微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)習(xí)題答案劉彥文張向東譚峰版本市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第1章習(xí)題填空題(2)算術(shù)邏輯單元(ALU)用來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果一些特性值由

儲(chǔ)存。(3)數(shù)據(jù)總線是微處理器與

、

傳送數(shù)據(jù)通路。(5)字長(zhǎng)是由微處理器

決定。2.選擇題(3)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線中，可用于傳送讀、寫信號(hào)是

。A.地址總線B.數(shù)據(jù)總線C.控制總線D.以上都不對(duì)(5)通常計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中外圍設(shè)備是指

。A.外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備B.外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備C.外存儲(chǔ)器、輸出設(shè)備D.輸入設(shè)備、輸出設(shè)備標(biāo)志存儲(chǔ)器A內(nèi)存儲(chǔ)器

I/O接口

ALU位數(shù)C1第1頁(yè)第1頁(yè)3.判斷題(1)計(jì)算機(jī)中運(yùn)算器、控制器和內(nèi)存儲(chǔ)器合稱為中央處理機(jī)。 ()(3)微處理器就是中央處理器CPU。()

(4)若將微型計(jì)算機(jī)主要功效部件集成在一片芯片上即構(gòu)成單板機(jī)。 ()

(5)微型計(jì)算機(jī)中采用總線結(jié)構(gòu)，因此部件之間傳送信息時(shí)必須分時(shí)進(jìn)行。()(6)數(shù)據(jù)總線上傳送信息有數(shù)據(jù)，也也許有指令代碼。 ()√××√√2第2頁(yè)第2頁(yè)1.填空題8086微處理器在執(zhí)行指令中所需操作數(shù)地址由

計(jì)算出

位偏移量,送

，由

最后形成一個(gè)

位

地址。(2)8086系統(tǒng)中，能夠有

個(gè)段基地址，任意相鄰兩個(gè)段地址至少相距

個(gè)存儲(chǔ)單元。

2.選擇題(3)在8086最小方式讀操作時(shí)序中，外界將要輸入數(shù)據(jù)送上AD線時(shí)，在

前沿，此數(shù)據(jù)被采樣送入CPU。A.T1 B.T2 C.T3 D.T4第2章習(xí)題ALU16BIU地址加法器20物理D403第3頁(yè)第3頁(yè)(4)80386有三種存儲(chǔ)地址空間，它們是

，

和

，這三種地址是通過

部件和

部件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

邏輯地址

線性地址

物理地址分段

分頁(yè)

(6)PentiumⅡ內(nèi)部采用

條指令流水線，每條流水線有

級(jí)；共有

個(gè)執(zhí)行單元，每個(gè)時(shí)鐘可同時(shí)執(zhí)行

條簡(jiǎn)樸指令。2

123

3

4第4頁(yè)第4頁(yè)在8086最小方式讀操作時(shí)序中，外界將要輸入數(shù)據(jù)送上AD線時(shí)，在

前沿，此數(shù)據(jù)被采樣送入CPU。A.T1 B.T2 C.T3 D.T42.選擇題(5)Pentium處理器超標(biāo)量結(jié)構(gòu)中指令流水線個(gè)數(shù)和流水線級(jí)數(shù)分別為

。A.1和5 B.2和5 C.2和8 D.2和12DD5第5頁(yè)第5頁(yè)3.判斷題(1)

邏輯地址不是物理地址，但是唯一。 ()(2)在總線周期中，只有在T3狀態(tài)后才也許出現(xiàn)等待狀態(tài)TW。 ()(3)在8086中，取指令和執(zhí)行指令能夠重疊操作。 ()(6)一個(gè)存儲(chǔ)器頁(yè)包括字節(jié)數(shù)為

B

。A.4B.4KC.1MD.4M E.4G√

√

×

6第6頁(yè)第6頁(yè)(4)PentiumMMX是為提升微型機(jī)處理多媒體和通信能力而推出新一代微處理器。(√)(5)PentiumPro芯片采用超級(jí)流水線和超標(biāo)量技術(shù),提升了處理器并行處理能力。(√)(6)PentiumPro芯片在一個(gè)封裝中包括兩個(gè)芯片，一個(gè)是包括2個(gè)8KBL1CacheCPU內(nèi)核；一個(gè)是容量為256KBL2Cache，它由全速總線同CPU內(nèi)核相連。 (√)7第7頁(yè)第7頁(yè)4.簡(jiǎn)答題(4)80386CPU如何從邏輯地址得到線性地址？如何從線性地址得到物理地址？答：在保護(hù)方式下，Pentium對(duì)存儲(chǔ)器組織管理采用兩級(jí)存儲(chǔ)器管理策略，即所謂分段管理和分頁(yè)管理，分別由Pentium中分段部件SU和分頁(yè)部件PU完畢。分段部件接受到邏輯地址后，依據(jù)段選擇子表批示器TI值選擇全局描述符表（GDT）還是局部描述符表（LDT），當(dāng)TI=0時(shí)選中GDT，TI=1時(shí)選中LDT。選擇完描述符表后，通過段選擇子高13位索引從被選中描述符表中找出相應(yīng)8個(gè)字節(jié)段描述符，從中取出32位段基址（B31～B0），32位段基地址與32位偏移地址相加后就得到了32位線性地址，從而完畢了分段部件SU主要任務(wù)。8第8頁(yè)第8頁(yè)分頁(yè)部件PU用頁(yè)目錄表和頁(yè)表實(shí)現(xiàn)兩級(jí)地址轉(zhuǎn)換。高一級(jí)頁(yè)目錄表中，每一項(xiàng)為一個(gè)頁(yè)目錄描述符，包括了下一級(jí)頁(yè)表信息，相應(yīng)于一個(gè)頁(yè)表。低一級(jí)是頁(yè)表，每一項(xiàng)相應(yīng)物理存儲(chǔ)器中一頁(yè)?？刂拼鎯?chǔ)器中CR3為頁(yè)目錄表基地址存儲(chǔ)器，用來保留頁(yè)目錄表在存儲(chǔ)器中物理起始地址。DIR作為頁(yè)目錄索引從4KB頁(yè)目錄表中選取一個(gè)頁(yè)目錄描述符（占4個(gè)字節(jié)，①頁(yè)目錄描述符所在地址為頁(yè)目錄索引乘以4與頁(yè)目錄表基地址CR3相加得到），②PAGE作為頁(yè)表索引從頁(yè)表中選取一個(gè)頁(yè)描述符（同樣，頁(yè)描述符所在地址為頁(yè)表索引乘以4再與頁(yè)表基地址相加得到），③而頁(yè)內(nèi)偏移量則作為頁(yè)內(nèi)偏移地址與頁(yè)描述符提供頁(yè)基地址相加產(chǎn)生存儲(chǔ)器單元32位物理地址。

9第9頁(yè)第9頁(yè)(6)和8086相比，Pentium增長(zhǎng)了哪些存儲(chǔ)器？它們作用是什么？對(duì)提升系統(tǒng)性能有什么影響？答：Pentium增長(zhǎng)（或加長(zhǎng)）存儲(chǔ)器有：1）基本結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器l通用存儲(chǔ)器：8個(gè)32位通用存儲(chǔ)器2）系統(tǒng)級(jí)存儲(chǔ)器l存儲(chǔ)管理存儲(chǔ)器。包括支持分段段選擇符和段描述符存儲(chǔ)器;10第10頁(yè)第10頁(yè)GDTR全局描述符表存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)全局描述符表線性基地址和表限長(zhǎng)

IDTR中斷描述符表存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)中斷描述符表線性基地址和表限長(zhǎng)

LDTR局部描述符表存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)局部描述符選擇子TR任務(wù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)某一任務(wù)描述符選擇子段存儲(chǔ)器CS、SS、DS、ES、FS、GS分別存儲(chǔ)代碼、堆棧和數(shù)據(jù)段段選擇符，由段選擇符通過描述符表就能夠找到段描述符進(jìn)而得到段基地址，加上偏移量最后得到線性地址。11第11頁(yè)第11頁(yè)●控制存儲(chǔ)器。Pentium處理器有5個(gè)控制存儲(chǔ)器CR0-CR4，控制系統(tǒng)級(jí)操作。

CR0表示微處理器操作方式和狀態(tài)

CR1保留

CR2存儲(chǔ)缺頁(yè)線性地址。在進(jìn)行頁(yè)面尋址時(shí)，假如產(chǎn)生缺頁(yè)錯(cuò)誤，該存儲(chǔ)器批示產(chǎn)生缺頁(yè)異常指令位置。

CR3存儲(chǔ)頁(yè)目錄基地址

CR4存儲(chǔ)一組允許各種結(jié)構(gòu)擴(kuò)展標(biāo)志。12第12頁(yè)第12頁(yè)●調(diào)試存儲(chǔ)器DR0-DR7(32bits)。用于系統(tǒng)調(diào)試，其中DR0-DR3存儲(chǔ)程序斷點(diǎn)線性地址。程序執(zhí)行時(shí)，碰到斷點(diǎn)地址產(chǎn)生斷點(diǎn)異常中斷。DR6是調(diào)試狀態(tài)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)上次異常中斷時(shí)異常狀態(tài)。DR7為調(diào)試控制存儲(chǔ)器，能夠控制斷點(diǎn)操作，包括斷點(diǎn)允許和嚴(yán)禁位，設(shè)置斷點(diǎn)條件等。

●測(cè)試存儲(chǔ)器TR3-TR7

TR3-TR5(32bits)存儲(chǔ)CPU片內(nèi)Cache測(cè)試數(shù)據(jù)。

TR6(32bits)是測(cè)試控制存儲(chǔ)器。

TR7(32bits)是測(cè)試狀態(tài)存儲(chǔ)器。13第13頁(yè)第13頁(yè)1.從8088到Pentium系統(tǒng),預(yù)取隊(duì)列長(zhǎng)度越來越長(zhǎng),那么是不是預(yù)取隊(duì)列長(zhǎng)度越長(zhǎng)處理器流水線速度越快呢？為何？并請(qǐng)談?wù)劮种е噶顚?duì)"預(yù)取隊(duì)列"效率影響。答:并不能認(rèn)為預(yù)取隊(duì)列長(zhǎng)度越長(zhǎng),處理器流水線速度就越快。首先即使所有指令都是順序執(zhí)行,假如CPU與存儲(chǔ)器速度差距過于懸殊,那么系統(tǒng)速度主要瓶頸仍然是存儲(chǔ)器速度,加長(zhǎng)預(yù)取指令隊(duì)列長(zhǎng)度不能從主線上緩和CPU與存儲(chǔ)器速度之間矛盾。進(jìn)而,假如隊(duì)列中包括分支指令,指令預(yù)取器本身無(wú)法區(qū)別分支指令,當(dāng)它取到分支指令以后,仍然繼續(xù)預(yù)取分支指令順序地址之后指令。當(dāng)分支指令到達(dá)執(zhí)行級(jí)被執(zhí)行以后,一旦產(chǎn)生了地址轉(zhuǎn)移,預(yù)取指令隊(duì)列中分支指令后順序地址指令就不再有用,指令隊(duì)列就要被刷新,預(yù)取器將從分支指令轉(zhuǎn)移目的地址從新開始取指。因此，分支指令越多,預(yù)取隊(duì)列效率就越低。僅僅靠增長(zhǎng)指令隊(duì)列長(zhǎng)度無(wú)法填補(bǔ)分支指令發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)需要刷新指令隊(duì)列所帶來時(shí)間損失問題。14第14頁(yè)第14頁(yè)2.與8086相比，Pentium采用了哪些關(guān)鍵技術(shù)來提升取指速度？答:與8086相比,Pentium采用了下列關(guān)鍵技術(shù)：

為了削弱存儲(chǔ)器速度對(duì)微處理器執(zhí)行單元影響,預(yù)取指令隊(duì)列長(zhǎng)度大大增長(zhǎng),從6byte增長(zhǎng)到2×64byte。能夠愈加充足利用總線空閑時(shí)間預(yù)取更多指令，使得流水線充斥。

采用Cache技術(shù)，克服存儲(chǔ)器瓶頸效應(yīng)問題。將容量較小、速度較快和容量較大、速度較慢主存儲(chǔ)器連接在一起。并且將Cache向CPU內(nèi)部集成，提升了兩者之間互連總線傳播速度。

設(shè)計(jì)了兩個(gè)彼此獨(dú)立Cache模塊，即代碼Cache和數(shù)據(jù)Cache。處理了需要同時(shí)取指與取操作數(shù)時(shí)對(duì)Cache訪問爭(zhēng)用問題。

15第15頁(yè)第15頁(yè)P(yáng)entium還采用了二級(jí)Cache技術(shù)，在內(nèi)部Cache不命中時(shí)，能夠訪問CPU外部第二級(jí)Cache，而不必直接訪問DRAM，最大程度地減小了外部（CPU外部）慢速存儲(chǔ)器對(duì)處理器性能影響。

從Pentium開始，超標(biāo)量技術(shù)被引入微處理器，能夠并行執(zhí)行指令裝入、譯碼、執(zhí)行、寫回等環(huán)節(jié)。超標(biāo)量流水線使得Pentium指令執(zhí)行速度比80486提升一倍。

采用了分支預(yù)測(cè)技術(shù)對(duì)分支指令發(fā)生也許性進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)于那些預(yù)測(cè)正確轉(zhuǎn)移指令，可不必花費(fèi)由刷新隊(duì)列造成時(shí)間開銷。

CPU和內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)互換外部數(shù)據(jù)總線為64位，使一個(gè)總線周期數(shù)據(jù)傳播量提升一倍。

16第16頁(yè)第16頁(yè)3.Pentium超標(biāo)量流水線是如何進(jìn)行工作？答:Pentium超標(biāo)量結(jié)構(gòu)含有兩條并行執(zhí)行流水線U和流水線V。普通情況下，兩條流水線同時(shí)工作。流水線包括取指、譯碼1、譯碼2、執(zhí)行、寫回五個(gè)階段，指令分5個(gè)流水步執(zhí)行。每一個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行兩條指令。兩條流水線各有一組譯碼單元和ALU。譯碼單元分為兩級(jí)，譯碼級(jí)1含有兩種功效，除進(jìn)行分支指令預(yù)測(cè)之外，還要進(jìn)行指令配正確檢查。當(dāng)有效指令隊(duì)列將兩條指令分別送U和V流水線譯碼級(jí)1時(shí)，配對(duì)檢測(cè)邏輯對(duì)它們進(jìn)行配對(duì)檢查。17第17頁(yè)第17頁(yè)假如這兩條指令能夠配對(duì)執(zhí)行，那么它們能夠被同時(shí)執(zhí)行，譯碼級(jí)1將它們送到譯碼級(jí)2，U和V譯碼級(jí)2同時(shí)計(jì)算兩條指令操作數(shù)地址。假如它們不能配對(duì)，則將V流水線中指令被轉(zhuǎn)移到U流水線中，這樣兩條指令在U流水線中被串行地執(zhí)行。所謂配對(duì)規(guī)則，就是兩條指令能夠在兩條流水線同時(shí)執(zhí)行基本條件。假如兩條指令能夠配對(duì)執(zhí)行，那么它們?cè)趦蓷l流水線執(zhí)行每一個(gè)環(huán)節(jié)都是同時(shí)，當(dāng)一條流水線發(fā)生延時(shí)，另一條流水線等待。18第18頁(yè)第18頁(yè)4.分支指令預(yù)測(cè)采用了什么樣轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)策略？答:支持分支預(yù)測(cè)機(jī)制關(guān)鍵部件是分支目的緩沖器BTB(BranchTargetBuffer)。分支目的緩沖器是一個(gè)256行4路組相聯(lián)結(jié)構(gòu)Cache，它統(tǒng)計(jì)了已執(zhí)行過度支指令信息。一條指令進(jìn)入任意一條流水線以后，若它是分支指令，BTB就依據(jù)它源存儲(chǔ)器地址在Cache中查找，假如這條指令在BTB中有統(tǒng)計(jì)項(xiàng)，分支預(yù)測(cè)邏輯便以該統(tǒng)計(jì)項(xiàng)歷史信息為依據(jù)，預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移發(fā)生情況。歷史統(tǒng)計(jì)為11表示轉(zhuǎn)移強(qiáng)烈發(fā)生、10表示轉(zhuǎn)移較弱發(fā)生，歷史統(tǒng)計(jì)為01表示轉(zhuǎn)移基本不發(fā)生、00表示轉(zhuǎn)移強(qiáng)烈不發(fā)生。19第19頁(yè)第19頁(yè)若歷史統(tǒng)計(jì)項(xiàng)為10或11則批示正向預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)該分支指令將發(fā)生轉(zhuǎn)移,并批示預(yù)取器從統(tǒng)計(jì)在BTB中該指令轉(zhuǎn)移目的地址開始取指令,切換到另一條指令隊(duì)列順序存儲(chǔ)。若歷史統(tǒng)計(jì)項(xiàng)為01或00則批示負(fù)向預(yù)測(cè),分支預(yù)測(cè)邏輯預(yù)測(cè)該分支指令不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。分支指令到達(dá)執(zhí)行級(jí)ALU以后,ALU將分支指令執(zhí)行結(jié)果反饋到BTB,BTB依據(jù)執(zhí)行結(jié)果修正歷史統(tǒng)計(jì)位,將發(fā)生轉(zhuǎn)移頻度值增長(zhǎng)或減少。無(wú)論分支預(yù)測(cè)邏輯預(yù)測(cè)是否發(fā)生轉(zhuǎn)移,一旦預(yù)測(cè)錯(cuò)誤,就必須清除兩個(gè)指令隊(duì)列,預(yù)取器要從正確地址重新取指,這將會(huì)造成3－4個(gè)時(shí)鐘損失。20第20頁(yè)第20頁(yè)第3章習(xí)題1.填空題(4)設(shè)8086CPU(SS)=1050H，(SP)=0008H，(AX)=1234H，當(dāng)執(zhí)行一條PUSHAX指令時(shí)，(SS)=1050，(SP)=0006，1234H存儲(chǔ)實(shí)際地址是10505H、10506H。(10)在串操作指令中，要使地址自動(dòng)減值，必須使用指令STD，它使方向標(biāo)志DF置1。(14)設(shè)AX=0123H，BX=89ABH，執(zhí)行ADDAX,BX后，CF=0，OF=0，ZF=0，PF=0，SF=1，AF=0。21第21頁(yè)第21頁(yè)(8)16位無(wú)符號(hào)數(shù)表示范圍是0—65535，16位有符號(hào)數(shù)表示范圍是-32768—32767，相應(yīng)16進(jìn)制數(shù)是

、

。8000H～7FFFH0000H～FFFFH22第22頁(yè)第22頁(yè)2.選擇題(1)邏輯地址是

地址。A.信息在存儲(chǔ)器中詳細(xì)B.通過處理后20位C.允許在程序中編排 D.段存儲(chǔ)器與指針存儲(chǔ)器共同提供(5)用REPNECMPSB指令作兩個(gè)字符串比較時(shí),假如CX≠0,比較結(jié)束,其原因是

。A.出現(xiàn)兩個(gè)相等字符 B.兩個(gè)字符不等C.兩個(gè)字符串長(zhǎng)度不等 D.字符串中所有字符比較結(jié)束DA23第23頁(yè)第23頁(yè)(8)設(shè)BL=05H,要使BL=0AH,應(yīng)當(dāng)執(zhí)行指令是

。A.NOTBLB.ANDBL,BLC.XORBL,0FHD.ORBL,0FH(10)下面有一條指令是錯(cuò)誤，找出()。A.INCCLB.MOVAX,DSC.SHRAX,2D.SHRAX,CL(12)I/O指令使用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)端口地址時(shí),必須使用()存儲(chǔ)器。A.DXB.CXC.AXD.SICCA24第24頁(yè)第24頁(yè)3.判斷題(2)對(duì)于所有存儲(chǔ)器尋址方式，都能夠采用段超越前綴。()

(4)換碼指令可將累加器AL中一個(gè)值/碼轉(zhuǎn)換為內(nèi)存表格中另一個(gè)值/碼,但不送回AL。()(5)使用MOVAH,4CH和INT21H兩條指令返回DOS不會(huì)造成死機(jī)。 ()(6)8086循環(huán)控制指令必須以DX作計(jì)數(shù)器，控制循環(huán)次數(shù)，且目的地址偏移范圍在－128～+127之間。 ()×××√25第25頁(yè)第25頁(yè)4.指出下列指令錯(cuò)誤(4)MOVMYDAT[BX][SI],ES:AX④錯(cuò)：源操作數(shù)AX是存儲(chǔ)器操作數(shù),不是存儲(chǔ)器操作數(shù),不能能用段跨越前綴，應(yīng)為MOVMYDAT[BX][SI],AX(6)ADDVAR1,VAR2錯(cuò)：沒有該指令，2個(gè)變量偏移地址都是存儲(chǔ)器操作數(shù)。(9)INAX,100H

錯(cuò)：輸入指令端口地址大與255時(shí)，能夠?qū)懚藰?biāo)語(yǔ)到DX，應(yīng)為MOVDX，100H；INAL，DX26第26頁(yè)第26頁(yè)(3)分析下面程序段，MOVAL,200;(AL)=0C8HSARAL,1;(AL)=0E4H

MOVBL,AL;(BL)=0E4H

MOVCL,2;(CL)=02H

SARAL,CL;(AL)=0F9H

ADDAL,BL;(AL)=0DDH試問程序段執(zhí)行后(BL)＝0E4H(AL)＝0DDH。CF=127第27頁(yè)第27頁(yè)(6)已知目的串偏移地址為0100H，源串偏移地址為0200H，長(zhǎng)度為50個(gè)字節(jié)。要求將兩串中各元素相應(yīng)相加，所得到新串寫入目的串中，試寫出程序段來實(shí)現(xiàn)其功效。答：實(shí)現(xiàn)其功效程序段下列： MOVCX,50 MOVBX,0000H ASD:MOVAL,0200H[BX] ADD0100H[BX],AL INCBXLOOPASDHLT 28第28頁(yè)第28頁(yè)

MOVAX,SEGDATAMOVDS,AX

MOVCX,50 MOVDI,0100HMOVSI,0200HASD:MOVAL,[SI]ADD[DI],ALINCDIINCSIDECCXJNZASDHLT29第29頁(yè)第29頁(yè)(8)符號(hào)定義語(yǔ)句下列：BUFFDB1,2,3,’123’EBUFFDB0LEQUEBUFF-BUFF問：L值為多少？解:假設(shè)BUFF符號(hào)地址為1000H,那么EBUFF符號(hào)地址為1006H,因此EBUFF-BUFF=6因此L=630第30頁(yè)第30頁(yè)(9)程序段下列：TABLEDW10H,20H,30H,40H,50HMOVBX,OFFSETTABLEINCBXINCBXMOVAX,[BX]問：指令執(zhí)行后，AX內(nèi)容是多少：AX=0020H10002000300040005000(表首)TABLEBX31第31頁(yè)第31頁(yè)(10)下列指令執(zhí)行后，物理單元01070H內(nèi)容是什么？MOVAX,00E0H;(AX)=00E0HMOVDS,AX;(DS)=00E0HMOVBX,0200H;(BX)=0200HMOVCX,BX;(CX)=0200HNEXT：MOV[BX],BL;(BL)=00H,PA=01000HINCBL;(BL)=01H,(01000H)=00HLOOPNEXT;(CX)-1=01FFH,CX<>0MOVAH,4CH;INT21H;返回DOS解:從程序分析得(01000H)=00H,(01001H)=01H(01002H)=02H……(01070H)=70H32第32頁(yè)第32頁(yè)(11)按下列要求書寫數(shù)據(jù)定義語(yǔ)句：以DA2為首字節(jié)連續(xù)單元中存儲(chǔ)10個(gè)重復(fù)數(shù)據(jù)序列12，3，‘A’。分析:數(shù)據(jù)定義偽指令DB、DW、DD等，而這里確實(shí)2，3，‘A’能夠用字節(jié)數(shù)據(jù)單元來存儲(chǔ)，因此可用DB來定義下列：解:DA2DB10DUP(12,3,’A’)33第33頁(yè)第33頁(yè)1.比較DEST和SOURCE中500個(gè)字節(jié)，找出第一個(gè)不相同字節(jié)，假如找到，則將SOURCE中這個(gè)數(shù)送AL中。CLDLEADI，ES：DESTLEASI，SOURCEMOVCX，500REPECMPSBJCXZNEXTASD：DECSIMOVAL，BYTEPTR[SI]NEXT：HLT初始化地址指針字節(jié)串?dāng)?shù)→CX源與目串比較≠?不同字節(jié)→AL暫停CX≠0?YNNY34第34頁(yè)第34頁(yè)6.編寫程序1.編寫一個(gè)程序,把從鍵盤讀入大寫字母換成小寫字母顯示,要求:從鍵盤讀入一個(gè)字母;假如是小寫字母,直接顯示,假如是大寫字母,變換成小寫字母顯示。符號(hào)不顯示。解：源程序下列：DatasegmentAsddb10dup(?)DataendsCodesegmentAssumecs:code,ds:dataMovax,segdata35第35頁(yè)第35頁(yè)Movds,axJbabcabc2Moves,axCmpal,’$’Abc:JzendMovah,01hJmpabcInt21habc1:addal,20hCmpal,’A’abc2:movdl,alJbabcmovah,02hCmpal,’Z’Int21hJbabc1JmpabcCmpal,’a’end:Movah,4chJbabcInt21hCmpal,’z’codeends36第36頁(yè)第36頁(yè)(2)編程將ARRAY1開始26個(gè)字節(jié)單元依次存儲(chǔ)‘A’，‘B’到‘Z’。

解：源程序下列：abc:mov[bx],aldatasegmentincalarray1db26dup(?)incbxdataendsdeccxcodesegmentjnzabcassumecs:code,ds:datamovah,4chmovax,segdataint21hmovds,axcodeendsleabx,array1movcx,26moval,’A’37第37頁(yè)第37頁(yè)第4章習(xí)題1.填空題(3)

材料存儲(chǔ)器所存信息掉電后消失，而

材料存儲(chǔ)器屬永久性存儲(chǔ)器。半導(dǎo)體磁(5)對(duì)容量為B存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)矩陣，需要

位地址線選通相應(yīng)存儲(chǔ)單元。NN

(7)CPU對(duì)RAM存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫操作時(shí)，應(yīng)送出方向控制命令有

和

命令。RDWR38第38頁(yè)第38頁(yè)(4)存儲(chǔ)器當(dāng)前采用較多三級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)是

和

。

(6)1位地址，經(jīng)地址譯碼器譯碼后能得到

條存貯單元選擇線控制線。(8)某計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量是64KB，若按字節(jié)尋址，則尋址范圍為

，需要地址線

根、數(shù)據(jù)線

根；若字長(zhǎng)為32位，按字編址，尋址范圍為

。高速緩沖存儲(chǔ)器，主存

輔存

264K168

16KW39第39頁(yè)第39頁(yè)解:分析其題意首地址為00000H,末地址3FFFH,將其展開為二進(jìn)制地址信號(hào);A19A18A17A16A15A14A13A12A000000000000000000011110～8KB00000010000000000111118～16KB(9)試?yán)?264芯片，在8088系統(tǒng)總線上實(shí)現(xiàn)00000H~03FFFH內(nèi)存區(qū)域，并畫連接電路圖。第40頁(yè)第40頁(yè)41第41頁(yè)第41頁(yè)解:分析其題意首地址為A0000H,將其展開為二進(jìn)制地址信號(hào);A19A18A17A16A15A14A13A12A0101000000001010000111110100010000101000111111010010000010100101111(10)若用全地址譯碼將EPROM2764(8K)接在首地址為A0000H內(nèi)存區(qū)，試畫出電路圖。第42頁(yè)第42頁(yè)43第43頁(yè)第43頁(yè)第5章習(xí)題1.填空題(1)CPU和輸入輸出接口之間傳送信息有________，___________，_________相應(yīng)端口被稱為______，______，_______。其中數(shù)據(jù)信息包括_______，_______，_______。數(shù)據(jù)信息

控制信息

狀態(tài)信息

數(shù)據(jù)口

控制口

狀態(tài)口數(shù)字量模擬量開關(guān)量

(4)CPU與I/O接口之間數(shù)據(jù)傳送方式主要包括：

、

、

。程序方式傳送

DMA方式傳送

I/O通道處理機(jī)方式傳送44第44頁(yè)第44頁(yè)2.選擇題(1)在DMA方式下，CPU與總線關(guān)系是

。A.只能控制數(shù)據(jù)總線 B.只能控制地址總線C.成高阻狀態(tài) D.成短接狀態(tài)(3)在DMA傳送過程中,實(shí)現(xiàn)總線控制部件是____。A.CPU B.外部設(shè)備 C.DMAC D.存儲(chǔ)器(5)采用DMA方式，在存儲(chǔ)器與I/O設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，對(duì)于PC機(jī)來說，數(shù)據(jù)傳送要通過____。A.CPUB.DMA通道C.系統(tǒng)總線D.外部總線CCC45第45頁(yè)第45頁(yè)(3)什么情況下兩個(gè)端口能夠用一個(gè)地址？答：一個(gè)端口作輸入，一個(gè)端口作輸出時(shí)，這兩個(gè)端口可共用一個(gè)地址，能夠用讀控制信號(hào)與寫控制信號(hào)加以區(qū)別。46第46頁(yè)第46頁(yè)5.設(shè)計(jì)題(1)既有兩個(gè)輸入設(shè)備,使用軟件查詢方式與CPU通信。當(dāng)狀態(tài)位D0=1時(shí),為第1號(hào)設(shè)備輸入字符;當(dāng)狀態(tài)位D1=1時(shí),為第2號(hào)設(shè)備輸入字符;當(dāng)狀態(tài)位D3=1時(shí),兩個(gè)設(shè)備中任意一個(gè)結(jié)束輸入過程。設(shè)狀態(tài)端口地址為0024H,1號(hào)設(shè)備數(shù)據(jù)端口地址為0026H,2#設(shè)備數(shù)據(jù)端口地址為0028H,輸入字符緩沖區(qū)首地址分別為BUFF1和BUFF2,試編一程序完畢從輸入設(shè)備輸入100個(gè)字符,或者當(dāng)狀態(tài)位D3=1時(shí),停止輸入。47第47頁(yè)第47頁(yè)初始化,定義數(shù)據(jù)緩沖區(qū),BUFF!、BUFF2數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針→SI、DI，CX←100狀態(tài)字=01？讀狀態(tài)端口從設(shè)備1輸入數(shù)據(jù)，存入BUFF1緩沖區(qū)1指針加1，CX減1讀狀態(tài)端口狀態(tài)字=08？從設(shè)備2輸入數(shù)據(jù)，存入BUFF2狀態(tài)字=02？緩沖區(qū)2指針加1，CX減1讀狀態(tài)端口狀態(tài)字=08？CX=00？結(jié)束NNYYYNYNYN48第48頁(yè)第48頁(yè)解：.MODELSMALL.DATAJZTEST1BUFF1DB100DUP（？）IN1:MOVDX,0026HBUFF2DB100DUP（？）INAL，DX.CODEMOV[SI]，AL.STARTUPINCSIMOVSI，OFFSETBUFF1DECCXMOVDI，OFFSETBUFF2MOVDX，0024HMOVCX，100INAL，DXTEST0:MOVDX，0024HTESTAL，08HINAL，DXJZIN1TESTAL，01HJMPNEXT49第49頁(yè)第49頁(yè)TEST1:TESTAL，02HJZNEXTIN2:MOVDX，0028HINAL,DXMOV[DI]，ALINCDIDECCXMOVDX，0024HINAL,DXTESTAL，08HJZIN2NEXT:CMPCX，0JNZTEST0.EXITEND…50第50頁(yè)第50頁(yè)(2)利用8237A通道2，由磁盤輸入32KB一個(gè)數(shù)據(jù)塊，傳送至內(nèi)存68000H開始區(qū)域，采用增量、塊連續(xù)方式，傳送完不自動(dòng)預(yù)置，磁盤DREQ和DACK都是高電平有效。試編寫初始化程序。解：設(shè)首地址為DMA,初始化程序片段下列：MOVAL，00HOUTDMA+0DH,AL;送復(fù)位命令OUTDMA+4,AL;送基地址和當(dāng)前地址低8位MOVAL，80OUTDMA+4,AL;送基地址和當(dāng)前地址高8位MOVDX，0083H;0083是頁(yè)面存儲(chǔ)器地址MOVAL，06HOUTDX，AL；送最高4位地址51第51頁(yè)第51頁(yè)MOVAL,0FFHOUTDMA+5,AL;寫通道2基字節(jié)和當(dāng)前字節(jié)計(jì)數(shù)器初值低位字節(jié)MOVAL,7FHOUTDMA+5,AL;寫通道2基字節(jié)和當(dāng)前字節(jié)計(jì)數(shù)器初值高位字節(jié)MOVAL,86HOUTDMA+0BH，AL;根據(jù)題意寫入方式字MOVAL,02HOUTDMA+0AH,AL;寫入屏蔽字(2號(hào)通道清除屏蔽)MOVDX,DMA+08H;DMA+08H為控制寄存器端口MOVAL,10000000;對(duì)8237A設(shè)置控制命令字,DREQ和DACK都是OUTDX,AL;高電平有效,固定優(yōu)先級(jí)，啟動(dòng)工作52第52頁(yè)第52頁(yè)第6章習(xí)題(2)8086/8088CPU中斷分為_______，_______。內(nèi)部中斷外部中斷(5)若某外設(shè)中斷類型碼為39H，則該中斷源中斷請(qǐng)求信號(hào)應(yīng)連在8259A

引腳端，且相應(yīng)中斷向量表地址為

。IR100E4H53第53頁(yè)第53頁(yè)(6)PC/XT機(jī)中若對(duì)從片8259A寫入ICW2是70H，則該8259A芯片IR7中斷類型碼是

。

2.單選題

(1)CPU響應(yīng)INTR引腳上來中斷請(qǐng)求條件之一是

。A.IF=0 B.IF=1 C.TF=0 D.TF=1(3)在PC/XT機(jī)中鍵盤中斷類型碼是09H，則鍵盤中斷向量存儲(chǔ)在向量表

。A.36H~39H B.24H~27H C.18H~21H D.18H~1BH77HBB54第54頁(yè)第54頁(yè)3.判斷題(3)8259A所管理中斷源中，優(yōu)先級(jí)低中斷源不也許中斷優(yōu)先級(jí)高中斷服務(wù)子程序。 ()(5)只要8259A所管理中斷源沒有被屏蔽，則任何中斷源中斷請(qǐng)求都能得到CPU響應(yīng)和服務(wù)。 ()(5)若8259A工作在優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)方式，則IR4中斷請(qǐng)求被響應(yīng)并且服務(wù)完畢后，優(yōu)先權(quán)最高中斷源是

。A.IR3 B.IR5 C.IR0 D.IR4

B××55第55頁(yè)第55頁(yè)4.問答題(3)若8086系統(tǒng)采用單片8259A，其中一個(gè)中斷源中斷類型碼為46H，問該中斷源應(yīng)與8259A哪一個(gè)IR輸入端連接？其中斷矢量地址是多少？若其中斷服務(wù)子程序首地址為16A0：23D4H，則向量表相應(yīng)4個(gè)單元內(nèi)容是什么？答：該中斷源應(yīng)與8259AIR6相連.其中斷矢量地址是0000：0118H,矢量區(qū)相應(yīng)4個(gè)單元內(nèi)容依次是：D4H，23H，A0H，16H。56第56頁(yè)第56頁(yè)(4)如何用8259A屏蔽命令字來嚴(yán)禁IR4和IR5引腳上請(qǐng)求？又如何撤消這一嚴(yán)禁命令?設(shè)8259A端口地址為20H-21H，寫出相關(guān)指令。答：使OCW1D4和D5位為1，寫到8259A奇地址就可嚴(yán)禁IR4和IR5引腳上請(qǐng)求。撤消禁令只需寫入D4和D5位為0OCW1命令。相關(guān)指令下列：INAL,21HORAL,30HOUT21H，AL;嚴(yán)禁IR4，IR5請(qǐng)求INAL,21HANDAL,0CFHOUT21H,AL;撤消對(duì)IR4，IR5禁令用OR和AND命令是為了保持OCW1其它6位不變。IMR（中斷屏蔽存儲(chǔ)器）內(nèi)容可讀寫。57第57頁(yè)第57頁(yè)(5)在編寫程序時(shí)，為何通常總要用開放中斷指令來設(shè)置中斷允許標(biāo)志？8259A中斷屏蔽存儲(chǔ)器IMR和8086CPU中中斷允許標(biāo)志IF有什么區(qū)別？在中斷響應(yīng)過程中，它們?nèi)绾闻浜掀饋砉ぷ?？?在PC系列微機(jī)中非屏蔽中斷被系統(tǒng)占用了，在系統(tǒng)總線引出IRQi是可屏蔽中斷請(qǐng)求輸入線（實(shí)際為8259A引腳）。PC機(jī)上電時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位，將F存儲(chǔ)器清零，使IF=0，嚴(yán)禁中斷。由于可屏蔽中斷得以響應(yīng)必要條件之一是IF=1，因此編程時(shí)通常要用STI指令使IF=1，允許可屏蔽中斷發(fā)生。

58第58頁(yè)第58頁(yè)8086IF標(biāo)志是中斷允許標(biāo)志，當(dāng)IF=1時(shí)，CPU能夠響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求；當(dāng)IF=0時(shí)，CPU不予響應(yīng)。當(dāng)中斷控制器8259A內(nèi)中斷屏蔽存儲(chǔ)器IMR某位為1時(shí)，與之相應(yīng)外設(shè)中斷請(qǐng)求被嚴(yán)禁。這時(shí)若外設(shè)有請(qǐng)求送至8259IRi端（即系統(tǒng)總線IRQi端），8259A不向CPUINTR引腳送中斷請(qǐng)求信號(hào)。而當(dāng)IMR某位為0時(shí)，與之相應(yīng)外設(shè)中斷請(qǐng)求才也許經(jīng)8259AINT引腳向CPUINTR端發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)；假如此時(shí)IF=1，則CPU才有也許響應(yīng)當(dāng)中斷請(qǐng)求。適當(dāng)寫入IMR內(nèi)容能夠有選擇允許或嚴(yán)禁某級(jí)中斷。尤其是當(dāng)8259A工作于特殊屏蔽方式時(shí)，使用IMR能夠動(dòng)態(tài)改變系統(tǒng)優(yōu)先權(quán)結(jié)構(gòu)，能夠允許同級(jí)（同一從片）或較低優(yōu)先權(quán)中斷級(jí)產(chǎn)生中斷。59第59頁(yè)第59頁(yè)$5.編程題(1)在某應(yīng)用中，8259A工作于普通全嵌套方式，要求為中斷源IR4服務(wù)時(shí)，設(shè)置特殊屏蔽方式，開放較低檔中斷請(qǐng)求，請(qǐng)編寫相關(guān)程序段。已知8259A端口地址為20H和21H。(1)解：依據(jù)題意，程序片段為：CLI;關(guān)中斷,確保設(shè)置命令時(shí)不響應(yīng)中斷MOVAL,68H;設(shè)置特殊屏蔽方式（OCW3=68H）OUT20H,ALINAL,21H；讀IMR狀態(tài)ORAL,00010000B；屏蔽IR4，OCW1OUT21H,ALSTI；開中斷…；繼續(xù)對(duì)IR4進(jìn)行中斷處理…;若有較低檔中斷請(qǐng)求,CPU給與響應(yīng)，;并在中斷處理后返回?！焕^續(xù)對(duì)IR4進(jìn)行中斷處理60第60頁(yè)第60頁(yè)CLI；為下列設(shè)置命令而關(guān)中斷INAL,21H；讀IMR狀態(tài)ANDAL,11101111B；開放IR4中斷請(qǐng)求OUT21H,ALMOVAL,48H；恢復(fù)本來屏蔽字OUT20H,AL;復(fù)位特殊屏蔽方式(OCW3=48H)……MOVAL,20H；發(fā)中斷結(jié)束命令OUT20H,ALIRET；返回主程序61第61頁(yè)第61頁(yè)(2)下列程序用來檢查系統(tǒng)中8259A正確性。請(qǐng)給出該程序詳細(xì)注釋。;8259A端口地址為20H，21H(2)解：8259A端口地址為20H，21HMOVAL,0OUT21H,AL；OCW1，IMR清0INAL,21H；讀IMRORAL,ALJNZERROR；有錯(cuò)，轉(zhuǎn)犯錯(cuò)處理程序MOVAL,0FFH；若正常，OUT21H,AL;置IMR全1INAL,21H；讀IMRADDAL,1JNZERROR；有錯(cuò)，轉(zhuǎn)犯錯(cuò)處理程序…；正常。繼續(xù)執(zhí)行程序62第62頁(yè)第62頁(yè)(2)8253工作在

時(shí)，OUT引腳能輸出一個(gè)CLK周期寬度負(fù)脈沖。

第7章習(xí)題

方式4和方式5

(1)8253芯片內(nèi)部共包括

個(gè)

位

計(jì)數(shù)器；每個(gè)計(jì)數(shù)器可有

6

種工作方式。

(3)若以8253某計(jì)數(shù)器CLK時(shí)鐘脈沖信號(hào)為基礎(chǔ)，對(duì)其實(shí)行N分頻后輸出，通道工作方式應(yīng)設(shè)置為

。3

16

定期器

方式2

63第63頁(yè)第63頁(yè)(4)現(xiàn)欲在程序中利用8253計(jì)數(shù)器2產(chǎn)生定期間延時(shí)，請(qǐng)寫出對(duì)8253計(jì)數(shù)器2初始化程序以及實(shí)現(xiàn)延時(shí)子程序，下面是已知條件：①選取工作方式0；②用以計(jì)數(shù)時(shí)間常數(shù)設(shè)為：nnnnH；③8253控制字存儲(chǔ)器端口地址為43H，計(jì)數(shù)器2端口地址為42H。64第64頁(yè)第64頁(yè)$(4)．（1）初始化指令序列：MOVAL,0B0HOUT43H,ALMOVAX,nnnnHOUT42H,ALMOVAL,AHOUT42H,AL65第65頁(yè)第65頁(yè)（2）延時(shí)子程序：DELAYPROCNEARPUSHAXMOVAL,43HOUT61H,AL；啟動(dòng)計(jì)數(shù)器2GATE=1T：INAL,62HTESTAL,10H；檢測(cè)OUT2定期是否到JZT；未到，轉(zhuǎn)POPAXRETDELAYENDP66第66頁(yè)第66頁(yè)(5)給定8253方式控制字為74H，請(qǐng)分析該方式字將對(duì)8253作如何初始化。答：74H=01110100B將計(jì)數(shù)器1（或通道1）初始化為工作方式2，并擬定計(jì)數(shù)器為16位二進(jìn)制計(jì)數(shù)且設(shè)定計(jì)數(shù)器讀寫操作是:先低字節(jié)，后高字節(jié)。67第67頁(yè)第67頁(yè)(6)8253計(jì)數(shù)器0用于提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷，以方式2工作，該計(jì)數(shù)器CLK時(shí)鐘脈沖頻率為1.19318MHz，計(jì)數(shù)值預(yù)置為0(相稱于65536)。對(duì)下列情況做出分析，指出實(shí)時(shí)時(shí)鐘會(huì)因此變快還是變慢，并闡明原因。①減少其CLK時(shí)鐘脈沖頻率。②提升其CLK時(shí)鐘脈沖頻率。③改變其預(yù)置計(jì)數(shù)值。答：①實(shí)時(shí)時(shí)鐘會(huì)變慢，由于CLK頻率減少會(huì)使產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷頻率減少，從而使得時(shí)鐘計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)器減少，時(shí)鐘也就變得慢了。68第68頁(yè)第68頁(yè)②實(shí)時(shí)時(shí)鐘會(huì)變快，原因正好與①相反。③實(shí)時(shí)時(shí)鐘會(huì)變快，由于CLK系統(tǒng)計(jì)數(shù)值是最大預(yù)置值，用它對(duì)CLK進(jìn)行分頻后產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率是最低，預(yù)置任何其它計(jì)數(shù)值都會(huì)使實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷頻率提升，從而加快時(shí)鐘運(yùn)營(yíng)。69第69頁(yè)第69頁(yè)(7)8253計(jì)數(shù)器2用于提供揚(yáng)聲器發(fā)聲音調(diào)，以方式3工作，分析下列各種情況，指出音調(diào)會(huì)因此變高還是變低，并闡明原因。①提升其CLK時(shí)鐘脈沖頻率。②增大其預(yù)置計(jì)數(shù)值。③減小其預(yù)置計(jì)數(shù)器。70第70頁(yè)第70頁(yè)答：①音調(diào)會(huì)變高，由于控制發(fā)聲音調(diào)是用預(yù)置計(jì)數(shù)值對(duì)CLK分頻而產(chǎn)生，提升CLK頻率，將使分頻后產(chǎn)生音頻升高，從而使揚(yáng)聲器音調(diào)變高。②音調(diào)會(huì)變低，由于大預(yù)置會(huì)使分頻后產(chǎn)生頻率減少，亦即音頻會(huì)減少，故音調(diào)變低。③音調(diào)會(huì)變高，原因正好與②相反。71第71頁(yè)第71頁(yè)(5)有一8255A與打印機(jī)接口電路，假設(shè)8255A以方式1工作，端口B與打印機(jī)數(shù)據(jù)線相連，打印機(jī)BUSY信號(hào)作為PC2輸入，PC1輸出作為打印機(jī)信號(hào),PC0作為中斷請(qǐng)求信號(hào)。編寫程序(含初始化)，用中斷方式將緩沖區(qū)100個(gè)字符輸出到打印機(jī)。已知中斷向量為H:3000H,向量地址為002CH；8255A端口地址為E0H、E2H、E4H、E6H。72第72頁(yè)第72頁(yè)解：程序段為主程序段：MOVAL,84H;A口方式0輸出,

OUT0E6H,AL;B口方式1輸出PUSHDS；XORAX,AX；MOVDS,AXMOVAX,SEGINTP;中斷服務(wù)程序段基地址MOV