微机原理期末自测题2014答案

2023/9/2微机原理与应用

习题课52014.11.192023/9/2计算机的组成-冯·诺依曼结构内存储器输入设备控制器计算机组成结构输出设备运算器2023/9/2微型计算机硬件系统组成微处理器：进行算数运算和逻辑运算。存储器：存储程序、数据、符号等I/O接口：使外设与微机相连。一、基本概念与术语1、8086是（）位计算机。8086地址线有（）条，可直接寻址的空间最大为（）。2、总线周期是指（）。基本总线周期有（）T状态。Tw状态是指（）。3、8086CPU允许的I/O地址线最多可达（）条，最大寻址I/O空间为（）。4、8086CPU由（）两部分组成，其功能为（）。其中8086CPU中标志寄存器的作用是（），指令队列的作用是（），20位地址加法器的作用是（）。代码段物理地址由CPU的（）两个寄存器确定。堆栈段物理地址由CPU的（）两个寄存器确定。5、8086中断源有（）个。8086中断服务程序入口地址由()组成。中断类型号为20H，其中断向量为（）。6、I/O指令IN/OUT，传送数据的寄存器为（），间接寻址时使用寄存器（），其中INAL,DX的含义是（）。OUT60H,AL的含义是（）。7、一片8259A可以管理（）级中断；3片8259A可以管理（）级中断。1、8086是（）位计算机。8086地址线有（）条，可直接寻址的空间最大为（）。8、硬件中断是（外部引发？随机的？执行总线周期？中断类型码由？提供），软件中断是（内部引发？确定的？不执行总线周期？中断类型确定？）软件中断优先级与硬件中断优先级相比，（）的级别高。9、在中断服务程序结束前，为正确返回，必须设置一条指令（）。在子程序调用结束前，为正确返回，必须设置一条指令（）。10、若中断控制器8259的中断请求寄存器IRR状态为10100000B，说明（）。ISR状态为10100000B说明（）。11、可编程定时器8253的地址有（）个。共有（）独立定时通道。工作方式有（）个。12、并行接口8255有（）个数据端口，有（）种工作方式。13、假设8253的端口地址为40H~43H，那么控制端口地址为（）,通道0、1、2的端口地址为（）。14、假设8255的端口地址为330H~333H，那么控制端口地址为（），端口A、B、C的地址为（）15、定时器8253的门控信号GATE作用是（），CLK端的作用是（），OUT端作用是（）。16、初始化定时器8253需要先写（），后写（）。17、伪指令的作用是（），（）产生机器代码。2023/9/2二、简单应用与简答题1、简述微型计算机的组成。2、总线分为哪几种类型？微型计算机采用总线结构有什么优点?3、8086CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?4、8086的总线接口部件由那几部分组成?其功能是什么?5、8086的执行单元（部件）由那几部分组成?有什么功能?6、简述8086CPU的流水线思想，与传统计算机有何不同。7、8086和8088是怎样解决地址线和数据线的复用问题的?ALE信号何时处于有效电平?8、计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086/8088系统中，用哪种方法对I/O端口进行编址？9、一般的IO接口电路安排有哪三类寄存器？它们各自的作用是什么？10简述CPU与外设进行数据交换的几种常用方式与特点。11、简述条件传送方式的工作过程，主要适用的场合。12、8086CPU响应中断的条件？8086CPU响应中断后自动完成的任务是什么？13、软件中断有哪些特点？硬件中断有那些特点？14、什么是中断向量？它放在哪里？对应于类型号1CH的中断向量在哪里？如1CH中断程序从5110H:2030H开始，则中断向量应怎样存放？15、简述定时器/计数器芯片8253的主要功能。说明OUT、CLOCK与GATE信号的作用。16、8253内部有几个独立通道？8253有几种工作方式？初始化8253的步骤是什么？若8253端口地址为200H-203H，对应的端口是哪个？17、并行接口8255有几个数据端口？若端口地址为300H-303H，对应的端口是哪个？怎样初始化8255？18、假设8255A的端口A工作于方式0，外设需要提供两个联络信号，一个为输出选通，一个为外设就绪信号输入，试选择端口并说明理由。19、中断控制器8259的主要功能？简述8259的工作过程。2023/9/2提问：8088CPU最大可寻址空间为多少？1MB一个段最大寻址空间为多少？64KB代码段物理地址由CPU的哪两个寄存器确定？堆栈段物理地址由CPU的哪两个寄存器确定？复位：CS=FFFFH,其余清除为0，IP=0000H2023/9/28086指令系统汇编语言的语句格式，8088/8086基本指令：数据传送：MOV／XCHG／XLAT、PUSH／POP、LEA加减运算：ADD／SUB、ADC／SBB、CMP、INC／DEC位操作：AND／OR／XOR／NOT／TEST、SHL／SHR

ROL／ROR串操作：MOVSB、CMPSB、SCASB控制转移：JMP、JZ/JNZ、JC/JNC、JA/JNA、JB/JNB、JG/JL、LOOP、CALL／RET、INTn作业：1,2,3,10,13,14,16,17,18,19,202023/9/2程序设计熟悉常见程序设计问题字符串传送、比较等操作求最小最大值数据求和统计字符个数排序查表（查代码、特定值等）作业：1,2,6,9,12,18,192023/9/2伪指令OFFSET/SEG/ORGDB/DW/DDPTRSEGMENT/ENDS/END/ASSUMEFAR/NEAR例：ORG1000H

BUFDB12H,56H,78H,NEQU$-BUFMOVBX,OFFSETBUF ;(BX)=1000HMOVAL,BUF+1MOVDX,WORDPTR[BX] ;(DX)=5612HMOVCX,N2023/9/2三、编程应用题1、编程计算（（X+Y)*10)+Z)/X，X、Y、Z都是16位无符号数，结果存在RESULT开始的单元。MOVDX,0MOV AX,XADD AX,YADC DX,0H ;考虑进位,X+YMOV BX,0AHMUL BX ;乘积在DX,AX中,(X+Y)*10ADD AX,ZADC DX,0H ;考虑进位,(X+Y)*10+ZMOV BX,XDIV BX ;((X+Y)*10+Z)/XMOV RESULT,AXMOV RESULT+2,DX2.将BUF1开始的100字节传送到BUF2开始的单元，然后从中检索字符“#”，并将此单元换成空格字符。DATASEGMENTBUF1DB1,2,3,45,5,6N1=$-BUF1BUF2DB100DUP(0)DATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODESTART:MOVAX,DSMOVDS,AXCLDMOVCX,N1LEASI,BUF1MOVDI,OFFSETBUF2 MOVCX,N1LP1:MOVAL,[SI]MOV[DI],AL INCSI INCDI

LOOPLP1LEASI,BUF2 MOVAL,‘#’;检索#LP2:CMPAL,[SI]JNZNOFOUNDMOVBYTEPTR[SI],’’NOFOUND:INCSILOOPLP2CODEENDSENDSTART

3.编写一段程序，比较两个5字节的字符串OLDS和NEWS，若相同，在RESULT置0，否则置0FFH。DATA SEGMENTOLDSDB1,2,3,4,5 NEWSDB1,2,3,4,'A'N=$-NEWS RESULTDB0DATA ENDSCODE SEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX ;初始化

MOVSI,OFFSETOLDSMOVDI,OFFSETNEWS

MOVCX,NDON:MOVAL,[SI]CMPAL,[DI] JNZNOEQU;串不相等转

INCSIINCDILOOPDON MOVAL,0JMPOUTPUTNOEQU:MOVAL,0FFHOUTPUT:MOVRESULT,ALSTOP: JMPSTOP;程序陷阱CODEENDSENDSTART

2023/9/24、累加数组中的元素，将和存于SUM开始单元，数据段定义如下DATA SEGMENTARRAYDW10,10,12,4,5,6,7,8,9,10COUNTDW($-ARRAY)/2SUMDW?,?DATA ENDS……

XORAX,AX;清AX MOVBX,OFFSETTABLEMOVCX,4

LP:ADDAX,[BX];求和

ADCDX,0INCBXINCBX;指向下一个数

LOOPLP;未加完,继续

MOVSUM,AX;存和

MOVSUM+2,DX6.从给定串中寻找最大值，并放到MAX单元，元素放在BUFFER开始的字节单元中。BUFDB0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;COUNTEQU$-BUFMAXDB?…….. MOV CX,COUNT MOV AL,0 LEA BX,BUFAGAIN: CMP AL,[BX] JGE NEXT ;大于等于转移 MOV AL,[BX]NEXT: INC BXLOOP AGAIN2023/9/28253定时/计数8253与CPU相连的信号:8253GATE0OUT0CLK05V8088CPU1KHzD0~78253运行原理图译码地址M/IOCSWRRDA0A1A0A1WRRD2023/9/2

SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD1--计数值为BCD码格式0--计数值为二进制格式M2M1M0

模式选择

000模式0001模式1/10模式2/11模式3100模式4101模式500----对计数器进行锁存01----只读/写低8位字节10----只读/写高8位字节11----先读/写低8位字节,

再读/写高8位字节.00----选计数器001----选计数器110----选计数器211----无意义8253控制字格式：2023/9/28253的工作模式:6种8253初始化方法控制字计数初值:已知某8253占用I/O空间地址为330H~333H，设定时器0、定时器1工作于方式3，外部提供一个时钟，频率f=2MHZ。(1)定时器0连续产生20ms的定时信号，(2)定时器1连续产生300us的定时信号。

8.3:8253应用举例9、8253编程题8253通道0初始化程序:MOVAL,00110110B;0号定时器,方式3MOVDX,333H;控制端口地址OUTDX,ALMOVDX,330H;写计数初值到通道1MOVAX,600OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,AL8253通道1初始化程序:MOVAL,01110110B;1号定时器,方式3MOVDX,333H;控制端口地址OUTDX,ALMOVDX,331H;写计数初值到通道1MOVAX,40000OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,AL2023/9/2第9章可编程并行接口8255A8253内部有多少输出口，多少位？有多少地址线（2），多少端口地址？（4）有多少种工作方式？分别是什么？A组可工作的方式有？B组可工作的方式有？8255典型应用举例（9.2.5）1.开关控制发光二极管、习题2、3、5，72023/9/2A端口地址:B端口地址:C端口地址:控制口问题：若8255端口地址为300H~303H

对应端口地址？2023/9/2

PA0PA1PA28255AA0A1

PB0CS+5V200+5V2K译码器D7~D0地址线8088CPUA0A1课件例题：用8255A控制三个发光二极管依秩序循环显示。假设开关闭合时，点亮发光二极管，开关断开时息灭二极管。8255A方式0，编写程序。参考程序：DATASEGMENTCOTREQU343H ；8255A控制口地址PORT_AEQU340H ；8255A的A口地址PORT_BEQU341HDATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX

MOVDX,COTRMOVAL,82H;方式0OUTDX,AL;A口为输出,B口为输入WAITFOR:

MOVDX,PORT_B;B口开关扫描循环

INAL,DX TESTAL,00000001B;查询连接在PB0的开关S状态

JZ CLOSE;开关S闭合,LED1～3依次发光CALL DARK;开关S断开则LED1～3熄灭

JMP WAITFORCLOSE:CALL FLASH

JMP WAITFORFLASH PROC

MOV DX,PORT_A MOV AL,11111110B ;PA0输出低电平,LED1发光

OUT DX,AL CALL DELAY

MOV AL,11111101B ;PA1输出低电平,LED2发光

OUT DX,AL CALL DELAY

MOV AL,11111011B ;PA2输出低电平,LED3发光

OUT DX,AL CALL DELAY RETFLASH ENDPDARK PROC

MOV DX,PORT_A MOV AL,11111111B ;PA口输出高电平,发光二极管熄灭

OUT DX,AL RETDARK ENDPDELAY PROC ;软件时延

…… RETDELAY ENDPCODEENDSEND MAIN四、常用指令与读程序1、8086CPU执行如下指令后的结果，以及标志CF、ZF的值。MOV AL,80H SUB AL,10H;(AL)=70H

ADD AL,89H;(AL)=0F9H，CF=0,ZF=02、CPU执行如下指令后的结果。

MOVAX,1234HMOVBX,5678HPUSHAX

POPCXAX=1234H,BX=5678H,CX=1234H3、

ORG1000HTABLEDW0，1，2，3N EQU$-TABLEZERDW8DUP（0,2DUP(1)）写出执行下列指令结果.

MOVAX,TABLE MOVBX,OFFSETTABLE MOVCX,N MOVDX,LENGTHZER【答】 AX=0,BX=1000H CX=4,DX=24 CX=0004H,DX=0018H3、单独执行下列指令的结果

MOV AL，10110101B AND AL，00011111B ；AL=00010101B OR AL，11000000B ;AL=11110101B

XOR AL，00001111B ;AL=10111010B4、单独执行下列指令的结果假设(AL)=10101111B，CF=0，CL=4，写出分别执行下列指令后的结果以及标志位CF、ZF的值。 SHLAL，CL;AL=11110000B,CF=0 SHRAL，CL;AL=00001010B,CF=1 ROLAL，CL;AL=11111010B,CF=05、(习题5.7,教材P145)现有一输入设备，其数据端口的地址为FFE0H，并于端口FFE2H提供状态，当其D0位为1时表明输入数据备好。采用查询方式进行数据传送的程序段，要求从该设备读取100个字节并输入到从2000H开始的内存中。按要求完善程序，写出完整段定义。;--------------------补充数据段定义--------------------DATASEGMENT

；数据段段开始

ORG2000H;定位到2000H单元

BUF120DUP(0) ;定义输入缓存区DATAENDS

；数据段段结束;--------------------补充代码段定义----------

START:

MOVSI,offsetBUF ;初始化数据区地址 MOVCX,100 ;---------------查询时输入-----------------LL:MOVDX,0FFE2H ;状态口地址送DX

INAX,DX

;读状态到AL

TESTAL,01H ;测试外设状态是否满足就绪？

JZ LL ;不满足，继续读状态

MOVDX,0FFE0H

;就绪，准备输入数据

IN AX,DX

;从输入端口读取数据

CALLdelay

;调延时

MOV [SI]，AX ;存数据

INC SI ;准备接受下一个数据

LOOP LL ;数据没有输入完，继续

MOVAH,4CH INT21HDELAYPROC

…… ;程序略

RETDELAYENDPCODEENDS ;代码段定义结束

ENDSTART；程序结束简答题1、简述微型计算机的组成。【答】微型计算机是由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的裸机系统。微处理器:进行算术和逻辑运算,完成内部与外部控制功能；存储器存储代码与数据信息；输入/输出接口电路实现外设与CPU信息交换。总线将各个部件互联。2、总线分为哪几种类型？微型计算机采用总线结构有什么优点?【答】（1）分为地址总线，数据总线与控制总线三类，又称三总线。（2）微型计算机的三总线结构是一个独特的结构。采用总线结构,系统中各功能部件之间的相互关系,变成了各功能部件面向总线的单一关系。一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩展。3、8086CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?【答】8086的内部结构－成两部分:总线接口部件BIU，负责控制存储器读写。执行部件EU,EU从指令队列中取出指令并执行。8086是16位微处理器，有16根数据线、20根地址线，内部寄存器、算术逻辑部件为16位。4、8086的总线接口部件由那几部分组成?其功能是什么?【答】8086的总线接口部件主要由下面几部分组成：4个段寄存器CS/DS/ES/SS,一个16位的指令指针寄存器IP,一个20位地址加法器,6字节的指令队列,内部暂存器以及输入输出电路组成.5、8086的执行单元（部件）由那几部分组成?有什么功能?【答】8086的执行单元部件主要由下面几部分组成：控制器、算数逻辑单元、标志寄存器、通用寄存器组。（1）控制器，控制指令的读取、指令译码、指令的执行等。（2）算数逻辑单元ALU，根据控制器完成8/16位二进制算数与逻辑运算。（3）标志寄存器，使用9位，标志分两类，其中状态标志6位，存放算数逻辑单元ALU运算结果特征；控制标志3位，在某些指令操作中起控制作用。（4）通用寄存器组，用于暂存数据或指针的寄存器阵列。6、简述8086CPU的流水线思想，与传统计算机有何不同。【答】（1）传统的计算机一般按照取指令、指令译码/执行指令的步骤工作。（2）在8086/8088中,指令的提取与执行分别由总线接口部件BIU与执行部件EU完成，两个单元交叠并行工作，这种机制称为流水线,这种并行工作方式有力的提高了CPU的工作效率。

7、8086和8088是怎样解决地址线和数据线的复用问题的?ALE信号何时处于有效电平?【答】（1）8086/8088通过地址锁存允许信号ALE锁存CPU送出的地址，有效解决地址线和数据线的复用问题。（2）在任何总线周期的T1状态，ALE输出有效电平，以表示当前在地址/数据复用总线上输出的是地址信息。8、计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086/8088系统中，用哪种方法对I/O端口进行编址？【答】（1）对端口编址的两种方法。计算机对内存和I/O端口统一编址；计算机对内存和I/O端口分别进行编址。(2)在8086/8088系统中用计算机对内存和I/O端口独立编址。9、一般的IO接口电路安排有哪三类寄存器？它们各自的作用是什么？【答】（1）安排数据寄存器、状态寄存器、控制寄存器。（2）数据寄存器:存放CPU与外设之间传送的数据信息。状态寄存器:存放当前外设所处的工作状态。控制寄存器:存放CPU通过接口向外设传送控制信息。10简述CPU与外设进行数据交换的几种常用方式与特点。【答】CPU与外设之间的数据传输有以下三种方式：程序方式、中断方式、DMA方式。（1）程序方式又分为无条件传送方式和条件传送方式两种方式，接口简单。条件传送方式（又称查询时方式）用于外设较少、需要联络信号的情形。（2）中断传送方式需要专门的中断控制电路。CPU利用率高，速度快，用于外设较多的实时系统。（3）DMA方式需要专用硬件电路。外设直接和存储器进行数据传送，效率高，适合大量、快速数据传送，例如硬盘读写等。11、简述查询式（条件）传送方式的工作过程，主要适用的场合。【答】1）条件传送数据有三个环节：（1）CPU从接口中读取状态字。（2）CPU检测状态字的对应位是否满足“就绪”条件，如不满足，则回到前一步读取状态字。（3）如状态字表明外设已处于就绪状态，则传送数据。2）主要用于需要联络信号（如选通信号）的外设较少的系统。12、8086CPU响应中断的条件？8086CPU响应中断后自动完成的任务是什么？【答】（1）CPU响应中断的条件：（1）有中断源发出的中断请求信号，并保存在中断请求触发器中，直至CPU响应此中断请求之后才清除。（2）开放总中断。（3）在现行指令结束后响应中断。（2）CPU响应中断后自动完成如下工作：关中断，断点保护，形成中断入口地址。即获得中断服务程序的入口地址，从而进入中断服务程序。13、软件中断有哪些特点？硬件中断有那些特点？【答】

（1）软件中断是由CPU内部事件引起的中断，是确定的;与硬件无关，不执行中断响应周期；除单步中断外，软件中断（内部中断）不可屏蔽；优先级高于硬件中断（外部中断）。（2）硬件中断由外部事件引起，是随机的，需要执行总线周期，中断类型码由中断控制器提供。14、什么是中断向量？它放在哪里？对应于类型号1CH的中断向量在哪里？如1CH中断程序从5110H:2030H开始，则中断向量应怎样存放？【答】（1）中断向量是中断处理子程序的入口地址，它放在地址为00000H开始的连续存储单元中，称为中断向量表中。（2）由1ch*4=70H知中断向量存放在0000：007