《微機(jī)原理與接口技術(shù)》參考答案

1、0《微機(jī)原理與接口技術(shù)》習(xí)題參考答案習(xí)題21.為何說8086CPU是16位CPU？答：16位指的是8086CPU的字長，而字長一般來說和運(yùn)算器、寄存器、總線寬度一致。因?yàn)?086CPU的內(nèi)部寄存器、內(nèi)部運(yùn)算部件以及內(nèi)部操作都是按16位設(shè)計(jì)的，這決定了它的字長為16位。2.8086CPU由哪兩個單元組成？其中，指令隊(duì)列在哪個單元中，有何作用？答：總線接口單元（BusInterfaceUnit，BIU）和執(zhí)行單元（ExecutionUnit

2、，EU）。指令隊(duì)列在BIU中。它的作用是當(dāng)EU在執(zhí)行指令時(shí)，空閑的BIU可以從內(nèi)存讀取后續(xù)指令到指令隊(duì)列，這樣就可以將取指令工作和執(zhí)行指令工作重疊進(jìn)行，從而提高CPU的工作效率，加快指令的執(zhí)行速度。3.8086CPU中8位寄存器和16位寄存器是什么關(guān)系？答：8086的通用寄存器包括數(shù)據(jù)寄存器、指針寄存器和變址寄存器。其中數(shù)據(jù)寄存器包含AX、BX、CX、DX四個16位寄存器，但他們每個都可以分開作為兩個單獨(dú)的8位寄存器使用。8086的指針

3、寄存器和變址寄存器不可分割為8位寄存器。4.8086CPU中的IP寄存器有何用途？答：IP寄存器是指令指針寄存器，用來存放下一條要執(zhí)行的指令在代碼段中的偏移地址。在程序運(yùn)行過程中，IP寄存器始終指向下一條指令的首地址，與CS寄存器聯(lián)合確定下一條指令的物理地址。8086就是通過IP寄存器來控制指令序列的執(zhí)行流程。5.在標(biāo)志寄存器中，用于反映運(yùn)算結(jié)果屬性的標(biāo)志位有哪些？它們每一位所表示的含義是什么？答：有CF、PF、AF、ZF、SF、OF。

4、它們的含義如下：CF：進(jìn)位標(biāo)志。它記錄運(yùn)算時(shí)從最高有效位產(chǎn)生的進(jìn)位值或結(jié)果值。最高有效位有進(jìn)位或有借位時(shí)CF=1，否則CF=0。PF：奇偶標(biāo)志。它記錄運(yùn)算結(jié)果的奇偶檢驗(yàn)條件。當(dāng)結(jié)果操作數(shù)中“1”的個數(shù)為偶數(shù)時(shí)PF=1，否則PF=0。AF：輔助進(jìn)位標(biāo)志。在字節(jié)運(yùn)算時(shí)，由低半字節(jié)（字節(jié)的低4位）向高半字節(jié)有進(jìn)位或借位時(shí)，AF=1，否則AF=0。ZF：零標(biāo)志。運(yùn)算結(jié)果為零時(shí)ZF=1，否則ZF=0。SF：符號標(biāo)志。它記錄運(yùn)算結(jié)果的最高位，即由符

5、號數(shù)的符號。OF：溢出標(biāo)志。在運(yùn)算過程中，如果運(yùn)算結(jié)果已經(jīng)超出了機(jī)器能表示的數(shù)值范圍（指有符號數(shù)）稱為溢出，此時(shí)OF=1，否則OF=0。6.分別完成下面的8位運(yùn)算，并說明各主要標(biāo)志位的狀態(tài)，以及結(jié)果是否產(chǎn)生溢出（提示：需要分為有符號數(shù)和無符號數(shù)兩種情況）。2第二，程序設(shè)計(jì)時(shí)采用的是邏輯空間的地址，存儲管理部件將自動、透明地進(jìn)行邏輯空間地址到物理空間地址的轉(zhuǎn)換，即邏輯空間到物理空間的映射，所以，不同的空間分配對程序沒有影響；第三，邏輯空間

6、是相對“觀察者”而言的，即不同的人面對的邏輯空間是獨(dú)立無關(guān)的，所以每個編程者都是在自己的邏輯空間上編程。11.8086CPU是如何實(shí)現(xiàn)邏輯空間到物理空間的映射的？答：邏輯空間的段地址指明要訪問的存儲單元所處的段，偏移地址指明存儲單元的段內(nèi)地址。段地址表示段在物理空間上的起始位置，偏移地址表示要訪問的存儲單元相對于起始位置的偏移量。12.簡述段寄存器的作用。答：為了保證地址轉(zhuǎn)換的效率，訪問存儲器時(shí)，總是由段寄存器提供段址。8086在BIU

7、中設(shè)有4個段寄存器（CS、DS、SS、ES），CPU可以在某一時(shí)刻通過這4個段寄存器來訪問4個不同的段。在程序設(shè)計(jì)層面，可以通過指定段和段寄存器的關(guān)系來標(biāo)識段，這樣在實(shí)際編程時(shí)，絕大多數(shù)情況下邏輯地址只需要指定偏移地址。13.已知當(dāng)前（CS）=7F00H，（IP）=017CH，問下條指令的物理地址是什么？答：（CS）10H（IP）=7F00H10H017CH=7F000H017CH=7F17CH14.已知當(dāng)前（DS）=5C00H，（ES

8、）=5D10H，而數(shù)據(jù)的物理地址是63654H，若分別使用DS和ES段寄存器訪問該數(shù)據(jù)，問偏移地址分別是多少？答：若使用DS，則（IP）=63654H（DS）10H=63654H5C000H=7654H。若使用ES，則（IP）=63654H（ES）10H=63654H5D100H=6554H。15.什么是IO端口？8086CPU的端口空間是多大？需要使用地址總線的多少位訪問端口空間？答：IO端口即輸入輸出接口，是外部設(shè)備和主機(jī)交換信息的

9、接口，在它們之間的通信中起到了轉(zhuǎn)換和緩沖數(shù)據(jù)的作用。8086的IO端口空間大小為=64KB。需要16位，1628086使用地址總線的低16位訪問IO端口。16.簡述Intel的32位處理器如何對16位處理器的寄存器進(jìn)行擴(kuò)展，有何好處。答：（1）將16位通用寄存器擴(kuò)展16位形成32位通用寄存器。同時(shí)還保留了原來的16位寄存器和8位寄存器。（2）將指令寄存器IP擴(kuò)展16位形成32為的EIP寄存器。（3）段寄存器仍然是16位的，但增加了FS和

10、GS兩個段寄存器。（4）將寄存器Flags擴(kuò)展16為形成32位的EFLAGS標(biāo)志寄存器，增加了新的標(biāo)志。32位微處理器完整保留了16位微處理器的寄存器結(jié)構(gòu)，可保證16位架構(gòu)的程序可以不經(jīng)修改的運(yùn)行在32位架構(gòu)中，即向前兼容，是Intel商業(yè)成功的重要保證。17.簡述32位處理器的工作模式。答：（1）實(shí)模式。實(shí)模式下的工作原理與8086相同，就相當(dāng)于一個告訴的8086處理器。（2）保護(hù)模式。該模式有以下特點(diǎn)：支持多任務(wù)；支持存儲器的分段管