微机原理与接口技术（第3版）习题与答案 第2章

微机原理与接口技术（第3版）习题答案PAGEPAGE4PAGEPAGE1第2章习题答案练习题12.1-18086在功能结构上由和构成。【解答】总线接口单元（BIU）执行单元（EU）2.1-2将62A0H和4321H相加，则AF=，SF=，ZF=，CF=，OF=，PF=。【解答】AF=0；SF=1；ZF=0；CF=0；OF=01=1，PF=02.1-38086的段寄存器的功能是（）。A．用于计算偏移地址 B．执行各种数据传送操作 C．【解答】C2.1-4微机的地址总线主要功能是（）。A.只用于选择存储器单元 B．只用于选择进行信息传输的设备C.用于传送要访问的存储器单元或I/O端口的地址 D．只用于选择I/O端口【解答】C2.1-5在堆栈段中，存放栈顶地址的寄存器是（）。A．IP B．SP C．BX D．BP【解答】B练习题22.2-18086中地址/数据线分时复用，为保证总线周期内地址稳定，应配置___________，为提高总线驱动能力，应配置__________。【解答】地址锁存器（如74LS373）、双向数据总线收发器（如74LS245）2.2-28086最小工作模式下的总线控制信号由 产生，最大工作模式下由 产生。【解答】CPU，总线控制器82882.2-38086有两种工作模式，当8086处于最小工作模式时，接（）。A．+12V B．12V C．+5V D．地【解答】C2.2-48086的INTR信号（）有效。A．上升沿 B．下降沿 C．高电平 D．低电平【解答】C2.2-5下列说法中属于8086最小工作模式特点的是（）。A．CPU提供全部的控制信号 B．由编程进行模式设定 C．不需要地址锁存器 D．需要总线控制器8288【解答】A练习题32.3-1若存储器的读出时间大于CPU所要求的时间，为保证CPU与存储器的周期配合，就需要用______信号，使CPU插入1个______状态。【解答】READY、Tw2.3-2对存储器访问时，地址线有效和数据线有效的时间关系应该是（）。A．数据线较先有效 B．二者同时有效 C．地址线较先有效 D．同时高电平【解答】C2.3-38086的时序中，不加等待的一个总线周期需时钟周期数为（）。A．1 B．2 C．3 D．4【解答】D2.3-48086执行1个总线周期最多可传输（）个字节。A．1 B．2 C．3 D．4【解答】B2.3-5RESET信号有效后，8086执行的第一条指令地址为（）。A．00000H B．FFFFFH C．FFFF0H D．0FFFFH【解答】C练习题42.4-1已知CS=1800H,IP=1500H,则指令所处的物理地址为，给定某个数据的偏移地址是2359H，且DS=49B0H，该数据的实际物理地址为H。【解答】19500H，4BE59H2.4-2判断：8086访问1个字节单元和访问1个字单元，都只需要1个总线周期。（）【解答】错误2.4-3设存储器的数据段存放了2个字数据2FE5H和3EA8H，已知DS=2500H，数据的偏移地址分别为1201H和305AH，画图说明2个字在存储器中的存放情况。如要读取这2个字，8086需要对存储器进行几次读操作？【解答】字数据2FE5H的物理地址=2500H16+1201H=25000H+1201H=26201H；字数据3EA8H的物理地址=2500H16+1201H=25000H+305AH=2805AH；……26201HE5H←奇地址字数据26202H2FH……2805AHA8H←偶地址字数据2805BH3EH2FE5H存放在奇地址，所以8086访问需要读2次存储器；3EA8H存放在偶地址，所以8086访问只需要读1次存储器。练习题52.5-1现有8个字节的数据为34H、45H、56H、67H、78H、89H、9AH和ABH，假设它们分别在物理地址为400A6H～400ADH的存储单元中，若当前DS=4002H：（1）试求各存储单元的偏移地址，并画出数据存放示意图。（2）（3）请写出读出的字数据。【解答】(1)有效地址

=

物理地址−段基值×16，所以第1个单元的有效地址

=400A6H−40020H=0086H，以此类推，各存储单元的有效地址是0086H~008DH。

……400A6H34HDS:0086H400A7H45HDS:0087H400A8H56HDS:0088H400A9H67HDS:0089H400AAH89HDS:008AH400ABH89HDS:008BH400ACH9AHDS:008CH400ADHABHDS:008DH……(2)因为是从偶地址开始读取数据，所以8086只需要访问存储器4次；因为8088只有8根数据总线，所以8088只需要访问存储器8次；(3)8086/8088读出的数据相同，是：4534H，6756H，8978H，0AB9AH.练习题6略，见教材资源中的文件夹“源码与仿真电路”本章习题2-18086的存储器采用什么结构？用什么信号来选择存储体？【解答】8086的存储器采用奇偶存储体交叉编址结构，通过和地址总线A0配合来选择存储体，=0奇地址存储体被选通、高8位数据总线有效，A0=0偶地址存储体被选通、低8位数据总线有效。2-28086由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？8086与8088的主要区别是什么？【解答】8086微处理器由总线接口单元（BIU）和执行单元(EU)组成。BIU负责在CPU与存储器、I/O端口之间传送数据，其主要功能是保持当前要执行的指令、分析指令、向执行部件提供稳定的指令特征状态；计算下条指令的地址，以便控制程序的走向，保证正确地执行程序；控制存储器、输入/输出设备之间的数据交换。EU负责指令的执行，其主要任务是执行指令，进行全部算术逻辑运算，完成偏移地址的计算，向总线接口单元(BIU)提供指令执行结果的数据和偏移地址，并对通用寄存器和标志寄存器进行管理。8086和8088的主要区别是：(1)8086的外部数据总线为16位，而8088的外部数据总线为8位，因此，称8086为16位微处理器，而8088为准16位微处理器；(2)8086的存储器采用分体结构，而8088不是；(3)8086中指令队列缓冲器长度为6个字节，而8088的是4个字节；(4)部分控制信号不同，8086的存储器、I/O端口选择信号使用M/，而8088使用IO/；因为8088没有引脚，对应引脚定义为状态信号。2-38086的指令队列缓冲器有什么好处？8086内部的并行操作体现在哪里?【解答】8086在指令译码和执行指令的同时，总线接口部件从存储器中取下面一条或几条指令，取来的指令就放在指令队列中排队。这样，CPU执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，从而提高了CPU执行指令的速度。在8086中，由于BIU和EU是分开的，所以，其并行操作体现在取指令和执行指令可以重叠进行，于是就大大减少了等待取指令所需的时间，提高了CPU的利用率。2-48086CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?【解答】(1)通用寄存器组包括4个16位的寄存器：AX(累加器)、BX(基地址寄存器)、CX(计数器)和DX(数据寄存器)。在指令执行的过程中，既可用来寄存操作数，也可用于寄存操作的结果。它们中每一个又分成独立的两个8位寄存器，分别对应高8位(AH，BH，CH和DH)与低8位(AL，BL，CL和DL)。8位寄存器只能用来存放数据；16位寄存器主要用来存放数据，也可用来存放地址。(2)指针寄存器和变址寄存器包括SP、BP、SI和DI，也是4个16位的寄存器，用于存放段内偏移地址的全部或一部分。它们也可以用来存放一个16位数据，作为一般的16位寄存器使用。但更多的是用它们提供段内寻址的偏移地址。①堆栈指示器(SP)：主要用于指示堆栈的栈顶位置，与段寄存器SS一起形成堆栈的顶部地址，进行堆栈操作。SP始终指向栈顶位置。②基址指示器(BP)：用做堆栈的一个附加指针，与SS联用，确定堆栈中某一存储单元的物理地址，用于对栈区的数据进行操作。它与SP的区别为，它不具有SP始终指向栈顶位置的功能，但它可以作为栈区内的一个偏移地址，访问栈区内任意位置的存储单元。③源变址寄存器(SI)和目标变址寄存器(DI)：SI和DI寄存器具有自动增量和自动减量的功能，因此常与DS、ES联用，用于数据区中的数据块或字符串传送操作。在这类操作指令中，SI指示源地址，而DI指示目标地址。(3)段寄存器①代码段寄存器(CS)：用于存放程序段的地址，在取指令时用此寄存器的内容左移4位以后的值加上指令计数器(指令指针IP)中的偏移值，结果就是当前要取的指令的物理地址。②数据段寄存器(DS)：它存放当前数据段地址。执行指令时，根据指令寻址方式中段的指定，在执行部件中获得偏移地址，这一地址加上数据段寄存器左移4位后的值，结果就是实际要用的操作数的物理地址。③堆栈段寄存器(SS)：栈操作时堆栈指示器(SP)提供偏移地址，将堆栈段寄存器的内容左移4位后和偏移地址相加，即获得堆栈操作的物理地址。④附加段寄存器(ES)：用于字符串操作。当进行字符串操作时，附加段作为目的区地址使用，ES存放附加段的段地址，DI存放目的区的偏移地址。(4)标志寄存器8086/8088内部有一个16位的标志寄存器FLAGS，设置了9位标志。其中3位是控制标志，它是用专门的置1或清除指令人为设置的，以此来控制CPU的操作；6位是状态标志，它们反映了执行操作后算术或逻辑运算结果的特征，8086/8088可以根据这些标志位的状态决定其后续动作。2-5要完成下述运算或控制，用FR中的什么标志判别？（1）比较两数是否相等 （2）两数运算后结果是正数还是负数（3）两数相加后是否溢出 （4）采用偶校验方式，判定是否要补“1”【解答】（1）两数相减后，观察ZF，如ZF=1，说明相等，反之不相等；（2）观察SF的状态，如SF=1，说明结果是负数，反之非负（可能是正数也可能是0），进一步观察ZF，此时如果ZF=0，那么结果为正数（SF=0且ZF=0）；（3）观察OF，如OF=1，说明结果溢出（4）观察PF，如果PF=1，说明结果中有偶数个1，此时不用补“1”；反之要补“1”。2-68086/8088的引脚是怎样的？请将地址线、数据线、控制信号线及电源信号线分类，思考为什么要设置这些信号线？【解答】8086微处理器采用双列直插式封装结构，共有40个引脚1．地址线：AD19～AD02.数据线：AD15～AD03.控制信号线：(1)(输出，三态)—高8位数据总线允许/状态复用引脚，低电平有效。(2)—最大/最小模式控制引脚。(3)(输出，三态)—读选通信号，低电平有效。(4)READY(输入)—准备就绪信号。(5)INTR(输入)—可屏蔽中断请求信号。(6)(输入)—等待测试控制信号，低电平有效。(7)NMI(输入)—非屏蔽中断信号。4．电源线和地线电源线VCC接入电压为5V10%。地线GND接地。这些线用于数据、地址、控制信息的传输，以及为CPU供电。2-7什么是8086的最大工作模式和最小工作模式？将8086/8088下列方式的特点填入表中。特点方式引脚处理器个数总线控制信号的产生最小工作模式最大工作模式【解答】当引脚接+5V时，CPU处于最小工作模式，微处理器系统中只有一个CPU，所有的控制信号由CPU产生。当引脚接地时，8086/8088微处理器处于最大组态工作方式下，最大工作模式系统中会出现两个以上的微处理器，由总线控制器发出控制信号。特点方式引脚处理器个数总线控制信号的产生最小模式1CPU最大模式接地多个总线控制器2-8RESET信号来到后，8086/8088的各寄存器内容和总线状态是怎样的？结合操作系统引导过程，思考BIOS执行ROM的首地址是多少？【解答】复位后寄存器的状态CPU中的部分内容标志位清除指令指针IP0000HCSFFFFHDS0000HSS0000HES0000H指令队列空8086复位时的总线状态信号8086复位时的总线状态信号状态AD15～AD0、A19/S6～A16/S3、、、、、、、高阻、三态ALE、HLDA、、、QS0、QS1无效2-9试说明在图2.2-2中的8284、74LS245、74LS373的作用；能否不用74LS373？为什么？【解答】8284为微机系统提供时钟信号，还有复位信号RESET和准备好信号READY。74LS373是8位三态输出锁存器，对其输入使能端G是锁存控制信号，连接到CPU的地址锁存信号ALE上，由ALE信号对其进行锁存控制，当ALE信号有效时，表示在地址锁存时段，数据/地址复用信号线AD15～AD0用做地址线，地址被锁存在74LS373的输出端，该锁存着的地址就是访问存储器单元地址或操作输入/输出端口地址。当ALE为低时，表示进入数据交换时段，数据/地址复用信号线AD15～AD0用做数据线。可见74LS373的作用是对分时复用的地址/数据线、地址/状态线在T1周期送出的地址信息以及进行锁存。74LS245是8位三态双向数据缓冲器，作用是增加数据总线驱动能。该电路中必须使用锁存器（74LS373以外的其他锁存器也可以），因为地址和数据总线是分时复用的，CPU在T1时刻输出地址后，如果不锁存，则总线在传输数据时将会丢失地址信息。2-10【解答】时钟周期就是系统时钟信号CLK的周期，是微机系统的所有操作的最小基准。CPU通过总线操作与外界(存储器和I/O端口)进行一次数据交换的过