微机原理1
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*教材:《微机原理与接口技术实用教程》,杨帮华等编,清华大学出版社,2008. 5习题一1、十进制一二进制:73.8125 =2、十进制一十六进制:299. 34375 =3、二进制一十进制:10010010. 001B =4^十六进制一十进制:8F. 7H =5、已知:a = 1011B, b = 11001B, c = 100110B,用二进制完成下列算术运算,并用十进制运算检查结果:(1)a+b; (2) c-a~b;(3) aXb; (4) c/a。
6、已知:a = 00111000B, b = 11000111B,试求以下逻辑运算结果:(1) a AND b ;(2) a OR b ;(3) a XOR b ; (4) NOT a。
7、写出下列各数的8位原码和补码:(1) +1010101B;(2) -1010101B;(3) +1111111B;(4) -1111111B;(5) +1000000B;(6) -1000000B;(7) +34 ;(8) -69。
8、对下列8位补码分别进行a+b和a-b运算,并判断结果是否溢出:(1) a = 37H, b = 57H; (2) a =0B7H, b =0D7H ;(3) a =0F7H, b =0D7H; (4) a = 37H, b =0C7H 。
9、将下列十进制数用BCD表示,并用加6修正法求运算结果:(1) 38+42;(2) 56+77;(3) 99+88;(4) 34+69 。
10、将下列字符串用偶校验ASCII表示(以十六进制形式):(1) SAM JONES; (2) -75. 61。
11、用规格化浮点数表示(设阶为4位原码,尾为8位补码):-3. 125 =*习题一参考答案1、01001001.1101B2、12B.58H3、146.1254、143.43755、100100B, 0010B, 100010011B, 0011B...0101B6、00000000B, 11111111B, 11111111B, 11000111B7、01010101B、01010101B, 11010101B、10101011B, 01111111B、01111111B,11111111B、10000001B, 01000000Bs 01000000B, 11000000> 11000000B,00100010B、00100010B, 11000101B、10111011B8、8EHx、E0H V , 8EH "、E0H V , CEH ”、20H V , FEH ”、70H V9、80, (1)33, (1)87, (1)0310、53、41、4D、20、4A、4F、4E、45、53, 2D、37、35、2E、36、31 (H)偶校验:0101001k 01000001、01001101, 10100000、11001010> 1100111k 01001110, 1100010k01010011, 00101101, 1011011K 0011010k 00101110> 00110110, 10110001 (B)11、一3.125 = —11.001B=—0.11001B X 2+2,即:0010 10011100B (阶为4位原码,尾为8位补码)习题二教材P24 (1.8习题):一、6教材 P115 (3. 5 习2, 习题三 二、1*习题三参考答案 教材P115 (3. 5习题):一、1、假定 DS=2000H, SS=1500H, SI=OOAOH, BX=0100H, BP=0010H,数据变量 VAL 的偏地址为0050H,请指出下列指令中源操作数采用什么寻址方式?若源操作数在存储器(1) MOV AX, OABH (2) MOV AX, [100H](3) MOV AX, VAL(4) MOV BX, [SI](5) MOV AL, VAL[BX](6) MOV CL, [BP][SI] ;立即寻址;直接寻址,EA=0100H, PA=DSX10H+EA=20100H ;直接寻址,EA=VAL=0050H, PA=DS X 10H+EA=20050H ;寄存器间接寻址,EA=SI=OOAOH, PA=DSX10H+EA=200A0H ;寄存器相对寻址,EA=BX+VAL=0150H, PA=DSX 10H+EA=20150H ;基址变址寻址,EA=BP+SI=OOBOH, PA=SS X(1) MOV AH, BX (2) MOV [SI], [BX] (3) MOV AX, [SI][DI]MOV AX, [BX][BP];X ,源、目的字长不一致(或类型不一致) ;X ,源、目的不可同为存储器操作数 ;X,基址变址寻址不可SI 与DI 组合 ;X,基址变址寻址不可BX与BP 组合教材 P77 (2. 5 习题):一、1, 2, 3, 5, 6, 7, 8; 二、2, 4 补充题: 1、 将62A0H 加下列各数,试求其和及标志位AF 、SF 、ZF 、OF 、CF 、PF 的值。
第二章练习题练习一填空1、8086/8088加电复位后,执行第一条指令的地址是( )2、已知段地址和偏移地址分别为3900H 和5200H,此存储地址的物理地址是()3、INTEL8086CPU由()和()组成,其特点是()操作。
4、若8086CPU的引脚MN/MX接+5V,则当执行OUT指令时,其引脚信号M/IO=()、RD#=()、WR#=()。
5、8086工作于最小模式下,CPU完成存储器读操作时,信号M/IO# =()、RD=()、WR#=()和DT/R#=()。
若进行字节操作,单元地址为奇地址,则BHE#=(),A0=()。
6、如果8088/8086CPU的工作时钟CLK=4KHZ,请问:(1)CPU正常工作时,RESET引脚至少出现多少微秒的高电平才能使CPU复位?(2)在插入一个T w的情况下,从内存读出一个字节数据所需的时间是多少?7、8086最小模式下,ALE的作用是(),DEN的作用是(),DT/R的作用是()。
8、8086CPU在执行MOV,AL,[BX]指令总线周期内,若BX存放内容为2034H,BHE和A0的状态为()和()。
9、在INTEL8086CPU中,一个最基本的总线周期数由()个时钟周期(T状态)组成,在T1状态,CPU往总路上发出()信息。
10、设DS:75H存储单元开始存放11H、22H和33H,若要求占用的总线周期最少,则要()条指令才能把这3个数据读入到时CPU中,这时占用()个总线周期。
若执行MOV AX,[75H]后,则AH=(),AL=()。
11、当总线请求收到()信号后,就获得了总线控制权;在其控制总线时期,HOLD和HLDA都保持()。
当总线占用部件用完总线后,HOLD变为低电平,于是CPU 又重新控制总线,并使HLDA变为()。
12、假设8086微机内存中某一物理地址是23456H,其逻辑地址可表示为2345H:()或():0456H。
13、8086CPU有最大和最小两种工作模式,由()引脚决定,其特点是()。
微机原理1、中断类型号为24H 的中断向量存放在0000H :0090H开始的存储单元。
2、若8086 CPU 引脚状态是M/ IO =1,RD =1, WR =0,则此时执行的操作是_存储器写__ 1. (10 分) 一个异步串行通信口,通过TXD 发送一帧数据的字符格式如图2 的实线所示:图2如果线路上传送的字符格式包括7 位ASCII 码数据,一位奇偶校验位,一位停止位。
要求:(1) 写出该帧字符所传送的数据值,并说明是奇校验还是偶校验。
(2) 如果波特率为600bps,请计算传送上面这一帧数据所需要的时间。
(3) 若波特率系数K=16,请计算发送时钟频率3、TXC 的频率值。
解:(1) 发送的7 位数据是0111001B 或39H,偶校验。
(2) 发送一帧数据共10 位,所需的时间:T=10/600bps=16.6ms(3) TXC 的频率为:f=K×600bps=16×600=9600HZ=9.6KHZ4、设8253 的选通地址为240H~243H,采用BCD 计数,计数器2 输出用于申请中断。
如果计数器2 的输入时钟频率为20KHz,输出信号每秒引起100 次中断。
要求(1) 算出计数初值,(2)编写初始化程序。
(20 分)解:(1) 初值为20KHZ/100=200 或C8H共27页第5页(2) 编程: MOV DX,243HMOV AL,10110001B(或B1H)OUT DX,AL ;MOV DX,242HMOV AL,8CHOUT DX,AL ;MOV AL,00H (该句也可以为:XOR AL,AL)OUT DX,AL ;5、一个串行字符由一个起始位,7 个数据位,一个奇偶效验位和一个停止位构成,若每秒传送240 个字符,则数据传送的波特率是2400Bd传送每位信息所占用的时间是0.417ms异步串行通信工作方式下,一个串行字符由一个起始位,7 个数据位1101110,一个奇效验位和一个停止位构成,则先后发送该帧字符信息的数据位是0 0111011 0 16、在8086 系统中,一个中断类型号为0DBH 的中断服务子程序位于从8100H:1234H 开始的内存中,则相应的中断矢量所在的起始物理地址为_ _,从该地址开始连续4个存储单元存放的内容依次为_ 、、和_。
微机原理第一章练习题及解答一:单项选择题●若二进制数为010111.101,则该数的十进制表示为( B )。
A:23.5 B:23.625C:23.75 D:23.5125●若无符号二进制数为11000110,则该数的十进制表示为( A )。
A:198 B:70C:126 D:49●十进制数81的8421BCD码为( A )。
A:81H B:51HC:18H D:15H●11000110为二进制原码,该数的真值为( B )。
A:-70 B:+70C:-198 D:+198●11000110为二进制补码,该数的真值为( D )。
A:+198 B:-198C:+58 D:-58●01000110为二进制补码, 该数的真值为( A )。
A:+70 B:-70C:+58 D:-58●字符A的ASCII码为41H,字符a的ASCII码为( C )。
A:41H B:42HC:61H D:62H●字符A的ASCII码为41H,字符B的ASCII码为( B )。
A:41H B:42HC:61H D:62H●字符9 的ASCII码为( C )。
A:09H B:9C:39H D:99●8位二进制数的原码表值范围为( C )。
A:0 ~ 255 B:-128 ~ +127C:-127 ~ +127 D:-128 ~ +128●8位二进制数的反码表值范围为( C )。
A:0 ~ 255 B:-128 ~ +127C:-127 ~ +127 D:-128 ~ +128●8位二进制数的补码表值范围为( B )。
A:0 ~ 255 B:-128 ~ +127C:-127 ~ +127 D:-128 ~ +128●8位二进制数的无符号数表值范围为( A )。
A:0 ~ 255 B:-128 ~ +127C:-127 ~ +127 D:-128 ~ +128●n+1位符号数X的原码表值范围为( A )。
A:-2n<X <2 n B:-2 n≤X ≤2 nC:-2 n≤X <2 n D:-2 n<X ≤2 n●n+1位符号数X的补码表值范围为( C )。
第 1 章微型计算机系统概述习题参考答案1-1.微型计算机包括哪几个主要组成部分,各部分的基本功能是什么?答:微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线组成。
CPU是微型计算机的核心部件,一般具有下列功能:进行算术和逻辑运算。
暂存少量数据。
对指令译码并执行指令所规定的操作。
与存储器和外设进行数据交换的能力。
提供整个系统所需要的定时和控制信号。
响应其他部件发出的中断请求;总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道,一般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及一组导线组成;存储器是用来存储数据、程序的部件;I/O接口是微型计算机的重要组成部件,在CPU和外设之间起适配作用。
1-2.CPU 执行指令的工作过程。
答:指令执行的基本过程:(1)开始执行程序时,程序计数器中保存第一条指令的地址,指明当前将要执行的指令存放在存储器的哪个单元。
(2)控制器:将程序计数器中的地址送至地址寄存器MAR,并发出读命令。
存储器根据此地址取出一条指令,经过数据总线进入指令寄存器IR。
(3)指令译码器译码,控制逻辑阵列发操作命令,执行指令操作码规定的操作。
(4)修改程序计数器的内容。
1-3.果微处理器的地址总线为20 位,它的最大寻址空间为多少?答:220=1048576=1MB1-4.处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系?答:微处理器是微型计算机的核心部件。
微处理器配上存储器、输入/输出接口及相应的外设构成完整的微型计算机。
以微型计算机为主体,配上系统软件和外部设备以后,就构成了完整的微型计算机系统。
1-5.下面十进制数分别转换为二进制、八进制和十六进制数:128,65535,1024答:128,二进制:10000000B,八进制:200O,十六进制:80H65535,二进制:1111111111111111B,八进制:177777O,十六进制:FFFFH1024,二进制:10000000000B,八进制:2000O,十六进制:400H1-6.下面二进制数分别转换为十进制及十六进制数:1011.1010B,1111101.11 B答:1011.1010B,十进制:11.625,十六进制:B.AH111101.11B,十进制:125.75,十六进制:7D.CH1-7.(5487)10=(0101010010000111)BCD=1010101101111 B1-8.设字长为8 位,请写出下列数的原码、反码、补码和移码:15,-20,-27/32 答:[+15]原=00001111,[+15]反=00001111,[+15]补=00001111,[+15]移=10001111 [-20]原=10010100,[-20]反=11101011,[-20]补=11101100,[-20]移=01101100 [-27/32]原=1.1101100,[-27/32]反=1.0010011,[-27/32]补=1.0010100,[-27/32]移=0.0010100第 2 章微型计算机系统的微处理器习题参考答案2-1.086/8088 CPU 的功能结构由哪两部分组成?它们的主要功能是什么?答:8086/8088 CPU 的功能结构由以下两部分组成:总线接口单元BIU(Bus Interface Unit),执行部件EU (Execution Unit)。
4.设BX=6D16H,AX=1100H,写出下列指令执行后BX 寄存器中的内容。
MOV CL,06H ROL AX,CL SHR BX,CL解:第2条指令把AX 中内容循环左移6次,过程如下: CF AX ←----←--←--¦ ¦------------------------------------------------------------------------------------执行结果为AX=0100000000000100B=4004H,CF=0,第3条指令把BX 中内容逻辑右移6次,过程如下: BX-----→ CF 0----→ →执行结果为BX=0000000110110100=01B4H,CF=0。
第二章 简答11.有一双字87654321H 在内存中的地址是30101H ,画出其在8086系统中的内种存放的情况。
答:在8086系统中,双字在内存中连续4个字节,其中地位字节存于低地址,高位字节存于高地址如图:30101H 30102H30103H30104H第三章 简答1.设下列程序段执行前,SS :SP 的值分别为1000H :2110H ,试求: (1)画出程序段执行后的堆栈存储情况示意图。
(2)给出当前栈顶SS 和SP 的值。
PUSHF 当前栈顶PUSH AX SS:SP →1000H:2108H--CLPUSH [0250H]PUSH CX答:(1)如图所示SS:SP →1000H:2110H--......第四章 简答8.简述DMA 控制器的特点及功能。
答:DMA 控制器是内存储器同外设之间进行高速数据的硬件控制电路,是一种实现直接数据传送的专用处理器,它必须能取代在程序控制传送中由CPU 和软件所完成的各项功能,它的主要功能是:(1)DMAC 同外设之间有一0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 021H 34H65H87H(CL )(CH)(AL)(AH)(F1) (FH) ........对联络信号线---外设的DMA 请求信号DREQ 以及DMAC 想外设发出的DMA 响应信号DACK ;(2)DMAC 在接受到DREQ 后,同CPU 之间也有一对联络信号线---DMAC 向CPU 发出总线请求信号(HLDA 或BUSRQ ),CPU 在当前总线周期结束后向DMAC 发出总线响应信号(HLDA 或BUSAK ),接管对总线的控制权,进入DMA 操作方式;上述两对联络信号的书序关系可简单表示为下图(3)能发出地址信息,对存储器寻址,并修改地址指针。
DMAC 内部必须有能自动加1/减1的地址寄存器; (4)能决定传送的字节数,并能判断DMA 传送是否结束。
DMAC 内部必须有能自动减1的字计数寄存器,计数结束产生种植计数信号;(5)能发出DMA 结束信号,释放总线,使CPU 恢复总线控制权; (6)能发出读、写控制信号,包括存储器访问信号和I/O 访问信号。
(7)DMAC 内部必须有时序和读写控制逻辑。
CPU外设接口DMAC←② ←①→③ →④第2章1.通用寄存器:(1)数据寄存器:累加器(AX )、基址寄存器(BX )、计数寄存器(CX )、数据寄存器(DX )特点是这四个通用寄存器每个16位寄存器分为高8位(AH 、BH 、CH 、DH )与低8位(AL 、BL 、CL 、DL),可分别寻址、独立操作(2)指针寄存器和变址寄存器:堆栈指针寄存器SP 、基址指针寄存器BP 、源变址寄存器SI 、目的变址寄存器DI 。
SP 用来确定欲读写堆栈的地址,BP 用来存放在现行堆栈段的一个数据区的“基地址”SI 、DI 用于变址操作,存放变址地址。
2.标志寄存器FR :(1)状态位:①进位标志(CF ):反应最高位出现进位的情况,有则为“1”。
②奇偶校验标志(PF ):反应结果中“1”的个数,为偶数PF=1。
③辅助进位标志AF :反应低4位有无向高位进位,有则置“1”。
④:零标志ZF :反应运算结果是否为零,结果为零,ZF 置“1”。
⑤符号标志SF :反应带符号运算结果符号位的情况,若为负数,SF 置“1”。
⑥溢出标志OF :反应带符号数(以二进制补码表示)运算结果是否超过机器所能标示的数值范围的情况字节:-128--+127,字-32768--+32767,超出称为“溢出”,OF 置“1”。
(2)控制位:①进位标志CF 。
反应出现出现进位(或错位)的情况,有则为“1”。
②奇偶校验标志PF :反应操作结果中“1”的个数,若为偶数,PF 置“1”。
③辅助进位标志AF :反应一个8位量的低四位向高四位有无进位(或错位)的情况,有则置“1”。
④零标志ZF :反应结果是否为零,结果为零ZF 置“1”。
⑤符号标志SF :反应运算结果符号位的情况,结果为负数,SF 置“1”。
⑥溢出标志OF ,反应带符号数(以二进制补码表示)运算结果是否超出机器所表示的范围,字节(-128--+127),字(-32768--+32767)。
若超出上述范围,称为“溢出”,OF 置“1”。
(2)控制位:①方向标志位DF 。
若DF=“1”为递减,即从高地址向低地址进行,DF=“0”为递增。
②中断允许标志IF ,若IF=“1”,表示允许响应。
③陷阱标志TF ,当TF=“1”时,微处理器每执行完一条指令便自动产生一个内部中断,转去执行一个中断服务程序,可以借助中断服务程序来监视每条指令的执行情况,称为“单步作方式”,常用于程序的调试。
3.段寄存器:代码段寄存器CS 、堆栈段寄存器SS 、数据段寄存器DS 、附加段寄存器ES 。
DRE Q HOL D DAC K HLD A基本结构寄存器:1.通用寄存器:(8)个[累加器EAX、基址寄存器EBX、计数寄存器ECX、数据寄存器EDX、堆栈指针ESP、基址指针EBP、源变址寄存器ESI,以及目的变址寄存器EDI。
]2.专用寄存器:指令指针EIP、标志寄存器EIPEFLAGS。
第三章8086指令的寻址方式1.立即寻址2.寄存器寻址3.寄存器寻址(1)直接寻址(2)寄存器间接寻址(3)基址寻址(4)变址寻址(5)基址变址寻址8086指令1.数据传送指令2.算术运算指令助记符功能加法指令ADD 加法ADC 带进位的加法INC 增量(加1)AAA 加法的ASCII修正DAA 加法的十进制修正减法指令SUB 减法SBB 带错位的减法DEC 减量(减1)NEG 求补(变负)CMP 比较AAS 减法的ASCII修正DAS 减法的十进制修正乘法指令MUL 无符号数乘法IMUL 整数乘法AAM 乘法的ASCII 修正DIV 无符号数除法助记符功能通用数据传送指令MOV 传送字或字节PUSH 字入栈POP 字出栈XCHG 交换字或字节XLAT 字节转换地址目标传送指令LEA 装入有效字LDS 将指针变量装入寄存器及DS LES 将指针变量装入寄存器及ES标志传送指令LAHF 标志寄存器内容进栈SAHF AH值送标志寄存器低字节PUAHF 标志寄存器内容进栈POPF 标志寄存器内容出栈I/O指令IN 输入字或字节OUT 输出字或字节除法指令IDIV 整数除法AAD 除法的ASCII修正CBW 字节转换为字CWB 字转换为双字3.位处理指令助记符功能逻辑运算符AND 逻辑“与”(乘)OR 逻辑“或”(加)NOT 逻辑“非”XOR 逻辑“异或”两个相同异或为“0”,不同异或为“1”TEST 测试移位指令SHL 逻辑左移SAL 算术左移SHR 逻辑右移SAR 算术右移循环移位指令ROL 循环左移ROR 循环右移RCL 通过CF循环左移RCR 通过CF循环右移4.串操作指令助记符功能串操作指令MOVS(MOVS,MOVSW) 串传送(字节传送,字传送)CMPS(CMPSB,CMOSW) 串比较(字节比较,字比较)STOS(STOSB,STOSW) 存入串(存入字节,存入字)LODS(LODSB,LODSW) 取出串(取出字节,取出字)SCAS(SCASB,SCASW) 扫描串(扫描字节,扫描字)重复前缀REP重复操作REPE/REPZ 等于/为零重复REPNE/REPNZ不等于零/不为零重复第四章内存储器及其接口1.半导体存储器的主要技术指标--存储容量、存取速度、可靠性和性能/价格比A.存储容量eg:某存储器芯片的MAR为16位,存储字长为18位,则其存储容量为216*8=64k*8位,64K即16位的编址数;20位MAR的编址数为1M。
B.存储速度::一个是“存取时间”T A:定义为从启动一次存储器操作,到完成该操作所经历的的时间。
另一个是“存储周期”T MC:定义为启动两次独立的存储器操作之间所需要的最小时间间隔。
通常T MC略大于存取时间T A。
存储速度取决于内存储器的具体结构及工作机制。
C.可靠性:MTBF,MTBF越长,可靠性越高,内存储器常采用纠错码技术来延长MTBF以提高可靠性。
D.性能/价格比:主要包括存储容量、存储速度和可靠性。
题目典型例题:1.微处理器、微型计算机以及微型计算机系统有何区别于联系?2.微机硬件系统的组成包括哪几部分?目前流行的实际微机硬件系统一般由那些部件组成?3.存储器的基本功能是什么?程序和数据时以何种代码形式来存储信息的?4.主板的主要性能指标有那些?5.硬盘的主要性能指标有哪些?6.根据你的了解,试说明配置一台多媒体微机系统需要哪些最基本的部件?并注意选择哪些性能指标?7.你熟悉的目前流行微机系统的软件配置是什么?第二章1.8086CPU有多少根数据线和地址线?它能寻址多少内存地址单元和I/O端口?8088CPU又有多少根数据线和地址线?为什么要设计8088CPU?2.8086CPU内部按功能可分哪两大部分?它们各自的主要功能是什么?3.段地址和段起始地址相同吗?两者是什么关系?8086的段起始地址就是段基地址吗?它是怎样获得的?4.8086/8088CPU的哪些引脚采用了分时复用技术?哪些引脚具有两种功能?5.8086/8088CPU的微机系统有哪两种工作方式?它们由什么引脚来实现控制?这两种工作方式的主要特点和区别如何?若AX=5555H,BX=FF00H,试问在下列程序段执行后,AX=?,BX=?,CF=?AND AX,BXXOR AX,AXNOT BX第三章1.何谓寻址方式?8086/8088微处理器有哪几种主要的寻址方式?2.给定DS=1100H,BX=0200H,LIST=0250H和SI=0500H。
试确定下面各条指令存执存储器的地址。
3.试比较SUB AL,09H与CMP AL,09H这两条指令的异同,若AL=08H,分别执行上述两条指令后,SF=?CF=?OF=?ZF=?4.设BX=6D16H,AX=1100H,写出下列指令执行后BX寄存器中的内容。