第 2 章习题参考答案
1 8086CPU由哪两部分构成它们的主要功能是什么？
答：
8086CPU由两部分组成：指令执行部件 (EU，Execution Unit) 和总线接口部
件 (BIU ， Bus Interface Unit)。
指令执行部件（ EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器 FR、通用寄存器组和 EU控制器等 4 个部件组成。其主要功能是执行指令。
总线接口部件 (BIU) 主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控
制电路等 4 个部件组成。其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储
器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I/O端口读取操作数参
加 EU运算或存放运算结果等。
2．8086CPU预取指令队列有什么好处？8086CPU内部的并行操作体现在哪里？
答：
8086CPU的预取指令队列由6 个字节组成。
按照 8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接
通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。
从速度上看，该指令队列是在CPU内部， EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内
存中读取并送到指令队列。
3.8086CPU 中有哪些寄存器？各有什么用途？
答：
CPU有 14 个内部寄存器，可分为 3 大类：通用寄存器、控制寄存器和段寄
存器。
通用寄存器是一种面向寄存器的体系结构，操作数可以直接存放在这些寄
存器中，既可减少访问存储器的次数，又可缩短程序的长度，提高了数据处理
速度，占用内存空间少。指令执行部件（EU）设有 8 个通用寄存器：
AX：累加器，一般用来存放参加运算的数据和结果，在乘、除法运算、
I/O 操作、 BCD数运算中有不可替代的作用
BX：基址寄存器，除可作数据寄存器外，还可放内存的逻辑偏移地址
CX：计数寄存器，既可作数据寄存器，又可在串指令和移位指令中作计数用
DX： DX 除可作通用数据寄存器外，还在乘、除法运算、带符号数的扩展指令中有特殊用途
源变址寄存器SI ：多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在 DS寄存器中，也可放数据
目标变址寄存器DI ：多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在 DS寄存器中，也可放数据
基址指针BP：用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中
堆栈指针SP：用于存放栈顶的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中
控制寄存器包括指令指针寄存器 IP 和标志寄存器 FLAG： IP 用来指示当前指
令在代码段的偏移位置。 IP 始终存有相对于当前指令段起点偏移量的下一条
指令，即 IP 总是指向下一条待执行的指令， IP 中内容可由 BIU 自动修改； FLAG 用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式：
表标志寄存器 FLAG中标志位的含义和作用
标志位含义作用
CF进位标志CF=1，指令执行结果在最高位上产生一个进位或借位；CF=0，则无进位或借位产生
PF奇偶标志
PF=1，结果低 8 位含偶数个 1；PF=0，表示结果低 8 位
含奇数个 1
AF辅助进位标志AF=1，运算结果的低 4 位产生了一个进位或借位； AF=0，则无此进位或借位
ZF零标志ZF=1，运算结果为零； ZF=0，则运算结果不为零
SF符号标志SF=1，运算结果为负数； SF=0，则结果为正数
OF溢出标志OF=1，带符号数在进行运算时产生了溢出； OF=0，则无
溢出
TF=1， 8086CPU处于单步工作方式； TF=0， 8086CPU正TF陷阱标志
常执行程序
IF=1，允许 CPU接受外部从 INTR 引脚上发来的可屏蔽IF中断允许标志
中断请求信号； IF=0 ，则禁止接受可屏蔽中断请求
DF=1，字符串操作指令按递减的顺序对字符串进行处
DF方向标志
理； DF=0，字符串操作指令按递增的顺序进行处理
为了实现寻址 1MB存储器空间， 8086CPU将 1MB的存储空间分成若干个逻
辑段进行管理， 4 个 16 位的段寄存器来存放每一个逻辑段的段起始地址。
CPU规定 4 个段寄存器存放当前可寻址的段基址：
代码段寄存器CS ：存放程序代码段起始地址的高16 位
数据段寄存器DS：存放数据段起始地址的高16 位
堆栈段寄存器SS：存放堆栈段起始地址的高16 位
扩展段寄存器ES：存放扩展数据段起始地址的高16 位
5简述 8086 系统中物理地址的形成过程。 8086 系统中的物理地址
最多有多少个？逻辑地址呢？
答：
8086 系统中的物理地址是由20 根地址总线形成的。 8086 系统采用分段并
附以地址偏移量办法形成20 位的物理地址。
采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部
分构成，都是16 位二进制数。通过一个20 位的地址加法器将这两个地址相加
形成物理地址。具体做法是16 位的段基址左移 4 位 ( 相当于在段基址最低位后
添 4 个“ 0”) ，然后与偏移地址相加获得物理地址。
8086由于8086CPU的地址线是20 根，所以可寻址的存储空间为1M字节，
即
系统的物理地址空间是1MB。逻辑地址由段基址和偏移地址两部分构成，都是无
符号的16 位二进制数。程序设计时采用逻辑地址，也是1MB。
6．8086 系统中的存储器为什么要采用分段结构？有什么好处？
答：
8086CPU中的寄存器都是 16 位的，16 位的地址只能访问64KB的内存。8086系统中的物理地址是由20 根地址总线形成的，要做到对20 位地址空间进行访问，就需要两部分地址。
采用段基址和偏移地址方式组成物理地址的优点是：满足对 8086 系统的 1MB 存储空间的访问，同时在大部分指令中只要提供16 位的偏移地址即可。
8.8086 工作在最小模式和最大模式系统中的主要区别是什么？和
有什么主要特点？
【解答】
两种模式的主要区别是：
8086 工作在最小模式时，系统只有一个微处理器，且系统所有的控制信号
全部由8086 CPU 提供；在最大模式时，系统由多个微处理器/ 协处理器构成的多机系统，控制信号通过总线控制器产生，且系统资源由各处理器共享。
8086CPU工作在哪种模式下通过CPU的第33 条引脚MN/MX来控制：MN/MX =1，系统就处于最小工作模式；MN/MX =0，系统处于最大工作模式。
9 在某系统中已知当前SS=2360H，SP=0800H，那么该堆栈段在存储器中的物理地址范围是什么？若往堆栈中存入20 个字节数据，那么 SP的内容为什么值？
答：
SS×10H+SP=23600H+0800H=23E00H
堆栈段在存储器中的物理地址范围是：23600H~23E00H
若往堆栈中存入20 个字节数据那么SP的内容为：0800H-14H=07ECH。20的十六进制为14H。
10 已知当前数据段位于存储器的B4000H到 C3FFFH范围内，则段寄存器 DS的内容为多少？
答：
段寄存器 DS的内容为 B400H。
118086 系统中为什么一定要有地址锁存器？需要锁存哪些信息？
答：
由于 8086CPU受芯片封装的限制，只有40 个管脚，所以地址线和数据线只
能采用复用的方式共同使用某些管脚。
对存储器进行访问时，在读取数据或写入数据时，存储器芯片要求在这个
过程中地址信息必须稳定提供给存储器，而由于8086CPU地址线和数据线是复用的，就不可能在同一时刻具有地址和数据的两种功能。这就需要在CPU提供地址信息时，将地址锁存起来，以保证下一个时刻当这些复用的管脚起着数据
线的功能时，存储器有正确的地址信息。
要锁存的信息包括这些复用管脚的地址和BHE等信号。
12.8086 读/ 写总线周期各包括最少几个时钟周期？什么情况下需要
插入等待周期 TW？插入多少个TW取决于什么因素？
答：
8086CPU经外部总线对存储器或 I/O 端口进行一次信息的输入或输出过程所
需要的时间，称为总线周期。
8086CPU的读 / 写总线周期通常包括T1、T2、 T3、T4 状态 4 个时钟周期。
在高速的 CPU与慢速的存储器或I/O 接口交换信息时，为了防止丢失数据，
会由存储器或外设通过READY信号线，在总线周期的T3 和 T4 之间插入 1 个或多个必要的等待状态TW，用来进行必要的时间补偿。
在 BIU 不执行任何操作的两个总线周期之间会出现空闲状态TI 。
显然，插入的等待周期TW的个数取决于外设或存储器的取出或写入时间。
13若已知当前（DS）=7F06H，在偏移地址为 0075H开始的存储器中连续存放 6 个字节的数据，分别为 11H，22H，33H，44H，55H和 66H。请指出这些数据在存储器中的物理地址，如果要从存储器中读出这些
数据，需要设备访问几次存储器？各读出哪些数据？
答：
物理地址 7F06FH×10H+0075H=7F0D5H，故从 7F0D5H起 6 个地址数据在存器中的地址。最少要四次，第一次11。第二次 3322。第三次 5544。第四
次 66。
14.某程序在当前数据段中存有两个数据字 0ABCDH和 1234H 它们对应的物理地址分别为 3FF85H和 40AFEH。若已知当前（ DS）=3FB0H，请说明这两个数据的偏移地址，并用图说明它们在存储器中的存放格式。
答：
3FF85H偏移地址： 3FF85H - （ DS）*10H=3FF85H-3FB00H=0485H
40AFEH偏移地址： 40AFEH -（ DS）*10H=40AFE H-3FB00H=0FFEH
3FB0H：0000H
?
3FB0H：0485H0CDH
3FB0H：0486H0ABH
?
3FB0H：0FFEH34H
3FB0H：0FFFH12H