微机原理第二章8086微处理器
第二章8086习题答案
微机原理第二章习题与分析解答1．单项选择题（1）8086工作最大方式时应将引脚MN/MX接（）A．负电源 B.正电源 C.地 D.浮空分析：8086规定工作在最小方式下MN/MX接+5V，工作在最大方式下MN/MX 接地。
答案：C（2）8086能寻址内存储器的最大地址范围为（）A．64KB B.1MB C.16MB D.16KB分析：8086有A0~A1920条地址总线，220=1MB。
答案：B（3）在总线周期，8086CPU与外设需交换（）A．地址信息 B.数据信息 C.控制信息 D.A、B、C分析在总线周期，CPU必须发出地址信息的控制信息以后，才能实现与外设进行交换数据。
答案：D（4）8086用哪种引脚信号来确定是访问内存还是访问外设（）A．RD B.WR C.M/IO D.INTA分析：引脚信号M/IO是Memory or Input Output的缩写，当M/IO=0时，用以访问外设；当M/IO=1，用以访问外设。
答案：C（5）在8086指令系统中，下列哪种寻址方式不能表示存储器操作数（）A．基址变址寻址B.寄存器寻址C.直接寻址D.寄存器间接寻址分析：8086指令系统共有七种寻址方式，只有立即寻址方式和寄存器寻址方式不是表示存储器操作数的。
答案：B（6）当CPU时钟频率为5MHz，则其总线周期（）A．0．8 s B.500ns C.200ns D.200μs分析：时钟周期T=1/ƒ=200ns,而一个总路线周期通常由4个T状态组成，有4╳T=4╳200ns=0.8μs.答案：A（7）8086工作在最大方式下，总路线控制器使用芯片（）A．8282 B.8286 C.8284 D.8288分析：在最大方式下，系统中主要控制信号是由总路线控制器产生，而只有芯片8288才有这方面的功能。
答案：D（8）取指令物理地址=（）A．（DS）╳10H+偏移地址 B.（ES）╳10H+偏移地址C．（SS）╳10H+（SP） D.（CS）╳10H+（IP）分析：每当8086CPU取指令时，总是根据CS：IP的所指的存贮单元去取指令。
微机原理第2章课后答案
第2章8086微处理器及其系统教材习题解答1. 8086 CPU 由哪两部分构成，它们的主要功能是什么?在执行指令期间,EU 能直接访问存储器吗，为什么?【解】8086CPU由执行部件（EU）和总线接口部件（BIU）两部分组成。
执行部件由内部寄存器组、算术逻辑运算单元（ALU）与标志寄存器（FR）及内部控制逻辑等三部分组成。
寄存器用于存储操作数和中间结果；算术逻辑单元完成16位或8位算术逻辑运算，运算结果送上ALU内部数据总线，同时在标志寄存器中建立相应的标志；内部控制逻辑电路的主要功能是从指令队列缓冲器中取出指令，对指令进行译码，并产生各种控制信号，控制各部件的协同工作以完成指令的执行过程。
总线接口部件（BIU）负责CPU与存储器、I/O设备之间传送数据、地址、状态及控制信息。
每当EU部件要执行一条指令时，它就从指令队列头部取出指令，后续指令自动向前推进。
EU要花几个时钟周期执行指令，指令执行中若需要访问内存或I/O设备，EU就向BIU 申请总线周期，若BIU总线空闲，则立即响应，若BIU正在取一条指令，则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
2. 8086CPU与传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同？这样的设计思想有什么优点？【解】8086 CPU与传统的计算机相比增加了指令队列缓冲器，从而实现了执行部件（EU）与总线接口(BIU)部件的并行工作，因而提高了8086系统的效率。
3. 8086 CPU 中有哪些寄存器，各有什么用途？【解】8086共有8个16位的内部寄存器，分为两组：①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
AX（AH、AL）累加器。
有些指令约定以AX（或AL）为源或目的寄存器。
实际上大多数情况下，8086的所有通用寄存器均可充当累加器。
BX（BH、BL）基址寄存器。
计算机微机原理8086指令
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总线接口单元BIU （Bus Interface Unit）
负责8086CPU与存储器和I/O设备 功能： 间的信息传送。
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执行单元EU （Execution Unit）
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通用寄存器的名称与符号
① AX （Accumulator） －－累加器
② BX （Base） －－基址寄存器
③ CX （Count） －－计数寄存器 ④ DX （Data） －－数据寄存器 ⑤ SI （Source Index）是源变址寄存器
数据寄存器
⑥ DI （Destination Index）是目的变址寄存器
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物理地址和逻辑地址的转换
由于段地址一般存放在段寄存器，所以物理地 址和逻辑地址的转换关系也可表示为： （段寄存器） （CS） 物理地址= （DS） （SS ） 左移4位 + 偏移地址
（ES）
逻辑地址的形式为 段寄存器：偏移地址
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段寄存器
8086有4个16位专门存放段地址的段寄存器 CS--（Code Segment）（代码段）指明代码段的起 始地址 SS-- （Stack Segment）（堆栈段）指明堆栈段的起 始地址 DS-- （Data Segment）（数据段）指明数据段的起 始地址 ES-- （Extra Segment）（附加段）指明附加段的起 始地址 每个段寄存器用来确定一个逻辑段的起始地址，每种逻 辑段均有各自的用途
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数据信息的表达单位
计算机中信息的单位 二进制位Bit：存储一位二进制数：0或1， 记做b 字节Byte：8个二进制位，D7～D0，记做Ｂ 字Word：16位，2个字节，D15～D0 双字DWord：32位，4个字节，D31～D0
微机原理课件第二章 8086系统结构
但指令周期不一定都大于总线周期，如MOV AX，BX
操作都在CPU内部的寄存器，只要内部总线即可完成，不 需要通过系统总线访问存储器和I/O接口。
2021/8/17
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• 8086CPU的典型总线时序，充分体现了总 线是严格地按分时复用的原则进行工作的。 即：在一个总线周期内，首先利用总线传 送地址信息，然后再利用同一总线传送数 据信息。这样减少了CPU芯片的引脚和外 部总线的数目。
• 执行部件（EU）
• 功能：负责译码和执行指令。
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• 联系BIU和EU的纽带为流水指令队列
• 队列是一种数据结构，工作方式为先进先出。写入的指令 只能存放在队列尾，读出的指令是队列头存放的指令。
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•BIU和EU的动作协调原则 BIU和EU按以下流水线技术原则协调工作，共同完成所 要求的任务： ①每当8086的指令队列中有空字节，BIU就会自动把下 一条指令取到指令队列中。 ②每当EU准备执行一条指令时，它会从BIU部件的指令 队列前部取出指令的代码，然后译码、执行指令。在执 行指令的过程中，如果必须访问存储器或者I／O端口， 那么EU就会请求BIU，完成访问内存或者I／O端口的操 作； ③当指令队列已满，且EU又没有总线访问请求时，BIU 便进入空闲状态。（BIU等待，总线空操作） ④开机或重启时，指令队列被清空；或在执行转移指令、 调用指令和返回指令时，由于待执行指令的顺序发生了 变化，则指令队列中已经装入的字节被自动消除，BIU会 接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。 （EU等待）
•CF（Carry Flag）—进位标志位，做加法时最高位出现进位或 做减法时最高位出现借位，该位置1，反之为0。
(完整版)微机原理课后单元习题-单元2-8086cpu
习题二 8086微处理器答案主要内容：主要介绍8086／8088CPU内部结构。
了解80X86CPU的特点。
2.1 8086 CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?【答】8086的内部结构分成两部分。
总线接口部件BIU，负责控制存储器与I/O端口的信息读写，包括指令获取与排队、操作数存取等。
执行部件EU负责从指令队列中取出指令，完成指令译码与指令的执行行。
2.2 8086的总线接口部件有那几部分组成? 其功能是什么?【答】8086的总线接口部件主要由下面几部分组成：4个段寄存器CS/DS/ES/SS，用于保存各段地址；一个16位的指令指针寄存器IP，用于保存当前指令的偏移地址；一个20位地址加法器，用于形成20位物理地址；指令流字节队列,用于保存指令；存储器接口，用于内总线与外总线的连接。
2.3 8086的执行单元（部件）由那几部分组成?有什么功能?【答】8086的执行单元部件主要由下面几部分组成：控制器、算数逻辑单元、标志寄存器、通用寄存器组。
（1）控制器，从指令流顺序取指令、进行指令译码，完成指令的执行等。
（2）算数逻辑单元ALU，根据控制器完成8/16位二进制算数与逻辑运算。
（3）标志寄存器，使用9位，标志分两类。
其中状态标志6位，存放算数逻辑单元ALU 运算结果特征；控制标志3位，控制8086的3种特定操作。
（4）通用寄存器组，用于暂存数据或指针的寄存器阵列。
2.4 8086内部有哪些通用寄存器？【答】四个16位数据寄存器AX、BX、CX、DX，二个指针寄存器SP、BP, 二个变址寄存器SI、DI。
这些寄存器使用上一般没有限制，但对某些特定指令操作，必须使用指定寄存器，可参考后面指令系统章节。
2.5 8086内部有哪些段寄存器？各有什么用途？【答】四个16位段寄存器：CS、DS、SS、ES，分别保存代码段、数据段、堆栈段与扩展段的段地址。
2.6 8086CPU状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的? 8086的状态标志和控制标志分别有哪些?【答】（1）标志分两类：状态标志（6位）,反映刚刚完成的操作结果情况。
第2章-28086典型时序
2018/7/30
6、汇编命令 A
-A↙ -A地址 ↙
《微机原理与应用》赵春华
R命令演示
A命令演示
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补充
7、反汇编命令 U
-U ↙
当前地址CS：IP反汇编32字节指令 -U 地址 ↙
9、 文件装入命令L
10、写文件命令W
BX：文件长度的高16位
CX：文件长度的低16位
U命令演示
11、退出DEBUG回到DOS状态命 令Q
《微机原理与应用》赵春华 7
总线周期
指令周期
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读操作（存储器或I/O）
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《微机原理与应用》赵春华
IN AL, 21H
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读操作（存储器或I/O）
T1 CLK T2 T3 T4
A19/S6~A16/S3
AD15~AD0
ALE
M/IO RD
DT/R
DEN
2018/7/30 《微机原理与应用》赵春华 9
微机原理及应用
第二章 8086/8088微处理器（2）
8086/8088的内部结构图
EU
20位AB
BIU
AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP SI DI
ALU16位DB
地址加法器
∑
16位DB
CS DS SS ES IP
总线 控制 电路
8086总线
16位DB
暂存寄存器
EU控 制电路
CPU
DB CB AB
主 存 I/O I/O 设备
最大工作模式 ：
（1）MN/MX =0 （2）控制总线由8288总线控 制器产生。 （3）用于构成多处理机和数 学协处理器大型系统。
微机原理第02章1
第2章： 溢出和进位的对比
例1：3AH＋7CH＝B6H
无符号数运算： 58＋124＝182 范围内，无进位 有符号数运算： 58＋124＝182 范围外，有溢出
例2：AAH＋7CH＝（1）26H
无符号数运算： 170＋124＝294 范围外，有进位 有符号数运算： －86＋124＝28 范围内，无溢出
常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址
第2章：（2）变址寄存器
16位变址寄存器SI和DI 常用于存储器变址寻址方式时提供地址
SI是源地址寄存器（Source Index） DI是目的地址寄存器（Destination Index）
在串操作类指令中， SI 、 DI 还有较特殊的 用法 现在不必完全理解，以后会详细展开
第2章：溢出和进位的应用场合
处理器对两个操作数进行运算时，按照无 符号数求得结果，并相应设置进位标志 CF； 同时，根据是否超出有符号数的范围设置 溢出标志OF 应该利用哪个标志，则由程序员来决定。 也就是说，如果将参加运算的操作数认为 是无符号数，就应该关心进位；认为是有 符号数，则要注意是否溢出
第2章：符号标志SF（Sign Flag）
运算结果最高位为1，则SF＝1； 否则SF＝0
有符号数据用最高有效位表示数据的符号 所以，最高有效位就是符号标志的状态
3AH＋7CH＝B6H，最高位D7＝1：SF＝1
84H＋7CH＝（1）00H，最高位D7＝0：SF＝0
第2章：奇偶标志PF（Parity Flag）
第2章：辅助进位标志AF（Auxiliary Carry Flag）
运算时D3位（低半字节）有进位或
借位时，AF＝1；否则AF＝0
这个标志主要由处理器内部使用， 用于十进制算术运算调整指令中， 用户一般不必关心 3AH＋7CH＝B6H，D3有进位：AF＝1
微机原理第二章8086微处理器
▪ 这些引脚就是微处理器级总线。微处理器通过微处理器 级总线沟通与外部部件和设备之间的联系。这些总线及 其信号必须完成以下功能：
▪ （1）和存储器之间交换信息； ▪ （2）和I/O设备之间交换信息； ▪ （3）为了系统工作而接收和输出必要的信号，如输入
▪ 时钟信号输入端。19 CLK（输入） ▪ 8086和8088为5MHz。 ▪ 8086/8088的CLK信号必须由8284A时钟发生器产生。 ▪ 微处理器是在统一的时钟信号CLK控制下，按节拍进行
工作的。
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 工作方式控制线 33
指令执行示例
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第二章：8086/8088微处理器
1. 微处理器ห้องสมุดไป่ตู้结构 2. 微处理器的内部寄存器 3. 微处理器的引脚功能 4. 微处理器的存储器组织 5. 最大模式和最小模式 6. 微处理器的时序
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▪ 存储器分段
▪ 由于CPU内部的寄存器都是16位的，为了
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第二章：8086/8088微处理器
1. 微处理器的结构 2. 微处理器的内部寄存器 3. 微处理器的引脚功能 4. 微处理器的存储器组织 5. 最大模式和最小模式 6. 微处理器的时序
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 一、微处理器的外部结构
时钟脉冲、复位信号、电源和接地等。
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时钟脉冲、复位信号、电源和接地等。
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 按功能分，这些总线可以分为三种： ▪ （1）传送信息（指令或数据）的数据总线（Data Bus） ▪ （2）指示欲传信息的来源或目的地址的地址总线
▪ 最大模式：
▪ 适合用于实现多处理器系统，在这种方式中， 8088/8086CPU不直接提供用于存贮器或I/O读写的读写 命令等控制信号，而是将当前要执行的传送操作类型编 码为三个状态位（S2,S1,S0）输出，由外部的总线控制器 8288对状态信号进行译码产生相应信号。
▪ 这样，两种方式下部分控制引脚的功能是不同的。
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段地址：是指一个段的起始地址，最低4位为零，一般将其 有效数字16位存放在段寄存器中。(2000H)
偏移地址：段内存储单元相对段地址的距离(16位)。同一个 段内，各个存储单元的段地址是相同的，偏移地址是不 同的。(0202H)
▪ 物理地址的计算方法
物理地址=段地址+偏移地址 =段寄存器内容×10H+偏移地址
（Address Bus） ▪ （3）管理总线上活动的控制总线（Control Bus）
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 地址总线：
▪ CPU通过地址总线输出地址码用来选择某一存储单元 或某一称为I/O端口的寄存器，是单向的。
▪ 对于存储器和I/O地址空间独立的微处理器来说，地址 总线的条数决定了存储器地址空间的容量，而地址总 线中用于I/O端口编址的条数决定I/O地址空间的容量。
▪ 引脚构成了微处理器级总线，引脚功能也就是微处理器 级总线的功能。
▪ 8086/8088CPU的40条引脚中，引脚1和引脚20(GND）为 接地端；引脚40(VCC)为电源输入端，采用的电源电压为 +5V。
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 时钟信号输入端。19 CLK（输入） ▪ 8086和8088为5MHz。 ▪ 8086/8088的CLK信号必须由8284A时钟发生器产生。 ▪ 微处理器是在统一的时钟信号CLK控制下，按节拍进行
▪ 8086 CPU地址总线20条，存储器的最大容量为：1MB
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 数据总线：
▪ 用于CPU和存储器或I/O接口之间传送数据，是双向的。 ▪ 微处理器数据总线的条数决定CPU和存储器或I/O设备
一次能交换数据的位数，是区分微处理器是多少位的 依据。 ▪ 如8086 CPU的数据总线是16条，我们就说8086 CPU是 16位微处理器。
▪ 规定存储器的一个段为64KB，由段寄存器
来确定存储单元的段地址，由指令提供该单元 相对于相应段起始地址的16位偏移量。
▪
这样，系统的整个存储空间可分为16个互
不重叠的逻辑段。存储器的每个段的容量为
64KB。
▪ 允许逻辑段在整个存储空间内浮动，即段 与段之间可以部分重叠、完全重叠、连续排列， 非常灵活。
工作的。
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 工作方式控制线 33
▪ MN/MX（输入）
▪ ▪ MN/MX=
▪
1（接+5V）工作于最小模式 0（接地） 工作于最模式
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▪ 最小模式：
▪ 适合用于由单处理器组成的小系统。在这种方式中， 8088/8086CPU引脚直接产生存贮器或I/O读写的读写命 令等控制信号。
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▪ 系统复位信号。 21 RESET（输入） ▪ 高电平有效（至少保持4个时钟周期）。RESET 信号有
效时，CPU清除IP，DS，ES，SS，标志寄存器和指令 队列为0，置CS为0FFFFH。 ▪ 该信号结束后，CPU从存贮器的0FFFF0H地址开始读取 和执行指令。 ▪ 系统加电或操作员在键盘上进行“RESET”操作时产生 RESET信号。
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
▪ 一、微处理器的外部结构
▪ 表面上看来，微处理器的外部就是数量有限的输入输出 引脚。但是，正是依靠这些引脚与其它逻辑部件相连接， 才能组成多种型号的微型计算机系统。
▪ 这些引脚就是微处理器级总线。微处理器通过微处理器 级总线沟通与外部部件和设备之间的联系。这些总线及 其信号必须完成以下功能：
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能 ▪ 控制总线：
▪ 管理总线上的活动，用来传送自CPU发出的控制信息 或外设送到CPU的状态信息，是单向的。
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能 ▪二、8086/8088引脚结构图
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8086/8088微处理器——微处理器的引脚功能
指令执行示例
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第二章：8086/8088微处理器
1. 微处理器的结构 2. 微处理器的内部寄存器 3. 微处理器的引脚功能 4. 微处理器的存储器组织 5. 最大模式和最小模式 6. 微处理器的时序
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▪ 存储器分段
▪ 由于CPU内部的寄存器都是16位的，为了
能够提供20位的物理地址，系统中采用了存储 器分段的方法。
取指令物理地址=(CS)×10H+(IP) 堆栈操作物理地址=(SS)×10H+(SP)/(BP的表达式) 存储器操作数物理地址=(DS)/(ES)×10H+偏移地址
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8086/8088微处理器——系统中的存储器组织
▪ 已知某存储单元的逻辑地址，怎样求该单元的物理地址？ ▪ PA: ▪ 物理地址=段地址× 10H+段内偏移地址 ▪ 8086/8088 CPU中的BIU单元的地址加法器，用来完成物理地
址的计算，其计算方法如图所示。
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8086/8088微处理器——系统中的存储器组织
图 3.5 物理地址的形成
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8086/8088微处理器——系统中的存储器组织
▪ 8086/8088CPU各种类型访问存储器时，其地址成分的来 源见下表所示。
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第二章：8086/8088微处理器
1. 微处理器的结构 2. 微处理器的内部寄存器 3. 微处理器的引脚功能 4. 微处理器的存储器组织 5. 最大模式和最小模式 6. 微处理器的时序