微型计算机原理与应用习题集及答案

微型计算机原理与应用习题集目录第 1 章 概述 .1第 2 章 计算机中的数制与编码 .2第 3 章 微处理器及其结构 .2第 4 章 8086/8088CPU 指令系统 .2第 5 章 汇编语言程序设计 .2第 6 章 存储器系统 .2第 7 章 中断技术 .2第 8 章 输入/输出接口技术 .2第 9 章 串行通信技术及其接口芯片 .2模拟试题（一） .2参考答案 .2模拟试题（二） .2参考答案 .2模拟试题（三） .2参考答案 .2河南理工大学 2006-2007 学年第 1 学期 .2参考答案 .2近年来某高校硕士研究生入学试题 .2参考答案 .2近年某高校研究生入学考试试题 .2参考答案 .2近年某高校攻读硕士学位研究生试题 .2参考答案 .2第 1 章 概述一、填空题1电子计算机主要由 运算器 、 控制器 、 存储器 、 输入设备 和 输出设备 等五部分组成。2 运算器 和 控制器 集成在一块芯片上，被称作 CPU。3总线按其功能可分 数据总线 、 地址总线 和 控制总线 三种不同类型的总线。4计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为 系统总线（或通信总线） ；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线） ；CPU 内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为 内部总线 。5迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是 程序存储 和 程序控制 的工作原理。这种原理又称为 冯 诺依曼型 原理。二、简答题1简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。2答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，它本身具有运算能力和控制功能，对系统的性能起决定性的影响。微处理器一般也称为 CPU；微计算机是由微处理器、存储器、I/O 接口电路及系统总线组成的裸机系统。微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系统。三者之间是有很大不同的，微处理器是微型计算机的组成部分，而微型计算机又是微型计算机系统的组成部分。2什么叫总线？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线。总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上，使系统扩展和升级变得高效、简单、易行。因此微型计算机系统中普遍采用总线结构。3微型计算机系统总线从功能上分为哪三类？它们各自的功能是什么？答：微型计算机系统总线从功能上分为地址总线、数据总线和控制总线三类。地址总线用于指出数据的来源或去向，单向；数据总线提供了模块间数据传输的路径，双向；控制总线用来传送各种控制信号或状态信息以便更好协调各功能部件的工作。第 2 章 计算机中的数制与编码一、填空题1写出下列原码机器数的真值；若分别作为反码和补码时，其表示的真值又分别是多少？(1) （0110 1110） 二进制原码 （110 1110） 二进制真值 （110） 十进制真值（0110 1110） 二进制反码 （110 1110） 二进制真值 （110） 十进制真值(0110 1110） 二进制补码 （110 1110） 二进制真值 （110） 十进制真值(2) （1011 0101） 二进制原码 （011 0101） 二进制真值 （53） 十进制真值（1011 0101） 二进制反码 （100 1010） 二进制真值 （74） 十进制真值（1011 0101） 二进制补码 （100 1011） 二进制真值 （75） 十进制真值2写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为 8 位） 。(1) (101 0110) 二进制真值 (0101 0110) 原码 (0101 0110) 反码 (0101 0110) 补码(2) (101 0110) 二进制真值 (1101 0110) 原码 (1010 1001) 反码 (1010 1010) 补码3.X 补 =78H，则-X 补 =（ 88 ）H 。4下面各二进制数分别代表原码、反码和补码时，其等效的十进制数值为多少？(1) （1111 1111） 二进制原码 （127） 十进制真值 （1111 1111） 二进制反码 （0） 十进制真值（1111 1111） 二进制补码 （1） 十进制真值(2) （1000 0000） 二进制原码 （0） 十进制真值 （1000 0000） 二进制反码 （127） 十进制真值3（1000 0000） 二进制补码 （128） 十进制真值5已知 X1= +0010100，Y1= +0100001，X2= 0010100，Y2= 0100001，试计算下列各式（设字长为 8 位） 。(1) X1Y 1补 = X1补 Y1补 = 0001 0100 0010 0001 = 0011 0101(2) X1Y 2补 = X1补 Y 2补 = 0001 0100 0010 0001 = 0011 0101(3) X2Y 2补 = X2补 Y 2补 = 1110 1100 0010 0001 = 0000 1101(4) X2Y 2补 = X2补 Y2补 = 1110 1100 1101 1111 = 1100 10116将下列十六进制数分别转换成二进制、八进制、十进制和 BCD 数。 （1）(5D.BA) 16=（0101,1101.1011,1010） 2（135.564） 8（93. 7265625） 10 =（1001,0011.0111,0010,0110,0101,0110,0010,0101） BCD（2）(1001.0101,1) 2=（9.34375 ） 10（11.26） 8（9.58） 16=（1001.0011,0100,0011,0111,0101）BCD7写出下列字符的 ASCII 码。(1) 9（39H） ASCII 码 (2) C （43H） ASCII 码(3) $ （24H） ASCII 码 (4) 空格 （20H） ASCII 码(5) b （62H） ASCII 码 (6) 回车 （0DH） ASCII 码(7) 换行 （0AH） ASCII 码 (8) 报警符 （ 07H） ASCII 码二、选择题1下列无符号数中最小的数是（A ）。A(01A5) H B(1,1011,0101) B C(2590) D D(3764) O2下列有符号数中最大的数是（D ）。 A1002H B1001 0011 0010 1100B C2570O D9614D3在机器数（A）中，零的表示形式是唯一的。A补码 B原码 C补码和反码 D原码和反码48位二进制数补码的数值表示范围为（A ）。A. 128127 B127127C. 一129128 D1281285若下列字符码（ASCII）中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是（D）。 A11001011 B11010110 C11000001 D11001001 6B9H 可以看成（ABD ） 。A无符号数185 B带符号数71的补码 C十进制数99的组合BCD码 D带符号数57的原码第 3 章 微处理器及其结构一、填空题18086/8088 CPU执行指令中所需操作数地址由 EU 计算出 16 位偏移量部分送 BIU ，由 BIU 最后形成一个 20 位的内存单元物理地址。428086/8088 CPU在总线周期的T1 时刻，用A19/S6A16/S 3 输出 20 位地址信息的最高 4 位，而在其他时钟周期，则输出 状态 信息。38086/8088 CPU复位后，从 0FFFF0H 单元开始读取指令字节，一般这个单元在 ROM 区中，在其中设置一条 跳转 指令，使CPU 对系统进行初始化。48086系统的存储体系结构中，1MB存储体分 2 个库，每个库的容量都是512K字节，其中和数据总线 D15D8相连的库全部由 奇地址 单元组成，称为高位字节库，并用 作为此库的选通信号。BHE58086/8088系统中，可以有 64K 个段起始地址，任意相邻的两个段起始地址相距 16 个存储单元。6用段基值及偏移量来指明内存单元地址的方式称为 逻辑地址 。7通常8086/8088 CPU中当EU执行一条占用很多时钟周期的指令时，或者在多处理器系统中在交换总线控制时会出现 空闲 状态。88086 CPU 使用 16 根地址线访问I/O 端口，最多可访问 64K 个字节端口，使用 20 根地址线访问存储单元，最多可访问 1M 个字节单元。9CPU 取一条指令并执行该指令的时间称为 指令 周期，它通常包含若干个 总线 周期，而后者又包含有若干个 时钟 周期。二、单项选择题1某微机最大可寻址的内存空间为16MB，其CPU 的地址总线至少应有（E）条。A26 B28 C20 D22 E2428086/8088 CPU的RESET引脚至少应维持（A ）个时钟周期的正脉冲宽度才能有效复位。A4 B. 5 C2 D33当RESET信号进入高电平状态时，将使8086/8088 CPU的（D）寄存器初始化为0FFFFH。ASS BDS CES DCS48086/8088 CPU 与慢速存储器或I/O 接口之间进行数据传输，为了使传送速度匹配，有时需要在（C）状态之间插入若干等待周期TW。AT1 和T2 BT2 和T3 CT3 和T4 D随机58086/8088 CPU中标志寄存器的主要作用是（ D ）。A检查当前指令的错误 B纠正当前指令执行的结果与错误C决定是否停机 D产生影响或控制某些后续指令所需的标志68086最小模式下的存储器读周期中地址锁存发生在总线周期的（ A ）时刻。AT1 BT2 CT3 DT47指令指针IP的作用是（ A ）。5A保存将要执行的下一条指令的地址 B保存CPU要访问的内存单元地址C保存运算器运算结果内容 D保存正在执行的一条指令88086CPU有两种工作模式，最小模式的特点是（ A ）。ACPU 提供全部控制信号 B由编程进行模式设定 C不需要8282收发器 D需要总线控制器8288三、简答题18086/8088 CPU 分为哪两个部分？如何协调工作？答：EU 是执行部件，主要的功能是执行指令和形成有效地址。BIU 是总线接口部件，与片外存储器及 I/O 接口电路传输数据，主要功能是形成实际地址、预取指令和存取操作数。EU 经过 BIU 进行片外操作数的访问， BIU 为 EU 提供将要执行的指令。EU 与 BIU 可分别独立工作，当 EU 不需 BIU 提供服务时，BIU 可进行填充指令队列的操作。28086/8088 CPU的地址总线有多少位？其寻址范围是多少？答：8086/8088 CPU的地址总线共20 位，最大可寻址1MB空间。38086/8088 CPU使用的存储器为什么要分段？怎么分段？答：8086/8088为16位CPU，其内部的ALU、相关的地址寄存器（如SP 、IP以及BX、 BP、SI、DI）等都是 16位的，因而对存储器地址的处理也只能是16位操作，即8086/8088的直接寻址能力在 64KB范围内。而实际上8086/8088有20条地址线，它的最大寻址空间为1MB。这就产生了一个矛盾，即如何用16位的地址寄存器去表示一个20位的存储器物理地址？实际使用的解决办法是：将1MB大小的存储空间分为若干“段”，每段不超过64KB。这样，一个20位的物理地址就可以用“16位段基址：16位偏移量”的形式（称为逻辑地址）来表示了，其中段地址存放在8086/8088的段寄存器中。48086/8088 CPU 中有几个通用寄存器？有几个变址寄存器？有几个指针寄存器？通常哪几个寄存器亦可作为地址寄存器使用？答：8086/8088 CPU 中共有：8个16位的通用寄存器AX、BX、CX、DX 、BP、SP、SI、DI；2个变址寄存器SI、DI；2个指针寄存器BP、SP；其中BX、BP、SI、DI 亦可作地址寄存器。5Intel 8086与8088有何区别？6答：8086与8088的区别主要表现在以下几个方面：第一、8086的指令队列可以容纳6个字节，每个总线周期在存储器中取出2个字节指令代码填入队列。而8088只能容纳4个字节，且每个总线周期只能取出1个字节指令代码。第二、8086外部数据总线宽度为16位，8088外部数据总线宽度只有8位。注意：8086和8088外部数据总线的宽度不同将导致扩展主存储器及输入/输出接口时系统地址线和数据线连接方式的不同。第三、其他不同的引脚定义：（1）AD15AD0，在8086中为地址/数据复用，而在8088中AD15AD8 改为A15A8只作地址线用；（2）34、28号引脚定义不同。68086/8088CPU工作在最小模式时：当CPU访问存储器时，要利用哪些信号？当CPU访问外设接口时，要利用哪些信号？答：8086/8088 CPU工作在最小模式时，若访问存储器，需用到以下信号：、ALE、 、DEN 、READY、 、 、 、AD0AD15、A 19/S6IOM/RDT/ BHEWRDA16/S3。若访问外设，需用到以下信号：、ALE、 、DEN 、READY、 、 、AD 0AD15。/7试指出下列运算后的各个状态标志，并说明进位标志和溢出标志的区别：（1）1278H3469H答：CF=0 AF=1 ZF=0 SF=0 OF=0 PF=1（2）54E3H27A0H答：CF=0 AF=0 ZF=0 SF=0 OF=0 PF=0（3）3881H3597H答：CF=0 AF=0 ZF=0 SF=0 OF=0 PF=1（4）01E3H01E3H答：CF=0 AF=0 ZF=1 SF=0 OF=0 PF=1其中，进位标志CF 用于判别无符号数运算是否超出数的表示范围，而溢出标志OF 用于判别带符号数运算是否超出数的表示范围。奇偶标志PF 只能判断结果低8 位中“1”的个数为奇数还是偶数。8什么是逻辑地址？什么是物理地址？它们之间有什么联系？各用在何处？答：逻辑地址由两个16 位的部分即段基址和偏移量组成，一般在程序中出现的地址都表示为逻辑地址形式；物理地址是一个20 位的地址，它是唯一能代表存储空间每个字节单元的地址，一般只出现在地址总线上。由于8086/8088CPU 中的寄存器只有16 位长，所以程序不能直接存放 20 位的物理地址，而必须借助逻辑地址，即用两个16 位的寄存器来表示物理地址。他们之间的关系是：物理地址段基址*16偏移量；另外，一个物理地址可对应多个逻辑地址。9设现行数据段位于存储器0B0000H0BFFFFH 单元，DS 段寄存器内容为7多少？答： DS 段寄存器内容为0B000H。10在 8086 中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？ 答：逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法，由段基址和段内偏移地址两部分组成，都是 16 位的二进制代码，如 1234H： 0088H。偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值。物理地址是 8086 芯片引线送出的 20 位地址码，物理地址= 段基址*16+偏移地址，用来指出一个特定的存储单元。11给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是 20C0H， （DS）=0C0E0H，求出该内存单元的物理地址。答：物理地址：0C2EC0H。128086/8088 为什么采用地址 /数据引线复用技术？答：考虑到芯片成本和体积，8086/8088 采用 40 条引线的封装结构。40 条引线引出 8086/8088 的所有信号是不够用的，采用地址 /数据线复用引线方法可以解决这一矛盾，从逻辑角度，地址与数据信号不会同时出现，二者可以分时复用同一组引线。13怎样确定 8086 的最大或最小工作模式？ 答：引线 的逻辑状态决定 8086 的工作模式， 引线接高电平，MXN MXN8086 被设定为最小模式， 引线接低电平，8086 被设定为最大模式。148086 基本总线周期是如何组成的？答：基本总线周期由 4 个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为T1、T2、T3 、 T4。15在基于 8086 的微计算机系统中，存储器是如何组织的？存储器是如何与处理器总线连接的？ 信号起什么作用？BHE答：8086 为 16 位微处理器，可访问 1M 字节的存储器空间；1M 字节的存储器分为两个 512K 字节的存储体，分别命名为偶存储体和奇存储体；偶体的数据线连接 D7D0， “体选”信号接地址线 A0；奇体的数据线连接 D15D8， “体选”信号接信号；A0 信号有效时允许访问偶体中的低字节存储单元， 信号有效时允BHE BHE许访问奇体中的高字节存储单元，实现 8086 的低字节访问、高字节访问及字访问。16有一个由 20 个字组成的数据区，其起始地址为 610AH:1CE7H。试写出该数据区首末单元的实际地址 PA。首单元地址：610A0H+1CE7H=62D87H末单元地址：62D87H27H=62DAEH17有两个 16 位的字 31DAH、5E7FH，它们在 8086 系统存储器中的地址为00130H 和 00135H，试画出它们的存储器示意图。8地址 内容00130H 0DAH00131H 31H00132H00133H00134H00135H 7F00136H 5E18试说明 8086CPU 的控制引脚 ALE 的作用。答：8086 的低位地址线与数据线复用，为保证地址线维持足够的时间，需使用 ALE 信号将低位地址线通过锁存器保存，以形成系统地址总线。第 4 章 8086/8088CPU 指令系统一、判断题1MOV AX， BP的源操作数物理地址为 16（DS） +（BP） 。 （）2OUT DX， AL 指令的输出是 16 位操作数。 （）3不能用立即数给段寄存器赋值。 （）4所有传送指令都不影响 PSW 寄存器的标志位。 （）5堆栈指令的操作数均为字。 （）6段内转移指令执行结果要改变 IP，CS 的值。 （）二、单项选择题1寄存器间接寻址方式中，操作数在（C）中。A. 通用寄存器 B. I/O 端口 C. 存储单元 D. 段寄存器2 （A）寻址方式的跨段前缀不可省略。A. DS： BP B. DS： SI C. DS：DI D. SS：BP3假设（SS）=2000H， （SP）=0012H， （AX）=1234H，执行 PUSH AX 后，（SP ）=（C） 。A. 0014H B. 0011H C. 0010H D. 000FH4用 BP 作基址变址寻址时，操作数所在的段是当前（C） 。A. 数据段 B. 代码段 C. 堆栈段 D. 附加段5已 知 （ IP） =1000H， CF=0， 则 执 行 指 令 JNC Short label 后 ， 下 列 各 数中 哪 一 个 是 可 能 的 IP 值 ？ （B ）（ A） 0FFFFH （ B） 0FFEH （ C） 10FEH （ D） 1100H6执行下列指令后， （AX）=（A ） 。MOV AX，1234HMOV CL，49ROL AX，CLDEC AXMOV CX， 4MUL CXHLTA. 8D00H B. 9260H C. 8CA0H D. 0123H7设（AL）= - 68， （BL）= 86，执行 SUB AL，BL 指令后，正确的结果是（C ） 。A. CF =1 B. SF =1 C. OF =1 D. ZF =18已知（SI）0004H， （DS）8000H ， （80004H ）=02H, （80005H）=C3H。指令 LEA AX， SI执行后（AX）（ C ） 。A. 0002H B. 0005H C. 0004H D. C302H9条件转移指令 JNE 的条件是（ C ） 。A. CF 0 B. CF1 C. ZF0 D. ZF110在 8086 中， （BX）0282H，且题中指令已在指令队列中，则执行INC BYTE PTR（BX）指令需要的总线周期为（ C ） 。A. 0 B. 1 C.2 D. 3三、多项选择题1下列指令中源操作数使用寄存器寻址方式的有（BF） 。A. MOV BX， BUFSI B. ADD SI+50 ，BX C. SUB AX，2D. CMP AX，DISP DI E. MUL VARBX F. PUSH CX2将累加器 AX 的内容清零的正确指令是（BCD） 。A. CMP AX，AX B. SUB AX，AXC. AND AX，0 D. XOR AX，AX3正确将字变量 WORD VARR 偏移地址送寄存器 AX 的指令是（CD） 。A. MOV AX，WORD VARR B. LES AX，WORD VARRC. LEA AX， WORD VARR D. MOV AX，OFFSET WORD VARR4调用 CALL 指令可有（ABDE ） 。A. 段内直接 B. 段内间接 C. 短