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微机原理及应用期末考试题


CH01 微型计算机概述 习题与思考题 1. 微型计算机由哪些部件组成?各部件的主要功能是什么? 解答: 微机系统 微型计算机 系统软件 外围设备:打印机、键盘、CRT、磁盘控制器等 微处理器 (CPU) 系统总线:AB、CB、DB (功能:为 CPU 和其他部件之间提供数据、地址 和控制信息的传输通道) 存储器:只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM) (功能:用来存储信息) 输入/输出(I/O)接口:串/并行接口等 (功能:使外部设备和微型机相连) 算术逻辑部件(ALU) 累加器、寄存器 控制器 操作系统(OS) 系统实用程序:汇编、编译、编辑、调试程序等 (注:CPU 的功能--①可以进行算术和逻辑运算; ②可保存少量数据; ③能对指令进行译码并执行规定的动作; ④能和存储器、外设交换数据; ⑤提供整修系统所需要的定时和控制; ⑥可以响应其他部件发来的中断请示。) 2. 8086/8088 CPU 由哪两部分组成?它们的主要功能各是什么?是如何协调 工作的? 解答: 微处理器 (CPU) 总线接口部件(BIU):负责与存储器、I/O 端口传送数据 执行部件(EU):负责指令的执行 协调工作过程: 总线接口部件和执行部件并不是同步工作的,它们按以下流水线技术原则来协 调管理: ① 每当 8086 的指令队列中有两个空字节,或者 8088 的指令队列中有一个空 字节时, 总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。 ② 每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总线接口部件的指令队列前部取 出指令 的代码,然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中,如果必须访

问存储器或者 输入/输出设备,那么,执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期,完成访 问内存或者 输入/输出端口的操作;如果此时总线接口部件正好处于空闲状态,那么,会立 即响应执行 部件的总线请求。但有时会遇到这样的情况,执行部件请求总线接口部件访问 总线时,总线 接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中,此时总线接口部件将首先完成 这个取指令的 操作,然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。 ③ 当指令队列已满,而且执行部件又没有总线访问请求时,总线接口部件便进 入空闲 状态。④ 在执行转移指令、调用指令和返回指令时,由于程序执行的顺序发生 了改变,不再 是顺序执行下面一条指令,这时,指令队列中已经按顺序装入的字节就没用 了。遇到这种情 况,指令队列中的原有内容将被自动消除,总线接口部件会按转移位置往指令 队列装入另一 个程序段中的指令。 3. 8086/8088 CPU 中有哪些寄存器?各有什么用途?标志寄存器 F 有哪些 标志位?各在什 么情况下置位? 解答: 寄存器功能 数据 寄存器 AX 字乘法,字除法,字 I/O BX 查表转换 CX 串操作,循环次数 DX 字节相乘,字节相除,间接 I/O 变址 寄存器 SI 源变址寄存器,用于指令的变址寻址 DI 目的变址寄存器,用于指令的变址寻址 指针 寄存器 SP 堆栈指针寄存器,与 SS 一起来确定堆栈在内存中的位置 BP 基数指针寄存器,用于存放基地址,以使 8086/8088 寻址更加灵活 控制 寄存器 IP 控制 CPU 的指令执行顺序 PSW 用来存放 8086/8088CPU 在工作过程中的状态 段寄存器 CS 控制程序区 DS 控制数据区

SS 控制堆栈区 ES 控制数据区 标志寄存器 F 的标志位:①控制标志:OF、DF、IF、TF;②状态标志:SF、 ZF、AF、 PF、CF。 标志寄存器 F 的各标志位置位情况: · CF:进位标志位。做加法时出现进位或做减法时出现借位,该标志位置 1;否 则清 0。 ·PF:奇偶标志位。当结果的低 8 位中 l 的个数为偶数时,该标志位置 1;否则 清 0。 ·AF:半进位标志位。在加法时,当位 3 需向位 4 进位,或在减法时位 3 需向 位 4 借位 时,该标志位就置 1;否则清 0。该标志位通常用于对 BCD 算术运算结果的调 整。 ·ZF:零标志位。运算结果各位都为 0 时,该标志位置 1,否则清 0。 ·SF:符号标志位。当运算结果的最高位为 1 时,该标志位置 1,否则清 0。 ·TF:陷阱标志位(单步标志位)。当该位置 1 时,将使 8086/8088 进入单步指 令工作方式。 在每条指令开始执行以前,CPU 总是先测试 TF 位是否为 1,如果为 1,则在 本指令执 行后将产生陷阱中断,从而执行陷阱中断处理程序。该程序的首地址由内存的 00004H~00007H 4 个单元提供。该标志通常用于程序的调试。例如,在系统 调试软件 DEBUG 中的 T 命令,就是利用它来进行程序的单步跟踪的。 ·IF:中断允许标志位。如果该位置 1,则处理器可以响应可屏蔽中断,否则就 不能响应 可屏蔽中断。 ·DF:方向标志位。当该位置 1 时,串操作指令为自动减量指令,即从高地址 到低地址 处理字符串;否则串操作指令为自动增量指令。 ·OF:溢出标志位。在算术运算中,带符号的数的运算结果超出了 8 位或 16 位带符号数 所能表达的范围时,即字节运算大于十 127 或小于-128 时,字运算大于十 32767 或小于-32768 时,该标志位置位。4. 8086/8088 系统中存储器的逻辑地址 和物理地址之间有什么关系?表示的范围各为多 少? 解答: 逻辑地址:段地址:偏移地址 物理地址:也称为绝对地址,由段基址和偏移量两部分构成。物理地址与系统 中的存储 空间是一一对应的。 逻辑地址与物理地址两者之间的关系为:物理地址=段地址× 16+偏移地址 每个逻辑段的地址范围:0000:0000H~FFFFH;0001:0000H~FFFFH;…;

FFFF: 0000H~FFFFH;共有 232 个地址,但其中有许多地址是重叠的(体现出逻辑 地址的优势, 可根据需要方便地写出逻辑地址,又不影响其准确的物理地址,逻辑地址与物 理地址的关系 为多对一的关系)。 物理地址的地址范围:00000H~FFFFFH。 5. 已知当前数据段位于存储器的 A1000H 到 B0FFFH 范围内,问 DS=? 解答: A1000H→A100:0000 以 A100H 为段地址的 64K 物理地址的范围是:偏移地 址为 0000H~FFFFH,即 A100:0000H~A100:FFFFH→A1000H+0000H~ A1000H+0FFFFH =A1000H~B0FFFH,∴DS=A100H。 6. 某程序数据段中存有两个字数据 1234H 和 5A6BH,若已知 DS=5AA0H, 它们的偏移地 址分别为 245AH 和 3245H,试画出它们在存储器中的存放情况 解答: 存放情况如图所示(左右两侧的写法均可): 5AA0: 0000H 5AA0: 245AH 5AA0: 245BH 5AA0: 3245H 5AA0: 3246H ··· ··· ··· 34H 12H 6BH 5AH 5AA00H 5CE5AH 5CE5BH 5DC45H 5DC46H ··· ··· ··· 7. 8086/8088CPU 有哪两种工作模式,它们各有什么特点? 解答:为了适应各种不同的应用场合,8086/8088CPU 芯片可工作在两种不同 的工作模式下, 即最小模式与最大模式。 所谓最小模式,就是系统中只有一个 8086/8088 微处理器,在这种情况下,所 有的总 线控制信号,都是直接由这片 8086/8088CPU 产生的,系统中的总线控制逻辑

电路被减到最 少。该模式适用于规模较小的微机应用系统。 最大模式是相对于最小模式而言的,最大模式用在中、大规模的微机应用系统 中。在最 大模式下,系统中至少包含两个微处理器,其中一个为主处理器,即 8086/8088CPU,其它 的微处理器称之为协处理器,它们是协助主处理器工作的。 8. 若 8086CPU 工作于最小模式,试指出当 CPU 完成将 AH 的内容送到物理 地址为 91001H 的存储单元操作时,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 单元的内容送到 AL 中,则上述哪些信号 应为低电 平。若 CPU 为 8088 呢? 解答:8086CPU ①存储器写(AH→9100H[0001H])时为低电平的信号:WR、7 /S BHE 。 ②存储器读(9100H[0000H]→AL)时为低电平的信号:RD 、R / DT 。 8088CPU ①存储器写(AH→9100H[0001H])时为低电平的信号:WR、) /S BHE ( SS 7 0 、M/ IO。 ②存储器读(9100H[0000H]→AL)时为低电平的信号:M/ IO、RD 、R / DT 。 9. 什么是指令周期?什么是总线周期?什么是时钟周期?它们之间的关系如 何? 解答:指令周期----CPU 执行一条指令所需要的时间称为一个指令周期 (Instruction Cycle)。 总线周期----每当 CPU 要从存储器或 I/O 端口存取一个字节称为一次总线操 作,相应 于某个总线操作的时间即为一个总线周期(BUS Cycle)。 时钟周期----时钟周期是 CPU 处理动作的最小时间单位,其值等于系统时钟频 率的倒 数,时钟周期又称为 T 状态。 它们之间的关系:若干个总线周期构成一个指令周期,一个基本的总线周期由 4 个T组 成,我们分别称为 T1~T4,在每个 T 状态下,CPU 完成不同的动作。 10. 8086/8088 CPU 有哪些基本操作?基本的读/写总线周期各包含多少个时 钟周期? 什么情况下需要插入 Tw 周期?应插入多少个 Tw 取决于什么因素? 解答:①8086/8088CPU 最小模式下的典型时序有:存储器读写;输入输出; 中断响应;系 统复位及总线占用操作。 ②一个基本的 CPU 总线周期一般包含四个状态,即四个时钟周期; 4 3 2 1 T T T T 、、、 ③在存储器和外设速度较慢时,要在之后插入 1 个或几个等待状态; 3 T w T ④应插入多少个取决于 READY 信号的状态,CPU 没有在状态的一开始采样到

READY 信号为低电平,就会在和之间插入等待状态,直到采样到 READY 信号 为 高电平。 wT3T 3T4TwT 11. 试说明 8086/8088 工作在最大和最小模式下系统基本配置的差异。 8086/8088 微机 系统中为什么一定要有地址锁存器?需要锁存哪些信息? 解答:最大模式配置 和最小模式配置有一个主要的差别:①就是在最大模式下,需要用外加 电路来对 CPU 发出的控制信号进行变换和组合,以得到对存储器和 I/O 端口 的读/写信号及 对锁存器(8282)和对总线收发器(8286)等等的控制信号。8288 总线控制 器就是完成上 面这些功能的专用芯片。②为多中断源的需要,常采用中断优先权控制电路 (如 Intel8259A)。 8086/8088 系统一定要有地址锁存器――因为高四位地址和状态信号是从同一 组引脚上 分时送出的,低 16 位地址和数据是从同一组引脚上分时传输的,所以必须把 地址信息锁存 起来。 需要锁存的信息:地址信号、7 /S BHE 和 M IO/ (8086 为 IO M/ )信号进 行锁存。 12.试简述 8086/8088 微机系统最小模式下从存器储读数据时的时序过程。 解答:正常的存储器读总线操作占用 4 个时钟周期,通常将它们称为 4 个 T 状态即 T1~ T4。 ① T1 状态,IO/M=0,指出要访问存储器。送地址信号 A19-0,地址锁存信号 ALE 有效, 用来控制 8282 锁存地址。DT/ R =0,控制 8286/8287 工作在接收状态 (读)。 ② T2 状态,A19~A16 送状态 S6 ~S3,AD7 ~AD0 浮空,准备接收数据。同 时,RD =0,表 示要进行读操作,而 DEN =0 作为 8286/8287 的选通信号,允许进行数据传 输。 ③ T3 状态,从指定的存储单元将数据读出送 AD7 ~AD0。若存储器速度较 慢,不能及时 读出数据的话,则通过 READY 引脚通知 CPU,CPU 在 T3 的前沿采样 READY, 如果 READY=0,则在 T3 结束后自动插入 1 个或几个等待状态 TW,并在每个 TW 的前沿检 测 READY,等到 READY 变高后,就自动脱离 TW 进入 T4。 ④ T4 状态,CPU 采样数据线,获得数据。RD 、DEN 等信号失效。 CH02 8086/8088 指令系统 习题与思考题

1.假定 DS=2000H,ES=2100H,SS=1500H,SI=00A0H,BX=0100H, BP=0010H,数据变 量 VAL 的偏移地址为 0050H,请指出下列指令源操作数是什么寻址方式?源操 作数在哪 里?如在存储器中请写出其物理地址是多少? (1)MOV AX,0ABH (2)MOV AX,[100H] (3)MOV AX,VAL (4)MOV BX,[SI] (5)MOV AL,VAL[BX] (6)MOV CL,[BX][SI] (7)MOV VAL[SI],BX (8)MOV [BP][SI],100 解答: (1)MOV AX,0ABH 寻址方式:立即寻址;源操作数在数据线上;物理地址:无 (2)MOV AX,[100H] 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+100H= 2000H*16+100H=20100H (3)MOV AX,VAL 寻址方式:直接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL= 2000H*16+0050H=20050H (4)MOV BX,[SI] 寻址方式:寄存器间接寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+SI= 2000H*16+00A0H=200A0H (5)MOV AL,VAL[BX] 寻址方式:变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS*16+VAL+BX= 2000H*16+0050H+0100 =20150H (6)MOV CL,[BX][SI] 寻址方式:基址加变址寻址;源操作数在存储器中;物理地址:DS* 16+BX+SI= 2000H*16+0100H+00A0H =201A0H (7)MOV VAL[SI],BX 寻址方式:寄存器寻址;源操作数在寄存器中;物理地址:无 (8)MOV [BP][SI],100 寻址方式:立即寻址;源操作数在;物理地址:无 2.设有关寄存器及存储单元的内容如下: DS=2000H , BX=0100H , AX=1200H , SI=0002H , [20100H]=12H , [20101H]=34H , [20102H]=56H , [20103]=78H , [21200]=2AH , [21201H]=4CH , [21202H]=0B7H , [21203H]=65H。 试说明下列各条指令单独执行后相关寄存器或存储单元的内容。 (1)MOV AX,1800H (2)MOV AX,BX (3)MOV BX,[1200H] (4)MOV DX,1100[BX] (5)MOV [BX][SI],AL (6)MOV AX,1100[BX][SI] 解答:

题号指令执行结果 (1) MOV AX,1800H AX=1800H (2) MOV AX,BX AX=0100H (3) MOV BX,[1200H] BX=4C2AH (4) MOV DX,1100[BX] DX=4C2AH (5) MOV [BX][SI],AL [20102H]=00H (6) MOV AX,1100[BX][SI] AX=65B7H 3.假定 BX=0E3H,变量 VALUE=79H,确定下列指令执行后的结果(操作数均 为无符号数。 对 3、6,写出相应标志位的状态)。 (1)ADD VALUE,BX (2)AND BX,VALUE (3)CMP BX,VALUE (4)XOR BX,0FFH (5)DEC BX (6)TEST BX,01H 解答: 题号指令执行结果 (1) ADD VALUE,BX BX=015CH (2) AND BX,VALUE BX=0061H (3) CMP BX,VALUE BX=00E3H(CF=ZF=OF=SF=0,AF=PF=1) (4) XOR BX,0FFH BX=001CH (5) DEC BX BX=00E2H (6) TEST BX,01H BX=00E3H(CF=ZF=OF=SF=AF=PF=0) 4.已知 SS=0FFA0H,SP=00B0H,先执行两条把 8057H 和 0F79H 分别进栈 的 PUSH 指令, 再执行一条 POP 指令,试画出堆栈区和 SP 内容变化的过程示意图。(标出存 储单元的地 址) 解答: 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0: 00B0H ··· FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H ··· 00ACH X FFAABH 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0: 00B0H ··· 57H

80H FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H ··· 00ACH X FFAABH ①初始状态;SP= 00B0H ② PUSH AX; ( AX= 8057H) SP= 00AEH 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0: 00B0H ··· 79H 0FH 57H 80H FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H ··· 00ACH X FFAABH 00ADH 00AEH 00AFH 0FFA0: 00B0H ··· 57H 80H FFAACH FFAADH FFAAEH FFAAFH FFAB0H ··· 00ACH X FFAABH ③ PUSH BX; ( BX= 0F79H) SP= 00ACH ④ POP BX; SP= 00AEH 堆栈段 SS=0FFA0H 堆栈段 SS=0FFA0H

堆栈段 SS=0FFA0H 堆栈段 SS=0FFA0H 5.已知程序段如下: MOV AX,1234H MOV CL,4 ROL AX,CL DEC AX MOV CX,4 MUL CX 试问:(1)每条指令执行后,AX 寄存器的内容是什么?(2)每条指令执行 后,CF,SF 及 ZF 的值分别是什么?(3)程序运行结束时,AX 及 DX 寄存器的值为多少? 指令执行结果 AX CF SF ZF MOV AX,1234H AX=1234H × × × MOV CL,4 AX=1234H × × × ROL AX,CL AX=2341H 1 0 0 DEC AX AX=2340H 1 0 0 MOV CX,4 AX=2340H 1 0 0 MUL CX AX=8D00H,DX=0000H 0 0 0 6.写出实现下列计算的指令序列。(假定 X、Y、Z、W、R 都为字变量) (1)Z=W+(Z+X) (2)Z=W-(X+6)-(R+9) (3)Z=(W*X)/(R+6) (4)Z=((W-X)/5*Y)*2 解答:(1)Z=W+(Z+X) 题号指令题号指令 (1) Z=W+(Z+X) (2) Z=W-(X+6)-(R+9) MOV AX,Z MOV DX,R MOV BX,X ADD DX,9 MOV CX,W MOV BX,X ADD BX ADD BX,6 ADC CX MOV AX,W MOV Z,AX SUB AX,BX SUB AX,DX MOV Z,AX (3) Z=(W*X)/(R+6) (4) Z=((W-X)/5*Y)*2 MOV DX,0 MOV AX,W MOV AX,W MOV BX,X MOV BX,X SUB AX,BX MUL BX MOV DX,0 PUSH AX MOV CL,5 MOV AX,R DIV CL ADD AX,6 MOV BX,Y MOV CX,AX MUL BX POP AX MOV CL,2 DIV CX MUL CL MOV Z,AX MOV Z,AX MOV Z+1,DX MOV Z+1,DX

7.假定 DX=1100100110111001B,CL=3,CF=1,试确定下列各条指令单独 执行后 DX 的值。 (1)SHR DX,1 (2)SHL DL,1 (3)SAL DH,1 (4)SAR DX,CL (5)ROR DX,CL (6)ROL DL,CL (7)RCR DL,1 (8)RCL DX,CL 解答: 题号指令执行结果 (1) SHR DX,1 DX=0110 0100 1101 1100(64DCH) (2) SHL DL,1 DX=1100 1001 0111 0010(C972H) (3) SAL DH,1 DX=1001 0010 1011 1001(92B9H) (4) SAR DX,CL DX=1111 1001 0011 0111(F937H) (5) ROR DX,CL DX=0011 1001 0011 0111(3937H) (6) ROL DL,CL DX=1100 1001 1100 1101(C9CDH) (7) RCR DL,1 DX=1100 1001 1101 1100(C9DCH) (8) RCL DX,CL DX=0100 1101 1100 1011(4DCFH) 8.已知 DX=1234H,AX=5678H,试分析下列程序执行后 DX、AX 的值各是什 么?该程序 完成了什么功能? MOV CL,4 SHL DX,CL MOV BL,AH SHL BL,CL SHR BL,CL OR DL,BL 解答:DX=2345H,AX=6780H。该程序完成的功能如图所示,将 DX,AX 拼装 成双字后, 左移四位。 DX DX AX 1234 5678 DX AX 2340 6780 23456780 AX 9.试分析下列程序段: ADD AX,BX JNC L2 SUB AX,BX JNC L3 JMP SHORTL5

如果 AX、BX 的内容给定如下: AX BX (1)14C6H 80DCH (2)B568H 54B7H 问该程序在上述情况下执行后,程序转向何处? 解答:(1)AX=AX+BX=14C6H+80DCH=95A2H;CF=0;无进位,转移至 L2; (2)AX=AX+BX=B568H+54B7H=0A1FH;CF=1;有进位,继续执行; AX=AX-BX=0A1FH+54B7H=B568H;CF=1;有借位,继续执行; 无条件转移至 SHORTL5 10.编写一段程序,比较两个 5 字节的字符串 OLDS 和 NEWS,如果 OLDS 字符串不同于 NEWS 字符串,则执行 NEW_LESS,否则顺序执行。解答:编程如下,(说 明:左测程序为常规编法,两个字符串在一个数据段中;右测的程序 要求 OLDS 在数据段中,NEWS 在附加段中,利用串操作的指令是可行的) LEA SI,OLDS; LEA SI,OLDS LEA DI,NEWS; LEA DI,NEWS MOV CX,5; MOV CX,5 NEXT: MOV AL,[SI]; CLD MOV BL,[DI]; REPE CMPSB CMP AL,BL; JNZ NEW_LESS JNZ NEW_LESS; …… INC SI; JMP EXIT INC DI; NEW_LESS: LOOP NEXT; …… …… EXIT: …… JMP EXIT NEW_LESS: …… EXIT: …… 11.若在数据段中从字节变量 TABLE 相应的单元开始存放了 0~15 的平方 值,试写出包含 有 XLAT 指令的指令序列查找 N(0~15)的平方。(设 N 的值存放在 CL 中) 解答: MOV BX,OFFSET TABLE;LEA BX,TABLE MOV CL,N MOV AL,CL XLAT 12.有两个双字数据串分别存放在 ASC1 和 ASC2 中(低字放低地址),求它 们的差,结果 放在 ASC3 中(低字放低地址)。 ASC1 DW 578,400 ASC2 DW 694,12 ASC3 DW ?,? 解答:编程如下,

LEA SI,ASC1 LEA DI,ASC2 LEA BX,ASC3 MOV CX,2 CLC NEXT: MOV AX,[SI] MOV DX,[DI] SBB AX,DX MOV [BX],AX INC SI INC SI INC DI INC DI INC BX INC BX LOOP NEXT CH03 汇编语言程序设计 习题与思考题 1.下列语句在存储器中分别为变量分配多少字节空间?并画出存储空间的分配 图。 VAR1 DB 10,2 VAR2 DW 5 DUP(?),0 VAR3 DB ?HOW ARE YOU??,3 DUP(1,2) VAR4 DD -1,1,0 解答:字节空间----VAR1:2;VAR2:12;VAR3:20;VAR4:12。 存储空间的分配图: DS:0000 0A 02 00 00 00 00 00 00—00 00 00 00 00 00 48 4F 0010 57 20 20 41 52 45 20 20—59 4F 55 3F 01 02 01 02 0020 01 02 FF FF FF FF 01 00—00 00 00 00 00 00 2.假定 VAR1 和 VAR2 为字变量,LAB 为标号,试指出下列指令的错误之 处。 (1)ADD VAR1,VAR2 (2)SUB AL,VAR1 (3)JMP LAB[CX] (4)JNZ VAR1 (5) MOV [1000H],100 (6)SHL AL, 4 解答:(1)两个操作数中至少有一个为寄存器; (2)AL 为字节,VAR1 为字变量,不匹配; (3)[]中不能用 CX,LAB 为标号,非变量; (4)转向地址应为标号,不能是变量; (5)目的操作数的类型不确定; (6)SHL 指令中,当所移位数超过 1 时,必须用 CL 或 CX 来取代所移位数。 3.对于下面的符号定义,指出下列指令的错误。 A1 DB ? A2 DB 10 K1 EQU 1024 (1) MOV K1,AX (2)MOV A1,AX (3)CMP A1,A2 (4)K1 EQU 2048

解答:(1)K1 为常量,不能用 MOV 指令赋值; (2)A1 为字节,AX 为字变量,不匹配; (3)A1 未定义,无法做比较指令; (4)K1 重新赋值前,必须用 PURGE 释放。 4.数据定义语句如下所示: FIRST DB 90H,5FH,6EH,69H SECOND DB 5 DUP(?) THIRD DB 5 DUP(?) 自 FIRST 单元开始存放的是一个四字节的十六进制数(低位字节在前),要求: 编一段程序将这个数左移两位后存放到自 SECOND 开始的单元,右移两位后存 放到自 THIRD 开始的单元。(注意保留移出部分) 解答: DATA SEGMENT FIRST DB 90H,5FH,6EH,69H SECOND DB 5 DUP(?) THIRD DB 5 DUP(?) DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX LEA SI,FIRST LEA DI,SECOND MOV CX,2 CLC ;左移 2 位 MOV AX,[SI];AX=5F90H 为低十六位数据 INC SI INC SI MOV DX,[SI];DX=696EH 为高十六位数据 PUSH DX;保存原有的高十六位数据 PUSH AX;保存原有的低十六位数据 ROL DX,CL;将高位数据不带进位循环左移两位,即高 2 位数据在 DL 的低 2 位 AND DL,03H;让 DL 中仅保存移出的高 2 位数据 MOV [DI+4] ,DL;将移出的高 2 位数据放入 SECOND 中的最高单元中 ROL AX,CL;将低位数据不带进位循环左移两位,即 AX 的高 2 位在 AL 的低 2 位 AND AL,03H;让 AL 中仅保存移出的 AX 高 2 位数据 MOV BL ,AL;将 AL 中的数据放入 BL 中保存 POP AX;弹出原有的低十六位数据 POP DX;弹出原有的高十六位数据 SHL DX,CL;将高位数据算术逻辑左移 2 位 SHL AX,CL;将低位数据算术逻辑左移 2 位 OR DL,BL;将 AX 中移出的高 2 位数据放入 DX 的低 2 位

MOV [DI] ,AX MOV [DI+2] ,DX ;右移 2 位 LEA SI,FIRST LEA DI,THIRD MOV CX,2 CLC MOV AX,[SI];AX=5F90H 为低十六位数据 INC SI INC SI MOV DX,[SI];DX=696EH 为高十六位数据 PUSH DX;保存原有的高十六位数据 PUSH AX;保存原有的低十六位数据 ROR AX,CL;将低位数据不带进位循环右移两位,即低 2 位数据在 AH 的高 2 位 AND AH,0C0H;让 AH 中仅保存移出的低 2 位数据 PUSH CX MOV CX,6 SHR AH,CL POP CX MOV [DI] ,AH;将移出的低 2 位数据放入 THIRD 中的最低单元中 ROR DX,CL;将低位数据不带进位循环左移两位,即 AX 的高 2 位在 AL 的 低2 位 AND DH,0C0H;让 DH 中仅保存移出的 DX 低 2 位数据 MOV BL ,DH;将 DH 中的数据放入 BL 中保存 POP AX;弹出原有的低十六位数据 POP DX;弹出原有的高十六位数据 SHR DX,CL;将高位数据算术逻辑左移 2 位 SHR AX,CL;将低位数据算术逻辑左移 2 位 OR AH,BL;将 DX 中移出的低 2 位数据放入 AX 的高 2 位 MOV [DI+1] ,AX MOV [DI+3] ,DX MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 5.(14)在当前数据区从 400H 开始的 256 个单元中存放着一组数据,试编 程序将它们顺序 搬移到从 A000H 开始的顺序 256 个单元中。 解答: DATA SEGMENT ORG 400H DAT1 DB ...;256 DUP (?) ORG 0A000H DAT2 DB ...;256 DUP (?) DATA ENDS

; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;CH3-14 LEA SI,DAT1 LEA DI,DAT2 MOV CX,128 AGAIN: MOV AL,[SI] MOV [DI],AL INC SI INC DI LOOP AGAIN ;CH3-15,将两个数据块逐个单元进行比较,若有错 BL=00H,否则 BL=FFH LEA SI,DAT1 LEA DI,DAT2 MOV CX,128 NEXT: MOV AL,[SI] MOV BL,[DI] CMP AL,BL JNZ ERROR INC SI INC DI LOOP NEXT MOV BL,0FFH JMP EXIT ERROR: MOV BL,00H EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 6.试编程序将当前数据区从 BUFF 开始的 4K 个单元中均写入 55H,并逐个单 元读出比较, 看写入的与读出的是否一致。若全对,则将 ERR 单元置 0H;如果有错,则将 ERR 单元 置 FFH。 解答: DATA SEGMENT BUFF DB 1000H DUP(?) ERR DB ? DATA ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA

START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;将 55H 依次放入 BUFF 开始的 4K 个单元 LEA SI,BUFF MOV CX,1000H MOV AL,55H NTXT: MOV [SI],AL INC SI LOOP NEXT ;取出与 55H 比较,全对则 ERR=0,否则 ERR=FFH LEA DI,BUFF LEA SI,ERR MOV CX,1000H NEXT1: MOV AL,[DI] INC DI CMP AL,55H JNZ ERROR;若有一个不同,即置 ERR=FFH LOOP NEXT1 MOV AL,00H MOV [SI],AL;全比较完无错,则置 ERR=0 JMP EXIT ERROR: MOV AL,0FFH MOV [SI],AL ;返回 DOS EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START END 7.在上题中,如果发现有错时,要求在 ERR 单元中存放出错的数据个数,则 程序该如何修 改? 解答: DATA SEGMENT BUFF DB 1000H DUP(?) ERR DW ? DATA ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;将 55H 依次放入 BUFF 开始的 4K 个单元 LEA SI,BUFF MOV CX,1000H MOV AL,55H NTXT: MOV [SI],AL INC SI

LOOP NEXT ;取出与 55H 比较 LEA DI,BUFF LEA SI,ERR MOV DX,0000H MOV CX,1000H NEXT1: MOV AL,[DI] INC DI CMP AL,55H JZ NEXT2;若相同,则比较下一个 INC DX;否则将放出错个数的 DX 加 1 NEXT2: LOOP NEXT1 MOV [SI],DX ; EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START END 8.试编写程序段,完成将数据区从 0100H 开始的一串字节数据逐个从 F0H 端口输出,已知 数据串以 0AH 为结束符。 解答: DATA SEGMENT ORG 0100H DATA1 DB N DUP(?) DATA ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;将 DATA1 数据串中的数据取出并从 F0H 端口中输出 LEA SI,DATA1 MOV CX,N MOV BL,0AH NTXT: MOV AL,[SI] CMP AL,BL JZ EXIT OUT 0F0H,AL INC SI LOOP NEXT ;返回 DOS EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START END 9.(24)内存中以 FIRST 和 SECOND 开始的单元中分别存放着两个 4 位用压

缩 BCD 码表示 的十进制数, 低位在前。编程序求这两个数的和,仍用压缩 BCD 码表示, 并存 到以 THIRD 开始的单元。 解答: DATA SEGMENT FIRST DW 3412H SECOND DW 7856H THIRD DB ?,?,? DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX LEA SI,FIRST LEA DI,SECOND LEA BX,THIRD MOV CX,2 CLC AGAIN: MOV AL,BYTE PTR[SI] MOV DL,BYTE PTR[DI] ADC AL,DL DAA MOV BYTE PTR[BX],AL INC SI INC DI INC BX LOOP AGAIN JC AA MOV BYTE PTR[BX],0 JMP EXIT AA: MOV BYTE PTR[BX],1 EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 10.(27)设字变量单元 A、B、C 存放有三个数,若三个数都不为零,则求三个 数的和,存 放在 D 中;若有一个为零,则将其余两个也清零,试编写程序。 解答: DATA SEGMENT A DB ? B DB ?

C DB ? D DW ? DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX LEA SI,A LEA DI,D MOV AL,[SI] CMP AL,00 JZ ZERO ADC DX,AL LEA SI,B MOV AL,[SI] CMP AL,00 JZ ZERO ADC DX,AL LEA SI,C MOV AL,[SI] CMP AL,00 JZ ZERO ADC DX,AL MOV [DI],DX JMP EXIT ZERO: MOV AL,0 MOV A,AL MOV B,AL MOV C,AL ; EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 11.(16)试编程序,统计由 TABLE 开始的 128 个单元中所存放的字符“A”的个 数,并将结 果存放在 DX 中。 解答: DATA SEGMENT TABLE DB X1,X2,...X128 DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS

; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX LEA SI,TABLE MOV DX,0 MOV CX,128 AGAIN: MOV AL,[SI] CMP AL,'A' JNZ NEXT INC DX NEXT: INC SI LOOP AGAIN MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 12.试编制一个汇编语言程序,求出首地址为 DATA 的 1000 个字数组中的最 小偶数,并把 它存放于 MIN 单元中。 解答: DATA SEGMENT ARRAY DW X1,X2,...X1000 ARRAY_EVEN DW 1000 DUP(?) MIN DW ? MAX DW ? DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;将数组中的偶数放入 ARRAY_EVEN 中 LEA SI,ARRAY LEA DI,ARRAY_EVEN MOV CX,1000 AGAIN: MOV AX,[SI] TEST AX,01h JNZ NEXT MOV [DI],AX INC DI INC DI NEXT: INC SI INC SI

LOOP AGAIN ;找出 ARRAY_EVEN 中的最大数 LEA SI,ARRAY_EVEN MOV CX,999 MOV AX,[SI] MOV BX,AX INC SI INC SI NEXT: CMP AX,[SI] JAE LL MOV AX,[SI] LL: INC SI INC SI LOOP NEXT MOV MAX,AX ;找出 ARRAY_EVEN 中的最小数(第 13 题增加的部分) LEA SI,ARRAY_EVEN MOV CX,999 MOV AX,[SI] MOV BX,AX INC SI INC SI NEXT: CMP AX,[SI] JBE SS MOV AX,[SI] SS: INC SI INC SI LOOP NEXT MOV MIN,AX ;返回 DOS MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 13.在上题中,如果要求同时找出最大和最小的偶数,并把它们分别存放于 MAX 和 MIN 单元中,试完成程序。 解答:略(见第 12 题)。 14.(28)在 DATA 字数组中存放有 100H 个 16 位补码数,试编写一程序求它 们的平均值,放 在 AX 中,并求出数组中有多少个数小于平均值,将结果存于 BX 中。 解答: DATA SEGMENT DAT DW X1,X2,...X256 DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS

; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;将数组中的 100H 个数求和后求平均值 LEA SI,DAT MOV CX,100H CLC MOV BX,0000 MOV DX,0000 AGAIN: MOV AX,[SI] ADD BX,AX JNC NEXT ADC DX,1 NEXT: INC SI INC SI LOOP AGAIN MOV CX,100H MOV AX,BX DIV CX ;找出 DAT 中的小于平均值的个数 LEA SI,DAT MOV CX,100H MOV DX,0000H AGAIN0:MOV BX,[SI] CMP BX,AX;与平均值 AX 比较,大于等于则转 NEXT0,否则将读数器 DX 加 1 JGE NEXT0 INC DX NEXT0: INC SI INC SI LOOP AGAIN0 MOV BX,DX ;返回 DOS MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 15.(17)编写一个子程序,对 AL 中的数据进行偶校验,并将经过校验的结果 放回 AL 中。 解答: DATA SEGMENT COUNT EQU 7 DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS

; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX PUSH AX MOV DX,0 MOV CX,COUNT AGAIN: RCR AL,1 JNC L INC DX L: LOOP AGAIN POP AX TEST DX,01 JZ EXIT OR AL,80 EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H ;ANOTHER METHORD JP EXIT OR AL,80H EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 16.(18)利用上题的予程序,对 DATA 开始的 256 个单元的数据加上偶校验, 试编程序。 解答: DATA SEGMENT DAT DB ...;256 DUP (?) RESULT DB ...;256 DUP (?) NUM EQU 256 COUNT EQU 7 DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX LEA SI,DAT LEA DI,RESULT MOV CX,NUM NEXT: MOV AL,[SI] CALL SUB1 MOV [DI],AL;MOV [SI],AL INC SI

INC DI LOOP NEXT MOV AX,4C00H INT 21H SUB1 PROC PUSH AX MOV DX,0 MOV CX,COUNT AGAIN: RCR AL,1 JNC L INC DX L: LOOP AGAIN POP AX TEST DX,01 JZ QUIT OR AL,80H QUIT: RET SUB1 ENDP CODE ENDS END START 17.(19)试编写程序实现将键盘输入的小写字母转换成大写字母并输出。 解答: DATA SEGMENT MESS DB 'THE INPUT IS NOT CORRECT.',0DH,0AH,'$' DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX NEXT: MOV AH,01H INT 21H CMP AL,'Q' JZ EXIT CMP AL,'a' JB ERROR CMP AL,'z' JA ERROR SUB AL,20H MOV AH,02H MOV DL,AL INT 21H JMP NEXT ERROR: MOV AH,09H LEA DX,MESS INT 21H

JMP NEXT EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 18.从键盘接收 20 个字符,按键入顺序查找最大的字符,并显示输出。 解答: DATA SEGMENT DAT DB 20 DUP(?) DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;从键盘接收 20 个字符,并送 DAT 中保存 LEA SI,DAT MOV CX,20 NEXT: MOV AH,01H INT 21H MOV [SI],AL INC SI LOOP NEXT ;比较 20 个字符中的最大字符,并放入 AL 中 MOV CX,19 LEA SI,DAT MOV AL,[SI] INC SI NEXT1: CMP AL,[SI] JAE LL MOV AL,[SI] LL: INC SI LOOP NEXT1 ;将最大的字符的 ASCII 码由 AL 送 DL 显示 MOV DL,AL MOV AH,2H INT 21H ;返回 DOS MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 19.(29)编写汇编程序,接收从键盘输入的 10 个数,输入回车符表示结束, 然后将这些数 加密后存于 BUFF 缓冲区中。加密表为:

输入数字:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;密码数字:7,5,9,1,3, 6,8,0,2,4 解答: DATA SEGMENT BUFF DB 10 DUP(?) TABLE DB 7,5,9,1,3,6,8,0,2,4 DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ; LEA DI,BUFF NEXT: MOV AH,01H INT 21H;从键盘上接收单个字符 CMP AL,0AH;与 0AH 比,判是否要结束 JZ EXIT SUB AL,30H;否则,将 0~9 的 ASCII 码转换为十进制数 LEA BX,TABLE XLAT;用查表指令进行加密 MOV [DI],AL INC DI JMP NEXT ;退出并返回 DOS EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 20.(23)有一个 100 个字节的数据表,表内元素已按从大到小的顺序排列好, 现给定一元素, 试编程序在表内查找,若表内已有此元素,则结束;否则,按顺序将此元素插 入表中适当 的位置,并修改表长。 解答: ;调试时用了十个数据,本程序已通过调试 DATA SEGMENT TABLE_LEN DB ? X DB 99H TABLE DB 98H,90H,80H,70H,60H,50H,40H,30H,20H,10H;X1,X2,...,X100 COUNT EQU $-TABLE DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK ENDS

; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE,SS:STACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;将数组中的 100H 个数求和后求平均值 MOV DX,0000 LEA SI,TABLE MOV CX,COUNT MOV AL,X;假设 X 为给定元素 ;在 TABLE 中是否有元素 X AGAIN: MOV BL,[SI] CMP BL,AL JZ EXIT INC SI LOOP AGAIN ;X 元素不在表中,将 X 插入表中适当位置 LEA SI,TABLE MOV DI,SI;DI 为表的末地址 ADD DI,COUNT-1 MOV CX,COUNT AGAIN0:MOV BL,[SI] CMP BL,AL JA NEXT0 BB: CMP DI,SI JZ AA MOV AH,[DI] MOV [DI+1],AH;将比 X 小的元素后移一位 DEC DI JMP BB AA: MOV [DI+1],BL MOV [DI],AL MOV TABLE_LEN,COUNT+1 JMP EXIT NEXT0: INC SI LOOP AGAIN0 MOV [DI+1],AL;若比较后,X 元素为最小,则放在最末单元的后面,并将表长 加1 MOV TABLE_LEN,COUNT+1 ;退出并返回 DOS EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 21.(26)在当前数据段(DS),偏移地址为 DATAB 开始的顺序 80 个单元 中,存放着某班 80 个同学某门考试成绩。按要求编写程序: ①编写程序统计≥90 分;80 分~89 分;70 分~79 分;60 分~69 分,<

60 分的人数各 为多少,并将结果放在同一数据段、偏移地址为 BTRX 开始的顺序单元中。 ②试编程序,求该班这门课的平均成绩为多少,并放在该数据段的 AVER 单元 中。 解答: ;统计学生成绩 DATA SEGMENT DATAB DB X1,X2,...,X80 N EQU $-DATAB ORG 100H BTRX DW 0 S8 DW 0 S7 DW 0 S6 DW 0 S5 DW 0 ORG 110H AVER DW ? DATA ENDS ; STACK SEGMENT STACK STA DB 20 DUP (0) TOP EQU $—STA STACK ENDS ; CODE SEGMENT MAIN PROC FAR ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK START: PUSH DS SUB AX,AX PUSH AX MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX,N MOV BX,0000H MOV DX,0000H LEA SI,DATAB ;成绩表首地址 COMPARE:MOV AL,[SI] CMP AL,60 ;<60? JL FIVE CMP AX,70 ;<70? JL SIX CMP AX,80 ;<80? JL SEVEN CMP AX,90 ;<90? JL EIGHT INC S9 JMP CHA

EIGHT: INC S8 JMP CHA SEVEN: INC S7 JMP CHA SIX: INC S6 JMP CHA FIVE: INC S5 JMP CHA CHA: ADD BX,AL JNC NEXT ADC DX,0 NEXT: INC SI ;循环学生人数 LOOP COMPARE MOV AX,BX MOV CX,N DIV CX MOV AVER,AX MOV AH,4CH INT 21H RET MAIN ENDP CODE ENDS END START CH04 存储系统 习题与思考题 1.存储器的哪一部分用来存储程序指令及像常数和查找表一类的固定不变的信 息?哪一部 分用来存储经常改变的数据? 解答:只读存储器 ROM;随机存储器 RAM。 2.术语“非易失性存储器”是什么意思?PROM 和 EPROM 分别代表什么意思? 解答:“非易失性存储器”是指当停电后信息会丢失;PROM--可编程序的只读存 储器 PROM(Programmable ROM),EPROM--可擦除的可编程的只读存储器 EPROM(Erasible Programmable ROM)。 3.微型计算机中常用的存储器有哪些?它们各有何特点?分别适用于哪些场 合? 解答: 双极型半导体存储器 随机存储器(RAM) MOS 存储器(静态、动态) 主存储器可编程只读存储器 PROM 可擦除可编程只读存储器 EPROM,EEPROM 只读存储器(ROM) 掩膜型只读存储器 MROM 快擦型存储器 存储器磁盘(软盘、硬盘、盘组)存储器

辅助存储器磁带存储器 光盘存储器 缓冲存储器 4.现代计算机中的存储器系统采用了哪三级分级结构,主要用于解决存储器中 存在的哪些 问题? 解答:目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构,即使用高速缓冲存储 器、主存储器 和辅助存储器,由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看,其速度接近高 速缓存的速 度,其容量接近辅存的容量,而位成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。三级 结构主要用 于解决速度、容量和成本的问题。 5.试比较静态 RAM 和动态 RAM 的优缺点,并说明有何种方法可解决掉电时 动态 RAM 中 信息的保护。 解答:静态 RAM----存储一位信息的单元电路可以用双极型器件构成,也可用 MOS 器件构 成。双极型器件构成的电路存取速度快,但工艺复杂,集成度低,功耗大,一 般较少使 用这种电路,而采用 MOS 器件构成的电路。静态 RAM 的单元电路通常是由 6 个 MOS 管子组成的双稳态触发器电路,可以用来存储信息“0”或者“1”,只要不掉电, “0” 或“1”状态能一直保持,除非重新通过写操作写入新的数据。同样对存储器单元 信息 的读出过程也是非破坏性的,读出操作后,所保存的信息不变。使用静态 RAM 的优点 是访问速度快,访问周期达 20~40ns。静态 RAM 工作稳定,不需要进行刷 新,外部电 路简单,但基本存储单元所包含的管子数目较多,且功耗也较大,它适合在小 容量存储 器中使用。 动态 RAM----与静态 RAM 一样,由许多基本存储单元按行和列排列组成矩阵。 最简单 的动态 RAM 的基本存储单元是一个晶体管和一个电容,因而集成度高,成本 低,耗电 少,但它是利用电容存储电荷来保存信息的,电容通过 MOS 管的栅极和源极 会缓慢放 电而丢失信息,必须定时对电容充电,也称刷新。另外,为了提高集成度,减 少引脚的 封装数,DRAM 的地址线分成行地址和列地址两部分,因此,在对存储器进行 访问时, 总是先由行地址选通信号 RAS 把行地址送入内部设置的行地址锁存器,再由列

地址选 通信号 CAS 把列地址送入列地址锁存器,并由读/写信号控制数据的读出或写 入。所以 刷新和地址两次打入是 DRAM 芯片的主要特点。动态 RAM 需要配置刷新逻辑 电路, 在刷新周期中,存储器不能执行读/写操作,但由于它的单片上的高位密度(单 管可组 成)和低功耗(每个存储单元功耗为 0.05mw,而静态 RAM 为 0.2mw),及 价格低廉等 优点,使之在组成大容量存储器时作为主要使用器件。 6. 计算机的电源掉电后再接电时(系统中无掉电保护装置),存储在各类存 储器中的信息 是否仍能保存?试从各类存储器的基本原理上来分析说明。 解答: 7. 什么是存储器的位扩充和字扩充方式?它们分别用在什么场合? 解答:位扩充--如果存储器芯片的容量满足存储器系统的要求,但其字长小于 存储器系统的 要求,这时,就需要用多片这样的芯片通过位扩充的方法来满足存储器系统对 字长的要求。 字扩充--如果存储器芯片的字长符合存储器系统的要求,但其容量太小,就需 要使用多片这 样的芯片通过字扩充(或容量扩充)的方法来满足存储器系统对容量的要求。 8. 要用 64K× 1 的芯片组成 64K× 8 的存储器需要几片芯片? 要用 16K× 8 的芯片组成 64K× 8 的存储器需要几片芯片? 解答:8 片;4 片。 9. 试画出容量为 4K× 8 的 RAM 连接图(CPU 用 8088,RAM 用 2114— 1K*4),要求 RAM 地址从 0400H 开始,并写出各芯片的地址分配范围。 解答:地址分配范围: CBA 端口地址 12 13 14 15 A A A A 8 9 10 11 A A A A 4 5 6 7 A A A A 0 1 2 3 A A A A 0 0 0 0 0 0 0× × × × × × × × × × 0 y 0000H~03F FH 0 0 0 0 0 0 1× × × × × × × × × × 1 y 0400H~07F FH 0 0 0 0 0 1 0× × × × × × × × × × 2 y 0800H~0B FFH 0 0 0 0 0 1 1× × × × × × × × × × 3 y 0C00H~0F FFH 0 0 0 0 1 0 0× × × × × × × × × × 4 y 1000H~13F

FH 0 0 0 0 1 0 1× × × × × × × × × × 5 y 1400H~17F FH 0 0 0 0 1 1 0× × × × × × × × × × 6 y 1800H~1B FFH 0 0 0 0 1 1 1× × × × × × × × × × 7 y 1C00H~1F FFH 10. 试画出容量为 12K× 8 的 ROM 连接图(CPU 用 8088,EPROM 用 2716—2K*8), 并写出各芯片的地址分配范围。 解答: 11. 在上题基础上,若要求 ROM 地址区从 1000H 开始,硬件设计该如何修 改?并写出 各芯片的地址分配范围。若要求 ROM 地址区从 C000H 开始,硬件设计又该如 何修改? 并写出各芯片的地址分配范围。 解答: 12.一台 8 位微机系统(CPU 为 8088)需扩展内存 16K,其中 ROM 为 8K, RAM 为 8K。 ROM 选用 EPROM2716,RAM 选用 2114,地址空间从 0000H 开始,要求 ROM 在低地 址,RAM 在高地址,连续存放。试画出存储器组构图,并写出各芯片的地址分 配范围。 解答: 13.试画出容量为 32K× 8 的 ROM 连接图(CPU 用 8088, ROM 地址区从 8000H 开始),并 写出各芯片的地址分配范围。(EPROM 用 8K× 8 的 2764,地址线:A0~ A12,数据线: O0~O7, 片选: CE ,输出允许: * )。 解答: 14.什么是高速缓冲存储器?在微机中使用高速缓冲存储器的作用是什么? 解答:高速缓冲存储器--,解决速度和成本的关系。 15.何谓高速缓冲存储器的命中?试说明直接映像、全相联映像、组相联映像 等地址映像方 式的基本工作原理。 解答:Cache 控制器将来自 CPU 的数据读写请求,转向 Cache 存储器,如果 数据快已在 Cache 中,称为一次命中。 直接映象方式—是每个主存地址映象到 Cache 中的一个指定地址的方式称为直 接映象。

全相联映象方式--是最灵活但成本最高的一种方式,如图 4-26 所示,它允许主 存中的每 一个字块映象到 Cache 存储器的任何一个字块位置上,也允许从确实已被占满 的 Cache 存储器中替换出任何一个旧字块。 组相联映象方式--是全相联映象和直接映象的一种折衷方案。这种方法将存储 空间分成 若干组,各组之间是直接映象,而组内各块之间则是全相联映象。 16.什么是虚拟存储器?它的作用是什么? 解答:虚拟存储器是建立在主存辅存物理结构基础之上,由附加硬件装置及操作系统存储 管理软件组成的一种存储体系,它将主存和辅存的地址空间统一编址,形成一 个庞大的 存储空间。在这个大空间里,用户自由编程,完全不必考虑程序在主存是否装 得下,或 者放在辅存的程序将来在主存中的实际位置。编好的程序由计算机操作系统装 入辅助存 储器,程序运行时,附加的辅助硬件机构和存储管理软件会把辅存的程序一块 块自动调 入主存由 CPU 执行,或从主存调出。 CH05 定时与计数 习题与思考题 1.什么叫端口? 端口通常有哪几种? 各有什么特点? 解答:为了提供 CPU 与扩展部件和接口电路直接进行操作的“通道”,每个部件 或接口内部 都包含有一组寄存器,这些寄存器通常称为端口,每个端口有一个端口地址。 当 CPU 与它 们进行通信时,不同的信息通过不同的端口地址与不同的寄存器进行交互。 端口通常分为三类:用来传输数据的称为数据端口;用来存放设备或者部件状 态的称为 状态端口;用来存放 CPU 发出的命令的称为控制端口。CPU 通过数据端口完 成数据传输, 因此,数据端口一般是可读可写的;CPU 通过状态端口可以检测外设和接口部 件当前的状 态,因此,状态端口一般是只读的;CPU 通过控制端口传输命令以便控制接口 和设备的动 作,因此,控制端口一般是只写的。 2.试说明 8253 的内部结构包括哪几个主要功能模块? 解答:(1) 数据总线缓冲器。这是 8253 与 CPU 数据总线连接的 8 位、双向、 三态缓冲器。 CPU 用输入输出指令对 8253 进行读写的所有信息都是通过该缓冲器传送的, 内容包括: . CPU 在初始化编程时写入 8253 的控制字。 . CPU 向 8253 的某一通道写入的计数值。 . CPU 从某一个通道读取的计数值。

(2) 读/写控制逻辑。这是 8253 内部操作的控制部分。它接收输入的信号 ( CS 、WR 、 RD 、A1、A0),以实现片选、内部通道选择(见表 5-1)以及对相关端口的 读/写操作。 (3) 控制字寄存器。在对 8253 进行初始化编程时,该寄存器存放由 CPU 写入 的控制字, 由此控制字来决定所选中通道的工作方式。此寄存器只能写入不能读出。 (4) 计数器 0,计数器 1,计数器 2。这是三个独立的计数器/定时器通道,各自 可按不 同的工作方式工作。 每个通道内部均包含一个 16 位计数初值寄存器、一个 16 位减法计数器和一 个 16 位锁 存器。其中,计数初值寄存器用来存放初始化编程时由 CPU 写入的计数初值。 减法计数器 从计数初值寄存器中获得计数初值,进行减法计数,当预置值减到零或 1(视 工作方式而定) 时,OUT 输出端的输出信号将有所变化。正常工作时,锁存器中的内容随减法 计数器的内 容而变化,当有通道锁存命令时,锁存器便锁定当前内容以便 CPU 读取,CPU 可用输入指 令读取任一计数器的当前计数值,通道锁存器中的内容被 CPU 读走之后,就自 动解除锁存 继续随减法计数器而变化。 3.8253 芯片共有几种工作方式?每种工作方式各有什么特点? 解答:8253 共有 6 种工作方式,各工作方式下的工作状态是不同的,输出的 波形也不同。 方式 0 和方式 4 这两种工作方式的相同之处是: ① 当控制字写入控制字寄存器,接着再写入计数初值后,通道开始减 1 计 数,要求此 时 GATE 信号一直保持高电平。 ② 计数器只计一遍。当计数到 0 后,通道并不自动恢复计数初值重新计数, 只有在用 户重新编程写入新的计数值后,通道才开始新的计数,因此我们称其为软件触 发方式。 ③ 通道是在写入计数值后的下一个时钟脉冲才将计数值装入计数器开始计数。 因此, 如果设置计数初值为 N,则输出信号 OUT 是在 N+l 个 CLK 周期后才有变 化。 ④ 在计数过程中,可由门控信号 GATE 控制暂停。当 GATE=0 时,计数暂 停,OUT 输 出不变,当 GATE 变高后继续接着计数。 ⑤ 在计数过程中可以改变计数值。若是 8 位计数,在写入新的计数值后,计 数器将立 即按新的计数值重新开始计数。如果是 16 位计数,在写入第一个字节后,计

数器停止计数, 在写入第二个字节后,计数器按照新的计数值开始计数,即改变计数值是立即 有效的。 这两种工作方式的不同之处是: ① 当控制字写入控制字寄存器后,OUT 输出的初始状态不同。方式 0 是由高 电平变低 电平,而方式 4 则是由低电平变高电平。 ② 计数到“0”时 OUT 输出的变化不同。方式 0 是使 OUT 输出变高并保持不变 等待 下次软件触发,方式 4 则是使 OUT 输出一个 CLK 的负脉冲后变高并保持不变 等待下次软 件触发。 方式 1 和方式 5 这两种工作方式的相同之处是: ① 当控制字写入控制字寄存器,接着再写入计数初值后,通道并不开始计数, 只有在 GATE 信号触发以后,通道才开始减 1 计数,因此我们称其为硬件触发方式。 ② 当计数器计数到 0 后,通道并不自动恢复计数初值重新计数,但是如果 GATE 信号 再次触发,通道则自动恢复计数初值重新计数。也就是说,GATE 信号每触发 一次,通道就 自动恢复计数初值重新计数一次。 ③ 在计数过程中,CPU 可编程改变计数值,但这时的计数过程不受影响,只 有当再次 由 GATE 信号触发时,计数器才开始按新输入的计数值计数,即改变计数值是 下次有效的。 这两种工作方式的不同之处是: ① 虽然当控制字写入控制字寄存器后,OUT 输出的初始状态相同,但在 GATE 触发以 后,OUT 输出的状态不同,方式 1 是由高电平变低电平,而方式 5 则保持为 高电平。 ② 计数到“0”时 OUT 输出的变化不同。方式 1 是使 OUT 输出变高并保持不变 等待 下次硬件触发,方式 5 则是使 OUT 输出一个 CLK 周期的负脉冲后变高并保持 不变等待下 次硬件触发。 方式 2 和方式 3 这两种工作方式的相同之处是: ① 当控制字写入控制字寄存器后,OUT 输出的初始状态相同都是由低变高。 接着再写 入计数初值后,通道开始减 1 计数,要求此时 GATE 信号一直保持高电平。 ② 当计数到 1 或 0 后,通道会自动恢复计数初值重新开始计数,从而产生连 续周期性 输出波形,如果设置计数初值为 N,则周期为 N 个 CLK。 ③ 在计数过程中,可由门控信号 GATE 控制停止计数。当 GATE=0 时,停止 计数,OUT

输出变高,当 GATE 变高后,计数器将重新装入计数初值开始计数。 ④ 在计数过程中可以改变计数值,如果此时 GATE 维持为高,这对正在进行 的计数过 程没有影响,但在计数到 1 或 0 后,通道自动恢复计数初值重新开始计数时将 按新的计数值 计数。但如果此时 GATE 出现上升沿,那么,在下一个 CLK 周期,新的计数值 将被装入计 数器开始计数。 这两种工作方式的不同之处是: ① 方式 2 当计数器减到 1 时,输出 OUT 变低,经过一个 CLK 周期后恢复为 高,且计 数器开始重新计数。如果计数初值为 N,则输出波形为 N-1 个 CLK 周期为高 电平,一个 CLK 周期为低电平。 ② 方式 3 输出为方波,但情况也有所不同: 若计数值为偶数,则输出为标准方波,N/2 个 CLK 周期为高电平,N/2 个 CLK 周期为 低电平。如果计数值 N 是奇数,则输出有(N+1)/2 个 CLK 周期为高电平,(N1)/2 个 CLK 周 期为低电平,即 OUT 为高电平将比其为低电平多一个 CLK 周期时间。 4.若选用 8253 通道 2,工作在方式 1,按二进制计数,计数值为 5432。设端 口地址为 D8H~ DBH,完成初始化编程。如果计数值改为 65536 呢?如果此时又增选 8253 通 道 0,工作 在方式 0,按 BCD 码计数,计数值为 2000,再完成对通道 0 的初始化编程。 解答:编程如下。 MOV AL,1011 0010B;(B2H) MOV DX,00DBH OUT DX,AL MOV AX,5432 MOV DX,00DAH OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL ;计数值为 65536 MOV AL,1011 0010B;(B2H) MOV DX,00DBH OUT DX,AL MOV AX,0000H MOV DX,00DAH OUT DX,AL OUT DX,AL ;增加通道 0 MOV AL,0010 0001B;(20H)/ 0011 0001B;(31H) MOV DX,00DBH OUT DX,AL

MOV AL,20H;/00H MOV DX,00D8H OUT DX,AL; ;/MOV AL,20H ;/OUT DX,AL 5.某微机系统与 CRT 通讯中,采用异步方式,利用 8253 芯片的通道 1 产生 发送和接收时钟, 时钟频率为 50KHz。设 8253 的通道 1 的 CLK1=1.2288MHz,端口地址为 80H~83H,试写 出 8253 的初始化程序。 解答:TOUT=N* TCLK(或 fCLK=N*fOUT) N=1.2288MHz/50KHz=24.576 ;只能用方式 3 来产生时钟信号 MOV AL,0101 0110B;(56H) MOV DX,0083H OUT DX,AL MOV AL,25H MOV DX,81H OUT DX,AL 6.某系统中 CPU 为 8088,外接一片 8253 芯片,要求通道 2 提 供一个定时启动信号,定时 时间为 10ms,通道 2 的工作时钟频率为 2MHz。同时在通道 0 接收外部计数 事件输入, 计满 100 个输出一个负脉冲。试完成硬件连线和初始化程序。 解答:TOUT=N* TCLK(或 fCLK=N*fOUT) N=10 ms /(1/2MHz) =20000 ;2 号计数器 MOV AL,1011× × × 0B;(B0H) MOV DX,0083H OUT DX,AL MOV AX,20000 MOV DX,82H OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL ;0 号计数器,只能用方式 2 MOV AL,0001 × 100B;(14H/1CH) MOV DX,0083H OUT DX,AL MOV AL,100 MOV DX,80H OUT DX,AL 7.在出租车计价系统中,需要统计车轮转动的圈数,假设已有一个外部电路, 车轮每转一 圈就可以输出一个脉冲,根据计价规则,车轮每转 120 圈,要通知 CPU 进行 一次计价更 新。现在系统拟采用 8253 作为计数器使用,CPU 采用 8086,试完成硬件设

计和 8253 的 初始化。(外部电路仅标明输出端即可,不需设计具体电路。不需进行 CPU 方 面的具体计 价计算,仅通知 CPU 即可) 解答: 8.现在要用一片 8253 进行脉宽测量,欲测量的脉宽大约是 1ms。此时,欲测 量的脉冲信号 可接在 8253 相应通道的哪个引脚?采用什么工作方式?试完成测量所需的硬 件和软件设 计(假设提供有两路时钟信号可以使用:1MHz 和 10KHz)。 CH06 输入输出控制 习题与思考题 1.CPU 与外设之间的数据传输控制方式有哪几种?何谓程序控制方式?它有 哪两种基本方 式?请分别用流程图的形式描述其处理过程。 2.采用用查询方式将数据区 DATA 开始的 100 个字节数据在 FCH 端口输出, 设状态端口地址 为 FFH,状态字的 D0 位为 1 时表示外设处于“忙”状态。试编写查询程序。 3.何谓中断优先级,它对于实时控制有什么意义?有哪几种控制中断优先级的 方式? 4.什么叫 DMA 传送方式? 其主要步骤是什么?试比较 DMA 传输、查询式传 输及中断方 式传输之间的优缺点和适用场合? 5.什么是中断向量?中断向量表的功能是什么?已知中断源的中断类型码分别 是 84H 和 FAH,它们所对应的中断向量分别为:2000H:1000H, 3000H:4000H, 这些中断 向量应放在 中断向量表的什么位置?如何存放? 编程完成中断向量的设置。 解答:中断向量----;中断向量表----。 84H 的位置:210H~213H;FAH 的位置:3E8H~3EBH 0000:210H 00 10 00 20 0000:3E8H 00 40 00 30 PUSH DS MOV DX,2000H MOV DS,DX MOV DX,1000H MOV AL,84H MOV AH,25H INT 21H ; MOV DX,3000H MOV DS,DX MOV DX,4000H MOV AL,0FAH MOV AH,25H

INT 21H POP DS 6.试结合 8086/8088CPU 可屏蔽中断的响应过程,说明向量式中断的基本处 理步骤。 解答:⑴接口发中断请求信号(中断请求),若有中断优先级判别,进行判 优;⑵当前指令 执行完后,CPU 进行中断回答(中断响应);⑶中断类型号 N 送 CPU;⑷当 前的 PSW、CS、 IP 推入堆栈;⑸清除 IF 和 TF;⑹(4*N)作为 IP,(4*N+2)作为 CS;⑺ 中断子程序执行 (中断服务);⑻开中断;⑼IRET 指令使 IP、CS 和 PSW 弹出堆栈;⑽返回 被中断的程序 (中断返回)。 7.在中断响应总线周期中,第一个 INTA 脉冲向外部电路说明什么?第二个 INTA 脉冲呢? 解答:第一个 INTA 脉冲---·使 IRR 的锁存功能失效。(目的是防止此时再来中断导致中断响应的错误),到 第二个 INTA 时恢复有效。 ·使 ISR 的相应位置位,表示已为该中断请求服务。 ·使 IRR 相应位清 0。 第二个 INTA 脉冲---·送中断类型码,中断类型码由用户编程和中断请求引脚的编码共同决定,详见 编程部 分。 ·如果 8259A 工作在中断自动结束方式,则此时清除 ISR 的相应位。 8.中断处理的主要步骤有哪些?试说明每一步的主要动作。 9.如果 8259A 按如下配置:不需要 ICW4,单片,中断请求边沿触发,则 ICW1 的值为多少?。 如要求产生的中断类型码在 70H~77H 之间,则 ICW2 的值是多少? 解答:ICW1=× × × 1 0× 10B;ICW2=0111 0× × × B 10.在上题中,假设 8259A 的端口地址为 00H 和 01H,采用中断自动结束, 固定优先级, 完成对该 8259A 的初始化。 解答:初始化程序如下。 MOV AL,× × × 1 0× 10B; OUT 00H,AL;ICW1 MOV AL,0111 0× × × B; OUT 01H,AL;ICW2 (MOV AL,0000 0× 11B;ICW4 OUT 01H,AL;前提 ICW1=× × × 1 0× 11B) MOV AL,00H OUT 00H,AL;OCW2 11.如果 8259A 用在 80386DX 系统中,采用一般的 EOI,缓冲模式,主片, 特殊全嵌套方式,

则 ICW4 的值是什么? 解答:ICW4=0001 1101B 12.如果 OCW2 等于 67H,则允许何种优先级策略?为什么? 解答:67H=0110 0111B,固定优先级。 13.某系统中 CPU 为 8088,外接一片 8259A 作为中断控制器,五个中断源分 别从 IR0~IR4 以 脉冲方式引入系统,中断类型码分别为 48H~4CH,中断服务子程序入口的偏移 地址分别 为 2500H,4080H,4C05H,5540H 和 6FFFH,段地址均是 2000H,允许它们 以非中断自 动结束方式,固定优先级工作,请完成: ① 画出硬件连接图,写出此时 8259A 的端口地址; ② 编写 8259A 的初始化程序,(包括对中断向量表的设置)。 14.某系统中设置两片 8259A 级联使用,从片接至主片的 IR2,同时,两片芯 片的 IR3 上还分 别连接了一个中断源,要求电平触发,普通 EOI 结束。编写全部的初始化程 序。(端口地 址可用自定) 15.设 8253 的通道 2 工作在计数方式,外部事件从 CLK2 引入,通道 2 计满 500 个脉冲向 CPU 发出中断请求,CPU 响应这一中断后重新写入计数值,开始计数,以后保持每 2 秒钟向 CPU 发出一个中断请求。假设条件如下: ①外部计数事件频率为 1kHz; ②中断类型码为 54H; 试完成硬件连接图并编写完成该任务的全部程序(包括芯片的初始化,中断向 量的设置, 中断服务子程序)。 16.DMA 控制器 8237A 的主要功能是什么?其单字节传输方式与数据块传输 方式有什么不 同? 17.某 8086 系统中使用 8237A 完成从存储器到存储器的数据传送,已知源数 据块首地址的 偏移地址值为 1000H,目标数据块首地址的偏移地址值为 2050H,数据块长度 为 1K 字节, 地址增量修改。试编写初始化程序。(端口地址分别为 00H~0FH) 18.某系统中使用 8237A 通道 0 完成从存储器到外设端口的数据传送任务(数 据块传输方式), 若已知芯片的端口地址分别为 EEE0H~EEEFH,要求通过通道 0 将存储器中偏 移地址为 1000H~10FFH 的内容传送到显示器输出,DREQ、DACK 均为低有效,固定优 先级。试 编写初始化程序。


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