习题课(第一二四章节)

1、习题课习题课第一部分第一部分 微型计算机基础微型计算机基础第二部分第二部分 8086系统结构系统结构 第一部分第一部分 微型计算机基础微型计算机基础考点考点1 微机概述微机概述 考点考点2 微型计算机的数制及其转换微型计算机的数制及其转换考点考点3 机器数的机器数的3种编码形式及其相应种编码形式及其相应的运算规则的运算规则 考点考点4 溢出及其判断方法溢出及其判断方法 考点考点1 微机概述微机概述1、微处理器、微机和微机系统之间有什、微处理器、微机和微机系统之间有什么不同？（电子科技大学么不同？（电子科技大学2004年）年）解答： 微处理器是构成微机的一个核心部件，通微处理器是构成微机的一个核

2、心部件，通常是包含有运算器和控制器的一块集成电路。常是包含有运算器和控制器的一块集成电路。它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。微处理器也称为的能力。微处理器也称为CPU。 微机是通过总线把微机是通过总线把CPU、I/O接口电路和接口电路和半导体存储器（半导体存储器（ROM和和RAM）组合在一起构）组合在一起构成的一台计算机的物理装置。成的一台计算机的物理装置。 微机配上外部设备、系统电源和系统软件微机配上外部设备、系统电源和系统软件就构成一个微机系统，简称系统机。其中，所就构成一个微机系统，简称系统机。其中，所有的物理装置的集合称为硬件系统，

3、也称裸机有的物理装置的集合称为硬件系统，也称裸机和硬核，它是计算机存储和执行程序、实现各和硬核，它是计算机存储和执行程序、实现各种功能的物质基础。硬件系统必须在由系统软种功能的物质基础。硬件系统必须在由系统软件和应用软件构成的软件系统的配合下，构成件和应用软件构成的软件系统的配合下，构成一个微机系统，才能完成各种工作。一个微机系统，才能完成各种工作。2、计算机的主机由、计算机的主机由_、控制器、控制器、主存储器组成。（北方交通大学主存储器组成。（北方交通大学2002） 运算器运算器3_确定了计算机的确定了计算机的5个个基本部件：输入器、基本部件：输入器、_、运算器、运算器和和_和控制器，程序和

4、和控制器，程序和数据存放在数据存放在_中，并采用中，并采用二进制数。（西安电子科技大学二进制数。（西安电子科技大学2001） 冯冯.诺依曼、输出器、存储器、存储器诺依曼、输出器、存储器、存储器4、在计算机中为什么都采用二进制数而、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不采用十进制数？二进制数有哪两种缩写形式？（厦门大学写形式？（厦门大学2000） 答：计算机的逻辑器件均采用高低答：计算机的逻辑器件均采用高低电平来表示。二进制数的电平来表示。二进制数的0和和1刚好和逻刚好和逻辑电平的高低吻合，且二进制数使用方辑电平的高低吻合，且二进制数使用方便，还能节省元器件，便，还

5、能节省元器件，4个不同元器件的个不同元器件的组合可以表示组合可以表示16个数。二进制数的两种个数。二进制数的两种缩写形式是缩写形式是8进制数和进制数和16进制数。进制数。考点考点2：微型计算机的数制及其转换：微型计算机的数制及其转换1、10110.10111B的十六进制数是的十六进制数是_，34.9BH的十进制数的十进制数是是_，将，将114.625转换为二进转换为二进制为制为_。（西南交通。（西南交通大学大学1998年试题）年试题）16.B8H 52.6055H 1110010.101B2、100101.11B+（110101.1）BCD+5A.18H = _D163.6438D第二部分第二

6、部分 8086系统结构系统结构考点考点1 8086 CPU结构结构考点考点2 8086 CPU的寄存器结构的寄存器结构考点考点3 FR寄存器寄存器考点考点4 三总线结构三总线结构考点考点5 存储器结构存储器结构考点考点6 8086总线的工作周期总线的工作周期考点考点7 8086CPU引脚及功能引脚及功能考点考点8 8086 CPU最小和最大工作模式最小和最大工作模式考点考点9 8086 CPU总线操作时序总线操作时序考点考点1 8086 CPU结构结构1、8086/8088 CPU在结构上由哪两个独在结构上由哪两个独立的处理单元构成？这样的结构最主要立的处理单元构成？这样的结构最主要的优点是什

7、么？（上海交通大学的优点是什么？（上海交通大学2004年年试题）试题） 答：在微机中，一条机器指令是由操作码和操作数构成的，再答：在微机中，一条机器指令是由操作码和操作数构成的，再由若干指令构成程序。微处理器执行一条指令的完整步骤需要连由若干指令构成程序。微处理器执行一条指令的完整步骤需要连个阶段：取指令和执行。取指令是从内存中取出指令，执行是分个阶段：取指令和执行。取指令是从内存中取出指令，执行是分析指令要求实现的功能，读取所需要的操作数，执行指令规定的析指令要求实现的功能，读取所需要的操作数，执行指令规定的操作。传统的操作。传统的8位微处理器采用顺序执行方式，各条指令的执行位微处理器采用顺

8、序执行方式，各条指令的执行按照以上两个步骤交替进行。也就是说，首先取出一条指令，然按照以上两个步骤交替进行。也就是说，首先取出一条指令，然后执行该指令，之后再取下一条指令，再执行，如此重复，直到后执行该指令，之后再取下一条指令，再执行，如此重复，直到整个程序执行完毕。整个程序执行完毕。 在在8086中，为了加快程序的执行过程，采用了重叠执行方中，为了加快程序的执行过程，采用了重叠执行方式，各条指令的执行过程是重叠进行的。每条指令的执行过程也式，各条指令的执行过程是重叠进行的。每条指令的执行过程也包含取指令和执行两个阶段，但是相邻的两条指令的执行过程有包含取指令和执行两个阶段，但是相邻的两条指令

9、的执行过程有一部分是同时进行的。在执行一条指令时，可以同时取出下一条一部分是同时进行的。在执行一条指令时，可以同时取出下一条指令。在当前指令完毕后，就可以立即执行下一条指令。显然这指令。在当前指令完毕后，就可以立即执行下一条指令。显然这种重叠方式大大加快了程序的执行速度。种重叠方式大大加快了程序的执行速度。 为了实现指令的重叠执行方式，为了实现指令的重叠执行方式，8086/8088 CPU内部分成两内部分成两个独立的功能部件：个独立的功能部件：BIU和和EU。EU单元专门负责指令的执行，单元专门负责指令的执行，BIU是从内存指定区域取出指令并送到指令队列缓冲期。是从内存指定区域取出指令并送到指

10、令队列缓冲期。BIU和和EU两个功能部件并行工作，两个功能部件并行工作，EU执行的是执行的是BIU在前一时刻取出的在前一时刻取出的指令，于此同时，指令，于此同时，BIU又取出下一条要执行的指令，由此，能使又取出下一条要执行的指令，由此，能使大部分取指令和执行指令的操作重叠进行，大大缩短了等待指令大部分取指令和执行指令的操作重叠进行，大大缩短了等待指令所需要的时间，提高了微处理器的利用率和整个系统的执行速度。所需要的时间，提高了微处理器的利用率和整个系统的执行速度。2、8086/8088 CPU在结构上由两个独立在结构上由两个独立的单元的单元_和和_构成，这两个单元可构成，这两个单元可以以_工作

11、，从而加快程序的工作，从而加快程序的运行速度。运行速度。3、运算器的主要功能是、运算器的主要功能是_和和_。（同济大学（同济大学2005年试题）年试题）4、判断：、判断：8086 CPU和和BIU分时交替地分时交替地工作。（北京航空航天大学工作。（北京航空航天大学2005年试题）年试题）5、8086 是是Intel系列的系列的16位微处理器，从功能位微处理器，从功能上，它分为两个部分：即总线接口部件和执行上，它分为两个部分：即总线接口部件和执行单元。其中，总线接口单元由单元。其中，总线接口单元由_、_、_、_等寄存器等寄存器和和20位地址加法器和位地址加法器和6字节指令队列构成。执字节指令队列

12、构成。执行单元由行单元由4个通用寄存器，即个通用寄存器，即_；4个专用寄存器，即个专用寄存器，即_等寄存器和算等寄存器和算数逻辑单元。（首都师范大学数逻辑单元。（首都师范大学2002）6、8086中的中的BIU由由_个个_位段寄存器、位段寄存器、1个个_位指令指针、位指令指针、_字节指令队字节指令队列、列、_位地址加法器和位地址加法器和_控制电路组成。（天津工控制电路组成。（天津工业大学业大学2006）7、8086 CPU预取指令队列有什么好处？预取指令队列有什么好处？8086 CPU内部的并行操作体现在哪里？内部的并行操作体现在哪里？（西南交通大学（西南交通大学1998） 答：答：8086

13、CPU的预取指令队列由的预取指令队列由6个字节组成，个字节组成，按照按照8086 CPU的设计要求，执行单元在执行指令的时的设计要求，执行单元在执行指令的时候，不是直接通过访问存储器去取指令，而是从指令候，不是直接通过访问存储器去取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。从速度上看，队列中取得指令代码，并分析执行它。从速度上看，该指令队列是在该指令队列是在CPU内部，内部，EU从指令队列中获得指令从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。的速度会远远超过直接从内存中读取指令。 要说明的是，要说明的是，BIU是从给定的地址中取出指令代是从给定的地址中取出指令代码送到指令

14、队列中等待执行的，当指令队列中空出码送到指令队列中等待执行的，当指令队列中空出2个个字节，字节，BIU将自动进入读指令的操作以填满指令队列；将自动进入读指令的操作以填满指令队列；当遇到转移类指令并执行转移时，当遇到转移类指令并执行转移时，BIU将指令队列中将指令队列中尚存的指令尚存的指令“作废作废”，从新从存储器新的目标地址中，从新从存储器新的目标地址中取出指令并送到指令队列中。取出指令并送到指令队列中。 一般情况下，一般情况下，BIU尽量保证指令队列中总是能填尽量保证指令队列中总是能填满指令，是的满指令，是的EU可以不断地得到等待执行的指令。而可以不断地得到等待执行的指令。而8086CPU内

15、部的并行操作就体现在执行指令的同时，内部的并行操作就体现在执行指令的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。8、指令队列位于、指令队列位于_，它存放，它存放_，8086队列有队列有_个字，而个字，而8088的指令队列有的指令队列有_字。字。考点考点2 8086 CPU的寄存器结构的寄存器结构1、8086 CPU中有哪些寄存器？其主要中有哪些寄存器？其主要作用是什么？（西安理工大学作用是什么？（西安理工大学2004） 答：在答：在EU中，包含中，包含4个通用寄存器个通用寄存器AX、BX、CX、DX；4个专用寄存器个专用寄存器SI、DI

16、、SP、BP。主要作用是保。主要作用是保存数据和地址（包括内存地址和存数据和地址（包括内存地址和I/O端口地址）。其中，端口地址）。其中，AX、BX、CX、DX主要用于保存数据，主要用于保存数据，BX可用于保可用于保存地址，存地址，DX还用于保存还用于保存I/O端口地址；端口地址；SI、DI、BP主主要用于保存地址；要用于保存地址；SP用于保存堆栈指针。用于保存堆栈指针。FR寄存器存寄存器存放运算结果和控制放运算结果和控制CPU操作。操作。 在在BIU中有中有4个个16位的段寄存器，分别是位的段寄存器，分别是CS、DS、ES和和SS，专门用于存放各段在内存中的起始地址（段，专门用于存放各段在内

17、存中的起始地址（段基址）。指令指针基址）。指令指针IP是一个专门寄存器，程序运行时，是一个专门寄存器，程序运行时，它始终指向要执行的下一条指令所在的内存单元的偏它始终指向要执行的下一条指令所在的内存单元的偏移地址。当移地址。当EU执行本条指令时，执行本条指令时，IP中的值自动增加，中的值自动增加，以指向下一条指令所在的内存单元。以指向下一条指令所在的内存单元。2、决定计算机指令执行顺序的寄存器是、决定计算机指令执行顺序的寄存器是_，它总是指向，它总是指向_。（北京邮电大学（北京邮电大学1999年试题）年试题）IP 下一条指令所在的内存单元的偏移下一条指令所在的内存单元的偏移地址地址3、CPU内

18、的指令指针寄存器内的指令指针寄存器IP的作用是（）的作用是（）A 用于存放某特定程序的地址指针用于存放某特定程序的地址指针B 用于存放某条指令的地址用于存放某条指令的地址C 总是跟踪记忆当前要执行的指令的地址总是跟踪记忆当前要执行的指令的地址D CPU总是在总是在IP所指明的物理地址中取指所指明的物理地址中取指令执行，与令执行，与CS无关无关考点考点3 FR寄存器寄存器1、任何、任何CPU中都有一个寄存器存放程序中都有一个寄存器存放程序运行状态的标志信息，在运行状态的标志信息，在8086中，该寄中，该寄存器是存器是_。其中，根据运算结构是否为零，决定程其中，根据运算结构是否为零，决定程序分支走

19、向的位分别是序分支走向的位分别是_。FR ZF 2、控制字符串操作指令步进方向的标志、控制字符串操作指令步进方向的标志是是_ A CF B DF C ZF D OF3、8086/8088CPU中中FLAGS寄存器中寄存器中3个控制位是个控制位是_、_、_。 DF IF TF 考点考点4 三总线结构三总线结构1、微型计算机中各部件之间是用、微型计算机中各部件之间是用_连接起来的。连接起来的。 A AB B CB C DB D 系统总线系统总线2、8086外部的地址总线和数据总线分外部的地址总线和数据总线分别是别是_位、位、_位。位。3、数据总线和地址总线在结构上有什么、数据总线和地址总线在结构上

20、有什么不同？如果一个系统的数据和地址合用不同？如果一个系统的数据和地址合用一套总线或合用部分总线，那么，靠什一套总线或合用部分总线，那么，靠什么来区分地址和数据？么来区分地址和数据？ 答：在结构上看，数据总线是双向答：在结构上看，数据总线是双向的，即数据既可以从的，即数据既可以从CPU送到其他部件，送到其他部件，也可以从其他部件送到也可以从其他部件送到CPU。地址总线。地址总线是专门用来传送地址信息的，地址总线是专门用来传送地址信息的，地址总线是从是从CPU送出去的，所以地址总线是单送出去的，所以地址总线是单向的。如果采用地址总线和数据总线复向的。如果采用地址总线和数据总线复用技术，则需要在总

21、线周期中依靠时序，用技术，则需要在总线周期中依靠时序，并 配 合 一 定 的 控 制 信 号 来 区 分 ，并 配 合 一 定 的 控 制 信 号 来 区 分 ，8086CPU就采用了这种数据地址总线复就采用了这种数据地址总线复用技术。用技术。考点考点5 存储器结构存储器结构1、存储器采用分段方法进行组织有哪、存储器采用分段方法进行组织有哪些好处？些好处？ 答：答：8086微处理器微处理器CPU中寄存器都是位的，中寄存器都是位的，的地址只能访问大小为以内的内存。的地址只能访问大小为以内的内存。系统的物理地址是由根地址线形成的，怎系统的物理地址是由根地址线形成的，怎样利用位数据处理能力实现位地址

22、的寻址呢？样利用位数据处理能力实现位地址的寻址呢？即做到对位地址空间进行访问，就需要两部分地即做到对位地址空间进行访问，就需要两部分地址，在系统中，就是由段基址和偏移量组成址，在系统中，就是由段基址和偏移量组成的。而这两个地址都是位的，将这两个地址采用的。而这两个地址都是位的，将这两个地址采用相加的方式组成位的地址去访问存储器。相加的方式组成位的地址去访问存储器。 在系统的形成中，当段基址确定后，该在系统的形成中，当段基址确定后，该段的寻址范围就确定了，其容量不大于。同段的寻址范围就确定了，其容量不大于。同时，通过修改段寄存器内容，可达到逻辑段在整个时，通过修改段寄存器内容，可达到逻辑段在整个

23、存储空间浮动。各个逻辑段之间可以紧密相连，存储空间浮动。各个逻辑段之间可以紧密相连，可以中间有间隔，也可以相互重叠。采用段基址和偏可以中间有间隔，也可以相互重叠。采用段基址和偏移地址方式组成物理地址的优点是：满足对移地址方式组成物理地址的优点是：满足对系统的存储空间的访问，同时在大部分指令中系统的存储空间的访问，同时在大部分指令中只要提供位的偏移地址即可。只要提供位的偏移地址即可。2、若总线地址为若总线地址为26位，可寻址的空间位，可寻址的空间为为_。3、简述、简述8086中物理地址的形成过程。中物理地址的形成过程。8086系统中最多分别有多少个物理地系统中最多分别有多少个物理地址和逻辑地址呢

24、？址和逻辑地址呢？ 答：答：8086系统中的物理地址是由系统中的物理地址是由20根地址根地址线形成的。这线形成的。这20位的物理地址由两部分组成，位的物理地址由两部分组成，分别是分别是16位段基址和位段基址和16位偏移地址，通过一个位偏移地址，通过一个20位的加法器将这两个地址相加形成。具体做位的加法器将这两个地址相加形成。具体做法是段地址左移法是段地址左移4位，然后与偏移地址相加，位，然后与偏移地址相加，组成组成20位的物理地址。位的物理地址。 由于由于8086的地址线是的地址线是20根，所以其寻址空根，所以其寻址空间是间是1MB，即，即8086的地址空间是的地址空间是1MB。8086的逻辑

25、地址由段基址和偏移地址两部分组成，的逻辑地址由段基址和偏移地址两部分组成，都是无符号的都是无符号的16位二进制数，程序设计时采用位二进制数，程序设计时采用逻辑地址。在逻辑地址。在8086中，逻辑地址也是中，逻辑地址也是1MB。4、在、在8086/8088存储空间中，把存储空间中，把_字节的存储空间称为字节的存储空间称为1节。要求各个逻节。要求各个逻辑段从节的整数开始，即段首址的低辑段从节的整数开始，即段首址的低4位必须是位必须是_。（天津工。（天津工业大学业大学2006）5、如果有一个、如果有一个30个字的数据区，它的个字的数据区，它的起始地址是起始地址是2000H：3000H，则这个数，则这

26、个数据区的首字单元物理地址是据区的首字单元物理地址是_、末字单元物理地址、末字单元物理地址是是_。 23000H，2303AH考点考点6 8086总线的工作周期总线的工作周期1、总线周期的含义是什么？、总线周期的含义是什么？8086 CPU的基本总线周期由几个时钟组成？如果的基本总线周期由几个时钟组成？如果一个一个8086CPU的时钟频率为的时钟频率为5MHZ，它，它的时钟周期是多少？一个基本总线周期的时钟周期是多少？一个基本总线周期是多少？是多少？ 答：微机实现指令的功能体现为执行指令，每条答：微机实现指令的功能体现为执行指令，每条指令的执行过程包括取指令和执行指令两个步骤，执指令的执行过程

27、包括取指令和执行指令两个步骤，执行一条指令说需的时间称为指令周期。实现不同功能、行一条指令说需的时间称为指令周期。实现不同功能、完成不同操作的指令，其指令周期是不一样的。在执完成不同操作的指令，其指令周期是不一样的。在执行指令的过程中，行指令的过程中，CPU要占用系统总线访问存储器或要占用系统总线访问存储器或外部设备接口，以便从存储器或外部接口中读取指令外部设备接口，以便从存储器或外部接口中读取指令或指令所需要的操作数。或指令所需要的操作数。CPU每占用一次系统总线，每占用一次系统总线，进行信息输入进行信息输入/输出所需要的时间就是总线周期。输出所需要的时间就是总线周期。 在一个总线周期中访问

28、一次存储器或外部在一个总线周期中访问一次存储器或外部设备接口，每一次访问过程都需要多个基本步骤并按设备接口，每一次访问过程都需要多个基本步骤并按一定顺序执行，因此可以将每一个总线周期划分为若一定顺序执行，因此可以将每一个总线周期划分为若干个小的阶段，每个阶段称为一个时钟周期。一个基干个小的阶段，每个阶段称为一个时钟周期。一个基本的总线周期由个时钟周期组成，每个时本的总线周期由个时钟周期组成，每个时钟周期为一个状态。钟周期为一个状态。 如果一个的时钟频率为如果一个的时钟频率为5MHZ，它的时钟周期为它的时钟周期为0.2us，一个总线周期包含，一个总线周期包含4个时钟周个时钟周期，那么一个基本总线

29、周期期，那么一个基本总线周期=0.8us。2、当、当8086 CPU采样到采样到READY=0，则，则CPU将将_（中科院（中科院2006试卷）试卷） A执行停机指令执行停机指令 B 插入等待周期插入等待周期 C 执行空操作执行空操作 D 重新发送地址重新发送地址考点考点7 8086CPU引脚及功能引脚及功能1、Intel 8086/8088处理器芯片功能强处理器芯片功能强大，但引脚数目有限，为了建立其与外大，但引脚数目有限，为了建立其与外围丰富的信息联系，围丰富的信息联系，Intel 8086/8088处处理器引脚采用了复用方式。说明其采用理器引脚采用了复用方式。说明其采用了何种复用方式？了

30、何种复用方式？ 答：答：8086CPU采用了封装，采用了封装，具有条引脚。由于受到引脚数的限具有条引脚。由于受到引脚数的限制，引脚安排采用了复用技术，制，引脚安排采用了复用技术，它的复用方式有两种：一种是采用它的复用方式有两种：一种是采用分时分时复用复用技术，在不同时刻通过相同的引脚技术，在不同时刻通过相同的引脚传送不同的信息，从而将少引脚的数量；传送不同的信息，从而将少引脚的数量；二是采用二是采用两种工作方式两种工作方式，在不同的工作，在不同的工作方式下，引脚具有两种不同的引脚功能方式下，引脚具有两种不同的引脚功能。2、8086 CPU运用其运用其BHE，AD0两个引脚配合，两个引脚配合，执行读写操作，若执行读写操作，若BHE=1，AD0=0，则其执，则其执行相应的操作为行相应的操作