《微型计算机原理与接口技术》(第三版)习题答案（精品）.docVIP

习题1 1.1 冯·诺依曼型计算机的设计方案有哪些特点？ 【解答】冯·诺依曼计算机设计存储程序和程序控制特点用二进制数表示数据和指令指令和数据存储在内部存储器中，自动依次执行指令由运算器、控制器、存储器、输入设备输出设备组成计算机特点具有 微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。常用的微微机系统的硬件由哪几部分组成？ 答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，I/0接口，系统总线），外围设备，电源。 什么是微机的总线，分为哪三组？ 答：是传递信息的一组公用导线。分三组：地址总线，数据总线，控制总线。 什么是总线，微机中的总线通常分为哪几类？ 答：是一组信号线的集合，是一种在各模块间传送信息的公共通路；有四类，片内总线，微处理器总线，系统总线，外总线。 8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？ 答：总线接口部件（BIU）功能：根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。执行部件（EU），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。 8086指令队列的作用是什么？ 答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。 8086的存储器空间最大可以为多少？怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址？完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么？ 答：8086的存储器空间最大可以为2^20（1MB）；8086计算机引入了分段管理机制，当CPU寻址某个存储单元时，先将段寄存器内的内容左移4位，然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。 （1）数据总线：用来传送数据，主要实现CPU与内存储器或I/O设备之间、内存储器与I/O设备或外存储器之间的数据传送。 （2）地址总线：用来传送地址。主要实现从CPU送地址至内存储器和I/O设备，或从外存储器传送地址至内存储器等。 （3）控制总线：用于传送控制信号、时序信号和状态信息等。 习题2 2.1 8086CPU具有 20 条地址线，可直接寻址 1MB 容量的内存空间，在访问I/O端口时，使用地址线 16条 ，最多可寻址 64K 个I/O端口。 2.2 8086CPU的内部结构有何特点？由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？ 【解答】8086微处理器是典型的16位微处理器，HMOS工艺制造，集成了2.9万只晶体管，使用单一的+5V电源，有16根数据线和20根地址线；通过其16位的内部数据通路与设置指令预取队列的流水线结构结合起来而获得较高的性能。 8086微处理器内部安排了两个逻辑单元，即执行部件EU和总线接口部件BIU。EU主要负责指令译码、执行和数据运算，包括计算有效地址；BIU主要完成计算物理地址、从内存中取指令、实现指令规定的读/写存储器或外部设备等信息传输类操作。 2.3 8086CPU中的指令队列的作用是 预取指令 ，其长度是 6 字节。 2.4 8086CPU内部寄存器有哪几种？各自的特点和作用是什么？ 【解答】CPU有14个内部寄存器，可分为3大类：通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。 通用寄存器是一种面向寄存器的体系结构，操作数可以直接存放在这些寄存器中，既可减少访问存储器的次数，又可缩短程序的长度，提高了数据处理速度，占用内存空间少。 控制寄存器包括指令指针寄存器IP和标志寄存器FLAG：IP用来指示当前指令在代码段的偏移位置；FLAG用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式。 为了实现寻址1MB存储器空间，8086CPU将1MB的存储空间分成若干个逻辑段进行管理，4个16位的段寄存器来存放每一个逻辑段的段起始地址。 2.5 8086的标志寄存器分为 6 个 状态 标志位和 3 个 控制 标志位，它们各自的含义和作用是什么？ 【解答】标志寄存器各标志位的含义和作用如下表： 表2-1 标志寄存器FLAG中标志位的含义和作用 标志位 含义 作用 CF 进位标志 CF=1，指令执行结果在最高位上产生一个进位或借位；CF=0，则无进位或借位产生 PF 奇偶标志 PF=1，结果低8位含偶数个1；PF=0，表示结果低8位含奇数个1 AF 辅助进位标志 AF=1，运算结果的低4位产生了一个进位或借位；AF=0，则无此进位或借位 ZF 零标志 ZF=1，运算结果为零；ZF=0，则运算结果不为零 SF