微机原理及应用期末自测题-答案版

第页《微机原理与应用》期末自测题一、基本概念与术语1、8086是（16）位计算机。8086地址线有（20）条，可直接寻址的空间最大为（1M）。2、总线周期是指（进行一次总线操作的时间）。基本总线周期有（4）T状态。Tw状态是指（等待周期）。3、8086CPU允许的I/O地址线最多可达（16）条，最大寻址I/O空间为（64K）。4、8086CPU由（总线接口部件BIU，执行部件EU）两部分组成，其功能为（总线接口部件BIU，负责控制存储器与I/O端口的信息读写，包括指令获取与排队、操作数存取等。执行部件EU负责从指令队列中取出指令，完成指令译码与指令的执行行。）。其中8086CPU中标志寄存器的作用是（记录指令运行的状态标志和控制标志），指令队列的作用是（完成指令的获取和排队），20位地址加法器的作用是（将执行单元提供的16位非重定位地址重定位为20位的存储器物理地址，用于存储器接口访问总线上实际的物理存储器）。代码段物理地址由CPU的（CS,IP）两个寄存器确定。堆栈段物理地址由CPU的（SS,SP）两个寄存器确定。5、8086中断源有（系统外部中断，内部中断两）个。8086中断服务程序入口地址由(中断向量表)组成。中断类型号为20H，其中断向量为（80H）。6、I/O指令IN/OUT，传送数据的寄存器为（AL,AX），间接寻址时使用寄存器（DX），其中INAL,DX的含义是（将DX中的数据写入到AL中）。OUT60H,AL的含义是（将AL读出到地址为60H的端口中）。7、一片8259A可以管理（8）级中断；3片8259A可以管理（16）级中断。8、硬件中断是（外部引发，随机的，执行总线周期，中断类型码由中断控制器提供），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，（软件中断）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（IRET）。在子程序调用结束前，为正确返回，必须设置一条指令（RET）。10、若中断控制器8259的中断请求寄存器IRR状态为10100000B，说明（IR5，IR7引脚上有中断请求）。ISR状态为10100000B说明（出现了中断嵌套）。11、可编程定时器8253的地址有（16）个。共有（3）独立定时通道。工作方式有（6）个。12、并行接口8255有（4）个数据端口，有（3）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（43H）,通道0、1、2的端口地址为（40H，41H，42H）。14、假设8255的端口地址为330H~333H，那么控制端口地址为（333H），端口A、B、C的地址为（330H，331H，332H）15、定时器8253的门控信号GATE作用是（门控输入端，用于外部控制计数器的启动或停止计数的操作），CLK端的作用是（计数器的时钟脉冲输入端，用于输入定时脉冲或计数脉冲信号），OUT端作用是（定时器的输出端）。16、初始化定时器8253需要先写（控制字），后写（定时初值）。17、伪指令的作用是（指出汇编程序应如何对源程序进行汇编，如何定义变量，分配存储单元，以与指示程序的开始和结束），（不）产生机器代码。二、简单应用与简答题1、简述微型计算机的组成。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。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?分为地址总线，数据总线与控制总线三类，又称三总线。 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?8086的内部结构分成两部分。总线接口部件BIU，负责控制存储器与I/O端口的信息读写，包括指令获取与排队、操作数存取等。执行部件EU负责从指令队列中取出指令，完成指令译码与指令的执行行。4、8086的总线接口部件由那几部分组成?其功能是什么?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，用于保存各段地址；一个16位的指令指针寄存器IP，用于保存当前指令的偏移地址；一个20位地址加法器，用于形成20位物理地址；指令流字节队列,用于保存指令；存储器接口，用于内总线与外总线的连接。5、8086的执行单元（部件）由那几部分组成?有什么功能?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，从指令流顺序取指令、进行指令译码，完成指令的执行等。（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，控制8086的3种特定操作。（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。在8086CPU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，两个单元重叠并行工作，这种机制称为流水线,这种工作方式有力的提高了CPU的工作效率。传统的计算机一般按照取指令、指令译码与执行指令的串行步骤工作。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?8086/8088采用时间分隔技术与地址锁存技术，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。ALE在T1状态有效，将CPU送出的20位地址锁存。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？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。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？（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。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。无条件传送方式用于简单外设，如LED显示器。条件传送方式用于外设较少、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、简述条件传送方式的工作过程，主要适用的场合。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。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？（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。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？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）。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？中断向量是中断处理子程序的入口地址，它放在中断向量表中。由1ch*4=70H知中断向量存放在0000：0070处。由于中断处理入口地址为5110H:2030H，所以2030H应放在0070H，0071H两个存储单元，5110H应放在0072H、0073H这2个单元。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。（1）具有3个独立的16位定时/计时器，采用二进制计数时最大计数范围为0~65535，采用BCD码计数时，最大计数值为0~9999（2）每个定时/计数器都有自己的时钟输入CLK，定时的输出OUT和门控信号GATE（3）每个定时/计数器均可以按二进制或BCD码计数，计数频率可达2MHz（4）每个定时/计数器都有6种工作方式，通过编程设置，计数器可做计数用，也可做定时用（5）所有输入和输出电平都与TTL兼容OUT是计数器的输出端，用于计数信号输出，CLOCK是计数器的时钟脉冲输入端，用于输入定时脉冲或计数脉冲信号，GATE是门控输入端，用于外部控制计数器的启动或停止计数的操作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？ 8253内部有3个独立通道，8253有,6种工作方式，初始化8253的步骤是：选择计数器，确定计数器数据的读写格式，确定计数器的工作方式，确定计数器计数的数制，写入计数初值，若8253端口地址为200H-203H，计数器0,1,2和控制字寄存器端口的地址分别为200H，201H，202H和203H17、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？并行接口8255有4个数据端口，若端口地址为300H-303H，对应的端口是,：端口A、B、C和控制端口的地址分别为300H，301H，302H和303H18、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。若8255A的端口A工作于方式0输出，外设需要提供两个联络信号，把端口C的高4位某位，例如PC7规定为输出口，用来输出选通信号；而把端口C的低4位规定为输入口，例如用PC0用来读入外设的状态。就是这样，利用端口C来配合端口A和端口B的输入/输出操作。19、中断控制器8259的主要功能？简述8259的工作过程。中断控制器8259具有8级优先权管理,可用9片扩展为64级中断系统，接受中断请求，提供中断类型号，具有屏蔽与开放中断的功能，可编程选择不同工作方式8259的工作过程：(1).有请求输入时，将IRR相应位置位；(2).经IMR屏蔽电路处理后（IRR与IMR相与），送PR；(3).PR检测出最高的中断请求位，并经嵌套处理考虑是否发送INT；(4).若可发INT信号，则控制逻辑将INT信号送给CPU的INTR引脚(6).若CPU处在开中断，则在当前指令完成后，发两个INTA信号；(7).8259A接到第一个INTA信号后，使ISR位置位，IRR相应位复位；(8).CPU启动另一个响应周期，输出第二个INTA脉冲，8259A(9).向数据总线送出中断类型码；同时，CPU取出此向量乘以4，(10).得到中断服务程序的入口地址；(11).中断响应周期完成，CPU执行中断服务程序，8259A工作(12).在自动结束AEOI或普通结束EOI模式下，使ISR清0。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。DATA SEGMENT RESULT DW 2 DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX ;初始化MOV BX,0MOV AX,XADD AX,YJNC S0 MOV BX,1S0: MOV DX,0MOVCX,10MUL CX ADD DX,BXADD AX,Z ADC DX,0MOV BX,XDIV BX LEA SI,RESULT MOV [SI],AX ADD SI,2 MOV [SI],DX MOV AH,4CHINT 21HCODEENDSENDSTART2、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。DATA SEGMENT BUF2 DB 100 DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOVAX,DATAMOVDS,AX ;初始化MOV ES,AX LEA SI,BUF1 LEA DI,BUF2 MOV CX,100 CLDREP MOVSB MOV CX,100LEA BUF2S: MOV AL,’#’COM AL,[DI] JNZ COUN MOV AL,’’ MOV [DI],ALCOUN: INC DI LOOP S MOV AH,4CH INT 21HCODEENDSENDSTART3、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 SEGMENTOLDS DB1,2,3,4,5 NEWS DB1,2,3,4,'A' N=$-NEWS RESULT DB0DATA ENDSCODE SEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOVAX,DATA MOVDS,AX ;初始化 MOVSI,OFFSETOLDS MOVDI,OFFSETNEWS MOVCX,NDON: MOVAL,[SI] CMPAL,[DI] JNZNOEQU;串不相等转 INCSI INCDI LOOPDON MOVAL,0 JMPOUTPUTNOEQU: MOVAL,0FFHOUTPUT: MOVRESULT,ALSTOP: JMPSTOP;程序陷阱CODEENDSENDSTART4、累加数组中的元素，将和存于SUM开始单元，数据段定义如下DATA SEGMENT ARRAYDW10,10,12,4,5,6,7,8,9,10 COUNTDW($-ARRAY)/2 SUMDW?,?DATA ENDSASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOVAX,DATA MOVDS,AX MOV AX,COUNT MOV BX,2 MUL BX MOV CX,AX MOV AX,0 LEA SI,ARRAYS: ADD AX,[SI] ADD SI,2 LOOP S LEA SI,SUM MOV [SI],AX MOV AH,4CHINT 21HCODEENDSENDSTART5、编写程序完成求1＋2＋3＋……N的累加和，直到累加和超过1000为止。统计被累加的自然数的个数送CN单元，累加和送SUM。DATA SEGMENT CN DW? SUMDW?DATA ENDSASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOVAX,DATAMOVDS,AX MOV CX,0 MOV AX,0 MOV BX,1S: ADD AX,BXINC CXCMP AX,1000JA OKINC BXJMP SOK:LEA SI,SUM MOV [SI],AX LEA DI,CNMOV [DI],CX MOV AH,4CH INT 21HCODEENDSENDSTART6、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。DATA SEGMENTBUFFERDB10,32,56,11,90,56,89,21N EQU $-BUFFERMAXDB?DATA ENDSASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOV CX,N-1LEA SI,BUFFERS:MOV AL,[SI]CMP AL,[SI+1]JNA S1XCHG [SI+1],ALXCHG [SI],ALS1:INCSILOOP SMOV AL,[SI]LEA SI,MAXMOV SI,ALMOV AH,4CHINT 21HCODEENDSENDSTART7、把BUF表中的字节元素按值的大小升序排列。数据段定义如下：BUFDB10,32,56,11,90,56,89,21N=$-BUFDATA SEGMENTBUFDB10,32,56,11,90,56,89,21N EQU $-BUFDATA ENDSASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOV DX,N-1S1:MOV BL,0MOV CXDXLEA SI,BUFS2:MOV AL,[SI]CMP AL,[SI+1]JNA NOXCHG [SI+1],ALXCHG [SI],ALMOV BL,0FFHNO:INCSILOOP S2DEC DXCMP DX,0JNE S1MOV AH,4CHINT 21HCODEENDSENDSTART8、类型号为20H的中断服务程序入口符号地址为INT-5，试写出中断向量的装入程序片断。CLIPUSHDSPUSHAXXORAX，AXMOVDS，AXMOVAX,OFFSETINT-5MOVWORDPTR[080H],AXMOVAX,SEGINT-5MOVWORDPTR[082H],AXPOPAXPOPDSSTI9、设一个8253的计数器0产生周期为20ms的定时信号，计数器1产生周期为100ms的定时信号。设外部时钟频率为f=2MHZ，端口地址为330H~333H。试对它进行初始化编程。MOV AL,00110100BMOVDX,333HOUT DX,ALMOV AX,40000MOVDX,330HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,01110100BMOVDX,333HOUT DX,ALMOV AX,5MOVDX,331HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL10、已知某8253占用I/O空间地址为40H~43H，设定时器0、定时器1工作于方式3，外部提供一个时钟，频率f=2MHZ。要求定时器1连续产生5ms的定时信号，定时器0连续产生5秒的定时信号。MOV AL,00110110BOUT 43H,ALMOV AX,1000OUT 40H,ALMOV AL,AHOUT 40H,ALMOV AL,01110110BOUT 43H,ALMOV AX,5000OUT 41HALMOV AL,AHOUT 41H,AL11、用8255A控制三个发光二极管依秩序循环显示。假设开关闭合时，点亮发光二极管，开关断开时息灭二极管。（1）画出原理图，并说明工作原理；（2）选择8255工作方式；（3）编写8255初始化程序与控制程序。见课本P22612、8255连接一组开关与一组LED显示器，如图所示。开关状态用LED显示，若闭合，则点亮。8255端口地址为310H~313H。（1）选择8255工作方式；编写8255初始化程序与控制程序。见课本P233四、常用指令与读程序1、8086CPU执行如下指令后的结果，以与标志CF、ZF的值。MOV AL,80H SUB AL,10H;(AL)=70H ADD AL,89H;(AL)=F9H，CF=0,ZF=02、CPU执行如下指令后的结果。MOVAX,1234HMOVBX,5678HPUSHAXPOPCXAX=1234H,BX=5678H,CX=1234H写出执行下列指令结果. MOVAX,TABLE MOVBX,OFFSETTABLE MOVCX,N MOVDX,LENGTHZERAX=0BX=1000HCX=8DX=243、单独执行下列指令的结果 MOV AL，10110101BAL=10110101B AND AL，00011111B AL=00010101B OR AL，11000000B AL=11010101B XOR AL，00001111B AL=11011010B4、单独执行下列指令的结果假设(AL)=10101111B，CF=0，CL=4，写出分别执行下列指令后的结果以与标志位CF、ZF的值。SHLAL，CLAL=11110000BCF=0ZF=0SHRAL，CLAL=00001010BCF=1ZF=0ROLAL，CLAL=11111010BCF=0ZF=06、读程序，写出结果。MOVAL,5BH TEST AL，80H JZ LP MOV BL，1 JMP STOPLP：MOVBL，0 HLT执行上述程序段后AL=5BHBL=0五、程序设计与完善1、读程序，写出结果。DATA SEGMENT ;数据段定义BUFDB8,2,3，4 ;定义一段字节存储空间，内容为8，2，3，4COUNTEQU$-BUF ;计算BUF的字节长度DATA ENDS ;数据段定义CODE SEGMENT ;代码段定义ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOVAX,DATA ;程序执行起始点 MOVDS,AX ;将数据段地址寄存器指向用户数据段 LEASI,BUF ;BUF偏移地址指向SI MOVCX,COUNT ;设定循环次数 CALLADDONE；填空，调用子程序ADDONE HLTADDONEPROCNEAR ;子程序代码段定义 ADDBYTEPTR[SI],1 ;SI中数据加1，送回SI INCSI ;SI地址加1 LOOPDON ;循环判断 RET ；返回主程序ADDONEENDP ;子程序代码段定义CODE ENDS;代码段定义END START ;程序结束（1）执行上述程序段后BUF存储区的内容为：9，3，4，5。（2）给程序加上完整段定义。（3）给程序加上注释，说该程序功能。程序功能是将BUF中数据分别加1，结果送回原存储空间2、读程序并完善。DATA SEGMENT ;数据段定义AR1DB1，2，3，4，5,7 ;定义一段字节存储空间，内容为1，2,3,4,5,7N=$-AR1 ;计算AR1的字节长度 AR2DBNDUP(0) ;定义N字节存储空间，内容为0，0，0，0，0，0DATA ENDS ;数据段定义CODE SEGMENT ;代码段定义ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATA ;程序执行起始点MOVDS,AX ;将数据段地址寄存器指向用户数据段MOVCX,N ;设定循环次数 MOVSI,offsetAR1；取AR1偏移地址送SI寄存器 MOVDI,offsetAR2；取AR2偏移地址送DI寄存器again:MOVAL,[SI] ;将SI中数据送入AL MOV[DI],AL ;AL内容送数据到DI所指单元INCDI ;DI所指地址加1 INCSI ;SI所指地址加1 LOOPagain；循环againMOV AH,4CH ;返回DOSINT 21HCODE ENDS;代码段定义END START ;程序结束1）程序执行前，AR2单元内容为：0,0,0,0,0,02）程序执行后，AR2单元内容为： 1,2,3,4,5,73）给程序加上注释，说明程序功能；将AR1内存单元中数据复制到偏移地址AR2中4）给程序加上完整段定义。3、下面是程序主要片段:DATA SEGMENT ;数据段定义BUFDB0,1，2，3 ;定义一段字节存储空间，内容为0，1，2,3COUNT=$-BUF ;计算BUF的字节长度ASCIIDB0,0，0，0 ;定义一段字节存储空间，内容为,0,0,0,0DATA ENDS ;数据段定义CODE SEGMENT ;代码段定义ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATA ;程序执行起始点MOVDS,AX ;将数据段地址寄存器指向用户数据段LEASI,BUF ;BUF偏移地址指向SI LEADI,ASCII ;ASCII偏移地址指向DI MOVCX,COUNT ;设定循环次数DON:MOVAL，[SI];SI地址内数据送入ALADDAL,30H；AL中数据加30H，转换为该数据的ASCII码MOV[DI],AL ；AL中数据送入DI所指地址中INCSI ;SI所指地址加1INCDI ;DI所指地址加1LOOPDON；循环DONMOV AH,4CH ;返回DOSINT 21HCODE ENDS;代码段定义END START ;程序结束（1）根据需要加上完整数据段段定义、代码段定义、程序结束等；（2）写出每行代码的注释，说明程序实现的功能。程序的功能是将BUF存储空间数据装换为ASCII码存入ASCII所指偏移地址完善程序，说明程序功能(15分)下面是程序主要片段:DATA SEGMENT ;数据段定义BUFDW1234H,5678H ;定义一段字存储空间，内容为1234H，5678HMAXDW? ;定义一个字存储空间DATA ENDS ;数据段定义CODE SEGMENT ;代码段定义ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATA ;程序执行起始点 MOVDS,AX ;将数据段地址寄存器指向用户数据段MOVSI,OFFSETBUF ;BUF偏移地址指向SI MOVAX，[SI] ;SI所指地址数