，一个总线周期是 CPU从存储器或I/O端口存取一个字 节的时间。 8253定时/计数器有 3 个独立的16位计数器，每个计数器都可按二进制或 bcd 来计数。 三、程序设计（共40分） 1．（10分）假设X和X+2单元与Y和Y+2单元中分别存放的是两个双
微机原理及应用习题集库 (2) 一、填空 (2) 二、单项选择题 (8) 三、程序分析题（每小题6分，共24分） (22) 四、判断题（在对的后面画√，错的后面画×）： (34) 五：分析判断题（判断对错，并指出错误原因） (42) 六、简答题： (45) 七、程序题 (51) 八、接口芯片的综合编程题 (66) （一）8255A (66) （二）8259A (72) （三）. 其它端口编程题 (75)
微机原理及应用习题集库 （请认真复习4、5、7、10、11章后的习题） 一、填空 1.87的原码是 0101 0111B=57H ，补码是 01010111B ，反码 01010111B 。 2.SP总是指向栈顶，若原先SP=2000H，SS=2000H，问CPU执行指令PUSH AX 后，AL内容压入物理地址为 21FFEH 存储单元中，AH内容压入物理地址为 21FFFH 存储单元中。 3.以BX基址寻址，约定的段寄存器是 DS ，以BP基址寻址，约定的段寄存 器是 SS ，变址寻址约定的段寄存器是 DS 。 4.假设某个字的值是1234H，其低位字节地址是20H，高位字节地址是21H，那么 该字地址是 20H 。 5.8086/8088的状态标志有 6（SF、PF、AF、OF、ZF、CF）个。8086/8088系统中，存储器是分段的，每段最大长度是 64K 字节，段内偏移地址从 0000H 到 FFFFH 。 6、CPU访问存储器进行读写操作时，通常在 T3状态去检测READY ，一旦检测
到READY无效，就在其后插入一个 T w周期。 7、汇编语言源程序中的语句有三种类型，它们是指令语句，伪指令 语句，宏指令语句。 8、、8086CPU寻址外设可以有两种方式，一种是直接寻址方式，另一种是间 接寻址方式。 9、CPU与外设之间的连接部件称为 I/O接口，它的基本功能是在 CPU与外设之间起缓冲作用。 10、C PU从主存取出一条指令并执行该指令的时间称（），它通常用若干个（） 来表示，而后者又包括若干个（）。 ①指令周期②机器周期③时钟周期 答：1－2－3 14、数据的输入/输出指的是CPU与 I/O接口进行数据交换。 15．已知X= -120，则X的原码（用八位二进制表示）是____________，补码（用八位二进制表示）是____________。 16、8088中的指令INT n用（N ）指定中断类型。 17、8088的ALE引脚的作用是（地址锁存允许）。 18.一片8255A端口A有（ 3 ）种工作方式，端口B有（ 2 ）种工作方式。 19.当8255A口工作在方式1输出时，A口输入信号联络线的名称是 IBF ，
微机原理试题 一、单项选择题(每小题1分，共20分) 1.8086CPU由两个独立的工作单元组成,它们是执行单元EU和( ). A）总线控制逻辑器B）内部通信寄存器 C）指令寄存器D）总线接口单元 2.8086系统若用256KB*1动态存储器芯片可望构成有效存储系统的最小容量是( ). A）256KB B）512KB C）640KB D）1MB 3.Intel8255A使用了（）个端口地址。 A）1 B）2 C）3 D）4 4.PC机中为使工作于一般全嵌套方式的8259A中断控制器能接受下一个中断请求，在中断服务程序结束处就( ). A）发送OCW2指令B）发送OCW3指令C）执行IRET指令D）执行POP指令5.RAM是随机存储器,它分为( )两种. A）ROM和SRAM B）DRAM和SRAM C）ROM和DRAM D）ROM和CD-ROM 6．在程序运行过程中，确定下一条指令的物理地址的计算表达式是（） A）CS×16+IP B）DS×16+SI C）SS×16+SP D）ES×16+DI 7.( )是以CPU为核心,加上存储器,I/O接口和系统总线构成的. A）微处理器B）微型计算机C）微型计算机系统D）计算机 8.对于掉电,8086/8088CPU是通过( )来处理的. A）软件中断B）可屏蔽中断C）非屏蔽中断D）DMA 9.计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是（）。 A）便于读写数据B）减小机箱的体积 C）便于系统升级D）解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾 10.8259A的OCW1----中断屏蔽字( )设置. A）在ICW之前B）只允许一次C）可允许多次D）仅屏蔽某中断源时11.将十六进制数163.5B转换成二进制数是）( ) A）1101010101.1111001 B）110101010.11001011 C）1110101011.1101011 D）101100011.01011011 12．Intel 8086/8088微处理器有（）地址线，直接寻址内存空间的范围是（）。A）10条，64KB B）20条，64KB C）16条，1M D）20条，1M 13．Intel 8086/8088微处理器的标志寄存器中，作为记录指令操作结果的标志是（）。 A）CF，OF，PF，AF，SF，ZF B) CF，PF，ZF，SF C) OF，DF，IF，SF，ZF，CF D) IF，DF，OF，CF 14．下述对标志寄存器中标志位不产生影响的指令是（）。 A）JMP NEXT B) TEST AL，80H C) SHL AL，1 D) INC SI 15．简单的汇编语言程序可以通过（）来建立、修改和执行。 A）连接程序B) 调试程序C) 汇编程序D) 编辑程序 16．累加器AL中的内容是74H，执行CMP AL，47H指令后，累加器AL中的内容是（）A）2DH B）0D3H C）00H D）74H 17．LINK程序执行后可以生成一个以（）为扩展名的文件。 A）.COM B）.EXE C）.OBJ D）.LST 18．在8086/8088汇编语言源程序中，两个有符号的整数A和B比较后为了判断A是否大
1 第一部分 例题与习题 第1章 微型计算机基础 1.1 例 题 1．把十进制数137.875转化为二进制数。P7 解：把十进制数转换成二进制数时，需要对一个数的整数部分和小数部分分别进行处理，得出结果后再合并。 整数部分：一般采用除2取余法 小数部分：一般采用乘2取整法 余数 低位 整数 高位 2 | 137 0.875 2 | 68 × 2 2 | 34 1.750 2 | 17 × 2 2 | 8 1.500 2 | 4 × 2 2 | 2 1.000 1 高位 低位 (137)10=(10000111) 2 (0.875)10=(0.1101)2 所以，(137.875)10=(10001001.111)2 2．把二进制数10011.0111转换为八进制数和十六进制数。P9 解：八进制、十六进制都是从二进制演变而来，三位二进制数对应一位八进制数，四位二进制数对应一位十六进制数，从二进制向八进制、十六进制转换时，把二进制数以小数点为界，对小数点前后的数分别分组进行处理，不足的位数用0补足，整数部分在高位补0，小数部分在低位补0。 (10 011.011 1)2=(010 011.011 100)2=(23.34)8 (1 0011.0111)2=(0001 0011.0111)2=(13.7)16 3．将八进制数23.34转换为二进制数。P9 解：(23.34)8=(010 011.011 100)2=(10011.0111)2 4．X=0.1010，Y=－0.0111，求[X －Y]补，并判断是否有溢出？P11 解：[X －Y]补=[X]补＋[－Y]补 [X]补=0.1010 [Y]补=1.1001 [－Y]补=0.0111 0.1010 0.0111 1.0001 ＋ -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 ------------- 1 ------------- 1 ------------- 1
一、选择题（20 分，在每小题的 4 个备选答案中选出一个正确的答案编号填写在该题空白处，每题 2 分） 1. 指令MOV DX，[BX] 的寻址方式是 D 。 （A）立即寻址（B）直接寻址（C）寄存器寻址（D）寄存器间接寻址2. 若AL的内容为3FH，执行SHLA L，1指令后，AL的内容为A 。 （A）7EH （B）1FH （C）9FH （D）7FH 解析：shl al ，1 即目的操作数各位左移一次，移动一次，相当于将目的操作 数乘以2。3fh=63 63*2=126 126=7eh 故选A 3. 属于在工作中需定时刷新的存储器的芯片是 B 。 （A）SRAM （B）DRAM （C）EEPROM （D）EPROM 4. 某EPROM芯片上有19 条地址线A0～A18，它的容量为 C 。 （A）128K （B）256K （C）512K （D）1024K 5. 8086/8088CPU的SP寄存器是多少位的寄存器B 。 （A）8位（B）16 位（C）24位（D）32位 6. 在STOSB指令执行的时候，隐含着寄存器的内容作为操作数的偏移地址， 该寄存器是 D 。 （A）SP （B）BX （C）SI （D）DI 解析：stos 数据串存储指令功能：将累加器al 或ah 中的一个字或字节，传送到附加段中以di 为目标指针的目的串中，同时修改di ，以指向串中的下一个单元。 7. 8255工作在方式0 时，下面哪种说法不正确 C 。 （A）A口输入无锁存能力（B）A、B 口输出有锁存能力 （C）C口输入有锁存能力（D）A、B、C 三个口输出均有锁存能力解析：对于方式0，规定输出信号可以被锁存，输入不能锁存 8. 采用DMA方式来实现输入输出是因为它 A 。 （A）速度最快（B）CPU可不参与操作（C）实现起来比较容易（D）能对突发事件做出实时响应 9. 工作在最小模式下，8086/8088CPU 芯片中，将地址信号锁存的信号是 C 。 A）DT/R B）DEN （C）ALE （D）AEN 10. 在LOOP指令执行的时候，隐含着对计数器减1 的操作，该计数器是用寄存 （A）AX （B）BX （C）CX （D）DX 解析：loop ：循环指令。指令执行前必须事先见重复次数放在cx 寄存器中，每执行一次loop 指令，cx 自动减1。 、填空题（每小题 2 分，共10分） 1. 两个无符号数相等，该两数相减后ZF标志＝ 1 。解析：zf ： 全零标志位。本次运算结果为0 时，zf=1 ，否则zf=0 。 2. 执行LODSB后，SI 的内容较该指令执行前增加1，说明DF＝0 。 3. DMA控制器8237 共有4 个相互独立的DMA通道。 4. 8086/8088 断点中断的向量码是03H 。 5. 利用8253 产生对称的方波，应用其工作方式 3 。解析：8253
微机原理与接口技术试题 微型计算机原理与接口技术综合测试题一 一、单项选择题(下面题只有一个答案是正确的，选择正确答案填入空白处) 1．8086CPU通过（1 ）控制线来区分是存储器访问，还是I/O 访问，当CPU执行IN AL,DX指令时，该信号线为（2 ）电平。 （1） A. M/ B. C. ALE D. N/ (2) A. 高 B. 低 C. ECL D. CMOS 2．n+1位有符号数x的补码表示范围为（）。 A. －2n < x < 2n B. －2n ≤ x ≤ 2n -1 C. －2n -1 ≤ x ≤ 2n-1 D. －2n < x ≤ 2n 3．若要使寄存器AL中的高4位不变，低4位为0，所用指令为（）。 A. AND AL, 0FH B. AND AL, 0FOH C. OR AL, 0FH D. OR AL 0FOH 4．下列MOV指令中，不正确的指令是（）。 A. MOV AX, BX B. MOV AX, [BX] C. MOV AX, CX D. MOV AX, [CX] 5．中断指令INT 17H的中断服务程序的入口地址放在中断向量表地址（）开始的4个存贮单元内。
A. 00017H B. 00068H C. 0005CH D. 0005EH 6．条件转移指令JNE的条件是（）。 A. CF=0 B. CF=1 C. ZF=0 D. ZF=1 7. 在8086/8088 CPU中，一个最基本的总线读写周期由（1 ）时钟周期(T状态)组成，在T1状态，CPU往总线上发（ 2 ）信息。 ⑴ A. 1个 B. 2个 C. 4个 D. 6个 ⑵ A. 数据 B . 地址 C. 状态 D. 其它 8. 8086有两种工作模式, 最小模式的特点是（1 ）,最大模式的特点是（ 2 ）。 ⑴ A. CPU提供全部控制信号 B. 由编程进行模式设定 C. 不需要8286收发器 D. 需要总线控制器8288 ⑵ A. M/ 引脚可直接引用 B. 由编程进行模式设定 C. 需要总线控制器8288 D. 适用于单一处理机系统 9.在8086微机系统的RAM 存储单元器0000H:002CH开始依次存放23H，0FFH，00H，和0F0H四个字节，该向量对应的中断号是( )。 A. 0AH B. 0BH C. 0CH D. 0DH 10.真值超出机器数表示范围称为溢出,,此时标志寄存器中的( )位被置位 A. OF B AF C PF D CF
卷16 一、选择题：(每题1.5分，共18分) 1、DMAC向CPU发出请求信号，CPU响应并交出总线控制权后将（ )。 ?反复执行空操作,直到DMA操作结束 ?进入暂停状态, 直到DMA操作结束 ?进入保持状态, 直到DMA操作结束 ?进入等待状态, 直到DMA操作结束 2、有一个实时数据采集系统，要求10ms进行一次数据采集，然后进行数据处理及显 示输出，应采用的数据传送方式为（）。 ?无条件传送方式?查询方式 ?中断方式?直接存储器存取方式 3、在数据传送过程中，数据由串行变并行，或由并行变串行的转换可通过（）来实 现。?计数器?寄存器?移位寄存器? D触发器 4、8088 CPU输入/输出指令可寻址外设端口的数量最大可达（）个。 ?128 ?256 ? 16K ? 64K 5、CPU响应中断后，通过（）完成断点的保护。 ?执行开中断指令?执行关中断指令 ?执行PUSH指令?内部自动操作 6、并行接口芯片8255A具有双向数据传送功能的端口是（）。 ?PA口?PB口? PC口?控制口 7、8088CPU处理动作的最小时间单位是（）。 ?指令周期?时钟周期?机器周期?总线周期 8．堆栈是内存中（）。 ?先进先出的ROM区域?后进先出的ROM区域 ?先进先出的RAM区域?后进先出的RAM区域 9、计算机中广泛应用的RS-232C实质上是一种（）。 ?串行接口芯片?串行通信规程（协议） ?串行通信接口标准?系统总线标准 10、高速缓冲存储器（CACHE）一般是由（）芯片组成。 ?SRAM ?DRAM ?ROM ?EPROM 11、鼠标器是一种（）。 ?手持式的作图部件?手持式的光学字符识别设备 ?手持式的座标定位部件?手持式扫描器 12、传送速度单位“bps”的含义是（）。