微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第三版)習(xí)題答案-在線瀏覽
2025-07-24 19:23本頁(yè)面
【正文】 U。 8086CPU中的指令隊(duì)列的作用是 預(yù)取指令 ，其長(zhǎng)度是 6 字節(jié)。通用寄存器是一種面向寄存器的體系結(jié)構(gòu)，操作數(shù)可以直接存放在這些寄存器中，既可減少訪問(wèn)存儲(chǔ)器的次數(shù)，又可縮短程序的長(zhǎng)度，提高了數(shù)據(jù)處理速度，占用內(nèi)存空間少。為了實(shí)現(xiàn)尋址1MB存儲(chǔ)器空間，8086CPU將1MB的存儲(chǔ)空間分成若干個(gè)邏輯段進(jìn)行管理，4個(gè)16位的段寄存器來(lái)存放每一個(gè)邏輯段的段起始地址?！窘獯稹浚⊿S）=2400H，（SP）=1200H圖21 堆棧示意圖SP堆棧段棧底；PA=（SS）10H＋（SP）= 2400H10H＋1200H = 25200H。 解釋邏輯地址、偏移地址、有效地址、物理地址的含義，8086存儲(chǔ)器的物理地址是如何形成的？怎樣進(jìn)行計(jì)算？【解答】邏輯地址：表示為段地址：偏移地址，書寫程序時(shí)用到，一個(gè)存儲(chǔ)單元可對(duì)應(yīng)出多個(gè)邏輯地址；偏移地址：是某一存儲(chǔ)單元距離所在邏輯段的開始地址的字節(jié)個(gè)數(shù)。物理地址：是CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)用到的20位地址，是存儲(chǔ)單元的唯一的編號(hào)。所以最多可分成64K個(gè)段；每個(gè)邏輯段最大為64KB，最少可分成16個(gè)邏輯段。4個(gè)16位的段寄存器用來(lái)存放每一個(gè)邏輯段的段起始地址：CS中為代碼段的起始地址；DS中為數(shù)據(jù)段的起始地址；SS中為堆棧段的起始地址；ES中為附加段的起始地址。統(tǒng)一編址方式是將I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行編號(hào)，即包括在1MB的存儲(chǔ)器空間中，看作存儲(chǔ)器單元，每個(gè)端口占用一個(gè)存儲(chǔ)單元地址。獨(dú)立編址的端口單獨(dú)構(gòu)成I/O地址空間，不占用存儲(chǔ)器地址。 8086的最大工作模式和最小各種模式的主要區(qū)別是什么？如何進(jìn)行控制？【解答】?jī)煞N模式的主要區(qū)別是：8086工作在最小模式時(shí)，系統(tǒng)只有一個(gè)微處理器，且系統(tǒng)所有的控制信號(hào)全部由8086 CPU提供；在最大模式時(shí)，系統(tǒng)由多個(gè)微處理器/協(xié)處理器構(gòu)成的多機(jī)系統(tǒng)，控制信號(hào)通過(guò)總線控制器產(chǎn)生，且系統(tǒng)資源由各處理器共享。 在內(nèi)存有一個(gè)由20個(gè)字節(jié)組成的數(shù)據(jù)區(qū)，其起始地址為1100H:0020H?！窘獯稹窟壿嫷刂?100H:0020H對(duì)應(yīng)的物理地址為PA=1100H10H＋0020H= 11020H，即該數(shù)據(jù)區(qū)在內(nèi)存中的首單元的物理地址為11020H；因?yàn)榇鎯?chǔ)空間中每個(gè)字節(jié)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)地址，所以20個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)20個(gè)地址，則該數(shù)據(jù)區(qū)在內(nèi)存中的末單元的物理地址PA = 11020H＋20D = 11020H＋14H = 11034H。【解答】存儲(chǔ)示意圖參見圖22。 【解答】存儲(chǔ)示意圖參見圖23。【解答】邏輯地址（CS）：（IP）= 33A0H：0130H，計(jì)算出對(duì)應(yīng)物理地址PA= （CS）10H＋（IP）= 33A0H10H＋0130H = 33B30H 什么是總線周期？8086CPU的讀/寫總線周期各包含多少個(gè)時(shí)鐘周期？什么情況下需要插入等待周期TW，什么情況下會(huì)出現(xiàn)空閑狀態(tài)TI？【解答】8086CPU經(jīng)外部總線對(duì)存儲(chǔ)器或I/O端口進(jìn)行一次信息的輸入或輸出過(guò)程所需要的時(shí)間，稱為總線周期。在高速的CPU與慢速的存儲(chǔ)器或I/O接口交換信息時(shí)，為了防止丟失數(shù)據(jù)，會(huì)由存儲(chǔ)器或外設(shè)通過(guò)READY信號(hào)線，在總線周期的T3和T4之間插入1個(gè)或多個(gè)必要的等待狀態(tài)TW，用來(lái)進(jìn)行必要的時(shí)間補(bǔ)償。 80286CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8086相比，有哪些增加的部件？其主要特點(diǎn)和功能是什么？【解答】80286 CPU的可編程寄存器在8086寄存器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)16位的機(jī)器狀態(tài)字寄存器MSW。NT標(biāo)志位表示當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)嵌套于另一任務(wù)中，IOPL用來(lái)定義當(dāng)前任務(wù)的I/O特權(quán)層。各主要部件的功能分析如下：（1）整數(shù)處理部件：U流水線和V流水線都可以執(zhí)行整數(shù)指令，U流水線還可執(zhí)行浮點(diǎn)指令。（2）浮點(diǎn)處理部件FPU：高度流水線化的浮點(diǎn)操作與整數(shù)流水線集成在一起。（3）獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令高速緩存Cache：兩個(gè)獨(dú)立的8KB指令和8KB數(shù)據(jù)Cache可擴(kuò)展到12KB，允許同時(shí)存取，內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸效率更高。數(shù)據(jù)高速緩存兩端口對(duì)應(yīng)U、V流水線。（5）分支預(yù)測(cè)：指令預(yù)取處理中增加了分支預(yù)測(cè)邏輯，提供分支目標(biāo)緩沖器來(lái)預(yù)測(cè)程序轉(zhuǎn)移。 什么是虛擬存儲(chǔ)技術(shù)？該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有那些？【解答】虛擬存儲(chǔ)技術(shù)是一種存儲(chǔ)管理技術(shù)，采用硬件、軟件相結(jié)合的方法，由系統(tǒng)自動(dòng)分批將程序調(diào)入內(nèi)存，不斷地用新的程序段來(lái)覆蓋內(nèi)存中暫時(shí)不用的老程序段。 簡(jiǎn)要分析Pentium系列微處理器的4種工作方式具備的特點(diǎn)。（2）保護(hù)方式：支持多任務(wù)運(yùn)行環(huán)境，對(duì)任務(wù)進(jìn)行隔離和保護(hù)，進(jìn)行虛擬存儲(chǔ)管理能夠充分發(fā)揮Pentium微處理器的優(yōu)良性能。（4）系統(tǒng)管理方式：主要用于電源管理，可使處理器和外設(shè)部件進(jìn)入“休眠”，在有鍵盤按下或鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)“喚醒”系統(tǒng)使之繼續(xù)工作；利用SMM可以實(shí)現(xiàn)軟件關(guān)機(jī)。操作碼：要完成的操作。尋址：尋找操作數(shù)或操作數(shù)地址的過(guò)程。8086指令系統(tǒng)的尋址方式主要有立即數(shù)尋址、寄存器尋址、存儲(chǔ)器尋址和I/O端口尋址。 設(shè)(DS)=2000H，(ES)= 2100H，(SS)= 1500H，(SI)= 00A0H，(BX)= 0100H，(BP)= 0010H，數(shù)據(jù)變量VAL的偏移地址為0050H，請(qǐng)指出下列指令的源操作數(shù)字段是什么尋址方式？它的物理地址是多少？(1) MOV AX，21H (2) MOV AX，BX (3) MOV AX，[1000H](4) MOV AX，VAL (5) MOV AX，[BX] (6) MOV AX，ES：[BX](7) MOV AX，[BP] (8) MOV AX，[SI] (9) MOV AX，[BX+10](10) MOV AX，VAL[BX] (11) MOV AX，[BX][SI] (12) MOV AX，VAL[BX][SI]【解答】(1) MOV AX，21H立即尋址，源操作數(shù)直接放在指令中(2) MOV AX，BX寄存器尋址，源操作數(shù)放在寄存器BX中(3) MOV AX，[1000H]直接尋址，EA = 1000H，PA =（DS）10H＋EA = 2000H10H＋1000H = 21000H(4) MOV AX，VAL直接尋址，EA = [VAL] = 0050H，PA =（DS）10H＋EA = 2000H10H＋0050H = 20050H(5) MOV AX，[BX]寄存器間接尋址，EA =（BX）= 0100H，PA =（DS）10H＋EA = 2000H10H＋0100H = 20100H(6) MOV AX，ES：[BX]寄存器間接尋址，EA =（BX）= 0100H，PA =（ES）10H＋EA = 2100H10H＋0100H = 21100H(7) MOV AX，[BP]寄存器間接尋址，EA =（BP）= 0010H，PA =（SS）10H＋EA = 1500H10H＋0010H = 15010H(8) MOV AX，[SI]寄存器間接尋址，EA =（SI）= 00A0H，PA =（
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