《微型计算机技术及接口》部分习题参考答案习题 1 部分答案1.3 假设四种CPU主存地址分别为16根、20根、24根以及32根，试问每种CPU可寻址内存多少字节？解：64K字节，1M字节，16M字节，4G字节1.4 设字长为16位，将下列十进制数转换成二进制数，十六进制数以及BCD数。

①65 ②129 ③257 ④513解：①0000000001000001B，0041H，（0000000001100101）BCD②0000000010000001B，0081H，（0000000100101001）BCD③0000000100000001B，0101H，（0000001001010111）BCD④0000001000000001B，0201H，（0000010100010011）BCD1.5 设字长为8位，写出x、y的原码、反码和补码，并且用补码计算x+y，问是否有溢出？①x=-78 y=35 ②x=-64 y=-66解：①［X］原=11001110，［X］反=10110001，［X］补=10110010［Y］原=00100011，［Y］反=00100011，［Y］补=00100011因为：［X］补=10110010［Y］补=00100011那末：［X］补+［Y］补=11010101=［X+Y］补X+Y=-00101011没有溢出②［X］原=11000000，［X］反=10111111，［X］补=11000000［Y］原=11000010，［Y］反=10111101，［Y］补=10111110因为：［X］补=11000000［Y］补=10111110那末：［X］补+［Y］补，有溢出1.6 试用8位二进制写出以下数、字母以及控制命令的ASCⅡ码，还要写成奇校验、偶校验、标记校验及空格校验的ASCⅡ码。

①B ②8 ③CR ④NUL1.7 设两个BCD数X=1000 1001，Y=0111 0101，试用列竖式的方法计算X+Y。

解：1.8若规格化32位浮点数N 的二进制存储格式为41360000H ，求其对应的十进制数值。

解：N=41360000H=0 10000010 01101100000000000000000BS=0 E=10000010M=01101100000000000000000 N=（-1）S ×（1.M ）×2E-127=1.011011×210000010-01111111=1.011011×2011=1011.011习题2 习题解答2.1哪两部分组成？它们的主要功能各是什么？解：8086CPU 由总线接口部件BIU (Bus Interface Unit)和执行部件EU (Execution Unit) 两大部分组成。

总线接口部件的主要功能是形成物理地址、预取指令、指令队列排队、读/写操作数和总线控制。

执行部件的主要功能是进行指令译码并执行指令。

2.2 8086CPU 中有哪些寄存器？各有什么用途？标志寄存器FLAGS 有哪些标志位？在什么情况下置位？解：8086CPU 中的寄存器如教材图2－2所示：结果为：（101100100）BCD其用途可参考教材。

标志寄存器(FLAGS)用于反映指令执行结果的状态，常用作后续条件转移指令的转移控制条件。

标志寄存器为16位，实际使用了其中的9位，所用各位的含义如教材中图2-3所示。

2.3 什么是逻辑地址？什么是物理地址？如何将逻辑地址转换为物理地址？解：逻辑地址是指在程序和指令中使用的一种地址，它包括两部分：段基地址和偏移地址。

段基地址说明每段在主存中的起始位置，它来自于段寄存器(CS、DS、ES、SS)。

偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量。

它是一个16位的偏移地址，根据指令的不同，它可以来自于8086CPU中不同的16位寄存器IP、SP、BP、SI、DI、BX等。

物理地址是指CPU对存储器进行访问时实际寻址所使用的地址，物理地址是由段寄存器与偏移地址共同确定的。

在实际工作时，从段寄存器中取出段基址，将其左移4位，再与16位偏移地址相加，就得到了物理地址，此地址在CPU总线接口部件BIU的20位地址加法器中形成。

物理地址的计算方法为：物理地址=段基地址×16+偏移地址。

2.4 设X=35H，Y=76H，进行X+Y和X-Y运算后，标志寄存器FLAGS的状态标志位各是什么？解：X＋Y＝0ABH ，各标志位分别为：OF＝1，SF＝1，ZF＝0，AF＝0，PF＝0，CF＝0X－Y＝0BFH，各标志位分别为：OF＝0，SF＝1，ZF＝0，AF＝1，PF＝0，CF ＝12.5 8086有哪4个逻辑段？各种逻辑段分别是什么用途？解：在8086的程序设计中，一个程序可以有代码段CS、数据段SS、堆栈段SS和附加段ES。

代码段CS用于存放程序；数据段SS和附加段ES用于存放数据；堆栈段SS用于存放数据（包括暂存数据和保护现场的数据）。

在形成物理地址时，CS、DS、ES和SS四个段寄存器的作用如下：当取指令时，CPU 以CS寄存器的值作段基址，再加上IP中的16位偏移地址，得到指令的物理地址；当进行堆栈操作时，段基地址CPU以SS为堆栈段的基地址，偏移地址由SP或BP来指定，当访问存储器的数据段时，数据段寄存器DS或附加段寄存器ES，再加上16位偏移地址，得到操作数的物理地址。

2.6 请将如下逻辑地址用物理地址表示：(1)FFFFH：0 (2)45H：18H (3) 2000H：4600H (4)B821H：3456H解：用PA表示物理地址，PA＝段基地址×16+偏移地址（1）PA＝FFFFH×16+0000H＝FFFF0H（2）PA＝45H×16+18H＝468H（3）PA＝2000H×16+4600H＝24600H（4）PA＝B821H×16+3456H＝BB666H2.7若8086CPU工作于最小模式，试指出当CPU将AH的内容送到物理地址为91001H 的存储单元时，以下哪些信号应为低电平：M/IO、RD、WR、BHE/S7、DT/R。

若CPU 完成的是将物理地址91000H单元的内容读入AL中时，则上述哪些信号应为低电平。

解：当CPU将AH的内容送到物理地址为91001H的存储单元时，CPU完成的是写存储器操作，且完成的是访问存储器的奇地址，因此，WR＝0，BHE/S7＝0；若CPU完成的是将物理地址91000H单元的内容读AL中时，CPU完成的是读存储器操作，且完成的是访问存储器的偶地址，因此，RD＝0，DT/R＝0。

2.8什么是引脚的分时复用？请说出8086CPU有哪些引脚是分时复用引脚？如何分时复用？解：8086的数据线和地址线是利用复用的，所以常把8086的总线称为多路总线，即某一时刻总线上出现的是地址，另一时刻，总线上出现的是数据。

正是这种引脚的分时使用方法才能使8086用40条引脚实现20位地址、16位数据及众多的控制信号和状态信号的传输。

8086CPU的分时复用的引脚有：地址/数据复用引脚是：AD15～AD0，在总线周期的T1状态，传送地址信息，在其它状态则传送数据信息；地址/状态复用引脚是：A19/S6～A16/S3，这些引脚在总线周期的T1状态输出地址的高4位，在总线的T2、T3、T W和T4状态时，用来输出状态信息。

2.9试说明8086CPU工作在最大和最小模式下系统基本配置的差异。

解：8086CPU可以工作在两种工作模式，即最小工作模式和最大工作模式。

最小工作模式用于单机系统，系统中所有总线控制信号全部由8086直接提供，因此系统中的总线控制电路可减到最少；最大工作模式用于多处理机系统，8086作为主处理器，其它的处理器为协处理器，协助主处理器工作。

在最大工作模式下，系统所需要的控制信号均由总线控制器8288提供。

8086具体工作在最大模式还是最小模式，完全由硬件连接决定。

当将CPU的第33号引脚MN/MX接＋5V时，8086工作在最小模式，当MN/MX接地时，8086工作在最大模式。

2.10分析8086CPU两个中断输入引脚的区别，以及各自的使用场合。

解：INTA是中断响应信号，输出，三态，低电平有效。

该信号是CPU响应中断请求后，向中断源发出的中断响应信号，用以通知中断控制器，以便由中断控制器提供中断类型号。

在每个中断响应周期，CPU在INTA引脚上发出两个连续的负脉冲。

⑿NMI是非屏蔽中断请求信号，输入，正跳变有效。

这类中断不受中断允许标志IF的影响，也不能用软件进行屏蔽。

当NMI引脚收到一个正沿触发信号时，CPU就会在结束当前指令后引起中断，执行中断类型号2的非屏蔽中断处理程序。

习题 3 部分答案3.1 Pentium在实地址模式和V86模式下，可访问存储器空间的大小分别为多少字节？解：①在实模式下，可以访问1MB存储器。

②在V86模式下，禁止分页情况下，只能访问1MB存储器。

允许分页情况下，可以访问4GB存储器。

3.2 Pentium工作在只分段不分页、只分页不分段以及既分段又分页三种情况下，分别可访问存储空间的大小为多少字节？解：①只分段不分页，可以访问虚拟存储空间64TB②只分页不分段，可以访问虚拟存储空间4GB③分页分段，可以访问虚拟存储空间64TB3.3 下面哪些指令不能在实模式下运行？为什么？（1）MOV AL，DS：[ESI]（2）ADD AX，FS：[EDI]（3）MOV AL，DS：[SI]（4）ADC EAX，FS：[DI]解：（1）、（2）两条指令不能在实模式下运行，因为在实模式下不允许ESI，EDI作偏移地址。

3.4 在虚拟8086模式下，在从虚地址转换到物理地址的过程中，可用到几个页目录项和几个页表项？解：可用到第1个页目录项，272个页表项。

3.5 在段选择符中，TI=0和TI=1，分别在LDT还是GDT中访问描述符？解：TI=0访问GDT，TI=1访问LDT。

3.6 当前的段描述符存放在何处？解：当前的段描述符存放在微处理器的Cache中。

3.12 存储器特权级保护的分析。

设当前代码段的特权级CPL，段选择符请求的特权级RPL以及数据段描述符的特权级DPL如表3-5 所示，回答4种组合中每一种组合能否将段选择符装入到数据段寄存器中，通过填写下表，回答哪几种能行？哪几种不行？并将理由填入表中。

解：第1行、第2行可以将段选择符装入到数据段寄存器中。

第3行、第4行则不行，原因分别是：DPL＜CPLDPL＜CPL、RPL3.14 Pentium超标量流水线共分几段，其中整数段有几段？解：共分为8段，其中整数段分为5段。

3.15 下列各组指令中，哪些会产生数据相关？数据相关的类型是什么？（1）MOV AX，BXADD CX，SI（2）MOV AX，DXADD BX，AX（3）MOV CX，BXMOV BX，DI（4）DIV AX，SISUB AX，DI解：（1）不会产生数据相关。