2)80x86微处理器

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。

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（3）指令指针——放相对于代码段基址的偏移量，指向计算 机即将执行的指令。
32位的寄存器，称EIP，其低16位可独立使用，称IP。 在实模式下，IP 与CS组合后，形成20位的物理地址。 图3。2（C） （4）标志寄存器 EFLAGS：32位，各位可分为：（具体的在4.3节介绍） 标志位——指明程序执行时微处理器的实时状态。如：进 位、溢出等。 控制位——由程序设计者设置，以控制8048进行某种操作 。 其低16位可独立使用，称FLAGS，实模式下很有用。 图3。2（d）
组成：分段部件和分页部件 （1）分段部件提供对内存分段管理的硬件支持，可 直接把指令指定的逻辑地址变换为物理地址，只实现 对内存分段管理。也可以把指令指定的逻辑地址变换 为线性地址，传送到分页部件，实现对内存的分段分 页管理。它包含有CS，DS，SS，ES，GS，FS共6个 段寄存器。
分段部件在地址变换过程中实现任务间的隔离 保护以及虚拟内存技术。
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3、在实地址方式下，运行的程序不分特权等级，实际 上，实地址方式下的程序相当于工作在特权级0，除保 护虚地址方式下的一些专用指令外，所有其他指令都 能在实地址方式下运行。
4、在实地址工作方式下，将CR0中PE位置1， 80486就转移到保护模式。
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3．2．2 保护虚拟地址模式（简称保护模式）
第三章 80486微处理器
80486是Intel 1989年4月推出的32位微处理 器。 在Intel32位微处理器的体系演化过程中， 具有承上启下的地位。
32位微处理器是指在微处理器内部以32位寄 存器为单位进行数据处理。
而在数据传送时，根据发送端与接受端处理 数据的速度不同，可能在128位、64位、32位、 16位或8位二进制位为单位，进行数据的传送。

80x86微机原理参考答案第一章计算机基础（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。

2．总线接口部件
总线接口部件内部设有四个16位段地址寄存 器：代码段寄存器、数据段寄存器、堆栈段寄存器 和附加段寄存器，一个16位指令指针寄存器，一个 6字节指令队列缓冲器，20位地址加法器和总线控 制电路。
的指令执行过程
取指令1
分析指令1 执行指令1 取指令2
分析指令2 执行指令2 ……
4、和的操作关系和指令流水 总线周期
： 特权级
：
嵌套任务标志
： 重新启动标志
：虚拟8086模式位
： 对准检查方式位 ：虚拟中断标志 ：虚拟中断未决标志 ： 标识标志
1.3 8086的外部引脚特性
1
40
14
2
39
13
3
38
12
4
37
11
5
36
10
6
35
9
7
34
8
8
33
7
9
32
6
10
31
5
11
30
4
12
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3
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2
14
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1
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总 线 接 口 部 件 B IU
8086内部结构框图
总 8086 线 控 总线 制 逻 辑
1．执行部件
执行部件中包含一个16位的算术逻辑单元 （），8个16位的通用寄存器，一个16位的状态标 志寄存器，一个数据暂存寄存器和执行部件的控制 电路。
功能：从的指令队列中取出指令代码，经指 令译码器译码后执行指令所规定的全部功能。执行 指令所得结果或执行指令所需的数据，都由向发出 命令，对存储器或接口进行读/写操作。
外设中每个寄存器有一个端口（）地址，构 成 一个独立于内存的 I / O 地址空间：0000H ~