微机原理及接口技术-习题答案

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第一章习题及答案

1. 微处理器内部包含哪三大部分？解：运算器、控制器和寄存器组。

2. 完成下列数制的转换

①10101101B=（）D=（）H 解：10101101B=173D=ADH。

②0.11B=（）D 解：0.11B=0.75D。

③211.25=( )B =( )H 解：211.25=11010011.01B=D3.4H。

④10111.0101B=( )H=( )BCD

解：10111.0101B=17.5H=23.3125D=（0010 0011.0011 0001 0010 0101）BCD

3. 已知X=+1011010B，Y=–0011011B，设机器数为8位，分别写出X、Y的原码、反码和补码。

解：

?X?原?01011010B?Y?原?10011011B ?X?反?01011010B ?Y?反?11100100B

?X?补?01011010B?Y?补?11100101B

4. 已知X的真值为32，Y的真值为–19，求?X?Y?补?? 解：?X?Y?补?00001101B

5. 已知X=51，Y=–86，用补码完成下列运算，并判断是否产生溢出（设字长为8位）。 ① X＋Y ② X－Y ③ –X＋Y ④ –X－Y 解：

①?? 10100011B，因为C6?C7?0，所以未产生溢出。

[X]补=00110011B [Y]补=[Y]反+1=[11010110]反+1=10101001+1=10101010B [X+Y]补=[X]补+[Y]补=00110011B+10101010B=11011101B X+Y=[[X+Y]补] 补=[11011101] 补=10100010+1=10100011B ·2· 微机原理及接口技术习题及答案

② 11110111B，因为C6?C7?1，所以产生溢出。 ③ 01110111B，因为C6?C7?1，所以产生溢出。 ④ 00100011B，因为C6?C7?0，所以未产生溢出。

6. 若使与门的输出端输出高电平，则各输入端的状态是什么？解：各输入端为高电平。

7. 若使与非门的输出端输出低电平，则各输入端的状态是什么？解：各输入端为高电平。

8. 如果74LS138译码器的Y4端输出低电平，则C、B、A三个输入端的状态分别是什么？

解：C、B、A三个输入端的状态分别是‘1’，‘0’，‘0’。

微机原理及接口技术习题及答案 ·3·

第二章习题及答案

1. 8086/8088CPU由哪两大功能部分所组成？简述它们的主要功能? 解：8086/8088CPU由EU和BIU两大功能部分组成。

执行单元EU主要完成指令的译码和执行。执行单元通过EU控制电路从BIU中取出指令，经过指令译码形成各种定时控制信号，向EU内各功能部件发出相应的控制命令，以完成指令所规定的操作。

总线接口单元BIU是8086/8088同外部联系的接口。它负责所有涉及外部总线的操作，包括取指令、读操作数、写操作数、地址转换和总线控制等。BIU内部设置指令预取队列，每当指令队列有两个或两个以上的字节空间，且执行单元未向BIU申请读/写存储器操作数时，BIU顺序地预取后续指令的代码，并填入指令队列中。当EU执行的是转移指令时，则BIU清除当前的指令预取队列的内容，从新的地址取回指令，并立即送到EU去执行，然后，从后续的指令序列中取回指令填满队列。

2. 什么是指令流水线？指令流水线需要哪些硬件支持？

解：指令流水线是指8086/8088CPU内部的执行单元EU和总线接口单元BIU通过指令预取队列协同工作从而实现指令的并行执行。指令流水线最主要的硬件支持是BIU内部的指令预取队列。

3. 逻辑地址如何转换成物理地址？已知逻辑地址为2D1EH：35B8H，对应的物理地址是什么？

解：逻辑地址是段基址和段内偏移地址形式的地址。物理地址＝段基址×16＋段内偏移

已知逻辑地址为2D1EH：35B8H，则对应的物理地址?2D1EH?16?35B8H?30798H

4. 8088和8086的指令预取队列的长度分别是多少？

解：8088的指令预取队列的长度为4字节；8086的指令预取队列的长度为6字节。

5. 简述8086/8088CPU内部的各寄存器的作用。

解：AX、BX、CX和DX通用寄存器一般用于存放参与运算的数据或运算的结果。 SP：用于存放堆栈栈顶的段内偏移量。 BP：用于存放访问内存时的偏移地址。

SP和BP也可以用来存放数据，它们的默认段寄存器都是SS。

SI和DI通常在间接寻址方式中存放操作数的偏移地址。在串操作指令中，DI的默认段寄存器是ES。SI和DI也可以用来存放数据。

CS：代码段寄存器，用于存放代码段的段基址。 DS：数据段寄存器，用于存放数据段的段基址。 SS：堆栈段寄存器，用于存放堆栈段的段基址。 ES：附加段寄存器，用于存放附加段的段基址。

IP：指令指针寄存器，用于存放CPU即将执行的下一条指令在代码段中的段内偏移地址。

FLAGS：标志寄存器，用于存放指令执行结果的特征。

6. 8086/8088CPU内部的状态标志寄存器共有几位标志位？各位的含义是什么？

·4· 微机原理及接口技术习题及答案

解：状态标志寄存器共有9位标志位，其中包含6个状态标志位和3个控制标志位。状态标志位：

CF（Carry Flag）：进位标志。当算术运算结果使最高位产生进位或借位时，则CF=1；否则CF=0。

PF（Parity Flag）：奇偶标志。若运算结果中的低8位含有偶数个1，则PF=1；否则PF=0。

AF（Auxiliary carry Flag）：辅助进位标志。运算过程中若D3位向D4有进位或借位时，AF=1；否则AF=0。

ZF（Zero Flag）：零标志。若运算结果为0，则ZF=1；否则ZF=0。 SF（Sign Flag）：符号标志。若运算结果为负，则SF=1；否则SF=0。

OF（Overflow Flag）：溢出标志。当带符号数的补码运算结果超出机器所能表达的范围时，就会产生溢出，这时OF=1；否则OF=0。

控制标志位： DF（Direction Flag）：方向标志。控制串操作指令的地址变化的方向。当DF=0时，串操作指令的地址指针按增量变化；当DF=1时，串操作指令的地址指针按减量变化。

IF（Interrupt Flag）：中断允许标志。控制微处理器是否允许响应可屏蔽中断请求。若IF=1，则允许响应；否则禁止响应。

TF（Trap Flag）：单步标志。TF=1时，CPU工作在单步方式。

7. 8086/8088系统中存储器的分段原则是什么？

解：分段原则是要求段的起始单元的物理地址是16的整数倍，每段的物理长度为64KB。

8. 当ALE有效时，8088的地址/数据总线上将出现什么信息？解：当ALE有效时，8088的地址/数据总线上将出现地址信息。

9. READY管脚的作用是什么？

解：READY用于微处理器时序中插入等待状态。若该引脚被置为低电平，则微处理器进入等待状态并保持空闲；若该引脚被置为高电平，则它对微处理器的操作不产生影响。

CPU在读、写操作时序中的T3时钟周期开始处，通过检测READY管脚的状态来决定是否插入TW等待时钟周期，以解决CPU与存储器或I/O接口之间速度不匹配的矛盾。

10. 为什么在基于8086/8088的系统中经常需要使用缓冲器？

解：由于基于8086/8088的系统驱动能力的不足，需要使用缓冲器。

11. 8088工作在最小模式下包含哪些控制信号？

解：最小模式下包含的控制信号有： RD、WR、IO/M、ALE、DT/R、DEN和INTA等信号。

12. 若CS=4000H，则当前代码段可寻址的存储空间范围是多少？

解：CS=4000H时，当前代码段可寻址的存储空间范围为40000H~4FFFFH。

微机原理及接口技术习题及答案 ·5·

第三章习题及答案

1. 什么叫寻址方式？8086指令系统中有哪几种寻址方式？

解：寻址方式，即获得地址的方法，主要指获得段内偏移地址的方法，段基址常采用默认方式获得。8086CPU指令系统的寻址方式有两类：获得指令中操作数地址的方法。获得要执行的下一条指令的地址的方法。

8086指令系统中有8种操作数寻址方式，立即寻址。。。。。。。

2. 下列指令中BUFF为字节类型变量，DATA为常量，指出下列指令中源操作数的寻址方式：

（1）MOV AX, 1200 （2）MOV AL, BUFF （3）SUB BX, [2000H] （4）MOV CX, [SI]

（5）MOV DX, DATA[SI] （6）MOV BL, [SI][BX] （7）MOV [DI], AX

（8）ADD AX, DATA[DI+BP] （9）PUSHF

（10）MOV BX, ES:[SI]

解：（1）MOV AX, 1200 ;立即寻址

（2）MOV AL, BUFF ;直接寻址（3）SUB BX, [2000H] ;直接寻址（4）MOV CX, [SI] ;寄存器间接寻址（5）MOV DX, DATA[SI] ;寄存器相对寻址（6）MOV BL, [SI][BX] ;基址变址寻址（7）MOV [DI], AX ;寄存器寻址

（8）ADD AX, DATA[DI+BP] ;基址变址相对寻址（9）PUSHF ;隐含寻址（10）MOV BX, ES:[SI] ;寄存器间接寻址

3. 指出下列指令的错误并改正。

（1）MOV DS, 1200 （2）MOV AL, BX （3）SUB 33H, AL （4）PUSH AL （5）MUL 45H （6）MOV [BX], [SI]

（7）MOVS BYTE PTRDS:[DI], BYTE PTR DS:[SI] （8）ADD DATA[DI+BP], ES:[CX] （9）JMP BYTE PTR[SI] （10）OUT 3F8H, AL 解：

（1）MOV DS, 1200 ;不能用立即数给段基址寄存器赋值（2）MOV AL, BX ;操作数类型不一致

·6· 微机原理及接口技术习题及答案

（3）SUB 33H, AL ;立即数不能作为目的操作数（4）PUSH AL ;压栈指令的操作数必须是字类型（5）MUL 45H ;乘法指令中的操作数不能是立即数（6）MOV [BX], [SI] ;源和目的操作数不能同时为内存操作数（7）MOVS BYTE PTR DS:[DI], BYTE PTR DS:[SI] ; 目的操作数应该在ES段。（8）ADD DATA[DI+BP], ES:[CX] ;CX不能做间址寄存器使用（9）JMP BYTE PTR[SI] ;操作数必须是字类型（10）OUT 3F8H, AL ;16位的端口地址不能直接在输入输出指令中使用。

4. 根据要求写出一条（或几条）汇编语言指令。

（1）将立即数4000H送入寄存器BX。（2）将立即数4000H送入段寄存器DS。

（3）将变址寄存器DI的内容送入数据段中2000H的存储单元。（4）把数据段中2000H存储单元的内容送段寄存器ES。（5）将立即数3DH与AL相加，结果送回AL。（6）把BX与CX寄存器内容相加，结果送入BX。

（7）寄存器BX中的低4位内容保持不变,其他位按位取反，结果仍在BX中。（8）实现AX与-128的乘积运算。

（9）实现CX中高、低8位内容的交换。

（10）将DX中D0、D4、D8位置1，其余位保持不变。解：

（1）将立即数4000H送入寄存器BX。

MOV BX,4000H

（2）将立即数4000H送入段寄存器DS。

MOV AX, 4000H MOV DS, AX

（3）将变址寄存器DI的内容送入数据段中2000H的存储单元。

MOV [2000H],DI

（4）把数据段中2000H存储单元的内容送段寄存器ES。

MOV AX,[2000H] MOV ES,AX

（5）将立即数3DH与AL相加，结果送回AL。

ADD AL,3DH

（6）把BX与CX寄存器内容相加，结果送入BX。

ADD BX,CX

（7）寄存器BX中的低4位内容保持不变,其他位按位取反，结果仍在BX中。

MOV AX, BX, NOT AX

AND AX,0FFF0H AND BX,000FH OR BX,AX

（8）实现AX与-128的乘积运算。

MOV BX,-128 IMUL BX

（9）实现CX中高、低8位内容的交换。

MOV AL,8

微机原理及接口技术习题及答案 ·7·

ROL CX AL

（10）将DX中D0、D4、D8位置1，其余位保持不变。

0R DX,0111H

5. 设SS=2000H，SP=1000H，SI=2300，DI=7800，BX=9A00H。说明执行下面每条指令时，堆栈内容的变化和堆栈指针的值。

PUSH SI PUSH DI POP BX

解：PUSH SI

（0FFFH）=23H （0FFEH）=00H SP=0FFEH PUSH DI

（0FFDH）=78H （0FFCH）=00H SP=0FFCH POP BX BX=7800H SP=0FFEH

6. 内存中18FC0H、18FC1H、18FC2H单元的内容分别为23H、55、5AH，DS=1000H，BX=8FC0H，SI=1，执行下面两条指令后AX=？DX=?

MOV AX, [BX+SI] LEA DX, [BX+SI] 解：AX=5A55H

DX=8FC1H

7. 回答下列问题：

（1）设AL=7FH，执行CBW指令后，AX=?

（2）设AX=8A9CH，执行CWD指令后，AX=？DX=? 解：（1）设AL=7FH，执行CBW指令后，AX=007FH

（2）设AX=8A9CH，执行CWD指令后，AX=8A9CH DX=FFFFH

8. 执行以下两条指令后，FLAGS的6个状态标志位的值是什么？

MOV AX, 847BH ADD AX, 9438H 结果为118B3H

解：CF=1 PF=0（为运算结果的低8位奇偶） AF=1 ZF=0 SF=0 OF=1

9. 下面程序段将03E8H转换成十进制数并显示，填写指令后的空格。

MOV AX, 03E8H ;AH= 03H , AL= E8H MOV CX, 4

MOV DI, 2000H ;DI= 2000H

MOV BX, 10 ;BH= 00 , BL= 0AH GO0: SUB DX, DX ;CF= 0 , ZF= 1

·8· 微机原理及接口技术习题及答案

DIV BX ;AX= 64H , DX= 0 MOV [DI], DL ;[DI]= 0 INC DI

LOOP GO0 ;CX= 3 MOV CX, 4 GO1: DEC DI ;DI= 2003H

MOV DL, [DI] ;DL=01 OR DL, 30H ;DL= 31H

MOV AH, 02 ;显示1位十进制数1 INT 21H LOOP GO1

10. 用串操作指令替换以下程序段：

ABC：MOV AL, [SI] MOV ES:[DI], AL INC SI INC DI LOOP ABC 解：REP MOVSB

11. 设AX=AAH，顺序执行下列各条指令，填写空格。

（1）XOR AX, 0FFFFH ;AX= （2）AND AX, 13A0H ;AX= （3）OR AX, 25C9H ;AX= （4）TEST AX, 0004H ;AX= 解：（1）XOR AX, 0FFFFH ;AX= FF55H

（2）AND AX, 13A0H ;AX= 00A0H （3）OR AX, 25C9H ;AX= 25EBH （4）TEST AX, 0004H ;AX= 00AAH

12. 试写出执行下列3条指令后BX寄存器的内容。

MOV CL，2H MOV BX，CO2DH SHR BX，CL 解： BX=300BH

13. 执行下列程序段后，AX、BX的内容各是什么？

（1） MOV AX,0001H

MOV BX,8000H

NEG AX ；0-0001H MOV CX,4 AA：SHL AX,1 RCL BX,1 LOOP AA HLT

解：AX=FFF0H BX=000FH

微机原理及接口技术习题及答案 ·9·

（2）MOV AX，0 MOV BX，1 MOV CX，100 A： ADD AX，BX INC BX LOOP A HLT

解：AX=8080H BX=0101H

14. 编写程序段，实现下述要求：

（1）使AX寄存器的低4位清0，其余位不变。（2）使BX寄存器的低4位置1，其余位不变。

（3）测试AX的第0位和第4位，两位都是1时将AL清0。

（4）测试AX的第0位和第4位，两位中有一个为1时将AL清0。解：

（1）使AX寄存器的低4位清0，其余位不变。 AND AX, 0FFF0H

（2）使BX寄存器的低4位置1，其余位不变。

OR AX, 0FH

（3）测试AX的第0位和第4位，两位都是1时将AL清0。

TEST AX,01H JZ AA

TEST AX,10H JZ AA MOV AL,0 HLT AA: ......

（4）测试AX的第0位和第4位，两位中有一个为1时将AL清0。

TEST AX, 11H JZ AA MOV AL,0 AA: .......

15. 编写程序段，完成把AX中的16进制数转换为ASCII码，并将对应的ASCII码依次存入MEM开始的存储单元中。例如，当AX的内容为37B6H时，MEM开始的4 个单元的内容依次为33H，37H，42H，36H。解：

MOV CX,4 LEA SI,MEM ADD SI,3 ;SI指向MEM+3 CC: MOV BX,AX ;保存原始数据

AND AX, 000FH ;取个位数 CMP AL, 9 JA AA ;在A~B之间就加37H

·10· 微机原理及接口技术习题及答案

ADD AL,30H ;在0~9之间就加30H JMP BB AA: ADD AL,37H BB: MOV [SI],AL ;保存ASCII值

DEC SI PUSH CX MOV AX,BX MOV CL,4 SHR AX,CL ;准备取下一个数 POP CX LOOP CC

16. 编写程序段，求从TABLE开始的10个无符号数的和，结果放在SUM单元中。解： LEA SI,TABLE MOV CX,10 XOR AX,AX NEXT: ADD AL,[SI] ADC AH,0 INC SI LOOP NEXT MOV SUM,AX

17. 编写程序段，从键盘上输入字符串‘HELLO’，并在串尾加结束标志‘$’。解： LEA DX,STRING ;设置字符串存放缓冲区首地址 MOV AH ,0AH ;调用10号功能，输入字符串 INT 21H

MOV CL,STRING+1 ;实际键入的字符个数送CL XOR CH,CH

ADD DX, 2 ADD DX,CX ；得到字符串尾地址 MOV BX,DX MOV BYTE PTR[BX],'$'

18. 编写程序段，在屏幕上依次显示1、2、3、A、B、C。解： LEA BX,STR ;STR为6个字符的存放区域首地址 MOV CX,6 LPP: MOV AH,2 MOV DL,[BX] INC BX INT 21H ;利用2号功能调用依次先生6个字符 LOOP LPP

19. 编写程序段，在屏幕上显示字符串“Hello World”。解： LEA DX,STRING ; STRING字符的存放区域首地址 MOV AH,09H INT 21H ; 利用9号功能调用显示字符串

·16· 微机原理及接口技术习题及答案

② 地址表传送，需要传送的参数较多时可以利用存储单元传送。在调用子程序前，把所有参数依次送入地址表，然后将地址表的首地址作为子程序入口参数传递给子程序。

③ 堆栈传送，这种方式要审慎注意堆栈的变化情况。

13. 过程定义的一般格式是什么？子程序开始处为什么常用PUSH指令？返回前用

POP指令？解：格式见P90，

如果一个子程序被多次调用，保护与恢复（主程序）现场就非常重要。主程序每次调用子程序时，主程序的现场不会相同，保护与恢复现场的工作就只能在子程序中进行。原则上，在子程序中，首先把子程序中要用到的寄存器、存储单元、状态标志等压入堆栈或存入特定空间中，然后子程序才可以使用它们，使用完后再将它们弹出堆栈或从特定空间中取出，恢复它们原来的值，即恢复主程序现场。保护和恢复现场常使用PUSH和POP指令。

14. 阅读下面程序段，指出它的功能。

DATA SEGMENT

STRING DB ‘Exxperience?’ LENG DW 100 KEY DB ‘x’ DATA ENDS CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA MAIN PROC FAR

START：MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV ES, AX

LEA BX, STRING ；字符串地址->BX

LEA CX, LENG ；字符串长->CX

PUSH BX

PUSH CX

DI- MOV AL, KEY

DI+ CALL DELCHAR

SI+ MOV AH, 4CH

SP->BP BP- INT21H

MAIN ENDP BP+ IP- DELCHAR PROC IP+ PUSH BP [BP+4]->SI CL MOV BP, SP CH PUSH SI [BP+6]->DI BL PUSH DI BH CLD MOV SI, [BP+4] MOV CX, [SI] MOV DI, [BP+6] REPNE SCASB

微机原理及接口技术习题及答案 ·17·

JNE DONE

MOV SI, [BP+4] DEC WORD PTR[SI] MOV SI, DI DEC DI REP MOVSB DONE: POP DI POP SI POP BP RET

DELCHAR ENDP CODE ENDS END START

解：从字符串中删去多余的‘X’字符。

15. 显示两位压缩BCD码值（0~99），要求不显示前导0。

解：DATA SEGMENT

BUF DB ? ; 内存中的两位压缩BCD码 DATA ENDS

CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START： MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV AL, BUF MOV BL,AL NEXT: MOV CL,4

SHR AL, CL AND AL,0FH CMP AL,0

JZ GOON ADD AL,30H ;显示高位BCD码 MOV DL,AL

MOV AH,2 INT 21H GOON: MOV AL,BL AND AL,0FH

ADD AL,30H ;显示低位BCD码 MOV DL,AL

MOV AH,2 INT 21H

MOV AH，4CH INT 21H

CODE ENDS

END START

·18· 微机原理及接口技术习题及答案

16. 某数据区中连续存放着100个整数，要求将其中为0的元素删除，并将保留的数

据连续存放。解：

DATA SEGMENT STRING DB 100(?) LENG DW 100 KEY DB 0 DATA ENDS CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA MAIN PROC FAR

START：MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV ES, AX LEA BX, STRING LEA CX, LENG PUSH BX PUSH CX MOV AL, KEY CALL DELCHAR MOV AH, 4CH INT21H MAIN ENDP

DELCHAR PROC PUSH BP MOV BP, SP PUSH SI PUSH DI CLD MOV SI, [BP+4] MOV CX, [SI] MOV DI, [BP+6] REPNE SCASB JNE DONE

MOV SI, [BP+4] DEC WORD PTR[SI] MOV SI, DI DEC DI REP MOVSB DONE: POP DI POP SI POP BP RET

DELCHAR ENDP CODE ENDS

微机原理及接口技术习题及答案 ·19·

END START

17. 编程，把以DATA为首址的两个连续单元中的16位无符号数乘以10。

解： DATA SEGMENT

BUFFER DB A3H,27H DATA ENDS

CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START： MOV AX,DATA

MOV DS,AX LEA SI,BUFFER

MOV AX,[SI] SHL AX,1 MOV BX,AX MOV CL,3 MOV AX,[SI] SHL AX,CL ADD AX,BX MOV BUFFER,AL MOV BUFFER+1,AH

MOV AH，4CH INT 21H

CODE ENDS

END START

注：2X+23X=2X+8X=10X

18. 编程，比较两个字串是否相同，并找出其中第一个不相等字符的地址，将该地址

送BX，不相等的字符送AL。两个字符串的长度均为200个字节，M1为源串首地址，M2为目标串首地址。

解：DATA SEGMENT

M1 DB 100DUP(?) DATA ENDS

EDATA SEGMENT

M2 DB 100DUP(?) EDATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA ,ES：EDATA START： MOV AX,DATA

MOV DS,AX MOV AX,EDATA MOV ES,AX LEA SI，M1 ;（SI）←源串首地址

LEA DI，M2 ;（DI）←目标串首地址

·20· 微机原理及接口技术习题及答案

STOP:

MOV CX，200 ;（CX）←串长度 CLD ;（DF）=0，使地址指针按增量方向修改 REPE CMPSB ;若相等则重复比较

AND CX，0FFFFH ;检查（CX）是否等于零 JZ STOP ;（CX）=0则转STOP DEC SI ;（SI）-1，指向不相等单元 MOV BX，SI ;（BX）←不相等单元的地址 MOV AL，[SI] ;（AL）←不相等单元的内容 MOV AH，4CH INT 21H

CODE ENDS

END START

19. 编程，在内存的数据段中存放了100个8位带符号数，其首地址为TABLE，试统

计其中正元素、负元素、和零元素的个数，并分别将个数存入PLUS，MINUS，ZERO等3个单元中；

解：DATA SEGMENT

TABLE DB 100DUP(?) DATA ENDS

CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START： MOV AX,DATA

MOV DS,AX XOR AL,AL

MOV PLUS,AL MOV MINUS,AL MOV ZERO,AL LEA SI,TABLE MOV CX,100 CLD CHECK:LODSB OR AL,AL JS X1 JZ X2 INC PLUS JMP NEXT

X1: INC MINUS JMP NEXT

X2: INC ZERO NEXT: LOOP CHECK : MOV AH，4CH

INT 21H CODE ENDS

END START

微机原理及接口技术习题及答案 ·21·

20. 编程，在数据段DATA1开始的80个连续的存储单元中，存放80位同学某门课程

的考试成绩(0～100)。编写程序统计成绩≥90分的人数，80～89分的人数，70～79分的人数，60～69分以及<60分的人数。将结果存放到DATA2开始的存储单元中。

解：DATA SEGMENT

DATA1 DB 80 DUP(?) ;假定学生成绩已放入这80个单元中 DATA2 DB 5 DUP(0) ;统计结果的存放单元 DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX

MOV CX,80 ;统计80个学生的成绩

LEA SI,DATA1 LEA DI,DATA2

AGAIN: MOV AL,[SI] CMP AL,90 ;与90比较

JC NEXT1 ;小于90分,转NEXT1 INC BYTE PTR [DI] ;否则90分以上的人数加1

JMP STO ;转循环控制处理 NEXT1: CMP AL,80 ;与80比较

JC NEXT2 ;小于80分,转NEXT2

INC BYTE PTR[DI+1] ;否则80分以上的人数加1 JMP STO

NEXT2: CMP AL,70 ;与70比较 JC NEXT3 ;小于70分,转NEXT3

INC BYTE PTR [DI+2] ;否则70分以上的人数加1

JMP STO

NEXT3: CMP AL,60 ;与60比较

JC NEXT4 ;小于60分,转NEXT4

INC BYTE PTR [DI+3] ;否则60分以上的人数加1 JMP STO ;转循环控制处理 NEXT4 NEXT4: INC BYTE PTR [DI+4] ;60分以下的人数加1 STO: INC SI ;指向下一个学生成绩 LOOP AGAIN ;循环，直到所有成绩都统计完 MOV AH,4CH ;返回DOS INT 21H CODE ENDS

END START

·22· 微机原理及接口技术习题及答案

第五章习题及答案

1. 半导体存储器按照工作方式可分为哪两大类？它们的主要区别是什么？答：（1）半导体存储器按照工作方式可分为ROM 和 RAM 。

（2）它们之间的主要区别是：

ROM在正常工作时只能读出，不能写入。RAM则可读可写。断电后，ROM中的内容不会丢失，RAM中的内容会丢失。

2. 静态RAM和动态RAM的存储元的工作原理是什么？动态RAM为什么需要定时刷新？

答：（1）静态RAM的存储元的工作原理是利用双稳态触发器的工作原理保存信息；动态RAM的存储元的工作原理是把电荷存储到电容中来实现信息存储。

（2）DRAM的存储元以电容来存储信息，由于存在漏电现象，电容中存储的电荷会逐渐泄漏，从而使信息丢失或出现错误。因此需要对这些电容定时进行“刷新”。

3. 存储器的地址译码方法有哪两种方式？

答：存储器的地址译码方法有：全地址译码和部分地址译码两种。

4. 什么是位扩展？什么是字扩展？

答：（1）当存储芯片每个单元的字长小于所需内存单元字长时，需要用多个芯片构成满足字长要求的存储模块，这就是位扩展。

（2）当存储芯片的容量小于所需内存容量时，需要用多个芯片构成满足容量要求的存储器，这就是字扩展。

5. 设计一个4KB ROM与4KB RAM组成的存储器系统，芯片分别选用2716（2K×8）和6116

（2K×8），其地址范围分别为4000H~4FFFH和6000H~6FFFH，CPU地址空间为64K，画出存储系统与CPU连接图。

答：分析：2716（2KX8） 11根地址线 A0~~A10

6116（2KX8） 11根地址线 A0~~A10 CPU：64K= 26X210 16根地址线 A0~~A15

分别需芯片个数：

2716: 4KX8/ 2KX8=2 6116: 4KX8/ 2KX8=2

微机原理及接口技术习题及答案 ·23·

将地址展开成二进制：① 4KB的ROM地址空间 4000H~4FFFH

A15 A14 A13 A12 A11 A10…..A0 0 1 0 0 0 0…… 0 0 1 0 0 0 1……1 0 1 0 0 1 0……0 0 1 0 0 1 1 ……1

2716（2KX8）：2片

第一片地址范围：4000~~47FFH 第二片地址范围：4800H~~4FFFH ②4KB的RAM地址空间：6000H~6FFFH

A15 A14 A13 A12 A11 A10…..A0 0 1 1 0 0 0……0 0 1 1 0 0 1……1 0 1 1 0 1 0……0 0 1 1 0 1 1 ……1

6116（2KX8）：2片

第一片地址范围：6000~~67FFH 第二片地址范围：6800H~~6FFFH

利用：CPU 的剩余地址线A15~A11，使用3：8译码器进行全地址译码，生成片选信号#Y0 、#Y1、#Y4、#Y5，为四个芯片使用。 C B A # Y A15 A14 A13 A12 A11

0 1 0 0 0 #Y0 0 1 0 0 1 #Y1 0 1 1 0 0 #Y4 0 1 1 0 1 #Y5

存储系统与CPU连接图如下图所示：

·24· 微机原理及接口技术习题及答案

D0~D7 A0 A10 MEMR D0~D7 A0 A10 2716 WE A0 A10 D0~D7 ? ? ? MEMW D0~D7 A0 A10 MEMR MEMW A14 MEMW A15 ? ? OE R/WD0~D7 A0 A10 6116 OE ? CE 2716 OE CE WE CS D0~D7 A0 A10 6116 OE CS R/W? ? ? ? G 1 G 2A G 2B C B A 74LS138 Y0 Y1 Y4 Y5 A13 A12 A11

6. 试利用全地址译码将6264芯片接到8088系统总线上，使其所占地址范围为32000H～

33FFFH。

答：将地址范围展开成二进制形式如下图所示。

0011 0010 0000 0000 0000 0011 0011 1111 1111 1111

6264芯片的容量为8K×8，需要13根地址线A0～A12。而剩下的高7位地址应参加该芯片的地址译码。电路如图所示：

微机原理及接口技术习题及答案 ·25·

8088系统 BUSD0～D7A 0 A 12MEMW MEMR SRAM 6264 D0～D7 A 0 A 12WE CS2 OE · · ·+5V A 19 18A A17 A16 A15 A14 A13 ＆ CS1

7. 若采用6264芯片构成内存地址从20000H～8BFFFH的内存空间，需要多少片6264芯

片？

答：从20000H～8BFFFH的内存空间共有8BFFFH－20000H＋1＝6C000H（432K）个字节，每个6264芯片的容量位8KB，故需432/8＝54片。

8. 设某微型机的内存RAM区的容量为128KB，若用2164芯片构成这样的存储器，需多少

2164芯片？至少需多少根地址线？其中多少根用于片内寻址？多少根用于片选译码？答：

（1）每个2164芯片的容量为64K×1bit，共需128/64×8＝16片。（2）128KB容量需要地址线17根。（3）16根用于片内寻址。（4）1根用于片选译码。

注意，用于片内寻址的16根地址线要通过二选一多路器连到2164芯片，因为2164芯片是DRAM，高位地址与低位地址是分时传送的。

9. 高速缓冲存储器的工作原理是什么？为什么设置高速缓冲存储器？答：（1）高速缓冲存储器的工作原理是基于程序和数据访问的局部性原理。（2）设置高速缓冲存储器为了缓解CPU和内存之间存取速度的矛盾，将当前正在执

行的指令及相关联的后继指令集从内存读到Cache，使CPU执行下一条指令时，从Cache中读取。Cache的存在使CPU既可以以较快的速度读取指令和数据，又不至于使微机的价格大幅提高。

10. 现有两片6116芯片，所占地址范围为61000H～61FFFH，试将它们连接到8088系统

中。并编写测试程序，向所有单元输入一个数据，然后再读出与之比较，若出错则显示“Wrong！“，全部正确则显示”OK！“。

·26· 微机原理及接口技术习题及答案

答：连接如下图所示。测试程序段如下：

OK DB ‘OK!’,$ WRONG DB ‘Wrong!’,$ ?

MOV AX, 6100H MOV ES, AX MOV DI, 0

MOV CX, 1000H ；4K MOV AL, 55H REP STOSB MOV DI, 0

MOV CX, 1000H REPZ SCASB JZ DISP_OK LEA DX, WRONG

DISP： MOV AH, 9

INT 21H HLT

DISP_OK: LEA DX, OK

JMP DISP

微机原理及接口技术习题及答案 ·27·

第六章习题及答案

1. 什么是接口？其作用是什么？

参考答案：接口是CPU与外部设备进行信息交换时，必需的一组逻辑电路及控制软件。主要作用有：（1）信号电平转换（2）数据格式转换（3）速度匹配（4）数据传送（5）寻址能力（6）错误检测功能。

2. 输入输出接口电路有哪些寄存器，各自的作用是什么？

参考答案：CPU与外设进行数据传输，接口电路需要设置若干专用寄存器，缓冲输入输出数据，设定控制方式，保存输入输出状态信息，这些寄存器常称为端口。根据数据传输方向，端口可分为输入端口和输出端口。输入端口必须具有对数据的控制能力，输出接口应具备数据的保持能力，即锁存功能。输入端口和输出端口统称I/O端口。根据端口传输的信息，端口可分为数据端口、状态端口和控制端口，用以传输数据信息、状态信息和控制信息。状态信息是由外设提供，CPU适时读取，因此状态端口为输入端口；数据端口可以是输入端口、也可以是输出端口或着是既可以输入又可以输出的双向端口。

3. 什么叫端口？I/O端口的编址方式有哪几种？各有何特点？

参考答案：接口中可被CPU直接访问的专用寄存器称为端口。I/O端口编址方式是计算机系统为I/O端口分配端口号的方式。常见的I/O编址方式有两种：与内存单元统一编址方式和独立编址方式。统一编址方式：优点，访问I/O端口和访问内存单元一样，不用设置专门的I/O指令，也不需要专用的I/O端口控制信号，简化了系统控制总线；缺点，由于I/O端口地址占用了CPU地址空间的一部分，所以减少了内存地址空间。独立编址方式：优点，不占用内存空间；输入输出地址线根数少，I/O端口译码电路简单；缺点，需要专用的I/O指令、专用控制线。

4. CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？无条件传送方式通常用在哪些场合？

参考答案：主机与外设之间通过一定的控制方式进行信息交换，常用的控制的方式包括无条件传送方式、程序查询传送方式、中断传送方式、直接存储器存取（DMA）方式。无条件传送方式适合简单外设的数据输入输出，例如开关、继电器、步进电机、发光二极管等。在这种方式下进行信息交换时，外设必须总是准备好的，随时可以接收数据，或随时可以提供数据，所以不必查询外设的状态。这种工作方式的优点是控制程序简单，软、硬件开销都少。

5. 相对于程序查询传送方式，中断方式有什么优点？和DMA方式比较，中断传送方式

又有什么不足之处？

参考答案：中断方式的数据输入输出，CPU不需要查询外设的状态，节省了CPU的大量时间，提高了CPU的利用率。中断传送方式的缺点：中断方式仍需要通过CPU执行程序来实现外设与主机之间的信息传送；CPU每次中断都需要花费时间保护断点和现场，无法满足高速I/O设备的速度要求。

6. 为什么74LS244只能作为输入接口？为什么74LS273只能作为输出接口？

参考答案：74LS244是八单线驱动器，三态输出，可作为输入接口，也可作为输出接口。74LS244 因为是单向驱动器，作为输入接口时只能当输入用，作为输出接口时只能当输出用，不能既是输出又是输入。74LS273无3态传输控制，不能作为输入接口。

·28· 微机原理及接口技术习题及答案

7. 利用74LS244作为输入接口（端口号为C8H）连接4个开关K0~K3（开关断开时对应

输入的二进制位为0），利用74LS273作为输出接口（端口号为2710H）连接一个8段LED显示器，完成下列要求：

（1）利用74LS138译码器设计地址译码电路，画出芯片与8088系统总线的连接图。参考答案：如下图

D0 |D7 ≥1 D0 —D7 IOW A13 A10 &A9 A8 A5 A15 A14 A12 A11 ≥1A7 A6 A4 A3 A2 A1 A0 O0 O1 O2 CP74LS273G2AG74LS138O3 O4 O5 O6 O7 abcdefgh G2BY0CBAD0 —D7 IOR A7 A6 &A5 A4 ≥1A3 A2 A1 A0 ≥174LS1381Y1~1Y4 74LS244+5V1A1 1A2 1A3 1A4 K0 K1 K2 k3 G2AG1G G2BCBY0A（2）编写程序段，实现功能：读入4个开关的状态，对开关的状态进行编码，即4个开关的16种状态要用16个数字表示出来。如开关都断开时对应编码为0，开关都闭合时对应编码为FH，开关K0闭合但K1~K3都断开时对应编码为1，以此类推。（编码信息直接保存在AL中）参考答案：

MOV DX, 0C8H ；开关接口的地址为C8H IN AL, DX ；读入开关状态 AND AL, 0FH ；保留低4位

（3）编写程序段，实现功能：将（2）中编码的开关状态在8段LED显示器上显示出来，如开关的编码信息为0时，8段LED显示器上显示0，当开关状态改变为FH时，8段LED显示器上显示F，以此类推。参考答案： ??

Seg7 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H ??

LEA BX, Seg7 ；取7段码表基地址 MOV AH, 0 ；（2）中的程序已经使AL保存了开关编码，此处的作用是

微机原理及接口技术习题及答案 ·29·

；使AX的数值与AL的数值相等，为下面的查表做准备

MOV SI, AX ；作为7段码表的表内位移量 MOV AL, ［BX+SI］；取7段码 MOV DX, 2710H ；7段数码管接口的地址为2710H OUT DX, AL

8. 什么是中断？常见的中断源有哪几类？CPU响应中断的条件是什么？

参考答案：中断，是指在程序执行过程中，出现某种紧急事件，CPU暂停执行现行程序，转去执行处理该事件的程序——中断服务程序，执行完后再返回到被暂停的程序继续执行，这一过程称为中断。常见的中断源有由外围设备引起的中断、由CPU本身产生的中断、由存储器产生的中断、由控制器产生的中断、由总线产生的中断、实时过程控制产生的中断、实时钟的定时中断、程序指令引起的中断以及硬件故障中断等。CPU响应中断需要满足4个条件：① CPU处于开中断状态，即IF=1；② 当前没有发生复位、没有总线请求、没有内部中断、没有不可屏蔽中断；③ 当前执行的指令不是开中断指令STI，也不是中断返回指令IRET。如果刚巧是，CPU将它们执行结束后，再执行一条指令，CPU才能响应中断。④ CPU执行完现行指令。

9. 简述微机系统的中断处理过程。

参考答案：①获得中断类型码②将中断类型码放入暂存器保存；③ 将标志寄存器内容压入堆栈，以保护中断时的状态；④ 将IF和TF标志清0；⑤ 保护断点，当前的IP和CS的内容入栈；⑥ 根据中断类型码，在中断向量表中找出中断服务程序的入口地址，装入IP和CS，转向中断服务程序。⑦执行中断服务程序；⑧ 中断返回。

10. 软件中断和硬件中断有何特点？两者的主要区别是什么？

参考答案：软件中断是通过中断指令“INT n”调用的中断，硬件中断是CPU检测到中断请求信号后运行的中断。两者的主要区别在于中断源不同。

11. 中断优先级的排队有哪些方法？采用软件优先级排队和硬件优先级排队各有什么特

点？

参考答案：

中断判优可以采用硬件方法，也可采用软件方法。

软件判优的硬件电路简单，优先权安排灵活，但软件判优所花的时间长，如果中断源很多，中断的实时性就很差。

硬件判优实时性好，但硬件电路相对复杂。

12. 8086的中断分哪两大类？各自有什么特点？中断矢量和中断矢量表的含义是什么？

8086一共可处理多少级中断？参考答案：

8086的中断分为两类：内部中断和外部中断。外部中断又分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断，这两类分别通过NMI和INTR两个中断请求信号接收外部中断源产生的中断请求。内部中断包括：由CPU本身产生的中断、由程序员安排的中断指令引起的中断。具体包括INT n、INT3、INTO指令引起的中断，除法错中断，单步操作引起的中断。

8086为每个中断源分配了一个编号，称为中断类型码或中断矢量码。中断矢量：中断服务程序的入口地址。中断矢量表：将中断矢量按一定的规律排列成表。8088/8086系统可以处理256种中断。

·30· 微机原理及接口技术习题及答案

13. 简述8086的中断类型，非屏蔽中断和可屏蔽中断有哪些不同之处？CPU通过什么响

应条件来处理这两种不同的中断？

参考答案：8086的中断分为两类：内部中断和外部中断。不可屏蔽中断是指CPU一定要响应的中断。NMI是不可屏蔽中断请求信号的输入端，CPU不需要执行中断响应总线周期获取中断向量码，不发送中断响应信号INTA，直接查中断向量表转去执行中断服务程序。INTR是可屏蔽中断请求信号的输入端，CPU收到中断请求信号后，检测中断允许标志位IF，若IF=1，CPU准备响应INTR请求；若IF=0时，CPU屏蔽INTR请求。可屏蔽中断的优先级低于不可屏蔽中断。中断标志位IF可以用指令STI和CLI进行设置。

14. 已知8086系统中采用单片8259A来控制中断，中断类型码为20H，中断源请求线与

8259A的IR4相连，计算中断向量表的入口地址。如果中断服务程序入口地址为2A310H，则对应该中断源的中断向量表的内容是什么？参考答案：2000H:A310H等

15. 已知对应于中断类型码为18H的中断服务程序存放在0020H：6314H开始的内存区域

中，求对应于18H类型码的中断向量存放位置和内容。

参考答案：位置：18H*4=60H，内容：中断向量表中60H~63H的区域顺序存放着14H，63H，20H，00H。

16. 在编写程序时，为什么通常总要用STI和CLI中断指令来设置中断允许标志？8259A

的中断屏蔽寄存器IMR和中断允许标志IF有什么区别？

参考答案：INTR是可屏蔽中断请求信号的输入端，CPU收到中断请求信号后，检测中断允许标志位IF，若IF=1，CPU准备响应INTR请求；若IF=0时，CPU屏蔽INTR请求。可屏蔽中断的优先级低于不可屏蔽中断。中断标志位IF可以用指令STI和CLI进行设置。

8259A的中断屏蔽寄存器IMR中每一位对应着8259A 8个中断源IR0～IR7中的一个。当IMR的某一位Dn =0时，允许对应IRn引脚上的外设向8259A申请中断。当Dn =1禁止对应IRn引脚上的外设向8259A申请中断。而8088的IF=0时，禁止CPU响应任何可屏蔽中断。

17. 8259A对中断优先权的管理和对中断结束的管理有几种处理的方式？各自应用在什么

场合？

参考答案：8259A有3种结束中断的方式，它们是：

（1）自动结束方式。系统一进入中断处理过程，8259A就自动将当中断服务寄存器ISR中对序位ISn 清零，就好象已经结束了中断服务程序一样。这种方式只用于系统中只有一片8259A，而且各个中断不会发生嵌套的情况。（2）一般的中断结束方式。要由CPU向8259A写入OCW2来清除ISR中中断级别最高的非零ISn 位，即正在执行的中断服务程序的ISn 位。这种方式用于全嵌套的工作方式和优先级自动循环方式。（3）特殊的中断结束方式。要由CPU向8259A写入OCW2时指明要清除的ISn 位，这种方式用于8259A工作在特殊全嵌套方式或优先级特殊循环方式情况。在非中断自动结束方式中，若在中断处理程序中未发中断结束命令OCW2，8259A就会认为此中断服务程序尚未结束，如果外设有新的中断申请时，8259A进行优先级比较时，可能作出错误的判断，它对中断控制的功能会不正常。

微机原理及接口技术习题及答案 ·31·

18. 8259A仅有两个端口地址，它们如何识别ICW命令和OCW命令？

参考答案：

ICW1特征是A0=0，并且控制字的D4=1。 ICW2特征是A0=1。

当ICW1中的SNGL位为0时处事于级联方式，此时需要写ICW3。 ICW4是在ICW1的IC4=1时才使用。 OCW1特征是A0=1。

OCW2特征是A0=0且D4D3=00。 OCW3特征是A0=0且D4D3=01。

19. 在两片8259A级联的中断系统中，主片的IR6接从片的中断请求输出，请写出初始化

主片、从片时，相应的ICW3的格式。略

20. 已知8086系统采用单片8259A，中断请求信号使用电平触发方式，完全嵌套中断优

先级，数据总线无缓冲，采用自动中断结束方式，中断类型码为20H～27H，8259A的端口地址为B0H和B1H，试编程对8259A设定初始化命令字。略

·32· 微机原理及接口技术习题及答案

第七章习题及答案

1. 8253芯片共有几种工作方式？每种方式各有什么特点？

2. 某系统中8253芯片的计数器0~2和控制端口地址分别为FFF0H~FFF3H。定义计数器0

工作在方式2，CLK0＝2MHz，要求OUT0输出1kHz的脉冲；定义计数器l工作在方式CLKl输入外部计数事件，计满100个向CPU发出中断请求。试写出8253的初始化程序。

解：CNT0：控制字：00110100B，计数初值：N=FCLK/FOUT=2MHz/1KHz=2000 CNT1：控制字：01010000B，计数初值：N=100

MOV DX, 0FFF3H ;计数器0工作在方式0 MOV AL, 34H

OUT DX, AL MOV DX, 0FFF0H MOV AX, 2000

OUT DX, AL ;计数器0置初值 MOV AL，AH OUT DX，AL

MOV DX, 0FFF3H ;计数器1工作在方式3 MOV AL, 50H

OUT DX, AL MOV DX, 0FFF1H MOV AL, 100 OUT DX, AL

3. 试编写一程序，使IBM PC机系统板上的发声电路发出200Hz至900Hz频率连续变化

的报警声。

4. 定时/计数器芯片8253占用几个端口地址？各个端口分别对应什么？

解：4个端口地址，A1A0-〉计数器0，计数器1，计数器2，控制寄存器

5. 利用8253产生时钟基准信号，现有频率为2MHz的脉冲信号，要求OUT0提供毫秒级

脉冲信号（1000Hz），OUT1提供秒级脉冲信号（1Hz），OUT2输出的脉冲信号周期为60秒，完成8253初始化程序。

解：CNT0：控制字：00110100B（34H），计数初值：N= FCLK/FOUT0=2MHz/1KHz=2000 CNT1：控制字：01110100B（74H），计数初值：N= FOUT0/FOUT1=1KHz/1Hz=1000 CNT2：控制字：10010100B（94H），计数初值：N= TOUT1/Tout2=60S/1S=60

微机原理及接口技术习题及答案 ·33·

+5V GATE0

D7~D0D7~D0CLK02MHz

OUT0RDIOR

GATE1 IOWWR CLK1AA11

OUT1 A0A0

GATE2

CLK2 译码电路CS

OUT2

初始化程序

设CNT0， CNT1， CNT2，CON为计数器0，计数器1，计数器2，控制寄存器的端口地址。

MOV DX, CON