微机原理最后习题课
[工学]微机原理习题课
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一、 8086/8088的内部结构
通 用 寄 存 器 AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP DI SI 20位 CS DS SS ES IP
地址加法
16位 输入/输出 控制电路
16位
运算寄存器 ALU 标志 执行部件（EU） 执行 部分 控制 电路
内部暂存器
外 部 总 线
1 2 3 4 5 6
逻辑运算指令AND、OR、NOT、
逻辑运算和 移位指令
XOR、TEST 移位指令SHL/SHR、SAL/SAR 循环移位指令ROL/ROR、RCL/RCR
注意： 1、除NOT 不影响标志位，其他的逻辑运算指令影响SF、ZF、 PF ，AF不确定，CF和OF总为0 2、循环移位指令仅影响CF和OF
例：二进制数B3和E9H进行逻辑异或运算，其结果及 进位标志分别是 A 。 A、01011010，0 B、11111011，1 C、11111011，0 D、01011010，1
8位 指令队列缓冲器 总线接口部件（BIU）
二、总线周期、时钟周期、指令周期
BIU通过总线访问存储器或I/O接口所需要的时 间称为总线周期，一个总线周期只能访问一次存储 器或I/O接口，不同的总线操作要求不同数量的总线 周期。 时钟周期是CPU的最小时间单位，是频率f的倒 数。 通常一个总线周期由4个时钟周期组成。 指令周期是CPU执行一条指令所需的时间，指令 周期由若干个总线周期组成。 存取周期是指存储器进行相邻两次存取操作所需 的最小时间间隔。
例2：设字长n=4，已知X=-3，则下列4组等式中完全 正确的一组是 A 。 A、[2X]原 =1110 [2X]补=1010 B、[2X]原=1111 [2X]补=1010 C、[2X]原 =1110 [2X]补=1011 D、[2X]原 =1111 [2X]补=1011 例3：设[X]反 =24H，则[X]补 和 [-X/2]补 分别是 C 。 A、57H，D5H B、D7H，2BH C、24H，EEH D、24H，EDH
微机原理课后习题答案
微机原理课后习题答案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、减少了连接。
⽽且总线可以标准化，易于兼容和⼯业化⽣产。
2.6 IA-32结构微处理器⽀持哪⼏种操作模式？解：IA-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。
2.14 8086微处理器的总线接⼝不接有哪些功能？请逐⼀说明。
解：总线接⼝单元（BIU）负责与存储器接⼝；执⾏单元（EU）执⾏各种操作。
BIU主要由段寄存器、指令指针、加法器（形成20位地址）和预取的指令流队列等组成。
2.15 8086微处理器的总线接⼝不见由哪⼏部分组成？解：8086微处理器中的总线接⼝单元（BIU）负责CPU与储存器之间的信息传送。
具体地说，BIU既负责从内存的指令部分取出指令，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=1200H，指令指针寄存器IP=FF00H，此时，指令的物理地址为多少？解：指令的物理地址=12000h+FF00H=21F00H2.17 8086微处理器的执⾏部件有什么功能？由哪⼏部分组成？解：8086微处理器的执⾏部件负责指令的执⾏。
它主要由算术逻辑单元、标志寄存器和通⽤寄存器等部分组成。
附：8086CPU从功能上分包括⼏部分，各有什么功能？3.3 写出下指令中内存操作数的所在地址。
(1)MOV AL,[BX+10](2)MOV [BP+10],AX(3)INC BYTE PTR[SI+5](4)MOV DL,ES:[BX+SI](5)MOV BX,[BP+DI+2]解：（1）数据段BX+10单元（2）堆栈段BP+10单元（3）数据段SI+5字节单元（4）附加段（ES段）BX+SI单元（5）堆栈段BP+DI+2单元3.4 判断下列指令书写是否正确。
微机原理课后习题参考答案
微机原理课后习题参考答案第1部分微型计算机基础知识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】微处理器：指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，伴随着大规模集成电路技术的迅速发展，芯片集成密度越来越高，CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。
微型计算机：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。
由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。
特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。
微型计算机系统：简称“微机系统”。
由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。
配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。
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在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点？【解】①简化了系统结构，便于系统设计制造；②大大减少了连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性；③便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口；④便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统的模块化；⑤便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作；⑥便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。
总线的逻辑电路有些是三态的，即输出电平有三种状态：逻辑“0”，逻辑“1”和“高阻”态。
1.4计算机总线有哪些，分别是什么？【解】总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组：①数据总线，一般情况下是双向总线；②地址总线，单向总线，是微处理器或其他主设备发出的地址信号线；③ 控制总线，微处理器与存储器或接口等之间1．5 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（DB）为双向结构，数据在CPU与存储器或I/O 接口之间的传送是双向的，（数据既可以读也可以写），其宽度通常与微处理器的字长相同。
(完整版)微机原理课后习题参考答案
第一章2、完成下列数制之间的转换。
（1）01011100B=92D （3）135D=10000111B （5）10110010B=262Q=B2H3、组合型BCD码和非组合型BCD码有什么区别？写出十进制数254的组合型BCD数和非组合型数。
答：组合型BCD码用高四位和低四位分别对应十进制数的个位和十位，其表示范围是0~99；非组合型BCD码用一个字节的低四位表示十进制数，高四位则任意取值，表示范围为0~9。
组合型：254=（001001010100）BCD非组合型：254=（00000010 00000101 00000100）BCD7、计算机为什么采用补码形式存储数据？当计算机的字长n=16，补码的数据表示范围是多少？答：在补码运算过程中，符号位参加运算，简化了加减法规则，且能使减法运算转化为加法运算，可以简化机器的运算器电路。
+32767~ -32768。
9、设计算机字长n=8，求下列各式的[X+Y]补和[X-Y]补，并验证计算结果是否正确。
（1）X=18，Y=89 [X+Y]补=00010010+01011001=01101011B=107D 正确[X-Y]补=10111001B=00010010+10100111=（-71D）补正确（2）X=-23，Y=-11 [X+Y]补=11101001+11110101=11011110B=（-34D）补正确[X-Y]补=11101001+00001011=11110100B=（-12D）补正确（3）X=18，Y=-15 [X+Y]补=00010010+11110001=00000011B=（3D）补正确[X-Y]补=00010010+00001111=00100001B=（33D）补正确（4）X=-18，Y=120 [X+Y]补=11101110+01111000=01100110B=（102D）补正确[X-Y]补=11101110+10001000=01110110B=（123D）补由于X-Y=-138 超出了机器数范围，因此出错了。
微机原理课后习题答案
第二章1.8086CPU由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？8086CPU由总线接口部件BIU和指令执行部件EU组成，BIU和EU的操作是并行的。
总线接口部件BIU的功能：地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数和总线控制。
所有与外部的操作由其完成。
指令执行部件EU的功能：指令译码，执行指令。
2.8086CPU中有哪些寄存器？各有什么用途？8086CPU的寄存器有通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄存器、指令指针寄存器及标志位寄存器PSW。
4个16位通用寄存器，它们分别是AX，BX，CX，DX，用以存放16位数据或地址。
也可分为8个8位寄存器来使用，低8位是AL、BL、CL、DL，高8位是AH、BH、CH、DH，只能存放8位数据，不能存放地址。
指针和变址寄存器存放的内容是某一段内地址偏移量，用来形成操作数地址，主要在堆栈操作和变址运算中使用。
段寄存器给出相应逻辑段的首地址，称为“段基址”。
段基址与段内偏移地址结合形成20位物理地址。
指令指针寄存器用来存放将要执行的下一条指令在现行代码中的偏移地址。
16位标志寄存器PSW用来存放运算结果的特征，常用作后续条件转移指令的转移控制条件。
5.要完成下述运算或控制，用什么标志位判断？其值是什么？⑴比较两数是否相等？将两数相减，当全零标志位ZF=1时，说明两数相等，当ZF=0时，两数不等。
⑵两数运算后结果是正数还是负数？用符号标志位SF来判断，SF=1，为负数；SF=0，为正数。
⑶两数相加后是否溢出？用溢出标志位来判断，OF=1，产生溢出；OF=0，没有溢出。
⑷采用偶校验方式。
判定是否要补“1”？用奇偶校验标志位判断，有偶数个“1”时，PF=1，不需要补“1”；有奇数个“1”时，PF=0，需要补“1”。
（5）两数相减后比较大小？●ZF=1时，说明两数是相等的；●ZF=0时：无符号数时，CF=0，被减数大；CF=1，被减数小。
带符号数时，SF=OF=0或SF=OF=1，被减数大；SF=1，OF=0或SF=0，OF1，被减数小。
第五章微机原理课后习题参考答案
习题五一. 思考题⒈半导体存储器主要分为哪几类？简述它们的用途和区别。
答：按照存取方式分，半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM（包括静态RAM和动态RAM）和只读存储器ROM（包括掩膜只读存储器，可编程只读存储器，可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器）。
RAM在程序执行过程中，能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。
一般来说，RAM中存储的信息在断电后会丢失，是一种易失性存储器；但目前也有一些RAM 芯片，由于内部带有电池，断电后信息不会丢失，具有非易失性。
RAM的用途主要是用来存放原始数据，中间结果或程序，与CPU或外部设备交换信息。
而ROM在微机系统运行过程中，只能对其进行读操作，不能随机地进行写操作。
断电后ROM中的信息不会消失，具有非易失性。
ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。
根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。
双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器；MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。
⒉存储芯片结构由哪几部分组成？简述各部分的主要功能。
答：存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。
存储体是存储器芯片的核心，它由多个基本存储单元组成，每个基本存储单元可存储一位二进制信息，具有0和1两种状态。
每个存储单元有一个唯一的地址，供CPU访问。
地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址，该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。
通常在微机中，访问地址由地址锁存器提供，存储单元地址由地址锁存器输出后，经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。
地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”，选择与此地址相对应的存储单元，以便对该单元进行读\写操作。
微机原理课后答案 (4)
微机原理课后答案第一章：计算机系统简介1.1 问题1.计算机硬件系统由哪些部分组成？2.什么是计算机软件系统？3.计算机的主要功能有哪些？1.2 答案1.计算机硬件系统由以下几部分组成：–中央处理器（CPU）–内存（Memory）–外部设备（包括输入设备和输出设备）2.计算机软件系统是指计算机系统中的各种软件程序的集合，包括系统软件和应用软件。
系统软件用于管理和控制计算机硬件系统的运行，例如操作系统、编译器、数据库管理系统等。
应用软件用于实现各种具体的应用功能，例如文字处理软件、图形设计软件、游戏等。
3.计算机的主要功能包括：–进行数据的输入、输出和存储。
–进行数据的处理和运算。
–运行各种软件程序，实现各种功能。
第二章：计算机的基本组成部分2.1 问题1.什么是计算机的存储器？2.什么是计算机的输入设备？3.什么是计算机的输出设备？2.2 答案1.计算机的存储器是指计算机中用于存储数据和程序的设备，包括主存储器和辅助存储器。
主存储器又称为内存，是计算机中用于存放程序和数据的临时存储区域，其容量相对较小但访问速度很快。
辅助存储器是用于永久性存储数据和程序的设备，例如硬盘、固态硬盘或者光盘。
2.计算机的输入设备是用于将外部数据或命令输入到计算机中的设备，常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
3.计算机的输出设备是用于将计算机处理后的结果或数据输出到外部的设备，常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
第三章：计算机的运算方法3.1 问题1.什么是计算机的算术运算？2.什么是计算机的逻辑运算？3.什么是计算机的数据转移？3.2 答案1.计算机的算术运算是指计算机对数字数据进行加、减、乘、除等运算的过程。
算术运算包括整数运算和浮点数运算。
整数运算是指对整数进行计算的过程，浮点数运算是指对带有小数部分的实数进行计算的过程。
2.计算机的逻辑运算是指计算机对逻辑数据进行与、或、非等运算的过程。
逻辑运算常用于判断和决策的场景，例如判断某个条件是否为真、执行不同的分支等。
微机原理课后练习答案
1思考与练习题一、选择题1. 计算机硬件中最核心的部件是（）。
CA. 运算器B.主存储器 D. 输入/输出设备2. 微机的性能主要取决于（）。
A（B ――计算机数据处理能力的一个重要指标）B. 主存储器C.硬盘D.显示器3. 计算机中带符号数的表示通常采用（）。
CA.原码B.反码C.补码码4. 采用补码表示的8位二进制数真值范围是（）。
C〜+127 27 〜+128 C.-128 〜+ 127 〜+1285. 大写字母“ B”的ASCII码是（）。
B6. 某数在计算机中用压缩BCD码表示为，其真值为（）。
C二、填空题1. 微处理器是指_CPU ;微型计算机以_ CPU为核心，配置_内存和I/O接口_构成；其特点是_（1）功能强（2）可靠性高（3）价格低（4）适应性强（5）体积小（6）维护方便_。
P8 P52. 主存容量是指_RAM和ROM、和_ ;它是衡量微型计算机_计算机数据处理_能力的一个重要指标；构成主存的器件通常采用_DRAM和PROM半导体器件_。
P5 P93. 系统总线是_CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息__的公共通道；根据传送内容的不同可分成数据、地址、控制_3种总线。
P94. 计算机中的数据可分为数值型和非数值型两类，前者的作用是表示数值大小，进行算术运算等处理操作_;后者的作用是_表示字符编码，在计算机中描述某种特定的信息_。
P12 5. 机器数是指_数及其符号在机器中加以表示的数值化_;机器数的表示应考虑_机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点位置3个因素。
P15 P16码可以表示_128_种字符，其中起控制作用的称为_功能码_ ;供书写程序和描述命令使用的称为_信息码_。
P18 P19三、判断题1.计算机中带符号数采用补码表示的目的是为了简化机器数的运算。
()V2.计算机中数据的表示范围不受计算机字长的限制。
()X3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小。
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幻灯片1
●简述微机工作过程的实质是什么？执行一条指令包含哪两个阶段？
●微机工作过程就是执行指令序列的过程，即逐条的执行指令。
●执行一条指令包括取指令和执行指令两个基本阶段。
●取指令阶段是有一系列的相同的操作组成的，所以取值阶段的时间总是相同的，它成为
公操作；而执指阶段将由不同的事件顺序组成，它取决于被执行指令的类型，因此，执指阶段的时间从一条指令变到另一条指令变化相当大。
幻灯片2
● 3.30 什么是寻址方式？8086/8088微处理器由哪几种主要的寻址方式？
●寻址方式是指CPU根据指令功能所规定的操作码如何自动寻址相应的操作数的方式。
●8086/8088的操作数可位于寄存器、存储器或I/O端口中。
●CPU对其进行操作时就会涉及操作数的寻址方式。
● 1 固定寻址
● 2 立即数寻址
● 3 寄存器寻址
●4存储器寻址
●5其他寻址方式例如串操作指令寻址方式，I/O端口寻址方式、转移类指令的寻址方式
等。
幻灯片3
3.40 假定PC存储器低地址区有关单元的内容如下：
（20H）=3CH,(21H)=00H (22H)=86H,(23H)=0EH,且
CS=2000H,IP=0010H,SS=1000H,SP=0100H,FLAGS=0240H,这时若执行int 8指令，试完成下列问题。
（1）程序转向何处执行（用物理地址回答）？
（2）栈顶6个存储单元的地址（用逻辑地址回答）及内容分别是什么？
0E89C
1000H：01FAH 10H
1000H：01FBH 00H
1000H：01FCH 00H
1000H：01FDH 20H
1000H：01FEH 40H
1000H：01FFH 02H
幻灯片4
●已知中断类型号为8的中断服务程序的入口地址是1000：2000H，按字节写出此地址在
中断向量表中的位置。
●0000:0020 00
●0000:0021 20
●0000:0022 00
●0000:0023 10
幻灯片5
● 3.47 使用最少的指令，实现下述要求的功能
● 1 AH的高4位清零
● 2 AL的高4位取反
● 3 AL的高4位移到低4位，高4位清0
● 4 AH的低4位移到高4位，低4位清0
●5将寄存器AX的高8位清0，低8位保持不变；
●6将寄存器BX的低8位置1，高8位保持不变；
● 1 AND AH,0FH
● 2 XOR AL,10H
● 3 MOV,CL,4
● SHR AL,CL
● 4 MOV CL,4
● SHL AL,CL
● 5 AND AX， 00FFH ；
● 6 OR BX， 00FFH
幻灯片6
● 4.8某程序设置的数据区如下：
●DATA SEGMENT
●DB1 DB 12H,34H,0,56H
●DW1 DW 78H,90H, 0AB46H,1234H
●ADR1 DW DB1
●ADR2 DW DW1
●AA3 DW $-DB1
●BUF DB 5 DUP(0)
●DATA ENDS
●画出该数据段内容在内存中存放形式（要求用16进制补码表示，按字节组织
幻灯片7
变量名内容
ADR1 00 H
00 H
ADR2 04 H
00 H
AA3 10 H
00 H
BUF 00 H
00 H
00 H
00H
00H
00H
变量名内容
DB1 12H
34H
00H
56H
DW1 78 H
00 H
90 H
00 H
46H
ABH
34H
12H
幻灯片8
●设有一个具有13位地址和8位字长的存储器。
●（1）求该存储器能存储多少字节的信息？
●（2）如果存储器由1K*4位RAM芯片组成，需要多少片？
●（3）需要用哪几位高位地址作片选译码来产生芯片选择信号？
●8KB
●16片
●用A12，A11，A10 3位地址线做片选译码
幻灯片9
●CPU在中断周期要完成哪些主要的操作？
●1自动关中断
● 2 保护断点
● 3 保护现场
● 4 获取中断服务地址，转入中断服务程序
● 5 恢复现场
● 6 开中断
●7返回。