《汇编语言 微机原理及接口技术》第2版课后习题答案文档格式.docx
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3.请简述计算机系统的构成,并说明软硬件之间的关系。
答:
计算机系统硬件系统和软件系统构成,硬件系统包括运算器、存储器、控制器、输入/输出设备.软件系统包括系统软件和应用软件.硬件是我们可以看得见摸得着的物理设备,软件是运行计算机硬件上的程序和数据的集合.他们之间的关系:
硬件是基础,软件是灵魂;
硬件和软件相辅相成缺一不可;
硬件和软件互相促进发展.5.微机的主要性能指标有哪些?
答:
(1)字长。
字长是指CPU可以同时运算或传输的二进制的数据位数。
字长越长,速度越快,精度越高,表示范围越大。
(2)速度。
在微机的表示速度用的最多的是CPU的主频,单位为Ml-lz或GHz,但实质 1 上并不一定是主频越高速度越快,如AMD提出的PR表示法声称其l.3GHz的速龙XP可以达到l.6GHz的P4的速度。
表示速度还有另外两个单位:
次,秒(每秒运算次数)、MIPS(百万条指令每秒)。
(3)容量。
内存容量从原来的KB已上升到MB,2002年上半年以256MB为主流配置。
硬盘容量从原来的MB已上升到GB,目前主要配置40GBl00GB的硬盘:
(4)外设配置。
例如显示器、光驱、声卡、音箱、打印机等。
(5)软件配置。
操作系统及其他系统软件和应用软件。
7.8086/8088CPU为什么要分为BIU和EU两大模块?
为了使取指和分析、执行指令可并行处理,提高CPU的执行效率。
8086/88CPU有两大模块总线接口单元BIU和执行单元EU组成。
参见教材《汇编语言、微机原理及接口技术(第2版)》2.3.1节“8086/8088CPU的内部结构”。
8.简述8086/8088CPU的两大模块BIU和EU的主要功能及组成。
答:
如图2.2所示。
9.简述8086/8088CPU的14个寄存器的英文名、中文名及主要作用。
AX(Accumulator)(AH、AL)累加器,它是汇编编程中最常用的一个寄存器,主要用于乘除运算、BCD运算、换码、I/O操作、串操作、中断调用等。
BX(Base)(BH、BL)基址寄存器,主要用于存放地址、基址(默认相对于DS段)等。
CX(Counter)(CH、CL)计数器,主要用于循环计数、串操作计数、移位计数(CL)等。
DX(Data)(DH、DL)数据寄存器,主要用于l6位乘除、问接I/O、中断调用等。
BP(BasePointer)基址指针,主要用于存放地址、基址(默认相对于SS段)等。
SP(StackPointer)堆栈指针(栈顶指针),主要用于存放栈顶地址。
SI(SourceIndex)源变址寄存器,用于存放地址、变址、串操作源变址。
DI(DestinationIndex)目的变址寄存器,用于存放地址、变址、串操作目的变址。
CS(CodeSegment)代码段寄存器(代码段),用于存放正在或正待执行的程序段的起始地址的高l6位二进制数据,即程序段的段地址。
, DS(DataSegment)数据段寄存器(数据段),用于存放正在或正待处理的一般数据段的起始地址的高l6位二进制数据,即一般数据段的段地址。
ES(ExtraSegment)附加数据段寄存器(附加段),用于存放正在或正待处理的附加数据段的起始地址的高l6位二进制数据,即附加数据段的段地址。
SS(StackSegment)堆栈数据段寄存器(堆栈段),用于存放正在或正待处理的堆栈数据段的起始地址的高l6位二进制数据,即堆栈数据段的段地址。
IP(Instructionpointer)指令指针,它的内容始终是下一条待执行指令的起始偏移地址,与CS一起形成下一条待执行指令的起始物理地址。
CS:
IP的作用是控制程序的执行流程。
IP 2 一般会自动加l(逻辑加1、实际随指令长度变化)移向下一条指令实现顺序执行;
若通过指令修改CS或IP的值,则可实现程序的转移执行。
PSW(ProgramStatusword)程序状态字,它其中有三个控制标志(IF、DF、TF)和6个状态标志(SF、PF、ZF、OF、CF、AF)。
控制标志是用于控制CPU某方面操作的标志,状态标志是部分指令执行结果的标志。
11.请说明8086/8088CPU的标志位的英文名、中文名及通用填充方法。
IF(InterruptEnableFlag)中断允许标志,用于控制CPU能否响应可屏蔽中断请求,IF=1能够响应,IF=0不能响应。
DF(DirectionFlag)方向标志,用于指示串操作时源串的源变址和目的串的目的变址变化方向,DF----1向减的方向变化,DF=0向加的方向变化。
TF(TrapFlag)陷阱标志(单步中断标志),TF=1程序执行当前指令后暂停,TF=0程序执行当前指令后不会暂停。
SF(SignFlag)符号标志,指令执行结果的最高二进制位是0还是l,为0,则SF=0,代表正数;
为l,则SF=1,代表负数。
我们一般是用十六进制数表示,则可以根据十六进制的最高位是落在O~7还是落在8~F之间,若落在0~7之间则SF=0.否则SF=1。
PF(ParityChECkFlag)奇偶校验标志,指令执行结果的低8位中1的个数是奇数个还是偶数个,若为奇数个则PF=0,若为偶数个则PF=1。
ZF(ZeroFlag)零标志,指令执行结果是不是为0,若为0则ZF=1,否则ZF=0。
OF(OverflowFlag)有符号数的溢出标志,指令执行结果是否超出有符号数的表示范围,若超过则0F=1,否则OF=0。
我们可以通过判断是否出现以下四种情况之一:
正加正得负,正减负得负,负加负得正,负减正得正。
若出现则0F=1.否则OF=0. CF(CarryFlag)进位/借位标志无符号数的溢出标志),指令执行结果的最高位是否有向更高位进位或借位,若有则CF=1,同时也代表无符号数溢出;
若无则CF=0,也代表无符号数未溢出。
AF(AuxiliaryCarryFlag)辅助进位/借位标志,低4位二进制是不是有向高位进位或借位,若有则AF=1,否则AF=0,其主要用于BCD修正运算。
12.内存为什么要分段组织?
(1)8086/8088CPU中的寄存器只有16位,如果采用它们直接寻址,则寻址能力势必限制在64KB范围内,而采用分段组织可以较好地实现扩展CPU的寻址能力。
每段的大小可达64KB,不同段的组合则可寻址更大的范围。
(2)使程序与数据相对独立,不同存取方式的数据也相对独立。
程序:
存放于代码段CS中 堆栈方式:
存放于堆栈段SS中 数据:
随机方式:
存放于数据段DS及附加段ES中 (3)便于程序和数据的动态装配,从一个地方挪到另外一个地方只要更改一下段寄存器的值即可,段内偏移可以不用改变。
但内存地址采用分段组织增加地址计算的复杂度,降低了CPU的执行效率。
14.设DS=26FCH,BX=108H,SI=9A8H,试求出使DS:
BX与ES:
Sl指向同一物理地址的ES值。
答:
即DS:
BX=ES:
SI DS:
BX=DS×
l6+BX=26FCH×
16+108H=270C8H ES:
SI=ES×
16+SI=ES×
16+9A8H ES=(270C8H一9A8H)÷
l6=2672H 3 15.接口、端口、端口地址之间的对应关系如何?
一个计算机系统内有很多接口,一个接口内一般有多个端口,一个端口可以有多个端口地址与其对应(这叫重叠地址),一个端口地址可以对应多个端口(但需要继续区分才能访问,如读写顺序、读写信号、数据位、索引区分)。
所以通过端口传输信息首先需要区分端口,区分端口可通过端口地址不同来区分。
20.某程序在当前数据段中存放有两个数据l234H和5678H,若已知DS=2010H、偏移量分别为3400H和4501H,请写出这两个数据在存储器中的物理地址。
物理地址l=DS×
16+EA=2010H×
16+3400H=23500H 23500H单元存34H,23501H单元存12H 物理地址2=DS×
16+4501H=24601H 24601H单元存78H,24602H单元存56H 第3章寻址方式及指令系统 1.指令是CPU可以理解并执行的操作命令,指令操作码和操作数两部分组成,指令有两个级别,即机器级和汇编级。
3.指令主要有哪些分类方式及其主要类别是什么?
指令分类有不同的方式。
按操作数的个数将指令分为零地址指令(无操作数)、一地址指令(只有一个操作数)、二地址指令(有两个操作数)、多地址指令(多于两个操作数);
按指令级别分为机器指令和汇编指令:
按是否转移分为转移指令和顺序指令;
按功能分为七大类:
传送类、算术运算类、位操作类、I/O类、串操作类、CPU控制类、转移类;
按指令长度(即指令占用的字节数)分为l字节指令、2字节指令等,8086/8088指令长度是不同的,叫变字长,不同的指令有不同的指令长度,从1~6字节均有;
按指令执行期间取操作数是否需要与总线打交道分为内部指令(不需)和外部指令(需要),类似功能的指令内部指令比外部指令执行速度快,所以在编程时尽量采用内部指令即多用寄存器优化程序。
4.操作数的寻址方式有哪些?
并举例说明其主要特点。
操作数寻址方式主要有立即寻址方式、寄存器寻地址、存储器寻址方式、端口寻址方式4类.
(1)立即寻址方式:
操作对象是这个操作数本身,MOVAL、5
(2)寄存器寻地址:
操作对象是寄存器中的内容MOVAX、BX (3)存储器寻址方式:
操作对象是内存地址所对应的存储单元中的内容,MOVAXI2000HJ (4)端口寻址方式:
操作数是指明端口的地址、端口地址所对应的端口中的内容是操作对象INAX,46A,4直接寻址. 6.设CS=1000H,DS=2000H,ES=3000H,SS=4000H,IP=100H,SP=200H,BX=300H,BP=400H,SI=500H,则①下一条待执行指令的物理地址为多少?
②当前栈顶的物理地址为多少?
③[BX]代表的存储单元的物理地址为多少?
④[BP]代表的存储单元的物理地址为多少?
⑤ES:
[BX+SI]代表的存储单元的物理地址为多少?
①下一条待执行指令的物理地址=CS×
16+IP=1000H×
16+IOOH=10100H。
②当前栈顶的物理地址=SS×
16+SP=4000H×
16+200H=40200H。
③[BX]代表的存储单元物理地址=DS×
16+BX=2000HXl6+300H=20300H。
④[BP]代表的存储单元物理地址=SSXl6+BP=4000H×
16+400H-----40400H。
⑤ES:
[BX+SI]代表的存储单元物理地址=ES×
16+BX+SI=3000H×
16+300H+500H=30800H 4 7.试根据以下要求,分别写出相应的汇编语言指令。
(1)以寄存器BX和Dl作为基址变址寻址方式把存储器中的一个字送到DX寄存器。
MOVDX,[BX+DI]
(2)以寄存器BX和偏移量VALUE作为寄存器相对寻址方式把存储器中的一个字和AX相加,把结果送回到那个字单元。
ADDVALUE[BX],AX (3)将1字节的立即数086H与以Sl作为寄存器间接寻址方式的字节单元相比较。
CMPBYTEPTR[SI],086H(4)将BH的高4位与低4位互换。
MOVCL,4 RORBH,CL ;
或者ROL BH,CL(5)测试BX的第3、7、9、12、13位是否同时为0。
TESTBX,3288H;
0011001010001000B (6)将存放了0~9数值的DL寄存器中的内容转化为相应的~0~~9的字符。
ADDDL,30H;
或者ORDL,30H (7)将存放了?
A?
~?
F?
字符的AL寄存器中的内容转化为相应的数值。
SUBAL,37H 10.指出下列指令错误的原因。
(1)MOVCL,300 ;
300超过字节数据表示范围
(2)MOVCS,AX ;
CS不能作为目的操作数 (3)MOVBX,DL ;
数据类型不匹配 (4)MOVES,1000H :
立即数不能送给段寄存器 (5)INC[BX] ;
数据类型不明确 ?
(6)ADDAX,DS :
段寄存器不能参加运算 (7)TESTBX,[CX] ;
存储器间接寻址只能使用BX、Sl、Dl、BP四个之一 (8)SUB[BX],[BP+SI];
加减两个操作数不能同时为存储操作数 (9)JC[SI] ;
条件转移只有短转移寻址方式 (10)SHLBX ;
少给一个表明移位次数的操作数,l或CL12.分别说明下列各组指令中的两条指令的区别。
(1)MOVAX,TABLE LEAAX,TABLE 假设TABLE为字变量名,则:
左为将TABLE单元的内容送AX,右为将TABLE单元的偏移地址送AX 假设TABLE为字节变量名,则:
左为错误指令,右为将TABLE单元的偏移地址送AX 假设TABLE为常量名,则:
左为将TABLE的内容送AX,右为错误指令
(2)ANDBL,0FH ORBL,0FH 左为将BL的高4位清0,右为将BL的低4位置1 (3)JMPSHORTLl JMPNEARPTRLl 左为短转移,2字节的指令,转移范围为一l28~+127 右为近转移,l字节的指令,转移范围为--32768+32767 (4)MOVAX,BX MOVAX,[BX]左为将BX的值送AX 右为将BX的值作为相对DS段的内存单元偏移地址,取出字单元值送AX 5
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