江西理工大学微机原理.docx

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江西理工大学微机原理

1、统计出某数组中相邻两数之间符号变化的次数

DATASEGMENT

ARRAYDB20DUP（?

）

NUMDB0

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

STARTUP:

LEASI,ARRAY;

MOVAL,[SI]

MOVBL,0

MOVCX,19

AGAIN:

INCSI

XORAL,[SI]

JNSNEXT

INCBL

NEXT:

MOVAL,[SI]

LOOPAGAIN

MOVNUM,BL

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTARTUP

2、乘法指令实现32位二进制数与16位二进制数相乘

MODELSMALL

.8086

.DATA

N1DW1234H

N2DW5678H

N3DW4444H

M1DW0

M2DW0

M3DW0

CODE

.STARTUP

MOVAX,N2

MULN3

MOVM3,AX

MOVM2,DX

MOVAX,N3

MULN1

ADDM2,AX

ADCM1,DX

.EXIT

END

3、设有3个自变量的变量名及其内容如下

VAR13C46H,VAR2F678H,VAR3

0059H

设计一个数据段定义这三个变量及其地址表

变量DDRTABL

DATASEGMENT

VAR1DW3C46H

VAR2DWF678H

VAR3DW0059H

ADDRTABL

DDVAR1

DDVAR2

DDVAR3

DATAENDS

4、设有一个符号数组共M个求其中最大的数,如需要求绝对值最大应如何修改

如为无符号数程序如何修改。

DATASEGMENT

MEQU10

DATDWMDUP（?

）

MAXDW?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

STARUP:

MOVAX,DAT

MOVMAX,AX

CLD

LEASI,DAT

MOVCX,M

L1:

LODSW

CMPAX,MAX

JNGLAB

MOVMAX,AX

LAB:

LOOPL1

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTARTUP

绝对值修改需要在LODSW插入

ANDAX,AX

JNSLAB1

NEGAX

LAB1:

CMPAX,MAX

程序初始化时MAX应送入0

无符号数程序修改

判别条件CMPAX,MAX

JNGLAB

修改为CMPAX,MAX

JBELAB

5、编制一个程序将20个字节的数组分为正数和负数组并计算两个数组中数据的个数

DATASEGMENT

DATDB20DUP（?

）

PDATDB20DUP（?

）

PDATDB?

PLENDB?

NDATDB20DUP（?

）

NLENDB?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

STARTUP:

XORBX,BX

LEASI,DAT

XORDI,DI

CLD

MOVCX,20

LOOP0:

LODSB

CMPAL,0

JGELOOP1

MOVNDAT[BX],AL

INCBX

JMPLAB

LOOP1:

MOVPDAT[DI],AL

INCDI

LAB:

DECCX

JNZLOOP0

MOVPLEN,DI

MOVNLEN,BX

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTARTUP

6、把从A开始的8个字节单元内容依次和从B开始的8个相应的字节单元内容互换。

DATASEGMENT

ADB'ABCDEFGH'

BDB'12345678'

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEASI,A

LEADI,B

MOVCX,8

LP:

MOVAL,[SI]

XCHGAL,[DI]

MOV[SI],AL

INCSI

INCDI

LOOPLP

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

7、计算BUF开始的数组中的100个元素中非零元素的个数并将其存入COUNT单元,补全指令

BUFDB100DUP（?

）

COUNTDB0

..............

STARTUP:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEASI,

（1）________

MOVCX,

（2）______

CON:

MOVAL,[SI]

CMPAL,（3）_______

.JZNEXT

INC（4）_____

NEXT:

INCSI

LOOP（5）______

HLT

答案BUF1000COUNTCON

8、程序执行后寄存器的值

MOVAX,01H

MOVBX,02H

PUSHBX

PUSHAX

POPBX执行后BX=1___

POPAX执行后AX=

（1）____

MOVAX,3F5FH执行后AL=（3）______

MOVCX,4

RORAL,CL执行后AL=（4）____

ANDAL,0FH执行后AL=（5）_______

答案01H02H5FH0F5H05H

8、大题若8086系统中采用单片8259A作为外部可屏蔽中断的优先级管理正常全嵌

套方式边缘触发非缓冲连接非自动终端结束端口地址为20H和21H其中某

中断源的中断类型码为4AH其中断服务子程序名为SUBROUTINE且已知其地址为

2000.3A40H

（1）请问本题中的中断源应与8259A的哪个IR输入端相连其中断矢量地址是多少矢量

区对应的4个单元内容是什么

答与IR2相连地址为0000.0128H矢量对应的4个单元内容依次为

40H,3AH,00H,20H

2）请为8259A设置正确的初始化命令并编写程序:

ICW1=00010011单片边缘触发必须设置ICW4ICW2=48H终端类型码基值为

48H无ICW3单片8259A系统无需设置ICW3ICW4=00000001正常全嵌套方式

非缓冲连接非自动中断结束8086CPU初始化程序如下

MOVAL,13H

OUT20H,AL

MOVAL,48H

OUT21H,AL

MOVAL,01H

OUT21H,AL

3请编写程序片段设置该中断源的中断

矢量

MOVAX,0

MOVES,AX

MOVDI,4AH*4

MOVAX,OFFSETSUBROUTINE

CLD

STOSW

MOVAX,SEGSUBROUTINE

STOSW

9、分支程序设计实验

1显示AL中两位十六进制数程序

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE

START:

MOVAL,3EH

MOVBL,AL

MOVDL,AL

MOVCL,4

SHRDL,CL

CMPDL,9

JBENEXT1

ADDDL,7

NEXT1:

ADDDL,30H

MOVAH,2

INT21H

MOVDL,BL

ANDDL,0FH

CMPDL,9

JBENEXT2

ADDDL,7

NEXT2:

ADDDL,30H

MOVAH,2

INT21H

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

2显示键入字符

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE

START:

MOVAH,1

INT21H

CMPAL,0DH

JZDONE

CMPal,'0'

JBnext

CMPAL,'9'

JACHRUP

MOVDL,AL

MOVAH,2

INT21H

JMPSTART

CHRUP:

CMPAL,41H

JBNEXT

CMPAL,5AH

JACHRDN

DISPC:

MOVDL,'C'

MOVAH,2

INT21H

NEXT:

JMPSTART

CHRDN:

CMPAL,61H

JBNEXT

CMPAL,7AH

JANEXT

JMPDISPC

DONE:

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

10、实验四偶校验程序

DSEGSEGMENT

STRNDB

'ABCDEfghijkLMNOPQuvw','$'

NDB?

DSEGENDS

CSEGSEGMENT

ASSUMECS:

CSEG,DS:

DSEG

START:

MOVAX,DSEG

MOVDS,AX

LEASI,STRN

MOVDL,0

AGAIN:

MOVAL,[SI]

CMPAL,'$'

JEDONE

TESTAL,0FFH

JPENEXT

ORAL,80H

MOV[SI],AL

INCDL

NEXT:

INCSI

JMPAGAIN

DONE:

MOVN,DL

MOVAH,4CH

INT21H

CSEGENDS

ENDSTART

2加法程序

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

CODE

START:

MOVAX,CS

MOVDS,AX

LEASI,DAT1

LEADI,DAT2

LEABX,DAT3

MOVCX,10

XORAL,AL

AGAIN:

MOVAL,[SI]

ADCAL,[DI]

MOV[BX],AL

INCSI

INCDI

INCBX

LOOPAGAIN

MOVAH,4CH

INT21H

DAT1DB

70H,80H,90H,0A0H,0A1H,0A2H,0A3H

DB74H,65H,56H

DAT2DB45H,67H,89H,1AH,2BH,3CH

DB4DH,5EH,6FH,04H

DAT3DB10DUP（?

）

CODEENDS

ENDSTART

11、填空题

1、输入输出指令间接寻址必须通过DX寄存

器

2、20根地址线最大内存容量是220

3、标志寄存器有9位标志位其中3位控制

标志位6位状态标志位

4、BIU和EU两个单元并行工作在CPU中

5、SP和BP是指针寄存器SP指示堆栈段

段顶的偏移地址

6、零标志位ZF=1时结果全为0

7、对于5片8259A形成的级联共有36级中

断

8、debug跟踪执行命令是t命令

9、中断矢量表存放在存储器最低位

10、存储器是分段的每段最大长度是64KB

11、段内偏移地址从0000到FFFFH

12、8259AA0与地址总线A1相连

13、取指令时段地址由CS寄存器提供偏

移地址由IP寄存器提供

14、16位有符号二进制补码范围为

-32768~32767

15、8086可访问偶数存储体的选择信号是A0

16、中断矢量表可以容纳256个中断向量

每个中断向量有4个字节

17、DOS功能调用功能号在AH寄存器里面

18、条件转移指令多路分支输入5路分支

需要3条件转移指令

12、设有两个等字长字节型字符串试编

写一程序比较他们是否完全相同如相同

则讲字符Y送入AL中否则将字符N送入

AL中

DATASEGMENT

STRING1DB'ASdAS'

STRING2DB'ASASd'

DATAENS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

STARTUP:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVES,AX

LEASI,STRING1

LEADI,STRING2

MOVCX,5

REPZCMPSBSTRING1,STRING2

JNZLABNE

MOVAL,'Y'

MPEXIT

LABNE:

MOVAL,'N'

EXIT:

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTARTUP

13可屏蔽中断响应和处理过程

1中断允许标志IF置1没有异常没有

非屏蔽中断NMI=0,没有总线请求CPU响应

可屏蔽中断请求

2外部设号号后将它乘以4（左移2位）即可从中断服务程

序向量表（即入口地址表）中取出中断服务程

序的入口地址包括段地址和段内偏移地址。

据此CPU便可转入中断服务程序。

（6）如8259A工作在AEOI（AutomaticEndOf

Interrupt）模式则在第二个脉冲信号结束时

将使被响应的中断源在ISR中的对应位清

“0”否则直至中断服务程序结束发出

EOI命令才使ISR中的对应位清“0”。

1.2如何理解计算机系统的层次结构

解1第一级实际机器M1（机器语言机

器）机器语言程序直接在M1上执行2

第二级虚拟机器M2汇编语言机器将

汇编语言程序先翻译成机器语言程序再在

M1上执行3第三级虚拟机器M3（高级

语言机器）将高级语言程序先翻译成汇编语

言程序再在M2、M1或直接到M1上执

行4第零级微程序机器M0微指令系

统由硬件直接执行微指令。

5实际上

实际机器M1和虚拟机器M2之间还有一级虚

拟机它是由操作系统软件构成该级虚拟

机用机器语言解释操作系统。

6虚拟机器

M3还可以向上延伸构成应用语言虚拟系

统。

1.5冯·诺依曼计算机的特点是什么

解冯·诺依曼计算机的特点是

1计算机由运算器、控制器、

存储器、输入设备、输出设备五大部件组成

2指令和数据以同等地位存放

于存储器内并可以按地址访问

3指令和数据均用二进制表示

4指令由操作码、地址码两大

部分组成操作码用来表示操作的性质地

址码用来表示操作数在存储器中的位置

5指令在存储器中顺序存放

通常自动顺序取出执行

6机器以运算器为中心典型

的冯·诺依曼机。

1.6画出计算机硬件组成框图说明各部件

的作用及计算机硬件的主要技术指标。

解现代的计算机组成框图如图1.1

所示

输入设备

控制器

运算器

输出设备

存储器

控制线

反馈线

数据线

计算结果计算步骤和

原始数据

图1.1以存储器为中心的计算机结

构框图

各部件的作用

（1）运算器用来完成算术运算和逻辑

运算并将运算的中间结果暂存在运算器内

（2）存储器用来存放数据和程序

（3）控制器用来控制、指挥程序和数

据的输入运行以及处理运算结果。

（4）输入设备用来将人们熟悉的信息

形式转换为机器能识别的信息形式常见有

键盘、鼠标等。

（5）输出设备可以将机器运算结果转

换为人们熟悉的信息形式如打印机输出

显示器输出。

硬件的主要技术指标

（1）机器字长指CPU一次能处理

数据的位数通常与CPU的寄存器位数有关。

（2）存储容量包括主存容量和辅存

容量存放二进制代码的总数存储单元个

数×存储字长。

（3）运算速度主频、Gibson法、

MIPS每秒执行百万条指令、CPI执行一条指

令所需时钟周期数、FLOPS每秒浮点运算次

数。

3.4为什么要设置总线判优控制常见的集

中式总线控制有几种各有何特点哪种方

式响应时间最快哪种方式对电路故障最敏

感

解总线判优控制或称仲裁逻辑

解决多个部件同时申请总线时的使用权分配

问题分为集中式和分布式两种前者将控

制逻辑集中在一处如在CPU中后者将

控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设

备上。

常见的集中式总线控制有三种链

式查询、计数器定时查询、独立请求

特点链式查询方式连线简单易

于扩充对电路故障最敏感计数器定时查

询方式优先级设置较灵活对故障不敏感

连线及控制过程较复杂独立请求方式速度

最快但硬件器件用量大连线多成本较

高。

3.8为什么说半同步通信同时保留了同步通

信和异步通信的特点

解半同步通信既能像同步通信那

样由统一时钟控制又能像异步通信那样允

许传输时间不一致因此工作效率介于两者

之间。

4.3存储器的层次结构主要体现在什么地

方为什么要分这些层次计算机如何管理

这些层次

答存储器的层次结构主要体现在

Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。

Cache-主存层次在存储系统中主要

对CPU访存起加速作用即从整体运行的效

果分析CPU访存速度加快接近于Cache

的速度而寻址空间和位价却接近于主存。

主存-辅存层次在存储系统中主要

起扩容作用即从程序员的角度看他所使

用的存储器其容量和位价接近于辅存而速

度接近于主存。

综合上述两个存储层次的作用从

整个存储系统来看就达到了速度快、容量

大、位价低的优化效果。

主存与CACHE之间的信息调度功

能全部由硬件自动完成。

而主存与辅存层次

的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现即

将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术

组成虚拟存储器程序员可使用这个比主存

实际空间物理地址空间大得多的虚拟地

址空间逻辑地址空间编程当程序运行

时再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空

间与主存实际物理空间的转换。

因此这两

个层次上的调度或转换操作对于程序员来说

都是透明的即程序员不知道。

4.9什么叫刷新为什么要刷新说明刷新

有几种方法。

解刷新对DRAM定期进行的全

部重写过程。

刷新原因因电容泄漏而引起的

DRAM所存信息的衰减需要及时补充因此

安排了定期刷新操作。

常用的刷新方法有三种集中式、

分散式、异步式。

集中式在最大刷新间隔时间内

集中安排一段时间进行刷新存在CPU访存

死时间。

分散式在每个读/写周期之后插入

一个刷新周期无CPU访存死时间。

异步式是集中式和分散式的折衷。

4.25什么是“程序访问的局部性”存储系统

中哪一级采用了程序访问的局部性原理

解所谓程序访问的局部性即在一

小段时间内最近被访问过的程序和数据很

可能再次被访问在空间上这些被访问的

程序和数据往往集中在一小片存储区在访

问顺序上指令顺序执行比转移执行的可能

性大（大约5:

1）。

存储系统的Cache—主存级和主存

—辅存级都用到程序访问的局部性原理。

对

Cache—主存级而言把CPU最近期执行的

程序放在容量较小速度较高的Cache中。

对

主存—辅存级而言把程序中访问频度高、

比较活跃的部分放在主存中这样既提高了

访存速度又扩大了存储器容量。

4.33简要说明提高访存速度可采取的措施。

解提高访存速度可采取的措施

（1）采用高速器件选取存取周期短的芯片

可提高存储器的速度

（2）采用CacheCPU将最近期要用的信息先

调入Cache而Cache的速度比主存快得多

这样CPU每次只需从Cache中取出或存入信

息从而缩短了访存时间提高了访存速度。

（3）调整主存结构如采用单体多字结构在

一个存取周期内读出多个存储字可增加存

储器的带宽或采用多体结构存储器。

5.35试从5方面比较程序中断方式和DMA

方式的区别。

解DMA方式和程序中断方式的区别为1

从数据传送看程序中断方式靠程序传送

DMA方式靠硬件传送2从CPU响应时间看

程序中断方式在一条指令执行结束时响应

而DMA方式在存取周期结束时CPU才能响应

即将总线控制权让给DMA传送3程序中

断方式有处理异常事件的能力DMA方式没有

这种能力4程序中断方式需要中断现行

程序故需保护现场DMA方式不必中断现行

程序无需保护现场5DMA的优先级比程

序中断高。

7.21比较RISC和CISC。

答RISC相对于CISC的优点

1充分利用VLSI芯片的面积

2提高计算机的速度

3便于设计可降低成本提高可靠性

4有效支持高级语言程序。

RISC缺点CISC大多能实现软件兼容即高

档机包含了低档机的全