1 第一部分 例题与习题 第 1 章 微型计算机基础 1.1 例 题 1．把十进制数 137.875 转化为二进制数。P7 解：把十进制数转换成二进制数时，需要对一个数的整数部分和小数部分分别进行处理， 得出结果后再合并。 整数部分：一般采用除 2 取余法 小数部分：一般采用乘 2 取整法 余数 低位 整数 高位 2 | 137 0.875 2 | 68 × 2 2 | 34 1.750 2 | 17 × 2 2 | 8 1.500 2 | 4 × 2 2 | 2 1.000 1 高位 低位 (137)10=(10000111)2 (0.875)10=(0.1101)2 所以，(137.875)10=(10001001.111)2 2．把二进制数 10011.0111 转换为八进制数和十六进制数。P9 解：八进制、十六进制都是从二进制演变而来，三位二进制数对应一位八进制数，四位 二进制数对应一位十六进制数，从二进制向八进制、十六进制转换时，把二进制数以小数点 为界，对小数点前后的数分别分组进行处理，不足的位数用 0 补足，整数部分在高位补 0， 小数部分在低位补 0。 (10 011.011 1)2=(010 011.011 100)2=(23.34)8 (1 0011.0111)2=(0001 0011.0111)2=(13.7)16 3．将八进制数 23.34 转换为二进制数。P9 解：(23.34)8=(010 011.011 100)2=(10011.0111)2 4．X=0.1010，Y=－0.0111，求[X－Y]补，并判断是否有溢出？P11 解：[X－Y]补=[X]补＋[－Y]补 [X]补=0.1010 [Y]补=1.1001 [－Y]补=0.0111 0.1010 0.0111 1.0001 ＋ - 1 - 0 - 0 - 1 - 0 - 0 - 0 - 1 - 1 - 1 - 1
2 说明：当异号相减运算时，通过补码，减法运算转化为两个正数的加法运算，结果为负 （符号位为 1），表示运算结果溢出。 5．10010101B 分别为原码、补码、BCD 码表示时，对应的十进制数为多少？ 解：[X]原=10010101，X=－21 [X]补=10010101，[X]原=11101011，X=－107 [X]BCD=10010101，X=95 6．简述计算机为什么能实现自动连续的运行？ 解：计算机能实现自动连续的运行，是由于计算机采用了存储程序的工作原理。把解决 问题的计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序，然后把程序和处理所需要的数 据一起输入到计算机的存储器中保存起来。计算机接收到执行命令后，由控制器逐条取出并 执行指令，控制整个计算机协调地工作，从而实现计算机自动连续的运行。 1.2 习 题 1．选择题 （1）8086 是（ ）。 P1 A．微机系统 B．微处理器 C．单板机 D．单片机 （2）下列数中最小的数为（ ）。P7 A．(101001) 2 B．(52) 8 C．(2B) 1 6 D．(50) 1 0 （3）下列无符号数中，其值最大的数是（ ）。P7 A．(10010101)2 B．(227)8 C．(96)1 6 D．(150)1 0 （4）设寄存器的内容为 10000000，若它等于－127，则为（ ）。P10 A．原码 B．补码 C．反码 D．ASCII 码 （5）在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是（ ）。P13 A．BCD 码 B．16 进制 C．格雷码 D．ASCII 码 （6）若机器字长 8 位，采用定点整数表示，一位符号位，则其补码的表示范围是（ P12 ）。 A. －(2 7－1) ～ 2 7 B. －2 7 ～ 2 7－1 C. －2 7 ～ 2 7 D. －(2 7－1) ～ 2 7－1 （7）二进制数 00100011，用 BCD 码表示时，对应的十进制数为（ ）。P14 A． 23 B． 35 C.53 D.67 （8）已知[X]补=10011000，其真值为（ ）。P10 A．－102 B．－103 C．－48 D．－104 （9）二进制数 10100101 转化为十六进制是（ ）。P7 A．105 B．95 C．125 D．A5 （10）连接计算机各部件的一组公共通信线称为总线，它由（ ）。P4 A．地址总线和数据总线组成 B．地址总线和控制总线组成 C．数据总线和控制总线组成 D．地址总线、数据总线和控制总线组成 （11）计算机硬件系统应包括（ ）。P3 A．运算器、存储器、控制器 B．主机与外围设备
3 C．主机和实用程序 D．配套的硬件设备和软件系统 （12）计算机硬件能直接识别和执行的只有（ ）。 A．高级语言 B．符号语言 C．汇编语言 D．机器语言 （13）完整的计算机系统是由（ ）组成的。P3 A．主机与外设 B．CPU 与存储器 C．ALU 与控制器 D．硬件系统与软件系统 （14）计算机内进行加、减法运算时常采用（ ）。P10 A．ASCII 码 B．原码 C．反码 D．补码 （15）下列字符中，ASCII 码值最小的是（ ）。P13 A．a B．A C．x D．Y （16）下列字符中，其 ASCII 码值最大的是（ ）。P13 A．D B．9 C．a D．y （17）目前制造计算机所采用的电子器件是（ ）。P1 A．中规模集成电路 B．超大规模集成电路 C．超导材料 D．晶体管 （18）计算机中的 CPU 指的是（ ）。P3 A．控制器 B．运算器和控制器 C．运算器、控制器和主存 D．运算器 （19）计算机发展阶段的划分通常是按计算机所采用的（ ）。P1 A．内存容量 B．电子器件 C．程序设计语言 D．操作系统 （20）计算机系统总线中，可用于传送读、写信号的是（ ）。P4 A．地址总线 B．数据总线 C．控制总线 D．以上都不对 （21）通常所说的“裸机”指的是（ ）。P4-P5 A．只装备有操作系统的计算机 B．不带输入输出设备的计算机 C．未装备任何软件的计算机 D．计算机主机暴露在外 （22）计算机的字长是指（ ）。P14 A．32 位长的数据 B．CPU 数据总线的宽度 C．计算机内部一次并行处理的二进制数码的位数 D．CPU 地址总线的宽度 （23）计算机运算速度的单位是 MIPS，其含义是（ ）。P15 A．每秒钟处理百万个字符 B．每分钟处理百万个字符 C．每秒钟执行百万条指令 D．每分钟执行百万条指令 （24）键盘输入 1999 时，实际运行的 ASCII 码是（ ）。P13 A．41H49H47H46H B．51H59H57H56H C．61H69H67H66H D．31H39H39H39H 2．填空题 （1）计算机中的软件分为两大类：_软件和_软件。P5
4 （2）部件间进行信息传送的通路称为_。P4 （3）为判断溢出，可采用双符号位补码进行判断，此时正数的符号用 表示， 负数的符号用 表示。P11 （4）8 位二进制补码所能表示的十进制整数范围是_。P11 （5）用 16 位二进制数表示的无符号定点整数，所能表示的范围是_。P12 （6）若[X]补=00110011B，[Y]补=11001100B，[X－Y]补= B。P11 （7）十进制数255的ASCII 码，表示为 ，用压缩BCD码表示为 ， 其十六进制数表示为 。P13 （8）总线是连接计算机各部件的一组公共信号线，它是计算机中传送信息的公共通道， 总线由 、 和控制总线组成。P4 （9）数据总线用来在 与内存储器（或 I/O 设备）之间交换信息。P16 （10）在微机的三组总线中， 总线是双向的。P4 （11）地址总线由 发出，用来确定 CPU 要访问的内存单元（或 I/O 端口）的地 址。P4 （12）以微处理器为基础，配上 和输入输出接口等，就成了微型计算机。 3．将下列十进制数分别转换成二进制数、十六进制数。P10 （1）124.625 （2）635.05 （3）301.6875 （4）3910 4．将二进制数 1101.101B、十六进制数 2AE.4H、八进制数 42.57Q 转换为十进制数 P8。 5．用 8 位二进制数表示出下列十进制数的原码、反码和补码。P10 （1）＋127 （2）－127 （3）＋66 （4）－66 6．设机器字长 16 位，定点补码表示，尾数 15 位，数符 1 位，问：P12 （1）定点整数的范围是多少？ （2）定点小数的范围是多少？ 7．请写出下列字母、符号、控制符或字符串的 ASCII 码。P13 （1）B （2）h （3）SP（空格） （4）5 （5）$ （6）CR（回车） （7）LF（换行） （8）* （9）Hello 8．什么是微处理器、微型计算机、微型计算机系统？P1 9．简述数据总线和地址总线的特点。P4 10．衡量微机系统的主要性能指标有哪些？P14
5 第 2 章 16 位和 32 位微处理器 2.1 例 题 1．简述 8086 总线分时复用的特点。P25 解：为了减少引脚信号线的数目，8086 微处理器有 21 条引脚是分时复用的双重总线， 即 AD15～AD0，A19/S6～A16/S3 以及 BHE /S7。这 21 条信号线在每个总线周期开始（T1）时， 用来输出所寻址访问的内存或 I/O 端口的地址信号 A19～A0 以及“高 8 位数据允许”信号 BHE ；而在其余时间（T2～T4）用来传输 8086 同内存或 I/O 端口之间所传送的数据 D15～ D0 以及输出 8086 的有关状态信息 S7～S3。 2．何为时钟周期？它和指令周期、总线周期三者之间的关系是什么？P36 解：（1）时钟脉冲的重复周期称为时钟周期。时钟周期是 CPU 的时间基准，由 CPU 的 主频决定。 （2）指令周期是执行一条指令所需要的时间，包括取指令、译码和执行指令的时间。指 令周期由一个或多个总线周期组成，不同指令的指令周期所包含的总线周期个数是不同的， 它与指令的性质与寻址方式有关。 （3）一个总线周期至少由 4 个时钟周期组成，分别表示为 T1、T2、T3、T4。 3．8086 有哪两种工作方式？主要区别是什么？ 解：微处理器有两种工作方式：最小方式和最大方式。 （1）系统中只有一个 CPU，对存储器和 I/O 接口的控制信号由 CPU 直接产生的单处理 机方式称为最小方式，此时 MN/ MX 接高电平；P44 （2） 对存储器和 I/O 接口的控制信号由 8288 总线控制器提供的多处理机方式称为最 大方式，此时 MN/ MX 接低电平，在此方式下可以接入 8087 或 8089。 4．有一个 16 个字的数据区，它的起始地址为 70A0H：DDF6H，如下图所示。请写出 这个数据区首、末字单元的物理地址。P56 图 1.2.1 存储器单元分布图 解：首地址=70A00H＋DDF6H=7E7F6H 末地址=7E7F6H＋16×2－2=7E7F6H＋20H－2H=7E814H 5．根据 8086 存储器读写时序图，回答如下问题：P15 70A0H：DDF6H ∙∙∙∙∙∙ 16 个字
6 图 1.2.2 存储器读周期时序图 图 1.2.3 存储器写周期时序图 （1）地址信号在哪段时间内有效？P27
7 （2）读操作和写操作的区别？P38 （3）存储器读写时序与 I/O 读写时序的区别？P38 （4）什么情况下需要插入等待周期 TW？P40 解：（1）在 T1 周期，双重总线 AD1 5～AD0，A1 9 /S6～A1 6 /S3 上输出要访问的内存单元 的地址信号 A1 9～A0。 （2）读操作和写操作的主要区别是： ① DT / R 控制信号在读周期中为低电平，在写周期中为高电平。 ② 在读周期中， RD 控制信号在 T2～T3 周期为低电平（有效电平）；在写周期中， WR 控制信号为低电平（有效电平）。 ③ 在读周期中，数据信息一般出现在 T2 周期以后。在 T2 周期，AD1 5～AD0 进入高阻 态，此时，内部引脚逻辑发生转向，由输出变为输入，以便为读入数据作准备。而在写周期 中，数据信息在双重总线上是紧跟在地址总线有效之后立即由 CPU 送上的，两者之间无高 阻态。 （3）存储器操作同 I/O 操作的区别是： 在存储器周期中，控制信号 M/ IO 始终为高电平；而在 I/O 周期中， M/ IO 始终为低电 平。 （4）CPU 在每个总线周期的 T3 状态开始采样 READY 信号，若为低电平，则表示被访 问的存储器或 I/O 设备的数据还未准备好，此时应在 T3 状态之后插入一个或几个 TW 周期， 直到 READY 变为高电平，才进入 T4 状态，完成数据传送，从而结束当前总线周期。 2.2 习 题 1．选择题 （1）在 8086/8088 的总线周期中，ALE 信号在 T1 期间有效。它是一个（ ）。P41 A．负脉冲，用于锁存地址信息 B．负脉冲，用于锁存数据信息 C．正脉冲，用于锁存地址信息 D．正脉冲，用于锁存数据信息 （2）8086/8088 的最大模式和最小模式相比至少需增设（ ）。P42 A．数据驱动器 B．中断控制器 C．总线控制器 D．地址锁存器 （3）在 8086CPU 中，不属于总线接口部件的是（ ）P196 A．20 位的地址加法器 B．指令队列 C．段地址寄存器 D．通用寄存器 （4）在 8088 系统中，只需 1 片 8286 就可以构成数据总线收发器，而 8086 系统中构成 数据总线收发器的 8286 芯片的数量为（ ）。P33 A．1 B．2 C．3 D．4 （5）CPU 内部的中断允许标志位 IF 的作用是（ ）。P9
8 A．禁止 CPU 响应可屏蔽中断 B．禁止中断源向 CPU 发中断请求 C．禁止 CPU 响应 DMA 操作 D．禁止 CPU 响应非屏蔽中断 （6）在 8086 的存储器写总线周期中，微处理器给出的控制信号（最小模式下） WR ， RD ， M/ IO 分别是（ ）。 A．1，0，1 B．0，1，0 C．0，1，1 D．1，0，0 （7）当 8086CPU 从总线上撤消地址，而使总线的低 16 位置成高阻态时，其最高 4 位用 来输出总线周期的（ ）。P10 A．数据信息 B．控制信息 C．状态信息 D．地址信息 （8）8086CPU 在进行 I/O 写操作时， M/ IO 和 DT / R 必须是（ ）。 A．0，0 B．0，1 C．1，0 D．1，1 （9）若在一个总线周期中，CPU 对 READY 信号进行了 5 次采样，那么该总线周期共 包含时钟周期的数目为（ ）。 A．5 B．6 C．7 D．8 （10）8086 系统复位后，下面的叙述错误的是（ ）。 A．系统从 FFFF0H 处开始执行程序 B．系统此时能响应 INTR 引入的中断 C．系统此时能响应 NMI 引入的中断 D．DS 中的值为 0000H （11）CPU 访问内存时， RD 信号开始有效对应的状态是（ ）。 A．T1 B．T2 C．T3 D．T4 （12）下列说法中属于最小工作模式特点的是（ ）。P31 A．CPU 提供全部的控制信号 B．由编程进行模式设定 C．不需要 8286 收发器 D．需要总线控制器 8288 （13）8088CPU 的指令队列缓冲器由（ ）组成。P18 A．1 字节移位寄存器 B．4 字节移位寄存器 C．6 字节移位寄存器 D．8 字节移位寄存器 （14）在 8086/8088CPU 中，与 DMA 操作有关的控制线是（ ）。P28 A．NMI B．HOLD C．INTR D． INTA （15）8086CPU 中，不属于 EU 部分的寄存器是（ ）P19 A．IP B．BP C．DI D．SP 2．填空题 （1）8086/8088 微处理器被设计为两个独立的功能部件： 和 。P10 （2）当 8086 进行堆栈操作时，CPU 会选择 段寄存器来形成 20 位堆栈地址
9 P22。 （3）8086CPU 时钟频率为 5MHz 时，它的典型总线周期为 ns。P36 （4）8086CPU 的最大方式和最小方式是由引脚 信号的状态决定。P25 （5）当 Intel 8086 工作在最大方式时，需要 芯片提供控制信号。P34 （6）若 8086 系统用 8 位的 74LS373 来作为地址锁存器，那么需要 片这样的芯 片。P33 （7）根据功能不同，8086 的标志位寄存器可分为 标志和 标志。P21 （8）8086/8088CPU 中与中断操作有关的控制标志位是_，与串操作有关的控 制标志位是_，与单步操作有关的控制标志位是_。P21 （9）8086CPU 在执行指令过程中，当指令队列已满，且 EU 对 BIU 又没有总线访问请 求时，BIU 进入 状态。P19 （10）复位后，8086 将从 地址开始执行指令。P37 （11）8086/8088CPU 的 A1 9 /S6～A1 6 /S3 在总线周期的 T1 期间，用来输出_位 地址信息中的_位，而在其它时钟周期内，用来输出_信息。P27 （12）8086CPU 工作在最小模式下，控制数据流方向的信号是_、_、 _、_、_。P27 （13）当 8086/8088CPU 在进行写数据操作时，控制线 RD 、 WR 应分别输出_电 平、_电平。P27 （14）为了减轻总线负载，总线上的部件大都具有三态逻辑，三态逻辑电路输出信号的 三个状态是_、_、_。P28 3．完成下列各式补码运算，并根据结果设置标志位 SF、ZF、CF、OF。P21 （1） 96＋(－19) （2） 90＋107 （3） (－33)＋14 （4） (－33)＋(－14) 4．写出下列存储器地址的段地址、偏移地址和物理地址。P20 （1）2314H：0035H （2）1FD0H：000AH 5．在 8086 系统中，下一条指令所在单元的物理地址是如何计算的？P22 6．若某存储器容量为 2KB，在计算机存储系统中，其起始地址为 2000H：3000H，请 计算出该存储器物理地址的范围。P22 7．8086 的复位信号是什么？有效电平是什么？CPU 复位后，寄存器和指令队列处于什 么状态？P27 8．8086CPU 标志寄存器中的控制位有几个？简述它们的含义。P21 9．设 8088 的时钟频率为 5MHz，总线周期中包含 2 个 TW等待周期。问：P36 （1）该总线周期是多少？ （2）该总线周期内对 READY 信号检测了多少次？ 10．8086CPU 与 8088CPU 的主要区别有哪些？P16 11．8086/8088CPU 由哪两部分构成？它们的主要功能是什么？P17 12．8086CPU 系统中为什么要用地址锁存器？P32 13．8086/8088CPU 处理非屏蔽中断 NMI 和可屏蔽中断 INTR 有何不同？P28 14．简述 8086/8088CPU 中指令队列的功能和工作原理。P37 15．简述 8086/8088CPU 中 DEN 、DT/ R 控制线的作用。P29
10 16．说明空闲状态的含义。 17．简述时钟发生器 8284 的功能。 18．简要说明 8086、80286、80386CPU 的主要区别