微机原理与接口技术（第2版）牟琦主编习题答案111

习题1

1. 什么是汇编语言，汇编程序，和机器语言？

答：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。

汇编语言是面向及其的程序设计语言。在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号或标号代替地址码。这种用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言编程了汇编语言。

使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序。

2. 微型计算机系统有哪些特点？具有这些特点的根本原因是什么？

答：微型计算机的特点：功能强，可靠性高，价格低廉，适应性强、系统设计灵活，周期短、见效快，体积小、重量轻、耗电省，维护方便。

这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，建立在微细加工工艺基础之上。

3. 微型计算机系统由哪些功能部件组成？试说明“存储程序控制”的概念。 答：微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。

“存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点：

① 计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。

② 在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。

③ 将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执

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行，这就是存储程序的基本含义。

④ 五大部件以运算器为中心进行组织。

4. 请说明微型计算机系统的工作过程。

答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能。

5. 试说明微处理器字长的意义。

答：微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数，反映了一台计算机的计算精度，直接影响着机器的硬件规模和造价。计算机的字长越大，其性能越优越。在完成同样精度的运算时，字长较长的微处理器比字长较短的微处理器运算速度快。

6. 微机系统中采用的总线结构有几种类型？各有什么特点？

答：微机主板常用总线有系统总线、I/O总线、ISA总线、IPCI总线、AGP总线、IEEE1394总线、USB总线等类型。

7. 将下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。 ① （4.75）10=（0100.11）2=（4.6）8=（4.C）16 ② （2.25）10=（10.01）2=（2.2）8=（2.8）16 ③ （1.875）10=（1.111）2=（1.7）8=（1.E）16

8. 将下列二进制数转换成十进制数。 ① （1011.011）2=（11.6）10 ② （1101.01011）2=（13.58）10 ③ （111.001）2=（7.2）10

9. 将下列十进制数转换成8421BCD码。

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① 2006=（0010 0000 0000 0110）BCD

② 123.456=（0001 0010 0011.0100 0101 0110）BCD

10. 求下列带符号十进制数的8位基2码补码。 ① [+127]补= 01111111 ② [-1]补= 11111111 ③ [-128]补= 10000000 ④[+1]补= 00000001

11. 求下列带符号十进制数的16位基2码补码。 ① [+655]补= 0000001010001111 ② [-1]补=1111111111111110 ③ [-3212]补=1111011101011100 ④ [+100]补=0000000001100100

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习题 2

1. 8086 CPU在内部结构上由哪几部分组成？各部分的功能是什么？

答：8086 CPU内部由两大独立功能部件构成，分别是执行部件和总线接口部件。执行部件负责进行所有指令的解释和执行，同时管理有关的寄存器。总线接口部件是CPU在存储器和I/O设备之间的接口部件，负责对全部引脚的操作。

2. 简述8086 CPU的寄存器组织。

答：8086 CPU内部共有14个16位寄存器，按用途可分为数据寄存器，段寄存器，地址指针与变址寄存器和控制寄存器。数据寄存器包括累加器，基址寄存器，计数器，和数据寄存器。段寄存器用来存放各分段的逻辑段基值，并指示当前正在使用的4个逻辑段。地址指针与变址寄存器一般用来存放主存地址的段内偏移地址，用于参与地址运算。 控制寄存器包括指令寄存器和标识寄存器。

3. 试述8086 CPU标志寄存器各位的含义与作用。

答：标志寄存器是16位的寄存器，但实际上8086只用到9位，其中的6位是状态标识位，3位是控制标识位。状态标志位分别是CF，PF，AF，ZF，SF，和OF；控制标志位包括DF，IF，TF。

CF：进位标志位。算数运算指令执行后，若运算结果的最高位产生进位或借位，则CF=1，否则CF=0。

PF：奇偶标志位。反应计算结果中1的个数是偶数还是奇数。若运算结果的低8位中含有偶数个1，则PF=1；否则PF=0.

AF：辅助进位标志。算数运算指令执行后，若运算结果的低4位向高4位产生进位或借位，则AF=1；否则AF=0.

ZF：零标志位。若指令运算结果为0，则ZF=1；否则ZF=0。 SF：符号标志位。它与运算结果最高位相同。

OF：溢出标志位。当补码运算有溢出时，OF=1；否则OF=0。 DF：方向标志位。用于串操作指令，指令字符串处理时的方向。 IF：中断允许标志位。用来控制8086是否允许接收外部中断请求。

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TF：单步标志位。它是为调试程序而设定的陷阱控制位。

4. 8086 CPU状态标志和控制标志有何不同？程序中是怎样利用这两类标识的？8086的状态标志和控制标识分别有哪些？

答：状态标志位反应了当前运算和操作结果的状态条件，可作为程序控制转移与否的依据。它们分别是CF，PF，AF，ZF，SF，和OF。控制标志位用来控制CPU的操作，由指令进行置位和复位，控制标志位包括DF，IF，TF。

5. 将1001 1100和1110 0101相加后，标识寄存器中CF, PF, AF, ZF, SF, OF各为何值？

答：CF=1，PF=1，AF=1，ZF=0，SF=1，OF=0

6. 什么是存储器的物理地址和逻辑地址？在8086系统中，如何由逻辑地址计算物理地址？

答：逻辑地址是思维性的表示，由段地址和偏移地址联合表示的地址类型叫逻辑地址。物理地址是真实存在的唯一地址，指的是存储器中各个单元的单元号。

在8086系统中，物理地址=段地址×10H＋偏移地址

7. 段寄存器CS=1200H，指令指针寄存器IP=4000H，此时，指令的物理地址为多少？指向这一地址的CS指和IP值是唯一的吗？

答：此指令的物理地址=1200H×10H＋4000H=16000H 并且指向这一物理地址的CS值和IP值并不是唯一的。

8. 在8086系统中，逻辑地址FFFF：0001，00A2：37F和B800：173F的物理地址分别是多少？ 答：

逻辑地址 物理地址

9. 在8086系统中，从物理地址388H开始顺序存放下列3个双字节的数据

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FFFF：0001 FFFF1H 00A2：3TF 00D9FH B800：173F B973FH

13. 编写一个子程序，对AL中的数据进行偶校验，并将经过校验的结果放回AL中。 答：

JIOU PROC

PUSH CX PUSH BX XOR AH, AH PUSH AX MOV CL, 7

LOOP1: SAR AL, 1

ADC AH, 0 LOOP LOOP1 MOV AL, AH XOR AH, AH MOV BL, 2 DIV BL MOV BL, AH POP AX ROR BL, 1 OR AL, BL POP BX POP CX RET

JIOU ENDP

14. 利用上题的子程序，对80000H开始的256个单元的数据加上偶校验，试编程序。

CODE SEGMENT

ASSUME CS: CODE START : MOV AX, 8000H

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MOV DS, AX MOV SI, 0 MOV CX, 256 LP: MOV AL, [SI] CALL JIOU MOV [SI], AL INC SI LOOP LP MOV AH, 4CH INT 21H JIOU PROC

PUSH CX PUSH BX XOR AH, AH PUSH AX MOV CL, 7

LOOP1: SAR AL, 1

ADC AH, 0 LOOP LOOP1 MOV AL, AH XOR AH, AH MOV BL, 2 DIV BL MOV BL, AH POP AX ROR BL, 1 OR AL, BL POP BX POP CX RET JIOU ENDP

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CODE ENDS END START

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习题5

1. 试述DRAM的工作特点；与SRAM相比有什么长处和不足之处；说明它的使用场合。

答：DRAM，动态随机存取存储器，需要不断的刷新，才能保存数据。 而且是行列地址复用的，许多都有页模式。 SRAM，静态的随机存取存储器，加电情况下，不需要刷新，数据不会丢失，而且一般不是行列地址复用的。 与SRAM相比，DRAM价格便宜、速度慢、容量大，主要用来做主存储器，存储程序和数据；而SRAM主要用在Cache等对速度要求高的情况。

2. 试述DRAM刷新过程和正常读/写过程的区别。

答：刷新是以行为单位进行，且刷新过程中不能进行读写操作。

3. 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问： （1） 该存储器能存储多少个字节的信息？

（2） 如果存储器由512K*8位SRAM芯片组成，需要多少片？ （3） 需要多少位作芯片选择？ 答：(1)该存储器能存储4MB的信息。 (2) 需要8片512K*8位的芯片。 (3) 需要1位做芯片选择。

4. 对于8K×8位RAM组成的存储器系统，若某组的起始地址为08000H，则其末地址为多少？ 答：末地址为9FFF.

5. 在8088最大方式系统总线上扩充设计4K字节的SRAM存储器电路。SRAM芯片选用Intel 2114，起始地址从0000H。试画出此存储器电路与系统总线的连接图。

答：系统容量为 4K*8bit，芯片容量为1K*4bit，所以一共需要8片芯片 连接图如下：

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6. 在8088系统总线上扩充设计8K的字节的SRAM存储器电路。SRAM芯片选用Intel 6264，起始地址从04000H开始，译码器电路74LS138. （1） 计算此RAM存储区的最高地址是多少。 （2） 画出此存储器电路与系统总线的连接图。 （3） 编写程序实现对此存储区域进行自检。 答：（1）最高地址是05FFFH。 （2）

（3） MOV DX, 0FFE2H

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L1： IN AL, DX TEST AL, 01H JZ L1

MOV AX, 1000H MOV DS, AX MOV DX, 2000H MOV CX, 100 MOV DX, 0FFE0H L2: IN AL, DX MOV [DX], AL INC BX LOOPN L2

7. 在8086最小方式系统总线上扩充设计16K字节的SRAM存储器电路，SRAM芯片选用Intel 6264，起始地址从04000H开始，译码器电路采用74LS138. （1） 计算此RAM存储区域的最高地址是多少 （2） 画出此存储器与总线的连接图。 答：(1) 07FFFH (2)

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习题6

1. 什么是接口？接口的功能是什么？

答：位于主机与外设之间，用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路称为接口电路，接口电路对输入/输出过程起缓冲和联络作用。接口的功能是有，数据缓冲功能，联络功能，寻址功能，预处理功能，中断管理功能。

2. 计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086系统中，用哪种方法进行编址？

答：I/O端口和存储器统一编址；I/O端口单独编址。8086系统采用I/O端口单独编址方式。

3. CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类? 答: 数据信息，控制信息，与状态信息。

4. 简述CPU与外设进行数据交换的几种常用方式.

答: 程序控制方式: 特点是依靠程序的控制来实现主机和外设的数据传送,可分为无条件传送方式和查询方式.

中断控制方式: 每次输入和输出一个数据，CPU都要检查外设的状态。 直接存储器存取控制方式： cpu不参加数据传送，而是由DMA控制器来实现内存与外设，外设与外设之间的直接传递。

通道方式：可以实现对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送。

外围处理机方式：由PPU独立于主机工作，减少了CPU控制外设的负担。

5．无条件传送方式适用哪些场合？查询方式原理怎样？主要用在什么场合？ 答：无条件传送适用于简单的输入/输出设备，CPU可以随时读取或接受状态。这些信号变化缓慢，当需要采集数据时，无需检查端口，就可以立即采集数据，直接用输入/输出指令完成。无条件传送方式主要用于控制CPU与低俗I/O接口之间的信息交换。

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7．查询式传送方式有什么优缺点？中断方式为什么能弥补查询方式的缺点？ 答：查询传送方式CPU通过程序不断查询相应设备的状态，状态不符合要求，则CPU需要等待；只有当状态信号符合要求时，CPU才能进行相应的操作。中断方式提高了计算机系统中信息处理的并行和处理器效率，中断可以实现同步操作，实时处理等功能。

8. 8088/8086中断向量表的作用是什么？

答：中断向量表建立了不同的中断源与其相应的中断服务程序首地址之间的联系，它是CPU在响应中断时可以依据中断类型码自动转向中断服务程序。

9. 什么叫中断向量？它放在哪里？对于1CH的中断向量在哪里？如果1CH的中断程序从5110H开始：2030H开始，则中断向量应该怎样存放？ 答：中断向量即用来提供中断入口地址的一个指针。

10. 8259中IRR, IMR, ISR三个寄存器的作用是什么？

答：⑴中断请求寄存器IRR

8259A有8条外部中断请求输入信号线IR0-IR7，每一条请求线上有一个相应的触发器来保存请求信号，它们形成了中断请求寄存器IRR（Interrupt Request Register）。

⑵中断屏蔽寄存器IMR

IMR(Interrupt Mask Register)用来存放屏蔽位信息，IMR的每一位可以禁止IRR中对应位的中断请求输入信号进入。

⑶中断服务寄存器ISR

ISR（Interrupt Service Register）存放当前正在进行服务的所有中断。ISR中相应位的置位是在中断响应的INTA脉冲期间，由优先权判决电路根据IRR中各请求位的优先权级别和IMR中屏蔽位的状态，将中断的最高优先级请求位选通到ISR中。

11. 类型号为20H的中断服务程序入口符号地址为INT-5，试写出中断向量的装入程序片段。 答：MOV AX, 0

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MOV DS, AX MOV SF, 20H*4 LEA AX, IMS MOV [IS], AX MOV AX, SEQ, INTS MOV [SI+2], AX

12. 简述DMA控制器同一般接口芯片的区别。

答：DMA控制器能给出访问内存所需要的地址信息，并能自动修改地址指针，也能设定和修改传送的字节数，还能向存储器和外设发出相应的读/写控制信号。在DMA传送结束后，它能释放总线，把对总线的控制权又交还给CPU。用DMA方式传输数据时，不需要进行保护和恢复断点及现场之类的额外操作。

13. 简述8237A3种基本传送类型的特点。

答：单次传送方式：每次DMA操作只传送1B，然后就自动把总线控制权交给CPU,若还有通道请求信号，则DMAC则再重新向CPU发出总线请求，获得控制权后责传送下一B数据。

数据块传送：在进入DMA操作后，就连续传送数据，直到整块数据全部传送完毕，在字节数减为0或外界输入终止信号时，才会将总线控制权交还给CPU。

请求传送：这种方式也可以用于成块数据传输。这种方式适用于准备好传送数据时，发出通道请求；若数据未准备好时，就使通道请求无效，将总线控制权交还给CPU。

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