微机原理课后参考解答.

第一章 习 题

✓1. 2 请简述机器数和真值的概念。

✓1. 3 将下列十进制数分别转化为二进制数、八进制数、十六进制数和压缩 BCD 数。 ✓(1 125.74 (=7D.BCH (2 513.85 (3 742.24 (4 69.357 ✓1. 4 将下列二进制数分别转化为十进制数、八进制数和十六进制数。

✓(1 101011.101B (=43.625(2 110110.1101B ✓(3 1001.11001B (4 100111.0101B

✓1. 5 将下列十六进制数分别转化为二进制数、八进制数、十进制数和压缩 BCD 数。 ✓(1 5A.26H (2 143.B5H

✓(3 6CB.24H (4 E2F3.2CH

✓1. 6 8位和 16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少? ✓1. 7 写出下列十进制数的原码、反码、补码表示(采用八位二进制,最高位为符号位 。 ✓(1 120 (78H (2 62 (3-26 (E6H补码 (4-127 ✓1. 8 已知补码求出其真值。

✓(1 46H (=70 (2 9EH (=-98 (3 B6H ( =-74 (4 6C20H 本章作业点评 注意正数的原码、反吗和补码相同,而负数不同。 作业解答请看书 第 2章 微处理器习 题

✓2.1 8086/8088 CPU由哪两部分组成 ? 它们的主要功能各是什么 ? ✓2.2 8086/8088 CPU为什么要采用地址/数据线分时复用?有何好处? ✓2.3 8086/8088 CPU中的标志寄存器分为哪两类标志?二者有何区别?

✓2.4 设段寄存器 CS =2400H ,指令寄存器 IP =6F30H ,此时指令的物理地址 PA 是多少?指向这一 物理地址的 CS 值和 IP 值是否是唯一的?

答:PA=2AF30H,不唯一。

✓2.5 什么叫总线周期? 8086/8088系统中的总线周期由几个时钟周期组成?如果 CPU 的主时钟频 率为 25MHz ,一个时钟周期是多少?一个基本总线周期是多少时间?

答:4个 T 周期, 1个 T 周期为 1/25MHZ=4*10-8S

✓2.10 什么是指令周期?什么是时钟周期?什么是总线周期?三者有何关系? 2.15 什么是总线 ? 简述微机总线的分类。 ✓2.16 简述 PCI 总线的特点。 ✓2.17 简述 USB 总线的特点。 本章作业点评 作业解答请看书 习 题

3.1请解释名词:操作码、操作数、立即数、寄存器操作数、存储器操作 数。 3.2什么叫寻址方式? 8086指令系统有哪几种寻址方式? 3.3指出下列指令中源操作数的寻址方式 点评:根据指令格式,仅给出源操作数的寻址方式 (1 MOV SI, 200 (2 MOV AL, [2000H]

(3 MOV CX, DATA [SI ] (4 ADD AX,[BX+DI] (5 AND AX, BX (6 MOV [SI ], AX

(7 MOV AX, DATA[BP+SI] (8 PUSHF

(9 MOV AX, ES :[BX]

(10 JMP FAR PTR PROCS_1(答:直接寻址

3.4设 DS =1000H , ES=2000H, BX =2865H , SI =0120H ,偏移量 D =

47A8H ,试问下列各指令中源操作数所在位置,若有物理地址请计算出其 物理地址值。

点评:题目要求给出物理地址,仅(3 (4 (5 (7 (8 (10计算 物理地址 (1 MOV AL , D (代码段中 (2 MOV AX , BX (cpu 寄存器中 (3 MOV AL , [BX+D]内存数据段 (4 MOV AL , [BX+SI+D] 内存数据段 (5 MOV BX , [BX+SI+2]内存数据段 (6 MOV [BX+5], AX (cpu 寄存器中 (7 INC BYTE PTR[SI+3]内存数据段

(8 MOV DL , ES:[BX+SI]内存附加数据段 (9 MOV AX , 2010H (代码段中 (10 MOV AX , DS :[2010H ]内存数据段

3.5 现有 DS =2000H , BX =0100H , SI =0002H , 20100H =12H , 20101H =34H , 20102H =56H , 20103H =78H , 21200H =2AH , 21201H =4CH , 21202H =B7H , 21203H =65H ,试说明下列指令执行后, AX 寄 存器中的内容。

(1 MOV AX, 1200H (AX=1200H (2 MOV AX, BX (AX=0100H (3 MOV AX, [1200H] (AX=4C2AH (4 MOV AX, [BX] (AX=3412H (5 MOV AX, 1100H[BX] (AX=4C2AH (6 MOV AX, [BX+SI] (AX=7856H (7 MOV AX, [1100H+BX +SI] (AX=65B7H

3.9 假设下列程序执行前 SS =8000H , SP =2000H , AX =7A6CH , DX =3158H 。 执行下列程序段,画出每条指令执行后,寄存器 AX , BX , CX , DX 的内容 和堆栈存储的内容的变化情况,执行完毕后, SP =?

PUSH AX (答: AX不变 PUSH DX (答: DX不变 POP BX (答: BX=DX POP CX (答: CX=AX

3.10编程序段分别完成如下功能:

(1 AX寄存器低 4位清零。 (答:AND AX,FFF0H (2 BX寄存器低 4位置“1”。 (答:OR BX,000FH (3 CX寄存器低 4位变反。 (答:XOR CX,000FH

(4 测试 DL 寄存器位 3,位 6是否同时为 0,若是,将 0送 DL ;否则 1送 DH 。 (答:TEST DL,48H JZ NEXT MOV DH,01H JMP DONE NEXT:MOV DL,00H

3.11写出三种不同类型的指令将寄存器 BX 清零。 答: MOV BX,0 XOR BX,BX SUB BX,BX

3.12已知从 DS :2200H , ES :3200H 单元起分别存放 20个 ASCII 的字符。 找出这两个字符串中第一个不同字符的位置(段内偏地址 ,并放入 DS : 22A0H 开始的连续两个单元中。请设计完成此任务的程序段。

(1使用通常用的比较指令(CMP 实现;

(2使用数据串比较指令(CMPSB 实现。 答(1

MOV SI,2200H ; MOV DI,3200H ; MOV CX,20 ; NEXT: MOV AL,[SI] CMP AL,ES:[DI] ; JNZ STOP INC SI INC DI ; DEC CX ; JNZ NEXT JMP DONE ;

STOP: MOV [22A0H],SI ; DONE: HLT 答(2

MOV SI,2200H ; MOV DI,3200H ; MOV CX,20 ;

NEXT: REPZ CMPSB ;

JCXZ DONE ; 如果 CX=0,表示所有的字符都相同 DEC SI

STOP: MOV [22A0H],SI ; DONE: HLT

3.13读下面程序段,请问:在什么情况下,本段程序的执行结果是 AH =0? BEGIN : IN AL , 5FH TEST AL , 80H JZ BRCH1 MOV AH , 0 JMP STOP

BRCH1:MOV AH , 0FFH STOP : HLT

答 端口 地址 5FH 的内容为负数时, AH=0 3.16阅读下列程序: NEXT : MOV AL, [SI] MOV ES:[DI], AL INC SI INC DI

LOOP NEXT

写出用串指令完成上述功能的程序段。 答 :

REP MOVSB

3.18假设寄存器 AX=1234H, DX=0A000H,阅读下列程序段: MOV BX, 0 MOV CX, BX SUB CX, AX SBB BX, DX MOV AX, CX MOV DX, BX

上述程序执行后 AX=?, DX=?,程序功能是什么? 答:AX = EDCCH DX =5FFFH 功能:0 - A0001234H

3.19比较 AX , BX , CX 中带符号数的大小, 将最大的数放在 AX 中, 请编程。 CMP AX,BX JG NEXT MOV AX,BX NEXT: CMP AX,CX

JG NEXT MOV AX,CX

3.21编写程序段,在数据区 0000H :2000H 开始 100字节范围内,查 找字符 'A' ,若找到,则将偏移地址送入 DX ,没有找到,则结束。

答:

DATA SEGMENT ORG 2000H

STRING DB „ 1222677ASS … .. ‟ 共 100个字符 DATA ENDS CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE, ES:DATA MOV AX,DATA MOV ES,AX

CLD ; 置 DF=0,地址增量方向 MOV DI,OFFSET STRING ; MOV CX,100 ; MOV AL,‘ A ’ ; NEXT:SCASB ;

JZ STOP ;ZF=1,找到“ A ”相同的字符,转 STOP DEX CX ; 没找到 (ZF=0,长度减 1

JNZ NEXT ; JMP DONE ;

STOP:DEC DI ; 字符 A 所在偏移地址→ BX MOV DX,DI DONE: HLT CODE ENDS END START

3.28 已知数据段 DATA 从存储器实际地址 02000H 开始, 作如下定义: DATA SEGMENT

V AR1 DB 2 DUP(0, 1,? V AR2 DW 50 DUP(?

V AR3 DB 10 DUP(0, 1, 2 DUP(4 , 5 DATA ENDS

求出 3个变量的 SEG 、 OFFSET 、 TYPE 、 LENGTH 和 SIZE 。 答: SEG OFFSET TYPE LENGTH SIZE 。 V AR1 DATA 0000H 1 2 2 V AR2 DATA 0006H 2 50 100

V AR3 DATA 0037H 1 10 10

3.29已知数据区定义了下列语句,采用图示说明变量在内存单元的 分配情况以及数据的预置情况。

DATA SEGMENT

A1 DB 20H , 52H , 2 DUP(0,? A2 DB 2 DUP(2, 3 DUP(1, 2 , 0, 8 A3 DB ’ GOOD ! ’ A4 DW 1020H , 3050H DATA ENDS 答:相当于:

A1 DB 20H , 52H , 0,?, 0,?

A2 DB (2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 0, 8 , (2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 0, 8 A3 DB ’ GOOD ! ’ , 字符在内存用 ASCII 码表示 A4 DB 20H,10H , 50H,30H

3.30采用示意图来说明下列变量在内存单元的分配以及数据的 预置。 DATA SEGMENT ORG 4 V AR1 DW 9 V AR2 DW 2 DUP(0

CONT EQU 2

V AR3 DB CONT DUP(?, 8

V AR4 DB 2 DUP(?, CONT DUP(0 ,′ AB ′ DATA ENDS 答:与题 3.29类似

3.32执行下列指令后, AX 寄存器中的内容是什么? TABLE DW 10,20,30,40,50 ENTRY DW 3 .

MOV BX,OFFSET TABLE ADD BX,ENTRY MOV AX,[BX] 答:AX=1E00H

3.34 在数据区中, 以 TABLE 开始连续存放 0~6的立方值 (称为立方 表 ,设任给一数 x(0≤ x ≤ 6 , x 在 TAB1单元,查表求 x 的立方值,并把 结果存入 TAB2单元。

DSEG SEGMENT

TABLE DB 0,1,8,27,,125, … .. ;定义立方表 TAB1 DB 4 ;定义要查表的数 X TAB2 DB ? ;定义结果存放单元

DSEG E NDS COSEG SEGMENT

ASSUME C S:COSEG,DS:DSEG,SS:SSEG BEGIN: MOV AX,DSEG MOV DS,AX

MOV BX,OFFSET TAB1 ;置数据指针 MOV AH,0

MOV AL,DATA ;取待查数 ADD BX,AX ;求得查表地址 MOV AL,[BX] ;查表

MOV TAB2,AL ;平方数送 RUSULT 单元 MOV AH,4CH INT 21H COSEG ENDS END BEGIN

3.36 编写程序,计算下面函数的值。 DATA SEGMENT X DB -10 ⎪⎩

⎪⎨⎧><=<=<=104 100(3 0(2x x x x

x x s S DW ? DATA ENDS CODE SEGMENT

ASSUME DS :DATA , CS :CODE

START : MOV AX , DATA ;给相关段寄存器赋值 MOV DS , AX MOV AL , X CMP AL , 0 JL A1 CMP X , 10 JG A2 MOV BL,3 IMUL BL MOV S, AX JMP EXIT A1:MOV BL,2 IMUL BL

MOV S, AX JMP EXIT A2:MOV BL,4 IMUL BL MOV S, AX

EXIT :MOV AH , 4CH ;返回 DOS INT 21H CODE ENDS END START

3.39 现有两个多字节压缩 BCD 码数 9876543219H 和 12345671H , 它们分别按低位字节在前高位字节在后存放在变量 A1和 A2中,求它们 的和与差,并将结果放在变量 SUM 和 DEF 中。

DATA S EGMENT

A1 DB 19H,32H,54H,76H , 98H A2 DB 91H,78H,56H,34H , 12H SUM DB 6 DUP(? DEF DB 5 DUP(? DATA E NDS CODE SEGMENT

ASSUME C S:CODE,DS:DATA,ES:DATA MAINPROC FAR START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV SI,OFFSET A1 MOV DI,OFFSET A2 MOV BX,OFFSET SUM MOV CX,05 CLC

ADDF: MOV AL,[SI] ADC AL,[DI] MOV [BX],AL INC SI INC DI INC BX DEC CX JNZ ADDF MOV AL,0 ADC AL,AL

MOV [BX],AL (该三条指令用来处理最高位的进位 MOV SI,OFFSET A1 MOV DI,OFFSET A2 MOV BX,OFFSET DEF MOV CX,05 CLC

SUBF: MOV AL,[SI] SBB AL,[DI] MOV [BX],AL INC SI INC DI INC BX DEC CX JNZ SUBF CODE ENDS END START

3.40设变量 K 中存放了由 100个有符号整数组成的数组, 编写程序段 找出其中最大的一个,放到 AX 中. (注意:编程时只用于 10个数 DSEG SEGMENT

K DW 23, 45, 87,„„, 98 COUNT EQU $ -BUFFER

MAX DW ? DSEG ENDS CSEG SEGMENT

ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG,SS:SSEG START :MOV AX , DSEG MOV DS , AX

MOV CX , COUNT/2 ;除 2是字节数 LEA BX , BUFFER MOV AX , [BX] INC BX INC BX DEC CX

AGAIN :CMP AX , [BX] JGE NEXT MOV AX , [BX] NEXT :INC BX INC BX LOOP AGAIN MOV MAX , AX

CSEG ENDS END START

3.43在数据段中有一个字节数组,编程统计其中正数的个数,放入 A 单元,负数的个数,放入 B 单元。

DSEG SEGMENT DAT DB 23, 45, 87,„„, 98 COUNT EQU $ -BUFFER A DB ? B DB ? DSEG ENDS CSEG SEGMENT

ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG,SS:SSEG START :MOV AX , DSEG MOV DS , AX MOV DX , 0 MOV CX , COUNT LEA BX , DAT

AGAIN :MOV AL , [BX] CMP AL , 0

JGE PLUS

INC DL ; 统计负数个数 JMP XEXT PLUS :INC DH NEXT :INC BX LOOP AGAIN MOV A , DH MOV B , DL CSEG ENDS END START 习 题

1. 分析半导体随机存储器和只读存储器的特点和分类。 静态存储器和 动态存储器的最大区别是什么 ? 它们各有什么优缺点 ?

3. 存储器的寻址范围是怎样确定的?举例说明它的确定方法。 5用下列芯片构成存储系统, 各需要多少个 RAM 芯片 ? 需要多少位地 址作为片外地址译码 ? 设系统为 20位地址线,采用全译码方式。

(1512×4位 RAM 构成 16KB 的存储系统;

(答:片, 11根,芯片上有 9根地址线,片外有 11根,全部参加译 码 (21024×1位 RAM 构成 128KB 的存储系统; (答:128*8片, 10根

(32K×4位 RAM 构成 KB 的存储系统; (答:片, 9根

(4K×1位 RAM 构成 256KB 的存储系统;

7. 有一个 62SRAM 芯片的译码电路, 如下 图 所示, 请计算该芯 片的地址范围及存储容量。

习题 7 图 8088系 统 BU S

答:容量为 8KB

本题 图中 A14和 A17没有使用,为部分地址译码法,共有 4组重叠 地址; 假设 A14=0和 A17=0 ,地址范围为 DA000H~DB000H

9. 使用 4K×8位的 EPROM2732和 2K×8位的静态 RAM6116以及 LS138译 码器 , 构成一个 8KB. 的 ROM 、地址范围为:FE000H ~FFFFFH ; 4KB 的 RAM 存储器

系统 , 地址范围为:00000H ~0FFFH 。系统 CPU8088工作于最小模式。画 出系统连接图。

提示:本题中两个存储空间 相差较远,使用两个 138译码器分别完成译码 EPROM2732 两片

第 1片,地址空间从 FE000H~FEFFFH 第 2片,地址空间从 FF000H~FFFFFH RAM6116 2片

第 1片,地址空间从 00000H~007FFH 第 2片,地址空间从 00800H~00FFFH

10. 试为某 8位微机系统设计一个具有 16KB ROM和 40KB RAM的存储器。 (1选用 EPROM 芯片 27组成只读存储器 (ROM, 从 0000H 地址开始; (2选用 SRAM 芯片 62组成随机存取存储器 (RAM, 从 4000H 地址开 始; (3分析出每个存储芯片的地址范围。

答:提示 题目中给出的 8位 CPU 其地址总线总计 为 16条 EPROM 芯片 27 共两片 ; 第 1片,地址空间从 0000H~1FFFH 第 2片,地址空间从 2000H~3FFFH SRAM 芯片 62 共 5片 ; 第 1片,地址空间从 4000H~5FFFH

第 2片,地址空间从 6000H~7FFFH 第 3片,地址空间从 8000H~9FFFH

第 4片,地址空间从 A000H~BFFFH 第 5片,地址空间从 C000H~DFFFH 第 5章习题

5.3计算机与外设之间的数据传送控制方式有哪些?它们各有什么特点? 5.5 CPU 与外设采用查询方式传送数据的过程是怎样的?现有一输入设备, 其数据端口的地址为 FFE0H ,并于端口 FFE2H 提供状态,当其 D0位为 1时 表明输入数据备好。 请编写采用查询方式进行数据传送的程序段, 要求从该设 备读取 100个字节并输入到从 2000H :2000H 开始的内存中。

DSEG SEGMENT ORG 2000H

DATA DB 100 DUP (? DSEG ENDS CSEG SEGMENT

ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG,SS:SSEG START :MOV AX , 2000H MOV AX , 2000H MOV DS,AX MOV BX , 2000H MOV CX , 100;

NEXT :MOV DX , FFE2H IN AL , DX AND AL , 01H JZ NEXT MOV DX , FFE0H IN AL , DX MOV [BX] ,AL; INC BX DEC CX; JNZ NEXT HL T CSEG ENDS END START 第 6章 习题

6.1. 什么是中断?计算机采用中断有什么好处?简述中断的响应和处理过 程。 6.6. 简述中断向量、中断向量表、中断类型码之间的关系。在基于 8086/8088的微机系统中, 中断类型码和中断向量之间有什么关系?若某中断类型码是 12H , 则其中断向量存于何处?若软中断指令 INT 30H ,其中的中断类型号为多少, 该中断的服务程序的入口地址在内存单元什么位置?

答 ; 中断类型码是 12H , 12H*4=48H

则其中断向量存于内存 0000:0048H开始的 4个单元中

若软中断指令 INT 30H , 其中的中断类型号为 30H , 30H*4=C0H该中断的 服务程序的入口地址在内存单元 0000:00C0H开始的 4个单元中

6.7 简述 8259A 的内部结构和主要功能。 8259A 的中断屏蔽寄存器 IMR 与 8086中断允许标志 IF 有什么区别?

答 :8259A 的中断屏蔽寄存器 IMR ,是对 8259的中断请求 IR 输入端 进行屏蔽控制, 8086中断允许标志 IF 是对 CPU 的中断请求输入端 INTR 允许或不允许进行控制。

第 7章 习 题

7.2 8253有几个的计数器?各有几种工作方式?各种工作方式的名称 是什么? 7.8 设 8253三个计数器的端口地址为 40H 、 41H 、 42H ,控制寄存器端口 地址 43H 。输入时钟为 2MHz ,使计数器 1周期性的发出脉冲,其脉冲周期为 1ms ,试编写初化程序段。

答 :计数初值 2MHZ* 1ms=2000 MOV AL , 01110111, 方式 3 MOV 43H,AL MOV AL,00H OUT 41H,AL MOV AL,20H OUT 41H,AL

7.9 设 8253计数器的时钟输入频率为 1.91MHz ,为产生 25KHz 的方波输 出信号,应向计数器装入的计数初值为多少?

1.91MHz/25KHz= 77 第 8章 习 题

8.5 设 8255端口 A 工作在双向方式,允许输入中断,禁止输出中断, B 口工作在方式 0输出, C 口剩余数据线全部输入,请初始化编程。设 8255端口 地址为 60H 、 62H 、 H 、 66H 。

START :MOV AL , 1 10 0 0 0 0 1 B ;

OUT 66H , AL8086中断允许标志 IF 有什么区别?

8.6 8255A 的 A 口与共阴级的 LED 显示器相连 , 若片选信号 A10~A3 =11000100,问 8255A 的端口地址是多少 ?A 口应工作在什么方式 ? 画出 8255A 、 LS138、 8086CPU 微机总线接口图,写出 8255A 的初始化程序。

图中为部分地址译码法,

当 A1 A0 接到 8255芯片地址线上,其他假设为 0 A15 A14 A13 A12 A11 11000100 A2 A1 A0 00000 110001000 00 00000 110001000 01 00000 110001000 10 00000 110001000 11

上述确定的端口地址为 0620H, 0621H, 0622H, 0623H,

8.7 以一个 5*5键开关矩阵为例,用 8255A 的 A 、 B 口对矩阵进行扫描, 请: (1画出硬件连接图;

(2根据你的设计,对 8255A 进行初始化编程; (3编一段程序实现一次完整的扫描。 本题分析:键盘识别方法: 第一种:行反转法

1行线和列线分别接到并行端口;

2行线输出,列线输入;

2行线输出全 0,然后读入列线值;

3当列线中有 0,表示某键被按下;记录该列值,并将列端口置为输出, 输出刚读入的列值; 行线端口设为输入, 再读取值, 则必有一位为 0, 记录行值。 由此得到行列值,然后查表确定按下的键。

第二种:行扫描法

1、首先判断是否有键按下

• 1所有行输出 “0” ,读列线,判断是否全 “1‟ ; • 2不是全 “1” ,可能有键按下;

• 3延时 20ms, 再读列线判断是否全 “1” ,不是全 “1” ,有键按下, 进行下一步 2、行扫描:逐行输出 “0” ,读取列线,当列线中出现 “0” ,表示该行列交叉 键按下; 3、键分析:将键行列编码组合后,到键值行列编码表中查表,得到键值 如果遇到多个键同时闭合的情况,键值行列编码表中不会查到。

参:

采用行反转法:将行和列分别接到 8255的 A 口和 B 口 根据图编写一个键盘编码表

键 0的编码值为 1E1EH 键 1的编码值为 1E1DH 键 2的编码值为 1E1BH 键 3的编码值为 1E17H 按上述规则依次编写出键值编码

。 设 8255A 端口 A 的地址为 40H ,端口 B 的地址为 41H ,端口 C 的地址为 42H ,控制 寄存器地址为 43H 。

键盘编码表: DATA SEGMENT

TABLE DW 1E1EH , 1E1DH , 1E1BH ,1E17H,............. ; 各键值编码 DAT DB ‘ 0’ , ‘ 1’ , ‘ 2’ , ‘ 3’ , … . ; 各键值 DATA ENDS

START :MOV AL, 10000010B ;设方式 0,端口 A 口输出, B 口输入 OUT 43H, AL MOV AL, 0

OUT 40H, AL ;端口 A (行线为 0

W AIT :IN AL, 41H ;读入端口 B (列线的状态 AND AL , 1FH ;保留低 5位

CMP AL, 1FH ;检查有键按下否(即是否存在有 0的位 JE WAIT ;相等,即全 1表示无键按下,循环继续检测 MOV AH, AL ;否则,保存列值

MOV AL, 10010000B ;设方式 0,端口 A 输入, B 输出 OUT 43H, AL ;即端口 A \\B反转输入输出方向 MOV AL, AH

OUT 41H, AL ;把列值反向输出到列线 B 端口上 IN AL, 40H ;读入行线(端口 A 状态 AND AL , 1FH ;保留 5位

MOV DL , AH ;组合行值和列值 DX MOV DH , AL LEA SI , TABLE LEA DI , DAT

MOV AX,-1

NEXT ： CMP DX,[SI] JZ OK INC SI INC SI JMP NEXT OK：ADD AX,1 ADD DI , AX ..............[DI]中的字符为按下的键 26