微机原理与接口技术-习题解答.doc

《微机原理与接口技术》习题解答 习题2 2.1 8086CPU具有 20 条地址线，可直接寻址 1MB 容量的内存空间，在访问I/O端口时，使用地址线 16条 ，最多可寻址 64K 个I/O端口。 2.2 8086CPU的内部结构有何特点？由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？ 【解答】8086微处理器是典型的16位微处理器，HMOS工艺制造，集成了2.9万只晶体管，使用单一的+5V电源，有16根数据线和20根地址线；通过其16位的内部数据通路与设置指令预取队列的流水线结构结合起来而获得较高的性能。 8086微处理器内部安排了两个逻辑单元，即执行部件EU和总线接口部件BIU。EU主要负责指令译码、执行和数据运算，包括计算有效地址；BIU主要完成计算物理地址、从内存中取指令、实现指令规定的读/写存储器或外部设备等信息传输类操作。 2.3 8086CPU中的指令队列的作用是 预取指令 ，其长度是 6 字节。 2.4 8086CPU内部寄存器有哪几种？各自的特点和作用是什么？ 【解答】CPU有14个内部寄存器，可分为3大类：通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。 通用寄存器是一种面向寄存器的体系结构，操作数可以直接存放在这些寄存器中，既可减少访问存储器的次数，又可缩短程序的长度，提高了数据处理速度，占用内存空间少。 控制寄存器包括指令指针寄存器IP和标志寄存器FLAG：IP用来指示当前指令在代码段的偏移位置；FLAG用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式。 为了实现寻址1MB存储器空间，8086CPU将1MB的存储空间分成若干个逻辑段进行管理，4个16位的段寄存器来存放每一个逻辑段的段起始地址。 2.5 8086的标志寄存器分为 6 个 状态 标志位和 3 个 控制 标志位，它们各自的含义和作用是什么？ 【解答】标志寄存器各标志位的含义和作用如下表： 表2-1 标志寄存器FLAG中标志位的含义和作用 标志位 含义 作用 CF 进位标志 CF=1，指令执行结果在最高位上产生一个进位或借位；CF=0，则无进位或借位产生 PF 奇偶标志 PF=1，结果低8位含偶数个1；PF=0，表示结果低8位含奇数个1 AF 辅助进位标志 AF=1，运算结果的低4位产生了一个进位或借位；AF=0，则无此进位或借位 ZF 零标志 ZF=1，运算结果为零；ZF=0，则运算结果不为零 SF 符号标志 SF=1，运算结果为负数；SF=0，则结果为正数 OF 溢出标志 OF=1，带符号数在进行运算时产生了溢出；OF=0，则无溢出 TF 陷阱标志 TF=1，8086CPU处于单步工作方式；TF=0，8086CPU正常执行程序 IF 中断允许标志 IF=1，允许CPU接受外部从INTR引脚上发来的可屏蔽中断请求信号；IF=0，则禁止接受可屏蔽中断请求 DF 方向标志 DF=1，字符串操作指令按递减的顺序对字符串进行处理；DF=0，字符串操作指令按递增的顺序进行处理 2.6 已知堆栈段寄存器（SS）=2400H，堆栈指针（SP）=1200H，计算该堆栈栈顶的实际地址，并画出堆栈示意图。 【解答】（SS）=2400H，（SP）=1200H；PA=（SS）×10H＋（SP）= 2400H×10H＋1200H = 25200H。 2.7 8086的存储器采用 奇偶存储体 结构，数据在内存中的存放规定是 低字节存放在低地址中，高字节存放在高地址中，以低地址为字的地址，规则字是指 低字节地址为偶地址的字，非规则字是指 低字节的地址为奇地址的字。 2.8 解释逻辑地址、偏移地址、有效地址、物理地址的含义，8086存储器的物理地址是如何形成的？怎样进行计算？ 【解答】逻辑地址：表示为段地址：偏移地址，书写程序时用到，一个存储单元可对应出多个逻辑地址； 偏移地址：是某一存储单元距离所在逻辑段的开始地址的字节个数。 有效地址：是指令中计算出的要访问的存储单元的偏移地址。 物理地址：是CPU访问存储器时用到的20位地址，是存储单元的唯一的编号。 物理地址计算公式：物理地址 = 段地址×10H＋有效地址（或偏移地址） 2.9 8086系统中的存储器分为几个逻辑段？各段之间的关系如何？每个段寄存器的作用是什么？ 【解答】8086CPU将1MB的存储空间分成逻辑段来进行管理：每个逻辑段最小为16B。所以最多可分成64K个段；每个逻辑段最大为64KB，最少可分成16个逻辑段。各段的起始位置由程序员指出，可以彼此分离，也可以首尾相连、重叠或部分重叠。 4个16位的段寄存器用来存放每一个逻辑段的段起始地址：CS中为代码段的起始地址；DS中为数据段的起始地址；SS中为堆栈段的起始地址；ES中为附加段的起始地址。 2.10