微機部分課后習題

1、第1章習題1.1 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）因為加法的第一位沒有進位，所以用半加器即可；而第二位起可能有進位，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。1.2 用補碼法寫出下列減法的步驟：（1）1111（2）-1010（2）=？（2）=？（10）兩個數相減其實就是第一個數與第二個數的補碼相加。第一個數1111為正數，其原碼為1111第二個數為1010），其機器碼（原碼）為：1010，反碼為0101，補碼為：0110兩者相加： 1111 + 0110 10101將最高位的進位1刪去，得結果為10101，即為5（10）這是按書上的簡

2、單做法。按最正規(guī)的方法做如下：若考慮兩個數屬于帶符號數，第一個是正數，補碼與原碼都為01111；第二個數是負數，原碼為11010，反碼為10101，補碼為10101+1=10110第一個數與第二個數的補碼相加，即為： 01111 + 10110 100101將最高位的進位刪去，得結果為00101，即為5（10）建議用第二種方法為佳。答：（2）1100（2）-0011（2）=？（2）=？（2）答：按上述所講的正規(guī)方法做。第一個數的補碼=原碼=01100；第二個數的原碼（即機器碼）為10011，其反碼為11100，其補碼為11101；兩個數的補碼相加，即為： 01100 + 11101 = 101

3、001將最高位的進位1刪去，得結果為01001，即為9（10）1.3 做出101011（2）+011110（2）的門電路圖并求其相加的結果。答：相加結果為： 101011 + 011110 = 1001001得結果為1001001（2）。（注：相加時不去掉最高位的進位）門電路圖略去。1.4 做出第1.9題中兩數相減的門電路圖并求其相減的結果。答：若為101011-011110則第一個數為正數，其補碼=原碼=0101011；第二個數為負數，其原碼為1011110，反碼為1100001，補碼=反碼+1=1100001+1=1100010兩個數的補碼相加為： 0101011 + 1100010 =

4、1 0001101去掉最高位的進位1，得結果為0001101，即為13（10）。第2章 習題2.1 ALU是什么部件？它能完成什么運算功能？試畫出其符號。 P62.2 觸發(fā)器、寄存器及存儲器之間有什么關系？請畫出這幾種器件的符號。答：觸發(fā)器是存放一位二進制數字信號的基本單元。觸發(fā)器是計算機的記憶裝置的基本單元，也可以說是記憶細胞。觸發(fā)器可以組成寄存器，寄存器又可以組成存儲器。寄存器和存儲器統(tǒng)稱為計算機的記憶裝置。(2)其符號分別表示如下：2.4 累加器有何用處？畫出其符號。答：累加器作為ALU運算過程的代數和的臨時存儲處。2.5 三態(tài)輸出電路有何意義？其符號如何畫？答：三態(tài)輸出電路使得一條信號

5、傳輸線既能與一個觸發(fā)器接通，也可以與其斷開而與另外一個觸發(fā)器接通，從而使得一條信號線可以傳輸多個觸發(fā)器的信息。2.6 何謂L門及E門？它們在總線結構中有何用處？答：（1）L門：高電平時使數據裝入、低電平時數據自鎖其中的電路 ；E門：E門即三態(tài)門，當選通端E門為高電平時，可將信息從A端送到B端。（2）L門專管對寄存器的裝入數據的控制，而E門志管由寄存器輸出數據的控制。2.7 控制字是什么意義？試舉個例子說明。答：（1）控制字CON將各個寄存器的L門和E門的按次序排成一列，并且為了避免住處在公共總線中亂竄，規(guī)定在某一時鐘節(jié)拍，只有一個寄存器的L門為高電平，一個寄存器的E門為高電平，從而保證了E門為

6、高電平的寄存器的數據流入到L門為高電平的寄存器中去。（2）略去，詳見教材P31的表2-32.8 ROM和RAM各有何特點與用處？答：ROM是只讀存儲器，是用以存放固定程序的存儲器，一旦程序放進去之后，就不能再改變。也不能再寫入新的字節(jié)，而只能讀出其中所存儲的內容；RAM是隨機存儲器（又稱讀/寫存儲器），它與ROM的區(qū)別在于它不但能讀出存放在其中各個存儲單元的數據，而且能夠隨時寫進新的數據，或者改變原有數據。2.9 為什么要建立“地址”這個概念？答：因為一個存儲器可以包含數以千計的存儲單元，可以存儲很多數據，為了便于存入和取出，需要對每個存儲單元確定一個固定地址。2.11 譯碼器有何用處？答：譯

7、碼器用來確定存儲單元的地址。地址譯碼器常用于計算機中對存儲單元地址的譯碼，即將一個地址代碼轉換成一個有效信號，從而選中對應的單元。2.12 存儲地址寄存器（MAR）和存儲數據寄存器（MDR）各有何用處？答：MAR將所要尋找的存儲單元的地址暫存下來，以備下一條指令之用。MDR是將要寫入RAM中去的數據暫存起來，以等待控制器發(fā)出指令再將數據寫入RAM中去。第3章習題3.1 略去3.2 程序計數器PC的內容是什么意義？答：程序計數器PC存儲的內容是指令的地址碼。每次運行指令前，先復位到0，每取出執(zhí)行一條指令，PC加1.3.3指令寄存器IR從PROM接收到指令字（8位）后的運行過程如何？起什么作用？答

8、：（1）指令寄存器IR從PROM接收到指令字后，就立即將其高4位送到控制部件。（2）控制部件經過分析后就發(fā)出控制指令，將IR的低4位數送到存儲地址寄存器MAR，MAR將此低4位數作為地址并用于訪問PROM。故第1次訪問PROM的是其指令區(qū)，第2次訪問的是其數據區(qū)。3.4 略3.5 環(huán)形計數器有何用處？什么叫環(huán)形字？答：（1）環(huán)形計數器用來發(fā)出順序控制信號（即用來發(fā)出環(huán)形字），從而產生機器節(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？什么叫機器周期、取指周期和執(zhí)行周期？本章簡化式計算機的機器周期包

9、括幾個時鐘周期（機器節(jié)拍）？機器周期是否一定是固定不變的？答：（1）例行程序：由廠家編好的執(zhí)行每個程序（在本章中即為每條指令）所需要的機器節(jié)拍（3個，見P49）（2）機器周期：執(zhí)行一條指令的時間。（3）取指周期：取一條指令所需的3個機器節(jié)拍。（4）執(zhí)行周期：執(zhí)行一條指令所需的機器節(jié)拍（一般也為3個機器節(jié)拍）（5）本章簡化式計算機的機器周期包括6個機器節(jié)拍。補充：機器節(jié)拍：即一個時鐘周期（時鐘一個高電平+一 個低電平）（6）不一定。只不過固定了在6個節(jié)拍完成一個機器周期的計算機被稱為固定周期的計算機。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)形計數器、指令譯碼器、控制

10、矩陣和其他控制電路。（2）環(huán)形計數器用來產生環(huán)形字，從而產生機器節(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為高電位。控制矩陣：用來產生控制字CON，即產生所有控制信號。其他控制電路包含時鐘脈沖發(fā)生器、運行/停車觸發(fā)器、“啟動”和“清除”按鈕。其作用見P54.3.8 子程序計數器有何用處？答：也是用來作為一個程序計數器的。3.9-3.11 略去3.12 指令寄存器IR是如何將其指令字段和地址字段分送出去的？這兩個字段的位數是否保持不變？答：（1）指令寄存器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總線送到存儲地址寄存器MAR中去。（2） 對，保持不

11、變。這由制造廠家確定。第4章習題4.1 8086CPU與8088CPU有哪些相同之處？又有哪些區(qū)別？答：兩者的內部結構基本相同，內部都采用16位字進行操作及存儲器尋址，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位數據總線，而8088是8位數據總線，在處理一個16位數據字時，8088需要兩步操作而8086只需要一步。4.2 8086 CPU從功能上分為幾部分？各部分由什么組成？各部分的功能是什么？答：8086CPU從功能上分為總線接口部分BIU和執(zhí)行部件EU兩部分。其中總線接口部分的功能是負責與存儲器、

12、I/O端口傳送數據，即BIU管理在存儲器中存取程序和數據的實際處理過程。執(zhí)行部件EU的功能負責指令的執(zhí)行。將指令譯碼并利用內部的寄存器和ALU對數據進行所需的處理。BIU由4個段寄存器（CS、ES、DS、SS）、16位指令指針寄存器IP、20位的地址加法器和6字節(jié)的指令隊列組成。EU由4個通過寄存器（AX、BX、CX、DX）、4個專用寄存器（SI、DI、SP、BP）、標志寄存器FR、算術邏輯部件ALU組成。4.3 8086 CPU有哪些寄存器組成？各有什么用途？標志寄存器的各標志位在什么情況下置位？答：8086 CPU由4個通用寄存器（AX、BX、CX、DX）、4個專用寄存器（SI、DI、SP

13、、BP）、標志寄存器FR組成，共9個寄存器。4個通用寄存器既可作為16位寄存器用，也可作為8位寄存器使用。其中AX寄存器也常稱為累加器。其它寄存器的用途見教材。標志寄存器有6個狀態(tài)標志（SF、ZF、PF、CF、AF、OF）和3個控制標志位（DF、IF、TF）。其具體置位見P75的表4-1.4.4 8086系統(tǒng)中的物理地址是如何得到的？假如CS=2000H，IP=2100H其物理地址應是多少？答：8086系統(tǒng)中的物理地址是通過BIU中的20位地址加法器得到的。物理地址計算公式為CS段地址*16（即二進制左移4位，或者十六進制左移1位）+IP偏移地址。按計算公式，本題中的物理地址為20000H+2

14、100H=22100H。4.5 什么叫總線周期？8086CPU的一個總線周期包括多少時鐘周期，什么情況下要插入TW等待周期？插入多少個TW取決于什么因素？答：總線周期是CPU或其他總線控制設備訪問一次存儲器或I/O端口所需的時間。在總線周期中需要利用總路線。補充：指令周期：指令周期是機器執(zhí)行一條指令所需的時間。8086CPU的一個標準總線周期包括4個時鐘周期。當4個時鐘周期不能完成所規(guī)定的操作時，可以插入一個或多個等待時鐘周期TW。插入多少個TW取決于所訪問的存儲器或者I/O設備是否準備就緒，此信號由引腳READY發(fā)出。4.7 什么是地址鎖存器？8086/8088系統(tǒng)中為什么要用地址鎖存器？鎖

15、存的是什么信息？答：（1）地址鎖存器就是一個寄存器，它根據控制信號的狀態(tài)，將總線上的地址代碼暫存起來，即用于“鎖定”一個（系列）數字狀態(tài)的電路。簡答：地址鎖存器是用來鎖存/保存地址的一個寄存器（即一個普通的時序電路），是觸發(fā)器的原始形式。目的是某次傳送數據并不能一次完成所以鎖存地址以免CPU重復的傳送一個地址。原理：CPU送地址到鎖存器8282/8283之后，內存在地址鎖存器中找地址，而不是向CPU要地址。（2）因為8060/8088系統(tǒng)采用的是地址/數據分時復用總線，即用同一總線傳輸數據又傳輸地址，當微處理器與存儲器或IO交換信號時，首先由CPU發(fā)出存儲器地址，同時發(fā)出允許鎖存ALE給鎖存器

16、，當鎖存器接到該信號后將地址/數據總線上的地址鎖存在總線上，隨后才能傳輸數據。個人理解：因為在總線周期的前半部分，CPU總是送出地址信號和BHE（總線高允許）信號，為了通知地址已經準備好了，可以被所鎖存，CPU會送出高電平允許鎖存信號ALE。此時地址信號和BHE信號被鎖存。由于有了鎖存器對地址信號和BHE信號的鎖存，CPU在總線周期的后半部分，地址和數據都在總線上，確保了CPU對鎖存器和I/O接口的讀/寫操作。（3）鎖存的是復用總線上的地址信息。4.8 8086/8088系統(tǒng)中的8286是什么器件？起什么作用？答：（1）8286是總線驅動器（又稱總線收發(fā)器，雙向數據緩沖器）。（2）在一個系統(tǒng)所

17、含的外設接口較多時，它用來增加數據總線的驅動能力。4.9 8086/8088系統(tǒng)中用時鐘發(fā)生器8284A產生哪些信號？答：8284A產生恒定的時鐘信號、準備信號（READY）及復位信號（RESET）。4.10 RESET信號來到后，80868088系統(tǒng)的CS、IP和PSW分別等于多少? 解：CSFFFFH，IP0000H，PSW=0000H4.11什么是指令周期、總線周期和時鐘周期？ P74第6章習題6.1 什么是總線？微型計算機內常有的總線有哪幾類? P1176.26.3 PCI總線信號可分為哪幾類？第7章 習題第8章習題1. MOV AX，0809H MUL AH ；AX=004

18、8H AAM ；AX=0702H2. MOV AX，0809H MOV DL，5 AAD ；AX= 0059H DIV DL ；AX= 0411H MOV DL，AH AAM ；AX=0107H DL= 04H 3. MOV AX，0809H ADD AL，AH MOV AH，0 ；AX=0011H AAA ；AX=0107H4. MOV AX，0809H MOV DL，10 XCHG AH，DL MUL AH ；AX=005AH AAM ；AX=0900H ADD AL，DL ；AX=0908H5. MOV AL, 98H MOV AH, AL MOV CL, 4 SHR AH, CL AN

19、D AL, 0FH AAD ；AL= 62 H6. MOV CL, 248 XOR AX，AX MOV CH, 8AG： SHL CL，1 ADC AL，AL DAA ADC AH，AH DEC CH JNZ AG ；AX= 0248 H第9章第10章10.1 什么叫中斷？采用中斷有哪些優(yōu)點？答：所謂中斷，是指由于種種原因，使CPU暫時停止當前程序的執(zhí)行，而轉去處理臨時發(fā)生的事件，處理完畢后，再返回繼續(xù)執(zhí)行暫停的程序。也就是說，在程序執(zhí)行過程中，插入另外一段程序運行。使用中斷技術，使得外部設備與CPU不再是串行工作，而是分時操作，解決了快速的CPU與慢速的外設之間的矛盾，從而大大提高了計算機的效率。另外采用中斷可以更好地實現(xiàn)實時信息處理等。2. 什么叫中斷源？微型計算機中一般有哪幾種中斷源？識別中斷源一般有哪幾種方法？答：所謂中斷源即指引起中斷的原因或中斷請求的來源。微型計算機中一般有以下幾種中斷源:(1)外部設備;(2)實時時鐘;(3)故障源;(4)中斷指令或為調試程序設置的中斷。識別中斷源一般有以下兩種方法查詢中斷向量中斷。3. 中斷分為哪幾種類型？它們的特點是什么？答：中斷包括外部中斷（硬件中斷）和內部中斷（軟件中斷）兩大類，其中外部中斷又分為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷。可屏蔽中斷的特點是受標志寄存器中I