CH01微型计算机概述
习题与思考题
1．微型计算机由哪些部件组成？各部件的主要功能是什么？ 解答：
微机系统
微型计算机
系统软件
外围设备：打印机、键盘、CRT 、磁盘控制器等
微处理器（CPU ）
系统总线：AB 、CB 、DB
（功能：为CPU 和其他部件之间提供数据、地址 和控制信息的传输通道）存储器：只读存储器（ROM ）、随机存储器（RAM ）（功能：用来存储信息）输入/输出（I/O ）接口：串/并行接口等（功能：使外部设备和微型机相连）
算术逻辑部件(ALU ）
累加器、寄存器
控制器
操作系统（OS ）
系统实用程序：汇编、编译、编辑、调试程序等
（注：CPU 的功能－－①可以进行算术和逻辑运算； ②可保存少量数据；
③能对指令进行译码并执行规定的动作； ④能和存储器、外设交换数据；
⑤提供整修系统所需要的定时和控制； ⑥可以响应其他部件发来的中断请示。）
2．8086/8088 CPU 由哪两部分组成？它们的主要功能各是什么？是如何协调工作的？ 解答：
微处理器（CPU ）
总线接口部件(BIU ）：负责与存储器、I/O 端口传送数据
执行部件（EU ）：负责指令的执行
协调工作过程:
总线接口部件和执行部件并不是同步工作的，它们按以下流水线技术原则来协调管理：
① 每当8086的指令队列中有两个空字节,或者8088的指令队列中有一个空字节时，总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。
② 每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令.在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者输入/输出设备,那么,执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期，完成访问内存或者输入/输出端口的操作;如果此时总线接口部件正好处于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。但有时会遇到这
样的情况,执行部件请求总线接口部件访问总线时,总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中,此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作，然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。
③当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问请求时,总线接口部件便进入空闲状态.
④在执行转移指令、调用指令和返回指令时,由于程序执行的顺序发生了改变，不再是顺序执行下面一条指令，这时，指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了.遇到这种情况，指令队列中的原有内容将被自动消除，总线接口部件会按转移位置往指令队列装入另一个程序段中的指令。
3．8086/8088 CPU中有哪些寄存器？各有什么用途？标志寄存器F有哪些标志位？各在什么情况下置位？
解答：
标志寄存器F的标志位:①控制标志：OF、DF、IF、TF；②状态标志：SF、ZF、AF、PF、CF.
标志寄存器F的各标志位置位情况：
· CF：进位标志位。做加法时出现进位或做减法时出现借位，该标志位置1；否则清0.
·PF:奇偶标志位.当结果的低8位中l的个数为偶数时，该标志位置1;否则清0。
·AF：半进位标志位.在加法时，当位3需向位4进位，或在减法时位3需向位4借位时，该标志位就置1；否则清0。该标志位通常用于对BCD算
术运算结果的调整。
·ZF：零标志位。运算结果各位都为0时，该标志位置1,否则清0。
·SF：符号标志位。当运算结果的最高位为1时，该标志位置1，否则清0.·TF：陷阱标志位(单步标志位）。当该位置1时，将使8086/8088进入单步指令工作方式。在每条指令开始执行以前，CPU总是先测试TF位是否为1,如果为1，则在本指令执行后将产生陷阱中断，从而执行陷阱中断处理程序。该程序的首地址由内存的00004H~00007H 4个单元提供.该标志通常用于程序的调试.例如，在系统调试软件DEBUG中的T命令,就是利用它来进行程序的单步跟踪的。
·IF：中断允许标志位。如果该位置1，则处理器可以响应可屏蔽中断，否则就不能响应可屏蔽中断.
·DF:方向标志位。当该位置1时，串操作指令为自动减量指令,即从高地址到低地址处理字符串；否则串操作指令为自动增量指令。
·OF:溢出标志位。在算术运算中，带符号的数的运算结果超出了8位或16位带符号数所能表达的范围时，即字节运算大于十127或小于－128
时,字运算大于十32767或小于－32768时，该标志位置位。
4．8086/8088系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系？表示的范围各为多少?
解答:
逻辑地址：段地址：偏移地址
物理地址：也称为绝对地址，由段基址和偏移量两部分构成。物理地址与系统中的存储空间是一一对应的.
逻辑地址与物理地址两者之间的关系为：物理地址＝段地址×16+偏移地址每个逻辑段的地址范围：0000：0000H～FFFFH；0001：0000H～FFFFH；…;FFFF：0000H～FFFFH；共有232个地址，但其中有许多地址是重叠的（体现出逻辑地址的优势，可根据需要方便地写出逻辑地址，又不影响其准确的物理地址，逻辑地址与物理地址的关系为多对一的关系）。
物理地址的地址范围：00000H～FFFFFH。
5．已知当前数据段位于存储器的A1000H到B0FFFH范围内，问DS=?
解答:
A1000H→A100：0000 以A100H为段地址的64K物理地址的范围是：偏移地址为0000H～FFFFH，即A100：0000H～A100：FFFFH→A1000H＋0000H～A1000H＋0FFFFH＝A1000H～B0FFFH，∴DS＝A100H。
6．某程序数据段中存有两个字数据1234H和5A6BH，若已知DS=5AA0H,它们的偏移地址分别为245AH和3245H，试画出它们在存储器中的存放情况
解答：
存放情况如图所示(左右两侧的写法均可)：
5AA0：0000H
5AA0：245AH 5AA0：245BH 5AA0：3245H 5AA0：3246H
·
·
·
·
·
·
·
·
·
34H
12H
6BH
5AH
5AA00H
5CE5AH
5CE5BH
5DC45H
5DC46H
·
·
·
·
·
·
·
·
·
7．8086/8088CPU有哪两种工作模式，它们各有什么特点？
解答：为了适应各种不同的应用场合，8086/8088CPU芯片可工作在两种不同的工作模式下，即最小模式与最大模式。
所谓最小模式，就是系统中只有一个8086/8088微处理器，在这种情况下，所有的总线控制信号,都是直接由这片8086/8088CPU产生的，系统中的总线控制逻辑电路被减到最少。该模式适用于规模较小的微机应用系统.
最大模式是相对于最小模式而言的，最大模式用在中、大规模的微机应用系统中。在最大模式下,系统中至少包含两个微处理器,其中一个为主处理器,即8086/8088CPU，其它的微处理器称之为协处理器，它们是协助主处理器工作的.
8．若8086CPU工作于最小模式，试指出当CPU完成将AH的内容送到物理地址为91001H的存储单元操作时,以下哪些信号应为低电平：M/IO、RD、WR、BHE/S7、DT/R.若CPU完成的是将物理地址91000H单元的内容送到AL中,则上述哪些信号应为低电平。若CPU为8088呢？（略)
9．什么是指令周期?什么是总线周期？什么是时钟周期？它们之间的关系如何？
解答：指令周期—--—CPU执行一条指令所需要的时间称为一个指令周期（Instruction Cycle)。
总线周期—-——每当CPU要从存储器或I/O端口存取一个字节称为一次总线操作，相应于某个总线操作的时间即为一个总线周期(BUS Cycle）.
时钟周期-———时钟周期是CPU处理动作的最小时间单位，其值等于系统时钟频率的倒数,时钟周期又称为T状态。
它们之间的关系：若干个总线周期构成一个指令周期，一个基本的总线周
期由4个T组成，我们分别称为T
1～T
4
，在每个T状态下,CPU完成不同的动作.
10． 8086/8088 CPU 有哪些基本操作？基本的读/写总线周期各包含多少个时钟周期？什么情况下需要插入Tw 周期?应插入多少个Tw 取决于什么因素？ 解答：①8086/8088CPU 最小模式下的典型时序有：存储器读写；输入输出；中断响应；系统复位及总线占用操作。
②一个基本的CPU 总线周期一般包含四个状态4321T T T T 、、、，即四个时钟周期；
③在存储器和外设速度较慢时，要在3T 之后插入1个或几个等待状态w T ; ④应插入多少个w T 取决于READY 信号的状态，CPU 没有在3T 状态的一开始采样到READY 信号为低电平，就会在3T 和4T 之间插入等待状态w T ，直到采样到READY 信号为高电平.
11． 试说明8086/8088工作在最大和最小模式下系统基本配置的差异。8086/8088微机系统中为什么一定要有地址锁存器?需要锁存哪些信息？（略，见书)
12．试简述8086/8088微机系统最小模式下从存器储读数据时的时序过程。（略，见书）
CH02 8086／8088指令系统
习题与思考题
1．假定DS=2000H ，ES=2100H ，SS=1500H,SI=00A0H ，BX=0100H,BP=0010H ，数据变量VAL 的偏移地址为0050H ，请指出下列指令源操作数是什么寻址方式?源操作数在哪里？如在存储器中请写出其物理地址是多少? （1）MOV AX ，0ABH （2）MOV AX ，［100H ］ (3）MOV AX ，VAL （4)MOV BX ，［SI ］ （5）MOV AL ，VAL[BX ］ （6)MOV CL ，［BX ］［SI ］ (7）MOV VAL[SI]，BX （8）MOV [BP ］[SI ］，100
解答：
（1）MOV AX ，0ABH
寻址方式：立即寻址；物理地址:无
(2）MOV AX ，[100H ］
寻址方式:直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS*16+100H＝2000H＊16+100H＝20100H
（3）MOV AX，VAL
寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中;物理地址:DS＊16+VAL＝2000H*16+0050H＝20050H
（4)MOV BX,［SI]
寻址方式：寄存器间接寻址；源操作数在存储器中；物理地址:DS＊16+SI＝2000H＊16+00A0H＝200A0H
(5）MOV AL，VAL[BX]
寻址方式:变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址:DS＊16+VAL+BX ＝2000H*16+0050H+0100
＝20150H
（6）MOV CL，[BX］［SI]
寻址方式：基址加变址寻址;源操作数在存储器中；物理地址:DS*16+BX+SI＝2000H*16+0100H+00A0H
＝201A0H
（7）MOV VAL[SI]，BX
寻址方式：寄存器寻址；源操作数在寄存器中;物理地址：无
（8)MOV [BP］[SI］，100
寻址方式:立即寻址；物理地址：无
2．设有关寄存器及存储单元的内容如下：
DS=2000H，BX=0100H，AX=1200H,SI=0002H，［20100H]=12H，[20101H]=34H，［20102H］=56H，[20103]=78H,[21200]=2AH，［21201H]=4CH,［21202H］=0B7H，[21203H］=65H。
试说明下列各条指令单独执行后相关寄存器或存储单元的内容。
(1）MOV AX，1800H （2)MOV AX，BX
（3）MOV BX，[1200H］（4）MOV DX，1100［BX]
（5)MOV ［BX][SI]，AL (6)MOV AX,1100［BX］[SI]
解答：
3．假定BX=0E3H，变量VALUE=79H,确定下列指令执行后的结果（操作数均为无符号数。对3、6,写出相应标志位的状态)。
（1）ADD VALUE，BX (2)AND BX，VALUE
（3）CMP BX,VALUE （4）XOR BX，0FFH
（5）DEC BX （6）TEST BX，01H
4．已知SS=0FFA0H,SP=00B0H，先执行两条把8057H和0F79H分别进栈的PUSH 指令，再执行一条POP指令，试画出堆栈区和SP内容变化的过程示意图。（标出存储单元的地址）
解答：
00ADH 00AEH 00AFH
0FFA0：00B0H
···
FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H
···
00ACH X FFAABH 00ADH 00AEH 00AFH
0FFA0：00B0H
···
57H 80H FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H
···
00ACH X FFAABH ①初始状态；SP ＝00B0H
②PUSH AX ；（AX ＝8057H ）SP ＝00AEH
00ADH 00AEH 00AFH
0FFA0：00B0H
···
79H 0FH 57H 80H FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H
···00ACH X FFAABH 00ADH 00AEH 00AFH
0FFA0：00B0H
···
57H 80H FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H
···
00ACH X FFAABH ③PUSH BX ；（BX ＝0F79H ）SP ＝00ACH ④POP BX ；SP ＝00AEH
堆栈段SS ＝0FFA0H 堆栈段SS ＝0FFA0H
堆栈段SS ＝0FFA0H 堆栈段SS ＝0FFA0H
5．已知程序段如下： MOV AX ，1234H
MOV CL ，4 ROL AX ，CL DEC AX MOV CX,4 MUL CX 试问：（1)每条指令执行后，AX 寄存器的内容是什么？（2)每条指令执行后，CF,SF 及ZF 的值分别是什么？（3)程序运行结束时，AX 及DX 寄存器的值为多少？
6．写出实现下列计算的指令序列。（假定X、Y、Z、W、R都为字变量）（1）Z=W+(Z+X）（2)Z=W-(X+6）—(R+9）
（3）Z=（W*X)/(R+6）（4）Z=（（W-X）/5*Y）*2
7．假定DX=11001B，CL=3,CF=1，试确定下列各条指令单独执行后DX的值。
(1）SHR DX,1 （2）SHL DL，1
（3）SAL DH，1 （4）SAR DX，CL
（5）ROR DX,CL （6）ROL DL,CL （7)RCR DL,1
(8）RCL
DX ，CL
8．已知DX=1234H ，AX=5678H ，试分析下列程序执行后DX 、AX 的值各是什么？该程序完成了什么功能？ MOV CL,4 SHL DX,CL MOV BL ，AH SHL BL,CL SHR BL ，CL OR DL ，BL
解答：DX=2345H ，AX=6780H.该程序完成的功能如图所示，将DX ，AX 拼装成双字后,左移四位。
DX DX AX 1
2
3
4
5
6
7
8
DX AX 2
3
4
6
7
8
2
3
4
5
6
7
8
AX
9．试分析下列程序段： ADD AX ，BX JNC L2 SUB AX ，BX JNC L3 JMP SHORTL5 如果AX 、BX 的内容给定如下： AX
BX （1）14C6H
80DCH
（2）B568H 54B7H
问该程序在上述情况下执行后，程序转向何处?
解答：(1）AX＝AX+BX＝14C6H+80DCH＝95A2H；CF＝0；无进位,转移至L2;
(2）方法同（1),略
10．编写一段程序，比较两个5字节的字符串OLDS和NEWS，如果OLDS字符串不同于NEWS字符串，则执行NEW_LESS，否则顺序执行。
解答：编程如下，（说明：左测程序为常规编法，两个字符串在一个数据段中;
右测的程序要求OLDS在数据段中,NEWS在附加段中,利用串操作的指令是可行的）
LEA SI，OLDS； LEA SI,OLDS
LEA DI，NEWS； LEA DI，NEWS
MOV CX，5； MOV CX，5
NEXT: MOV AL,［SI]； CLD
MOV BL,［DI］； REPE CMPSB
CMP AL，BL； JNZ NEW_LESS
JNZ NEW_LESS；……
INC SI； JMP EXIT
INC DI； NEW_LESS:
LOOP NEXT；……
…… EXIT：……
JMP EXIT
NEW_LESS：
……
EXIT：……
11．若在数据段中从字节变量TABLE相应的单元开始存放了0~15的平方值，试写出包含有XLAT指令的指令序列查找N（0~15)的平方。（设N的值存放在CL中）
解答:
MOV BX，OFFSET TABLE;LEA BX，TABLE
MOV CL，N
MOV AL，CL
XLAT
12．有两个双字数据串分别存放在ASC1和ASC2中（低字放低地址)，求它们的差，结果放在ASC3中（低字放低地址）。
ASC1 DW 578，400
ASC2 DW 694，12