微机系统与接口技术答案熊江杨凤年成运.docx
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微机系统与接口技术答案熊江杨凤年成运
课后习题参考答案
习题一参考答案
1.1①16.25D=10000.01B=20.2Q=10.4H
②35.75D=100011.11B=43.6Q=23.CH
③123.875D=1111011.111B=173.7Q=7B.EH
④97/128D=64/123+32/128+1/128=0.1100001B=0.604Q=0.C2H
1.2①10101.01B=21.25D②11001.0011B=25.1875D
③111.01B=7.25D④1010.1B=10.5D
1.3①756.07Q=111101110.000111B=494.109D②63.73Q=110011.111011B=51.922D
③35.6Q=11101.110B=29.75D④323.45Q=11010011.100101B=211.578D
1.4①A7.8H=167.5D②9AD.BDH=2477.738D
③B7C.8D=2940.551D④1ECH=492D
1.5①[+127]补=01111111②[-1]补=11111111
③[-0]补=00000000④[-128]补=10000000
1.6①[+355]补=0000000101100011②[-1]补=1111111111111111
1.7答:
传统上分为三类:
大型主机、小型机、微型机。
大型主机一般为高性能的并行处理系统,存储容量大,事物处理能力强,可为众多用户提供服务。
小型机具有一定的数据处理能力,提供一定用户规模的信息服务,作为部门的信息服务中心。
微型机一般指在办公室或家庭的桌面或可移动的计算系统,体积小、价格低、具有工业化标准体系结构,兼容性好。
1.8答:
微处理器是微计算机系统的核心硬件部件,对系统的性能起决定性的影响。
微计算机包括微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线。
微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件,形成一个完整的、独立的信息处理系统。
1.9答:
从体系结构上可分为5代:
4004:
4位机;8080/8085:
8位机;8086/8088/80286:
16位机;80386/80486:
32位机;Pentium系列机:
64位。
习题二参考答案
1、答:
EU是执行部件,主要的功能是执行指令。
BIU是总线接口部件,与片外存储器及I/O接口电路传输数据。
EU经过BIU进行片外操作数的访问,BIU为EU提供将要执行的指令。
EU与BIU可分别独立工作,当EU不需BIU提供服务时,BIU可进行填充指令队列的操作。
2、答:
执行部件有8个16位寄存器,AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。
AX、BX、CX、DX一般作为通用数据寄存器。
SP为堆栈指针存器,BP、DI、SI在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。
总线接口部件设有段寄存器CS、DS、SS、ES和指令指针寄存器IP。
段寄存器存放段地址,与偏移地址共同形成存储器的物理地址。
IP的内容为下一条将要执行指令的偏移地址,与CS共同形成下一条指令的物理地址。
3、答:
8086是一个16位的结构,采用分段管理办法可形成超过16位的存储器物理地址,扩大对存储器的寻址范围(1MB,20位地址)。
若不用分段方法,16位地址只能寻址64KB空间。
4、答:
逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法,由段地址和段内偏移地址两部分组成,如1234H:
0088H。
偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值,是一个16位的二进制代码。
物理地址是8086芯片引线送出的20位地址码,用来指出一个特定的存储单元。
5、答:
物理地址:
320F8H。
6、答:
考虑到芯片成本,8086/8088采用40条引线的封装结构。
40条引线引出8086/8088的所有信号是不够用的,采用地址/数据线复用引线方法可以解决这一矛盾,从逻辑角度,地址与数据信号不会同时出现,二者可以分时复用同一组引线。
7、答:
8086有16条数据信号引线,8088只有8条;8086片内指令预取缓冲器深度为6字节,8088只有4字节。
8、答:
引线MN/MX#的逻辑状态决定8086的工作模式,MN/MX#引线接高电平,8086被设定为最小模式,MN/MX#引线接低电平,8086被设定为最大模式。
最小模式下的控制信号由相关引线直接提供;最大模式下控制信号由8288专用芯片译码后提供,8288的输入为8086的S2#~S0#三条状态信号引线提供。
9、答:
标志寄存器、IP、DS、SS、ES和指令队列置0,CS置全1。
处理器从FFFFOH存储单元取指令并开始执行。
10、答:
基本总线周期由4个时钟(CLK)周期组成,按时间顺序定义为T1、T2、T3、T4。
在T1期间8086发出访问目的地的地址信号和地址锁存选通信号ALE;T2期间发出读写命令信号RD#、WR#及其它相关信号;T3期间完成数据的访问;T4结束该总线周期。
11、答:
8086为16位处理器,可访问1M字节的存储器空间;1M字节的存储器分为两个512K字节的存储体,命名为偶字节体和奇字节体;偶体的数据线连接D7~D0,“体选”信号接地址线A0;奇体的数据线连接D15~D8,“体选”信号接BHE#信号;BHE#信号有效时允许访问奇体中的高字节存储单元,实现8086的低字节访问、高字节访问及字访问。
12、答:
好处是先前开发的软件可以在新处理器组成的系统中运行,保护了软件投资。
缺点是处理器的结构发展受到兼容的约束,为了保持兼容性增加了硅资源的开销,增加了结构的复杂性。
13、答:
80386内部结构由执行部件(EU)、存储器管理部件(MMU)和总线接口部件(BIU)三部分组成。
EU包括指令预取部件、指令译码部件、控制部件、运算部件及保护检测部件,主要功能是执行指令。
存储器管理部件包括分段部件、分页部件,实现对存储器的分段分页式的管理,将逻辑地址转换成物理地址。
总线接口部件作用是进行片外访问:
对存储器及I/O接口的访问、预取指令;另外的作用是进行总线及中断请求的控制
14、答:
80386有三种存储器管理模式,分别是实地址方式、保护方式和虚拟8086方式
15、答:
在实地址方式下,段寄存器与8086相同,存放段基地址。
在保护方式下,每个段寄存器还有一个对应的64位段描述符寄存器,段寄存器作为选择器存放选择符。
在虚拟8086方式下,段寄存器的作用与8086相同。
16、答:
描述符分为三类:
存储器段描述符、系统段描述符、门描述符。
存储器段描述符由8字节组成,它用来说明一个段中保存信息的情况。
32位段基地址和20位段界限值定位了该段在存储空间中的位置,其它有关位决定访问权限及段的长度单位。
系统段描述符与存储器段描述符大多数字节段相同,有关访问权及属性字节段有些不同。
门描述符用来改变程序的特权级别、切换任务的执行以及指出中断服务程序的入口。
17、答:
分段部件根据段选择符从全局描述符表或局部描述符表中取出对应的段描述符。
把段描述符32位段基地址与逻辑地址中的32位偏移量相加就形成了线性地址。
18、答:
分段部件形成的32位线性地址中高10位作为寻址页目录表的偏移量,与控制寄存器CR3中页目录表基地址共同形成一个32位的地址指向页表中的一个页项,即为一个页面描述符。
该页面项中高20位作为页面基地址,线性地址的低12位为偏移量,相加后形成指向某一存储单元的32位物理地址。
若禁止分页功能,线性地址就是物理地址。
习题三参考答案
3.1答:
寻址方式是指计算机在执行指令时寻找操作数的方式。
8086/8088微处理器有以下几种寻址方式:
①立即寻址。
操作数(仅限源操作数)直接放在指令中。
例如:
movcx,100;movah,20h。
②寄存器寻址。
操作数在CPU的内部寄存器中。
例如:
moves,ax;movdl,bh。
③直接寻址。
指令中直接给出了操作数的偏移地址。
例如:
movax,[3000h];movbuf,100。
④寄存器间接寻址。
操作数的偏移地址放在寄存器bp,bx,si,di四个寄存器中的一个里。
例如:
movax,[si];mov[bx],cx。
⑤寄存器相对寻址。
操作数的有效地址为基址寄存器或变址寄存器的内容与指令中指定的位移量之和。
例如:
movax,cnt[si];movstr[bx],ax。
⑥基址变址寻址。
操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的和。
例如:
movax,[si+bx];mov[bx+di],dx。
⑦相对基址变址寻址。
操作数的有效地址为一个基址寄存器、一个变址寄存器的内容与指令中指定的位移量三者之和。
例如:
movax,cnt[bx][si];movcnt[bx][si],ax。
3.2.答:
指令
源操作数寻址方式
AX的内容
MOVAX,1200H
立即寻址
1200H
MOVAX,BX
寄存器寻址
0BBH
MOVAX,[1200H]
直接寻址
4C2AH
MOVAX,[BX]
寄存器间接寻址
231AH
MOVAX,[BX+11H]
寄存器相对寻址
3F68H
MOVAX,[BX+SI]
基址变址寻址
8934H
MOVAX,[BX+SI+11H]
相对基址变址寻址
5B56H
MOVAX,[BP+DI]
基址变址寻址
6778H
3.3答:
(1)MOV[SI],34H;目的操作数必须指出是字节操作还是字操作,比如可改成MOVBYTEPTR[SI],34H
(2)MOV45H,AX;目的操作数不能是立即数
(3)INC12;操作数不能是立即数
(4)MOV[BX],[SI+BP+BUF];两个操作数不能同是存储单元
(5)MOVBL,AX;操作数不匹配
(6)MOVCS,AX;CS不能作为目的操作数
(7)OUT240H,AL;对于IN和OUT指令,端口号大于FFH时,必须先将端口号放入DX寄存器中
(8)MOVSS,2000H;段寄存器不能用立即数来赋值,可改成MOVSS,AX
(9)LEABX,AX;源操作数必须是内存,如LEABX,BUFFER
(10)XCHGAL,78H;交换指令不能对立即数操作
3.4答:
MOVSI,[1000H];(SI)=2234H
LEASI,[1000H];(SI)=1000H
LDSSI,[1000H];(SI)=2234H,(DS)=5566H
3.5答:
先进后出。
9BBF0H-4=9BBECH
9BBECH+2=9BBEEH
3.6答:
PUSHAX
PUSHBX
POPAX
POPBX
3.7答:
MOVAX,7FH
ADDAX,1
3.8答:
⑴ADDAL,12H
⑵ADC[BX],AX
⑶SUBAX,BX
⑷MOVAX,[BX+SI]
⑸MOVSI,BUF1
3.9答:
DX=FAD1H,AX=2340H
3.10答:
AX=300H
3.11答:
①循环左移
movcl,4
rolal,cl
②循环右移
movcl,4
roral,cl
③右移
movcl,4
shral,cl
3.12答:
从末端开始传送即可解决重叠问题。
movcx,200
movsi,offsetaera1
addsi,200
movdi,offsetaere2
adddi,200
std;DF=1,进行地址减量
repmovsb
3.13答:
MOVCL,4
MOVAL,BL;处理最低位十六进制数
ANDAL,0FH
CMPAL,0AH
JCDIGT4
ADDAL,7
DIGT4:
ADD,AL,30H
MOVL4,AL
MOVAL,BL;处理次低位十六进制数
SHRAL,CL
CMPAL,0AH
JCDIGT3
ADDAL,7
DIGT3:
ADD,AL,30H
MOVL3,AL
MOVAL,BH;处理次高位十六进制数
ANDAL,0FH
CMPAL,0AH
JCDIGT2
ADDAL,7
DIGT2:
ADD,AL,30H
MOVL2,AL
MOVAL,BH;处理最高位十六进制数
SHRAL,CL
CMPAL,0AH
JCDIGT1
ADDAL,7
DIGT1:
ADD,AL,30H
MOVL1,AL
3.14答:
LEASI,BUF
LEABX,ASC
MOVCH,100
MOVCL,4
AGAIN:
MOVAL,[SI];处理低位BCD码
ANDAL,0FH
ADDAL,30H
MOV[BX],AL
INCBX
MOVAL,[SI];处理高位BCD码
SHRAL,CL
ADDAL,30H
MOV[BX],AL
INCBX
INCSI
DECCH
JNZAGAIN
3.15答:
(1)MOVBX,-78;(BX)=FFB2H
MOVSXEBX,BX;(EBX)=FFFFFFB2H
(2)MOVCL,-5;(CL)=FBH
MOVSXEDX,CL;(EDX)=FFFFFFFBH
(3)MOVAH,9;(AH)=9H
MOVZXECX,AH(ECX)=00000009H
(4)MOVAX,87H;(AX)=87H
MOVZXEBX,AX;(EBX)=00000087H
3.16答:
MOVECX,12345678H;(ECX)=12345678H
BSFEAX,ECX;(EAX)=00000003H
BSREBX,ECX;(EBX)=0000001CH
3.17答:
MOVCX,100
LEABX,TAB
AGN:
MOVAL,[BX]
ADDAL,0
JPNEXT
ORAL,80H
NEXT:
OUT10H,AL
INCBX
LOOPAGN
3.18答:
假设数组的起始地址是BUFFER
LEABX,BUFFER
MOVDX,0
MOVCX,100
ONCE:
MOVAL,[BX]
TESTAL,80H;是正数还是负数
JNZFUSHU;是负数,跳转
CMPAL,0;是0吗?
JZNEXT
INCDH;是正数,则DH加1
JMPNEXT
FUSHU:
INCDL;是负数,则DL加1
NEXT:
INCBX
DECCX
JNZONCE
MOVPOSIT,DH
MOVNEGAT,DL
习题四参考答案
4.1答:
汇编语言是计算机能够提供给用户使用的最快速有效的语言,它是以处理器指令系统为基础的低级程序设计语言,采用助记符表示指令操作码,采用标识符表示指令操作数。
利用汇编语言编写程序的主要优点是可以直接、有效地控制计算机硬件,因而容易创建代码序列短小、运行快速的可执行程序。
在对程序的空间和时间要求高的应用领域,汇编语言的作用是不容置疑和无可替代的。
然而,汇编语言作为一种低级语言也存在很多不足,例如,功能有限、编程难度大、依赖处理器指令,这也限制了它的应用范围。
汇编语言源程序由若干语句组成,通常,这些语句可以分为3类,分别是:
(1)指令语句;
(2)宏指令语句;(3)伪指令语句。
汇编语言也由段组成,8086/8088按照逻辑段组织程序,具有代码段、数据段、附加段和堆栈段,段与段之间的顺序可以任意排列。
需要独立运行的程序必须包含一个代码段,一个程序只有一个起始点,且必须指示程序的起始点。
4.2答:
七种存储模型:
①Tiny所有数据和代码都放在一个段内,其数据和代码都是近访问。
Tiny程序可以写成.COM文件格式,COM程序必须从0100H的存储单元开始。
这种模型一般用于小程序。
②Small所有数据放在一个64KB的数据段内,所有代码放在另一个64KB的代码段内,数据和代码也都是近访问的。
这是一般应用程序最常用的一种模型。
③Medium代码使用多个段,一般一个模块一个段,而数据则合并成一个64KB的段组。
这样,数据是近访问的,而代码则可远访问。
④Compact所有代码都放在一个64KB的代码段内,数据则可放在多个段内,形成代码是近访问的,而数据则可为远访问的格式。
⑤Large代码和数据都可用多个段,所以数据和代码都可以远访问。
⑥Huge与Large模型相同,其差别是允许数据段的大小超过64KB。
⑦Flat允许用户用32位偏移量,但DOS下不允许使用这种模型,只能在OS/2下或其他保护模式的操作系统下使用。
MASM5版本不支持这种模型,但MASM6可以支持。
4.3答:
需要使用一个标号,如start。
对于有数据段的程序,简化段定义下应该这样开始:
start:
movax,@data
movds,ax
汇编语言程序设计过程中,有多种返回DOS的方法,但一般用DOS功能调用的4CH子功能来实现。
应用程序的终止代码是:
movax,4c00h
int21h
汇编结束是指汇编程序结束将源程序翻译成目标模块代码的过程。
源程序的最后必须有一条end伪指令:
end[标号];其中,可选的标号是程序指定的开始执行点,连接程序以此设置CS和IP。
如:
endstart
4.4答:
逻辑段具有4个属性:
(1)定位类型(align_type)说明段的起始地址应有怎样的边界值;
(2)组合类型(combine_type)说明程序连接时的段合并方法;(3)使用类型(use_type)只适用于386及其后继机型,它用来指定寻址方式。
(4)类别(‘class’)在引号中给出连接时组成段组的类型名。
完整代码段定义时的默认属性是:
PARA、PRIVATE、USEl6
4.5答:
COM和EXE程序结构。
EXE程序有独立的代码段、数据段和堆栈段,还可以有多个代码段和多个数据段,程序长度可以超过64KB。
COM程序只有一个逻辑段,其中包含数据区、代码区和堆栈区,程序代码长度不超过64KB,程序从100H处开始执行。
4.6答:
(1)moval,23hAND45hOR67h;67H
(2)movax,1234h/16+10h;133H
(3)movax,254hSHL4;2540H
(4)moval,’a’AND(NOT(‘b’-‘B’));21H
(5)movax,(76543LT32768)XOR7654h;89ABH
4.7.答:
(1)
42H
43H
44H
0AH
10H
45H
46H
FFH
-
04H
04H
04H
FFH
-
04H
04H
04H
(2)
34H
12H
FBH
FFH
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
4.8答:
(1)myl_bdb‘PersonalComputer!
’
(2)my2_bdb64H
(3)my3_wdw100dup(?
)
(4)my4_cequ100
(5)my5_cequ > 4.9答: (1)movbyteptr[bx],256;改正――movwordptr[bx],256 (2)movbx,offsetopw[si];改正――movbx,offsetopw (3)addopbl,opb2;改正――addal,opb2 (4)movopbl,al+l;改正――movopbl,al (5)subal,opw;改正――subal,opb1 (6)mov[di],1234h;改正――movwordptr[di],1234h 4.10答: .MODELSMALL .DATA XDW1234H YDW4321H MAXDW? .CODE START: MOVAX,@DATA MOVDS,AX MOVAX,X CMPAX,Y JNZNEQU MOVMAX,0FFFFH JMPSTOP NEQU: JCNEXT MOVMAX,X JMPSTOP NEXT: MOVMAX,Y STOP: MOVAX,4C00H INT21H ENDSTART 4.11答: .MODELSMALL .DATA DATDW9234H SIGNDW? .CODE START: MOVAX,@DATA MOVDS,AX MOVAX,DAT CMPAX,0 JZSTOP TESTAX,8000H JNZFU MOVSIGN,0 JMPSTOP FU: MOVSIGN,0FFH STOP: MOVAX,4COOH INT21H ENDSTART 4.12答: DISPLAYMACRO MOVAH,2 INT21H ENDM .MODELSMALL .DATA XDW1230H YDW1234H ZDW1234H .CODE START: MOVAX,@DATA MOVDS,AX MOVAX,X MOVBX,Y CMPAX,Z JNZN1 CMPAX,BX JNZN2 MOVDL,'Y' DISPLAY STOP: MOVAX,4C00H INT21H N1: CMPAX,BX JNZN3 N2: MOVDL,'X' DISPLAY JMPSTOP N3: CMPBX,Z JNZN4 JMPN2 N4: MOVDL,'N' DISPLAY JMPSTOP ENDSTART 4.13答: .MODELSMALL .DATA DATDB12H,23H,0F3H,6AH,20H,0FEH,10H,C8H,25H,34H SUMDW? .CODE START: MOVAX,@DATA MOVDS,AX MOVCX,10 MOVDX,0 LEABX,DAT AGAIN: MOVAL,[BX] CBW MOVDX,AX INCBX LOOPAGAIN MOVSUM,DX MOVAX,4C00H INT21H ENDSTART 4.14答: .MODELSMALL .CODE START: MOVAX,2000H MOVDS,AX MOVSI,0 MOVDX,0 MOVC
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