微机原理作业答案

微机原理课后作业答案（第五版）6、[+42]原＝00101010B=[+42]反＝[+42]补[－42]原＝10101010B[－42]反＝11010101B[－42]补＝11010110B[+85]原＝01010101B=[+85]反＝[+85]补[－85]原＝11010101B[－85]反＝10101010B[－85]补＝10101011B10、微型计算机基本结构框图微处理器通过⼀组总线(Bus)与存储器和I/O接⼝相连，根据指令的控制，选中并控制它们。

微处理器的⼯作：控制它与存储器或I/O设备间的数据交换；进⾏算术和逻辑运算等操作；判定和控制程序流向。

存储器⽤来存放数据和指令，其内容以⼆进制表⽰。

每个单元可存8位(1字节)⼆进制信息。

输⼊——将原始数据和程序传送到计算机。

输出——将计算机处理好的数据以各种形式（数字、字母、⽂字、图形、图像和声⾳等）送到外部。

接⼝电路是主机和外设间的桥梁，提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等各种功能。

总线：从CPU和各I/O接⼝芯⽚的内部各功能电路的连接，到计算机系统内部的各部件间的数据传送和通信，乃⾄计算机主板与适配器卡的连接，以及计算机与外部设备间的连接，都要通过总线（Bus）来实现。

13、8086有20根地址线A19～A0，最⼤可寻址220=1048576字节单元，即1MB；80386有32根地址线，可寻址232=4GB。

8086有16根数据线，80386有32根数据线。

1、8086外部有16根数据总线，可并⾏传送16位数据；具有20根地址总线，能直接寻址220=1MB的内存空间；⽤低16位地址线访问I/O端⼝，可访问216=64K个I/O端⼝。

另外，8088只有8根数据总线2、8086 CPU由两部分组成：总线接⼝单元（Bus Interface Unit，BIU）BIU负责CPU与内存和I/O端⼝间的数据交换：BIU先从指定内存单元中取出指令，送到指令队列中排队，等待执⾏。

微机原理课后习题参考答案第1部分微型计算机基础知识1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？【解】微处理器：指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，伴随着大规模集成电路技术的迅速发展，芯片集成密度越来越高，CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。

微型计算机：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。

由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。

由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。

特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。

微型计算机系统：简称“微机系统”。

由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。

配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。

1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应该具备哪些主要功能？【解】CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。

1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点？【解】①简化了系统结构，便于系统设计制造；②大大减少了连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性；③便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口；④便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统的模块化；⑤便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作；⑥便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。

总线的逻辑电路有些是三态的，即输出电平有三种状态：逻辑“0”，逻辑“1”和“高阻”态。

1.4计算机总线有哪些，分别是什么？【解】总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组：①数据总线，一般情况下是双向总线；②地址总线，单向总线，是微处理器或其他主设备发出的地址信号线；③ 控制总线，微处理器与存储器或接口等之间1．5 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处？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？【解】数据总线（DB）为双向结构，数据在CPU与存储器或I/O 接口之间的传送是双向的，（数据既可以读也可以写），其宽度通常与微处理器的字长相同。

第二章计算机基础（P32）1-1电子管，晶体管，中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路。

1-2把CPU和一组称为寄存器（Registers）的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中，这个器件才被称为微处理器。

以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出、接口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机。

微型计算机系统是微型计算机配置相应的系统软件,应用软件及外部设备等.1-3写出下列机器数的真值：（1）01101110 （2）10001101（3）01011001 （4）11001110答案：（1）+110 （2）-13(原码) -114（反码）-115（补码）（3）+89 （4）-78（原码）-49（反码）-50（补码）1-4写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）：（1）+010111 （2）+101011（3）-101000 （4）-111111答案：（1）[x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111（2）[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011（3）[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000（4）[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=110000011-5 当下列各二进制数分别代表原码，反码，和补码时，其等效的十进制数值为多少？（1）00001110 表示原码14，反码14，表示补码为14（2）11111111 表示原码－127，反码－0，表示补码为－1（3）10000000 表示原码-0，反码-127，表示补码为－128（4）10000001 表示原码－1，反码－126，表示补码为－1271-6 已知x1=+0010100，y1=+0100001，x2=-0010100，y2=-0100001，试计算下列各式。

微机原理答案习题11.什么是汇编语言，汇编程序，和机器语言？答：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。

汇编语言是面向及其的程序设计语言。

在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号或标号代替地址码。

这种用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言编程了汇编语言。

使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序。

2.微型计算机系统有哪些特点？具有这些特点的根本原因是什么？答：微型计算机的特点：功能强，可靠性高，价格低廉，适应性强、系统设计灵活，周期短、见效快，体积小、重量轻、耗电省，维护方便。

这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，建立在微细加工工艺基础之上。

3.微型计算机系统由哪些功能部件组成？试说明“存储程序控制”的概念。

答：微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。

“存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。

②在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。

③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执行，这就是存储程序的基本含义。

④五大部件以运算器为中心进行组织。

4.请说明微型计算机系统的工作过程。

答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。

如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能。

5.试说明微处理器字长的意义。

答：微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。

它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数，反映了一台计算机的计算精度，直接影响着机器的硬件规模和造价。

微机原理作业1.8086C P U由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU由总线接口单元（BIU）和指令执行单元(EU)组成。

总线接口单元（BIU）的功能是：地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数和总线控制。

指令执行单元(EU)的功能是指令译码和指令执行。

2.微型计算机系统由微处理器、存储器和I/O接口等组成。

3.8086CPU中的指令队列可存储6个字节的指令代码，当指令队列至少空出 2 个字节时，BIU单元便自动将指令取到指令队列中；4.8086系统中，1MB的存储空间分成两个存储体：偶地址存储体和奇地址存储体，各为512 字节。

5.8086系统中存储器采用什么结构？用什么信号来选中存储体？答：8086存储器采用分体式结构：偶地址存储体和奇地址存储体，各为512K。

用AO和BHE来选择存储体。

当AO=0时,访问偶地址存储体；当BHE=0时，访问奇地址存储体；当AO=0,BHE=0时，访问两个存储体。

6.在8086CPU中，指令指针寄存器是 C 。

(A) BP (B) SP (C) IP (D) DI7.8086CPU中的SP寄存器的位数是 B 。

(A) 8位(B) 16位(C) 20位(D) 24位8.8086CPU中指令指针寄存器(IP)中存放的是 B 。

（A）指令（B）指令偏移地址（C）操作数（D）操作数偏移地址9.若当前SS＝3500H，SP＝0800H，说明堆栈段在存储器中的物理地址（最大），若此时入栈10个字节，SP内容是什么？若再出栈6个字节，SP为什么值？答：堆栈段的物理地址范围：35000H～357FFH当前顶的物理地址为：35000H+0800H=35800H入栈10个字节以后：SP=0800H-000AH=07F6H出栈6个字节以后：SP=07F6H+0006H=07FCH10.下列关于8086系统堆栈的论述中，正确的是 A 。

(A) 堆栈的工作方式是“先进后出”，入栈时SP减小(B) 堆栈的工作方式是“先进后出”，入栈时SP增大(C) 堆栈的工作方式是“先进先出”，入栈时SP减小(D)堆栈的工作方式是“先进先出”，入栈时SP增大11.8086CPU对内存读/写操作，需两个总线周期的读/写操作是 D 。

微机原理作业答案40.源程序如下：CMP AX，BXJNC L1JZ L2JNS L3JNO L4JMP L5设AX=74C3H，BX=95C3H，则程序最后将转到哪个标号处执行？试说明理由。

答：∵ 74C3H- 95C3HDF00H且有：CF=1， ZF=0， SF=1， OF=1∴程序将转到L5标号处执行。

41.设IBM PC微机内存中某个单元的物理地址是12345H，试完成下列不同的逻辑地址表示：（1）1234H:___H（2）____H:0345H答：（1）1234H:05H (2) 1200H:0345H42.假设某程序执行过程中，（SS）=0950H,(SP)=64H,试问该用户程序的堆栈底部物理地址是多少？答：(SS)*10H+(SP)-1=09563H43.设堆栈段寄存器(SS)=0E4BH,程序中设堆栈长度为200H个字节。

试计算出堆栈底部字单元物理地址，堆栈指针SP初始值（即堆栈中没有数据时）和SP初始值指向的物理地址。

答：物理地址为：0E6AFH-2, SP的初始值为200H，指向的物理地址为：0E6AFH.。

44.对于由8086CPU组成的系统，堆栈的位置如何确立？堆栈的首址（即：SS中的值）是不是栈底？为什么？答：8086系统中堆栈的位置由SS和SP初始化后确立：其中（SS）*16决定了堆栈段起始单元的地址，即堆栈段首址；（SS）*16+（SP初值）-1决定了堆栈段最后一个单元的地址，即栈底；（SS）*16+（SP现值）决定了堆栈段当前栈顶。

显然，堆栈首址并不是栈低。

一般来说，在堆栈所在的内存区内，栈底为高地址端。

堆栈初始化后，栈顶指向栈底+1单元的偏移地址。

当堆栈压入数据后，栈顶地址总是小于栈底地址（因为一次压入两个字节数据），位于低地址端。

45.设8255A的4个端口地址分别为0C0H、0C2H、0C4H和0C6H，要求用按位置位/复位控制字使PC6输出方波信号，试编程实现。

第1章 概述1．电子计算机主要由．电子计算机主要由 运算器运算器 、 控制器控制器 、 存储器存储器 、 输入设备输入设备 和 输出设备输出设备 等五部分组成。

等五部分组成。

等五部分组成。

2． 运算器运算器 和 控制器控制器 集成在一块芯片上，被称作CPU CPU。

3．总线按其功能可分．总线按其功能可分 数据总线数据总线 、 地址总线地址总线 和 控制总线控制总线 三种不同类型的总线。

三种不同类型的总线。

4．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为 系统总线（或通信总线）系统总线（或通信总线） ；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内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为 内部总线内部总线 。

5．迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是 程序存储程序存储 和 程序控制程序控制 的工作原理。

的工作原理。

这种原理又称这种原理又称为 冯·诺依曼型冯·诺依曼型 原理。

原理。

第3章 微处理器及其结构1．8086/8088 CPU 执行指令中所需操作数地址由执行指令中所需操作数地址由 EU EU EU 计算出计算出计算出 16 16 16 位偏移量部分送位偏移量部分送位偏移量部分送 BIU BIU BIU ，由，由，由 BIU BIU BIU 最后最后形成一个形成一个 20 20 20 位的内存单元物理地址。

位的内存单元物理地址。

2．8086/8088 CPU CPU在总线周期的在总线周期的在总线周期的T1 T1 T1 时刻，用时刻，用时刻，用A19/S6A19/S6A19/S6～～A16/S3 A16/S3 输出输出输出 20 20 20 位地址信息的最高位地址信息的最高位地址信息的最高 4 4 4 位，而在位，而在其他时钟周期，则输出其他时钟周期，则输出 状态状态 信息。

1.3 完成下列数制的转换(1) 10100110 B = (166) D = (A6) H(2) 0.11 B = (0.75) D(3) 253.25 = (11111101.01) B = (FD.4) H(4) 1011011.101 B = (5B.A) H = (10010001.0110 0010 0101) BCD1.5 写出下列真值对应的原码和补码的形式(1) X = -1110011 B(2) X = -71 D(3) X = +1001001 B解：(1) [X]原= 11110011 B , 负数，[X]补= [X]反+ 1 = 10001101 B(2) [X]原= 11000111 B , 负数，[X]补= [X]反+ 1 = 10111001 B(3) [X]原= 01001001 B , 正数，[X]补= [X]原= 01001001 B1.7 已知X和Y的真值，求[X+Y]的补码(1) X = -1110111 B Y = +1011010 B(2) X = 56 D Y = -21 D解：(1) [X]原= 11110111 B , 负数，[X]补= [X]反+ 1 = 10001001 BY为正数，[Y]原= [Y]补= 01011010 B所以，[X+Y]补= [X]补+ [Y]补= 11100011 B(2) [X]原= 00111000 B = [X]补[Y]原= 10010101 B , [Y]补= 11101011 B[X+Y]补= [X]补+ [Y]补= 00100011 B1.8 已知X = -1101001 B, Y = -1010110 B, 用补码表示X-Y = ?解: [X]原= 11101001 B，[X]补= 10010111 B[-Y]原= 01010110 B，[-Y]补= 01010110 B所以，[X-Y]补= [X]补+ [-Y]补= 11101101 B所以，[X-Y]原= 10010011 B= -0010011 B = -19 D1.12 如果74LS138译码器的C,B,A三个输入端的状态为011，此时该译码器的8个输出端中哪一个会输出“0”解：011 B = 3 D, #Y3低电平有效2.18 设当前数据段位于存储器的A8000H到87FFF H，DS段寄存器的内容应是什么？解：DS段寄存器存放段基址，由当前数据段在存储器中的存储空间的起始地址可知DS的内容为A800 H。

上册第一章P91.1 微处理器、微型计算机、微型计算机系统的区别是什么？答：（1）微型计算机中的运算器和控制器合起来称为中央处理器，也就是微处理器，又称微处理机。

（2）微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。

（3）微型计算机系统由微型计算机、输入/输出设备、外存储器、系统软件、电源、面板和机架等组成。

1.2微型计算机由哪些基本部分构成？微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。

1.4 说明CISC、RISC及其主要区别。

CISC是指复杂指令系统计算机，RISC是指精简指令系统计算机。

他们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。

RISC指令系统仅包含哪些必要的经常使用的指令，不经常使用的功能，往往通过基本指令组合来完成。

完成特殊功能时效率比较低。

CISC的指令系统比较丰富，一些特殊功能都有相应的指令。

处理特殊任务效率较高。

RISC对存储器操作相对简单，使对存储器访问的控制简化；而CISC机器的存储器操作指令较多，对存储器的访问有更多的指令直接操作，要求的控制逻辑比较复杂。

RISC在一条指令执行的适当地方可以响应中断；而CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。

RISC CPU的电路构成比CISC　CPU简单，因此面积小、功耗也更低；CISC电路CPU电路复杂，同水平比RISC CPU面积大、功耗大。

RISC CPU结构比较简单，布局紧凑规整，设计周期较短，比较容易采用一些并行计算的最新技术；CISC CPU结构复杂，设计周期长，技术更新难度大。

从使用角度看，RISC微处理器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用；CISC微处理器结构复杂，功能强大，实现特殊功能容易。

第二章2.1 8086CPU 由哪两大部分组成？简述它们的主要功能。

总线接口部件BIU跟执行部件EU。

总线接口部件（BIU）是联系微处理器内部与外部的重要通道，其主要功能是负责微处理器内部与外部的信息传递。

1.按照16位微处理器的寻址方式看，分别指出下列指令中源操作数和目的操作数的寻址方式。

解：(1) mov ax, 11h源操作数：立即寻址目的操作数：寄存器寻址(2) mov [si], cx源操作数：寄存器寻址目的操作数：变址寻址(3) mov 2[di], bx源操作数：寄存器寻址目的操作数：相对变址寻址(4) mov 2[bx+si], dx源操作数：寄存器寻址目的操作数：相对基址（加）变址寻址(5) mov cx, [8000h]源操作数：直接寻址目的操作数：寄存器寻址(6) mov dx, [bx] [di]源操作数：基址（加）变址寻址目的操作数：寄存器寻址(7) mov ax, [bx]源操作数：基址寻址目的操作数：寄存器寻址(8) mov dx, [bp+8]源操作数：相对基址寻址目的操作数：寄存器寻址3. 指出下列指令的错误原因解：(1)inc [si]目的操作数类型不明确(2)mov eax, ax类型不一致(3)mov 2, bx立即数不能作目的操作数(4)mov [ebx], [esi]源操作数和目的操作数不能同时为存储器操作数(5)mov ax, [bx+bp]源操作数寻址方式错，两个寄存器都是基址寄存器(6)mov ax, [di+di]基址变址寻址方式不能同时为变址寄存器(7)mov ah, 270270超出了ah可以容纳的数据范围(8) mov cs, 4000hcs由系统自动赋值(9) push alPush要求操作数为16位或32位(10) shl ax, 8移位次数大于1，应先将移位次数送cl，再移位6.假定 AX=1234H,BX=00FFH，下面每条指令单独执行后，AX和BX 的值分别是多少？①AND AX, BX AX=0034H,BX=00FFH②TEST AX, BX AX=1234H,BX=00FFH③ XOR AX, BX AX=12CBH,BX=00FFH④ XCHG AX, BX AX=00FFH,BX=1234H⑤ ADD AX, BX AX=1333H,BX=00FFH⑥ SUB BX, AX AX=1234H,BX=0EECBH⑦OR BX, AX AX=1234H,BX=12FFH⑧CMP AX, BX AX=1234H,BX=00FH8. 已知（DS）=1000H，（EBX）=0100H，（ESI）=0004H，存储单元［10100H～［10107H］依次存放11H 22H 33H 44H 55H 66H 77H 88H，［10004H］～［10007H］依次存放2AH2BH 2CH 2DH，说明下列每条指令执行后AX的值。