微机原理与接口技术第1

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1、第一章：1.1为什么需要半加器和全加器，它们之间的主要区别是什么？答：无论是全加器还是半加器均能实现两个一位的二进制数相加，得到相加的和 和向高位的进位。半加器不需要考虑来自低位的进位，而全家器需考虑来自低位 的进位。1.2用补码法写出下列减法的步骤： 1111T010/?/?(10)=00001111b+11110110b=00000101b=5d(2) 1100 -0011 =?=?(10)=00001100 +11111101BB=00001001b=9d第二章：2.1 ALU是什么部件?它能完成什么运算功能?试画出其符号。答：ALU是算术逻辑运算单元的简称，该部件既能进行二进制数的四则

2、运算，也能进 行布尔代数的逻辑运算。符号略！2.2触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。答：触发器能存储一位的二进制信息，是计算机记忆装置的基本单元。寄存器是由多 个触发器构成的，能存储多位二进制信息。存储器又是由多个寄存器构成的。器件的符号略！2.4累加器有何用处?画出其符号。答：累加器是由多个触发器构成的多位寄存器，作为ALU运算过程的代数和的临时存 储处。累加器不仅能装入及输出数据外，还能使存储其中的数据实现左移或右移。 符号略！2.6何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处？答：L门即LOAD控制端，是用以使寄存器接受数据输入的控制门；E门即ENABLE控制端，

3、是三态输出门，用以控制寄存器中的数据输出至总线。有 7L门及E门，就可以利用总线结构，从而使信息传递的线路简单化。2.10除地线公用外，5根地址线和11根地址线各可选多少个地址？答：5根地址线可选25=32个地址；11根地址线可选211=2048个地址。2.12存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处？答：MAR和MDR均是存储器的附件。存储地址寄存器(MAR)是一个可控的缓冲寄存器，具有L门以控制地址的输入，它 和存储器的联系是双态的，存储地址寄存器存放的是索要寻找的存储单元的地址。 存储数据寄存器(MDR)也是一个可控的缓冲寄存器，它的作用是将要写入RAM中的 数据暂存

4、于MDR中。第三章：3.2程序计数器PC的内容是什么意义？答：PC中的内容为指令所在的存储单元的地址，每执行一条指令，PC中的内容自动加1。3.3指令寄存器IR从PROM接收到指令字(8位)后的运行过程如何，起什么作用？答：IR将其最高有效位的高4位送至控制器中的控制矩阵，经其分析后，辨出所应执 行的运算(指令)，而将其最低有效位的低4位地址字段送入总线，至MAR，作为 地址到PROM中去寻找操作数。3.5环形计数器有何用处?什么叫环形字？答：环形计数器用以产生机器节拍，即按时钟周期来安排每条指令的取指及执行顺序。 环形计数器的输出T=TTTTTT，T各位依次为高电平，称其为控制字。5 4 3

5、 2 1 03.6什么叫例行程序?什么叫机器周期、取指周期和执行周期?本章简化式计算机的机 器周期包括几个时钟周期(机器节拍)？机器周期是否一定是固定不变的？答：例行程序：是由控制部件内部的结构确定了各条指令的执行步骤。机器周期：执行一条指令所需的时间，分为取指周期和执行周期。取指的过程即为取指周期，包括T0地址节拍、二储存节拍、T2增量节拍。执行指令的过程即为执行周期，包括T3、T4、T53个节拍。本章的简化模型其机器周期包括有6个机器节拍，对该模型而言是不变的，但对 不同的计算机而言，不是固定不变的。3.7控制部件包括哪些主要环节?各有何用处？答：控制部件包括：指令译码器、环形计数器、控制

6、矩阵。指令译码器:将来自指令寄存器IR的高4位指令字段译成控制动作的电平信号送入控制矩阵。环形计数器：产生环形字，以指挥例行程序的运行顺序。控制矩阵：将来自环形计数器时钟节拍及指令译码器的控制动作信号进行分析而 产生相应的控制字，从而使整个计算机进行协调一致的动作。3.9本章第2个微型计算机的指令系统有多少条指令?它们可分成几种类型?各个类型 的特点是什么？答：本章的第二个计算机模型共有28条指令，可分为3类，分别为：访问存储器指令、 转移指令和逻辑运算指令。访问存储器指令的特点：由指令寄存器分出来的地址字段必定进入存储器地址寄 存器MAR。转移指令的特点：由指令寄存器分出来的地址字段必定进入

7、程序计数器或子程序 计数器。逻辑运算指令的特点：是与存储器及程序计数器无关，而仅与ALU、A及B有关。3.12指令寄存器IR是如何将其指令字段和地址字段分送出去的?这两个字段的位数 是否保持不变？答：指令寄存器IR中的内容，指令不同，其分段的方式也不同。访问存储器和转移的指令，采用4-8分，高4位为指令字段，送给CON；低8位 为地址字段，经MAR送给地址总线上。逻辑运算的指令，采用8-4分，低4位无用，高8位代表指令字段，其中高4位 代表逻辑运算指令的操作码，中间4位为其选择码。第四章：4.4 8086系统中的物理地址是如何得到的？假如CS=2000H,IP=2100H其物理地址应是 多少？

8、答：1、物理地址=段基址左移4位（二进制数）+地址偏移量物理地址=段基址左移1位（十六进制数）+地址偏移量物理地址=段基址x16 （十进制数）+地址偏移量2、物理地址=20000H + 2100H = 22100H。4.5什么叫总线周期？ 8086cpu的一个总线周期包括多少个时钟周期？什么情况下要插入球的等待周期？插入多少个Tw取决于什么因素？答:8086/8088CPU把BIU完成一次访问存储器或外设操作所需要的时间称之为一个总 线周期。一个总线周期最少包括4个时钟周期（T1-T4）。当访问存储器（读、写） 或外设时，若存储器或外设不能及时地配合CPU传送数据，存储器或外设通过“READY

9、”信号在T之前向CPU发一个“数据未准备好“信号，即READY”为低 3电平，CPU会在t3之后插入一个或多个等待时钟周期Tw。当存储器或外设准备好 数据，通过“READY”发“准备好”信号，“READY”变为高电平，CPU接收到这 个信号后，会自动脱离Tw状态进入T4状态。因此，插入多少个Tw取决于“READY” 信号。4.6什么是地址锁存器？ 8086 / 8088系统中为什么要用地址锁存器？锁存的是什么 信息？答：地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将地址总线上的地址代码暂 存起来。8086 / 8088的数据和地址总线采用分时复用操作方式，即用同一总线既传递地址 又传递数据

10、。当微处理器与存储器交换信号时，首先由CPU发送存储器存储单元 的地址，同时发出允许锁存信号ALE给锁存器，当锁存器接到该信号后将地址/ 数据总线上的地址所锁在锁存器中，随后才能传送数据。4.7最小组态和最大组态的区别何在？用什么方法将8086/8088置为最大组态和最小 组态？答：1、最小组态：就是在系统中只有8086 / 8088 一个微处理器。在这种系统中，所 有的总线控制信号都直接由8086 / 8088产生，因此，系统中的总线控制逻辑电路 被减到最少。特点：数据总线驱动器选用，总线控制信号都直接由8086 / 8088产生。最大组态：是相对最小模式而言，它用在中等规模的或者大型的80

11、86 / 8088系统 中。在此系统中，包含两个或多个微处理器，其中一个主处理器就是8086/8088, 其他的处理器称为协处理器，它们是协助主处理器工作的。和8086 / 8088配合的 协处理器有两个，一个是数值运算协处理器8087, 一个是输入/输出协处理器 8089。特点：数据总线驱动器选用，总线控制信号都由总线控制器8288产生。2、MN/MX控制8088工作于什么组态。接电源（+5V），8088处于最小组态，接地，8088处于最大组态。4.10 RESET信号来到后，8086 / 8088CPU的CS和IP分别等于多少？答：复位信号来到后，CPU便结束当前操作，并对微处理器的IP清

12、零，而将CS设置 为FFFFH。当复位信号变为低电平时，8088从FFFF0H开始执行程序。4.11什么是指令周期、总线周期和时钟周期？答：指令周期：执行一条指令所需要的时间。总线周期:每当CPU要从存储器或输入输出IO端口存取一个字节就是一个总线周 期。分类：基本的总线周期有存储器读周期、存储器写周期、输入/输出端口的读周期、 输入/输出端口的写周期及中断响应周期。时钟周期：每个总线周期通常包含4个T状态，T状态就是CPU处理动作的最小单 位，即时钟周期。第七章7.1变量和标号都有哪些属性？它们的区别是什么？答：变量和标号都有3个属性：段基址、地址偏移量和类型。区别：变量的段基址是指变量所在

13、段的起始地址的高16位，变量的偏移地址是指 变量所在段的起始地址到该变量的字节距离。变量的类型可为：字节、字、双字、6字 节、4字、10字节。标号的段基址是定义该标号所在段的起始地址的高16位，标号的偏移地址是指标 号所在段的起始地址到该标号定义指令的字节距离。标号的类型可为：NEAR和FAR。7.3 设 AX=1122H, BX=3344H, CX=5566H, SS=095BH, SP=0040H，下述程序段执行后 AX、BX、CX和DX 4个通用寄存器的内容是多少？画出堆栈存储器的物理地址及其存储内容和SP指向的示意图。PUSHAXPUSHBXPUSHCXFOPBXPOPAXPOPDM0

14、95B:003AH | 66I096B:003BH | _5S 0955：003CH 厂44 095B;003DH I 33 095B:003EH | 22 | 095B:003FH I 11 I 095B:0040H I I答：AX=3344H， BX=5566H 3344H， CX=5566H， DX=1122H，7.4设SP=0040H,如果用进栈指令存入5个数据，则SP=0036H,若又用出栈指令取出2个数据，则SP=003AH。7.5将表中程序段各指令执行后AX的值用十六进制数填入表中：程序段AX程序段AXMOV AX,00000HOR AX,3FDFHBFDFHDEC AXFFFF

15、HAND AX,0EBEDHABCDHADD AX,7FFFH7FFEH/CF=1XCHG AH,ALCDABHADC AX,18000HSAL AX,19B56HNEG AX8000HRCL AX,136ADH7.6用十六进制数填写下表，已知DS=1000H,ES=2000H,SS=0FC0H,通用寄存器的值为0。指令存储器操作数的逻辑地址（H）SUB BP， ALSS:BP= 0FC0:0000H = 0FC00HMOV BX, BHDS:BX=1000:0000H = 10000HMOV DI, DLDS:DI=1000:0000H = 10000HMOV ESSI, BLES:SI=2

16、000:0000H = 20000HADD 500HBP, AHSS:BP+500H= 0FC0:500H = 10100HSUB SI-300H, ALDS: SI-300H =1000:0FD00H = 0FD00HMOV 1000HDI, DLDS: DI+1000H =1000:1000H = 11000HMOV BX-8, CLDS:BX-8=1000:0FFF8H = 0FFF8HMOV ES:1000HDI, CHES:DI+1000H=2000:1000H = 21000HMOV BP+SI, DHSS:BP+SI= 0FC0:0000H =0FC00HMOV BX+DI, D

17、LDS:BX+DI=1000:0000H = 10000H7.9分别写出实现如下功能的程序段：1、将AX中间8位（作高8位），BX低4位和DX高4位（作低4位）拼成一个新字。答：MOV CL，4SHL AX， CLSHL BL， CLMOV AL，BLSHR DH， CLOR AL， DH2、将CX中间8位取反，其余位不变。答：XOR CX，0FF0H3、将数据段中以BX为偏移地址的连续3单元中的无符号数求和。答： MOV CX，3MOV AL，0LAB: ADD AL，BXADC AH，00HINC BXLOOP LAB4、将数据段中以BX为偏移地址的连续4单元的内容颠倒过来。答：MOV A

18、X，BXXCHG AH， BX+2XCHG AL， BX+3MOV BX， AX5、将BX中的4位压缩BCD数用非压缩BCD数形式按序放在AL,BL,CL和DL中。答：MOV CL，4MOVDL，BLANDDL，0FHMOVAL，BHSHR AL，CLXCHG BH, BLAND BL, 0FHSHR BH, CLMOV CL, BH6、不用乘法指令实现AL(无符号数)乘以20.答：MOV AH，0MOV CL,2SHL AX,CLMOV BX,AXSHL AX,CLADD AX,BX7.10 一数据段定义为：DATASEGMENT51 DB 0， 1， 2，3， 4， 552 DB 1234

19、5COUNTEQU$-S1NBDB3 DUP(2)NWDW120， -256PDW-1DATAENDS(1)、画出该数据段中数据的存储形式。答： S1 000102030405S2 3132 333435NB 020202NW 78H； 120=0078H00H00H； -256=FF00HFFHP FFH ； -1=FFFFHFFH（2）、在下表中填写各变量的偏移地址和各变量的值。变量名偏移地址变量的值变量名偏移地址变量的值S1S1=0000H0NWNW=000EH0078HS2S1=0006H31PP=0012HFFFFHNBNB=000BH2（3）、填写表中程序段各指令执行后，目的寄存器

20、的值，并指出源 操作数所使用的寻址方式。程序段目的寄存器的值源操作数的寻址方式MOV BX， OFFSET S1+3S1+3=0003H立即寻址MOV SI， OFFSET S2S2=0006H立即寻址MOV CL， COUNT0BH立即寻址MOV BP， NW+2FF00H直接寻址MOV DX， WORD PTR NB0202H直接寻址MOV AL， SI+334H变址寻址MOV AH， SI+BX+135H基址+变址寻址MOV CH， BYTE PTR NW+3FFH直接寻址（4）、改正下列程序段中不正确指令的错误:a、MOVAX，S1；S1为字节变量改：MOVAX， WORD PTR S

21、1b、MOVBP， OFFSET S2；MOVCL， BP；BP默认的逻辑段为堆栈段改： MOVCL， DS:BPc、MOVSI，OFFSET NBMOVSI， +改： MOVBYTE PTR SI，+d、MOVDL，NW+2；NW+2为字变量改： MOVDX，NW+2e、MOVDI，CH；类型小匹配改： MOVDI，CXf、MOVBX，OFFSET S1MOVDH， BX+3；类型小匹配改： MOVDH， BX+3g、INCCOUNT；COUNT是立即数改： MOVBX， COUNTINCBXh、MOVNB，S2 ； MOV指令的两个操作数不能同为存储器操作数改： MOVAL，S2MOVNB

22、，ALi、MOVAX， BX+S1改： MOVAX， WORD PTR BX+S1j、ADDAX，DX+NW；只能使用BX、SI、DI、BP 4个寄存器改：ADDAX，BX+NW第八章：8.5编写求两个4位压缩BCD数之和，将和送显示器显示的程序。方法1：W1 DW 8931HW2 DW 5678HSUM DB 3 DUP（0）W3 DB 7 DUP（0）MOV AL, BYTE PTR W 1ADD AL,BYTE PTR W 2DAAMOV SUM,ALMOV AL，BYTE PTR W+1 1ADC AL，BYTE PTR W+1 2DAAMOV SUM+1，ALMOV SUM+2，0R

23、CL SUM+2，1MOV SI， OFFSET SUM+2MOV DI， OFFSET W 3MOV CX， 3AGAIN： MOV AL， SIPUSH CXMOV CL， 4SHR AL，CLPOP CXADD AL，30HMOV DI， ALMOV AL， SIAND AL，0FHADD AL，30HMOV DI+1， ALDEC SI方法2：AA：IOOP AGAINMOV W+6,$ 3MOV DX, OFFSET W3MOV AH， 9INT 21HW1 DW 8931HW2 DW 5678HW3 DB 6 DUP(0)MOV CX， 2MOV SI,OFFSET W1MOV D

24、I，OFFSET W2MOV BX，OFFSET W+43XOR AL，ALMOV AL， SIADC AL， DIMOV DH，ALAND AL，0FHADD AL，30HMOV BX， ALDEC BXPUSH CXMOV CL，4SHR DH，CLADD DH，30HMOV BX， DHPOP CXDEC BXINC SILOOP AAMOV AL, 0RCLAL, 1ADDAL, 30HMOV BX, ALMOV W+5,$ 3MOV DX, OFFSET W3MOV AH, 9INT 21H8.6编写程序，讲字节变量BAVR中的无符号二进制数(0FFH)转换为BCD数，在屏幕 上显示

25、结果。解： DISPLAY DB 4 DUP(0)BVAR DBMOV AL,BVARMOV SI,OFFSET DISPLAY+3MOV BYTE PTRSI,$MOV CL,10AGAIN： MOV AH, 0DIV CLADD AH,30HDEC SIMOV SI, AHAND AX,AXJNZ AGAINMOV DX,OFFSET DISPLAYMOV AH,9INT 21H8.14编程序将符号字数组ARRAYW中的正负数分别送入正数数组PLUS和负数数组MINUS,同时把0元素的个数送入字变量ZERONoARRAYW DW * ,* ,* ，* ，COUNT=($-ARRAYW)/2

26、PLUSDWCOUNTDUP(0)MINUSDWCOUNTDUP(0)ZERONDB0DATA ENDSMOVSI， OFFSETARRAYWMOVDI， OFFSETPLUSMOVDX， OFFSETMINUSMOVCX， COUNTAA：CMPWORD PTRSI，0JZZ1JNSZ2MOVBX， WORD PTR SIMOVDX，BXADDDX，2JMPZ3Z1：INCZERONJMPZ3Z2：MOVAX，WORD PTR SIMOVDI， AXADDDI，2JMPZ3Z3：ADDSI，2LOOPAAEND8.16从键盘输入一字符串（字符数1），然后在下一行以相反的次序显示出来（采用9号

27、和10号系统功能调用）。IBUFDB 0FFH， 0，255 DUP(0)DATAENDSMOVDX，OFFSETIBUFMOVAH，10INT21HMOVDL， 0AHMOVAH，2INT21HMOVBL， IBUF+1MOVBH，0MOVIBUFBX+2,$MOVSI，OFFSETIBUF+2MOVDI，OFFSETIBUFBX+1AGAIN： MOVAL，SIXCHGAL， DIMOVSI， ALINCSIDECDICMPSI，DIJCAGAINMOVDX，OFFSETIBUF+2MOVAH，9INT21H第九章：接口电路数据传送的方式有哪两种？各自的特点是什么?答：并行和串行数据传送方

28、式。特点：并行数据传送的每一位都对应独立的传输线路，所以数据传送速度快，但线路多， 一般只用于较短距离的数据传送。串行数据传送采用一根信号线串行传送每一位信号， 所以数据传送速度慢，但线路少，一般适用于远距离的数据传送。但串行数据传送比并 行数据传送的控制电路复杂。第十章：10.2什么叫中断源？微型计算机中一般有哪几种中断源？识别中断源一般有哪几种方 法？解：1、弓I起中断的原因或发出中断申请的来源，称之为中断源。2、中断源：计算机的故障检测与自动处理，人机联机，多机系 统，多道程序分 时操作和实时信息处理等。3、识别方法：方法1、每个中断源都有一条中断请求信号线，且固定一个中断服务程序的入口

29、地 址，CPU 一旦检测到某条信号线有中断申请，就自动进入到相应的中断服务程序。方法2、采用向量中断的方式识别，中断源发出中断请求信号后，在CPU响应了它 的中断请求后会送给CPU 一个中断向量，CPU根据这个中断向量得到该中断源的中断服 务子程序的入口地址。10.3中断分为哪几种类型？它们的特点是什么？中断包括外部中断（硬件中断）和内部中断（软件中断）两大类，其中外部中断又分为 可屏蔽中断和不可屏蔽中断。可屏蔽中断的特点是受标志寄存器中IF位的控制，当IF=1时，允许CPU响应可屏蔽中 断请求，当IF=0时，CPU不响应可屏蔽中断请求；不可屏蔽中断的特点是不受标志寄 存器中IF位的控制；内部

30、中断除单步中断外都是不可屏蔽的，但单步中断的屏蔽不是 靠IF位，而是靠TF位的置0实现。10.5 CPU响应中断请求信号线INTR来的中断的条件是什么？ CPU如何响应中断？解：CPU在现行指令结束后响应中断，即运行到最后一个机器周期的后一个T状态时,CPU 才检测INTR线。若发现有中断请求，且系统是中断的（IF=1），CPU就响应中断，转入 中断响应周期。在中断响周期，CPU中断响应及中断过程如下：关中断，在CPU响应中断后，发出中断响应信号的同时，内部自动地关中断。(2) 保留断点，CPU响应中断后把CS和IP推入堆栈保存，以备中断处理完毕后，能返回被中断程序。(3) 给出中断入口地址，

31、转入相应的中断服务程序。(4) 保护现场，把现场推入堆栈保存起来。中断服务，执行中断服务子程序。(6) 恢复现场，把现场从堆栈中弹出来。(7) 中断返回，通过中断返回返回指令，返回断点，系统回到被中断程序。10.7中断控制器8259A的功能是什么？它有哪些命令字？解：1、它具有8级优先权控制，通过级联可扩展至64级优先权控制。每一级中断都可 以屏蔽或允许。在中断响应周期，8259A可提供相应的中断向量，从而能迅速地 转至中断服务程序。2、初始化命令字ICW包括ICW1ICW44个命令字，用于设定8259A的工作方式、 中断类型码等。操作命令字OCW是操作过程中给出的命令，0。可包括OCW1 0

32、CW3 3个命令字。10.8中断控制器8259A的中断屏蔽寄存器IMR和中断允许标志位IF有什么差别？在 中断系统中是如何起作用的？解：IMR只能在系统处于开中断时，对单个中断源中断请求信号进行控制；而IF可以 控制整个系统所有可屏蔽中断源。通过IMR将中断源输出的中断请求信号与IMR对应位 相与后再作为该中断源的中断请求信号，IMR中被屏蔽的中断源其中断请求信号将不被 接受IF标志位等于1时，系统处于开中断状态，可屏蔽中断的中断源其中断请求才 有可能被响应，当IF等于0时，系统处于关中断状态，可屏蔽中断的中断源的中断请 求将不被响应。10.12 巳知中断向量表中，001C4H中存放2200H，001C6H中存放3040H，则其中断类型码是：001C4H/4=00071H，中断服务程序的入口地址的逻辑地址和 物理地址分别为3040H： 2200H和32600H。第十一章11.1写出A端口作基本输A,B端口做基本输出的初始化程序。解：MOV DX, CTL8255AMOVAL， 90HOUTDX， AL11.2编制一段程序，用8255A的C端口按位置位/复位，将PC7置0，将PC4置1，端口 地址位380旷383H。解：MOV DX，380HMOV AL，80HOUT DX，ALMOV AL， 0EHOUT DX，ALMOVAL， 09HOUTDX， AL