下载文档原格式
第一章微型计算机概述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？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
第二章 8086微处理器1.总线接口部件有哪些功能？请逐一进行说明。
答：1.总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。
2.具体讲：①总线接口部件要从内存取指令送到指令队列；② CPU执行指令时，总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件，或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。
1.总线周期的含义是什么？8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成？如一个CPU的时钟频率为24MHz，那么，它的一个时钟周期为多少？一个基本总线周期为多少？如主频为15MHz呢？答：1.总线周期的含义是总线接口部件完成一个取指令或传送数据的完整操作所需的最少时钟周期数。
2.8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成。
3.当主频为24MHz时，Tφ=1/24MHz≈41.7ns，T总=4Tφ≈167ns。
4.当主频为15MHz时，Tφ=1/15MHz≈66.7ns，T总=4Tφ≈267ns。
1.CPU启动时，有哪些特征？如何寻找8086/8088系统的启动程序？答：1.CPU启动时，有以下特征：①内部寄存器等置为初值；②禁止中断(可屏蔽中断)；③从FFFF0H开始执行程序；④三态总线处于高阻状态。
2.8086/8088系统的启动程序从FFFF0H单元开始的无条件转移指令转入执行。
1.在中断响应过程中，8086往8259A发的两个信号分别起什么作用？答：第一个负脉冲通知外部设备的接口，它发出的中断请求已经得到允许；外设接口收到第二个负脉冲后，往数据总线上放中断类型码，从而CPU得到了有关此中断请求的详尽信息。
第一章微型计算机概述回顾计算机系统的基础知识，包括计算机系统的组成(包括硬件与软件)、结构、发展历程、分类及其功能实质。
本讲重点微处理器及微机系统的发展历程，微机系统与一般意义上的计算机系统的联系与差别，强调微型计算机系统是具有独特结构的计算机系统，由此决定了微机系统所具有的功能及其特点。
【讲授内容】1.1 微机发展概述计算机系统是能够自动地、快速地、准确地进行信息处理的电子工具，其工作过程的实质是电子器件状态的快速变化。
1946年，世界上出现了第一台由电子管构成的，能够按照人们事先的安排，快速完成所要求计算任务的ENIAC电子计算机，计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。
一般来说，电子计算机发展历程的各个阶段，是以所采用的电子器件的不同来划分的，即电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模及超大规模集成电路计算机。
微型计算机属于第四代电子计算机产品，即大规模及超大规模集成电路计算机，是电路技术不断发展，芯片集成度不断提高的产物。
主机按体积、性能和价格分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类，从其工作原理上来讲，微型机与其它几类计算机并没有本质上的差别。
所不同的是由于采用了集成度较高的器件，使得其在结构上具有独特的特点，即将组成计算机硬件系统的两大核心部分—运算器和控制器，集成在一片集成电路芯片上，显然该芯片是整个微机系统的核心，称为中央处理器CPU，或者微处理器MPU。
微处理器是微机系统的核心部分，自70年代初出现第一片微处理器芯片以来，微处理器的性能和集成度几乎每两年翻一番，其发展速度大大超过了前几代计算机。
微机系统及相关技术的发展，主要涉及到以下几个方面：CPU、主频、缓存、新技术。
一、微机的发展微机系统的核心部件为CPU，因此我们主要以CPU的发展、演变过程为线索，来介绍微机系统的发展过程，主要以Intel公司的CPU为主线。
第一代：4位及低档8位微处理器✧1971年，Intel公司推出第一片4位微处理器Intel4004，以其为核心组成了一台高级袖珍计算机。
第一章微型计算机系统概述1.3习题与综合练习1.解释和区别下列名词术语(1)微处理器（MP）:具有中央处理器功能的大规模集成电路器件微型计算机（MC）微型计算机系统（MCS）(2)硬件：硬件是计算机系统的躯体，由控制器，运算器，存储器，输入设备，输出设备5大部分组成。
软件：软件是计算机的头脑和灵魂，可分为系统软件和应用软件。
(3)字节：8位二进制是一个字节。
字：16位二进制构成一个字。
字长：计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数。
(4)指令指针：存放BIU要取的下一条指令的偏移地址。
指令寄存器：指令译码器：状态寄存器：(5)存储单元：存储内容：存储地址：存储容量：(6)RAM:ROM:软件固化：2.冯·诺依曼计算机结构的特点是什么？(1)采用二进制数的形式表示数据和指令。
(2)将指令和数据存放在存储器中。
(3) 计算机硬件由控制器，运算器，存储器，输入设备和输出设备5大部分组成。
3.件数计算机系统中复杂指令集和精简指令集的特点和用途。
复杂指令集（CISC）：在微型计算机的体系结构组成结构上是以复杂指令为设计的计算机，在指令的运行过程中按指令的复杂程度来指挥计算机完成各条指令，由于各条指令复杂程度不同分配的时钟周期各不相同，执行指令所需时间就不相同。
CISC体系的指令集由微程序来实现，即每一个操作由若干微操作的程序组合来实现。
所以CISC可以使用微指令编程的方式实现多种和功能复杂的指令。
精简指令系统（RISC）：不管计算机的指令如何复杂，在一个计算机时钟周期内完成，计算速度快，指令集简单。
每一条指令直接有硬布线实现，即它的每条指令原则上有自己的一套逻辑时序电路直接实现，所以单条指令的实现所占用的硬件资源较多。
因为该体系没有能采用增加单条指令的功能或高位的指令语义，也没有增加指令的条数，而是集中于它的精简指令集上。
4.CPU是计算机系统中的重要部件，试说明CPU的结构和功能。
微处理器是计算机中最关键的部件，由控制器，运算器，寄存器组和辅助部件组成。
第1章微型计算机系统概述习题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？2=1048576=1MB答：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 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，[-27/32]移=0.0010100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）。
总线接口单元BIU的主要功能是：负责与存储器、I/O 端口进行数据传送。
具体讲：取指令：总线接口部件从内存中取出指令后送到指令队列。
预取指令。
配合EU执行指令，存取操作数和运算结果。
执行部件EU主要功能是：负责指令执行。
2-2．086 CPU指令部件（队列）的作用是什么？地址加法器的作用是什么？答：8086/8088的指令队列分别为6/4个字节，存储预取的指令。
地址加法器用来产生20位物理地址。
8086/8088可用20位地址寻址1M字节的内存空间，而CPU内部的寄存器都是16 位，因此需要由一个附加的机构来计算出20位的物理地址，这个机构就是20位的地址加法器。
2-3．据8086 CPU的结构，简述程序的执行过程。
答：设程序的指令代码已存放在存贮器中。
为执行程序，CPU按照时钟节拍，产生一系列控制信号，有规则地重复进行以下过程。
（1）BIU从存贮器中取出一条指令存入指令队列。
（2）EU从指令队列取指令并执行指令。
BIU利用总线空闲时间，从内存取第二条指令或取第三条指令存入指令队列。
（3）EU执行下一条指令。
如果前面一条指令有写存贮器的要求，则通知BIU把前条指令结果写到存贮器中，然后再取指令存入指令队列。
（4）如指令执行要求读取操作数，由BIU完成。
（5）EU执行再下一条指令，返回（1）处继续执行上述操作过程。
所以，程序的执行过程就是CPU取指令、分析指令、执行指令，再取指令这样一个循环重复过程。
在指令执行过程中，利用EU分析指令操作码和执行指令时不占用总线操作时间的特点，BIU自动地通过总线读取存贮器中的指令码存入BIU指令队列，从而使BIU与EU并行工作，提高CPU执行指令的速度。
2-4．什么是总线周期？8086／8088的基本总线周期由几个时钟周期组成？若CPU的主时钟频率为10 MHz，则一个时钟周期为多少？一个基本总线周期为多少？答：总线周期：BIU通过系统总线对存储器或I／O端口进行一次读／写操作的过程称为一个总线周期。
8086／8088CPU的一个基本总线周期由4个时钟周期（T1~T4）组成，也称4个T状态。
10s，一个基本总线周期为4×若CPU的主时钟频率为10MHz，则一个时钟周期为-7-710s。
2-5．复位信号RESET到来后，8086／8088 CPU的内部状态有何特征？系统从何处开始执行指令？答：8086／8088系统中，复位信号RESET到来后，处理器内部的各寄存器和标志寄存器的内容自动设置为：CS FFFFH DS 0000HSS 0000H ES 0000HIP 0000H 指令队列空FR 0000H （禁止中断）因CS＝FFFFH，IP＝0000，所以8086／8088将从地址FFFF0H开始执行指令。
2-6．在总线周期的T1～T4状态，CPU分别执行什么操作？在CPU的读／写总线周期中，数据在哪个状态出现在数据总线上？答：CPU在每个时钟周期内完成若干个基本操作，具体是：T1状态：CPU向多路复用总线上发送地址信息指出要寻址的存储单元或外设端口地址。
T2状态：CPU从总线上撤消地址，使总线的低16位置为高阻抗状态，为传输数据作准备。
总线的高4位输出本总线周期状态信息。
这些状态信息用来表示中断允许状态、当前正在使用的段寄存器等。
T3状态：CPU在总线的高4位继续输出总线周期状态信号。
在总线的低16位出现由CPU写出的数据，或者从存储器或I／O端口读入的数据。
T4状态：总线周期结束。
在CPU的读／写总线周期中，数据在T3状态出现在数据总线上。
2-7．8086/8088 读/写总线周期，微处理器是在( B )时刻采样READY信号，以便决定是否插入Tw 。
A．T2 B.T3 C.T3 下降沿 D. T2 上升沿2-8．8086/8088系统中为什么要有地址锁存器？需要锁存哪些信息？答：因8086/8088系统中地址线、数据线是复用的，所以要有地址锁存器锁存T1状态输出的地址。
8086系统锁存20位地址及BHE信号， 8088系统锁存20位地址。
2-9．8086／8088的最大模式系统配置与最小模式系统配置在结构上有何区别？总线控制器8288的作用是什么？答：最大模式系统配置在结构上与最小模式系统的主要区别是增加了一个总线控制器8288和一个总线仲裁器8289。
总线控制器8288的作用是：对来自8086／8088 CPU的总线状态信号S2、S1、S0译码，与输入控制信号AEN、CEN和IOB相互配合，产生总线命令信号和总线控制信号。
2-10．关于8086 最大工作模式的特点描述正确的是( D )。
A.不需要总线控制器8288B.适用于单一处理机系统C.由编程进行模式设定D. M/IO引脚不可以直接引用2-11．8086／8088有最小和最大模式两种工作模式，当( B )时为最小模式。
A.MN/ MX=OB.MN/ MX=l B.INTR=l D.HOLD="1"2-12．8086 最小工作模式和最大工作模式的主要差别是( D ).A.地址总线的位数不同B.I/O 端口数不同C．数据总线位数不同 D.单处理器与多处理器的不同2-13．PC 机中地址总线的作用是( C )。
A.用于选择存储器单元B.用于选择进行信息传输的设备C.用于给存储器单元和I/O 设备接口电路的选择地址D.以上都不正确2-14．设当前SS＝C000H，SP＝2000H，AX＝2355H，BX＝2122H，CX＝8788H，则当前栈顶的物理地址是多少？若连续执行PUSH AX，PUSH BX，POP CX 3条指令后，堆栈内容发生什么变化？AX、BX、CX中的内容是什么？2-15．8086/8088的控制标志位有( C )个。
A.lB.2C.3D.42-16．编程人员不能直接读写的寄存器是( C )。
A.DIB.CXC.IPD.SP2-17．设（AH）＝03H，（AL）＝82H，试指出将AL和AH中的内容相加和相减后，标志位CF、AF、OF、SF、IF和PF的状态。
答：（AH）＝00000011H＋（AL）＝10000010H10000101CF=0、AF=0、OF=0、SF=1、IF不确定和PF＝0（AH）＝00000011H_ （AL）＝10000010H10000001CF=1、AF=0、OF=0、SF=1、IF不确定和PF＝12-18．8086 CPU中的标志寄存器FR中有哪些状态标志和控制标志？这些标志位各有什么含义？见教材。
2-19．BHE信号的作用是什么？简述8086系统中，访问存储器在读写一个字和字节的过程中，BHE和A0的状态。
答：高8位数据总线允许／状态复用信号。
总线周期的T1状态，8086在BHE/S7输出低电平，表示高8位数据总线AD15~AD8上的数据有效。
8086系统中，BHE和AD0结合起来，指出当前传送的数据在总线上将以何种格式出现。
（见教材表2-4-1）8088系统中，由于数据总线只有8位，不存在高8位与低8位的问题。
所以，该引脚（第34号）被定义为双功能引脚。
在最大模式时，该引脚恒为高电平；在最小模式中，则定义为SS0。
2-20．8086向偶地址存储单元0送一个字节数据时, 须执行一个总线周期, 在第一个T 状态中, ALE为 1 , A0为0 ,WR为 1 。
