微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用課后答案

1、第1章習(xí)題1.3簡(jiǎn)述3個(gè)門(mén)電路的根本元素在電路中對(duì)電平上下的作用。答：與、或、非。1.4布爾代數(shù)有哪兩個(gè)特點(diǎn)？答：1值只有兩個(gè)；2只有與、或、反 3種運(yùn)算。1.5布爾代數(shù)的“或運(yùn)算結(jié)果可用哪兩句話(huà)來(lái)歸納？其“與運(yùn)算又可歸納成哪兩句話(huà)“ 答：1“或運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果為有一真必為真，兩者皆假才為假。2“與運(yùn)算有一假即為假，兩者皆真才為真。1.6什么叫原碼、反碼及補(bǔ)碼？答：原碼就是一個(gè)數(shù)的機(jī)器數(shù)。反碼：將原碼每位取反，即為反碼。更準(zhǔn)確的是：正數(shù)的反碼就等于它的原碼；負(fù)數(shù)的反碼就是它的原碼除符號(hào)位外，各位取反。補(bǔ)碼：反碼加1就是補(bǔ)碼。更準(zhǔn)確的是：正數(shù)的補(bǔ)碼就等于它的原碼；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼就是它的反碼加 1。1.7

2、為什么需要半加器和全加器，它們之間的主要區(qū)別是什么？答：1因?yàn)榧臃ǖ牡谝晃粵](méi)有進(jìn)位，所以用半加器即可；而第二位起可能有進(jìn)位，故需要 考慮全加器；2兩者的區(qū)別是半加器為雙入雙出，全加器為三入雙出。第2章習(xí)題2.2觸發(fā)器、存放器及存儲(chǔ)器之間有什么關(guān)系？請(qǐng)畫(huà)出這幾種器件的符號(hào)。答：觸發(fā)器是存放一位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的根本單元。觸發(fā)器是電腦的記憶裝置的根本單元，也可以說(shuō)是記憶細(xì)胞。 觸發(fā)器可以組成存放器， 存放器又可以組成存儲(chǔ)器。存放器和存儲(chǔ)器統(tǒng)稱(chēng)為電腦的記憶裝置。(2)其符號(hào)分別表示如下：2.4累加器有何用處？畫(huà)出其符號(hào)。答：累加器作為ALU運(yùn)算過(guò)程的代數(shù)和的臨時(shí)存儲(chǔ)處。rB 2±4 齡遅哪2

3、.5三態(tài)輸出電路有何意義？其符號(hào)如何畫(huà)？答：三態(tài)輸出電路使得一條信號(hào)傳輸線(xiàn)既能與一個(gè)觸發(fā)器接通，也可以與其斷開(kāi)而與另外一個(gè)觸發(fā)器接通，從而使得一條信號(hào)線(xiàn)可以傳輸多個(gè)觸發(fā)器的信息。2.6何謂L門(mén)及E門(mén)？它們?cè)诳偩€(xiàn)結(jié)構(gòu)中有何用處?答:1L門(mén)：高電平時(shí)使數(shù)據(jù)裝入、低電平時(shí)數(shù)據(jù)自鎖其中的電路；E n： E門(mén)即三態(tài)門(mén)，中選通端 E門(mén)為高電平時(shí)，可將信息從 A端送到B端。2L門(mén)專(zhuān)管對(duì)存放器的裝入數(shù)據(jù)的控制，而丘門(mén)志管由存放器輸出數(shù)據(jù)的控制。2.7控制字是什么意義？試舉個(gè)例子說(shuō)明。答：1控制字CON各各個(gè)存放器的L門(mén)和丘門(mén)的按次序排成一列， 并且為了防止住處在公 共總線(xiàn)中亂竄，規(guī)定在某一時(shí)鐘節(jié)拍，只有一個(gè)存

4、放器的L門(mén)為高電平，一個(gè)存放器的E門(mén)為高電平，從而保證了 丘門(mén)為高電平的存放器的數(shù)據(jù)流入到L門(mén)為高電平的存放器中去。2.8 ROM和RAM各有何特點(diǎn)與用處？答：ROM是只讀存儲(chǔ)器，是用以存放固定程序的存儲(chǔ)器，一旦程序放進(jìn)去之后，就不能再改 變。也不能再寫(xiě)入新的字節(jié)，而只能讀出其中所存儲(chǔ)的內(nèi)容；RAM是隨機(jī)存儲(chǔ)器又稱(chēng)讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器，它與ROM勺區(qū)別在于它不但能讀出存放在其中各個(gè) 存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)，而且能夠隨時(shí)寫(xiě)進(jìn)新的數(shù)據(jù)，或者改變?cè)袛?shù)據(jù)。2.9為什么要建立“地址這個(gè)概念？答：因?yàn)橐粋€(gè)存儲(chǔ)器可以包含數(shù)以千計(jì)的存儲(chǔ)單元，可以存儲(chǔ)很多數(shù)據(jù)，為了便于存入和取出，需要對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元確定一個(gè)固定地址。2.11

5、譯碼器有何用處？答：譯碼器用來(lái)確定存儲(chǔ)單元的地址。地址譯碼器常用于電腦中對(duì)存儲(chǔ)單元地址的譯碼，即將一個(gè)地址代碼轉(zhuǎn)換成一個(gè)有效信號(hào)，從而選中對(duì)應(yīng)的單元。2.12存儲(chǔ)地址存放器MAR和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存放器MDR各有何用處？ 答：MAR將所要尋找的存儲(chǔ)單元的地址暫存下來(lái)，以備下一條指令之用。MDR是將要寫(xiě)入RAM中去的數(shù)據(jù)暫存起來(lái)，以等待控制器發(fā)出指令再將數(shù)據(jù)寫(xiě)入RAM中去。第3章習(xí)題3.2 程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容是什么意義？答：程序計(jì)數(shù)器 PC存儲(chǔ)的內(nèi)容是指令的地址碼。每次運(yùn)行指令前，先復(fù)位到0,每取出執(zhí)行一條指令，PC加1.3.3指令存放器IR從PROM接收到指令字8位后的運(yùn)行過(guò)程如何？起什么作用？答：

6、1指令存放器IR從PRO碾收到指令字后，就立即將其高4位送到控制部件。2控制部件經(jīng)過(guò)分析后就發(fā)出控制指令，將IR的低4位數(shù)送到存儲(chǔ)地址存放器 MAR MAF將此低4位數(shù)作為地址并用于訪(fǎng)問(wèn) PROM故第1次訪(fǎng)問(wèn)PRO啲是其指令區(qū)，第 2次訪(fǎng)問(wèn)的是其數(shù) 據(jù)區(qū)。3.4程序設(shè)計(jì)的4個(gè)步驟 先要有一個(gè)操作碼表 存儲(chǔ)分配 將源程序翻譯目的程序 程序及數(shù)據(jù)的輸入方法3.5環(huán)形計(jì)數(shù)器有何用處？什么叫環(huán)形字？答：1環(huán)形計(jì)數(shù)器用來(lái)發(fā)出順序控制信號(hào)即用來(lái)發(fā)出環(huán)形字，從而產(chǎn)生機(jī)器節(jié)拍。2環(huán)形字是其6位輸出端依次輪流為高電平，并且是在最位一位左邊第1位置1后又回到右邊第1位，從而形成環(huán)形置位。3.6什么叫例行程序？什么

7、叫機(jī)器周期、取指周期和執(zhí)行周期？本章簡(jiǎn)化式電腦的機(jī)器周期包括幾個(gè)時(shí)鐘周期機(jī)器節(jié)拍？機(jī)器周期是否一定是固定不變的？答：1例行程序：由廠(chǎng)家編好的執(zhí)行每個(gè)程序在本章中即為每條指令所需要的機(jī)器節(jié)拍3個(gè)，見(jiàn)P492機(jī)器周期：執(zhí)行一條指令的時(shí)間。3取指周期：取一條指令所需的3個(gè)機(jī)器節(jié)拍。4執(zhí)行周期：執(zhí)行一條指令所需的機(jī)器節(jié)拍一般也為3個(gè)機(jī)器節(jié)拍5本章簡(jiǎn)化式電腦的機(jī)器周期包括6個(gè)機(jī)器節(jié)拍。補(bǔ)充：機(jī)器節(jié)拍：即一個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)鐘一個(gè)高電平 個(gè)低電平6不一定。只不過(guò)固定了在 6個(gè)節(jié)拍完成一個(gè)機(jī)器周期的電腦被稱(chēng)為固定周期的電腦。3.7控制部件包括哪些主要環(huán)節(jié)？各有何用處？答：1控制部件包括環(huán)形計(jì)數(shù)器、指令譯碼器、控制

8、矩陣和其他控制電路。2環(huán)形計(jì)數(shù)器用來(lái)產(chǎn)生環(huán)形字，從而產(chǎn)生機(jī)器節(jié)拍；指令譯碼器：將高四位組成的編碼信息譯成某一控制線(xiàn)為高電位?？刂凭仃嚕河脕?lái)產(chǎn)生控制字CON即產(chǎn)生所有控制信號(hào)。其他控制電路包含時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、運(yùn)行/停車(chē)觸發(fā)器、“啟動(dòng)和“去除按鈕。其作用見(jiàn)P54.3.8子程序計(jì)數(shù)器有何用處？答：也是用來(lái)作為一個(gè)程序計(jì)數(shù)器的。3.12指令存放器IR是如何將其指令字段和地址字段分送出去的？這兩個(gè)字段的位數(shù)是否保持不變？答：1指令存放器IR將8位指令字的高4位作為指令字段送到控制部件，而將低 4位做 為地址字段通過(guò)總線(xiàn)送到存儲(chǔ)地址存放器MAR中去。2 對(duì)，保持不變。這由制造廠(chǎng)家確£。8.ALE

9、的作用，鎖存控制信號(hào)。9中斷的分類(lèi)，可屏蔽中斷和非可屏蔽中斷。10. AD拐腳的作用，A作為地址口使用，D作為數(shù)據(jù)口使用。11. RD讀信號(hào)，WR寫(xiě)信號(hào)，INTR中斷請(qǐng)求信號(hào)，NMI非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)第4章習(xí)題4.1 8086CPU與8088CPU有哪些相同之處？答：兩者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)根本相同，內(nèi)部都采用16位字進(jìn)行操作及存儲(chǔ)器尋址，兩者的軟件完全兼容，程序的執(zhí)行也完全相同， 兩種處理器都封裝在相同的40腳雙列直插組件DIP中。但它們的外部性能有區(qū)別。8086是16位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，而8088是8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，在處理一個(gè)16位數(shù)據(jù)字時(shí)，8088需要兩步操作而8086只需要一步。4.2 8086 CPU從功

10、能上分為幾局部？答：8086CPU從功能上分為總線(xiàn)接口局部BIU和執(zhí)行部件EU兩局部。其中總線(xiàn)接口局部的功能是負(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器、I/O端口傳送數(shù)據(jù)，即BIU管理在存儲(chǔ)器中存取程序和數(shù)據(jù)的實(shí)際處理過(guò)程。執(zhí)行部件EU的功能負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行。將指令譯碼并利用內(nèi)部的存放器和ALU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行所需的處理。BIU由4個(gè)段存放器CS ES DS SS、16位指令指針存放器IP、20位的地址加法器和 6 字節(jié)的指令隊(duì)列組成。EU由4個(gè)通過(guò)存放器AX BX CX、DXK 4個(gè)專(zhuān)用存放器SI、DI、SP BP、標(biāo)志存放器 FR算術(shù)邏輯部件 ALU組成。4.3 8086 CPU有哪些存放器組成？答：8086 CPU由4個(gè)通

11、用存放器AX BX CX DXK 4個(gè)專(zhuān)用存放器SI、DI、SP BP、 標(biāo)志存放器FR組成，共9個(gè)存放器。4個(gè)通用存放器既可作為 16位存放器用，也可作為 8位存放器使用。其中 AX存放器也常稱(chēng) 為累加器。其它存放器的用途見(jiàn)教材。標(biāo)志存放器有 6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志SF、ZF、PF、CF、AF、OF和3個(gè)控制標(biāo)志位DF、IF、TF。4.4 8086系統(tǒng)中的物理地址是如何得到的？答：8086系統(tǒng)中的物理地址是通過(guò) BIU中的20 位地址加法器得到的。物理地址計(jì)算公式為 CS段地址*16即二進(jìn)制左移 4位，或者十六進(jìn)制左移 1位+IP偏移 地址。按計(jì)算公式，此題中的物理地址為20000H+2100H=22

12、100H4.5什么叫總線(xiàn)周期？答：總線(xiàn)周期是 CPU或其他總線(xiàn)控制設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)一次存儲(chǔ)器或I/O端口所需的時(shí)間。在總線(xiàn)周期中需要利用總路線(xiàn)。補(bǔ)充：指令周期：指令周期是機(jī)器執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。8086CPU的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)周期包括 4個(gè)時(shí)鐘周期。當(dāng)4個(gè)時(shí)鐘周期不能完成所規(guī)定的操作時(shí)， 可以插入一個(gè)或多個(gè)等待時(shí)鐘周期Tw。插入多少個(gè)Tw取決于所訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)器或者I/O設(shè)備是否準(zhǔn)備就緒，此信號(hào)由引腳READY發(fā)出。4.6什么是最大模式？答：所謂最小模式，就是在系統(tǒng)中只有8086/8088 一個(gè)微處理器。最大模式中，飲包含兩個(gè)或多個(gè)微處理器，其中主處理器是8086/8088，其他處理器是協(xié)處理器如數(shù)值運(yùn)算

13、協(xié)處理器8087,輸入/輸出協(xié)處理器8089。用硬件方法來(lái)決定 8086/8088的工作模式，具體是通過(guò)引腳 MN/MX控制信號(hào)引腳來(lái)決定， 其接+5伏，那么為最小模式，接地為最大模式。4.7什么是地址鎖存器？答：1地址鎖存器就是一個(gè)存放器，它根據(jù)控制信號(hào)的狀態(tài)，將總線(xiàn)上的地址代碼暫存起 來(lái)，即用于“鎖定一個(gè)系列數(shù)字狀態(tài)的電路。簡(jiǎn)答：地址鎖存器是用來(lái)鎖存/保存地址的一個(gè)存放器 即一個(gè)普通的時(shí)序電路，是觸發(fā)器 的原始形式。目的是某次傳送數(shù)據(jù)并不能一次完成所以鎖存地址以免CPU重復(fù)的傳送一個(gè)地址。原理：CPU送地址到鎖存器 8282/8283之后，內(nèi)存在地址鎖存器中找地址，而不是向CPU要地址。2

14、因?yàn)?060/8088系統(tǒng)采用的是地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線(xiàn)，即用同一總線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)又傳輸 地址，當(dāng)微處理器與存儲(chǔ)器或10交換信號(hào)時(shí)，首先由 CPU發(fā)出存儲(chǔ)器地址，同時(shí)發(fā)出允許鎖存ALE給鎖存器，當(dāng)鎖存器接到該信號(hào)后將地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的地址鎖存在總線(xiàn)上，隨后才能傳輸數(shù)據(jù)。個(gè)人理解：因?yàn)樵诳偩€(xiàn)周期的前半局部， CPU總是送出地址信號(hào)和 BHE總線(xiàn)高允許信號(hào)， 為了通知地址已經(jīng)準(zhǔn)備好了，可以被所鎖存，CPU會(huì)送出高電平允許鎖存信號(hào) ALE。此時(shí)地址信號(hào)和BHE信號(hào)被鎖存。由于有了鎖存器對(duì)地址信號(hào)和BHE信號(hào)的鎖存，CPU在總線(xiàn)周期的后半局部，地址和數(shù)據(jù)都在總線(xiàn)上，確保了CPU對(duì)鎖存器和I/O接口的讀/寫(xiě)

15、操作。3鎖存的是復(fù)用總線(xiàn)上的地址信息。4.8 8086/8088系統(tǒng)中的8286是什么器件？答：18286是總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器又稱(chēng)總線(xiàn)收發(fā)器， 雙向數(shù)據(jù)緩沖器。2在一個(gè)系統(tǒng)所含的外設(shè)接口較多時(shí)，它用來(lái)增加數(shù)據(jù)總線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)能力。4.9 8086/8088 系統(tǒng)中用時(shí)鐘發(fā)生器 8284A產(chǎn)生哪些信號(hào)？答：8284A產(chǎn)生恒定的時(shí)鐘信號(hào)、準(zhǔn)備信號(hào) READY及復(fù)位信號(hào)RESET。4.10 8086最根本的操作是什么？ 答：是總線(xiàn)操作4.11 8086/8088 系統(tǒng)中引入了哪些中斷？答：8086共有256種類(lèi)型的中斷。從產(chǎn)生中斷的方法，可以將其分為硬件中斷和軟件中斷兩大類(lèi)，硬件中斷中的非屏蔽中斷是通過(guò)CPU的N

16、MI引腳進(jìn)入的，可屏蔽中斷是通過(guò)CPU的INTR引腳進(jìn)入的，并且只有當(dāng)中斷允許標(biāo)志IF為1時(shí)，非屏蔽中斷才能進(jìn)入。軟件中斷是CPU根據(jù)軟件中的某條指令或者軟件對(duì)標(biāo)志存放器中某個(gè)標(biāo)志的設(shè)置而產(chǎn)生的。 4.12什么是可屏蔽中斷？可屏蔽中斷是指受中斷標(biāo)志IF屏蔽的中斷，由INTR引腳進(jìn)入。非屏蔽中斷是不受中斷標(biāo)志IF屏蔽的中斷，由NMI引腳進(jìn)入。4.13什么是中斷向量？答：1中斷向量是中斷處理子程序的入口地址，每個(gè)中斷類(lèi)型對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷向量。2中斷向量表是指在 8086/8088 微機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存中， 專(zhuān)門(mén)留出的 0 段的 000003FH 區(qū)域， 用于存放所有的 256 個(gè)中斷向量。3中斷向量表放在

17、0 段的 000003FH 區(qū)域。4.14 假設(shè)中斷類(lèi)型為 8，它的中斷效勞入口地址是多少？答：中斷類(lèi)型8*4=32，即十六進(jìn)制20H,所以其中斷效勞入口地址為20H.第五章1、Pentium 微處理器的主要特點(diǎn)如下： 1采用超標(biāo)量雙流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)；2采用兩個(gè)彼此獨(dú)立的高速緩沖存儲(chǔ)器；3采用全新設(shè)計(jì)的增強(qiáng)型浮點(diǎn)運(yùn)算器FPU；4可工作在實(shí)地址方式、保護(hù)方式、虛擬8086方式以及SMM系統(tǒng)管理方式； 5常用指令進(jìn)行了固化及微代碼改進(jìn)，一些常用的指令用硬件實(shí)現(xiàn)。2、線(xiàn)性地址邏輯地址和物理地址的區(qū)別：線(xiàn)性地址是邏輯地址到物理地址變換之間的中間層 ,是處理器可尋址的內(nèi)存空間 稱(chēng)為線(xiàn)性 地址空間中的地址。物理

18、地址Physical Address是指出目前 CPU外部地址總線(xiàn)上 的 尋 址 物 理 內(nèi) 存 的 地 址 信 號(hào) ， 是 地 址 變 換 的 最 終 結(jié) 果 地 址 。 邏 輯 地 址 LogicalAddress 是指由程式產(chǎn)生的和段相關(guān)的偏移地址局部。1、32 位微處理器數(shù)據(jù)總線(xiàn)怎樣與 16 位數(shù)據(jù)總線(xiàn)和 8 位數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連接答：32位數(shù)據(jù)總線(xiàn)是32條三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線(xiàn) DbD31。DbD7為最低字節(jié)， 也0為最高字節(jié)。 可以使用BS8與BS16引腳輸入控制信號(hào)來(lái)改變數(shù)據(jù)總線(xiàn)的寬度，將數(shù)據(jù)傳送到8位或16位設(shè)備中。使 32 位微處理器能直接與 32、 16或 8 位總線(xiàn)相連接。2、 在頁(yè)目

19、錄條目中， 其U/S和R/W位是01 ；而在頁(yè)條目表中是10，存儲(chǔ)器對(duì)頁(yè)面訪(fǎng)問(wèn)會(huì)有 那些限制答：對(duì)頁(yè)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)應(yīng)在頁(yè)表?xiàng)l目中和頁(yè)目錄條目中取最大限制的U/S和R/W值來(lái)尋址該頁(yè)，也就是這兩數(shù)值中的小者即 01。3、 Cache技術(shù)通過(guò)一種映像機(jī)制，使 CPU在運(yùn)行程序時(shí)將原先需要訪(fǎng)問(wèn)主存儲(chǔ)器的操作大 局部轉(zhuǎn)換為訪(fǎng)問(wèn)高速 Cache的操作，有效減少了 CPU訪(fǎng)問(wèn)相對(duì)速度較低的主存儲(chǔ)器的次數(shù)， 因此提高了速度。4、32 位微處理器比 16 位多了哪些存放器及其功能答：控制存放器3個(gè)CFb CR CR,用來(lái)保存機(jī)器的各種全局性狀態(tài)，這些狀態(tài)影響系統(tǒng)所 有任務(wù)的運(yùn)行，它們主要是供操作系統(tǒng)使用的系統(tǒng)地址存

20、放器4 個(gè)，用來(lái)保護(hù)操作系統(tǒng)需要的保護(hù)信息和地址轉(zhuǎn)換表信息、 定義目前正在執(zhí)行任務(wù)的環(huán)境、 地址空間和中斷向量空 間調(diào)試存放8個(gè)DRDR，用于設(shè)置斷點(diǎn)和進(jìn)行調(diào)試 測(cè)試存放器8個(gè)，TRTR為Intel 保存，TR和TF7用于存儲(chǔ)器測(cè)試第七章1. 匯編語(yǔ)言格式標(biāo)號(hào)，助記符，操作數(shù)，注釋2. 尋址方式 1 存放器尋址MOV BX,AX2立即尋址MOV AL ， 5 3直接尋址MOV AX,W4間接尋址MOV AX， BX將AX的內(nèi)容送到BX BX原來(lái)內(nèi)容被沖掉將字節(jié)05H送AL,指令執(zhí)行后 AL=05H將間址存放器BX所指的4個(gè)連續(xù)單元中的32位二進(jìn)制數(shù)送入EAX 中5基址尋址MOV BP+6,AX源操作數(shù)是存放器 AX目的操作數(shù)是 BP+6,執(zhí)行的操作是，ALfBP+66變址尋址MOV BX,5MOV BUFBX,AH 將AH的內(nèi)容存入字節(jié)變量，BUF+5單元中7基址變址尋址MOV BX+SI+5,AX8比例變址尋址MOV EBX,ESI*49基址比例變址尋址MOV ECX ， EDI*8+EAX3. 數(shù)據(jù)傳送7.3節(jié)常用指令P152-P173，非常重要4. 編程10分這個(gè)是猜的，估計(jì)例 7.1，例7.2，例 7.3，例7.4 四個(gè)