第5章 指令系统习题
第5章指令系统习题
解：在三地址指令中三个地址字段占3×3 = 9位。 剩下12-9=3位作为操作码，四条指令的操作码分 别为000、001、010、011。 在单地址指令中，操作码可以扩展到12-3=9 位，其中前3位的代码是上述四个操作码以外的4 个编码，即首位为1。编码范围是1xxxxxxxx。共 有28=256个编码，取其前254个，100000000～ 111111101。剩下2个作为扩展用。 对于零地址指令，全部12位指令代码都是操 作码，其中前9位剩下2个编码与后3位的8个编码 正好构成16个操作码。
指令字长为16位,每个地址码为6位,设计 14条二地址指令,100条一地址指令,100 条零地址指令.
0000 1101 1110 1111 1111 1111
ห้องสมุดไป่ตู้
****** ****** ****** ******(14条二指令) 000000 ****** 100011 ******(100条一地址指令) 100100 000000 100101 100011(100条零地址指令)
某微机的指令格式如下: 15…..10 9..8 7…..0
操作码 X D
其中D为偏移量,X为寻址特征,具体定义如下: X=00 直接寻址 X=01 用变址寄存器X1变址寻址 X=10用变址寄存器X2变址寻址 X=11相对寻址 (PC)=1234H,(X1)=0037H,(X2)=1122h,指出下 列指令的有效地址. A)4420H B)2244H C)1322H D)3521H E)6723H
在计算机系统中, 地址为20H的单元中存放内容为30H; 地址为30H的单元中存放内容为40H; 地址为40H的单元中存放内容为50H; 地址为50H的单元中存放内容为60H; 下列操作后,AX存放内容是什么? Mov ax,20H MOV AX,(20H); MOV AX,((20h)); MOV AX,30H; MOV AX,(30H); MOV AX,((30H))
第五章 指令系统习题
第五章指令系统一、选择题1、采用直接寻址，操作数在中。
A、主存B、寄存器C、硬盘D、光盘2、为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取。
A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址3、指令系统采用不同寻址方式的目的是。
A、实现存储程序和程序控制B、缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C、可以直接访问外存D、提供扩展操作码的可能，并降低指令译码难度4、假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的地址单元中存放的内容分别是300和400，则方式下访问到的操作数为200。
A、直接寻址200B、寄存器间接寻址（R）C、存储器间接寻址（200）D、寄存器寻址R5、输入输出指令的功能是。
A、进行算术运算和逻辑运算B、进行主存和CPU之间的数据传送C、进行I/O设备和CPU之间的数据传送D、改变程序执行的顺序6、下列关于RISC的描述中，不正确的是。
A、只选用简单的，使用频率高的指令，所以采用RISC的CPU的性能较差，不能运行复杂的指令B、指令长度固定，指令格式和寻址方式少C、采用硬布线逻辑，提高指令执行的速度D、采用指令流水线技术，大部分指令都能在一个机器周期中完成。
7、间接寻址是指。
A、指令中直接给出操作数地址B、指令中直接给出操作数C、指令中间接给出操作数D、指令中间接给出操作数的地址8、基址寻址方式中，操作数的有效地址等于。
A、基址寄存器的内容加上形式地址（偏移量）B、变址寄存器的内容加上形式地址（偏移量）C、程序计数器的内容加上形式地址（偏移量）D、堆栈寄存器的内容加上形式地址（偏移量）8．通常指令编码的第一个字段是__ __A.操作B.指令C.操作码D.控制码9．堆栈常用于 _A.程序转移B.输入输出C.数据移位D.保护程序现场10.在堆栈中保持不变的是_ _A.栈指针B.栈底C.栈顶D.栈中数据11．设寄存器R=1000，地址1000处的值为2000，2000处为3000，PC的值为4000，用相对寻址方式，-2000（PC）的操作数是__ __A．4000 B．3000C．5000 D．700012．直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入__ __A．PC B．累加器C．存储器 D．地址寄存器13．以下的 D 不能支持数值处理。
第5章 习题参考答案
第五章习题参考答案一、填空题1、MCS-51有5个中断源，2个中断优先级，优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择。
2、外中断请求标志位是 IE0 和 IE1 。
3、 RETI 指令以及任何访问 IE 和 IP 寄存器的指令执行过后，CPU不能马上响应中断。
4、8051单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把 PC的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送 PC ，使程序执行转向程序存储器中的中断地址区。
二、选择题：1、在中断服务程序中，至少应有一条（ D ）。
A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令2、要使MCS-51能够响应定时器T1中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（ A ）。
A、 98HB、 84HC、 42HD、 22H3、MCS-51响应中断时，下列哪种操作不会发生（ A ）A、保护现场B、保护PCC、找到中断入口D、保护PC转入中断入口4、MCS-51中断源有（ A ）A、 5个B、 2个C、 3个D、6个5、计算机在使用中断方式与外界交换信息时，保护现场的工作应该是（ C ）A、由CPU自动完成B、在中断响应中完成C、应由中断服务程序完成D、在主程序中完成6、MCS-51的中断允许触发器内容为83H，CPU将响应的中断请求是（ D ）。
A、 INT0，INT1B、 T0，T1C、 T1，串行接口D、 INT0，T07、若MCS-51中断源都编程为同级，当它们同时申请中断时，CPU首先响应（ B ）。
A、 INT1B、 INT0C、 T1D、T08、当CPU响应串行接口中断时，程序应转到（ C ）。
A、 0003HB、 0013HC、 0023HD、 0033H9、执行MOV IE，#03H后，MCS-51将响应的中断是（ D ）。
A、 1个B、 2个C、 3个D、0个10、外部中断1固定对应的中断入口地址为（ C ）。
指令系统习题解答
指令系统习题解答一、选择题1、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于______。
〔C〕A 基值寄存器内容加上形式地址〔位移量〕B 堆栈指示器内容加上形式地址〔位移量〕C 变址寄存器内容加上形式地址〔位移量〕D 程序记数器内容加上形式地址〔位移量〕2、用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。
〔C〕A 直接B 间接C 寄存器直接D 寄存器间接3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用______。
〔C〕A 堆栈寻址方式B 立即寻址方式C 隐含寻址方式D 间接寻址方式4、寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。
〔B〕A. 通用寄存器B. 主存单元C. 程序计数器D. 堆栈5、程序控制类指令的功能是______。
〔D〕A 进行算术运算和逻辑运算B 进行主存与CPU之间的数据传送C 进行CPU和I / O设备之间的数据传送D 改变程序执行顺序6、堆栈寻址方式中，设A为通用寄存器，SP为堆栈指示器，M SP为SP指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：〔A〕→M SP，〔SP〕- 1 →SP ，那么出栈的动作应是______。
〔B〕A 〔M SP〕→A，〔SP〕 + 1→SP ；B 〔SP〕 + 1→SP ，〔M SP〕→A ；C 〔SP〕 - 1→SP ，〔M SP〕→A ；D 〔M SP〕→A ，〔SP〕 - 1→SP ；7．指令周期是指______。
〔C〕A CPU从主存取出一条指令的时间；B CPU执行一条指令的时间；C CPU从主存取出一条指令加上CPU执行这条指令的时间；D 时钟周期时间；8、指令系统采用不同寻址方式的目的是______。
〔B〕A 实现存贮程序和程序控制；B 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性；C 可直接访问外存；D 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度9、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式，采用跳跃寻址方式，可以实现______。
第5章 8086的指令系统
图5.4
例5.16的执行情况
寄存器相对寻址可用于表格处理或访问一维数组中的元
素。把表格的首地址设置为位移量，利用修改间接寄存器的值
来存取表格中的任意一个元素。 表5.2列举了一些寄存器相对寻址方式所用的示例。
表5.2 寄存器相对寻址示例
指 令 二进制 位数 功 能 说 明 将 ES 附加段有效地址为 DI 加上 64H 中字的内容送入 AX 寄存器中 将数据段有效地址为 SI 加上偏移量中字节的内容送入 CL 寄存器中 将数据段有效地址为 EAX 加上 0AH 中字的内容送入 DI 寄存器中 将数据段有效地址为 EBX 加上偏移量中双字的内容送入 EAX 寄存器中
图5.2
例5.5的执行情况
【例5.8 】 MOV AX， 系统默认为 数据段)
这种寻址方法是以数据段的地址为基础，可在多达64KB 的范围内寻找操作数。 ② 8086中允许段超越（除默认的数据段DS以外），即允许 操作数在以代码段、堆栈段或附加段为基准的区域中。
寄存器寻址使用的寄存器类型要匹配，8位和16位，16
位和32位及8位和32位寄存器是决不能混用的。有些指令可 除外，如：SHL AX，CL。详细在后面讲。
除上述两种寻址方式外，以下各种寻址方式的操作数 均在代码段以外的存储区中，寻址方式通过不同的途径求 得操作数的偏移地址，即有效地址EA ( Effective Address)。 3．直接寻址(Direct Addressing)
第5章
INTEL 8080/8088 指令系统
5.1 概述
5.2 8086/8088的寻址方式
5.3 指令格式 5.4 8086 /8088指令系统 习题与思考题
5.1 概
述（p70）
第5章习题答案
间接寻址（Indirect Addressing）
寄存器寻址（Register Addressing）
寄存器间接（Register indirect Addressing） 偏移寻址（Displacement Addressing）
变址寻址（Indexing）
变址寄存器（index register）
000
RS 型 OP (6 位) 01 R t (3 位) 10 Rs (3 位) RX 型 OP (6 位) 01 R t (3 位) 11 Rx (3 位)
Offset16 (16 位)
XI 型 OP (6 位) 11 Rx (3 位) Offset16 (16 位) 00 Imm16 (16 位)
可执行程序文件（Executable program file）
链接程序（Linker / Link editor）
装入程序（Loader）
全局指针（Global pointer ）
伪指令（pseudo-instruction）
CISC（Complex Instruction Set Computer） RISC（Reduced Instruction Set Computer）
PLC编程与应用第2版习题答案第5章 指令系统
第五章指令系统
1、S7-1200提供了哪些类型的定时器？
2、编写程序来记录一台设备的运行时间，其设计要求为：当输入I0.0为高电平，设备运行，当I0.0为低电平时，设备不工作。
3、编写程序实现以下控制功能：第一次扫描时将VB0清零，用定时中断0，每100ms将VB0加1，VB0=100时关闭定时中断，并将Q0.0立即置1，设计主程序和中断程序。
4、设计一个8位彩灯控制程序，要求彩灯的移动速度和移动方向可调。
6、将8个16位二进制数存放在VW10开始的存储区内，在I0.3的上升沿，用循环指令求它们的平均值，并将结果存放在VW0中。
7、设计一个圆周长的计算程序，将半径存放在VW10中，取圆周率为3.1416，用浮点数运算指令计算圆周长，运算结果四舍五入后，转换为整数，存放在VW20中。
8、S7-1200包括哪些中断指令？。
第5章-习题参考答案
第五章习题参考答案一、填空题1、MCS-51有5个中断源，2个中断优先级，优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择。
2、外中断请求标志位是 IE0 和 IE1 。
3、 RETI 指令以及任何访问 IE 和 IP 寄存器的指令执行过后，CPU不能马上响应中断。
4、8051单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把 PC的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送 PC ，使程序执行转向程序存储器中的中断地址区。
二、选择题：1、在中断服务程序中，至少应有一条（ D ）。
A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令2、要使MCS-51能够响应定时器T1中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（ A ）。
A、 98HB、 84HC、 42HD、 22H3、MCS-51响应中断时，下列哪种操作不会发生（ A ）A、保护现场B、保护PCC、找到中断入口D、保护PC转入中断入口4、MCS-51中断源有（ A ）A、 5个B、 2个C、 3个D、6个5、计算机在使用中断方式与外界交换信息时，保护现场的工作应该是（ C ）A、由CPU自动完成B、在中断响应中完成C、应由中断服务程序完成D、在主程序中完成6、MCS-51的中断允许触发器内容为83H，CPU将响应的中断请求是（ D ）。
A、 INT0，INT1B、 T0，T1C、 T1，串行接口D、 INT0，T07、若MCS-51中断源都编程为同级，当它们同时申请中断时，CPU首先响应（ B ）。
A、 INT1B、 INT0C、 T1D、T08、当CPU响应串行接口中断时，程序应转到（ C ）。
A、 0003HB、 0013HC、 0023HD、 0033H9、执行MOV IE，#03H后，MCS-51将响应的中断是（ D ）。
A、 1个B、 2个C、 3个D、0个10、外部中断1固定对应的中断入口地址为（ C ）。
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第5章指令系统〔习题5.1〕简答题（1）定长指令字和定长操作码是一回事吗？（2）什么是Load-Store指令集结构？（3）为什么将查找操作数的方法称为数据寻“址”方式？（4）是什么特点决定了目标地址的相对寻址方式应用最多？（5）堆栈的存取原则是什么？（6）IA-32处理器的INC，DEC，NEG和NOT都是单操作数指令，这个操作数应该是源操作数还是目的操作数？（7）IA-32处理器的乘除法运算针对无符号数和有符号数，有两种不同的指令。
只有一种指令的加减法如何区别无符号数和有符号数运算？（8）为什么判断无符号数大小和有符号大小的条件转移指令不同？（9）汇编语言的标识符大小写不敏感意味着什么？（10）为什么说RISC是计算机结构上的革新？〔习题5.2〕判断题（1）存储器寻址方式的操作数当然在主存了。
（2）堆栈的操作原则是“先进后出”，压入数据是PUSH指令、弹出数据是POP指令。
（3）空操作NOP指令其实根本没有指令。
（4）指令指针或者还包括代码段寄存器值的改变将引起程序流程的改变。
（5）JMP指令对应高级语言的GOTO语句，所以不应使用。
（6）IA-32处理器的条件转移指令Jcc要利用标志作为条件。
（7）处理器的传送指令MOV属于汇编语言的执行性语句。
（8）MASM汇编语言的注释用分号开始，但不能用中文分号。
（9）通常，RISC处理器只有“取数LOAD”和“存数STORE”指令访问存储器。
（10）RISC的指令条数少、指令简单、格式固定，所以编译程序也就容易实现，并且不需要优化。
〔习题5.3〕填空题（1）JMP指令根据目标地址的转移范围和寻址方式，可以分成四种类型：段内转移、__________，段内转移、__________和段间转移、__________，段间转移、__________。
（2）IA-32处理器将ESI寄存器内容压入堆栈的指令是__________，将堆栈顶部数据弹出到EDI寄存器的指令是__________。
（3）IA-32处理器的指令“XOR EAX, EAX”和“SUB EAX, EAX”执行后，EAX＝__________，CF＝OF＝__________。
而指令“MOV EAX, 0”执行后，EAX＝__________，CF和OF没有变化。
（4）欲将EDX内的无符号数除以16，可以使用指令“SHR EDX, __________”，其中后一个操作数是一个立即数。
（5）“CMP EAX,3721H”指令之后是JZ指令，发生转移的条件是EAX＝__________，此时ZF＝__________。
（6）主程序调用子程序需要用__________指令，子程序最后的返回指令是__________。
（7）在IA-32指令“ADD EDX,5”中，指令助记符是__________，目的操作数是__________，另一个操作数采用__________寻址方式。
（8）MASM要求汇编语言源程序文件的扩展名是___________，汇编产生扩展名为OBJ的文件被称为___________文件，连接后生成的EXE可执行文件。
（9）CISC是英文__________的缩写，常被为__________。
对应RISC中的R来自英文__________，含义是__________。
IA-32处理器属于__________结构，MIPS处理器属于__________结构。
（10）MIPS处理器有___________个通用寄存器，其中___________总是0。
〔习题5.4〕给出IA-32处理器的32位寻址方式和16位寻址方式的组成公式，并说明各部分作用。
〔习题5.5〕说明下列IA-32处理器指令中源操作数的寻址方式，假设VARD是一个32位变量。
（1）mov edx,1234h（2）mov edx,vard（3）mov edx,ebx（4）mov edx,[ebx]（5）mov edx,[ebx+1234h]（6）mov edx,vard[ebx]（7）mov edx,[ebx+edi]（8）mov edx,[ebx+edi+1234h]（9）mov edx,vard[esi+edi]（10）mov edx,[ebp*4]〔习题5.6〕指出数据寻址的寄存器寻址和寄存器间接寻址的不同之处，比较数据寻址中存储器的直接寻址、间接寻址与指令寻址中的直接寻址、间接寻址。
〔习题5.7〕请分别用一条IA-32处理器指令完成如下功能：（1）把EBX寄存器和EDX寄存器的内容相加，结果存入EDX寄存器。
（2）用寄存器EBX和ESI的基址变址寻址方式把存储器的一个字节与AL寄存器的内容相加，并把结果送到AL中。
（3）用EBX和位移量0B2H的寄存器相对寻址方式把存储器中的一个双字和ECX寄存器的内容相加，并把结果送回存储器中。
（4）将32位变量VARD与数3412H相加，并把结果送回该存储单元中。
（5）把数0A0H与EAX寄存器的内容相加，并把结果送回EAX中。
〔习题5.8〕分别执行如下程序片断，说明每条指令的执行结果：（1）mov eax,80h ; EAX＝__________add eax,3 ; EAX＝__________，CF＝__________，SF＝__________add eax,80h ; EAX＝__________，CF＝__________，OF＝__________adc eax,3 ; EAX＝__________，CF＝__________，ZF＝__________ （2）mov eax,100 ; EAX＝__________add ax,200 ; EAX＝__________，CF＝__________（3）mov eax,100 ; EAX＝__________add al,200 ; EAX＝__________，CF＝__________（4）mov al,7fh ; AL＝__________sub al,8 ; AL＝__________，CF＝__________，SF＝__________sub al,80h ; AL＝__________，CF＝__________，OF＝__________sbb al,3 ; AL＝__________，CF＝__________，ZF＝__________〔习题5.9〕分别执行如下程序片断，说明每条指令的执行结果：（1）mov esi,10011100b ; ESI＝__________Hand esi,80h ; ESI＝__________Hor esi,7fh ; ESI＝__________Hxor esi,0feh ; ESI＝__________H（2）mov eax,1010b ; EAX＝__________Bshr eax,2 ; EAX＝__________B，CF＝__________shl eax,1 ; EAX＝__________B，CF＝__________and eax,3 ; EAX＝__________B，CF＝__________（3）mov eax,1011b ; EAX＝__________Brol eax,2 ; EAX＝__________B，CF＝__________rcr eax,1 ; EAX＝__________B，CF＝__________or eax,3 ; EAX＝__________B，CF＝__________（4）xor eax,eax ; EAX＝__________，CF＝__________，OF＝__________; ZF＝__________，SF＝__________，PF＝__________〔习题5.10〕执行如下程序片断后，CMP指令分别使得5个状态标志CF、ZF、SF、OF和PF为0还是为1？它会使得哪些条件转移指令指令Jcc的条件成立、发生转移？mov eax,20hcmp eax,80h〔习题5.11〕汇编语句有哪两种，每个语句由哪4个部分组成？〔习题5.12〕汇编语言程序的开发有哪4个步骤，分别利用什么程序完成、产生什么输出文件。
〔习题5.13〕本章例题程序片段可以形成可执行文件。
为了能够有交互效果，可以利用配套软件包中的子程序。
例如，只要在例题5-1和例题5-3程序片段最后增加如下语句，就可以显示结果。
call dispuid其中，子程序DISPUID以无符号十进制形式显示EAX寄存器内容。
请按照汇编语言的源程序框架将程序片段填入代码段，然后生成一个可执行文件。
〔习题5.14〕如下修改例题5-2程序，实现了将键盘输入的小写字母转换为大写显示：again: call readc ; 键盘输入一个字符。
语句1cmp al,'a’; 语句2jb again ; 语句3cmp al,'z’; 语句4ja again ; 语句5sub al,20h ; 语句6call dispc ; 显示一个字符。
语句7其中，子程序READC让用户从键盘按下一个字符，保存在AL寄存器；子程序DISPC将AL寄存器的字符显示。
（1）请将上述程序片段填入源程序框架、生成可执行文件。
（2）分析并验证如果输入了非小写字母（例如数字7）、然后输入小写字母，程序执行流程（给出执行语句的编号）。
（3）如果要实现输入大写字母转换为小写显示，如何修改上述程序？〔习题5.15〕RISC技术有哪些方面的主要特色？〔习题5.16〕从通用寄存器、数据寻址、指令格式等方面，比较IA-32处理器和MIPS处理器，说明各自特点。