微机原理第2章习题与标准答案

习题

一、选择题

1.8086/8088CPU内部有一个始终指示下条指令偏移地址的部件是_______。

A. SP

B.CS

C.IP

D.BP

答案：C

2. 指令队列的作用是_________。

A.暂存操作数地址

B.暂存操作数

C.暂存指令地址

D.暂存预取指令

答案：D

3. 8086/8088下列部件中与地址形成无关的是______。

A. ALU

B. 通用寄存器

C. 指针寄存器

D. 段寄存器

答案：A

4.对于8086，下列说法错误的是_______。

A.段寄存器位于BIU中

B.20位的物理地址是在EU部件中形成的

C.复位后CS的初值为FFFFH

D.指令队列的长度为6个字节

答案：B

5.8086/8088中ES、DI分别属于_______。

A. EU、BIU

B. EU、EU

C. BIU、BIU

D. BIU、EU

答案：D

6.BIU与EU工作方式的正确说法是_______。

A. 并行但不同步工作

B.同步工作

C. 各自独立工作

D. 指令队列满时异步工作，空时同步工作

答案：A

7.在执行转移、调用和返回指令时，指令队列中原有的内容_______。

A.自动清除

B.用软件清除

C.不改变

D.自动清除或用软件清除

答案：A

8.下列说法中，正确的一条是______

A. 8086/8088标志寄存器共有16位，每一位都有含义。

B. 8088/8086的数据总线都是16位。

C. 8086/8088的逻辑段不允许段的重叠和交叉

D. 8086/8088的逻辑段空间最大为64KB，实际应用中可能小于64KB。

答案：D

9.8086/8088工作于最大模式，是因为_____。

A.可以扩展存储容量

B.可以扩大I/O空间

C.可以构成多处理器系统

D.可以提高CPU主频

答案：C

10.8088/8086最大模式比最小模式在结构上至少应增加_____。

A.中断优先级控制器

B.总线控制器

C.数据驱动器

D.地址锁存器

答案：B

11.组成最大模式下的最小系统，除CPU、时钟电路，ROM，RAM及I/O接口外，至少需增加的芯片类型为______。

a. 总线控制器

b. 总线裁决器

c. 地址锁存器

d. 总线驱动器 A.b,d

B.a,b,c

C. a,d

D.a,c,d 答案C 12.工作在最小模式时，对CPU 而言，下列信号皆为输入信号的是______。

A. HOLD 、TEST 、READY

B. IO M /、TEST 、READY

C. IO M /、HOLD 、TEST

D. R DT /、HOLD 、READY 答案：A

13.在最小工作模式下，8088/8086CPU 在每个时钟脉冲的______处，对HOLD 引脚上的信号进行进行检测。

A) 上升沿

B) 下降沿 C) 结束位置 D) 中间位置 答案：A

14.LOCK 引脚的功能是____。

A.总线锁定

B.地址锁定

C.数据输入锁定

D.数据输出锁定 答案：A

15.与存储器（或外设）同步以及与协处理器同步的引脚信号依次为_______。

A.READY 、TEST

B.READY 、HOLD

C.LOCK 、RESET

D. TEST 、LOCK 答案：A

16.工作在最大模式时，下列信号皆为输出信号的是_______。

A.QS0、QS1、LOCK

B.QS0、0/GT RQ 、LOCK

C.QS1、1/GT RQ 、S0

D.0/GT RQ 、QS1、BHE 答案：A

17. 8086/8088最大模式时，LOCK 引脚有效时的正确含义是_____。

A.能中断CPU 的工作

B.能进行DMA 操作

C.其它总线部件不能占有总线

D.暂停CPU 的工作 答案：C

18.工作在最大模式时，经总线控制器8288将对应CPU 最小模式时的三个引脚状态进行组合，产生控制和命令信号，这三个引脚应为________。 A.MX MN / IO M / R DT /

B. DEN IO M / MX MN /

C.IO M / R DT / D E N

D. DEN R DT / MX MN /

答案：C

19.8088/8086中，关于总线周期叙述不正确的是_______。

A.总线周期通常由连续的T1～T4组成

B.在读写操作数时才执行总线周期

C.总线周期允许插入等待状态

D.总线周期允许存在空闲状态

答案：B 20.在8086读总线周期中，进入T3后发现READY ＝0，需要插入等待状态，则在插入等待状态时其引脚的高地址A19～A16_______。

A.表示读数据对应的高4位的地址

B.表示CPU 当前工作状态

C.处于高阻状态

D.处于不定状态

答案：B

21.设8086/8088工作于最小模式，在存储器读、写周期中，总线AD15～AD0上数据开始有效的时刻（不插入Tw ）分别是______。

A. T2、T2

B.T2、T3

C.T3、T4

D.T3、T2 答案：D 二、填空题

1.8086/8088CPU 在结构上由两个独立的处理单元_______和_______构成，这两个单元可以_____工作，从而加快了程序的运行速度。

答案：EU BIU 并行

2.8086是Intel 系列的16位处理器，从功能上，它分为两个部分：即总线接口单元和执行单元。总线接口单元由_______、_______、_______、_______、_______等寄存器和20位地址加法器和6字节指令队列构成。执行单元有4个通用寄存器，即______；4个专用寄存器，即____、_____、_____、______等寄存器和算术逻辑单元组成。

答案：AX 、BX 、CX 、DX SP 、BP 、DI 、SI

3.任何CPU 都有一个寄存器存放程序运行状态的标志信息，在8086中，该寄存器是_____。其中，根据运算结果是否为零，决定程序分支走向的标志位是____。

答案：FR ZF

4.8086/8088CPU 中标志寄存器的3个控制位是_____、_____、______。

答案：DF IF TF

5.逻辑地址9B50H:2C00H 对应的物理地址是______。

答案：9E100H

6.在任何一个总线周期的T1状态，ALE 输出_____。

答案：高电平

7.8086有两种工作模式，即最小模式和最大模式，它由______决定。最小模式的特点是_______，最大模式的特点是________。 答案：MX MN / CPU 提供全部的控制信号 需要总线控制器8288

8.8086CPU 可访问的存储器的空间为1MB ，实际上分奇数存储体和偶数存储体两部分，对于奇数存储体的选择信号是________，对于偶数存储体的选择信号是_______，对于每个存储体内的存储单元的选择信号是___________。 答案：BHE A0 A19～A1

9.在8086的最小系统，当0/=IO M ，1=WR ，0=RD 时，CPU 完成的操作是_______。 答案：I/O 读

10.在最小模式下，执行“OUT DX, AL ”指令时，IO M /、WR 、RD 、R DT /的状态分别是___。

答案：0, 0, 1, 1

11.8086CPU 从偶地址读写两个字节时，需要_____个总线周期，从奇地址读取两个字节时，需要_____个总线周期。

答案：1 2

12.8086在存取存储器中以偶地址为起始地址的字时，IO M /，BHE ，A0的状态分别是____。

答案： 1 0 0

13.8086向内存地址1200BH 写一个字节数据时，需要一个总线周期，在该总线周期的T1状态，BHE 为______，A0为_____。

答案：0，1

14.假设某个总线周期需插入两个Tw 等待状态，则该总线周期内对READY 信号检测的次数是_______。

答案：3

15.8086CPU 上电复位后，CS=_____，IP=_____，DS=_____，标志寄存器FR=_____。 答案：0FFFFH ，0，0，0

16.8088/8086的复位信号至少要维持______个时钟周期。

答案：4

17.8086CPU 工作在最小模式下，控制数据流方向的信号是____、____、____、____、____。 答案：DEN 、IO M /、R DT /、WR 、RD

18.当存储器的读出时间大于CPU 所要求的时间时，为了保证CPU 与存储器的周期配合，就要利用______信号，使CPU 插入一个_____状态。

答案：准备好（READY ） 等待（Tw ）状态

19.当8086/8088工作于最大模式时，QS1=1,QS0=0，其表示指令队列的状态为______。 答案：队列为空。

20.在T2、T3、Tw 、T4状态时，S6为_____，表示8086/8088当前连在总线上。 答案：低电平

21.8086/8088提供的能接受外中断请求信号的引脚是_____和_____。两种请求信号的主要不同处在于是否可______。

答案：INTR NMI 屏蔽

22.一台微机的CPU ，其晶振的主振频率为8MHz ，二分频后作为CPU 的时钟频率。如果该CPU 的一个总线周期含有四个时钟周期，那么此总线周期是_____us 。

答案：0.125

23.某微处理器的主频为20MHz ，由2个时钟周期组成一个机器周期，设平均3个机器周期可完成一条指令，其时钟周期和平均运算速度分别为_____。

答案：50ns ，3.33MHz

三、问答题

1. 8086/8088CPU在结构上由哪两个独立的处理单元构成？这样的结构最主要的优点是什么？

答案：在微机中，一条机器指令由操作数和操作码构成，再由若干指令构成程序。微处理器执行一条指令的完整步骤需要两个阶段：取指和执行。取指是从内存中取出指令，执行是分析指令要求实现的功能，读取所需的操作数，执行指令规定的操作。传统的8位处理器采用顺序执行的方式，各条指令的执行按以上两个阶段交替执行。也就是说，首先取一条指令，然后执行该指令，之后再取下一条指令，再执行，如此重复，直到整个程序执行完毕。

在8086中，为了加快程序的执行速度，采用了重叠执行的方式，各条指令的执行过程是重叠进行的。每条指令的执行过程也包括取指和执行两个阶段，但是相邻两条指令的执行过程有一部分是同时进行的。在执行一条指令时，可以同时取出下一条指令。在当前指令执行完毕后，就可以立即执行下一条指令。显然，这种重叠执行的方式大大加快了程序的执行速度。为了实现指令的重叠执行方式，8086/8088微处理器内部分为两个独立的功能部件：执行单元EU和总线接口单元BIU，执行单元EU专门负责指令的执行，总线接口单元BIU是从内存指定区域取出指令送到指令队列缓冲器的。EU和BIU两个功能部件并行工作，EU执行的BIU在前一时刻取出的指令，与此同时，BIU又取出下一时刻要执行的指令，由此能使大部分取指令和执行指令的操作重叠进行，大大缩短了等待指令所需的时间，提高了微处理器的利用率和整个系统的执行速度。

2.完成下列补码运算，并根据结果设置标志SF、ZF、CF和OF，指出运算结果是否溢出。

(1) 00101101B+10011100B (2)01011101B-10111010B

(3) 876AH-0F32BH (4)10000000B+11111111B

答案：(1) C9H SF=1 ZF=0 CF=0 OF=0 未溢出

(2) 01011101B-10111010B =01011101B+01000110B A3H SF=1 ZF=0 CF=1 OF=1 有溢出求－Y的补码，即正数-Y的真值

(3) 876AH-0F32BH =876AH+0CD5H 943FH SF=1 ZF=0 CF=1 OF=0 未溢出

(4) 7FH SF=0 ZF=0 CF=1 OF=1 有溢出

3.存储器采用分段方法进行组织有哪些好处?

答案:8086微处理器CPU中寄存器都是16位，16位的地址只能访问大小为64KB以内的内存。8086系统的物理地址由20根地址线形成，怎样用16位数据处理能力实现20位地址的寻址呢？要做到对20位地址空间进行访问，就需要两部分地址，在8086系统中，就是由段地址和偏移地址组成的。而这两个地址都是16位，将这两个地址采用相加的方式组成20位地址去访问存储器。

在8086系统的地址形成中，当段地址确定后，该段的寻址范围就已经确定，其容量不大于64KB。同时，通过修改段寄存器的内容，可达到逻辑段在整个1MB空间中浮动。各个逻辑段之间可以紧密相连，可以中间有间隔，也可以相互重叠。

采用段基址和偏移地址方式组成物理地址的优点是：满足对8086系统的1MB存储空间的访问，同时在大部分指令中只要提供16位的偏移地址即可。

4.Intel 8086/8088处理器芯片功能强大，但引脚数有限，为了建立其与外围丰富的信息联系，Intel8086/8088处理器引脚采用了复用方式，说明其采用了何种复用方式？

答案：8086CPU采用双列直插式的封装形式，具有40条引脚。由于受到引脚数量的限制，8086引脚安排采用了复用技术。它的复用方式有两种：一是采用分时复用技术，在不同的时刻通过相同的引脚传送不同的信息，从而减少了引脚的数量；二是采用了两种工作方式，

在不同的工作方式下，部分引脚具有两种不同的引脚功能。

5.8086CPU是怎样解决地址线和数据线的复用问题的？ALE信号何时处于有效电平？

答案：为解决引脚少的问题，8086CPU内部采用一个多路开关，使低16位地址线和16位数据线共用引脚。因为当CPU访问存储器或外设时，先要给出访问单元的地址，然后才是读写数据，因此在时间上是可以区分的。在总线周期的第一个时钟周期（T1状态），输出低16位地址（记为A15～A0），而在总线周期的其他时钟周期内传送数据。当CPU处于“保持响应”状态时，这些引脚处于高阻隔离状态（即悬浮状态）。

ALE信号是地址锁存信号。8086在总线周期开始通过地址总线输出地址的同时，通过该引脚输出一个正脉冲，其下降沿用于将地址信息写入外部的地址锁存器中。在任何一个总线周期的第一个时钟周期时，ALE输出有效电平以表示在当前地址/数据复用总线上输出的是地址信息，ALE作为锁存信号，对地址进行锁存。ALE端不能被浮空。

6.8086/8088系统用的时钟发生器会产生哪些信号？

答案：8284A是一个专用的时钟发生器，产生4.77MHz的标准时钟信号CLK。此时钟信号作为系统时钟，并经CLK引脚直接送到8086，作为微处理器的时钟信号。同时8284A还对复位和就绪信号实现内部的时钟同步，然后再输出，实施对8086的控制。所以，8086/8088系统用的时钟发生器产生恒定的时钟信号CLK，复位信号RESET，准备就绪信号READY。

7.说明8086CPU的READY输入信号和TEST信号的作用是什么？

答案：READY输入信号实际上是由访问的存储器或外设发出的响应信号，高电平有效。READY信号有效时，表示内存或外设准备就绪，马上就可以进行一次数据传输。CPU在每个总线周期的T3状态开始对READY信号开始进行采样。如果检测到READY信号为低电平，则在T3状态后插入等待状态Tw，在Tw状态CPU也对READY信号进行采用，若READY 信号仍为低电平，则会继续插入等待状态Tw，所以Tw状态可以插入一个或多个，直到READY变为高电平，才进入T4状态，完成数据传输过程，从而结束当前总线周期。

TEST测试信号，低电平有效，TEST信号是和指令W AIT结合起来使用的，在CPU执行

WAIT指令时，CPU处于等待状态，当TEST信号低电平时，等待状态结束，CPU继续往下执行被暂停的指令。