微机原理接口技术课后习题答案

微机原理接口技术课后习题答案

【篇一：微机原理与接口技术李珍香版课后习题1-10

章参考答案】

算机系统主要由哪些部分组成？

参考答案：微型计算机系统由硬件和软件两大部分组成。

1.2微型计算机中的cpu由哪些部件组成？各部件的功能是什么？ 参考答案：微型计算机中的cpu由运算器、控制器、寄存器组等部件组成。其中运算器也称算术逻辑单元（alu），主要用来完成对数据的运算（包括算术运算和逻辑运算）；控制器是控制部件，它能自动、逐条地从内存储器中取指令，将指令翻译成控制信号，并按时间顺序和节拍发往其它部件，指挥各部件有条不紊地协同工作。微机的数据输入/输出、打印、运算处理等一切操作都必须在控制器的控制下才能进行。寄存器组是微处理器内部的一组暂时存储单元，主要起到数据准备、调度和缓冲的作用，寄存器的访问速度要比存储器快得多。

1.3微型计算机硬件结构由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ 参考答案：微型计算机的硬件结构主要由微处理器、内存储器、输入/输出接口电路、输入/输出设备及系统总线组成。其中微处理器是微型计算机的核心部件，其主要功能是负责统一协调、管理和控制系统中的各个部件有机地工作；内存储器的主要功能是用来存储微机工作过程中需要操作的数据、程序，运算的中间结果和最后结果，具有存数和取数的功能；输入/输出（i/o）接口电路的功能是完成主机与外部设备之间的信息交换；i/o设备是用户与微机进行通信联系的主要装置，其中输入设备是把程序、数据、命令转换成微机所能识别接收的信息，然后输入给微机；输出设备是把cpu计算和处理的结果转换成人们易于理解和阅读的形式，然后输出到外部。微机的系统总线实现将cpu、存储器和外部设备进行连接，共有数据总线、地址总线和控制总线三种，其中数据总线主要用来实现在cpu与内存储器或i/o接口之间传送数据；地址总线是由cpu输出用来指定其要访问的存储单元或输入/输出接口的地址的；控制总线；控制总线用于传送控制信号、时序信号和状态信息，实现cpu的工作与外部电路的工作同步。

1.4微型计算机的主要性能指标有哪些？

参考答案：微型计算机的主要性能指标有字长、存储容量、运算速度、存取时间和存取周期、可靠性和可维护性、性能价格比等。

1.5解释微处理器、微型计算机、微型计算机系统的含义，并说明它们之间的关系。

参考答案：微处理器是微型计算机的核心部件，由运算器、控制器、寄存器组等部件组成；微型计算机是由微处理器、内存储器、接口等组成；微型计算机系统是以微型计算机为中心构成的一个比较大的应用系统。微型计算机系统包含有微型计算机，而微型计算机又包含有微处理器。

1.6将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。 12862567.5 24.25

参考答案：128=10000000b=80h 625=1001110001b=271h 67.5=1000011.1=43.8h24.25=11000.01b=18.4h

1.7将下列二进制数分别转换成十进制数和十六进制数。 10110.001 11000.01011100010101110 参考答案：10110.001b=22.125=16.2h 11000.0101b=24.3125=18.5h

1100010b=98=62h101110b=46=2eh

1.8写出下列十进制数的原码、补码（采用8 位二进制数表示）。 87 34 48 -100

参考答案：（87）原码=01010111b（87）补码=01010111b （34）原码=00100010b（34）补码=00100010b （48）原码=00110000b（48）补码=00110000b

（-100）原码=11100100b （-100）补码=10011100b 1.9写出下列十进制数的压缩bcd码表示形式。 456789 123

参考答案：456=010001010110bcd 789=011110001001bcd 123=000100100011bcd

1.10按照字符所对应的ascii 码表示，写出下列字符或符号所对应的ascii 码值。

?a??b? ?1? cr ?$?

参考答案：字符?a?的ascii 码值是41h 字符?b?的ascii 码值是62h

字符?1?的ascii 码值是31h 字符cr的ascii 码值是0dh 字符?$?的ascii 码值是24h 习题二

2.1 8086 cpu共有哪些16位寄存器？其中哪些16位寄存器可分为二个8位寄存器来使用？

参考答案：8086 cpu共有ax、bx、cx、dx、si、di、sp、bp、ip、flags、cs、ds、es、ss共14个16位的寄存器。其中ax、bx、cx、dx可分为二个8位寄存器来使用

2.2 简述8086 cpu各通用寄存器的主要功能？

参考答案：8086 cpu包含ax、bx、cx、dx、si、di、sp、bp共8个通用寄存器。其中ax主要用在字的乘、除法，输入/输出指令中；bx主要在寄存器间接寻址和xlat指令中作基址寄存器使用；cx主要在串操作指令和loop指令中作计数器使用；dx主要在字的乘除法指令和输入/输出指令中使用；si主要在字符串操作指令中作源变址寄存器使用；di主要在字符串操作指令中作目的变址寄存器使用；sp主要在堆栈操作中作堆栈指针使用；bp主要在寄存器间接寻址中作基址指针使用 。

2.3 8086 cpu的标志寄存器有几个状态标志位？几个控制标志位？它们各自的含义和作用是什么？在debug环境下，对应的用什么符号来表示之？

参考答案：8086 cpu的标志寄存器有6个状态标志位，有3个控制标志位。

其中cf进位标志位主要用来反映运算结果是否产生进位或借位，如果运算结果的最高位向前产生了一个进位（加法）或借位（减法），则其值为1，否则其值为0；pf奇偶标志位用于反映运算结果中低8位含有“1”的个数的奇偶性，如果“1”的个数为偶数，则pf的值为1，否则为0；af辅助进位标志位表示加法或减法运算结果中d3位向d4位产生进位或借位的情况，有进位（借位）时af＝1；无进位（借位）时af＝0；zf零标志位用来反映运算结果是否为0，如果运算结果为0，则其值为1，否则其值为0；sf用来反映运算结果的符号位，当运算结果为负数时，sf的值为1，否则其值为0；of溢出标志位用于反映带符号数运算所得结果是否溢出，如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，则称为溢出，of的值被置为1，否则，of的值被清为0。

if中断允许标志位用来决定cpu是否响应cpu外部的可屏蔽中断发出的中断请求，当if=1时，cpu响应；当if=0时，cpu不响应。df方向标志位用来控制串操作指令中地址指针的变化方向。在串

操作指令中，当df＝0时，地址指针为自动增量，即由低地址向高地址变化；当df＝1时，地址指针自动减量，即由高地址向低地址变化。tf追踪标志位被置为1时，cpu进入单步执行方式，即每执行一条指令，产生一个单步中断请求。

在debug环境下，对应的表示符号如下表

2.4 默认情况下，哪些寄存器可用于读取堆栈段的数据？ 参考答案：sp和bp

2.5有效地址就是偏移地址的说法正确吗？ 参考答案：正确

2.6假设用以下寄存器组合来访问存储单元，试求出它们所访问单元的物理地址。

（1）ds=1000h和di=f000h （2）ss=c300h和bp=3200h（3）ds=a000h和bx=1000h 参考答案：（1）物理地址=1000h*16+ f000h= 1f000h

（2）物理地址=c300h*16+3200h=c6200h （3）物理地址=a000h*16+1000h=a1000h

2.7 8086 微机最大可编址的存储空间是多少？它是由什么决定的？ 参考答案：8086 微机最大可编址的存储空间是1mb，由cpu的地址线条数决定。

2.8 给出下列8位数据在执行加法运算后，cf、of、sf、zf的值。 （1）efh+2 （2）80h+80h（3）f9h+63h 参考答案：

（1）efh+2=f1h cf= 0of=0 sf=1 zf=0

（2）80h+80h=00h cf= 1of=1 sf=0 zf=1 （3）f9h+63h=5ch cf= 1of=0 sf=0 zf=0

2.9给出2.8中的每小题在执行减法运算后，cf、of、sf、zf的值。 参考答案：

（1）efh-2=edh cf= 0of=0 sf=1 zf=0

（2）80h-80h=00h cf= 0of=0 sf=0 zf=1 （3）f9h-63h=96h cf= 0of=0 sf=1 zf=0

2.10 简要说明8086 cpu的内部结构及各部分的作用。

参考答案：8086 cpu的内部结构分为两大部分，分别为总线接口部件biu和执行部件eu。biu负责取指令；eu负责指令的执行。

2.11解释说明逻辑地址、偏移地址、有效地址和物理地址的含义。

参考答案：逻辑地址：是用户程序设计时所采用的地址，其表示形式为“段地址:偏移地址”。 偏移地址：是指某存储单元距离本段段地址的偏移量（距离），偏移地址值最大不超过ffffh。 有效地址即为偏移地址。

物理地址：对于cpu的20条地址线所形成的1mb个存储单元（从小到大范围为00000h～fffffh）就是存储单元的物理地址，每一个存储单元都有惟一的一个物理地址。

2.12 8086 cpu的最大工作模式和最小工作模式的主要区别是什么？如何进行控制？

参考答案：主要区别反映在提供微处理器的数量及总线控制信号的产生。由引脚mn/mx来控制。

2.13试解释时钟周期、总线周期和指令周期的概念。并结合指令“add[2000h],bx”，说明执

行该指令需要几个总线周期？属于什么样的总线周期？

参考答案：时钟周期为一个时钟脉冲的时间长度，是cpu的基本时间计量单位。

总线周期：是cpu通过总线对存储器或i/o接口进行一次访问所需要的时间，一个基本的总线周期由4个t状态构成，分别称为t1、t2、t3和t4。

指令周期：cpu执行一条指令所需要的时间，不同指令的指令周期是不等长的。

指令“add [2000h],bx”共需要3个总线周期，分别为：存储器读、存储器读和存储器写。

2.14简述pentium微处理器的内部组成结构和主要部件的功能，pentium微处理器的主要特点有哪些？ 参考答案：略

2.15简要分析80486 微处理器的不同工作模式的特点。 参考答案：略

2.16 简述你对双核、多核及磁微处理器的认识。 参考答案：略

2.17 8086 cpu按每个逻辑段最大为64kb划分，最多可分为多少个？最少可分为多少个？各段之间的关系如何？每个段寄存器的作用是什么？

参考答案：8086 cpu按每个逻辑段最大为64kb划分，最多可划分成64k个逻辑段？最少可划分成16个逻辑段。

不能。由于电子器件的物理极限在悄然逼近，摩尔定律不会永远持续。

〔解答〕

采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。 将程序和数据存放在存储器中，计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完成计算任务。这就是“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。

指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令实现。 计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定了5部分的基本功能。 〔习题1.11〕计算机系统通常划分为哪几个层次？普通计算机用户和软件开发人员对计算机系统的认识一样吗？ 〔解答〕

最上层是用户层。

第5层是高级语言层。 第4层是汇编语言层。 第3层是操作系统层。 第2层是机器语言层。 第1层是控制层。

第0层是数字电路层。

普通计算机用户和软件人员对计算机系统的认识并不一样。普通计算机用户看到的计算机，也就是我

们最熟悉的计算机，属于用户层，而软件人员看到的属于高级语言层或是汇编语言层。

〔习题1.12〕什么是系列机和兼容机？你怎样理解计算机中的?兼容?特性？例如，你可以用pc机为例，谈谈你对软件兼容（或兼容性）的认识，说明为什么pc机具有如此强大的生命力？ 〔解答〕

系列机是指在一个厂家生产的具有相同计算机结构，但具有不同组成和实现的一系列（family）不同档次、不同型号的机器。

兼容机是指不同厂家生产的具有相同计算机结构（不同的组成和实现）的计算机。

兼容是一个广泛的概念，包括软件兼容、硬件兼容、系统兼容等。其中软件兼容是指同一个软件可以不加修改地运行于体系结构相同的各档机器，结果一样但运行时间可能不同。软件兼容可从机器性

能和推出时间分成向上（向下）和向前（向后）兼容。例如32位pc机就陆续增加了对浮点处理指令、多媒体指令等的支持。在保证向后兼容的前提下，不断改进其组成和实现，延续计算机结构的生命，才使得pc机具有如此强大的生命力。

〔习题1.13〕英特尔公司最新intel 80x86处理器是什么？请通过查阅相关资料（如英特尔公司网站），说明其主要特点和采用的新技术。 〔解答〕

酷睿2多核处理器。

〔习题1.14〕说明高级语言、汇编语言、机器语言三者的区别，谈谈你对汇编语言的认识。 〔解答〕

高级语言与具体的计算机硬件无关，其表达方式接近于所描述的问题，易为人们接受和掌握，用高级语言编写程序要比低级语言容易得多，并大大简化了程序的编制和调试，使编程效率得到大幅度的提高。而汇编语言是为了便于理解与记忆，将机器指令用助记符代替而形成的一种语言。汇编语言的语句通常与机器指令对应，因此，汇编语言与具体的计算机有关，属于低级语言。它比机器语言直观，容易理解和记忆，用汇编语言编写的程序也比机器语言易阅读、易排错。机器语言的每一条机器指令都是二进制形式的指令代码，计算机硬件可以直接识别。高级语言程序通常也需要翻译成汇编语言程序，再进一步翻译成机器语言代码。 〔习题1.15〕

为了更好地进行编程实践，请进入windows操作系统下的控制台环境（或ms-dos模拟环境），练习常用命令。 第2章 处理器结构 〔习题2.1〕简答题 （1）alu是什么？

（2）8086的取指为什么可以被称为指令预取？

（3）pentium的片上cache采用统一结构还是分离结构？ （4）堆栈的存取原则是什么？

（5）标志寄存器主要保存哪方面的信息？

（6）执行了一条加法指令后，发现zf＝1，说明结果是什么？

（7）汇编语言中的标识符与高级语言的变量和常量名的组成原则有本质的区别吗？

（8）汇编语言的标识符大小写不敏感意味着什么？

（9）汇编语言源程序文件中，end语句后的语句会被汇编吗？ （10）为什么将查找操作数的方法称为数据寻“址”方式？

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