微机学习要求答案

一、 微型计算机基础与概念 1、计算机中信息的表示方式？ 计算机中使用二进制信息。 ? 数值信息：用二进制形式表示 ? 非数值信息：用二进制编码表示 ? 程序在计算机内部也是用二进制形式表示的。

为何要用二进制表示方式？

计算机的硬件系统主要是由数字电路构成的电路系统。数字电路具有高电平和低电平两个逻辑状态，表示、 存

储、处理二进制信息方便。

2、掌握 二进制数、八进制数、十进制数、十六进制数的概念（数码符号、进位、展开式）；

3、掌握二进制、十进制、十六进制数间的相互转换，要熟练将8位二进制数转换为相应的十进制数，能熟练

的将0~255范围内的十进制数转换为二进制数，能将十六进制数转换成二进制形式，能将二进制转换成十六进制表示形式；

4、机器数与真值的概念，熟练掌握真值与机器数之间的相互转换； 真值：这样用“+”，“-”符号表示的数，叫做数的真值。

真值就是利用正负号表示数的符号，数值部分位数的绝对值。

机器数：一个数在机器中用最高位表示数的符号，其它位表示数值的大小的这种表示形式，叫做机器数。

简单的说，机器数就是数据在机器中的二进制表示形式。 机器数所表示的值称为该机器数的“真值”。

机器数 11101001B ? 真值 - 1101001B (-105) 01101110B ? +1101110B (+110)

5、带符号数的原码、反码和补码表示，熟练掌握原码和补码之间的相互转换（已知一个数的原码求它的补码，

已知一个数的补码求出它的原码）； 正数的反码和补码与其原码相同。

负数的反码是在原码基础上，符号位不变（仍为1），数值位按位取反。 负数的补码是在原码基础上，符号位不变（仍为1），数值部分按位取反，末位加1（也就是在反码基础上末

位加1）。

6、已知一个数的补码，会求它的真值，掌握补码的加减法运算，掌握机器负数的求法； 在计算机中，带符号数一般用补码表示，运算结果自然也是补码。

其运算特点是：符号位和数值位一起参加运算，并且自动获得结果（包括符号位与数值位）。

? [-y]补的求法：将[y]补连同符号位一起各位取反+1

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[-y]补又是叫做机器负数。

7、掌握ASCII码和BCD码，掌握压缩BCD码与非压缩BCD码； 8、简述微型计算机系统的组成（由硬件、软件两大部分）；

9、简述微型计算机系统硬件的组成（微处理器、存储器、输入及输入设备、输出接口及输出设备、总线）； 10、CPU在内部结构上由哪几部分组成（算术逻辑运算单元ALU、控制器、寄存器），简要说明各部分的作

用？ ① 算术逻辑运算单元ALU 执行基本的算术运算和逻辑运算。 ② 寄存器 CPU中有多个寄存器，用于存放操作数、中间结果、反应运算结果的状态标志位等。 ③ 控制器 具有产生控制信号，指挥整个计算机系统的功能。

11、简要叙述CPU应具备哪些主要功能（算术运算功能、逻辑运算功能、控制操作功能）？ 12、微型计算机的基本工作过程：

不断重复地进行取指令、指令译码、执行指令规定的操作的过程； 13、总线的概念（计算机系统中各功能部件之间传输信息的公共通路）。总线的基本分类（按层次划分：??；

按传输信号划分：??）；

① 按照层次划分：CPU总线、局部总线、系统总线、外部总线 ② 按照传输的信号划分：数据总线、地址总线、控制总线

14、地址总线、数据总线、控制总线的作用？它们各自是双向还是单向？ ①地址总线AB(Address Bus)：

是传输地址信息的一组公共通路。

一般地址总线是单向总线，它由CPU发出，送到其他部件。 ② 数据总线DB(Data Bus)：

它是计算机个部件之间传送数据信号的一组公共通路。 数据总线是双向总线。

③控制总线CB(Control Bus)：

计算机个部件之间传送控制信号的一组公共通路。 不同的控制信号方向可能不同

15、溢出、进位（借位）的概念，如何判断是否溢出（最高进位位与次高进位位异或）。

溢出：无论是带符号的数，还是无符号的数，在运算过程中，只要数的绝对值超过了机器所能表示的范围，就会发生溢出。

例如，字长为n位的带符号数，它能表示的补码范围为 -2n-1?+2n-1-1，

如果运算结果超出此范围，就叫补码溢出，简称溢出 （最高位和次高位全1或全0无溢出）

二、 80x86微处理器

1、8086微处理器的功能结构（由BIU、EU两大部件组成）； 2、总线接口部件BIU有哪些功能？由哪些部件组成？ 总线接口单元BIU的任务：

依据EU的请求，完成CPU与存储器、CPU与I/O设备之间的信息传送。

① 读指令——当指令队列出现空字节(8088 有1个空字节，8086 有2个空字节)时，从内存取出后续指令。BIU取指令时，并不影响EU的执行，两者并行工作，大大提高了CPU的执行速度。

② 读操作数——EU需要从内存或外设端口读取操作数时，根据EU给出的地址从内存或外设端口读取数据供EU使用。

③ 写操作数——EU的运算结果、数据或控制命令等由BIU送往指定的内存单元或外设端口。 组成：

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① 4个16位段寄存器：代码段寄存器CS(Code Segment)、数据段寄存器DS(Data Segment)、堆栈段寄存器SS(Stack Segment)和附加数据段寄存器ES(Extra Segment)； ② 一个16位的指令指针寄存器IP(Instruction Pointer); ③ 一个20位地址加法器； ④ 6字节指令队列缓冲器；

⑤ 一个与EU通讯的内部寄存器以及总线控制电路等。

3、8086的执行部件EU有什么功能？由哪几部分组成？ 执行单元EU不直接与系统外部相连，它负责执行指令。

执行的指令从指令队列缓冲器中直接得到，执行指令时若需要从存储器或I/O端口读写操作数时，由EU向BIU发出请求，再由BIU对存储器或I/O端口进行访问。 EU组成：

① 16位算术逻辑单元(ALU)：进行算术和逻辑运算。

② 16位标志寄存器FLAGS：存放CPU运算的状态和控制标志。 ③ 数据暂存寄存器：暂存参加运算的数据 ④ 通用寄存器：包括

4个16位数据寄存器AX、BX、CX、DX 和 4个16位指针与变址寄存器SP、BP与SI、DI。

⑤ EU控制电路：它是控制、定时与状态逻辑电路，接收从BIU中指令队列取来的指令，经过指令译码形成各种定时控制信号，对EU的各个部件实现特定的定时操作。

4、8086处理器物理地址的生成：段基地址左移4位+段内偏移地址。会计算类似条件下的物理地址：

（1）段寄存器CS=1200H，指令指针寄存器IP=2000H，此时，指令的物理地址为多少？

物理地址=段地址*10H+基地址→物理地址=1200H（段寄存器CS）*10H+4000H（指针寄存器）=16000H

（2）一个存放在8086计算机系统内存中的数据，它以DS作为段基址寄存器且设(DS)=1000H，段内偏移地址为2300H，会计算该数据的物理地址（同样是：段基地址左移4位+段内偏移地址），指向这一物理地址的DS值和段内偏移地址值是唯一的吗？

物理地址：1000H*10H+2300H=12300H 该DS值和段内偏移地址值不是唯一的

5、总线周期的含义是什么？

完成一次基本总线读/写操作所需要的时间 8086的基本总线周期有几个基本时钟周期？ T1，T2，T3，T4四个基本时钟周期

如一个CPU的时钟频率为24MHz，那么它的一个时钟周期为多少？

T?11??41666.67uS f24?10?6在什么情况下需要插入等待周期TW？ READY=0

在什么地方插入等待周期？ T 3后T4前

6、8086的最小工作方式和最大工作方式的概念，它们之间的主要区别在那里？

(1)最小模式: 在系统中只有一个微处理器，所有总线控制信号都有CPU直接产生。 (2)最大模式： 两个或多个微处理器（主处理器、协处理器），总线控制信号由专门的电路产生。 如何选择工作在最小模式下？

8086的引脚MN/nMAX=1，选择最小模式。

7、8086为何在外部对地址信号进行锁存？

地址/数据、地址/状态信号分时复用，地址信号要在整个总线周期有效，而8086处理器只在T1内输出地址信号，因此需要在外部锁存地址信号 ALE信号的作用？

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地址锁存允许信号，复用总线上输出地址信号，ALE=1，送到地址锁存器锁存输出，其他时刻ALE=0，复用总线上的信号不印象地址锁存器的输出

8、8086的存储器分段组织，简述逻辑地址、物理地址、偏移地址的概念，段寄存器的作用。

8086的逻辑地址由段基地址与偏移地址两部分构成，格式为 段基地址：偏移地址，例如1000：0A00，表示段基地址为1000H，段内偏移地址为0A00H；物理地址就是CPU通过地址线输出的地址信号；偏移地址是相对于段基地址的偏移量；8086的段寄存器保存段基地址

9、掌握物理地址的生成方法；

8086只有实地址模式，物理地址=段寄存器的内容左移4位+偏移地址 注意向段寄存器传送数据的方法，

CS位代码段基地址寄存器，不能做目的地址，立即数不能直接传送给段基地址寄存器 注意代码段寄存器CS不能作为目的寄存器；

10、掌握8086的寄存器及其使用方法，注意AX、BX、CX、DX可以作为8位寄存器使用； 11、8086的标志寄存器有哪些状态标志位？

各个标志位在什么情况下置位？

注意数据传送指令不影响标志寄存器（除了向标志寄存器传送指令）；

掌握标志寄存器中各个控制标志位的作用？如何设置这些控制位？注意标志寄存器的传送指令、压栈与弹出指令，修改标志寄存器的方法；

12、能描述计算机中IO端口的编制方式有几种

独立编址和统一编址2种 每种编址方式的特点？

8086采用IO独立编址方式，注意X86中IO接口的寻址方式，X86的IO操作指令，IN和OUT指令的端口地址、IN/OUT指令只能是端口与累加寄存器AX(或AL)进行传送；

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