微机部分课后习题

1、1.1 为什么需要半加器和全加器，它们之间的主要区别是什么？答：（1）因为加法的第一位没有进位，所以用半加器即可；而第二位起可能有进位，故需要考虑全加器；（2）两者的区别是半加器为双入双出，全加器为三入双出。1.2 用补码法写出下列减法的步骤：（1）1111（2）-1010（2）=？（2）=？（10）两个数相减其实就是第一个数与第二个数的补码相加。第一个数1111为正数，其原码为1111第二个数为1010），其机器码（原码）为：1010，反码为0101，补码为：0110两者相加： 1111 + 0110 10101将最高位的进位1删去，得结果为10101，即为5（10）这是按书上的简单做法。按

2、最正规的方法做如下：若考虑两个数属于带符号数，第一个是正数，补码与原码都为01111；第二个数是负数，原码为11010，反码为10101，补码为10101+1=10110第一个数与第二个数的补码相加，即为： 01111 + 10110 100101将最高位的进位删去，得结果为00101，即为5（10）建议用第二种方法为佳。答：（2）1100（2）-0011（2）=？（2）=？（2）答：按上述所讲的正规方法做。第一个数的补码=原码=01100；第二个数的原码（即机器码）为10011，其反码为11100，其补码为11101；两个数的补码相加，即为： 01100 + 11101 = 101001将最

3、高位的进位1删去，得结果为01001，即为9（10）1.3 做出101011（2）+011110（2）的门电路图并求其相加的结果。答：相加结果为： 101011 + 011110 = 1001001得结果为1001001（2）。（注：相加时不去掉最高位的进位）门电路图略去。1.4 做出第1.9题中两数相减的门电路图并求其相减的结果。答：若为101011-011110则第一个数为正数，其补码=原码=0101011；第二个数为负数，其原码为1011110，反码为1100001，补码=反码+1=1100001+1=1100010两个数的补码相加为： 0101011 + 1100010 = 1 000

4、1101去掉最高位的进位1，得结果为0001101，即为13（10）。第2章 习题2.1 ALU是什么部件？它能完成什么运算功能？试画出其符号。 P62.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系？请画出这几种器件的符号。答：触发器是存放一位二进制数字信号的基本单元。触发器是计算机的记忆装置的基本单元，也可以说是记忆细胞。触发器可以组成寄存器，寄存器又可以组成存储器。寄存器和存储器统称为计算机的记忆装置。(2)其符号分别表示如下：2.4 累加器有何用处？画出其符号。答：累加器作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。2.5 三态输出电路有何意义？其符号如何画？答：三态输出电路使得一条信号传输线既能

5、与一个触发器接通，也可以与其断开而与另外一个触发器接通，从而使得一条信号线可以传输多个触发器的信息。2.6 何谓L门及E门？它们在总线结构中有何用处？答：（1）L门：高电平时使数据装入、低电平时数据自锁其中的电路 ；E门：E门即三态门，当选通端E门为高电平时，可将信息从A端送到B端。（2）L门专管对寄存器的装入数据的控制，而E门志管由寄存器输出数据的控制。2.7 控制字是什么意义？试举个例子说明。答：（1）控制字CON将各个寄存器的L门和E门的按次序排成一列，并且为了避免住处在公共总线中乱窜，规定在某一时钟节拍，只有一个寄存器的L门为高电平，一个寄存器的E门为高电平，从而保证了E门为高电平的寄

6、存器的数据流入到L门为高电平的寄存器中去。（2）略去，详见教材P31的表2-32.8 ROM和RAM各有何特点与用处？答：ROM是只读存储器，是用以存放固定程序的存储器，一旦程序放进去之后，就不能再改变。也不能再写入新的字节，而只能读出其中所存储的内容；RAM是随机存储器（又称读/写存储器），它与ROM的区别在于它不但能读出存放在其中各个存储单元的数据，而且能够随时写进新的数据，或者改变原有数据。2.9 为什么要建立“地址”这个概念？答：因为一个存储器可以包含数以千计的存储单元，可以存储很多数据，为了便于存入和取出，需要对每个存储单元确定一个固定地址。2.11 译码器有何用处？答：译码器用来确

7、定存储单元的地址。地址译码器常用于计算机中对存储单元地址的译码，即将一个地址代码转换成一个有效信号，从而选中对应的单元。2.12 存储地址寄存器（MAR）和存储数据寄存器（MDR）各有何用处？答：MAR将所要寻找的存储单元的地址暂存下来，以备下一条指令之用。MDR是将要写入RAM中去的数据暂存起来，以等待控制器发出指令再将数据写入RAM中去。第3章习题3.1 略去3.2 程序计数器PC的内容是什么意义？答：程序计数器PC存储的内容是指令的地址码。每次运行指令前，先复位到0，每取出执行一条指令，PC加1.3.3指令寄存器IR从PROM接收到指令字（8位）后的运行过程如何？起什么作用？答：（1）指

8、令寄存器IR从PROM接收到指令字后，就立即将其高4位送到控制部件。（2）控制部件经过分析后就发出控制指令，将IR的低4位数送到存储地址寄存器MAR，MAR将此低4位数作为地址并用于访问PROM。故第1次访问PROM的是其指令区，第2次访问的是其数据区。3.4 略3.5 环形计数器有何用处？什么叫环形字？答：（1）环形计数器用来发出顺序控制信号（即用来发出环形字），从而产生机器节拍。（2）环形字是其6位输出端依次轮流为高电平，并且是在最位一位（左边第1位）置1后又回到右边第1位，从而形成环形置位。3.6 什么叫例行程序？什么叫机器周期、取指周期和执行周期？本章简化式计算机的机器周期包括几个时钟

9、周期（机器节拍）？机器周期是否一定是固定不变的？答：（1）例行程序：由厂家编好的执行每个程序（在本章中即为每条指令）所需要的机器节拍（3个，见P49）（2）机器周期：执行一条指令的时间。（3）取指周期：取一条指令所需的3个机器节拍。（4）执行周期：执行一条指令所需的机器节拍（一般也为3个机器节拍）（5）本章简化式计算机的机器周期包括6个机器节拍。补充：机器节拍：即一个时钟周期（时钟一个高电平+一个低电平）（6）不一定。只不过固定了在6个节拍完成一个机器周期的计算机被称为固定周期的计算机。3.7 控制部件包括哪些主要环节？各有何用处？答：（1）控制部件包括环形计数器、指令译码器、控制矩阵和其他控

10、制电路。（2）环形计数器用来产生环形字，从而产生机器节拍； 指令译码器：将高四位组成的编码信息译成某一控制线为高电位。控制矩阵：用来产生控制字CON，即产生所有控制信号。其他控制电路包含时钟脉冲发生器、运行/停车触发器、“启动”和“清除”按钮。其作用见P54.3.8 子程序计数器有何用处？答：也是用来作为一个程序计数器的。3.9-3.11 略去3.12 指令寄存器IR是如何将其指令字段和地址字段分送出去的？这两个字段的位数是否保持不变？答：（1）指令寄存器IR将8位指令字的高4位作为指令字段送到控制部件，而将低4位做为地址字段通过总线送到存储地址寄存器MAR中去。（2） 对，保持不变。这由制造

11、厂家确定。第4章习题4.1 8086CPU与8088CPU有哪些相同之处？又有哪些区别？答：两者的内部结构基本相同，内部都采用16位字进行操作及存储器寻址，两者的软件完全兼容，程序的执行也完全相同，两种处理器都封装在相同的40脚双列直插组件（DIP）中。但它们的外部性能有区别。8086是16位数据总线，而8088是8位数据总线，在处理一个16位数据字时，8088需要两步操作而8086只需要一步。4.2 8086 CPU从功能上分为几部分？各部分由什么组成？各部分的功能是什么？答：8086CPU从功能上分为总线接口部分BIU和执行部件EU两部分。其中总线接口部分的功能是负责与存储器、I/O端口传

12、送数据，即BIU管理在存储器中存取程序和数据的实际处理过程。执行部件EU的功能负责指令的执行。将指令译码并利用内部的寄存器和ALU对数据进行所需的处理。BIU由4个段寄存器（CS、ES、DS、SS）、16位指令指针寄存器IP、20位的地址加法器和6字节的指令队列组成。EU由4个通过寄存器（AX、BX、CX、DX）、4个专用寄存器（SI、DI、SP、BP）、标志寄存器FR、算术逻辑部件ALU组成。4.3 8086 CPU有哪些寄存器组成？各有什么用途？标志寄存器的各标志位在什么情况下置位？答：8086 CPU由4个通用寄存器（AX、BX、CX、DX）、4个专用寄存器（SI、DI、SP、BP）、标

13、志寄存器FR组成，共9个寄存器。4个通用寄存器既可作为16位寄存器用，也可作为8位寄存器使用。其中AX寄存器也常称为累加器。其它寄存器的用途见教材。标志寄存器有6个状态标志（SF、ZF、PF、CF、AF、OF）和3个控制标志位（DF、IF、TF）。其具体置位见P75的表4-1.4.4 8086系统中的物理地址是如何得到的？假如CS=2000H，IP=2100H其物理地址应是多少？答：8086系统中的物理地址是通过BIU中的20位地址加法器得到的。物理地址计算公式为CS段地址*16（即二进制左移4位，或者十六进制左移1位）+IP偏移地址。按计算公式，本题中的物理地址为20000H+2100H=2

14、2100H。4.5 什么叫总线周期？8086CPU的一个总线周期包括多少时钟周期，什么情况下要插入TW等待周期？插入多少个TW取决于什么因素？答：总线周期是CPU或其他总线控制设备访问一次存储器或I/O端口所需的时间。在总线周期中需要利用总路线。补充：指令周期：指令周期是机器执行一条指令所需的时间。8086CPU的一个标准总线周期包括4个时钟周期。当4个时钟周期不能完成所规定的操作时，可以插入一个或多个等待时钟周期TW。插入多少个TW取决于所访问的存储器或者I/O设备是否准备就绪，此信号由引脚READY发出。4.7 什么是地址锁存器？8086/8088系统中为什么要用地址锁存器？锁存的是什么信

15、息？答：（1）地址锁存器就是一个寄存器，它根据控制信号的状态，将总线上的地址代码暂存起来，即用于“锁定”一个（系列）数字状态的电路。简答：地址锁存器是用来锁存/保存地址的一个寄存器（即一个普通的时序电路），是触发器的原始形式。目的是某次传送数据并不能一次完成所以锁存地址以免CPU重复的传送一个地址。原理：CPU送地址到锁存器8282/8283之后，内存在地址锁存器中找地址，而不是向CPU要地址。（2）因为8060/8088系统采用的是地址/数据分时复用总线，即用同一总线传输数据又传输地址，当微处理器与存储器或IO交换信号时，首先由CPU发出存储器地址，同时发出允许锁存ALE给锁存器，当锁存器接

16、到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上，随后才能传输数据。个人理解：因为在总线周期的前半部分，CPU总是送出地址信号和BHE（总线高允许）信号，为了通知地址已经准备好了，可以被所锁存，CPU会送出高电平允许锁存信号ALE。此时地址信号和BHE信号被锁存。由于有了锁存器对地址信号和BHE信号的锁存，CPU在总线周期的后半部分，地址和数据都在总线上，确保了CPU对锁存器和I/O接口的读/写操作。（3）锁存的是复用总线上的地址信息。4.8 8086/8088系统中的8286是什么器件？起什么作用？答：（1）8286是总线驱动器（又称总线收发器，双向数据缓冲器）。（2）在一个系统所含的外设接口

17、较多时，它用来增加数据总线的驱动能力。4.9 8086/8088系统中用时钟发生器8284A产生哪些信号？答：8284A产生恒定的时钟信号、准备信号（READY）及复位信号（RESET）。4.10 RESET信号来到后，80868088系统的CS、IP和PSW分别等于多少? 解：CSFFFFH，IP0000H，PSW=0000H什么是指令周期、总线周期和时钟周期？ P74第6章习题6.1 什么是总线？微型计算机内常有的总线有哪几类? P1176.3 PCI总线信号可分为哪几类？第7章 习题第8章习题1. MOV AX，0809H MUL AH ；AX=0048H AAM ；AX=07

18、02H2. MOV AX，0809H MOV DL，5 AAD ；AX= 0059H DIV DL ；AX= 0411H MOV DL，AH AAM ；AX=0107H DL= 04H3. MOV AX，0809H ADD AL，AH MOV AH，0 ；AX=0011H AAA ；AX=0107H4. MOV AX，0809H MOV DL，10 XCHG AH，DL MUL AH ；AX=005AH AAM ；AX=0900H ADD AL，DL ；AX=0908H5. MOV AL, 98H MOV AH, AL MOV CL, 4 SHR AH, CL AND AL, 0FH AAD

19、；AL= 62 H6. MOV CL, 248 XOR AX，AX MOV CH, 8AG： SHL CL，1 ADC AL，AL DAA ADC AH，AH DEC CH JNZ AG ；AX= 0248 H第9章第10章10.1 什么叫中断？采用中断有哪些优点？答：所谓中断，是指由于种种原因，使CPU暂时停止当前程序的执行，而转去处理临时发生的事件，处理完毕后，再返回继续执行暂停的程序。也就是说，在程序执行过程中，插入另外一段程序运行。使用中断技术，使得外部设备与CPU不再是串行工作，而是分时操作，解决了快速的CPU与慢速的外设之间的矛盾，从而大大提高了计算机的效率。另外采用中断可以更好地实现实时信息处理等。2. 什么叫中断源？微型计算机中一般有哪几种中断源？识别中断源一般有哪几种方法？答：所谓中断源即指引起中断的原因或中断请求的来源。微型计算机中一般有以下几种中断源:(1)外部设备;(2)实时时钟;(3)故障源;(4)中断指令或为调试程序设置的中断。识别中断源一般有以下两种方法查询中断向量中断。3. 中断分为哪几种类型？它们的特点是什么？答：中断包括外部中断（硬件中断）和内部中断（软件中断）两大类，其中外部中断又分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。可屏蔽中断的特点是受标志寄存器中IF