《微机原理》作业答案
第一章
1.2.什么是逻辑地址？什么是物理地址？它们各自如何表示？如何转换？
程序中使用的存储器地址称为逻辑地址，由16位“段基址”和16位“偏移地址”（段内地址）组成。段基址表示一个段的起始地址的高16位。偏移地址表示段内的一个单元距离段开始位置的距离。访问存储器的实际地址称为物理地址，用20位二进制表示。将两个16位二进制表示的逻辑地址错位相加，可以得到20位的物理地址：
物理地址＝段基址×16 + 偏移地址
1.5. 按照传输方向和电气特性划分，CPU引脚信号有几种类型？各适用于什么场合？
CPU引脚传输的信号按照传输方向划分，有以下几种类型：
输出：信号从CPU向外部传送；
输入：信号从外部送入CPU；
双向：信号有时从外部送入CPU，有时从CPU向外部传送。
双向信号主要用于数据信号的传输；输出信号用于传输地址信号和一些控制信号；输入信号主要用于传输外部的状态信号（例如READY）和请求（中断、DMA）信号。
三态信号：除了高电平、低电平两种状态之外，CPU内部还可以通过一个大的电阻阻断内外信号的传送，CPU内部的状态与外部相互隔离，也称为“悬浮态”。CPU放弃总线控制权，允许其他设备使用总线时，将相关信号置为“悬浮态”。
1.9. 什么是时钟周期、总线周期、指令周期？它们的时间长短取决于哪些因素？
时钟周期：CPU连接的系统主时钟CLK一个周期的时间。CLK信号频率越高，时钟周期越短。
总线周期：CPU通过外部总线对存储器或I/O端口进行一次读/写操作的过程称为总线周期。8086CPU总线周期一般由四个时钟周期组成，存储器/IO设备（接口）速度不能满足CPU要求时，可以增加一个或多个时钟周期。
指令周期：CPU执行一条指令的时间（包括取指令和执行该指令所需的全部时间）称为指令周期。指令周期的时间主要取决于主时钟的频率和指令的复杂程度，它也受到存储器或IO设备接口工作速度的影响。
10. 在一次最小模式总线读周期中，8086CPU先后发出了哪些信号？各有什么用处？
T1状态：指出CPU是从内存（1）还是从IO端口（0）读取数据。随后CPU从地址/状态复用线（A19/S6～A16/S3）和地址/数据复用线（AD15～AD0）上发出读取存储器的20位地址，对IO端口访问时从AD15～AD0上发出16位地址。
为了锁存地址，CPU在T1状态从ALE引脚输出一个正脉冲作为地址锁存信号。
如果需要读取高8位数据线上的数据（奇地址/读取一个字），= 0。
为了控制总线收发器8286数据传输方向，= 0。
T2状态：读信号开始变为低电平（有效），=0，用来开放总线收发器8286。
T3状态: CPU检测READY引脚信号。若READY为高电平（有效），表示存储器或I/O端口已经准备好数据，进入T4状态；若READY为低电平（无效），表示存储器或I/O
1EH
30H
41H
42H
43H
0FFH
00H
0CAH
0FFH
00H
0FEH
0FFH
44H
43H 0020H
002EH X Y
端口尚未准备好数据，插入一个或多个TW状态，直到READY变为高电平。
T4状态：在T3（TW）和T4状态交界的下降沿处，CPU对数据总线上的数据进行采样，完成读取数据的操作。
第二章
2.3. 已知一个SRAM芯片的容量为8K×8b，该芯片有一个片选信号引脚和一个读/写控制引脚，问该芯片至少有多少个引脚？地址线多少条？数据线多少条？
根据存储芯片地址线数量计算公式，k＝log2（1024*8）= log2（213）=13，即总计有13根地址线。另有8根数据线、2根电源线。所以该芯片至少有25（=13+8+1+1+2）根引脚。
第三章
3.3. 用8位补码完成下列运算，用二进制“真值”的格式给出运算结果，并指出运算后CF、OF、ZF、SF、PF标志位的状态。
（2）126-127
解：（2）126-127
[126]补=0111 1110，[-127]补=1000 0001，
[126-127]补=1111 1111，[126-127]=-000 0001
COZSP=10011
3.5某数据段内有如下数据定义：
X db 30, 30H, ‘ABC’, 2-3, ?, 11001010B
dw 0FFH，-2, “CD”
Y dd 20 dup（15, 3 dup（?）, 0）
Z db 3 dup（?）
W dw Z-X
假设变量X的偏移地址为20H。
（1）写出变量X各数据在内存中的具体位置和相关内存单元的值。
（2）写出变量Y，Z的偏移地址。
（3）写出变量W的值
答：（1）变量X各数据在内存中的具体位置和相关内存单元的值如右图。
变量Y的偏移地址为002EH；
变量Z的偏移地址为002EH+4×5×20=01BEH
变量W的值等于变量Z和X偏移地址之差
01BEH-0020H=019EH
它等于变量X、Y所占用内存单元的字节数。
3.9. 下面两条指令的功能有什么区别？
MOV AX, BX
MOV AX, [BX]
答：指令“MOV AX, BX”把BX寄存器的内容装入到AX中。
指令“MOV AX, [BX]”把内存储器一个字的内容装入AX寄存器。该字的段基址在DS中，偏移地址在BX中。
