計算機組成與匯編語言程序方案課后習題及解答(詳解)

1、個人資料整理僅限學習使用亠計算機組成原理與匯編語言程序設(shè)計課后習題及解答徐第1章習題一什么是程序存儲工作方式？答：計算機的工作方式存儲程序工作方式。即事先編寫程序，再由計算機把這些信息存儲起來，然后連續(xù)地、快速地執(zhí)行程序，而完成各種運算過程。采用數(shù)字化方法表示信息有哪些優(yōu)點？用數(shù)字化方法表示信息的優(yōu)點：1）抗干擾能力強,可靠性高。2）依靠多位數(shù)字的組合，在表示數(shù)值時可獲得很寬的表示范圍以及很高的精度。3）數(shù)字化的信息可以存儲、信息傳送也比較容易實現(xiàn)。4）可表示的信息類型與范圍及其廣泛，幾乎沒有限制。5）能用邏輯代數(shù)等數(shù)字邏輯技術(shù)進行信息處理，這就形成了計算機硬件設(shè)計的基礎(chǔ)。3如果有7x9點陣顯

2、示出字符A的圖像，請用9個七位二進制代碼表示A的點陣信息。英文字母査的字形和它的點陣表示可用図個字節(jié)來表示:10,2S,44,S2FE,82,82,004數(shù)字計算機的主要特點是什么？1.vl）能在程序控制下自動連續(xù)地工作；2|）運算速度快；v3）運算精度高；v4）具有很強的信息存儲能力；v5）通用性強，應(yīng)用領(lǐng)域及其廣泛。5.衡量計算機性能的基本指標有哪些？答：衡量計算機性能的基本指標：1）基本字長參加一次運算的數(shù)的位數(shù)；2）數(shù)據(jù)通路寬度數(shù)據(jù)總線一次能并行傳送的位數(shù)；3）運算速度一一可用CPU的時鐘頻率與主頻，每秒平均執(zhí)行指令數(shù)，典型四則運算的時間來表示。4）主存儲器容量一一可用字節(jié)數(shù)或單元數(shù)字

3、數(shù)）x位數(shù)來表示。5）外存容量一一常用字節(jié)數(shù)表示。6）配備的外圍設(shè)備及其性能。2轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)及BCD碼。解：（101010.012=（42.2510=（01000010.00100101BCD2將八進制數(shù)（37.28轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)及BCD碼.解:（37.28=（31.2510=（00110001.00100101BCD3將十六進制數(shù)（AC.E轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)及BCD碼.個人資料整理僅.限學習使用解：(AC.E16=(172.87510=(000101110010.100001110101BCD將十進制數(shù)個人資料整理僅.限學習使用解：(AC.E16=(172.87510=(00010111001

4、0.100001110101BCD將十進制數(shù)(75.3410轉(zhuǎn)換為8位二進制數(shù)及八進制數(shù)、十六進制數(shù)。解：(75.3410=(01001011.010101112=(213.2568=(4B.5716將十進制數(shù)13/128轉(zhuǎn)換為二進制數(shù).解：(13/12810=(1101/100000002=(0.00011012分別寫出下列各二進制數(shù)的原碼、補碼,字長含一位數(shù)符)為8位。(10解：0-00.1010-0.10101010-1010(2-0(30.1010原碼00000000100000000.10100001.10100000000101010001010(4-O.1O1O(51O1O(6-

5、1O1O補碼OOOOOOOOOOOOOOOOO.1O1OOOO1.O11OOOOOOOO1O1O1111O11O真值等于什么?若X補=0.1010,則X原、解：乂補=0.1010，則乂原=0.1010，真值X=0.10108若X補=1.1010,則X原、真值等于什么？解：X補=1.1010,則X原=1.0110,真值X=-0.0110某定點小數(shù)字長16位，含1位符號，原碼表示，分別寫出下列典型值的二進制代碼與十進制真值。(1非0最小正數(shù)(3絕對值最小負數(shù)解：(1非0最小正數(shù)(2最大正數(shù)(3絕對值最小負數(shù)(4絕對值最大負數(shù)某定點小數(shù)字長16位(2最大正數(shù)(4絕對值最大負數(shù)二進制代碼十進制真值2-

6、151-2-15-2-15-(1-2-150.0000000000000010.1111111111111111.0000000000000011.111111111111111含1位符號,補碼表示,分別寫出下列典型值的二進制代碼與十進制真值。(1非0最小正數(shù)(2最大正數(shù)(3絕對值最小負數(shù)(4絕對值最大負數(shù)解：二進制代碼十進制真值2-151-2-15-2-15-1(1非0最小正數(shù)0.000000000000001(2最大正數(shù)2-151-2-15-2-15-1(3絕對值最小負數(shù)1.111111111111111(4絕對值最大負數(shù)1.00000000000000011.某浮點數(shù)字長16位,其中階碼

7、6位,含1位符號位,補碼表示,以2為底。尾數(shù)10位(含1位數(shù)符,補碼表示,規(guī)格化。分別寫出下列各典型值的二進制代碼與十進制真值。(1非0最小正數(shù)(2最大正數(shù)(3絕對值最小負數(shù)(4絕對值最大負數(shù)解：二進制代碼十進制真值22$(2-1(1非0最小正數(shù)100000,0.100000000(2最大正數(shù)O11111,O.111111111(3O11111,O.111111111(3絕對值最小負數(shù)2沢=231(1-29)100000,1.1000000002知_1)=2知_1)=2(1)011111,1.000000000減少指令中一個地址碼位數(shù)的方法是什么?答:減少指令中一個地址碼位數(shù)的方法是采用寄存器

8、尋址方式。某主存單元的地址碼與存儲單元內(nèi)容對應(yīng)關(guān)系如下：地址碼存儲內(nèi)容1000HA307H1001H0B3FH1002H1200H1003HF03CH1004HD024H(1若采用寄存器間接尋址讀取操作數(shù)，指定寄存器R0的內(nèi)容為1002H,貝臊作數(shù)是多少？(2若采用自增型寄存器間接尋址方式(R0+,RO的內(nèi)容為1000H,貝臊作數(shù)是多少？指令執(zhí)行后R0的內(nèi)容是什么?(3若采用自減型寄存器間接尋址方式-(R1+讀取操作數(shù)，R1的內(nèi)容為1003H,貝臊作數(shù)是多少？指令執(zhí)行后R1的內(nèi)容是什么？3H(4若采用變址尋址方式X(R2,指令中給出形式地址d3H個人資料整理僅限學習使用個人資料整理僅限學習使用

9、變址寄存器R2的內(nèi)容為1000H,則操作數(shù)是多少？解：（1操作數(shù)為1200H。（2操作數(shù)為A307H,指令執(zhí)行后R0的內(nèi)容1001H。（3操作數(shù)為F03CHH,指令執(zhí)行后R0的內(nèi)容1002H。（4操作數(shù)為F03CHH。對I/O設(shè)備的編址方法有哪幾種？請稍作解釋。答：對I/O設(shè)備的編址方法有兩種：外圍設(shè)備單獨編址和外圍設(shè)備與主存統(tǒng)一編址。夕卜圍設(shè)備單獨編址：為I/O接口中的有關(guān)寄存器分配I/O端口地址，一般由地址總線若干低位提供I/O端口地址，從而選擇某個寄存器進行讀/寫。外圍設(shè)備與主存統(tǒng)一編址。將I/O接口中的有關(guān)寄存器與主存單元統(tǒng)一編址，一般由地址碼中高端地址值大）的一段區(qū)域分配給I/O端口

10、。17.I/O的設(shè)置方法有哪幾種？請稍作解釋。答：I/O指令的設(shè)置方法有三種：1）設(shè)置專用的I/O指令：指令中的操作碼明確規(guī)定某種輸入/輸出操作，CPU寄存器號，I/O端口地址。應(yīng)用于外圍設(shè)備單獨編址方式。2）用通用的數(shù)據(jù)傳送指令實現(xiàn)I/O操作：應(yīng)用于外圍設(shè)備與主存單元統(tǒng)一編址方式。X補=00110011Y補=001011010011001101100000X01100000X補+Y補=01100000,符號位為01,為正溢。(2X補=00010110Y補=0010010100110110+0010010101011011X補+Y補=01011011,符號位為01,為正溢。(3X補=11110

11、011Y補=1110110111110011+1110110111100000X補+Y補=11100000,符號位為11,結(jié)果正確。(4X補=11001101Y補=1101001111001101+1101001110100000X補+Y補=10100000,符號位為10，為負溢。(1X補=00110011Y補=00101101解：-Y(1X補=00110011Y補=00101101解：-Y補=1101001100110011+1101001100000110X補-Y補=00000110,符號位為00，結(jié)果正確。(2X補=00110011Y補=11010011解：-Y補=00101101001

12、10011+00101101X補-Y補=01000000,符號位為01,為正溢。(3X補=00100011Y補=00110100解：-Y補=1100110000110011+1100110011111111X補-Y補=11111111，符號位為11,結(jié)果正確。(4X補=00101010Y補=11110111解：-Y補=0000100100101010+0000100100110011X補-Y補=00110011,符號位為00，結(jié)果正確。6用無符號數(shù)一位乘法計算XxY，寫出規(guī)范的運算過程。1）X=1001Y=1101B被乘數(shù)）1001C（乘數(shù)）卜初始狀態(tài)1101JA00000C0=l+B1001

13、0100100100Co=0+000000010000010Co=l+B10010101100101C0=l+B1001000111001110000第二節(jié)拍10110101第三節(jié)拍第四節(jié)拍.1001X1101=1110101X=1O1OY=1001B被乘數(shù)）C（乘數(shù)）1001C0=l000010101001101001010100Co=0+0第四節(jié)拍卜初始狀態(tài)第二節(jié)拍1010第二節(jié)拍101001010010Co=0+B0010C0=l0010000110100101第三節(jié)拍101101011010第四節(jié)拍.1010X1001=10110107用無符號數(shù)不恢復(fù)余數(shù)法求X-Y，寫出運算過程，分別

14、給出求得的商和余數(shù)。（1X=00101001Y=1011出卄=1:0111操作說明0操作說明初始狀態(tài)000000on000onoononoo1ooo00000初始狀態(tài)=00c：noon00nnoooono000000000A00000-B101111Dili+B0100100000L“-0(2X=0011011=1111!00000 x=0101101010Y=lfflA,C左移一位直汕,商1,下歩左移后直規(guī)，商下歩左移后+BA,C左移一位直汕,商1,下歩左移后-BA,C左移一位AaD,商1,下歩左移后-BA,C左移一位直切,商D,下歩左移后+B直汕，商1,下歩左移后-BA,C左移一位扣叩，商

15、。，恢復(fù)余數(shù)解：X、C：01011010B：1001-Bh=1:0111操作說明0I0-B10111.0010初始狀態(tài)A?C左移一位減除數(shù)啟汕,商1,下歩左移后-B二歩I0-B1r01000111IA,C左移一位加除數(shù)AvCl,商CI,下歩左移后+B三歩1+B0四步0000000000-B1011110111+B01001000001“-余數(shù)1010A?C左移一位加除數(shù)心汕,商1,下歩左移后-BA,C左移一位加除數(shù)AwD,商0,恢復(fù)余數(shù).010110104-1001=1010簡要解釋下列名詞術(shù)語：微命令，同步控制方式，指令周期，機器周期，時鐘周期，時鐘脈沖，指令流程，微指令，微程序，微周期，直

16、接控制編碼，分段直接譯碼法，分段間接譯碼法，增量方式，斷定方式，垂直型微指令，水平型微指令。答：微命令構(gòu)成控制信號序列的最小單位。例如打開或關(guān)閉某個控制門的電位信號，某個寄存器的打入脈沖等。同步控制方式同步控制方式是這樣一種時序控制方式：各種操作都由統(tǒng)一的時序信號同步定時，它的主要特征是有固定的時鐘周期劃分。這意味著什么時間執(zhí)行什么操作是事先安排好的。一個基本操作占用一個時鐘周期節(jié)拍），某個操作發(fā)生的時刻由相應(yīng)的脈沖邊沿定時。指令周期指令周期是從取指令、分析指令到執(zhí)行完該指令所需的時間。不同的指令，其指令周期長短可以不同。機器周期在組合邏輯機控制器中，通常將指令周期劃分為幾個不同的階段，每個階

17、段所需的時間，稱為機器周期。例如，取指令周期、存儲器讀周期、存儲器寫周期等。時鐘周期一個機器周期的操作一般需分為幾步完成。因此，將一個機器周期劃分為若干相等的時間段，每個時間段內(nèi)完成一步基本操作，這個時間段用一個電平信號寬度對應(yīng)，稱為節(jié)拍或時鐘周期。指令流程指令流程體現(xiàn)了計算機工作原理中一個核心內(nèi)容：CPU究竟怎樣執(zhí)行指令流程？一般是給出一條特定的指令，以模型機CPU內(nèi)部組成為背景，用寄存器傳送級語句描述其讀取與執(zhí)行流程。微指令若干微命令的組合，以編碼形式存放在控制存儲器的一個單元中，控制實現(xiàn)一步操作。一條微指令的功能就是給出完成指令某步操作所需的微操作控制信號和后繼微指令地址。微程序一條微指

18、令包含的微命令控制實現(xiàn)一步一個時鐘周期）機器操作；若干條微指令組成一小段微程序，解釋實現(xiàn)一條機器指令；控制存儲器中的微程序能解釋實現(xiàn)全部指令系統(tǒng)。微周期通常指從控制存儲器讀取一條微命令并執(zhí)行相應(yīng)的微操作所需的時間。直接控制編碼是指微指令的微命令字段中的每一位都代表一個微命令。設(shè)計微指令時，選用或不選用某個微命令，只要將表示該微命令的對應(yīng)位設(shè)置成1或0就可以了。分段直接譯碼法將微指令的微命令字段分成若干小段，把相斥性微命令組合在同一段中，而把相容性微命令組合在不同的段中，每個字段獨立編碼，每種編碼代表一個微命令，且各字段編碼單獨定義，與其它字段無關(guān)，這被稱為分段直接譯碼法。分段間接譯碼法是在直接

19、譯碼法的基礎(chǔ)上，進一步縮短字長的一種編碼方法。在這種編碼法中，一個字段的含義不僅取決于本字段編碼，還兼由其它字段來解釋，以便使用較少的信息位表示更多的微命令。增量方式與工作程序用程序計數(shù)器產(chǎn)生指令地址相似。在微程序控制器中，可設(shè)置一個微程序計數(shù)器IPC,在順序執(zhí)行指令時，后繼微指令地址由現(xiàn)行微地址即gPC的內(nèi)容)加上一個增量MOVR0，R2解：FT0PCMARFT1MfMDRTR,PC+lPCSTOR2CET0CR0(2MOVR1,(PC+解：FTOPCMARFT1MMDRIR，PC+lPCSTOPCMARST1MMDRCST2PC+lZST3ZPCETOCR0(3MOV-(SP,-(R1解:

20、FTOPCMARFT1MMDRIR，PC+lPCSTOR1-lZST1ZMAR,RlST2MMDRCDTOSP-lZDT2ZMAR,SPETOCMDRET1MDRM(4MOV(RO+,X(R3解:FTOPCMARFT1MMDRIR,PC+lPCSTOPCMARST1MMDRD,PC+lPCST2D+R3ZST3ZMARST4MMDRCDTOR0MARDT1R0+lZDT2ZR0ETOCMDRET1MDRM(5MOV(R0,(PC+解：FT0PCMARFT1MMDRIR,PC+lPCSTOPCMARST1MMDRCST2PC+lZST3ZPCDTOR0MARETOCMDRET1MDRM(6MOV

21、DI,(SP+解：FTOPCMARFT1MMDRIR,PC+lPCSTOSPMARST1MMDRCST2SP+lZST3ZSPDTOPCMARDT1MMDRMAR,PC+lETOCMDRET1MDRM13.擬出下述程序的讀取與執(zhí)行過程：1)ADDR0，XSUB(R1+,(PC+解：FTOPCMARFT1MMDRIR,PC+lPCSTOPCMARST1MMDRCST2PC+lZST3ZPCDTOR0MARDTlMMDRDDT2R0+lZDT3ZR0ETOCSUBDZET1ZMDRET2MDRM(3AND(R3+,RO解：FTOPCMARFT1MMDRIR,PC+lPCSTOR0CDTOR3MAR

22、DTIMMDRfDDT2R3+1ZDT3ZR3ET0CANDDZET1ZMDRET2MDRM(4ORR0,DI解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+1PCST0PCMARST1MMDRMAR，PC+1PCST2MMDRCDT1R0DET0CORDZET1ZR0(5EOR-(R2,R1解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+1PCST0R1CDT0R2-1ZDT1ZMAR,R2DT2MMDRDET0CEORDZET1ZMDRET2MDRM(6INC-(R2解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+1PCDT0R2-1ZDT1ZMAR,R2DT2MMDRDET0INCDZET1Z

23、MDRET2MDRM(7DEC(R1解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+1PCDT0R1MARDT1MMDRDET0DECDZET1ZMDRET2MDRM(8COM(R0+解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+1PCDT0R0MARDT1MMDRDDT2R0+1ZDT3ZR0ET0COMDZET1ZMDRET2MDRM(9NEGDI解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+1PCDT0PCMARDT1MMDRMAR,PC+1PCDT2MMDRDET0NEGDZET1ZMDRET2MDRM(10SALR1解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+1PCRlDSALDZZ

24、RlDT1ET0ET1(11SARR2解:FT0PCMARFT1MMDRIR，PC+lPCDT1R2DET0SARDZET1ZR214.擬出下述程序的讀取與執(zhí)行過程：(1JMPR1解:FT0PCMARMMDRIRRlPCFT1ET0(2JMP(R0解:FT0FT1ET0ET1PCMARMMDRIRR0MARMMDRPC(3JMPX(PC解:FT0PCMARMMDRIRPCMARMMDRDD+PCZZPCFT1ST0ST1ST2ST3(4RST(SP+解:FT0PCMARFT1MMDRIR，ET0SPPCET1MMDRPCET2SP+lZET3ZPCPC+lfPC(5JSRR0解:FT0PCMA

25、RMMDRIRR0CSP-lZZMAR,SPPCMDRMDRMCPCFT1ST0ET0ET1ET2ET3ET4(6JSR(R3解:FT0PCMARFT1MMDRIRSTOR3MARST1ET0ET1ET2ET3ET4MMDRCSP-lZZMAR,SPPCMDRMDRMCPC(7JSR(R2+解:FT0PCMARFT1MMDRIRST0R2MARST1MMDRCST2R2+lZZR2SP-lZZMAR,SPPCMDRST3ET0ET1ET2ET3MDRMET4CPCPC+lfPCPC+lfPCPC+lfPCPC+lfPCPC+lfPCPC+lfPC第4章習題四3.在8086/8088CPU中，分別進行下列8位二進制數(shù)的運算后，標志寄存器中OF、ZF、SF、CF的值各是多少？1)10101011+010101011010101+)01010101100000000結(jié)果，OF=0,ZF=1,SF=0,CF=12)11011010+1110110111011010+)111000