微机原理4
微机原理第四章课后习题答案
第四章课后作业（6—27）6.试按下列要求分别编制程序段。
（1）把标志寄存器中符号位SF置“1”。
（2）寄存器AL中高、低四位互换。
（3）由寄存器AX、BX组成一个32位带符号数（AX中存放高16位），试求这个数的负数。
（4）现有三个字节存储单元A、B、C，在不使用ADD和ADC指令的情况下，实现（A）+（B） C。
（5）用一条指令把CX中的整数转变为奇数（如原来已是奇数，则CX中数据不变，如原来是偶数，则（CX）+1 形成奇数）。
答：（1） LAHFOR AH,80HSAHF（2） MOV CL,4ROL AL,CL（3） MOV CX,0NEG BXJC CHGJMP GOCHG: MOV CX,1GO: NEG AXSUB AX,CX（4） MOV CL,AMOV AL,BMOV X,ALCHECK:INC XDEC CLJNZ CHECK（5） OR CX,0001H7.试给出下列各指令的机器目标代码。
（1）MOV BL,12H [SI]（2）MOV 12H [SI],BL（3）SAL DX,1（4）AND 0ABH [BP] [DI],1234H答：（1）100010 1 0 01 011 100 00010010=8A5C12H（2）100010 0 0 01 011 100 00010010=885C12H（3）110100 0 1 11 100 010=0D1E2H（4）100000 0 1 10 100 011 10101011 00000000 00110100 00010010=81A3AB003412H8.执行下列指令：STR1 DW ‘AB’STR2 DB 16DUP(?)CNT EQU $-STR1MOV CX,CNTMOV AX,STR1HLT执行完成之后，寄存器CL的值是多少？寄存器AX的值是多少？答：因为CNT=16+2=18，所以CX=18=0012H,所以CL=12H=0001,0010；AX中装入的是‘AB’的ASCII码值，其中‘A’在高位AH中，‘B’在低位AL 中，所以AX=4142H=0100,0001,0100,0010。
微型计算机原理-第4章(4)微机原理与接口技术(第三版)(王忠民)
第四章 80x86 指令系统—累加器专用指令
⑴ 输入指令 ①直接寻址的输入指令 指令格式及操作：
IN acc, port ;(acc) ←(port)
②间接寻址的输入指令
指令格式及操作：
IN acc, DX
;(acc) ←((DX))
第四章 80x86 指令系统—累加器专用指令
⑵ 输出指令
①直接寻址的输出指令 指令格式及操作：
第四章 80x86 指令系统—通用数据传送指令
说明： *堆栈按后进先出原则组织。 *堆栈操作以字为单位进行。 *目的操作数dst不可以是CS。 *指令中的操作数不能是立即数。
第四章 80x86 指令系统—通用数据传送指令
例：已知（AX）=1234H，（BX）=5678H，分析下面程序段的执 行过程。
REG <=> REG/MEM • 段寄存器的内容不能参加交换
例： XCHG BX，[BP+SI]
第四章 80x86 指令系统—累加器专用指令
(二) 累加器专用指令 这类指令中的一个操作数必须是累加器。累加器操作数可以 是8位的，也可以是16位的。
第四章 80x86 指令系统—累加器专用指令 1.输入/输出指令
DI 1234H DS 4000H
DM
34H 2130H 12H 00H 2132H 40H
第四章 80x86 指令系统—地址传送指令
3. 地址指针装入ES指令 指令格式：
LES reg16, mem32 此指令的功能是将源操作数所对应的双字长的内存单元中的高 字内容（一般为16位段基址）送入ES，低字内容（一般为偏移地址） 送入指令所指定的寄存器中。例如：
LES DI, [2130H]
DI 1234H ES 4000H
微机原理 第4章作业答案
第3章指令系统3.9 设段寄存器DS=1000H，SS=2000H，ES=3000H，通用寄存器BX=4000H，BP=5000H，SI=6000H，DI=7000H。
在下列各指令中指出存储器操作数的寻址方式，求出有效地址EA、物理地址PA，并分别用物理地址和逻辑地址说明指令执行结果。
（1）MOV CX, [2300H]直接寻址EA=2300HPA=DS*16+EA=1000H*16+2300H=12300H 执行结果：(12300H)→CL，(12301H)→CH （2）MOV BYTE PTR [BX], 8FH寄存器间接寻址EA=BX=4000HPA=DS*16+EA=1000H*16+4000H=14000H 执行结果：8FH→(14000H)（3）MOV DH, [BP+3000H]基址寻址EA=BP+3000H=8000HPA=SS*16+EA=2000H*16+8000H=28000H 执行结果：(28000H)→DH（4）MOV ES: [SI+1210H], AX变址寻址EA=SI+1210H=7210HPA=ES*16+EA=3000H*16+7210H=37210H 执行结果：AL→(37210H)，AH→(37211H) （5）MOV [BX+DI+50H], AL基址变址位移寻址EA=BX+DI+50H=0B050HPA=DS*16+EA=1000H*16+0B050H=1B050 H执行结果：AL→(1B050H)（6）INC WORD PTR [BX+SI]基址变址寻址EA=BX+SI=0A000HPA=DS*16+EA=1000H*16+0A000H=1A000 H执行结果：(1A000H)中存放的字的值加13.11 指出下列指令中源操作数的寻址方式。
（1）MOV BL, 0F9H 立即寻址（2）ADD [BX], SI 寄存器寻址（3）SUB CL, [4000H] 直接寻址（4）CMP DX, [SI] 寄存器间接寻址（5）AND SL, [BX+1] 基址寻址（6）OR BP, [DI+2100H] 变址寻址（7）XOR AX, [BP+SI] 基址变址寻址（8）MOV CX, 300 立即寻址3.12 下列指令都是非法的，指出各指令错在哪里？（1）MOV SI, AH两个操作数字长不一致（2）MOV 70H, BL立即数不能做目的操作数（3）MOV CX, F123H十六进制的数以字母打头必须在前面补0 （4）MOV [BX], 6AH两个操作数的字长不确定（5）MOV ES, 5000H立即数不能直接送段寄存器（6）MOV [DI], [3000H]两个操作数不能同为内存操作数（7）MOV DS, SS两个操作数不能同为段寄存器（8）MOV CS, AX不能对CS赋值（9）MOV AL, [CX]寄存器间接寻址中不能使用CX（10）MOV [BX+BP], DX存储器寻址方式中表示有效地址不能同为两个基址寄存器（11）MOV BH, [SI+DI+2]存储器寻址方式中表示有效地址不能同为两个变址寄存器（12）PUSH AL入栈出栈操作必须以字为单位（13）LEA AX, BXLEA指令中源操作数必须为存储器寻址方式（14）LDS BL, [5100H]LDS指令中目的操作数必须为16位的通用寄存器（15）IN AH, DXIN指令中目的操作数必须为AL或AX （16）OUT 288H, AL输入输出指令中端口地址为16位，必须先送给DX（17）ADD [2400H], 1234H两个操作数的字长不确定（18）XOR [2500H], [BX+10H]两个操作数不能同为内存操作数（19）INC [SI]操作数的字长不确定（20）MUL 10MUL指令的操作数不能为立即数（21）IDIV [BP+DI+1300H]操作数的字长不确定（22）SAL AL, 2移位次数大于1必须先送给CL3.14 设SP=2000H，AX=3000H，BX=5000H，执行以下3条指令后，问SP=?AX=?BX=? PUSH AX ；SP减2，栈顶元素为3000HPUSH BX ；SP减2，栈顶元素为5000HPOP AX ；SP加2，将栈顶元素5000H弹出至AX结果：SP=1FFEH，AX=5000H，BX=5000H3.16 下列程序执行完后，AX=?BX=?CX=? MOV AX, 1122HMOV BX, 3344HPUSH AX ；栈顶元素为1122H POP CX ；将栈顶元素1122H 弹出至CXXCHG BX, CX ；BX=1122H，CX=3344HLEA CX, [BX] ；CX=BX=1122H结果：AX=1122H，BX=1122H，CX=1122H3.17 CPU分别执行下列各程序段后，写出各个执行结果的状态标志位OF、SF、ZF、AF、PF、CF的值。
微机原理4_2
Y
P1
标号1:
N Y P2
条件2成立 ？
标号2:
…
N
条件n成立 ？
Y
Pn
标号n:
N
Pn+1
标号n+Βιβλιοθήκη :TEST/CMP指令（测试条件1） Jx 标号1 ;不满足转标号1 处理体P1… JMP 标号n+1 标号1：TEST/CMP指令（测试条件2） Jx 标号2 ;不满足转标号2 处理体P2… JMP 标号n+1 标号2：TEST/CMP指令（测试条件3） Jx 标号3 ;不满足转标号3 处理体P3… JMP 标号n+1 标号3：TEST/CMP指令（测试条件4） … … 标号n+1：（公共出口）
Y
Z <= 1
结束
EXT:
MOV Z, AL RET
30
程 序 ;-- 数据段定义 ---------------------------------SEGMENT X DB 242 Y DB 67 Z DB ? DAT ENDS ;-- 代码段定义 ---------------------------------COD SEGMENT ASSUME DS: DAT, CS: COD MAIN PROC FAR PUSH DS ; 保存返回地址 SUB AX, AX PUSH AX MOV AX, DAT MOV DS, AX ; 初始化DS
3.源程序的基本结构：顺序、分支、循环、过程
14
如何绘制程序框图(流程图)？
(1)用方框表示工作框，框中用简明语言 标明要完成的功能
(2) 用菱形框表示判断框
?
Y
15
N
框中标明比较、判断和条件
微机原理实验4-逐次比较式ADC0809
实验三 逐次比较式A/D 转换器0809的原理及编程一、实验目的1. 熟悉逐次逼近式A/D 转换器芯片的工作原理。
2. 了解A/D 转换芯片0809的接口设计方法。
3. 掌握A/D 转换器0809简单的应用编程。
二、实验任务1. 分析本实验模板的电路原理，它与EPP 接口数据传送的方法，所使用的端口地址。
2. 编写出逐次逼近式A/D 转换器芯片0809的转换与显示的控制程序。
三、实验原理1．电路组成及转换原理ADC0809是带有8位A/D 转换器、8路多路开关，以及与微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS 组件。
8位A/D 转换器的转换方法为逐次逼近法。
在A/D 转换器内部含有一个高阻抗斩波稳定比较器，一个带有模拟开关数组的256电阻分压器，以及一个逐次逼近的寄存器。
8路的模拟开关由地址锁存器和译码器控制，可以在8个通道中任意访问一个单边的模拟信号。
其原理图如图3－1所示。
8通道多路模拟开关5432128272625242322地址锁存器和译码器W 1W 2逐次逼近型寄存器SAR控制逻辑开关树组256R 电阻分压器610V x V c7输出缓冲锁存器三态212019188151417916111312模拟量输入A B CA L E地址选择地址锁存允许V cc G N D V R E F (+)V R E F (-)E N A B L E数字量输出转换结束（中断）E O CS TA R TC L O C KD 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0IN 7IN 6IN 5IN 4IN 3IN 2IN 1IN 0图3－1 ADC0809内部原理图从图中可以看出，ADC0809由两部分组成，第一部分为八通道多路模拟开关，控制C 、B 、A 和地址锁存允许端子，可使其中一个通道被选中。
第二部分为一个逐次逼近型A/D 转换器，它由比较器、控制逻辑、输出锁存缓冲器、逐次逼近寄存器以及开关数组和256R 梯型解码网络组成，由后两种电路（开关数组和256R 梯型电阻）组成D/A 转换器。
微机原理第4章练习题及答案
微机原理第4章练习题及答案第4章 80x86指令系统一、自测练习题㈠选择题 1．MOV AX，[BX＋SI]的源操作数的物理地址是( )。
A．(DS)×16＋(BX)＋(SI) B. (ES)×16＋(BX)＋(SI) C．(SS)×10H＋(BX)＋(SI) D．(CS)×10H＋(BX)＋(SI)2．MOV AX，[BP＋Sl]的源操作数的物理地址是( )。
A．(DS)×10H＋(BP)＋(SI) A. (ES)×16＋(BP)＋(SI) C．(SS)×16＋(BP)＋(SI) D．(CS)×10H＋(BP)＋(SI) 3．MOV AX，ES：[BX＋SI]的源操作数的物理地址是( )。
A．(DS)×16＋(BX)＋SI) B．(ES)×10H＋(BX)＋(SI) C．(SS)×10H＋(BX)＋SI) D．(CS)×16＋(BX)＋(SI)4．JMP WORD PTR[DI]是( )。
A．段内间接转移B．段间间接转移C．段内直接转移D．段间直接转移5．JMP FAR PTR BlOCK(BLOCK是符号地址)是( )。
A．段内间接转移B．段间间接转移C．.段内直接转移D．段间直接转移6．INC指令不影响( )标志。
A．OF B．CF C．SF D．ZF 7．条件转移指令JNE的测试条件是( )。
A．ZF＝1 B．CF＝0 C．ZF＝0 D．CF＝1 8．下列指令中，有语法错误的是( )。
A．MOV [SI]，[DI] B．IN AL，DX C．JMP WORD PTR[BX+8] D．PUSH WORD PTR 20[BX+S1] 9．假定(SS)＝2000H，(SP)＝0100H，(AX)＝2107H，执行指令PUSH AX后，存放数据21H的物理地址是。
A．20102H B．20101H C．200FEH D．200FFH 10．对于下列程序段：AGAIN：MOV AL，[SI] MOV ES:[DI]，AL INC SI INC DI LOOP AGAIN 也可用指令完成同样的功能。
微机原理 第4章 总线 习题及参考
第四章总线1. 什么是总线？答：总线是许多信号线的集合，是微机系统中连接各部件的信息通道，通过它实现数据的相互交换。
具体地说，总线是CPU内部各组成部件之间、微机芯片之间、系统各模块之间，或各设备之间传递数据信息、地址信息、控制和状态信息的通道。
2. 总线结构的优点是什么？答：概括起来有以下四点：1）支持模块结构的设计方法，可以简化系统设计；2）标准总线得到多厂商的广泛支持，便于生产与之兼容的硬件板卡和软件，具有开放性和通用性；3）便于模块的专业化生产和产品的升级换代，便于故障诊断和维修，灵活性好。
4）降低了设计及系统成本。
3. 按照布局范围，总线分为哪几种类型？答：四种类型：①内部总线——是处于CPU内部、用来连接片内运算器和寄存器等各个功能部件的总线。
内部总线的对外引线称为CPU总线。
②局部总线——是主机板上的信息通道，连接主机板上各个主要部件，而且通过扩展槽连接多种适配器（局部总线是组成微机系统的主框架）。
③系统总线——是多处理器系统中连接各CPU插件板的信息通道，用来支持多个CPU的并行处理。
④外部总线——是微机和外部设备之间或者几个微机系统之间的信息通道，又称通信总线。
4. 微机系统中常用的系统总线有哪几种？答：ISA总线、EISA总线、PCI总线、AGP总线等。
5. 按照功能，总线可分为哪几类？答：分为数据总线、地址总线和控制总线等三类。
数据总线、地址总线和控制总线分别用来传输数据、地址、命令和状态信号。
6. 为什么引入PCI总线有利于提高微机系统的整体工作性能和效率？答：随着各种应用软件的发展，需要在CPU与外设之间进行大量的高速数据传输。
以往的ISA总线及以后发展的EISA总线都未能解决总线的高效率传输问题。
PCI总线提供了CPU 与外设之间的高速通道，有利于提高微机系统的整体工作性能和效率。
7. 总线的性能主要从哪几方面来衡量？答：三方面：①总线宽度——指一次可以同时传输的数据位数。
微机原理第4章2-存储器与的连接
解决：
–CPU插入等待周期——降低了运行速度； –采用高速RAM——成本太高； –在CPU和RAM之间插入高速缓存——成本上升不多、但速度 可大幅度提高。 西南交通大学
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微机原理与应用
字扩展
地址空间的扩展。芯片每个单元中的字长满足，但单元 数不满足。 扩展原则： 每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选 端分别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围。
字位扩展
• • • • 根据内存容量及芯片容量确定所需存储芯片数； 进行位扩展以满足字长要求； 进行字扩展以满足容量要求。 若已有存储芯片的容量为L×K，要构成容量为M ×N 的存储器，需要的芯片数为： （M / L） ×（N / K）
A B C E1 E2 E3 Y7 GND
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
Vcc Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
74LS138管脚图
西南交通大学
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微机原理与应用
(3)部分译码：系统的部分高位地址线参与对芯片（组）的译码寻
址。
A19、A18 、A17 不参加译码
× × ×
00000H～01FFFH 02000H～03FFFH 04000H～04FFFH 05000H～05FFFH
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1 × 西南交通大学
微机原理与应用
4.4 存储器的分层结构
冯.诺依曼计算机体系结构： “存储程序”的概念 访问存储器的活动占了CPU时间的70％左右 CPU工作速度与内存工作速度不匹配
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标准应用
除以零出错中断 单步（用于Debug）中断 非屏蔽中断（CPU的NMI引脚） 断点（用于Debug）中断 溢出中断 屏幕打印中断 保留
07H
保留
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二、硬件中断
硬件中断
包括：非屏蔽中断、可屏蔽中断。 CPU在每执行一条指令的最后一个机器周期，都要检测 NMI和INTR引脚，如果有中断请求，CPU都将进行响应 和处理。
响应中断的条件
①. 可屏蔽中断
㈠. INTR＝1，NMI＝0且没有DMA请求。 ㈡. CPU当前指令执行完毕。 ㈢. IF＝1。
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P.159
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②. 非屏蔽中断
㈠. NMI＝1，系统没有DMA请求。 ㈡. CPU当前指令执行完毕。
中断优先权
DMA 内部中断 NMI INTR 低
屏蔽方式
优先级管理方式 结束方式
自动EOI方式 非自动EOI方式
常规EOI
总线连接方式
缓冲方式 非缓冲方式
特殊EOI
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边沿触发
8259A收到第一个负脉冲之前，同一个输入端上不应当出现
第2次上跳沿。
常规屏蔽方式
中断屏蔽寄存器（IMR）对应位置置1，即可屏蔽相应级别 得中断请求。
0
P.167
8259A最初写入的必定是ICW1，由A0=0和ICW1内的D4=1确定。
D7 ~ D5
A7A6A5
D4
1
D3
LTIM
D2
ADI
D1
SNGL
D0
IC4
①. A7A6A5 和ADI ：8086/8088 CPU不用。 ②. LTIM：设定中断触发方式。 =0，边沿触发 =1，电平触发 =0，级连方式 =1，单片方式 =0，不写ICW4 =1，要写ICW4
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29
① 初始化命令字（ICW）
ICW1和ICW2是必须写入的，而ICW3和ICW4则由工作方式
决定（ICW1的有关位）。 ICW写入流程图：
ICW1 ICW2
级连？
需ICW4?
N
Y ICW4 N
准备接收中断
Y
ICW3
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ICW1（初始化字） A0
中断屏蔽IMR
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二、引脚定义
D7~D0：双向三态数据总线 IR7~IR0：中断申请信号 WR：写命令信号线 RD：读命令信号线
P.163 CS RD WR D7 · · · · 8259A · · D0 Vcc A0 INTA IR7 · · · · · · IR0 INT SP/ EN CAS2
P.161
4N+0 4N+1 4N+2 4N+3
N型服务程序入口的偏移地址
N型服务程序所在代码段的段基址
因此，存放中断向量的空间就称为中断向量表。
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三、中断向量的引导作用 MOV INT Next： ⑤ MOV 堆栈区
Next的有效地址
P.191
② 中断向量表
IP CS
㈠. 中断判别 ㈡. 中断周期（IF=0） ㈢. 装入中断服程序[ CS:IP ]
③. 中断服务（用户自行编制）
由保护现场、具体处理、恢复现场等7个步骤组成。
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8.2、微机系统的中断分类
P.158
按照中断源可分：外（硬件）中断、内（软件）中断。 可屏蔽中断INTR
外部（硬件）中断
高
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11
P.189
8.3、80x86的中断指令
1) 开中断指令（STI） 2) 关中断指令（CLI）
3) 软件中断指令（INT N）
4) 中断返回指令（IRET）
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12
一、软件中断指令（INT N）
中断类型N N＝0～255 执行功能：调用N型中断服务程序。
①
AH，1 21H DL，AL
YY XX 服务程序 · · · · · · · IRET
③ XX:YY ④
IP CS FLAG
Next的段基址
FLAG寄存器
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四、中断类型号
①. 中断号N是CPU系统 分配给每个中断源的代号。
②. 系统外部中断与内部中断、硬中断与软中断一律
5) 8259A初始化
6) 8259A的级连
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一、内部结构
INTA
D7 ~ D0
BUFFER RD WR A0 CS CAS0 CAS1 CAS2 SP/ EN 读 /写 逻辑 控制逻辑
P.164 INT
内 部 总 线
ISR 优先 电路 IRR
级连/缓冲 比较器
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33
ICW3（级连控制字）
8259A在级连工作方式时，要写入ICW3。 主片和从片8259A都必须写入ICW3，但两者含义不同。
P.168
A0 1
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
S7
S6
S5
S4
S3
S2/ID2
S1/ID1
S0/ID0
①. 对主8259A：ICW3每一位S0~S7表明IR0~IR7上哪些 接有从片。 Si =0，IRi没有连接从片 =1，IRi接有从片
P.161
②. 服务程序入口的偏移地址。
二、中断向量表
微机系统最多允许256种中断，每一种中断分配有一 个中断号（也称中断类型号）。每一种中断对应一
个中断服务程序，因此每一种中断有一个中断向量。
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每一种中断向量的为4个字节，256种中断共占1KB空 间。这些中断向量存放在RAM的00000H～003FFH， 这些单元就构成了中断向量表。
安全嵌套方式
固定优先级方式。 高打断低，同级按序。
IR0 IR7
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常规EOI方式
在执行IRET之前，向8259A送一个“常规中断结束” 命令。 在安全嵌套方式下，应当使用常规EOI命令结束中断。
缓冲方式
8259A通过总线驱动器与系统数据线相连。
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是外部的。
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4
三、CPU执行流程
P.157
非预料事件1
中断服务程序1
非预料事件 2 中断服务程序 2
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5
四、中断系统基本功能
为了实现中断而采取的硬件和软件措施。 基本功能：
P.154
①. 对于硬件设备的中断请求，应该具有屏蔽和开放的性能。
②. 有多个中断请求时，能够响应优先级别较高的中断，
⑥. 采用非自动中断结束方式；
⑦. 状态读出电路预置为IRR。
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32
ICW2（中断向量字） A0 D7
A15/T7
P.167
D4
A12/T4
D6
A14/T6
D5
A13/T5D3A1/T3D2D0
1
A10 A9 A8
8259A与8086/8088CPU连用时，A10~A8不用，用T7~T3 作为中断类型号的高5位，而低3位由8259A自动按IR输 入端确定。 对应关系： IR0：000 IR1：001 · · · · · · · · IR7：111
非屏蔽中断NMI 中断 内部（软件）中断 执行指令或特殊操作 产生
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8
一、软件中断——中断指令和特殊操作
P.194～195
软件中断的中断源在CPU的内部，主要是由INT 指令、运算过程中错误、设置的断点、单步执行 而引起的中断。软件中断又称内部中断。
中断号
00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H
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③. SNGL： 设定单片/级连方式。 ④. IC4： 设定是否写入ICW4。
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ICW1写入后，8259A内部状态有一初始化过程，它的
动作是： ①. 顺序逻辑复位，准备按ICW2、 ICW3和ICW4接 收其余ICW； ②. 清除ISR和IMR； ③. 设定固定优先级； ④. 从片方式的地址置为7（对应IR7）； ⑤. 设定普通屏蔽方式；
《微机原理与接口技术》 第八章 中断系统
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第八章
中断系统
1. 中断系统基本概念
2. 中断分类 3. 中断指令 4. 中断向量（矢量） 5. 8259A中断控制器应用
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8.1、中断的基本概念
1) 什么是中断？
2) 中断源
P.153
3) 中断系统的基本功能
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ICW4（中断方式字） A0 1 D7 ~ D5 000 D4 SFMN D3 BUF D2 M/S D1 AEOI
P.168
D0 μPM
①. μPM：选用CPU类型
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五、8259A初始化
定和启动规定的操作。
P.167
8259A可以接受2种命令字对它进行工作方式的设
ICW（Initialization Command Words）