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第二章 8086体系结构与80x86CPU1．8086CPU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。
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。
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8086系统的物理地址空间是1MB。
第二章 8086体系结构与80x86CPU1．8086CPU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。
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。
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8086系统的物理地址空间是1MB。
微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案微机原理与接口技术（第二版）课后题答案第1章作业答案1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统的区别是什么？微处理器是将CPU集成在一个芯片上，微型计算机是由微处理器、存储器和外部设备构成，而微型计算机系统则是微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合的系统。
1.2 CPU的内部结构由哪些部分组成？它应该具备哪些主要功能？CPU主要由算术逻辑单元、指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等寄存器组成。
它的主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
1.3 采用总线结构的微型计算机有哪些优点？采用总线结构可以扩大数据传送的灵活性，减少连线。
此外，总线可以标准化，易于兼容和工业化生产。
1.4 数据总线和地址总线在结构上有什么不同？如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线，那么要靠什么来区分地址和数据？数据总线是双向的，而地址总线是单向的。
如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者部分总线，就要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时，总是先输出地址，过一段时间再读或写数据。
1.8 给定一个模型，如何用累加器实现15×15的程序？LD A。
15LD H。
15LOOP: ADD A。
15DEC HJP NZ。
LOOPHALT第2章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentium 4，有哪几种？IA-32结构微处理器有、、Pentium、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III和Pentium 4.2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式？IA-32结构支持保护模式、实地址模式和系统管理模式三种操作模式。
操作模式决定了哪些指令和结构特性可以访问。
2.8 IA-32结构微处理器的地址空间是如何形成的？由段寄存器确定的段基地址与各种寻址方式确定的有效地址相加形成了线性地址。
微机原理与接口技术习题课后习题参考答案(含部分详解)第一章（p20）1、参考答案：冯•诺伊曼计算机的设计思想（EDVAC方案：存储程序通用电子计算机方案）：①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分；②计算机内采用二进制；③将程序存储在计算机内，简称“程序存储”。
其中第三点是冯•诺依曼计算机设计的精华，所以人们又把冯•诺依曼原理叫做程序存储原理，即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。
冯•诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心，结构框图如下图所示。
2、参考答案：微处理器就是中央处理器CPU，是计算机的核心，单独的CPU不能构成计算机系统；微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口（注意：不是I/O设备）组成；而微型计算机系统除了包括微型计算机外，还有系统软件（即操作系统）、应用软件、外存储器和I/O设备等。
微型计算机系统结构如下图所示。
3、答案略，见p6～74、答案略，见图2，或教材图1-35、答案略，见p12~136、参考答案：由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位，所以它可寻址220＝1M字节的存储空间；而PentiumII微处理器的地址总线的宽度为36位，所以它可寻址236=64G字节的存储空间。
7、参考答案：①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联)，是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线，数据传输速率位132MB/s，适用于Pentium 微型计算机。
PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play，所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，系统会自动对板卡所需资源进行分配，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱动程序）的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI 总线上。
《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机系统的组成1.3 微机的基本工作原理1.4 微机的主要性能指标第二章：微处理器2.1 微处理器的结构与功能2.2 微处理器的性能指标2.3 微处理器的指令系统2.4 微处理器的编程方法第三章：存储器3.1 存储器的分类与功能3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器扩展与接口技术第四章：输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的地址译码方式4.3 I/O接口的数据传输方式4.4 常用I/O接口芯片介绍第五章：中断系统5.1 中断系统的基本概念5.2 中断源与中断处理5.3 中断响应过程5.4 中断控制器及其应用第六章：总线技术6.1 总线的概念与分类6.2 总线接口与传输协议6.3 总线扩展技术6.4 PCI总线与PCI Express总线第七章：串行通信接口7.1 串行通信的基本概念7.2 串行通信的接口标准7.3 串行通信接口电路设计7.4 USB串行通信接口第八章：定时器/计数器8.1 定时器/计数器的基本概念8.2 定时器/计数器的原理与编程8.3 定时器/计数器的应用实例8.4 高精度定时器/计数器的设计第九章：DMA控制9.1 DMA的基本概念与原理9.2 DMA控制器的工作方式9.3 DMA传输过程与编程9.4 DMA在微机系统中的应用第十章：微机系统的设计与应用10.1 微机系统设计的基本原则10.2 微机系统硬件设计方法10.3 微机系统软件设计方法10.4 微机系统应用实例分析重点和难点解析一、微机系统概述难点解析：理解微机系统中各个组件的作用及其相互关系，掌握性能指标的计算和评估方法。
二、微处理器难点解析：掌握微处理器的内部结构和工作原理，理解指令系统的作用和编程方法。
三、存储器难点解析：区分不同类型的存储器，理解它们的功能和用途，掌握存储器扩展和接口技术。
《微机原理及接⼝技术》课后习题详细解答（期末复习）第1章微型计算机系统概述〔习题1.3〕微型计算机主要由哪些基本部件组成？各部件的主要功能是什么？〔解答〕微机主要有存储器、I/O设备和I/O接⼝、CPU、系统总线、操作系统和应⽤软件组成，各部分功能如下：CPU：统⼀协调和控制系统中的各个部件系统总线：传送信息存储器：存放程序和数据I/O设备：实现微机的输⼊输出功能I/O接⼝：I/O设备与CPU的桥梁操作系统：管理系统所有的软硬件资源〔习题1.10〕简述计算机中“数”和“码”的区别，计算机中常⽤的数制和码制各有哪些？〔解答〕（1）数—⽤来直接表征量的⼤⼩，包括：定点数、浮点数。
（2）码—⽤来指代某个事物或事物的某种状态属性，包括：⼆进制、⼋进制、⼗进制，⼗六进制区别：使⽤场合不同，详见P16.〔习题1.12〕请写出与数据＋37和－37对应的8位机器数原码、反码、补码和移码，并分别⽤⼆进制和⼗六进制表⽰出来。
〔解答〕原码反码补码+37 00100101/25H 00100101/25H 00100101/25H-37 10100101/A5H 11011010/DAH 11011011/DBH〔习题1.13〕请将上题中＋37和－37的8位补码机器数分别扩充为16位和32位的形式，⽤⼗六进制表⽰出来。
〔解答〕+37 -3716位 32位 16位 32位00 25H 00 00 00 25H FF 5BH FF FF FF 5BH第2章微处理器指令系统〔习题2.1〕微处理器内部具有哪3个基本部分？8088分为哪两⼤功能部件？其各⾃的主要功能是什么？〔解答〕算术逻辑单元ALU、寄存器组和控制器；总线接⼝单元BIU：管理8088与系统总线的接⼝负责cpu对接⼝和外设进⾏访问执⾏单元EU：负责指令译码、执⾏和数据运算；8位CPU在指令译码前必须等待取指令操作的完成，8088中需要译码的指令已经取到了指令队列，不需要等待取指令。
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。
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）。
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：(1) 1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)=00001111B+11110110B=00000101B=5D(2) 1100(2)-0011(2)=?(2)=?(10)=00001100B+11111101B=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，是三态输出门，用以控制寄存器中的数据输出至总线。
有了L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。
《微机原理与接口技术》课程总结本学期我们学习了《微型计算机原理与接口技术》，总的来说，我掌握的知识点可以说是少之又少，我感觉这门课的内容对我来说是比较难理解的。
这门课围绕微型计算机原理和应用主题，以Intel8086CPU为主线，系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式，介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧，存储器的组成和I/O接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程，并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术，包括七大接口芯片：并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D（ADC0809）、D/A （DAC0832）、DMA（8237）、人机接口（键盘与显示器接口）的结构原理与应用。
在此基础上，对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。
第一章：微型计算机概论（1）超、大、中、小型计算机阶段（1946年-1980年）采用计算机来代替人的脑力劳动，提高了工作效率，能够解决较复杂的数学计算和数据处理（2）微型计算机阶段（1981年-1990年）微型计算机大量普及，几乎应用于所有领域，对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。
（3）计算机网络阶段（1991年至今）。
计算机的数值表示方法：二进制，八进制，十进制，十六进制。
要会各个进制之间的数制转换。
计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助，从而促进了信息化社会的到来，实现了遍及全球的信息资源共享。
第二章：80X86微处理器结构本章讲述了80X86微处理器的内部结构及他们的引脚信号和工作方式，重点讲述了8086微处理器的相关知识，从而为8086微处理器同存储器以及I/O设备的接口设计做了准备。
本章内容是本课程的重点部分。
第三章：80X86指令系统和汇编语言本章讲述了80X86微处理器指令的多种寻址方式，讲述了80X86指令系统中各指令的书写方式、指令含义及编程应用；讲述了汇编语言伪指令的书写格式和含义、汇编语言中语句的书写格式。
