微型计算机原理及应用课后答案侯晓霞

CH01微型计算机概述

习题与思考题

1．微型计算机由哪些部件组成？各部件的主要功能是什么？ 解答：

微机系统

微型计算机

系统软件

外围设备：打印机、键盘、CRT 、磁盘控制器等

微处理器（CPU ）

系统总线：AB 、CB 、DB

（功能：为CPU 和其他部件之间提供数据、地址 和控制信息的传输通道）存储器：只读存储器（ROM ）、随机存储器（RAM ）（功能：用来存储信息）输入/输出（I/O ）接口：串/并行接口等（功能：使外部设备和微型机相连）

算术逻辑部件(ALU ）

累加器、寄存器

控制器

操作系统（OS ）

系统实用程序：汇编、编译、编辑、调试程序等

（注：CPU 的功能－－①可以进行算术和逻辑运算； ②可保存少量数据；

③能对指令进行译码并执行规定的动作； ④能和存储器、外设交换数据；

⑤提供整修系统所需要的定时和控制； ⑥可以响应其他部件发来的中断请示。）

2．8086/8088 CPU 由哪两部分组成？它们的主要功能各是什么？是如何协调工作的？ 解答：

微处理器（CPU ）

总线接口部件(BIU ）：负责与存储器、I/O 端口传送数据

执行部件（EU ）：负责指令的执行

协调工作过程：

总线接口部件和执行部件并不是同步工作的，它们按以下流水线技术原则来协调管理：

① 每当8086的指令队列中有两个空字节，或者8088的指令队列中有一个空字节时，总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。

② 每当执行部件准备执行一条指令时，它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者输入/输出设备，那么，执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期，完成访问内存或者输入/输出端口的操作；如果此时总线接口部件正好处于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。但有时会遇

到这样的情况，执行部件请求总线接口部件访问总线时，总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中，此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作，然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。

③当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问请求时，总线接口部件便进入空闲状态。

④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于程序执行的顺序发生了改变，不再是顺序执行下面一条指令，这时，指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了。遇到这种情况，指令队列中的原有内容将被自动消除，总线接口部件会按转移位置往指令队列装入另一个程序段中的指令。

3．8086/8088 CPU中有哪些寄存器？各有什么用途？标志寄存器F有哪些标志位？各在什么情况下置位？

解答：

标志寄存器F的标志位：①控制标志：OF、DF、IF、TF；②状态标志：SF、ZF、AF、PF、CF。

标志寄存器F的各标志位置位情况：

· CF：进位标志位。做加法时出现进位或做减法时出现借位，该标志位置1；否则清0。

·PF：奇偶标志位。当结果的低8位中l的个数为偶数时，该标志位置1；否则清0。

·AF：半进位标志位。在加法时，当位3需向位4进位，或在减法时位3需向位4借位时，该标志位就置1；否则清0。该标志位通常用于对BCD

算术运算结果的调整。

·ZF：零标志位。运算结果各位都为0时，该标志位置1，否则清0。

·SF：符号标志位。当运算结果的最高位为1时，该标志位置1，否则清0。·TF：陷阱标志位(单步标志位)。当该位置1时，将使8086/8088进入单步指令工作方式。在每条指令开始执行以前，CPU总是先测试TF位是否为1，如果为1，则在本指令执行后将产生陷阱中断，从而执行陷阱中断处理程序。该程序的首地址由内存的00004H~00007H 4个单元提供。该标志通常用于程序的调试。例如，在系统调试软件DEBUG中的T命令，就是利用它来进行程序的单步跟踪的。

·IF：中断允许标志位。如果该位置1，则处理器可以响应可屏蔽中断，否则就不能响应可屏蔽中断。

·DF：方向标志位。当该位置1时，串操作指令为自动减量指令，即从高地址到低地址处理字符串；否则串操作指令为自动增量指令。

·OF：溢出标志位。在算术运算中，带符号的数的运算结果超出了8位或16位带符号数所能表达的范围时，即字节运算大于十127或小于－128

时，字运算大于十32767或小于－32768时，该标志位置位。

4．8086/8088系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系？表示的范围各为多少？

解答：

逻辑地址：段地址：偏移地址

物理地址：也称为绝对地址，由段基址和偏移量两部分构成。物理地址与系统中的存储空间是一一对应的。

逻辑地址与物理地址两者之间的关系为：物理地址＝段地址×16+偏移地址每个逻辑段的地址范围：0000：0000H～FFFFH；0001：0000H～FFFFH；…；FFFF：0000H～FFFFH；共有232个地址，但其中有许多地址是重叠的（体现出逻辑地址的优势，可根据需要方便地写出逻辑地址，又不影响其准确的物理地址，逻辑地址与物理地址的关系为多对一的关系）。

物理地址的地址范围：00000H～FFFFFH。

5．已知当前数据段位于存储器的A1000H到B0FFFH范围内，问DS=？

解答：

A1000H→A100：0000 以A100H为段地址的64K物理地址的范围是：偏移地址为0000H～FFFFH，即A100：0000H～A100：FFFFH→A1000H＋0000H～A1000H＋0FFFFH＝A1000H～B0FFFH，∴DS＝A100H。

6．某程序数据段中存有两个字数据1234H和5A6BH，若已知DS=5AA0H，它们的偏移地址分别为245AH和3245H，试画出它们在存储器中的存放情况

解答：

存放情况如图所示(左右两侧的写法均可)：