《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.docx
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《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
《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
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。
2.158086/8088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8086/8088CPU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=1F00Hx16+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。
2.208086/8088CPU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)MOVAX,BX
(2)MOVDL,80H
(3)MOVAX,VAR(4)MOVAX,VAR[BX][SI]
(5)MOVAL,'B'(6)MOVDI,ES:
[BX]
(7)MOVDX,[BP](8)MOVBX,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)JMP2300H
(2)JMPWORDPTR[BX]
(3)JMPDWORDPTR[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MOVBX,5[BX]与指令LEABX,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PUSHAX后,(SP)=?
,再执行指令PUSHBX及POPAX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PUSHAX指令后,(SP)=22FEH;再执行PUSHBX及POPAX后,(SP)=22FEH,(AX)=(BX)=1234H
3.6指出下列指令的错误:
(1)MOVAH,CX
(2)MOV33H,AL
(3)MOVAX,[SI][DI](4)MOV[BX],[SI]
(5)ADDBYTEPTR[BP],256(6)MOVDATA[SI],ES:
AX
(7)JMPBYTEPTR[BX](8)OUT230H,AX
(9)MOVDS,BP(10)MUL39H
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ADDAL,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.
MOVCL,3
MOVBX,0B7H
ROLBX,1
RORBX,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)
MOVAX,0
XORAX,AX;AX寄存器自身相异或,可使其内容清0
(2)
MOVCL,4
ROLBL,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)
ANDCX,0F777H;将CX寄存器中需屏蔽的位“与”0。
也可用“或”指令实现
(4)
ANDDX,0101H;将需侧试的位“与”1,其余“与”0屏蔽掉
CMPDX,0101H;与0101H比较
JZONE;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)
MOVCX,l0CLD
LEASI,FIRSTLEADI,[1200H]
LEADI,SECONDMOVCX,0FOOH
STDXORAX,AX
REPMOVSBREPSTOSW
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?
MOVAX,84A0H
ADDAX,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)OUTDX,AL
(2)INAL,PORT1
(3)OUTDX,AX
(4)INAX,48H
(5)OUTPORT2,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:
DATADB11H,22H,33H,44H,55H,66H,77H,88H
DATADW2211H,4433H,6655H,8877H
DATADD44332211H,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:
DSEGSEGMENT
DATA1DB10H,20H,30H
DATA2DW10DUP(?
)
STRINGDB‘123’
DSEGENDS
(1)MOVAL,DATA1
(2)MOVBX,OFFSETDATA2
(3)LEASI,STRING
ADDDI,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:
DSEGSEGMENT
MEM1DW1122H,3344H
MEM2DW5566H,7788H
SUMDW2DUP(?
)
DSEGENDS
CSEGSEGMENT
ASSUMECS:
CSEG,DS:
DSEG
START:
MOVAX,DSEG
MOVDS,AX
LEABX,MEM1
LEASI,MEM2
LEADI,SUM
MOVCL,2
CLC
AGAIN:
MOVAX,[BX]
ADCAX,[SI]
MOV[DI],AX
ADDBX,2
ADDSI,2
ADDDI,2
LOOPAGAIN
HLT
CSEGENDS
ENDSTART
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:
TESTAL,10H
JZNEXT
.
.
.
NEXT:
…
或者:
MOVCL,4
SHLAL,CL
JNCNEXT
.
NEXT:
…
4.7执行下列指令后,AX寄存器的内容是多少?
TABLEDW10,20,30,40,50
ENTRYDW3
.
.
.
MOVBX,OFFSETTABLE
ADDBX,ENTRY
MOVAX,[BX]
解:
(AX)=1E00H
4.12画图说明下列语句分配的存储空间及初始化的数据值。
(1)DATA1DB‘BYTE’,12,12H,2DUP(0,?
,3)
(2)DATA2DW4DUP(0,1,2),?
,-5,256H
解:
(1)存储空间分配情况如图(a)所示。
(2)存储空间分配情况如图(b)所示。
第5章存储器系统
5.1内部存储器主要分为哪两类?
它们的主要区别是什么?
解:
(1)分为ROM和RAM。
(2)它们之间的主要区别是:
ROM在正常工作时只能读出,不能写入。
RAM则可读可写。
断电后,ROM中的内容不会丢失,RAM中的内容会丢失。
5.6若采用6264芯片构成上述的内存空间,需要多少片6264芯片?
解:
每个6264芯片的容量位8KB,故需432/8=54片。
5.7设某微型机的内存RAM区的容量位128KB,若用2164芯片构成这样的存储器,需多少2164芯片?
至少需多少根地址线?
其中多少根用于片内寻址?
多少根用于片选译码?
解:
(1)每个2164芯片的容量为64K×1bit,共需128/64×8=16片。
(2)128KB容量需要地址线17根。
(3)16根用于片内寻址。
(4)1根用于片选译码。
注意,用于片内寻址的16根地址线要通过二选一多路器连到2164芯片,因为2164芯片是DRAM,高位地址与低位地址是分时传送的。
5.9甚什么是字扩展?
什么是位扩展?
用户自己购买内存条进行内存扩充,是在进行何种存储器扩展?
解:
(1)当存储芯片的容量小于所需内存容量时,需要用多个芯片构成满足容量要求的存储器,这就是字扩展。
(2)当存储芯片每个单元的字长小于所需内存单元字长时,需要用多个芯片构成满足字长要求的存储模块,这就是位扩展。
(3)用户在市场上购买内存条进行内存扩充,所做的是字扩展的工作。
5.1074LS138译码器的接线图如教材第245页的图5-47所示,试判断其输出端Y0#、Y3#、Y5#和Y7#所决定的内存地址范围。
解:
因为是部分地址译码(A17不参加译码),故每个译码输出对应2个地址范围:
Y0#:
00000H~01FFFH和20000H~21FFFH
Y3#:
06000H~07FFFH和26000H~27FFFH
Y5#:
0A000H~0BFFFH和2A000H~2BFFFH
Y7#:
0E000H~0FFFFH和2E000H~2FFFFH
5.11某8088系统用2764ROM芯片和6264SRAM芯片构成16KB的内存。
其中,ROM的地址范围为0FE000H~0FFFFFH,RAM的地址范围为0F0000H~0F1FFFH。
试利用74LS138译码,画出存储器与CPU的连接图,并标出总线信号名称。
解:
连接如下图所示。
5.12叙述EPROM的编程过程,并说明EPROM和EEPROM的不同点。
(不要求)
解:
(1)对EPROM芯片的编程过程详见教材第215~217页。
(2)EPROM与EEPROM的不同之处为:
。
EPROM用紫外线擦除,EEPROM用电擦除。
。
EPROM是整片擦除,EEPROM可以整片擦除,也可以逐个字节地擦除。
5.13试说明FLASHEEPROM芯片的特点及28F040的编程过程。
(不要求)
解:
(1)特点是:
它结合了RAM和ROM的优点,读写速度接近于RAM,断电后信息又不会丢失。
(2)28F040的编程过程详见教材第222~223页。
第6章输入输出和中断技术
。
6.3主机与外部设备进行数据传送时,采用哪一种传送方式,CPU的效率最高?
(不要求)
解:
使用DMA传送方式CPU的效率最高。
这是由DMA的工作性质所决定的。
6.5某输入接口的地址为0E54H,输出接口的地址为01FBH,分别利用74LS244和74LS273作为输入和输出接口。
试编写程序,使当输入接口的bit1、bit4和bit7位同时为1时,CPU将内存中DATA为首址的20个单元的数据从输出接口输出;若不满足上述条件则等待。
解:
首先判断由输入接口读入数据的状态,若满足条件,则通过输出接口输出一个单元的数据;之后再判断状态是否满足,直到20个单元的数据都从输出接口输出。
LEASI,DATA;取数据偏移地址
MOVCL,20;数据长度送CL
AGAIN:
MOVDX,0E54H
WAITT:
INAL,DX;读入状态值
ANDAL,92H;屏蔽掉不相关位,仅保留bit1、bit4和bit7位状态
CMPAL,92H;判断bit1、bit4和bit7位是否全为1
JNZWAITT;不满足bit1、bit4和bit7位同时为1则等待
MOVDX,01FBH
MOVAL,[SI]
OUTDX,AL;满足条件则输出一个单元数据
INCSI;修改地址指针
LOOPAGAIN;若20个单元数据未传送完则循环
6.14单片8259A能够管理多少级可屏蔽中断?
若用3片级联能管理多少级可屏蔽中断?
(不要求)
解:
因为8259A有8位可屏蔽中断请求输入端,故单片8259A能够管理8级可屏蔽中断。
若用3片级联,即1片用作主控芯片,两片作为从属芯片,每一片从属芯片可管理8级,则3片级联共可管理22级可屏蔽中断。
6.17已知(SP)=0100H,(SS)=3500H,(CS)=9000H,(IP)=0200H,(00020H)=7FH,(00021H)=1AH,(00022H)=07H,(00023H)=6CH,在地址为90200H开始的连续两个单元中存放一条两字节指
令INT8。
试指出在执行该指令并进入相应的中断例程时,SP、SS、IP、CS寄存器的内容以及SP所指向的字单元的内容是什么?
解:
CPU在响应中断请求时首先要进行断点保护,即要依次将FLAGS和INT下一条指令的CS、IP寄存器内容压入堆栈,亦即栈顶指针减6,而SS的内容不变。
INT8指令是一条两字节指令,故其下一条指令的IP=0200H+2=0202H。
中断服务子程序的入口地址则存放在中断向量表(8×4)所指向的连续4个单元中。
所以,在执行中断指令并进入响应的中断例程时,以上各寄存器的内容分别为:
SP=0100H-6=00FAH
SS=3500H
IP=[8×4]=1A7FH
CS=[(8×4)+2]=6C07H
[SP]=0200H+2=0202H
第7章常用数字接口电路
7.10某8255芯片的地址范围为A380H~A383H,工作于方式0,A口、B口为输出口,现欲将PC4置“0”,PC7置“1”,试编写初始化程序。
解:
该8255芯片的初始化程序包括置方式控制字及C口的按位操作控制字。
程序如下:
MOVDX,0A383H;内部控制寄存器地址送DX
MOVAL,80H;方式控制字
OUTDX,AL
MOVAL,08H;PC4置0
OUTDX,AL
MOVAL,0FH;PC7置1
OUTDX,AL
7.11设8255芯片的接口地址范围为03F8H~03FBH,A组B组均工作于方式0,A口作为数据输出口,C口低4位作为控制信号输入口,其他端口未使用。
试画出该片8255芯片与系统的电路连接图,并编写初始化程序。
解:
8255芯片与系统的电路连接如图所示。
由题目知,不需对C口置位控制字,只需对8255置方式控制字,故其初始化程序如下:
MOVDX,03FBH
MOVAL,81H
OUTDX,AL
7.12已知某8088微机系统的I/0接口电路框
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