微机原理与接口技术第八章作业复习过程

第一章思考题与习题：1．什么叫微处理器、微机？微机系统包含哪些部分？2 ．为什么计算机使用二进制计数制？3．CPU 在内部结构上由哪几部分组成？4 ．十六进制的基数或底数是。

5．将下列十进制数分别转换成十六进制、二进制、八进制数：563 6571 234 1286 ．将下列十进制小数转换成十六进制数（精确到小数点后4 位数）：0.359 0.30584 0.9563 0.1257．将1983.31510转换成十六进制数和二进制数。

8．将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数和八进制数：（1）101011101.11011 （2 ）11100011001.011 （3 ）1011010101.00010100111 9．将下列十六进制数转换成十进制数和二进制数：AB7.E2 5C8.11FF DB32.64E10．判断下列带符号数的正负，并求出其绝对值（负数为补码）：10101100；01110001；11111111；10000001。

11．写出下列十进制数的原码、反码和补码（设字长为8 位）：+64 -64 +127 -128 3/5 -23/12712．已知下列补码，求真值X ：（1）[X]补=1000 0000（2 ）[X]补=1111 1111（3 ）[-X]补=1011011113．将下列各数转换成BCD 码：30D，127D，23D，010011101B，7FH14．用8421 BCD 码进行下列运算：43+99 45+19 15+3615．已知X =+25，Y =+33，X = -25，Y = -33，试求下列各式的值，并用其对应的真值进行验证：1 12 2（1）[X +Y ]补1 1（2 ）[X -Y ]补1 2（3 ）[X -Y ]补1 1（4 ）[X -Y ]补2 2（5 ）[X +Y ]补1 2（6 ）[X +Y ]补2 216．当两个正数相加时，补码溢出意味着什么？两个负数相加能产生溢出吗？试举例说明。

“微机系统原理与接口技术”第八章习题解答（部分）1. 什么叫总线和总线操作？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线；而模块间信息传送时与总线有关的操作统称为总线操作；模块间完成一次完整信息交换的时间称为一个总线操作周期。

总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上，使系统扩展和升级变得高效、简单、易行。

因此微型计算机系统中普遍采用总线结构。

2．微机总线有哪些种类？其数据传输的主要过程是什么？答：微机中目前普遍采用的总线标准包括系统内总线标准和系统外总线标准两类：系统内总线标准一般指微机主板插槽（系统扩展板）遵循的各种标准，如PC/XT总线标准、ISA 总线标准（PC/AT总线标准）、VL总线标准（VESA具备总线标准）、PCI局部总线标准等；系统外总线标准指系统互连时遵循的各种标准，多表现为微机对外的标准接口插头，有时也称为接口标准，如EIA RS-232异步串行接口标准、USB通用串行接口标准、IEEE-488通用并行接口标准等。

一个总线操作周期一般分为四个阶段，即：总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

在含有多个主控制器的微机系统中，这四个阶段都是必不可少的；而在仅含一个主控制器的单处理器系统中，则只需要寻址和传数两个阶段。

3．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统外总线（通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为片内总线。

4．一次总线的信息传送过程大致可以分为4个阶段，依次为总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

8．同步总线有哪些优点和缺点？主要用在什么场合？答：同步并行总线时序是指总线上所有信号均以同步时钟为基准，所有接在总线上的设备的信息传输也严格与同步时钟同步。

同步并行总线的优点是简单、易实现；缺点是无法兼容总线上各种不同响应速度的设备，因为同步时钟的速度必须以最慢的响应设备为准，这样总线上的高速设备将无法发挥其高速性能。

微机原理与接⼝复习1、微机中各部件的连接采⽤什么技术？为什么？答：现代微机中⼴泛采⽤总线将各⼤部件连接起来。

有两个优点：⼀是各部件可通过总线交换信息，相互之间不必直接连线，减少了传输线的根数，从⽽提⾼了微机的可靠性；⼆是在扩展计算机功能时，只须把要扩展的部件接到总线上即可，⼗分⽅便。

2、微机系统的总线结构分哪三种？（选择/填空）答：单总线、双总线、双重总线3、模型机有哪些寄存器，以及作⽤？（选择/填空）答：通⽤寄存器组：可由⽤户灵活⽀配，⽤来存放参与运算的数据或地址信息。

地址寄存器：专门⽤来存放地址信息的寄存器。

程序计数器：它的作⽤是指明下⼀条指令在存储器中的地址。

指令寄存器：⽤来存放当前正在执⾏的指令代码指令译码器：⽤来对指令代码进⾏分析、译码，根据指令译码的结果，输出相应的控制信号4、8086CPU的内部结构由哪两部分组成，各组成部件⼜有哪些部件组成、功能是什么？答：8086CPU内部结构由BIU\EU两部分组成.(1)EU的组成和各组成部件功能如下:算术逻辑运算单元：⽤于8位/16位⼆进制算术和逻辑运算.通⽤寄存器组：⽤来存放操作数或操作数的地址标志寄存器：⽤来存放反映CPU运算的状态特征和存放某些控制标志数据暂存器：协助ALU完成运算,暂存参加运算的数据(2)BIU的组成和各组成部件功能地址加法器：⽤来形成20位物理地址段寄存器：⽤来存放段的基值IP：存放下⼀条指令的地址指令队列缓冲器：⽤来存放预取的指令总线控制逻辑：将内部总线和外部总线相连.5、8086/8088为什么采⽤地址/数据复⽤技术？8086有哪些管脚是复⽤的？答：考虑到芯⽚成本，8086/8088采⽤40条引线的封装结构。

40条引线引出8086/8088的所有信号是不够⽤的，采⽤地址/数据线复⽤引线⽅法可以解决这⼀⽭盾，从逻辑⾓度，地址与数据信号不会同时出现，⼆者可以分时复⽤同⼀组引线。

8086管脚复⽤有：AD15～AD0是分时复⽤的存储器或端⼝的地址和数据总线地址／状态总线A19／S6～A16／S3BHE/S7为⾼8位数据总线允许／状态复⽤引脚7、CPU在中断周期要完成哪些主要的操作？答：CPU在中断周期要完成下列操作：（1）关中断（2）保留断点（3）保护现场（4）给出中断⼊⼝地址，转去相应的中断服务程序（5）恢复现场（6）开中断(7) 返回8、芯⽚8255有⼏个控制字？各⾃功能如何？若8255A控制字写⼊同⼀个控制端⼝如何区分不同的控制字？答：芯⽚8255有2个控制字：⽅式选择控制字和端⼝C置位/复位控制字。

《微机原理与接口技术》李华贵主编课后习题参考答案第1章（1.6 习题）1．简述名词的概念：微处理器、微型计算机、微型计算机系统。

答：（1）微处理器：微处理器（Microprocessor）简称µP或MP，或CPU。

CPU 是采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU（Arithmetic Logic Unit）、控制部件CU（Control Unit）和寄存器组R（Registers）等三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。

（2）微型计算机：微型计算机（Microcomputer）是指以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机，简称微机。

（3）微型计算机系统：微型计算机系统由硬件与软件两大部分组成，分别称为硬件（Hardware）系统与软件（Software）系统。

其中，硬件（Hardware）系统由CPU、内存储器、各类I/O接口、相应的I/O设备以及连接各部件的地址总线、数据总线、控制总线等组成。

软件（Software）系统：计算机软件（Software）是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的程序及程序运行所需要的数据文档资料的总和。

一般把软件划分为系统软件和应用软件。

其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。

而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。

2．简述名词的概念：指令寄存器、地址寄存器、标志寄存器。

答：（1）指令寄存器：指令寄存器（Instruction Register，IR）用来保存计算机当前正在执行或即将执行的指令。

当一条指令被执行时，首先，CPU从内存取出指令的操作码，并存入IR中，以便指令译码器进行译码分析。

（2）地址寄存器：地址寄存器(Address Register，AR)被动地接受IP传送给它的地址值（二进制地址），AR的作用是保持IP送来的地址，并且以并行方式连接输出到CPU的地址引脚上，以便CPU访问指定的内存单元。

第二章作业P592.解：标志寄存器是16位的寄存器，但实际上8086只用到9位，其中的6位是状态标识位，3位是控制标识位。

状态标志位分别是CF，PF，AF，ZF，SF，和OF；控制标志位包括DF，IF，TF。

CF：进位标志位。

算数运算指令执行后，若运算结果的最高位产生进位或借位，则CF=1，否则CF=0。

PF：奇偶标志位。

反应计算结果中1的个数是偶数还是奇数。

若运算结果的低8位中含有偶数个1，则PF=1；否则PF=0.AF：辅助进位标志。

算数运算指令执行后，若运算结果的低4位向高4位产生进位或借位，则AF=1；否则AF=0.ZF：零标志位。

若指令运算结果为0，则ZF=1；否则ZF=0。

SF：符号标志位。

它与运算结果最高位相同。

OF：溢出标志位。

当补码运算有溢出时，OF=1；否则OF=0。

DF：方向标志位。

用于串操作指令，指令字符串处理时的方向。

IF：中断允许标志位。

用来控制8086是否允许接收外部中断请求。

TF：单步标志位。

它是为调试程序而设定的陷阱控制位。

4.解：①由于8086微处理器的内部结构是16位的原因，在访问储存器时，Y无法直接提供储存器的20位物理地址，采用分段管理办法可形成超过16位的存储器物理地址，扩大对存储器的寻址范围(1MB，20位地址)。

②每个逻辑段的容量≤64k；③由于存储器是16位的，能储存的最大值为2的16次方=64KB8解：物理地址：PA=（CS）×1OH＋（IP）=20350H9解:∵70A0H:DDF6H为第一个字，16个字是3个字节；∴首字单元的物理地址=70A00H+DDF6H=7E7F6H末地址=首地址+（字数-1）*2=首地址+（20H-2）∴末字单元的物理地址为7E814H。

14解：最大可寻址储存空间是4GB，虚拟储存空间是64TB；区别是：4GB的内存空间可以处理多个任务，而虚拟储存空间内可以自由编程，使得具有较小内存空间的系统运行大容量的程序。

第8章中断系统与可编程中断控制器8259A1.什么叫中断？8086微机系统中有哪几种不同类型的中断？答：在CPU执行程序的过程中，由于某个事件的发生，CPU暂停当前正在执行的程序，转去执行处理该事件的一个中断服务程序，待中断服务程序执行完成后，CPU再返回到原被中断的程序继续执行。

这个过程称为中断。

8086微机系统中有3种中断:1)外部可屏蔽中断。

2)外部不可屏蔽中断。

3)内部中断2.什么是中断类型？它有什么用处？答：通常用若干位二进制编码来给中断源编号，该编号称为中断类型号。

8086微处理器用8位二进制码表示一个中断类型，有256个不同的中断。

这些中断可以划分为内部中断、外部不可屏蔽中断、外部可屏蔽中断三类。

用处：使CPU识别中断源，从而能正确地转向该中断源对应的中断服务程序入口。

3.什么是中断嵌套？使用中断嵌套有什么好处？对于可屏蔽中断，实现中断嵌套的条件是什么？答：微处理器在处理低级别中断的过程中，如果出现了级别高的中断请求，微处理器停止执行低级中断的处理程序而去优先处理高级中断，等高级中断处理完毕后，再接着执行低级的未处理完的程序，这种中断处理方式成为中断嵌套。

使用中断嵌套的好处是能够提高中断响应的实时性。

对于某些对实时性要求较高的操作，必须赋予较高的优先级和采取中断嵌套的方式，才能保证系统能够及时响应该中断请求。

对于可屏蔽中断，实现中断嵌套的条件有：（1）微处理器处于中断允许状态（IF=1）（2）中断请求的优先级高于正在执行的中断处理程序的优先级。

（3）中断请求未被8259屏蔽。

（4）没有不可屏蔽中断请求和总线请求。

4.什么是中断向量？中断类型号为1FH的中断向量为2345H:1234H，画图说明它在中断向量表中的存放位置。

答：中断向量为每个中断服务子程序的入口地址，为32位（16位的偏移地址和16位的段地址），在中断向量表中占用4个地址单元。

在8086CPU组成的计算机系统中，采用最低的1024个地址单元（称为0页）来存储中断向量。