微机组成原理2
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第2章8086微处理器及其系统教材习题解答1. 8086 CPU 由哪两部分构成,它们的主要功能是什么?在执行指令期间,EU 能直接访问存储器吗,为什么?【解】8086CPU由执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)两部分组成。
执行部件由内部寄存器组、算术逻辑运算单元(ALU)与标志寄存器(FR)及内部控制逻辑等三部分组成。
寄存器用于存储操作数和中间结果;算术逻辑单元完成16位或8位算术逻辑运算,运算结果送上ALU内部数据总线,同时在标志寄存器中建立相应的标志;内部控制逻辑电路的主要功能是从指令队列缓冲器中取出指令,对指令进行译码,并产生各种控制信号,控制各部件的协同工作以完成指令的执行过程。
总线接口部件(BIU)负责CPU与存储器、I/O设备之间传送数据、地址、状态及控制信息。
每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续指令自动向前推进。
EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访问内存或I/O设备,EU就向BIU 申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
2. 8086CPU与传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?【解】8086 CPU与传统的计算机相比增加了指令队列缓冲器,从而实现了执行部件(EU)与总线接口(BIU)部件的并行工作,因而提高了8086系统的效率。
3. 8086 CPU 中有哪些寄存器,各有什么用途?【解】8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
AX(AH、AL)累加器。
有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。
实际上大多数情况下,8086的所有通用寄存器均可充当累加器。
BX(BH、BL)基址寄存器。
第2章习题参考解答1.8086处理器内部一般包括哪些主要部分?8086处理器与其他处理器一样,其内部有算术逻辑部件、控制与定时部件、总线与总线接口部件、寄存器阵列等。
按功能结构可分为两部分,即总线接口单元(BIU)与执行单元(EU)。
BIU主要包括段寄存器、内部通信寄存器、指令指针、6字节指令队列、20位地址加法器和总线控制逻辑电路。
EU主要包括通用寄存器阵列、算术逻辑单元、控制与定时部件等。
2.什么是总线? —般微机中有哪些总线?所谓总线是指电脑中传送信息的一组通信导线,它将各个部件连接成—个整体。
在微处理器内部各单元之间传送信息的总线称为片内总线;在微处理器多个外部部件之间传送信息的总线称为片外总线或外部总线。
外部总线又分为地址总线、数据总线和控制总线。
随着电脑技术的发展,总线的概念越来越重要。
微机中常用的系统总线有PC总线、ISA总线、PCI总线等。
3.什么是堆栈?它有什么用途?堆栈指针的作用是什么?堆栈是一个按照后进先出的原则存取数据的部件,它是由栈区和栈指针组成的。
堆栈的作用是:当主程序调用子程序、子程序调用子程序或中断时转入中断服务程序时,能把断点地址及有关的寄存器、标志位及时正确地保存下来,并能保证逐次正确地返回。
堆栈除了有保存数据的栈区外,还有一个堆栈指针SP,它用来指示栈顶的位置。
假设是“向下生成”的堆栈,随着压入堆栈数据的增加,栈指针SP的值减少。
但SP始终指向栈顶。
4.在8086 CPU中,FR寄存器有哪些标志位?分别说明各位的功能。
8086 CPU中设置了一个16位的标志寄存器FR,其中用了9位,还有7位保留。
9位中有3位作为控制标志,6位作为状态标志。
IF:中断控制标志。
当IF=1时,允许可屏蔽中断请求;当IF=0时,禁止可屏蔽中断请求。
TF:单步运行标志。
当TF=1,单步运行;TF=0,连续运行程序。
DF:方向标志。
当DF=0,串操作时地址按增量修改;DF=1,地址按减量修改。
微机原理第⼆版+⽥辉+课后答案答:2 =1048576=1MB 习题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:取指令、执⾏指令。
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?201-4.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.AH1111101.11B,⼗进制:125.75,⼗六进制:7D.CH1-7.(5487)10=(0101010010000111)BCD=1010101101111 B若 CPU 的主时钟频率为 10MHz ,则⼀个时钟周期为10 s ,⼀个基本总线周期为 4× 1-8.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,第 2 章微型计算机系统的微处理器习题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 )。
习题一、选择题1.8086/8088CPU内部有一个始终指示下条指令偏移地址的部件是_______。
A. SPB.CSC.IPD.BP答案:C2. 指令队列的作用是_________。
A.暂存操作数地址B.暂存操作数C.暂存指令地址D.暂存预取指令答案:D3. 8086/8088下列部件中与地址形成无关的是______。
A. ALUB. 通用寄存器C. 指针寄存器D. 段寄存器答案:A4.对于8086,下列说法错误的是_______。
A.段寄存器位于BIU中B.20位的物理地址是在EU部件中形成的C.复位后CS的初值为FFFFHD.指令队列的长度为6个字节答案:B5.8086/8088中ES、DI分别属于_______。
A. EU、BIUB. EU、EUC. BIU、BIUD. BIU、EU答案:D6.BIU与EU工作方式的正确说法是_______。
A. 并行但不同步工作B.同步工作C. 各自独立工作D. 指令队列满时异步工作,空时同步工作答案:A7.在执行转移、调用和返回指令时,指令队列中原有的内容_______。
A.自动清除B.用软件清除C.不改变D.自动清除或用软件清除答案:A8.下列说法中,正确的一条是______A. 8086/8088标志寄存器共有16位,每一位都有含义。
B. 8088/8086的数据总线都是16位。
C. 8086/8088的逻辑段不允许段的重叠和交叉D. 8086/8088的逻辑段空间最大为64KB,实际应用中可能小于64KB。
答案:D9.8086/8088工作于最大模式,是因为_____。
A.可以扩展存储容量B.可以扩大I/O空间C.可以构成多处理器系统D.可以提高CPU主频答案:C10.8088/8086最大模式比最小模式在结构上至少应增加_____。
A.中断优先级控制器B.总线控制器C.数据驱动器D.地址锁存器答案:B11.组成最大模式下的最小系统,除CPU、时钟电路,ROM,RAM及I/O接口外,至少需增加的芯片类型为______。