微机原理课后习题答案.docx
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微机原理课后习题答案
第1章进制及码元
1、进制转换
129=81H=10000001B=201Q
298=12AH=100101010B=452Q
1000=3E8H=1111101000B=1750Q
5DH=1011101B=135Q=93D
3E8H=1111101000B=1750Q=1000D;
357Q=11101111B=0EFH=239D
2、进制计算
100101102FE3F7,-119FFF7,-3275947
3、数据表示范围:
一个字节的无符号数表示范围为0~255,有符号数补码表示范围为-l28—+127。
两个字节的无符号数表示范围为0~65535,有符号数补码表示范围为—32768~+32767。
N位二进制数的无符号数表示范围为0~(2N-1),有符号数(补码)表示范围为-2N-1~(2N-1-1).
4、35H代表的ASCII字符为'5',代表十六进制数时等价的十进制值为53,代表压缩8421BCD码等价的十进制值为35,代表非压缩8421BCD码等价的十进制值为5。
5、FFH代表无符号数时等价的十进制值为255,代表补码有符号数时等价的十进制值为一1,代表反码有符号数时等价的十进制值为一0,代表原码有符号数时等价的十进制值为一l27。
6、—20的8位二进制补码为ECH,原码为94H,反码为EBH。
158的16位二进制补码为009EH,原码为009EH,反码为009EH。
7、英文字符一般在计算机内占用
(1)个字节,每个字节的最高位一定为0,全角英文字符在计算机内占用2个字节,一个汉字在计算机内占用2个字节,每个字节最高位为1。
8、设阶码用8位补码表示,尾数部分用16位补码表示,则—(1/32+1/128+1/512)的尾数部分及阶码分别为多少?
第2章微机硬件基础
1、请画出计算机系统硬件图。
2、8086/88CPU为什么要分为BIU和EU两大模块?
答:
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。
3、简述8086/88CPU的两大模块BIU和EU的主要功能及组成。
答:
如下图所示:
4、简述8086/88CPU的14个寄存器的英文名、中文名及主要作用。
答:
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。
5、请画出8086/88CPU的内部结构图。
答:
如下图所示:
6、请说明8086/88CPU的标志位的英文名、中文名及填充方法。
答:
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。
7、内存分段组织的优缺点是什么?
答:
优点如下:
(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。
缺点:
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。
8、1MB内存最多可以有(64K)个不同的段地址,若不允许重叠的话最多可有(16)个不同的段地址。
不同的段间(可以)重叠。
9、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
10、接口、端口以及端口地址之间的对应关系如何?
答:
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。
11、访问端口有哪些方法?
答:
(1)用I/O指令实现信息传输;
(2)通过BIOS中断调用实现信息传输;(3)通过DOS中断调用实现信息传输。
12、请根据图2.3说明ADDAX,BX指令的取指及执行过程。
自己看书
13、8086/88的20位物理地址是怎样形成的?
当CS=2000H,IP=0100H,下一条待执行指令的物理地址等于多少?
答:
20位物理地址由段地址左移4位加偏移地址形成,下一条待执行指令等于CS*10H+IP得到20100H。
14、已知当前数据段位于存储器的B1000H到BF0FFH范围内,请指出DS段寄存器的取值范围。
答:
DS段寄存器的取值范围:
AF10H~B100H
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,指令由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。
2、请画出程序执行流程示意图。
3、指令主要有哪些分类方式及其主要类别是什么?
答:
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。
答:
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,MOVAX[2000H]
(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,46直接寻址。
5、内存寻址中段寄存器与段内偏移地址对应关系如何?
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?
答:
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
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DI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。
答:
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。
答:
ADDVALUE[BX],AX
(3)将1字节的立即数0B6H与以SI作为寄存器间接寻址方式的字节单元相比较。
答:
CMPBYTEPTR[SI],0B6H
(4)将BH的高4位与低4位互换。
答:
MOVCL,4
RORBH,CL;或者ROLBH,CL
(5)测试BX的第3、7、9、12、13位是否同时为0。
答:
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。
答:
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。
答:
SUBAL,37H
8、写出清除AX寄存器的多种方法并比较(要求单指令实现)。
答:
(1)ANDAX,0;可以对AX清零,还可以清除进位位和影响到SF、ZF、PF标志位。
(2)MOVAX,0;此条指令占用3个字节。
(3)SUBAX,AX;减法指令,该条指令只占用2个字节。
(4)XORAX,AX
9、分别用存储器的5种寻址方式实现将以A为首址的第5个字(注意:
从第0个算起)送AX的指令序列。
10、指出下列指令错误的原因。
答:
(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CL
11、
(1)CS=(1000)IP=(0155)
(2)CS=(1000)IP=(176F)
(3)CS=(1000)IP=(17C6)
(4)CS=(2000)IP=(0146)
(5)CS=(1000)IP=(1770)
(6)CS=(2000)IP=(0146)
12、分别说明下列各组指令中的两条指令的区别。
答:
(1)MOVAX,TABLELEAAX,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,0FHORBL,0FH
左为将BL的高4位清0,右为将BL的低4位置1
(3)JMPSHORTLlJMPNEARPTRLl
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,BXMOVAX,[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)SUBDX,CXCMPDX,CX
左为减法,并将DX-CX的值存入DX中
右为比较,做减法,但不会将DX-CX的值存入DX中
(6)MOV[BP][SI],CLMOVDS:
[BPIESI],CL
左边第~操作数默认为相对于SS段偏移的存储器操作数
右边第一操作数采用段超越,指定为相对于DS段偏移的存储器操作数
13、写出判断AL为正为负的程序段(请至少用三种方法)。
答:
方法一:
CMPAL,80H;而后用JAE代表负数转移,JB代表正数转移
方法二:
CMPAL,00H;而后用JGE代表正数转移,JL代表负数转移
方法三:
TESTAL,80H;而后用JNZ代表负数转移,JZ代表正数转移
方法四:
ORAL,AL;而后用JNS代表负数转移,JS代表正数转移
方法五:
ANDAL,AL;而后用JNS代表负数转移,JS代表正数转移
方法六:
SUBAL,00H;而后用JGE代表正数转移,JL代表负数转移
方法七:
TESTAL,80H:
而后用JNS代表正数转移,JS代表负数转移
14、思考题:
试比较以下几条指令的功能。
答:
MOVBX,SI;将SI的值送给BX
MOVBX,[SI];将SI的值作为偏移地址找到对应的内存单元中的值送给BX
MOVBX,OFFSET[SI];将Sl的值作为偏移地址找到对应内存单元的偏移地址送给BX,即SI的值送给BX
LEABX,[SI];将Sl的值作为偏移地址找到对应内存单元的偏移地址送给BX,即Sl的值送给BX
LDSBX,[SI];将Sl值作为偏移地址找到对应内存单元中的第一个字值送给BX,第二个字值送DS
LESBX,[SI]:
将SI值作为偏移地址找到对应内存单元中的第一个字值送给BX,第二个字值送ES
15、设B、D为字节变量,A、C为字变量,且A除B可能会溢出,试编写无符号数或有符号数A/B商送C,余数送D。
答:
可能会溢出则要考虑扩展数据表示能力。
;无符号数除法.;有符号数除法
MOVAL,BMOVAL,B
XORAH,AHCBW
MOVBX,AXMOVBX,AX
MOVAX,AMOVAX,A
XORDX,DX;无符号扩展CWD;有符号扩展
DIVBXIDIVBX
MOVC,AXMOVC,AX
MOVD,DLMOVD,DL
16、编写程序段实现DX、AX中32位二进制数*l0(设不溢出)。
答:
;X*10=X*8+X*2,用移位指令实现
SHLAX,1
RCLDX,1:
DX,AX=(DX,AX)*2
MOVBX,DX
MOVBP,AX;BX,BP转存2倍值
SHLAX,l
RCLDX,l;再乘2
SHLAX,l
RCLDX,1:
再乘2
ADDAX,BP
ADCDX,BX;8倍+2倍=10倍
17、请编写程序段实现如图3.33所示功能。
MOVSI,BX
LDS BX,[SI]
18、设已有定义
STRDB“Sdfikjwsmfw893040pYUIUKLHGUkjdshf8”
NEQU$-STR1
试编写实现在STR中查找是否存在非‘A’的功能程序段。
即表示STR串中大部分是‘A’,若其中存在不是‘A’的字符则查找成功,若STR全部为‘A’则不成功。
19、程序理解执行。
(1)MOVAH,一l;AH=FFH
MOVAL,180;AL=B4H
MOVBL,15;BL=0FH
IDⅣBL;AX/BL即:
-76/15,商-5,余数-l
程序段执行后,AX=0FFFBH。
说明:
关键是要知道谁除以谁,特别注意是有符号除还是无符号除。
(2)MOVAL,0CH;AL=0CH
ORAL,AL;AL=0CH,CF=0
SBBAL,0F0H;AL=lCH
NEGAL;AL=E4H,CF=1
ADCAL,0D4H;AL=B9H
TESTAL,35H;AL=B9H,CF=0
程序段执行后,CF=0,AL=B9H。
说明:
第
(1)、
(2)小题只要理解每条指令功能及对标志位的影响,逐步进行即可完成。
(3)MOVAL,08H
MOVAH,一l;AX=FF08H
MOVBX,0F8H;BX=00F8H
CMPAX,BX
程序段执行后SF⊕OF=1,CF=0。
(4)MOVAX,’中’;AX的二进制高位为1,即落在负数范围
MOVBX,’AB’;BX的二进制高位为0,即落在正数范围
CMPAX,BX
程序段执行后SF⊕OF=1,CF=0。
说明:
第(3)(4)小题实质是考查有符号数和无符号数大小的比较。
(5)MOVAX,’58’;AX=3538H
ANDAX,0F0FH;AX=0508H
AAD;AX=58=003AH
程序段执行后AX=003AH,即58。
程序段的功能是:
将两位非压缩BCD码转化为其对应的十六进制数。
说明:
可用AAD指令实现将十位和个位数值拼装还原为0~99的十六进制数。
反之将0~99的数值分离成十位和个位可用AAM指令实现,教材《汇编语言、微机原理及接口技术(第2版)》例5.10和例5.13中均有应用。
20、程序语句填空。
(1)下列是完成1~20之间的奇数累加和存于AL中的程序段:
XORAL,AL
MOVCX,10;循环次数
MOVBL,1
AGAIN:
ADDAL.BL
ADDBL,2;步长,参数改变
LOOPAGAIN
(2)下列是在串长为N的串STR中查找是否有‘M’字符的程序段:
MOVDI,SEGSTR
MOVES,DI
LEADl,STR
CLD
MOVCX,N
MOVAL,7M7
REPNESCASB;串查找核心指令
JZFOUND;转到找到分支
(3)下列是完成1位十六进制数X显示的程序段:
MOVDL,X
ANDDL,0FH
ADDDL,30H;或ORDL,30H
CMPAL,’9’
JBENEXT
ADDDL,7
NEXT:
MOVAH,02H
INT21H
(4)将DH中的二进制数看成压缩BCD码并送出显示的程序段如下:
MOVDL,DH
MOVCL,4;获取十位
SHRDL,CL
ADDDL,30H
MOVAH,2;2号功能调用显示十位
INT21H
MOVDL,DH
ANDDL,0FH;获取个位
ORDL,30H
INT21H
21、图略
22、假定AX和BX中的内容为带符号数,CX和DX的内容为无符号数,请用比较指令和转移指令实现以下条件转移:
(1)若DX的内容超过CX的内容,则转到Ll。
答:
CMPDX,CX
JALl
(2)若BX的内容大于AX的内容,则转到L2。
答:
CMPBX,AX
JGL2
(3)若DX的内容未超过CX的内容,则转到L3。
答:
CMPDX,CX
JNAL3
(4)判断BX与AX相比较是否产生溢出,若溢出则转到L4。
答:
CMPBX,AX
JOL4
(5)若BX的内容小于等于AX的内容,则转到L5。
答:
CMPBX,AX
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