《微型计算机原理和接口技术》清华大学出版社冯博琴吴宁主编课后答案解析.docx

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《微型计算机原理和接口技术》清华大学出版社冯博琴吴宁主编课后答案解析

《微型计算机原理与接口技术》清华大学出版社冯博琴吴宁主编课后答案

第1章基础知识 

1.1 计算机中常用的计数制有哪些？

解：

二进制、八进制、十进制（BCD）、十六进制。

 1.2 什么是机器码？

什么是真值？

解：

把符号数值化的数码称为机器数或机器码，原来的数值叫做机器数的真值。

  1.3 完成下列数制的转换。

 微型计算机的基本工作原理  汇编语言程序设计  微型计算机接口技术  

建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力。

  解：

（1）166，A6H  

（2）0.75  

（3）11111101.01B, FD.4H  

（4 ） 5B.AH, （10010001.011000100101）BCD  

1.4 8位和16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少？

  解：

原码（-127~+127）、（-32767~+32767）  补码 （-128~+127）、（-32768~+32767）  反码（-127~+127）、（-32767~+32767）  1.5 写出下列真值对应的原码和补码的形式。

（1）X= -1110011B  

（2）X= -71D  

（3）X= +1001001B  解：

（1）原码：

11110011 补码：

10001101  

（2）原码：

11000111 补码：

10111001  （3）原码：

01001001 补码：

01001001  1.6 写出符号数10110101B的反码和补码。

 解：

11001010，11001011  

1.7 已知X和Y的真值，求[X+Y]的补码。

（1）X=-1110111B Y=+1011010B  

（2）X=56D Y= -21D  解：

（1）11100011  

（2）00100011  

1.8 已知X= -1101001B，Y= -1010110B，用补码求X-Y的值。

 解：

11101101  

1.9 请写出下列字符的ASCII码。

 4A3- ！

解：

34H，41H，33H，3DH，21H 

1.10 若给字符4和9的ASCII码加奇校验，应是多少？

  解：

34H，B9H  

1.11 上题中若加偶校验，结果如何？

  解：

B4H，39H  

1.12 计算下列表达式。

（1） （4EH+10110101B）x（0.0101）BCD=（ ）D  

（2）4EH-（24/08H+’B’/2）=（ ）B  解：

（1） 129.5D  

（2）101010B  

第2章微型计算机基础 

2.6 简述CPU执行程序的过程。

解：

当程序的第一条指令所在的地址送入程序计数器后，CPU就进入取指阶段准备取第一条指令。

在取指阶段，CPU从内存中读出指令，并把指令送至指令寄存器IR暂存。

在取指阶段结束后，机器就进入执行阶段，这时，由指令译码器对指令译码，再经控制器发出相应的控制信号，控制各部件执行指令所规定的具体操作。

当一条指令执行完毕以后，就转入了下一条指令的取指阶段。

以上步骤周而复始地循环，直到遇到停机指令。

 2.7说明8086的EU和BIU的主要功能。

在执行程序过程中他们是如何相互配合工作的？

解：

执行单元EU负责执行指令。

EU在工作时不断地从指令队列取出指令代码，对其译码后产生完成指令所需要的控制信息。

数据在ALU中进行运算，运算结果的特征保留在标志寄存器FLAGS中。

总线接口单元BIU负责CPU与存储器、I/O接口之间的信息传送。

BIU取出的指令被送入指令队列供EU执行，BIU取出的数据被送入相关寄存器中以便做进一步的处理。

 当EU从指令队列中取走指令，指令队列 

出现空字节时，BIU就自动执行一次取指令周期，从内存中取出后续的指令代码放入队列中。

当EU需要数据时，BIU根据EU给出的地址，从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用。

当运算结束时，BIU将运算结果送入指定的内存单元或寄存器。

当指令队列空时，EU就等待，直到有指令为止。

若BIU正在取指令，EU发出访问总线的请求，则必须等BIU取指令完毕后，该请求才能得到响应。

一般情况下，程序顺序执行，当遇到跳转指令时，BIU就使指令 队列复位，从新地址取出指令，并立即传送EU去执行。

指令队列的存在使8086/8088的EU和BIU并行工作，从而减少了CPU为取指令而等待的时间，提高了CPU的利用率，加快了整机的运行速度。

另外也降低了对存储器存取速度的要求。

2.8 在执行指令期间,BIU能直接访问存储器吗?

为什么?

解:

可以.因为EU和BIU可以并行工作,EU需要的指令可以从指令队列中获得,这时BIU预先从存储器中取出并放入指令队列的。

在EU执行指令的同时，BIU可以访问存储器取下一条指令或指令执行时需要的数据。

 2.9 8086与8088CPU的主要区别有哪些？

  解：

主要区别有以下几点：

①8086的外部数据总线有16位，而8088的外部数据总线只有8位。

 ②8086指令队列深度为6个字节,而8088的指令队列深度为4个字节.  

③因为8086的外部数据总线有16位,故8086每个总线周期可以存取两个字节.而8088的外部数据总线因为只有8位,所以每个总线周期只能存取1个字节.  ④个别引脚信号的含义稍有不同.  2.10 8088CPU工作在最小模式下:

（1）当CPU访问存储器时,要利用哪些信号?

（2）当CPU进行I/O操作时,要利用哪些信号?

（3）当HOLD有效并得到响应时,CPU的哪些信号置高阻?

  解:

（1）要利用信号线包括WR#、RD#、IO/M#、ALE以及AD0~AD7、A8~A19。

（2）同

（1）。

（3）所有三态输出的地址信号、数据信号和控制信号均置为高阻态。

2.11 总线周期中，什么情况下要插入TW 等待周期？

插入TW周期的个数，取决于什么因素？

解：

在每个总线周期的T3的开始处若READY为低电平，则CPU在T3后插入一个等待周期TW。

在TW的开始时刻，CPU还要检查READY状态，若仍为低电平，则再插入一个TW 。

此过程一直进行到某个TW开始时，READY已经变为高电平，这时下一个时钟周期才转入T4。

可以看出，插入TW周期的个数取决于READY电平维持的时间。

2.12 若8088工作在单CPU方式下，在教材第91页的表中填入不同操作时各控制信号的状态。

解：

结果如表所示。

2.13 在8086/8088 CPU中，标志寄存器包含哪些标志位？

各位为0（为1）分别表示什么含义？

解：

（略），见书第49页。

2.14 8086/8088 CPU中，有哪些通用寄存器和专用寄存器？

说明它们的作用。

 解：

通用寄存器包含以下8个寄存器：

AX、BX、CX和DX寄存器一般用于存放参与运算的数据或运算的结果。

除此之外：

AX：

主要存放算术逻辑运算中的操作数，以及存放I/O操作的数据。

 BX：

存放访问内存时的基地址。

CX：

在循环和串操作指令中用作计数器。

DX：

在寄存器间接寻址的I/O指令中存放I/O地址。

在做双字长乘除法运算时，DX与AX合起来存放一个双字长数。

 SP：

存放栈顶偏移地址。

BP：

存放访问内存时的基地址。

SP和BP也可以存放数据，但它们的默认段寄存器都是SS。

 SI：

常在变址寻址方式中作为源地址指针。

 DI：

常在变址寻址方式中作为目标地址指针。

专用寄存器包括4个段寄存器和两个控制寄存器：

  CS：

代码段寄存器，用于存放代码段的段基地址。

 DS：

数据段寄存器，用于存放数据段的段基地址。

 SS：

堆栈段寄存器，用于存放堆栈段的段基地址。

ES：

附加段寄存器，用于存放附加段的段基地址。

IP：

指令指针寄存器，用于存放下一条要执行指令的偏移地址。

 FLAGS：

标志寄存器，用于存放运算结果的特征。

2.15 8086/8088 系统中，存储器为什么要分段？

一个段最大为多少个字节？

最小为多少个字节？

解：

分段的主要目的是便于存储器的管理，使得可以用16位寄存器来寻址20位的内存空间。

一个段最大为64KB，最小为16B。

2.16 在8086/8088 CPU中，物理地址和逻辑地址是指什么？

已知逻辑地址为1F00：

38A0H，如何计算出其对应的物理地址？

解：

物理地址时CPU存取存储器所用的地址。

逻辑地址是段和偏移地址形式的地址，即汇编语言程序中使用的存储器地址。

若已知逻辑地址为1F00：

38A0H，则对应的物理地址=1F00H x 16+38A0H=228A0H。

2.17 已知存储器物理地址为78A00H，计算出它所对应的逻辑地址。

此结果惟一吗？

解：

物理地址可以对应于不同的逻辑地址。

78A00H对应的逻辑地址可以是7000H：

8A00H，7800H：

0A00H，78A0H：

0000H等。

结果不是惟一的。

2.18 设当前数据段位于存储器的A8000H~B7FFFH，DS段寄存器的内容应是什么？

解：

因为A8000H到B7FFFH之间的地址范围大小为64KB，未超出一个段的最大范围。

故要访问此地址范围的数据，数据段的起始地址（即段首地址）应为A8000H，则DS段寄存器为A800H。

2.19 若CS=8000H，则当前代码段可寻址的存储空间的范围是多少？

解（CS）=8000H时，当前代码段可寻址的存储空间范围为80000H~8FFFFH。

 2.20 8086/8088 CPU 在最小模式下构成计算机系统至少应包括哪几个基本部分（器件）？

解：

其至少应包括：

8088CPU、8284时钟发生器、8282锁存器（3片）和8286双向总线驱动器。

第3章 8088/8086指令系统 

3.1什么叫寻址方式？

8086/8088CPU共有哪几种寻址方式？

解：

寻址方式主要是指获得操作数所在地址的方法. 8086/8088CPU具有：

立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址一变址寻址、基址一变址－相对寻址以及隐含寻址等8种寻址方式。

 3.2设（DS）=6000H，（ES）=2000H，（SS）=1500H，（Si）=00A0H,（BX）=0800H，（BP）=1200H，数据变量VAR为0050H. 请分别指出下列各条指令源操作数的寻址方式？

它的物理地址是多少？

（1） MOV AX,BX 

（2） MOV DL,80H  

（3） MOV AX, VAR （4） MOV AX,VAR[BX][SI]  （5） MOV AL,'B' （6） MOV DI, ES:

 [BX]  （7） MOV DX,[BP] （8） MOV BX，20H[BX]  解：

（1）寄存器寻址。

因源操作数是寄存器，故寄存器BX就是操作数的地址. 

（2）立即寻址。

操作数80H存放于代码段中指令码MOV之后。

  （3）直接寻址。

（4）基址一变址一相对寻址．  

操作数的物理地址=（DS） × 16＋（SI）＋（BX）＋VAR  = 60000H＋00A0H＋0800H＋0050H＝608F0H  （5）立即寻址 

（6）寄存器间接寻址.  

操作数的物理地址= （ES） × 16＋（BX）  = 20000H＋0800H = 20800H  （7）寄存器间接寻址。

操作数的物理地址= （SS） × 16＋（BP）  = 15000H＋1200H= 16200H  （8）寄存器相对寻址．  

操作数的物理地址＝（DS） × 16＋（BX）＋20H  = 60000H＋0800H＋20H= 60820H  

3.3 假设（DS）= 212AH,（CS）= 0200H,（IP）= 1200H,（BX）= 0500H,位移量DATA=40H，（217A0H） =2300H，（217E0H）=0400H，（217E2H） =9000H  试确定下列转移指令的转移地址.  

（1） JMP 2300H  

（2） JMP WORD PTR[BX]  

（3） JMP DWORD PTR[BX+DATA]  

解：

转移指令分为段内转移和段间转移，根据其寻址方式的不同，又有段内的直接转移和间接转移， 

以及段间的直接转移和间接转移地址。

对直接转移，其转移地址为当前指令的偏移地址（即IP的内容）加上位移量或由指令中直接得出；对间接转移，转移地址等于指令中寄存器的内容或由寄存器内容所指向的存储单元的内容。

（1） 段内直接转移。

转移的物理地址=（CS） × l6 +2300H  =02000H+2300H=04300H  

（2）段内间接转移。

转移的物理地址= （CS） × 16+ [BX]  = （CS） × l6+（217A0H）  =02000H+2300H=04300H  

（3）段间间接转移。

转移的物理地址=[BX+DATA]  =（217E2H） × l6+（217E0H）  =90000H+0400H=90400H  

3.4试说明指令MOV BX,5[BX]与指令LEA BX,5[BX]的区别。

解：

前者是数据传送类指令，表示将数据段中以（BX+5）为偏移地址的16位数据送寄存器BX.  

后者是取偏移地址指令，执行的结果是（BX）= （BX）＋5，即操作数的偏移地址为（BX）+5。

3.5设堆栈指针SP的初值为2300H，（AX）＝50ABH，（BX）=1234H。

执行指令PUSH AX后，（SP）＝？

，再执行指令PUSH BX及POP AX之后，（SP）= ？

（AX）= ？

（BX）＝？

解：

堆栈指针SP总是指向栈顶，每执行一次PUSH指令SP-2，执行一次POP指令SP+2.所以，执行PUSH AX指令后，（SP）=22FEH;再执行PUSH BX及POP AX后，（SP）=22FEH，（AX）=（BX）=1234H  

3.6 指出下列指令的错误：

（1） MOV AH，CX 

（2） MOV 33H，AL  （3） MOV AX, [SI][DI] （4） MOV [BX]，[SI]  

（5） ADD BYTE PTR[BP],256 （6） MOV DATA[SI],ES:

AX  （7） JMP BYTE PTR[BX] （8） OUT 230H,AX  （9） MOV DS,BP （10） MUL 39H  解:

（1）指令错。

两操作数字长不相等  

（2）指令错。

MOV指令不允许目标操作数为立即数．  

（3） 指令错。

在间接寻址中不允许两个间址寄存器同时为变址寄存器。

  （4）指令错。

MUV指令不允许两个操作数同时为存储器操作数。

  （5）指令错。

ADD指令要求两操作数等字长。

（6）指令错。

源操作数形式错，寄存器操作数不加段重设符。

  （7）指令错。

转移地址的字长至少应是16位的。

（8）指令错。

对输人输出指令，当端口地址超出8位二进制数的表达范围（即寻址的端口超出256个）时，必须采用间接寻址。

 （9）指令正确。

（10）指令错。

MUL指令不允许操作数为立即数。

3.7 已知（AL） =7BH, （BL） =38H,试问执行指令ADD AL, BL后,AF、CF、OF、PF、SF和ZF的值各为多少？

解：

AF=1，CF=0，OF=1，PF=0，SF=l，ZF=0  

3.8 试比较无条件转移指令、条件转移指令、调用指令和中断指令有什么异同？

  解：

无条件转移指令的操作是无条件地使程序转移到指定的目标地址，并从该地址开始执行新的程序段，其转移的目标地址既可以是在当前逻辑段，也可以是在不同的逻辑段；条件转移指令是在满足一定条件下使程序转移到指定的目标地址，其转移范围很小，在当前逻辑段的-128～+127地址范围内。

调用指令是用于调用程序中常用到的功能子程序，是在程序设计中就设计好的。

根据所调用过程人口地址的位置可将调用指令分为段内调用（入口地址在当前逻辑段内）和段间调用。

在执行调用指令后，CPU 要保护断点。

对段内调用是将其下一条指令的偏移地址压人堆栈，对段间调用则要保护其下一条指令的偏移地址和段基地址，然后将子程序人口地址赋给IP（或CS和IP）．  

中断指令是因一些突发事件而使CPU暂时中止它正在运行的程序,转去执行一组专门的中断服务程序，并在执行完后返回原被中止处继续执行原程序。

它是随机的。

在响应中断后CPU不仅要保护断点（即INT指令下一条指令的段地址和偏移地址），还要将标志寄存器FLAGS压入堆栈保存。

 3.9 试判断下列程序执行后,BX中的内容．  MOV CL, 3  MOV BX,0B7H  ROL BX,1  ROR BX,CL  

解：

该程序段是首先将BX内容不带进位循环左移1位，再循环右移3位。

即相当于将原BX内容不带进位循环右移2位，故结果为：

（BX）=0C02DH  3.10按下列要求写出相应的指令或程序段。

（1）写出两条使AX内容为0的指令。

（2）使BL寄存器中的高4位和低4位互换。

  （3）屏蔽CX寄存器的bll,b7和b3位。

  （4）测试DX中的b0和b8位是否为1。

 解：

（1）  

MOV AX,0  

XOR AX,AX AX寄存器自身相异或，可使其内容清0  

（2）  

MOV CL, 4  

ROL BL,CL 将BL内容循环左移4位，可实现其高4位和低4位 的互换 （3）  

AND CX,0F777H ；将CX寄存器中需屏蔽的位“与”0。

也可用 “或”指令实现 （4）  

AND DX,0101H ；将需侧试的位“与”1，其余“与”0屏蔽掉  CMP DX,0101 H ；与0101H比较  

JZ ONE ；若相等则表示b0和b8位同时为1 .  .  

3.11 分别指出以下两个程序段的功能:

（1） 

（2）  

MOV CX,l0 CLD  

LEA SI,FIRST LEA DI, [1200H]  LEA DI, SECOND MOV CX,0FOOH  STD XOR AX,AX  

REP MOVSB REP STOSW  解：

（1）该段程序的功能是：

将数据段中FIRST为最高地址的10个字节数据按减地址方向传送到附加段SECOND为最高地址的向前10个单元中。

（2）将附加段中偏移地址为1200H单元开始的0FOOH个字单元清0。

3.12 执行以下两条指令后，标志寄存器FLAGS的六个状态位各为什么状态？

  MOV AX,84A0H  ADD AX,9460H  

解：

执行ADD指令后，6个状态标志位的状态分别为：

在两个16位数进行加法运算时，对CF、ZF、SF和OF会产生影响，但对PF和AF标志位,只有其低8位的运算影响它们的状态。

各标志位的状态分别为：

AF=0，PF=1，CF=1，ZF=0，SF=0，OF=1。

3.13将+46和-38分别乘以2,可应用什么指令来完成？

如果除以2呢？

解：

因为对二进制数，每左移一位相当于乘以2,右移一位相当于除以2。

所以，将+46和-38分别乘以2，可分别用逻辑左移指令（SHL）和算术左移指令（SAL） 完成。

SHL指令针对无符号数,SAL指令针对有符号数。

当然，也可以分别用无符号数乘法指令MUL和有符号数乘法指令IMUL完成。

 如果是除以2,则进行相反操作，即用逻辑右移指令SHR或无符号数除法指令DIV实现+46除以2的运算，用算术右移指令SAR或有符号数除法指令IDIV实现-38除以2的运算。

3.14已知AX=8060H,DX=03F8H，端口PORT1的地址是48H，内容为40H；PORT2的地址是84H，内容为85H。

请指出下列指令执行后的结果。

（1）OUT DX, AL  

（2） IN AL,PORT1  （3） OUT DX,AX  （4） IN AX,48H  

（5） OUT PORT2,AX  解:

（1）将60H输出到地址为03F8H的端口中。

（2） 从PORT1读入一个字节数据，执行结果：

（AL）=40H。

  （3） 将 AX=8060H输出到地址为03F8H的端口中。

  （4）由48H端口读人16位二进制数。

（5）将8060H输出到地址为84H的端口中。

第4章汇编语言程序设计 

4.1请分别用DB 、DW 、DD伪指令写出在DATA开始的连续8个单元中依次存放数据11H 、22H 、33H 、44H 、55H 、66H 、77H 、

88H的数据定义语句.  

解:

DB,DW,DD伪指令分别表示定义的数据为字节类型、字类型及双字型.其定义形式为:

DATA DB 11H,22H,33H,44H,55H,66H,77H,88H  DATA DW 2211H,4433H,6655H,8877H  DATA DD 44332211H,88776655H  

4.2若程序的数据段定义如下,写出各指令语句独立执行后的结果:

  DSEG SEGMENT  

DATA1 DB 10H,20H,30H  DATA2 DW 10 DUP（?

）  STRING DB ‘123’  DSEG ENDS  

（1） MOV AL,DATA1  

（2） MOV BX,OFFSET DATA2  （3） LEA SI,STRING  ADD DI,SI  解:

取变量DATA1的值. 指令执行后,（AL）=10H.  

变量DATA2的偏移地址. 指令执行后,（BX）=0003H.  

（3）先取变量STRING的偏移地址送寄存器SI,之后送SI的内容与DI的内容相加并将结果送DI.指令执行后,（SI）=0017H;（DI）=（DI）+0017H.  

4.3 试编写求两个无符号双子长数之和的程序. 两数分别在MEM1和MEM2单元中,和放在SUM单元.  解:

DSEG SEGMENT 

MEM1 DW 1122H,3344H  MEM2 DW 5566H,7788H  SUM DW 2 DUP（?

）  DSEG ENDS  

CSEG SEGMENT  

ASSUME CS:

CSEG,DS:

DSEG  START:

 MOV AX,DSEG  MOV DS,AX  LEA BX,MEM1  LEA SI,MEM2  LEA DI,SUM  MOV CL,2  CLC  

AGAIN:

 MOV AX,[BX]  ADC AX,[SI]  MOV [DI],AX  ADD BX,2  ADD SI,2  ADD DI,2  LOOP AGAIN  HLT  

CSEG ENDS  END START  

4.4试编写程序,测试AL寄存器的第4位（bit4）是否为0?

解:

 测试寄存器AL中某一位是否为0,可使用TEST指令、AND指令、移位指令等几种方法实现。

 如：

TEST AL，10H  JZ NEXT  .  .  .  

NEXT：

…  

或者：

 MOV CL，4  SHL AL，CL  JNC NEXT  .  

NEXT:

…  

4.5 试编写程序，将BUFFER中的一个8位二进制数转换为ASCII码，并按位数高低顺序存放在ANSWER开始的内存单元中。

 解：

DSEG SEGMENT  BUFFER DB ？

ANSWER DB 3 DUP（？

）  DSEG ENDS 

CSEG SEGMENT  

ASSUME CS：

CSEG，DS：

DSEG  START：

MOV AX，DSEG  MOV DS，AX  

MOV CX，3 ；最多不超过3为十进制数（255）  LEA DI， ANSWER ；DI指向结果存放单元  XOR AX，AX