32位微型计算机原理典型题解析及習题 80X86寻址方式和指令系统 第三章 80X86寻址方式和指令系统 二、典型题解析 例3．1 设DS=2000HSS=3000H，BP=0200HSI=4000H，BUF=1000HEAX，EBX假设按16位实模式操作，确定下列每条指令访问內存的物理地址并且指出源操作数及目的操作数的寻址方式。 （1）MOV AL[1234H] 分析：DS给出数据段的段基址，因此数据段的起始物理地址为（DS）×10H=20000H。ES给出堆栈段的段基址因此，堆栈段的起始物理地址为（SS）×10H=30000H若是存储器寻址，根据寻址方式的不同可求出相应的有效EA，再加上段的起始物理地址即为将访问的内存单元的物理地址 解（1）源操作数在数据段中，为直接寻址方式 EA=1234H 物理地址=20000H＋H 目的操作数为寄存器寻址 （2）源操作数在数据段中，为寄存器间接寻址 EA=（BX）=2000H 物理地址=20000H＋H 目的操作数为寄存器寻址 （3）源操作数在数据段中，为寄存器相对寻址 EA=（BX）＋100H=2100H 物理地址=20000H＋H 目的操作数为寄存器寻址 （4）源操作数为寄存器寻址 目的源操作数在数据段中，为寄存器间接寻址 EA=（SI）=4000H 物理地址=20000H＋H （5）源操作数在数据段中，为相对基址变址寻址 EA=（BX）＋（SI）＋BUF=2000H＋4000H＋H 物理地址=20000H＋H 目的操作数为寄存器寻址 （6）由于源操作数方括号中出现叻BP，所以源操作数在堆栈段中为寄存器相对寻址。 EA=（BP）＋H＋H 物理地址=30000H＋H 目的操作数为寄存器寻址 【评注】注意操作数的位置是立即数還是在寄存器中，或在存储器中若为存储器寻址，还要判断操作数是在数据段中还是在堆栈段中 注意区别直接寻址方式和立即寻址方式，（1）中源操作数是[1234H]该指令是要把数据段中1234H单元的内容送AL，并非将1234H送AL是一种直接寻址方式。 使用寄存器间接寻址时应注意和寄存器尋址方式的区别（2）中源操作数是[BX]，BX寄存器中的内容2000H是一个地址该指令是要把数据段中以2000H单元为首的一个双字数据送EDX寄存器中，并非將2000H送EDX所以该指令源操作数为寄存器间接寻址。 例3. 2 （AL）=9AH（BL）=0BCH，当分别进行下列指令运算后请写出标志位的内容。 （1）ADD ALBL

若原先SP=2000H，SS=2000H问CPU执行指令PUSH AX后，AL内嫆压入物理地址为 21FFEH 存储单元中AH内容压入物理地址为 21FFFH 存储单元中。 以BX基址寻址约定的段寄存器是 DS ，以BP基址寻址约定的段寄存器是 SS ，变址寻址约定的段寄存器是 DS 假设某个字的值是1234H，其低位字节地址是20H高位字节地址是21H，那么该字地址是 20H 的状态标志有 6（SF、PF、AF、OF、ZF、CF） 个。 系统中存储器是分段的，每段最大长度是 64K 字节段内偏移地址从 0000H 到 FFFFH 。 CPU访问存储器进行读写操作时通常在 T3 状态去检测READY ，一旦检测到READY无效就在其后插入一个 Tw 周期。 汇编语言源程序中的语句有三种类型它们是 指令 语句， 伪指令 语句 宏指令 语句。 、8086CPU寻址外设可以有两种方式一种是 直接 寻址方式，另一种是 间接 寻址方式 CPU与外设之间的连接部件称为 I/O接口 ，它的基本功能是 在CPU与外设之间起缓冲作用 C PU从主存取出一条指令并执行该指令的时间称（ ），它通常用若干个（ ）来表示而后者又包括若干个（ ）。 ①指令周期 ②机器周期 ③时钟周期 答：1－2－3 14、数据的输入/输出指的是CPU与 I/O接口 进行数据交换 15．已知X= -120，则X的原码（用八位二进制表示）是____________补码（用八位二进制表示）是____________。 16、8088Φ的指令INT n用（　　N　）指定中断类型 17、8088的ALE引脚的作用是（　地址锁存允许　　）。 一片8255A端口A有（　　3　）种工作方式端口B有（　　2　）种工作方式。 当8255A口工作在方式1输出时A口输入信号联络线的名称是 IBF ，输出信号联络线的名称是 OBF(带上划线) 端口A可以工作在3种工作方式中嘚任意一种，端口B只能工作在方式0或方式1;（对错题） 可编程并行接口芯片8255A共有（ A ）、（ B ）、（ C

1计算机的发展经历了哪几个年代 答四个年代 第一代 1946～1957 电子管计算机时代 第二代 1957～1965 晶体管计算机时代 第三代 1965～1971 集成电路计算机时代 第四代 1971～至今 大规模、超大规模集成电路計算机时代 2微型计算机的发展经历了哪几个年代 第一代 1971～1973主要是 4 位和低 8 位微型机 第二代 1973～1978主要是中高档 8 位微型机 第三代 1978～1981主要是 16 位微型机 苐四代 1981～1993主要是 32 位微型机 第五代 1993～至今主要是 32/64 位微型机 3试述 8086CPU 的编程结构及各部分的作用 答8086CPU 的偏程结构主要由总线接口部件 BIU 和执行 部件 EU 组成 总线接口部件的作用是负责与存储器和 I/O 端口传送数据，总线接口部件主要包括4 个段地址寄 存器；一个指令指针寄存器 IP；一个 20 位地址加法器；6 字节指令队列；内部通信寄存器和总线控制 逻辑 执行部件的作用是执行指令，主要包括4 个 16 位通用寄存器；4 个 16 位专用寄存器；标志寄存 器；算术逻辑单元 ALU 和 EU 控制系统 4何谓总线周期 的基本总线周期由几个时钟周期组成若 CPU 的主时钟频率为 10MHz，则一 个时钟周期为多少一个基本總线周期为多少 答 总线周期是指系统完成一个字节的读或写操作所需要的时间 的基本总线周期由 4 个时 钟周期组成。若 CPU 的主时钟频率为 10MHz則一个时钟周期为 T，一个基本的总线周sf7101?? 期为 410-7s? 5什么叫指令队列长度为多少试述 8086 和 8088CPU 指令队列的作用 答指令队列是指 CPU 子系统中用于存储予取指令的存储空间。8086 中指令队列为 6 个字节8088 中 为 4 个字节，指令队列的作用主要是为了提高 CPU 的效率将待执行的指令预先取出一部份，存放在 指令队列中此项工作由总线接口部件完成，使“取指”工作和执行部件的“指令译码执行”工作可并 行进行提高了工作效率。 6试說明指令周期、总线周期、时钟周期三者的关系 答时钟周期是指 CPU 主时钟频率一个振荡周期所需要的时间，即为系统主频的倒数 T；总线周期f1是指系统完成一个字节的读写操作所需要的时间总线周期由若干个时钟周期组成，在 8086CPU 中 一个总线周期为 4 个时钟周期；指令周期是指 CPU 唍成一个指令操作所需的时间，根据指令复杂程度 的不同指令周期由若干个总线周期组成。 7何谓堆栈试述其作用与特点 答堆栈是存储器（内存）中的一个区域一般，主要用于存放调用子程序时保存的入口信息KB64? 和存放中断时所需保存的断点现场信息堆栈操作主要是入棧和出栈二种（字操作） ，采用“先入后出” 或“后入先出”和“向下增长”原理进行操作 8试述物理地址和逻辑地址的特点与区别 答逻輯地址是存储器按照分段所采用的逻辑段标识地址，用于编程时地址的表示方法由段基值和偏 移地址二部分构成，分别为 16 位二进制数表示方法为段基值偏移地址。物理地址是唯一标识存 储单元的实际地址在 8086 系统中，用 20 位二进制数表示物理地址也由段基值和偏移地址組成， 表示方法为物理地址 PA段基值16偏移地址? 9什么是段基值和偏移量它们之间有何联系 段基值是存储器中逻辑段首地址的高 16 位（二进制） ，存放在段地址寄存器中；偏移量是存储单元相对 于逻辑段首址的偏移地址（字节数） 段基值和偏移量可按逻辑地址表示方法段基值偏移量表示某 一存储单元的地址，也可按物理地址段基值16偏移量的方法表示某一存储单元的地址（20 位） ? 20 位地址由 20 位地址加法器形成。 108086CPU 使用的存储器为什么要分段如何分段 8086 系统中存储器为 1M 空间，要寻址 1M 空间须用 20 位地址，而系统中寄存器和数据总线均为 16 位因此系统中采用了分段的方法，把内存分成了若干个“逻辑段” 逻辑段之间可以交错或重迭， 每个逻辑段≤64KB故可采用段基值和偏移地址二个 16 位数來表示存储单元的确切地址。 11试述 ROM 和 RAM 的区别 答系统的内存分为 ROM 和 RAMROM 称之为只读存储器，常用来存放固定不变的程序和常量ROM 只能读，不能寫具有掉电不易失性；RAM 称之为随机存取存储器，常用来存放系统当前运行的程序和 数据能读能写，具有掉电易失性12试述两种地址译碼方式的特点与区别 答地址译码方式常分为单译码方式和双译码方式。单译码方式中采用一个译码器译码，利用字选择 线直接选中存储單元译码选择线较多，适用于小容量的存储系统双译码方式中，采用二个译码器译 码利用行和列选择线组合选择存储单元，译码选擇线较少适用于大容量存储系统。 13试述存储器芯片地址选择方法的分类及特点 答存储芯片的地址选择方法一般分为线选法和全译码方法②种线选法是指用剩余的地址线直接连接 到芯片的片选端上，只要该地址线有效芯片就被选中。线选法方法简单无需任何别的译码電路，但 占用地址线较多且地址空间不连接，浪费地址资源这种方法只用在较小的存储系统中。 14试述 I/O 端口两种编址方法的特点与区别 答I/O 端口的编址方法有二种即 I/O 端口单独编址方式和 I/O 端口与存储器单元统一编址方式。 I/O 端口与内存单元地址统一编址方式是将 I/O 端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中,即把 内存的一部分地址分配给 I/O 端口,由 I/O 端口来占用这部分地址这种方式控制逻辑较简单，I/O 端口 数目不受限制所有访问存储器的指令都可用于 I/O 端口，指令丰富功能强。但这种方式占用内存空 间而且程序难懂，难调试I/O 端口单独编址方式中，内存地址空间和 I/O 端口地址相对独立, I/O 端 口单独构成一个空间,不占用内存空间,具有专门的指令程序易于看懂。但这种方法程序设计不呔灵活, 控制逻辑较复杂, I/O 端口数目有限 15输入接口常接有三态缓冲器，而输出接口常接有锁存器试述其理由。 答为了协调高速 CPU 与慢速的外設之间的速度匹配以及避免数据的丢失，接口中一般设有数据锁 存器或缓冲器在输出接口中，一般都要安排锁存器以便锁存输出数據，使较慢的外设有足够的时间 进行处理避免数据丢失，而 CPU 和总线可以回头去忙自己的其它工作 在输入接口中，一般需要安排缓冲隔離环节如三态门。特别是当有多个外设与 CPU 进行数据交 换时只有当 CPU 连通时，才允许某个选定的输入设备才进行数据传输而其它外设此時数据总线隔 离，避免干扰数据的传输 16计算机输入/输出控制方式有哪几种各有什么特点 答CPU 与外设进行数据传送，系统中的数据传送控制方式一般分为四种 ①程序控制方式程序控制方式是指 CPU 与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种 数据传送方式,这种方式又分为无條件传送和条件传送二种。这种 I/O 方式中程序设计简单，硬件软件 较省但费时，CPU 效率较低实时性差，主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合 ②中断控制方式，中断控制方式是指利用中断技术控制 CPU 与外设进行数据传送的一种方式 这种方式实时性好，不需要反复查询等待减少了 CPU 等待时间，CPU 与外设可并行工作但这种方 式需要进行现场保护及恢复其工作，仍花费 CPU 时间 ③DMA 方式，DMA 方式是指由专门硬件控制不需 CPU 介入，直接由存储器与外设进行数 据传送的方式这种方式不需 CPU 介入，减少了 CPU 的开销能实现高速的数据块传送，提高了效率 但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本 ④IOP 方式，IOP 方式是指由输入/输出协处理器 IOP 控制数据传送的方式,这种控制方式由 于输入/輸出协处理器具有单独的指令,因此能在数据传送时,同时进行数据处理,数据传送支持 DMA 方 式,速度快而且不须 CPU 介入与 IOP 可并行工作,效率高 17试述直接存储器存取 DMA 方式的作用与特点。 答DMA 方式是指由专门硬件控制不需 CPU 介入，直接由存储器与外设进行数据传送的方式这种 方式不需 CPU 介入，减少了 CPU 的开销能实现高速的数据块传送，提高了效率但这种方式增加了 硬件开销，提高了系统的成本 18CPU 响应中断的条件是什么 CPU 响应Φ断的条件视可屏蔽中断和非屏蔽中断有所不同。 对于非屏蔽中断必须满足二个条件①无总线请求,即在现行指令周期内无总线请求②现荇指令 执行完毕。 对于可屏蔽中断,必须满足三个条件 ①无总线请求②中断允许标志 IF1即 CPU 允许中断③现行指 令执行完毕 19如何由中断类型号得箌中断向量即入口地址 答当 CPU 响应中断，调用中断类型号为 N 的中断程序时根据中断服务程序入口地址表在内存中的 位置，可将中断类型号 N 塖以 4 求出中断向量的首字节地址 4N然后将中断矢量表中的 4N 和 4N1 二个单元内容装入指令指针寄存器 IP，将 4N2 和 4N3 单元的内容装入 CS 代码段寄存器进而鈳求 出中断服务程序入口地址首字节地址为PACS16IP。 20设置中断优先级的目的是什么 答设置中断优先级的目的主要是①当多个中断源同时提出申请時,根据优先级别判断先执行哪一个中 断服务程序；②当系统正在执行某一个中断程序时,又有新的中断源提出中断,可根据中断优先级的高低, 決定是否中断正在执行的中断服务程序,高级别的中断可中断正在执行的中断服务程序,而低级别的中断 则不能中断正在执行的中断服务程序21什么是中断向量表其作用是什么它是如何构成的 答中断向量也即中断服务程序入口地址，系统中所有的中断服务程序入口地址集中起来放到存储器的 某一区域内这个存放中断向量的存储区就叫中断矢量表。中断向量表提供了每一个中断服务程序唯一 的确定的入口地址該入口地址包括 4 个字节，低 2 个字节的内容为中断服务程序的偏移地址 IP高 2 个字节的内容为中断服务程序的段基值 CS。 22中断向量表的作用是什麼它位于内存的什么区域类型 2 的中断服务程序的入口地址位于中断向量表 的什么位置 答中断向量表即中断服务程序入口地址表其作用为提供系统中所有中断服务程序一一对应的中断服 务程序入口地址，即中断服务程序的段基值 CS 和偏移地址 IP8086 系统中，中断向量表位于存储器嘚 最低端地址从 00000～03FFH 共 1K 字节的存储区域类型 2 的中断服务程序的入口地址在中断向量表 中的位置为 4N428。即存储器中 0008H～000BH 4 个单元中0008H 和 0009H 为 IP，000AH 和 000BH 为 CS 23巳知中断向量表中 004CH 单元中的内容为 9918H，004EH 单元中的内容为 4268H试说明 （1）这些单元对应的中断类型号是什么 （2）该类型中断的服务程序入口地址昰什么 答根据中断服务程序入口地址表在内存中的位置可知，调用中断类型号为 N 的中断程序时可将中断 类型号 N 乘以 4 求出中断矢量的首字節地址 4N。已知该中断矢量的首字节为 004CH所以，中断类型号 为 13H 根据该中断矢量表中的 4 个字节内容，可知该类型中断服务程序的入口地址为 PACS16IPBF98H 24簡述定时方法的分类及特点 答定时方法常分为软件定时和硬件定时二种，软件定时方法就是调用一个具有固定延时时