2025年微機(jī)原理課后習(xí)題參考答案一、8086微處理器結(jié)構(gòu)相關(guān)習(xí)題解答1.簡(jiǎn)述8086微處理器中執(zhí)行單元（EU）與總線接口單元（BIU）的功能劃分及協(xié)同工作機(jī)制。EU由算術(shù)邏輯單元（ALU）、通用寄存器組、標(biāo)志寄存器和EU控制電路組成，負(fù)責(zé)從指令隊(duì)列中取出指令并執(zhí)行，完成數(shù)據(jù)運(yùn)算、邏輯操作及內(nèi)存/IO訪問的地址計(jì)算。BIU包含段寄存器、指令指針（IP）、指令隊(duì)列緩沖器（6字節(jié)）和總線控制邏輯，負(fù)責(zé)與外部總線通信，包括取指令、讀/寫操作數(shù)及填充指令隊(duì)列。兩者通過指令隊(duì)列實(shí)現(xiàn)并行工作：BIU預(yù)先從內(nèi)存取指令存入隊(duì)列，EU逐條取出執(zhí)行；若EU執(zhí)行需要操作數(shù)或結(jié)果需寫回內(nèi)存，BIU暫停取指令，優(yōu)先完成數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)隊(duì)列空出2字節(jié)時(shí)，BIU自動(dòng)取新指令填充。此機(jī)制消除了CPU等待總線的時(shí)間，提升了執(zhí)行效率。2.8086標(biāo)志寄存器FLAGS包含哪些狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)志？各標(biāo)志位的具體含義是什么？FLAGS共16位，其中9位有效：6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志（反映運(yùn)算結(jié)果特征）和3個(gè)控制標(biāo)志（控制CPU操作模式）。狀態(tài)標(biāo)志：CF（進(jìn)位標(biāo)志，位0）：無符號(hào)數(shù)加減運(yùn)算中最高位產(chǎn)生進(jìn)位/借位時(shí)置1，否則置0；循環(huán)移位操作也會(huì)影響CF。PF（奇偶標(biāo)志，位2）：運(yùn)算結(jié)果低8位中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)置1，奇數(shù)時(shí)置0（僅關(guān)注低8位）。AF（輔助進(jìn)位標(biāo)志，位4）：加減運(yùn)算中低4位向高4位產(chǎn)生進(jìn)位/借位時(shí)置1（用于BCD碼運(yùn)算調(diào)整）。ZF（零標(biāo)志，位6）：運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)置1，否則置0。SF（符號(hào)標(biāo)志，位7）：運(yùn)算結(jié)果最高位（符號(hào)位）為1時(shí)置1（表示負(fù)數(shù)），否則置0（正數(shù)）。OF（溢出標(biāo)志，位11）：有符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果超出8位（-128~+127）或16位（-32768~+32767）范圍時(shí)置1，否則置0?？刂茦?biāo)志：TF（陷阱標(biāo)志，位8）：置1時(shí)CPU進(jìn)入單步執(zhí)行模式（每條指令后產(chǎn)生內(nèi)部中斷），用于調(diào)試；通常置0。IF（中斷允許標(biāo)志，位9）：置1時(shí)允許外部可屏蔽中斷（INTR），置0時(shí)禁止；不影響非屏蔽中斷（NMI）和內(nèi)部中斷。DF（方向標(biāo)志，位10）：置1時(shí)串操作指令（如MOVS、SCAS）的地址指針自動(dòng)遞減（SI/DI減1或減2），置0時(shí)遞增（加1或加2）。二、尋址方式與指令系統(tǒng)習(xí)題解答3.分析以下指令中源操作數(shù)的尋址方式：(1)MOVAX,1234H(2)MOVBX,[SI](3)MOVCX,[1000H](4)MOVDX,[BX+DI+20H]解答：(1)立即尋址：源操作數(shù)為1234H，直接包含在指令中。(2)寄存器間接尋址：源操作數(shù)地址存于SI寄存器，即操作數(shù)=([SI])，物理地址=DS×10H+SI（若SI為BP則段寄存器為SS）。(3)直接尋址：源操作數(shù)的有效地址（EA）為1000H，物理地址=DS×10H+1000H。(4)基址變址相對(duì)尋址：EA=BX（基址寄存器）+DI（變址寄存器）+20H（位移量），物理地址=DS×10H+BX+DI+20H（若BX替換為BP則段寄存器為SS）。4.已知(DS)=2000H，(BX)=1000H，(SI)=0200H，內(nèi)存單元(21200H)=3456H，(21202H)=789AH。分別執(zhí)行指令LEAAX,[BX+SI]和MOVAX,[BX+SI]后，AX的內(nèi)容是什么？解答：LEA（LoadEffectiveAddress）指令的功能是將源操作數(shù)的有效地址（EA）送入目標(biāo)寄存器。本題中EA=BX+SI=1000H+0200H=1200H，因此執(zhí)行LEAAX,[BX+SI]后，AX=1200H。MOV指令的功能是將源操作數(shù)的內(nèi)容送入目標(biāo)寄存器。源操作數(shù)的物理地址=DS×10H+EA=2000H×10H+1200H=20000H+1200H=21200H。由于8086按“低地址存低字節(jié)”規(guī)則存儲(chǔ)字?jǐn)?shù)據(jù)，(21200H)=56H（低字節(jié)），(21201H)=34H（高字節(jié)），因此MOVAX,[BX+SI]后，AX=3456H（高字節(jié)34H在AX高8位，低字節(jié)56H在AX低8位）。三、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)習(xí)題解答5.分析以下程序段的功能，說明執(zhí)行后AL、CX的值及ZF標(biāo)志的狀態(tài)： MOVCX,5 MOVAL,0AGAIN:ADDAL,1 DECCX JNZAGAIN解答：程序功能：將AL從0開始遞增，循環(huán)5次后停止，最終AL的值為5。執(zhí)行過程：初始CX=5，AL=0。第一次循環(huán)：AL=0+1=1，CX=5-1=4，CX≠0跳轉(zhuǎn)；第二次循環(huán)：AL=2，CX=3；第三次：AL=3，CX=2；第四次：AL=4，CX=1；第五次：AL=5，CX=0。DECCX后CX=0，JNZ（非零跳轉(zhuǎn)）條件不滿足，退出循環(huán)。最終狀態(tài)：AL=05H（十進(jìn)制5），CX=00H。最后一次DECCX操作使CX由1變?yōu)?，零標(biāo)志ZF=1（因結(jié)果為0）。6.編寫匯編程序，將BX寄存器中的16位無符號(hào)數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)（不超過5位），結(jié)果以ASCII碼形式存入內(nèi)存緩沖區(qū)BUF。解答（含注釋）：```asmDATASEGMENTBUFDB5DUP(0);預(yù)留5字節(jié)存儲(chǔ)十進(jìn)制ASCII碼（含前導(dǎo)零）DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;初始化數(shù)據(jù)段寄存器MOVCX,0;計(jì)數(shù)器，記錄余數(shù)個(gè)數(shù)MOVAX,BX;待轉(zhuǎn)換數(shù)存入AX（16位）MOVDX,0;DX初始化為0（用于除法）;循環(huán)除以10取余（逆序存儲(chǔ)）DIV_LOOP:MOVBX,10;除數(shù)10DIVBX;AX/DX÷10→AL=商,AH=余數(shù)（DX始終為0）PUSHAH;余數(shù)入棧（逆序保存）INCCX;余數(shù)個(gè)數(shù)+1CMPAL,0;商是否為0？JNEDIV_LOOP;不為0繼續(xù)循環(huán);將棧中余數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII并存入BUF（正序）LEASI,BUF;SI指向BUF首地址POP_LOOP:POPDX;彈出余數(shù)（逆序→正序）ADDDL,30H;轉(zhuǎn)換為ASCII碼（0→'0'，9→'9'）MOV[SI],DL;存入緩沖區(qū)INCSI;緩沖區(qū)指針遞增LOOPPOP_LOOP;CX減1，非零繼續(xù)MOVAH,4CH;程序結(jié)束INT21HCODEENDSENDSTART```程序說明：通過連續(xù)除以10取余（每次余數(shù)為當(dāng)前最低位），將余數(shù)壓棧保存（逆序），最后彈出并轉(zhuǎn)換為ASCII碼存入BUF（正序）。若原始數(shù)不足5位，高位自動(dòng)填充前導(dǎo)零（如BX=123時(shí)，BUF存儲(chǔ)'0','0','1','2','3'）；若需去除前導(dǎo)零，可在POP_LOOP中增加判斷（跳過DL=30H且SI未指向首地址的情況）。四、存儲(chǔ)器系統(tǒng)習(xí)題解答7.某8086系統(tǒng)用6264（8K×8位）芯片構(gòu)建32KB的RAM區(qū)，起始地址0A0000H。要求：(1)計(jì)算芯片數(shù)量；(2)確定每片6264的地址范圍；(3)說明全譯碼方式下的片選邏輯。解答：(1)芯片數(shù)量計(jì)算：6264容量為8K×8位（8KB），系統(tǒng)需要32KB的RAM區(qū)，因此芯片數(shù)量=32KB/8KB=4片（每片負(fù)責(zé)8KB空間）。(2)每片地址范圍：8086地址線A0~A19（20位），6264片內(nèi)尋址需13位（2^13=8K），因此A0~A12用于片內(nèi)尋址，A13~A19用于片選譯碼。起始地址0A0000H轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：000010100000000000000000（A19~A0）。每片占8KB（地址范圍=起始地址+8K-1=起始地址+1FFFH），因此4片地址范圍依次為：第1片：0A0000H~0A1FFFH（A13=0,A14=0,A15=0,A16=1,A17=0,A18=1,A19=0）第2片：0A2000H~0A3FFFH（A13=1,其余高位同第1片）第3片：0A4000H~0A5FFFH（A14=1,A13=0）第4片：0A6000H~0A7FFFH（A14=1,A13=1）驗(yàn)證：0A0000H+1FFFH=0A1FFFH（正確），后續(xù)每片地址遞增2000H（8KB=2000H字節(jié)）。(3)全譯碼片選邏輯：全譯碼需將所有未被片內(nèi)使用的地址線（A13~A19）接入譯碼器（如74LS138），確保每個(gè)存儲(chǔ)單元僅對(duì)應(yīng)一個(gè)芯片。A19~A16的固定值為00001010（即0A0000H的高7位：A19=0,A18=1,A17=0,A16=1），A15~A13作為譯碼輸入（3位），產(chǎn)生4個(gè)片選信號(hào)（需138的8個(gè)輸出中選4個(gè)）。例如，A15=0,A14=0時(shí)選第1片（A13=0）和第2片（A13=1）；A15=0,A14=1時(shí)選第3片（A13=0）和第4片（A13=1）。通過譯碼器輸出分別連接4片6264的片選端（CE），實(shí)現(xiàn)地址唯一映射。五、輸入輸出與中斷系統(tǒng)習(xí)題解答8.編寫8086查詢方式從端口300H讀取100字節(jié)數(shù)據(jù)到INBUF的匯編程序段。解答（含必要偽指令）：```asmDATASEGMENTINBUFDB100DUP(?);數(shù)據(jù)緩沖區(qū)DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;初始化數(shù)據(jù)段LEASI,INBUF;SI指向緩沖區(qū)首地址MOVCX,100;讀取100字節(jié)READ_LOOP:MOVDX,301H;狀態(tài)端口（假設(shè)301H的D0位為“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”標(biāo)志）INAL,DX;讀取狀態(tài)TESTAL,01H;檢查D0位是否為1（準(zhǔn)備好）JZREAD_LOOP;未準(zhǔn)備好，循環(huán)查詢MOVDX,300H;數(shù)據(jù)端口INAL,DX;讀取數(shù)據(jù)MOV[SI],AL;存入緩沖區(qū)INCSI;緩沖區(qū)指針遞增LOOPREAD_LOOP;CX減1，未讀完繼續(xù)MOVAH,4CH;程序結(jié)束INT21HCODEENDSENDSTART```程序說明：通過查詢狀態(tài)端口（301H）的D0位判斷數(shù)據(jù)是否就緒，就緒后從數(shù)據(jù)端口（300H）讀取數(shù)據(jù)存入INBUF，循環(huán)100次。因端口地址300H>255，需用DX寄存器間接尋址（IN指令支持DX=端口號(hào)）。9.中斷類型號(hào)20H的服務(wù)程序入口為1234H:5678H，說明如何寫入中斷向量表并計(jì)算存儲(chǔ)位置。解答：8086中斷向量