微机原理与接口技术教案-2010年版
第1 课次授课计划
基本内容:
①课程性质及内容介绍、先修课程及参考书目
②第1章计算机基础知识（1）
1.1 绪论 1.2 计算机的发展概述 1.3 微机中信息的表示及运算基础
目的要求:
明确本课程的学习目的及要求、激发学习微机原理与接口的兴趣与热情，
初步了解本课程的特点及学习方法；
了解计算机发展历史；
熟练掌握无符号数和带符号数的表示方法；
掌握各种进制间的互换；（重点）
掌握数的原码、反码、补码表示法，并熟练掌握补码加减运算。（重点）
难点:
补码加减法运算；
有符号数和无符号数溢出判断。
教学环节及组织:
新课引入
课程性质：该课程属计算机硬件基础课程，是学习微机组装、单片机应用开发、微机控制等课程的前序基础课。
课程内容：微机的基本结构；指令系统及汇编语言；存储器结构及工作原理；I/O接口及应用；可编程芯片及应用。
学习方法：首先掌握微型计算机的基本原理，熟记其指令系统用指令和应用指令编写程序；掌握I/O接口的基本结构和接口应用；理论结合实际，多上机多编程，在应用中学习。
新课讲授
1计算机基础知识
1.2 计算机发展概述
从1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC问世至今，计算机的发展主要经历了电子管、晶体管、小规模集成电路、大规模（LSI）和超大规模（VSLI）集成电路四个发展阶段，从1981年起进入智能计算机阶段。
微处理器及微型计算机的发展
4位及低档8位→中高档8位→16位→32位→高档32位→64位（主要体现在位数的变化） 微型计算机的组成
微型计算机通常由微处理器（即CPU）、存储器（ROM，BAM）、I／O接口电路及系统总线（包括地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB）组成。
计算机编程语言的发展。介绍各编程语言的特点，本门课程主要学习汇编语言。
1.3 计算机中信息的表示及运算基础
计算机中的数和编码系统
计算机中的进位计数制
?进位计数制的基本概念
◆课堂讨论：为什么要使用二进制和十六进制，各进制间是否可以相互转换？
?四种不同进制数（二、八、十、十六进制）的相互转换（课堂练习）
计算机中带符号数的表示
?原码、反码和补码的表示方法
?原码、反码和补码之间的转换
◆课堂练习
补码加减运算
?补码加减运算规则 [X±Y]补=[X]补±[Y]补
◆例题分析
[例1]X=-0110100B，Y=+1110100B，求X+Y=？
[例2]X=-56，Y=-17，求X-Y=？
◆通过例题强调：运算完后要先判断结果的正负，结果若为负数，则需进行变补运算才
能得到结果的真值。即[X±Y]原[[X±Y]补]补
溢出判断
◆例题分析
[例3]X=-62H，Y=-3BH，求X+Y=？
[例4]X=-1FH，Y=-4AH，求X+Y=？
?溢出和进位的区别，
?溢出判断标准：若最高进位⊕次高位进位=1，则结果产生溢出。
小结
1）主要介绍了计算机的发展以及计算机的基础知识。
2）要求掌握：二、十、十六进制的相互转换，无符号数、带符号数、真值、机器数的区别，原码、反码、补码、真值之间的相互转换方法，补码加减运算，进位和溢出的概念。
课外作业及思考题
1）阅读分析课本第1章[例1-12]~[例1-19]；
2）课后练习2~6题自行练习。
课后记载 :
第2 课次授课计划
基本内容:
第1章计算机基础知识（2）
1.3 微机中信息的表示及运算基础
第2章 8086体系结构（1）
2.1 8086 CPU结构（内部结构）
目的要求:
掌握二-十进制数的表示（BCD数）；
掌握二-十进制数的加减运算；（重点）
掌握字符的编码（ASCII码）；
理解数的定点和浮点表示；
掌握8086微处理器的基本结构和工作原理。
难点:
二-十进制数（BCD数）的加减运算结果调整
教学环节及组织:
复习巩固
计算机中的数和编码系统
计算机中的进位计数制及进制间的转换
计算机中带符号数的表示：原、反、补码的表示和转换
补码加减运算：[X±Y]补=[X]补±[Y]补
溢出判断：若最高进位⊕次高位进位=1，则结果产生溢出。
新课讲授
1计算机基础知识
1.3 计算机中信息的表示及运算基础
二-十进制数（BCD数）
?二-十进制数的表示：用四位二进制数表示一位十进制数。
?二-十进制数的加减运算
◆课堂讨论：
例题中BCD数运算结果为什么不再是BCD数？为什么与十进制结果不符？
◆通过例题讨论，分析结果不一致的原因：
BCD数在计算机中按十六进制运算“逢十六进一”，而十进制为“逢十进一”。
若要BCD数运算中仍保有十进制的“逢十进一”的效果，则对运算结果需进行调整。
?二-十进制数的加减运算调整原则
◆课堂练习：用BCD码计算94+7=101
字符的编码（ASCII码）
?目前微机中应用最普遍的美国标准信息交换码
?常用字符ASCII码：
回车0DH/ 换行0AH/ 0~9（30H~39H）/ a~z（61H~7AH）/ A~Z（41H~5AH） 数的定点和浮点表示
?定点表示：小数点在数中的位置固定。运算简便,表示范围小。
定点整数表示范围：2n-1-1 定点小数表示范围：1-2-n
?浮点表示：小数点位置不固定。表示范围大，运算复杂。
28086体系结构
从前续课程学习已经知道计算机的基本结构，从而可知微机的基本结构有运算器、控制器和存储器等，这些器件又是怎样构成微型计算机的以及怎样在CPU的指挥下工作的？这就是本节课要解决的间题。
2.1 8086 CPU结构
初步认识： 8086是16位微处理器，数据总线16位，地址总线20位（寻址范围1M），40脚双列直插组件封装。
◆课堂提问：计算机系统的三总线结构是哪三种总线？——数据总线、地址总线、控制总线
8086 CPU 的内部结构(基于图2.1 8086 CPU的内部结构框图讲解)
?BIU（Bus Interface Unit总线接口部件）：实现CPU与存储器或I/O口间数据传送
组成：1个20位地址加法器、专用寄存器组(段寄存器和指令指针寄存器等)、
指令队列、总线控制逻辑
?EU（Execution Unit指令执行部件）：主要功能是执行指令
组成：算术逻辑运算单元ALU 、1个16位标志寄存器FLAGS、
1个数据暂存寄器、8个通用16位寄存器组、EU控制器 8086 CPU 的工作原理
?与一般CPU工作原理对比，解释流水线技术
?动画演示8086 CPU流水线工作过程
小结
1）主要介绍了计算机中常用的编码方式：BCD、ASCII
2）要求掌握：BCD数的表示、加减运算，以及常用字符的ASCII码
3）主要学习了Intel 8086／8088 微处理器基本结构和工作原理
课外作业及思考题
1）课后练习7~10题自行练习；
2）预习：8086CPU 的寄存器结构（思考题—课后习题3、4）
课后记载 :
第3 课次授课计划
基本内容:
第2章 8086体系结构（1）
2.1 8086 CPU结构（内部结构+寄存器结构+管脚与功能）
目的要求:
熟练掌握8086 CPU内部寄存器组的定义及用法；（重点）
基本掌握8086微处理器管脚的功能；
熟练掌握物理地址/逻辑地址的概念；（重点）
掌握存储器结构和分段的意义；
熟练掌握物理地址的形成方式；（重点）
难点:
8086 CPU内部寄存器组的定义及用法；
堆栈段的使用
教学环节及组织:
复习巩固
第1章课堂作业评讲
1．下列无符号数中最大的数是 C 。错解：D（2人）
A. （98）
16 B. （152）
10
C. （10011001）
2
D.（227）
8
2．二进制数10.11101B写成浮点数形式是 D 。错解：A（2人）、B（1人） A. 1011101×10-5 B. 1011101×2-1000
C. 1.011101×10+1
D. 1.011101×2+0001
3. 设x＝-46，y＝117，则[x-y]
补和[x+y]
补
分别等于 B 。错解：D（2人）
A.D2H和75H
B.5DH和47H
C.2EH和71H
D.47H和71H
4．补码表示的8位二进制有符号数表示的数值范围是 D 。错解:A(3人)、C(14人)
A. 0～255
B. 0～256
C. -127～127
D. -128～127
5 ．利用二进制补码完成有符号数加法运算：(16)+(-32)
[16]
补=0 0010000B [-32]
原
=1 0100000B [-32]
补
=1 1100000B
所以： [16-32]
补= [16]
补
+ [-32]
补
=0 0010000B +1 1100000B=1 1110000B
(16)+(-32)=[1 1110000B]
补
=1 0010000B=-16
出错之处：
1）直接用原码相加；2）原反补码求取出错；3）纯计算错误；4）没有结论
第2章内容回顾
8086 CPU的内部结构：BIU+EU （功能和组成）
8086 CPU的流水线工作方式
新课讲授
2 8086体系结构
2.1 8086 CPU结构
8086 CPU的寄存器结构
注意强调
?16位的AX/BX/CX/DX也可拆成两个8位的寄存器使
用；
?初步介绍存储器的分段存储的概念，由此给出段首
地址和偏移地址的概念，帮助理解段寄存器和地址
寄存器的功能；
?寄存器存在“隐含寻址”的概念，即要记住寄存器
和对应的段首地址寄存器，这是后面学习指令寻址
的基础。
?IP用来存放将要执行的下一条指令（不是当前指）
在代码段中的偏移地址。具有自动加1功能。
◆课堂练习：巩固牢记标志寄存器各位的含义。
8086 CPU的管脚与功能
?两种工作模式：最大模式、最小模式
?40个引脚，32个引脚功能固定，8个引脚随工作模式不同含义不同
2.2 8086系统的结构和配置
8086存储器结构
?常识：存储空间以字节为单位，一个字节分配一个唯一的20位物理地址
两个连续的字节称为一个字，低地址对应低字节，高地址对应高字节
◆课堂讨论：什么是段？为什么要分段由于8086可以寻址20位地址空间，所以字或字节
必须表示成20位的二进制。但是8086设计是用来执行16位计算的，它只能处理16位长
的字。所以必须设计一个巧妙的方法来表示地址----存储器分段。
◆20位物理地址的形成。物理地址PA=段基址×16 + 偏移地址
?堆栈段的使用
强调：以字为单位进行出入栈的操作，工作方式为“先进后出”。
课堂练习、分析
小结
1）重点掌握：8086微处理器的寄存器结构，特别是标志寄存器的取值和寄存器组的组成和作用。
2）重点掌握：8086存储器分段、20位物理地址的形成、
课外作业及思考题
1）要求牢记8086CPU内部寄存器的名字、基本用法（这是学习汇编编程的基础）
课后记载 :
第4 课次授课计划
基本内容:
第2章 8086体系结构（2）
2.2 8086系统的结构和配置（存储器结构）
目的要求:
基本掌握8086微处理器管脚的功能；
了解最大及最小模式下管脚的不同定义；
熟练掌握物理地址/逻辑地址的概念；（重点）
掌握存储器结构和分段的意义；
熟练掌握物理地址的形成方式；（重点）
掌握8086 CPU访问存储器的方式；（重点）
掌握堆栈段的使用。（重点）
难点:
存储器的组成：偶地址体、奇地址体
8086 CPU访问存储器的方式；
堆栈段的使用
教学环节及组织:
复习巩固
8086 CPU的内部结构：BIU+EU
8086 CPU的寄存器结构
8086 CPU的管脚：40个
前次作业课堂评讲1、3、4（特别提醒注意第4题（2）小题考虑周全）
新课讲授
28086体系结构
2.1 8086 CPU结构
8086 CPU 的管脚
◆讲清楚地址/数据线复用的问题，强调不得以而为之
2.2 8086系统的结构和配置
8086存储器结构
?常识：
存储空间以字节为单位，一个字节分配一个唯一的20位物理地址
两个连续的字节称为一个字，低地址对应低字节，高地址对应高字节
?存储器的组成：偶数地址单元+奇数地址单元
难点分析（对照课件图分析）：
①将1MB的存储空间分成两个512KB的存储体，一个存储体中包含偶数地址单元，另一
个包含奇数地址单元。两个存储体之间采用字节交叉编址方式。
②偶数地址单元与数据总线的低8位相连，奇数地址单元与数据总线的高8位相连。
③地址总线A0用于区分当前访问的存储体。
?8086 CPU访问存储体的方式
难点分析（对照课件图分析）：特别注意A0和BHE引脚的配合
BHE
由此推出“对准字”的概念：从偶地址开始的字
?存储器的分段
◆课堂讨论：什么是段？为什么要分段？
由于8086可以寻址20位地址空间，所以字或字节必须表示成20位的二进制。但是8086设计是用来执行16位计算的，它只能处理16位长的字。所以必须设计一个巧妙的方法来表示地址----存储器分段。
◆20位物理地址的形成。物理地址PA=段基址×16 + 偏移地址
?堆栈段的使用
强调：以字为单位进行出入栈的操作，工作方式为“先进后出”。
课堂练习、分析
小结
1）主要学习了Intel 8086存储器的组成和工作原理
2）重点掌握：8086存储器分段、20位物理地址的形成、CPU对存储器的访问方式。
课外作业及思考题
1）思考：段地址、偏移地址、物理地址的含义和相互关系
2）课后习题6、13、14
课后记载 :
第5 课次授课计划
基本内容:
第2章 8086体系结构（3）
2.2 8086系统的结构和配置（输入/输出结构、最大和最小模式系统）
2.3 8086 CPU内部时序
目的要求:
了解8086输入/输出结构；
理解最大和最小工作模式应用场合；
掌握最小工作模式的系统典型配置；（重点）
熟练掌握时序基本概念；（重点）
掌握最小模式下读写总线周期时序。
难点:
各种工作时序的分析
教学环节及组织:
复习巩固
存储器的组成：
以字节为单位，1M存储空间分为偶地址体+奇地址体。以偶地址开始的字称为“对准字”。
存储器的分段：可分为若干个逻辑段（容量不大于64KB）
逻辑地址和物理地址：物理地址（20位）=段基址（16位）×16 + 偏移地址（16位） 堆栈段的使用：以字为单位，遵循“先进后出”的原则
新课讲授
2 8086体系结构
2.2 8086系统的结构和配置
8086 输入/输出结构
?简单介绍CPU要通过接口与外设实现输入/输出，外设地址的编制方法和访问指令。
?此部分内容不展开，到第5、6章深入学习。
8086 的最小和最大模式系统
?最大、最小模式应用场合
?结合课件中的图分析最小、最大模式下系统典型配置。最下模式重点讲。
◆重点强调：地址锁存器的作用
8086 CPU的地址/数据引脚复用，利用地址锁存器才能分离数据和地址信号。
2.3 8086 CPU的内部时序
时序基本概念
?时钟周期（状态周期）：CPU的最小定时单位，由系统时钟的频率确定。若8086的主
频为10MHz，一个时钟周期为100ns
?总线周期（机器周期）：CPU从存储器或I/O口存取一个字或字节的时间。利用总线完
成一次数据传送的时间
?指令周期：完成一条指令所需要的时间，由一个或多个总线周期组成
◆各周期间的关系：时钟周期是最小时序单位，总线周期由若干时钟周期组成，指令周
期包含若干总线周期（因指令功能而异）。
总线周期的时序
?一个基本的总线周期由4个时钟周期组成，即T1、T2、T3、T4
?CPU在T3周期时钟脉冲上升沿检测READY线号，若无效则插入若干T w周期，直至READY
信号有效。
最小模式下读写总线周期时序分析
?对照课件图进行分析。注意分析BHE、ALE、RD、WR、READY信号的变化
本章小结
1）8086 CPU的内部结构：BIU+EU
2) 8086 CPU的寄存器结构（重点，要求熟记名字、使用）
3）8086 CPU的引脚和功能：40个，地址和数据复用
4）8086存储器结构：分段、20位物理地址的形成、CPU对存储器的访问方式
5）8086 CPU的内部时序：明确计算机是一个时序系统，重点掌握几个周期的定义和关系。
前次作业随堂评讲 6、13、14
出现的错误多为计算错误，即没有使用十六进制运算原则。
课后记载 :
第6 课次授课计划
基本内容:
第3章 8086的指令系统（1）
3.1 8086指令的特点 3.2 8086的寻址方式 3.3 8086的指令格式及数据类型
目的要求:
了解8086指令的特点、格式
理解各种寻址方式（重点）
熟练掌握EA 有效地址的计算（重点）
难点: EA地址的计算
教学环节及组织:
复习巩固
上一章学习了微机的基本结构和8086 CPU的组成，特别是8086寄存器的组成、功能和作用，以及分段地址管理的基本原理。
新课引入
已知微机的执行过程是由程序（指令的集合）控制执行的，本章将介绍其指令的格式、功能和应用编程。
3 8086的指令系统
基本概念：指令、指令系统、程序、程序设计语言（机器语言、汇编语言和高级语言）
3.1 8086指令的特点（稍作解释）
3.3 8086的指令格式及数据类型
格式：操作码+操作数
操作数个数：单个、两个、三个（其中一个为指令隐含的）
操作数数据类型：无符号数、有符号数、ASCII码、BCD数
3.2 8086的寻址方式
EA地址：组合计算的逻辑偏移地址。对应图3.1存储器地址分析
寻址方式：如何寻找8086微理器指令的操作数来源的方式
?立即、寄存器、直接、寄存器间接、基址/变址、基址+变址、串、I/O端口寻址
?重点讲解结合例题和图分析讲解各寻址方式的含义，EA地址的计算
?课堂练习课后习题1
小结：主要介绍了8086的指令系统、指令格式，重点掌握各寻址方式的特点和EA的计算。
课外作业及思考题
1）牢记各种寻址方式，思考访问存储器的寻址方式有哪几种？
2）课后习题 2
课后记载 :
第7 课次授课计划
基本内容:
第3章 8086的指令系统（2） 3.4 8086的指令集——数据传送指令目的要求: 了解数据传送指令的概念，掌握其寻址方式
难点: 数据传送指令的应用及EA地址的计算
教学环节及组织:
复习巩固
微机指令的基本结构，作用
寻址方式：定义，寻址方式的分类、特点、EA的计算。
新课讲授
3 8086的指令系统
3.4.1数据传送指令（结合例题讲解）
功能：数据传送指令是将数据、地址或立即数传送到寄存器或存储单元中。
这类指令不影响状态标志位，只有FLAGS的指令(SAHF和POPF)例外。
通用数据传送指令
(1)数据传送指令MOV
(2)堆栈操作指令 PUSH和POP (3)数据交换指令XCHG
(4)字节转换指令XLAT
输入输出指令
(1)输入指令IN (2)输出指令OUT
地址传送指令
(1)有效地址送寄存器指令LEA、OFFSET
(2)地址指针装入DS指令LDS
(3)地址指针装入ES指令LES
标志寄存器传送指令
(1)标志传送指令LAHF、SAHF (2)标志入、出栈指令PUSHF、POPF
强调：
①这类指令的共同特点是：将源操作数送到目的操作数。但须明确指出这类指令要求源操
作数与目的操作数要有相同的属性，否则会出错。
②强调不是所有的传送都是可行的，注意每种指令对操作数的要求。
③强调对堆栈的操作总是以字为单位的
数据传送指令应用实例分析
小结：掌握数据传送指令的格式、功能和应用，特别是重点掌握数据传送类指令的操作数类型和传送数据的原则。
课外作业及思考题
课后习题：5.6
课后记载 :
第8 课次授课计划
基本内容:
第3章 8086的指令系统（3） 3.4 8086的指令集——算术运算指令、逻辑运算指令目的要求: 了解算术运算指令、逻辑运算指令的概念、功能，掌握其寻址方式
难点: 算术运算指令操作数的要求和应用
教学环节及组织:
复习巩固
数据传送指令：定义，功能，操作数特点等。
前次作业评讲课后习题5、6
第5题中（3）、（4）小题寻址方式的区别；
注意：MOV指令目的操作数为AX时，以EA起连续取两个字节，低地址送AL,高地址送AH。
第6题注意地址为十六进制数表示，运算时要按十六进制运算原则，否则计算出错。
新课讲授
3 8086的指令系统
3.4.2算术运算指令（结合例题讲解）
算术运算指令包括加、减、乘、除指令。
算术运算指令除符号扩展指令（CBW，CWD）外，其余指令都影响标志位。
加法指令：ADD、ADC（带进位）、INC（加1）
减法指令：SUB、SBB（带借位）、DEC（减1）、NEG（求补）、CMP（比较）
乘法指令：MUL（无符号数）、IMUL（带符号数）
除法指令：DIV（无符号数）、IDIV（带符号数）
符号扩展指令: CBW（字节扩展）、CWD（字扩展）
十进制数(BCD码)运算调整指令
(1)压缩型BCD码调整指令：DAA --加法调整，DAS --减法调整
(2)非压缩型BCD码调整指令：AAA --加法调整，AAS --减法调整
(3)乘法调整AAM
(4)除法调整AAD
强调：
①要注意参入运算的数据类型与指令的关系
②要特别注意指令运算结果对标志位的影响
③强调有些指令的操作数是隐含的（乘除法指令）
◆课堂交流：为什么BCD码数运算要进行调整？（回顾第1章中BCD数运算）
3.4.3位操作指令
注意：
①这些指令都是对操作数的每一位分别进行布尔运算，不同位之间无运算关系。
②除了“非”指令对状态标志位不产生影响外，其余四条指令对状态标志位均有影响。
③指令根据各自逻辑运算的结果影响SF、ZF和PF状态标志位，同时将CF和OF置“0”，但
AF的值不确定。
逻辑运算指令的应用
常用于使操作数的某位为0或1, 或测试某位为0还是1。
◆使某位为1 用该位与1 相或，不变的位与0或。（OR指令）
◆使某位为0 用该位与0 相与，不变的位与1与。（AND指令）
◆使某位求反用该位与1 异或，不变的位与0异或。（XOR指令）
◆NOT指令可使某个数据求得反码，再加1便得到补码。
◆使某寄存器清零XOR指令中源数据和目标数据相同，可使该寄存器清零。
◆测试某位的值用TEST指令，据标志判断某位的值。
小结：
加法指令和减法指令的格式、操作数类型以及对标志寄存器的影响,特别注意比较指令,加1 和减1指令的用法,带进位加法指令和带借位减法指令的用法。
乘除法指令对操作数的规定、十制调整的基本原则等。
逻辑运算指令对位进行逻辑运算操作，常用于使操作数的某位为0或1, 或测试某位为0还是1。
课外作业及思考题
1)复习算术运算类指令，熟记各指令格式及操作数要求；
2)复习位操作类指令，熟记各指令格式及操作数要求；
3)课后习题 7.(1)~(14)
课后记载 :
第9 课次授课计划
基本内容:
第3章 8086的指令系统（4） 3.4 8086的指令集——移位操作指令、串操作指令目的要求: 掌握移位指令、串操作指令的格式、功能和应用
难点:串操作指令重复前缀的应用
教学环节及组织:
复习巩固
算术运算指令：ADD/ADC/INC、SUB/SBB/DEC/CMP、MUL/IMUL、DIV/IDIV(重点掌握) 强调：对状态标志位的影响、乘除法指令操作数的隐含要求和书写形式。
逻辑运算指令：NOT AND OR XOR TEST
强调：按位运算，灵活应用使操作数的某位为0或1, 或测试某位为0还是1。
新课讲授
3 8086的指令系统
3.4.3位操作指令
移位操作指令：
强调：
?移位计数值大于1时，需由CL给出
?对标志位的影响：非循环移位指令影响除AF外的其他状态标志位；
所有循环移位指令都只影响进位标志CF和溢出标志OF。
?在无进位的情况下，逻辑移位指令可实现乘/除2的效果。
[例题分析]：将AL中的带符号数乘10 , 若(AL)=X
?[课堂讨论]：如何实现多字节长的数逻辑左、右移？
[例题分析]：将DX、AX组合起来构成32位寄存器向左移一位。
位操作指令小结
?此类指令共同特点——按位操作，操作结果均影响标志位；
?强调位操作指令经常用于组合，屏蔽，检测数据（BYTE或BIT），在实际编程中是非常有用；
?特别注意TEST和AND指令的相同与不同点，由此确定它们的应用场合
3.4.4串操作指令：用于在存储器之间批量传送数据。
串的基本概念
串指令种类（5种）：串传送指令(MOVS)、串装入指令(LODS)、串送存指令(STOS)、串比较指令(CMPS)和串扫描指令(SCAS)
串指令的特点
?指令给出串操作的种类、类型，如MOVSB-字节，MOVSW-字
?操作数隐含：源串由DS : SI指向的单元，目的串由ES : DI指向的单元
特殊： LODS、STOS、SCAS，其中一个操作数为 AL / AX 。
?串的长度由CX给定。
?影响标志情况
CMPS(串比较)、SCAS(串搜索)影响标志，
MOVS(串传送)、LODS(从串取)、STOS(存入串)不影响标志。
?指令执行后，指针根据DF标志、操作类型自动修改。
字节操作±1，字操作± 2；DF= 0 用 +， DF= 1 用–
?使用指令前缀可实现重复串操作指令。
串指令指令格式（注意重复前缀的使用）
?利用流程图分析重复前缀的功能，特别强调前缀重复判断条件：
(1)REP前缀（CX）≠0则表示重复次数未满；
(2)REPZ/REPE REPNZ/REPNE前缀根据(CX)和(ZF)的值判断是否结束串指令。
?[例题分析]
[例1]将偏移首地址为BUFF1的20个字节型数据，传送到首地址为BUFF2的内存区。
[例2]在某字符串中查找是否存在“$”字符。若存在，则将“$”字符所在地址送入BX寄
存器，否则将BX寄存器清0。
[例3]比较string1和string2的两串, 长度为8字节
?[课堂练习]注意串比较指令运行后的结果分析
小结：
掌握逻辑左移、右移，算术左移和右移，循环左、右移和带进位循环左右移指令的功能。
掌握串传送指令、串比较指令、串扫描指令、串装入指令和串送存指令的指令格式、功能和应用，强调该类指令中隐含操作数的规定，关键参数的使用等。注意串指令中重复前缀的应用。
课外作业及思考题
复习串操作类指令，熟记各指令格式及操作数要求；
课后记载 :
第10 课次授课计划
国庆休假
基本内容:
目的要求:
难点:
教学环节及组织:
前次课程内容回顾
新课讲授
课外作业及思考题
课后记载 :
第11 课次授课计划
基本内容:
第3章 8086的指令系统（5） 3.4 8086的指令集——程序控制指令、CPU控制指令目的要求: 掌握程序控制指令和CPU 控制指令的格式、功能和应用
难点: 程序控制指令和CPU 控制指令的应用
教学环节及组织:
复习巩固
位操作指令：按位操作，操作结果均影响标志位，灵活应用
串操作指令：用于在存储器之间批量传送数据
强调：该类指令中隐含操作数的规定，关键参数的使用等。注意串指令中重复前缀的应用。
新课讲授
3 8086的指令系统
3.4.5程序控制指令
程序控制基本概念
8086／8088指令系统中有四组用于控制程序流向的指令，分别为：
转移指令、循环控制指令、过程调用指令和中断指令。
以不同的方式修改IP或CS、IP的内容（控制指令的实质），实现控制程序转移的目的。
程序控制指令格式：助记符操作数
强调：操作数用于给出要转移到的目的地址。
解释：短转移、近转移、远转移
无条件转移指令JMP：使程序无条件地跳转到指令中指定的目的地址去执行。
条件转移指令JCC：以一个标志位或几个标志位的逻辑运算结果作为依据，判断是否实现转移。其中“CC”表示条件。
强调：此类指令应用最灵活，特别注意条件组合关系和含义。（结合复习6个标志位含义） 循环控制指令LOOP：
?控制转移的距离在-128～+127的范围内；
?应在循环程序开始前，将循环次数送CX寄存器
?[提问]循环控制指令LOOP与条件转移指令JNZ的区别。
循环指令隐含 ( CX ) 减1操作
[例题分析]在string字符串中查找空格字符，串长度为N。分别用条件转移指令和循
环控制指令解答，提醒学生注意两者的差别之处。
过程调用和返回指令
?过程调用指令CALL：同时改变CS和IP的值，才能转入该子程序执行。
过程调用可分：段内直接调用、段内间接调用、段间直接调用、段间间接调用四种。
?过程返回指令RET
子过程执行最后一条指令必须是返回指令，返回到调用该子程序断点处。
中断指令（简单介绍，在第9章中结合中断系统知识再回顾）
8086／8088指令系统中设置了在功能上类似于外部中断的操作来改变程序执行方向，调用一个类似于子程序的“中断服务程序”，这类操作叫做软件中断。
中断指令共有三条，即：INT n、INTO、IRET三种。
3.4.6 处理器控制类指令：完成简单的CPU控制功能，指令中不需要设置地址码。
标志操作指令： CLC CMC STC CLD STD CLI STI
其他处理器控制指令（重点掌握以下两条指令）
(1) NOP ；空操作
(2) HLT ；暂停
本章总结
8086的寻址方式（掌握定义、各类寻址方式中EA的计算方法）
?立即寻址
?寄存器寻址
?直接寻址
?寄存器间接寻址
?基址/变址寻址
?基址＋变址寻址
?串寻址
?I/O端口寻址
8086指令格式和数据类型
8086指令集（每类指令中掌握常用指令）
?数据传输类
?算术运算类
?逻辑运算类
?串操作类、
?程序控制类
?处理机控制类
强调：
?指令的学习是后续章节特别是汇编语言程序设计的基础，要认真对待；
?指令的学习不要死记硬背，要多读（例程）多想（可否用其他指令代替）多练
课外作业及思考题
总结常用指令的格式、操作数要求、功能和应用
课后记载 :
(完整版)微机原理及接口技术(习题答案)
范文范例学习指导 第1章微机运算基础 习题和思考题 1.请完成以下计算： 174．66D=(10101110.10101)B＝（AE. A8）H 10101110101.01011B＝（1397.344）D＝（575.58）H 4BCH＝（010*********）B＝（）BCD 2.设字长为8位，X＝（2A）16，当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候，其真值 是多少？ 答：当X表示原码时，其真值为：＋101010 当X表示补码时，其真值为：＋101010 当X表示反码时，其真值为：＋101010 当X表示无符号数数时，其真值为：00101010 3.设字长为8位，用补码形式完成下列计算，要求有运算结果并讨论是否发生溢出？ 120＋18 －33－37 －90－70 50＋84 答：120＋18 其补码形式分别为：（120）补＝01111000 （18）补＝00010010 01111000 ＋ 00010010 10001010 由于C s=0 ，C p=1，因此有溢出，结果错误 －33－37 其补码形式为：（－33）补＝11011111 （－37）补＝11011011 11011111 ＋11011011 10111010 由于C s=1， C p=1，所以没有溢出，结果正确 －90－70 其补码形式为：（－90）补＝10011100 （－70）补＝10111010 10011100 ＋10111010 01010110 由于C s=1， C p=0，所以有溢出，结果错误 50＋84
其补码形式为：（50）补＝00110010 （84）补＝01010100 00110010 ＋01010100 10000110 由于C s=0， C p=1，所以有溢出，结果错误 4.请写出下列字符串的ASCII码值。 My name is Zhang san. 4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E 第2章 80X86微机系统 习题与思考题 1.微型计算机主要由哪些基本部件组成？各部件的主要功能是什么？ 答：微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。 各部件的功能分别是：1、输入设备通过输入接口电路将程序和数据输入内存；2、运算器是进行算术运算和逻辑运算的部件，它是指令的执行部件；3、控制器是计算机的指挥中心，它负责对指令进行译码，产生出整个指令系统所需要的全部操作的控制信号，控制运算器、存储器、输入/输出接口等部件完成指令规定的操作；4、存储器用来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据； 5、输出设备是CPU通过相应的输出接口电路将程序运行的结果及程序、数据送到的设备； 2.微处理器的发展过程是什么？ 答：微型计算机的发展过程是： 第一代（1946～1957）——采用电子管为逻辑部件，以超声波汞延迟线、阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段；软件上采用机器语言，后期采用汇编语言。 第二代（1957～1965）——采用晶体管为逻辑部件，用磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的操作系统。 第三代（1965～1971）——采用中小规模集成电路为主要部件，以磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛使用操作系统，产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。 第四代（1971～至今）——采用大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）为主要部件，以半导体存储器和磁盘为内、外存储器；在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。 3.简述80486微处理器的基本结构。 书12页 4.80486微处理器的工作模式有几种？当CS内容为1000H，IP内容为7896H，求在实地址 模式下的物理地址为多少？ 答：实模式和保护模式及虚拟8086模式。当CS内容为1000H，IP内容为7896H，在实地
微机原理与接口技术(第二版) 清华大学出版社
习题1 1.什么是汇编语言，汇编程序，和机器语言？ 答：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。 汇编语言是面向及其的程序设计语言。在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号或标号代替地址码。这种用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言编程了汇编语言。 使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序。 2.微型计算机系统有哪些特点？具有这些特点的根本原因是什么？ 答：微型计算机的特点：功能强，可靠性高，价格低廉，适应性强、系统设计灵活，周期短、见效快，体积小、重量轻、耗电省，维护方便。 这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，建立在微细加工工艺基础之上。 3.微型计算机系统由哪些功能部件组成？试说明“存储程序控制”的概念。 答：微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。 “存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点： ①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。 ②在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执行，这就是存储程序的基本含义。 ④五大部件以运算器为中心进行组织。 4.请说明微型计算机系统的工作过程。 答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存
放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能。 5.试说明微处理器字长的意义。 答：微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数，反映了一台计算机的计算精度，直接影响着机器的硬件规模和造价。计算机的字长越大，其性能越优越。在完成同样精度的运算时，字长较长的微处理器比字长较短的微处理器运算速度快。 6.微机系统中采用的总线结构有几种类型？各有什么特点？ 答：微机主板常用总线有系统总线、I/O总线、ISA总线、IPCI总线、AGP总线、IEEE1394总线、USB总线等类型。 7.将下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。 ①（4.75）10=（0100.11）2=（4.6）8=（4.C）16 ②（2.25）10=（10.01）2=（2.2）8=（2.8）16 ③（1.875）10=（1.111）2=（1.7）8=（1.E）16 8.将下列二进制数转换成十进制数。 ①（1011.011）2=（11.375）10 ②（1101.01011）2=（13.58）10 ③（111.001）2=（7.2）10 9.将下列十进制数转换成8421BCD码。 ① 2006=（0010 0000 0000 0110）BCD ② 123.456=（0001 0010 0011.0100 0101 0110）BCD 10.求下列带符号十进制数的8位基2码补码。 ① [+127]补= 01111111
微机原理与接口技术(第二版)习题答案
第1章 1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同? 解： 把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微 处理器。微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了 微型计算机。微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。 1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能? 解： CPU主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。 1.3微型计算机采用总线结构有什么优点? 解： 采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。 1.4数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用 一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据? 解： 数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。 8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为 地址总线。它们主要靠信号的时序来区分。通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。 1.8在给定的模型中，写出用累加器的办法实现15×15的程序。 DEC H JP NZ，LOOP HALT
第2章作业答案 2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种? 解： 80386、30486、Pentium、Pentium Pro、PeruiumII、PentiumIII、Pentium4。 2.6IA-32结构微处理器有哪几种操作模式? 解： IA一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。操作模式确定哪些指令和结构特性是可以访问的。 2.8IA-32结构微处理器的地址空间如何形成？ 解： 由段寄存器确定的段基地址与各种寻址方式确定的有效地址相加形成了线性地址。若末启用分页机制，线性地址即为物理地址；若启用分页机制，则它把线性地址转为物理地址。 2.15 8086微处理器的总线接口部件由哪几部分组成? 解： 8086微处理器中的总线接口单元(BIU)负责CPU与存储器之间的信息传 送。具体地说,BIU既负责从内存的指定部分取出指令,送至指令队列中排队(8086的指令队列有6个字节,而8088的指令队列只有4个字节);也负责传送执 行指令时所需的操作数。执行单元(EU)负责执行指令规定的操作。 2.16段寄存器CS=120OH,指令指针寄存器IP=FFOOH,此时,指令的物理地址为 多少? 解： 指令的物理地址=12000H+FFOOH=21FOOH 第3章作业答案 3.1分别指出下列指令中的源操作数和目的操作数的寻址方式。 (1)MOV SI, 30O (2)MOV CX, DATA[DI］ (3)ADD AX, [BX][SI] (4)AND AX, CX (5)MOV[BP], AX (6)PUSHF 解: (l)源操作数为立即寻址,目的操作数为寄存器寻址。
《微机原理与接口技术》参考答案
《微机原理与接口技术》参考答案 《微机原理与接口技术》习题参考答案习题 2 1. 为何说8086CPU是16位CPU？答：16位指的是8086CPU的字长，而字长一般来说和运算器、寄存器、总线宽度一致。因为8086CPU的内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按16位设计的，这决定了它的字长为16位。 2. 8086CPU哪两个单元组成？其中，指令队列在哪个单元中，有何作用？答：总线接口单元和执行单元。指令队列在BIU中。它的作用是当EU在执行指令时，空闲的BIU可以从内存读取后续指令到指令队列，这样就可以将取指令工作和执行指令工作重叠进行，从而提高CPU的工作效率，加快指令的执行速度。 3. 8086CPU中8位寄存器和16位寄存器是什么关系？答：8086的通用寄存器包括数据寄存器、指
针寄存器和变址寄存器。其中数据寄存器包含AX、BX、CX、DX四个16位寄存器，但他们每个都可以分开作为两个单独的8位寄存器使用。8086的指针寄存器和变址寄存器不可分割为8位寄存器。4. 8086CPU中的IP寄存器有何用途？答：IP寄存器是指令指针寄存器，用来存放下一条要执行的指令在代码段中的偏移地址。在程序运行过程中，IP寄存器始终指向下一条指令的首地址，与CS寄存器联合确定下一条指令的物理地址。8086就是通过IP寄存器来控制指令序列的执行流程。 5. 在标志寄存器中，用于反映运算结果属性的标志位有哪些？它们每一位所表示的含义是什么？答：有CF、PF、AF、ZF、SF、OF。它们的含义如下：CF：进位标志。它记录运算时从最高有效位产生的进位值或结果值。最高有效位有进位或有借位时CF=1，否则CF=0。PF：奇偶标志。它记录运算结果的奇偶检验条件。当结果操作数
微机原理与接口技术习题答案
《微机原理与接口技术》习题答案 一、单项选择题 1、80486CPU进行算术和逻辑运算时，可处理的信息的长度为( D )。 A、32位 B、16位 C、8位 D、都可以 2、在下面关于微处理器的叙述中，错误的是( C ) 。 A、微处理器是用超大规模集成电路制成的具有运算和控制功能的芯片 B、一台计算机的CPU含有1个或多个微处理器 C、寄存器由具有特殊用途的部分内存单元组成，是内存的一部分 D、不同型号的CPU可能具有不同的机器指令 3、若用MB作为PC机主存容量的计量单位，1MB等于( B )字节。 A、210个字节 B、220个字节 C、230个字节 D、240个字节 4、运算器在执行两个用补码表示的整数加法时，判断其是否溢出的规则为( D )。 A、两个整数相加，若最高位（符号位）有进位，则一定发生溢出 B、两个整数相加，若结果的符号位为0，则一定发生溢出 C、两个整数相加，若结果的符号位为1，则一定发生溢出 D、两个同号的整数相加，若结果的符号位与加数的符号位相反，则一定发生溢出 5、运算器的主要功能是( C )。 A、算术运算 B、逻辑运算 C、算术运算与逻辑运算 D、函数运算 6、指令ADD CX，55H[BP]的源操作数的寻址方式是(D )。 A、寄存器寻址 B、直接寻址 C、寄存器间接寻址 D、寄存器相对寻址 7、设(SS)=3300H，(SP)=1140H，在堆栈中压入5个字数据后，又弹出两个字数据，则(SP)=(A ) A、113AH B、114AH C、1144H D、1140H 8、若SI=0053H，BP=0054H，执行SUB SI，BP后，则( C)。 A、CF=0，OF=0 B、CF=0，OF=1 C、CF=1，OF=0 D、CF=1，OF=1 9、已知(BP)=0100H，(DS)=7000H，(SS)=8000H，(80100H)=24H，(80101H)=5AH，(70100H)=01H，(70101H)=02H，指令MOV BX，[BP]执行后，(BX)=(D ) 。 A、0102H B、0201H C、245AH D、5A24H 10、实模式下80486CPU对指令的寻址由(A )决定。 A、CS，IP B、DS，IP C、SS，IP D、ES，IP 11、使用80486汇编语言的伪操作指令定义: VAL DB 2 DUP(1，2，3 DUP(3)，2 DUP(1，0)) 则
微机原理与接口技术 试题与答案
微机原理与接口技术试题 微型计算机原理与接口技术综合测试题一 一、单项选择题(下面题只有一个答案是正确的，选择正确答案填入空白处) 1．8086CPU通过（1 ）控制线来区分是存储器访问，还是I/O 访问，当CPU执行IN AL,DX指令时，该信号线为（2 ）电平。 （1） A. M/ B. C. ALE D. N/ (2) A. 高 B. 低 C. ECL D. CMOS 2．n+1位有符号数x的补码表示范围为（）。 A. －2n < x < 2n B. －2n ≤ x ≤ 2n -1 C. －2n -1 ≤ x ≤ 2n-1 D. －2n < x ≤ 2n 3．若要使寄存器AL中的高4位不变，低4位为0，所用指令为（）。 A. AND AL, 0FH B. AND AL, 0FOH C. OR AL, 0FH D. OR AL 0FOH 4．下列MOV指令中，不正确的指令是（）。 A. MOV AX, BX B. MOV AX, [BX] C. MOV AX, CX D. MOV AX, [CX] 5．中断指令INT 17H的中断服务程序的入口地址放在中断向量表地址（）开始的4个存贮单元内。
A. 00017H B. 00068H C. 0005CH D. 0005EH 6．条件转移指令JNE的条件是（）。 A. CF=0 B. CF=1 C. ZF=0 D. ZF=1 7. 在8086/8088 CPU中，一个最基本的总线读写周期由（1 ）时钟周期(T状态)组成，在T1状态，CPU往总线上发（ 2 ）信息。 ⑴ A. 1个 B. 2个 C. 4个 D. 6个 ⑵ A. 数据 B . 地址 C. 状态 D. 其它 8. 8086有两种工作模式, 最小模式的特点是（1 ）,最大模式的特点是（ 2 ）。 ⑴ A. CPU提供全部控制信号 B. 由编程进行模式设定 C. 不需要8286收发器 D. 需要总线控制器8288 ⑵ A. M/ 引脚可直接引用 B. 由编程进行模式设定 C. 需要总线控制器8288 D. 适用于单一处理机系统 9.在8086微机系统的RAM 存储单元器0000H:002CH开始依次存放23H，0FFH，00H，和0F0H四个字节，该向量对应的中断号是( )。 A. 0AH B. 0BH C. 0CH D. 0DH 10.真值超出机器数表示范围称为溢出,,此时标志寄存器中的( )位被置位 A. OF B AF C PF D CF
(完整版)微机原理与接口技术知识点总结整理
《微机原理与接口技术》复习参考资料 第一章概述 一、计算机中的数制 1、无符号数的表示方法： （1）十进制计数的表示法 特点：以十为底，逢十进一； 共有0-9十个数字符号。 （2）二进制计数表示方法： 特点：以2为底，逢2进位； 只有0和1两个符号。 （3）十六进制数的表示法： 特点：以16为底，逢16进位； 有0--9及A—F（表示10~15）共16个数字符号。 2、各种数制之间的转换 （1）非十进制数到十进制数的转换 按相应进位计数制的权表达式展开，再按十进制求和。（见书本1.2.3，1.2.4）（2）十进制数制转换为二进制数制 ●十进制→二进制的转换： 整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。 ●十进制→十六进制的转换： 整数部分：除16取余； 小数部分：乘16取整。 以小数点为起点求得整数和小数的各个位。 （3）二进制与十六进制数之间的转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 3、无符号数二进制的运算（见教材P5） 4、二进制数的逻辑运算 特点：按位运算，无进借位 （1）与运算 只有A、B变量皆为1时，与运算的结果就是1 （2）或运算 A、B变量中，只要有一个为1，或运算的结果就是1 （3）非运算 （4）异或运算 A、B两个变量只要不同，异或运算的结果就是1 二、计算机中的码制 1、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原，反码记作[X]反，补码记作[X]补。
注意：对正数，三种表示法均相同。 它们的差别在于对负数的表示。 （1）原码 定义： 符号位：0表示正，1表示负； 数值位：真值的绝对值。 注意：数0的原码不唯一 （2）反码 定义： 若X>0 ，则[X]反=[X]原 若X<0，则[X]反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反 注意：数0的反码也不唯一 （3）补码 定义： 若X>0，则[X]补= [X]反= [X]原 若X<0，则[X]补= [X]反+1 注意：机器字长为8时，数0的补码唯一，同为00000000 2、8位二进制的表示范围： 原码：-127~+127 反码：-127~+127 补码：-128~+127 3、特殊数10000000 ●该数在原码中定义为：-0 ●在反码中定义为：-127 ●在补码中定义为：-128 ●对无符号数：(10000000)２= 128 三、信息的编码 1、十进制数的二进制数编码 用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD码。（1）压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，0000~1001表示0~9，一个字节表示两位十进制数。 （2）非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000，低4位的0000~1001表示0~9 2、字符的编码 计算机采用7位二进制代码对字符进行编码 （1）数字0~9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对应的二进制代码（BCD码）相符。
微机原理与接口技术期末考试试题及答案
微机原理与接口技术期末考试题库 1.微机系统的硬件由哪几部分组成？ 答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，I/0接口，系统总线），外围设备，电源。 2.什么是微机的总线，分为哪三组？ 答：是传递信息的一组公用导线。分三组：地址总线，数据总线，控制总线。 3.8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什 么？ 答：总线接口部件（BIU）功能：根据执行单元EU的请求完成CPU 与存储器或IO设备之间的数据传送。执行部件（EU），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接 口部件进行算术运算。 4.8086指令队列的作用是什么？ 答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。 5.8086的存储器空间最大可以为多少？怎样用16位寄存器实现对 20位地址的寻址？完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么？
答：8086的存储器空间最大可以为2^20（1MB）；8086计算机引入了分段管理机制，当CPU寻址某个存储单元时，先将段寄存器内的内容左移4位，然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。 6.段寄存器CS＝1200H，指令指针寄存器IP=FF00H，此时，指令 的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗? 答：指令的物理地址为21F00H；CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。 7.设存储器的段地址是4ABFH，物理地址为50000H，其偏移地址 为多少？ 答：偏移地址为54100H。（物理地址=段地址*16+偏移地址） 8.8086/8088CPU有哪几个状态标志位，有哪几个控制标志位？其意 义各是什么？ 答：状态标志位有6个：ZF，SF，CF，OF，AF，PF。其意思是用来反映指令执行的特征，通常是由CPU根据指令执行结果自动设置的；控制标志位有3个：DF，IF，TF。它是由程序通过执行特定的指令来设置的，以控制指令的操作方式。 9.8086CPU的AD0~AD15是什么引脚？ 答：数据与地址引脚 10.INTR、INTA、NMI、ALE、HOLD、HLDA引脚的名称各是什么?
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一、问答题 1、下列字符表示成相应的ASCII码是多少？ （1）换行0AH （2）字母“Q”51H （3）空格20H 2、下列各机器数所表示数的范围是多少？ （1）8位二进制无符号定点整数； 0~255 （2）8位二进制无符号定点小数；0.996094 （3）16位二进制无符号定点整数；0~65535 （4）用补码表示的16位二进制有符号整数；-32768~32767 3、(111)X=273，基数X=？16 4、有一个二进制小数X=0.X1X2X3X4X5X6 (1)若使X≥1/2，则X1……X6应满足什么条件? X1=1 若使X＞1/8，则X1……X6应满足什么条件？X1∨X2 ∨X3=1 (2) 5、有两个二进制数X=01101010，Y=10001100，试比较它们的大小。 （1）X和Y两个数均为无符号数；X＞Y （2）X和Y两个数均为有符号的补码数。X 第二章 8086系统结构 一、 8086CPU 的内部结构 1.总线接口部件BIU （Bus Interface Unit ） 组成：20位地址加法器，专用寄存器组，6字节指令队列，总线控制电路。 作用：负责从内存指定单元中取出指令，送入指令流队列中排队；取出指令所需的操作 数送EU 单元去执行。 工作过程：由段寄存器与IP 形成20位物理地址送地址总线，由总线控制电路发出存储器“读”信号，按给定的地址从存储器中取出指令，送到指令队列中等待执行。 *当指令队列有2个或2个以上的字节空余时，BIU 自动将指令取到指令队列中。若遇到转移指令等，则将指令队列清空，BIU 重新取新地址中的指令代码，送入指令队列。 *指令指针IP 由BIU 自动修改，IP 总是指向下一条将要执行指令的地址。 2.指令执行部件EU （Exection Unit) 组成：算术逻辑单元（ALU ），标志寄存器（FR ），通用寄存器，EU 控制系统等。 作用：负责指令的执行，完成指令的操作。 工作过程：从队列中取得指令，进行译码，根据指令要求向EU 内部各部件发出控制命令，完成执行指令的功能。若执行指令需要访问存储器或I/O 端口，则EU 将操作数的偏移地址送给BIU ，由BIU 取得操作数送给EU 。 二、 8088/8086的寄存器结构 标志寄存器 ALU DI DH SP SI BP DL AL AH BL BH CL CH ES SS DS CS 内部暂存器输入 / 输出控制 电路1432EU 控制系 统20位16位8086总线指令 队列总线 接口单元执行 单元 6 516位 属第三代微处理器 运算能力： 数据总线：DB 第5章 总线及其形成 1. 微处理器的外部结构表现为 数量有限的输入输出引脚 ，它们构成了微处理器级总线。 2. 微处理器级总线经过形成电路之后形成了 系统级总线 。 3. 简述总线的定义及在计算机系统中采用标准化总线的优点。 答：总线是计算机系统中模块（或子系统）之间传输数据、地址和控制信号的公共通道， 它是一组公用导线，是计算机系统的重要组成部分。 采用标准化总线的优点是： 1) 简化软、硬件设计。 2) 简化系统结构。 3) 易于系统扩展。 4) 便于系统更新。 5) 便于调试和维修。 4. 在微型计算机应用系统中，按功能层次可以把总线分成哪几类。 答：在微型计算机应用系统中，按功能层次可以把总线分成：片内总线、元件级总线、 系统总线和通信总线。 5. 简述RESET 信号的有效形式和系统复位后的启动地址。 答：RESET 为系统复位信号，高电平有效，其有效信号至少要保持四个时钟周期，且复 位信号上升沿要与CLK 下降沿同步。 系统复位后的启动地址为0FFFF0H 。即：（CS ）=0FFFFH ，（IP ）=0000H 。 6. 8086 CPU 的IO M/信号在访问存储器时为 高 电平，访问I/O 端口时为 低 电平。 7. 在8086系统总线结构中，为什么要有地址锁存器？ 答：8086CPU 有20条地址线和16条数据线，为了减少引脚，采用了分时复用，共占了 20条引脚。这20条引脚在总线周期的T1状态输出地址。为了使地址信息在总线周期的其 他T 状态仍保持有效，总线控制逻辑必须有一个地址锁存器，把T1状态输出的20位地址信 息进行锁存。 8. 根据传送信息的种类不同，系统总线分为 数据总线 、 地址总线 和 控制总线 。 9. 三态逻辑电路输出信号的三个状态是 高电平 、 低电平 和 高阻态 。 10. 在8086的基本读总线周期中，在1T 状态开始输出有效的ALE 信号；在2T 状态开始输出 微机原理及接口技术 第一部分客观题 一、单项选择题（每小题2分，共10分） 1. 寄存器ECX勺低16位部分可以用 ____________ 达。 A EX B CX C CH D CL 2. 8086处理器执行“ OUT DX,AL指令时，AL的数据出现在_____________ 输出给外设。 A控制总线B地址总线C电源和地线D 数据总线 3. 与DRAM目比，SRAM勺特点是___________ 。 A集成度高、存取周期长B集成度低、存取周期长 C集成度高、存取周期短D集成度低、存取周期短 4. 使用语句“ var dword 3721 ”定义的变量var在主存占用___________ 字节存储空间。 A 1 B 2 C 4 D 8 5. 用8K>8结构SRAM芯片构成64000H H6FFFFH地址范围的存储器，需要使用__________ 。 A 4 B 6 C 8 D 10 二、对错判断题（每小题2分，共10分）（说明：正确的选“ A ,错误选“ B” 6. IA-32 处理器设置的中断标志IF = 0是关中断，表示禁止内部中断和外部中断的所有中断请求。X 7. 已知var是一个变量，语句“ add esi,byte ptr var ”没有语法错误。X 8. DMA传输由DMA控制器控制，无需处理器执行I/O指令。V 9. 高性能计算机中常使用Cache （高速缓冲存储器）提高主存性能。V 10. 向某个I/O端口写入一个数据，一定可以从该I/O端口读回这个数据。V 第二部分主观题 一、填空题（每空2分，共10分） 1. 8086处理器引脚有3个最基本的读写控制信号，它们是M/IO*，—RD* __________ 和____ /R* ______ 。 2. 逻辑地址由—段基地址_________ 口偏移地址两部分组成。代码段中下一条要执行的指令由CS和 _____ 指针IP ____ 寄存器指示，后者在实地址模型中起作用 的仅有_____ 指针 ____ 寄存器部分。 二、问答题（每小题6分，共30分） 1. 什么是JMP指令的近（near）转移和远（far ）转移？ jmp指令的近转移是指在同一个段里面的转移，也叫做段内近转移，用汇编编码就是这样的jmp near ptr标号 jmp指令的远转移是指段与段之间的转移，就是说不在同一个段的转移，用汇编编码就是这样的jmp far ptr 标号 2. 什么是存储访问的局部性原理，它分成哪两个方面的局部性？ 程序局部性原理：虚拟存储管理的效率与程序局部性程序有很大关系。根据统计，进程运行时，在一段时间内，其程序的执行往往呈现岀高度的局限性，包括时间局部性和空间局部性。 1、时间局部性：是指若一条指令被执行，则在不久的将来，它可能再被执行。 2、空间局部性：是指一旦一个存储单元被访问，那它附近的单元也将很快被访问。 习题5 5.1 什么叫总线？总线如何进行分类？各类总线的特点和应用场合是什么？ 【解答】总线是指计算机中多个部件之间公用的一组连线，由它构成系统插件间、插件的芯片间或系统间的标准信息通路。 （1）微处理器芯片总线：元件级总线，是在构成一块CPU插件或用微处理机芯片组成一个很小系统时常用的总线，常用于CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片等之间的信息传送。 （2）内总线：板极总线或系统总线，是微型计算机系统内连接各插件板的总线，用以实现微机系统与各种扩展插件板之间的相互连接，是微机系统所特有的总线，一般用于模板之间的连接。在微型计算机系统中，系统总线是主板上微处理器和外部设备之间进行通讯时所采用的数据通道。 （3）外部总线：通信总线，主要用于微机系统与微机系统之间或微机与外部设备、仪器仪表之间的通信，常用于设备级的互连。数据可以并行传输，也可以串行传输，数据传输速率低。 5.2 什么叫总线的裁决？总线分配的优先级技术有哪些？各自的特点是什么？ 【解答】当总线上的某个部件要与另一个部件进行通信时，首先应该发出请求信号，有时会发生同一时刻总线上有多个请求信号的情况，就要根据一定的原则来确定占用总线的先后次序，这就是总线裁决。 （1）并联优先权判别法 通过优先权裁决电路进行优先级别判断，每个部件一旦获得总线使用权后应立即发出一个“总线忙”的信号，表明总线正在被使用。当传送结束后释放总线。 （2）串联优先级判别法 采用链式结构，把共享总线的各个部件按规定的优先级别链接在链路的不同位置上，位置越前面的部件，优先级别越高。 （3）循环优先权判别法 类似于并联优先权判别法，只是动态分配优先权，原来的优先权编码器由一个更为复杂的电路代替，该电路把占用总线的优先权在发出总线请求的那些部件之间循环移动，从而使每个总线部件使用总线的机会相同。 5.3 总线数据的传送方式有哪些？各自有何特点？ 【解答】 （1）串行传送方式 只使用一条传输线，在传输线上按顺序传送信息的所有二进制位的脉冲信号，每次一位。适于长距离传输。 （2）并行传送方式 信息由多少个二进制位组成，机器就需要有多少条传输线，从而让二进制信息在不同的线上同时进行传送。 （3）并串行传送方式 是并行传送方式与串行传送方式的结合。传送信息时，如果一个数据字由两个字节组成，那么传送一个字节时采用并行方式，而字节之间采用串行方式。 第五章参考答案 1.简述SRAM芯片与DRAM芯片的共同点与不同点。 答：SRAM与DRAM的共同点：都属于随机存取存储器，具有易失性。 SRAM与DRAM的共同点：SRAM利用双稳态触发器电路保存信息，集成度比DRAM低，功耗比DRAM大；DRAM利用MOS管栅极和源极之间的极间电容C保存信息，需要刷新电路保证信息较长时间保存。 2.叙述ROM芯片的常见分类，各种ROM芯片的特点及其适用场合。 答：ROM的常用分类结果： 掩膜ROM：生产完成的芯片已保存了信息，保存的信息无法修改，适用于大批量的定型产品中。 PROM：PROM可以一次写入信息，一旦写入无法更改，适用于小批量的定型产品中。 EPROM：紫外线擦除可多次编程的存储器，适用于新产品的开发。 EEPROM：电擦除可多次编程的存储器，适用于需要在线修改的场合。 3.利用4片6116（2K×8位）芯片设计连续存储器，采用全地址译码。设起始地址为60000H，求存储器的最后一个单元地址。 答：存储器的最后一个单元地址为：61FFFH. 4．用6264 RAM（8K×8位）芯片构成256K字节存储器系统，需要多少片6264芯片20位地址总线中有多少位参与片内寻址有多少位可用作片选控制信号 答：需要32片6264芯片。 20位地址总线中有13位参与片内寻址；有7位可用作片选控制信号。 5.某微机系统中ROM区有首地址为9000H，末地址为FFFFH，求其ROM区域的存储容量。答：其ROM区域的存储容量为28K。 6．在8088CPU的系统中扩展32K字节的RAM，其扩充存储空间的起始地址为08000H。设系统的地址总线为A19~A0，数据总线为D7~D0，存储器芯片选用6264。利用74LS138译码器设计译码电路，并画出扩充的存储器系统的连线图。 解： 8088 BUS D0~D7 MEMW MEMR 《微机原理与接口技术》习题参考答案 习题2 1.为何说8086CPU是16位CPU？ 答：16位指的是8086CPU的字长，而字长一般来说和运算器、寄存器、总线宽度一致。因为8086CPU的内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按16位设计的，这决定了它的字长为16位。 2.8086CPU由哪两个单元组成？其中，指令队列在哪个单元中，有何作用？ 答：总线接口单元（Bus Interface Unit，BIU）和执行单元（Execution Unit，EU）。指令队列在BIU中。它的作用是当EU在执行指令时，空闲的BIU可以从内存读取后续指令到指令队列，这样就可以将取指令工作和执行指令工作重叠进行，从而提高CPU的工作效率，加快指令的执行速度。 3.8086CPU中8位寄存器和16位寄存器是什么关系？ 答：8086的通用寄存器包括数据寄存器、指针寄存器和变址寄存器。其中数据寄存器包含AX、BX、CX、DX四个16位寄存器，但他们每个都可以分开作为两个单独的8位寄存器使用。8086的指针寄存器和变址寄存器不可分割为8位寄存器。 4.8086CPU中的IP寄存器有何用途？ 答：IP寄存器是指令指针寄存器，用来存放下一条要执行的指令在代码段中的偏移地址。在程序运行过程中，IP寄存器始终指向下一条指令的首地址，与CS寄存器联合确定下一条指令的物理地址。8086就是通过IP寄存器来控制指令序列的执行流程。 5.在标志寄存器中，用于反映运算结果属性的标志位有哪些？它们每一位所表示的含义是 什么？ 答：有CF、PF、AF、ZF、SF、OF。它们的含义如下： CF：进位标志。它记录运算时从最高有效位产生的进位值或结果值。最高有效位有进位或有借位时CF=1，否则CF=0。 PF：奇偶标志。它记录运算结果的奇偶检验条件。当结果操作数中“1”的个数为偶数时PF=1，否则PF=0。 AF：辅助进位标志。在字节运算时，由低半字节（字节的低4位）向高半字节有进位或借位时，AF=1，否则AF=0。 ZF：零标志。运算结果为零时ZF=1，否则ZF=0。 SF：符号标志。它记录运算结果的最高位，即由符号数的符号。 OF：溢出标志。在运算过程中，如果运算结果已经超出了机器能表示的数值范围（指有符号数）称为溢出，此时OF=1，否则OF=0。 6.分别完成下面的8位运算，并说明各主要标志位的状态，以及结果是否产生溢出（提 示：需要分为有符号数和无符号数两种情况）。 第五章练习题及答案 一、填空题 1、常见的片选控制方法有____________________________________。线选法,全译码法,部分译码法 2、磁带是______存储器。顺序存储 3、为保证动态RAM中的内容的不消失，需要进行__________操作。刷新 4、全部存储系统分为四级,即寄存器组,____________,内存,外存。高速缓冲存储器 5、DRAM靠_______存储信息，所以需要定期_____。电容刷新 6、虚拟存储器由__________两级存储器组成。主存-辅存 7、存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来______。存储数据和指令 8、8086CPU的物理地址是指实际的20位主存单元地址,每个存储单元对应唯一的物理地址,其范围是_________________。00000H～FFFFFH 二、选择题 1、RAM是随机存储器,它分为( )两种。 A、ROM和SRAM B、DRAM和SRAM C、ROM和DRAM D、ROM和CD-ROM B 2、从存储器中读出或向存储器中写入一个信息所需要的时间称为( )。 A、等待时间 B、存取周期 C、查找时间 D、寄存器 B 3、在计算机的专业用语中,ROM表示( )。 A、外存储器 B、内存储器 C、只读存储器 D、随机存储器 C 4、在下列存储器中，若按记录密度从低到高的顺序播列，应为( )。 A、软盘、硬盘、光盘、磁带 B、磁带、硬盘、软盘、光盘 C、磁带、软盎、硬盘、光盘 D、硬盘、软盘、磁带、光盘 C 5、某计算机字长32位，存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是（）。 A、0-4MB B、0-2MB C、0-2M D、0-1MB C 6、下列因素中，与Cache命中率无关的是（）。 A、主存的存取时间 B、快的大小 C、Cache的组织方式 D、cache 的容量 A 7、计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是（）。 A、便于读写数据 B、减小机箱的体积 C、便于系统升级 D、解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾 D 8、磁盘存储器的数据存取速度与下列哪一组性能参数有关?( )。 A、平均等待时间，磁盘旋转速度，数据传输速串 B、平均寻道时间，平均等待时间，数据传输速串 C、数据传输速率，磁盘存储密度，平均等待时间 D、磁盘存储器容量，数据传输速率，平均等持时间 B 《微型计算机原理及接口技术》试题 （120分钟） 一. 单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的 1. 8086CPU芯片的外部引线中，数据线的条数为（）。 A.6条 B.8条 C.16条 D.20条 2．8086CPU工作在总线请求方式时，会让出（）。 A.地址总线 B.数据总线 C.地址和数据总线 D.地址、数据和控制总线 3．8086在执行OUT DX,AL指令时，AL寄存器的内容输出到（）上。 A．地址总线 B．数据总线 C．存储器 D．寄存器 4．8086CPU的I/O地址空间为（）字节。 A．64KB B．1MB C．256B D．1024B 5. 当8086CPU读I／O接口时，信号M／IO和DT／R的状态必须是（）。 A.00 B.01 C.10 D.11 6. 在8088CPU中, 用于寄存器间接寻址输入输出指令的寄存器是（）。 A. AX B. BX C. CX D. DX 7．两片8259A级联后可管理（）级中断。 A．15 B.16 C.32 D.64 8．8086中断系统中优先级最低的的是（）。 A.可屏蔽中断 B.不可屏蔽中断 C.单步中断 D.除法出错 9．CPU在执行IN AL，DX指令时，其（）。 A． IO/M为高， RD为低 B． IO/M为高， WR为低 C． IO/M为低， RD为低 D． IO/M为低， WR为低 10. 内存从A4000H到CBFFFH，共有（） A.124K B.160K C.180K D.224K 11. 8088CPU中的CS寄存器是一个多少位的寄存器？（）。 A.8位 B.16位 C.24位 D.32位 12．地址译码器的输出一般可为接口的（）信号。 A．片选 B．数据输入 C．地址 D．控制 13. 8255工作在方式0时，下面哪种说法正确（） A. A、B、C三个口输入均有锁存能力 B. 只有A口输入有锁存能力 C. 只有C口输入有锁存能力 D. A、B、C三个口输入均无锁存能力 14. 实现DMA传送，需要（） A.CPU通过执行指令来完成 B.CPU利用中断方式来完成 C.CPU利用查询方式来完成 D.不需要CPU参与即可完成 15．CPU在执行OUT DX，AL指令时，（）寄存器的内容送到地址总线上。 A．AL B．DX C．AX D． DL 二、填空题 1. 分析与设计接口电路的基本方法有和。 2． DMA可以工作在状态和状态下，区分当前DMA工作在什么状态下。 3． 8086/8088的引脚用于决定其工作模式。 4．在译码过程中，如果有一根地址线没有用到，会有个重叠地址。 5．在总线上要完成一次数据传输一般要经历如下阶段：、 、和。 6． 8255A是芯片，有种工作方式； 7． 8253是芯片，内部有个端口地址，其中的每个计数器可作为进制和进制计数器使用。 8．从8253计数器中读出的计数值读出的减一计数器当前值。（是、不是） 9．串行通信包括和两种方式。 10. 158的16位二进制补码为，原码为，反码为。 11．-20的8位二进制补码为，原码为，反码为。 12．操作数寻址方式主要有、、和 4类。 13．中断过程包括、、和 4个阶段。 14． I/O端口地址的编制方式是和。 三．简答题 1．微型计算机接口一般应具有哪些功能？ 2．8086有哪两种工作模式？其主要区别是什么？ 3．什么是中断、中断向量和中断向量表？微机原理与接口技术
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