2024年5月25日发(作者:凌元驹)
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第1章
1. 将下列二进制数转换成十进制数。
(1)11001010B=202
(2)00111101B=61
绪论作业
(3)01001101B=77
(4)10100100B=164
3. 将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。
(2)76= 100 1100B =4CH
( 4)134= 1000 0110B =86H
4. 求下列十进制数的 BCD码
( 1)327=11 0010 0111 (BCD码)
( 2)1256=1 0010 0101 0110 ( BCD码)
6. 求出下列 10 进制数的原码、反码和补码
(2)+85 (4)-85
解: 85=0101 0101B
原码: +85= 0101 0101B
-85= 1101 0101B
反码: +85= 0101 0101B
-85= 1010 1010B
补码: +85= 0101 0101B
-85= 1010 1011B
10. 画出微型计算机的基本结构框图,说明各部分的主要功能是什么?
解:
微型计算机的基本结构框图如下:
微处理器
地址总线
CPU
存储器
I/O 接口
I/O 总线
I/O 设备
数据总线
控制总线
微处理器 CPU:控制微处理器与存储器或 I/O 设备间的数据交换;进行算术和逻辑运算等操作;判定和控制程
序流向。
微处理器主要完成:
( 1)指令控制:从存储器中取指令,指令译码;
( 2)数据加工:简单的算术逻辑运算;
( 3)操作控制:在微处理器和存储器或者I/O 之间传送数据;
( 4)时间控制:程序流向控制。
存储器: 用来存放数据和指令。
I/O
接口: 主机和外设间的桥梁,提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等
.
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各种功能。
I/O 设备: 输入原始数据和程序,转换成计算机能识别的信息,送入存储器去等待处理。输出运算结果。
总线: 连接计算机系统中各功能部件的信息通道。
第 2 章 8086CPU 作业
2. 8086CPU 内部由哪两部分组成?它们的大致是如何工作的
?
答:
( 1)8086CPU 由指令执行部件 EU 和总线接口部件 BIU 两部分组成。
( 2)
① BIU 先执行读存储器操作,从给定地址单元中取出指令,送到先进先出的指令队列中等待执行。
存储器的物理地址 =CS 16+IP ,在地址加法器
中形成。
② EU 从指令队列中取走指令,经 EU 控制器译码分析后,向各部件发控制命令,以完成执行指令的操
作。 BIU 与 EU 是并行工作方式。
③ 当指令队列已满, EU 在执行指令,未向总线接口单元 BIU 申请读 /写内存或 I/O 操作时, BIU 处于空闲状
态。
④ 指令执行过程中,若需对存储器或
I/O 端口存取数据, EU 就要求 BIU 去完成相应的总线周期。
5. 两个带符号数 1011 0100B 和 1100 0111B 相加,运算后各标志位的值等于多少?哪些标志位是有意
义的?如果把这两个数当成无符号数,相加后哪些标志位是有意义的?
解:
(1)两个带符号数:
不考虑 CF 标志
1011 0100
+ 1100 0111
1 0111 1011
运算后各标志位状态如下:
CF=1 ,有进位,对于带符号数,无意义。
PF=1,结果有偶数个
1
AF=0 ,无半进位,非 BCD 码运算,无意义。
ZF=0,结果非
0
SF =0,结果为正数
OF=1,溢出(两个负数相加,结果变成了正数)
(2)两个无符号数:
不考虑 SF 和 OF 标志
1011 0100
+ 1100 0111
1 0111 1011
运算后各标志位状态如下:
CF=1 ,有进位
PF=1,结果有偶数个
1
ZF=0,结果非
0
AF 、SF、 OF 无意义。
20. 简要解释下列名词的意义。
CPU :中央处理单元 CPU (Control Processing Unit )也称微处理器,是微型计算机的核心部件,由运算
器 ALU 、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。主要完成各种运算,负责对整机的控制。
存储器: 用于存储程序和数据的硬件设备。
堆栈: 堆栈是一种数据结构,是内部
RAM 的一段区域。设置堆栈的目的是用于数据的暂存,中断、
子程序调用时断点和现场的保护与恢复。
IP :指令指针寄存器,用于控制
CPU 的指令执行顺序(只存放偏移量)
,只能和代码段寄存器
CS 配
合使用, 可以确定当前所要取的指令的内存地址,
且始终指向代码段中下一条将要读取到
CPU 指令队列的
那条指令。顺序执行程序时,
CPU 每取一个指令字节, IP 自动加 1,指向下一个要读取的字节。
SP:堆栈指针寄存器,用于指示堆栈的栈顶地址偏移量的寄存器,它决定了堆栈在内部
RAM 中的物
理位置。只能和 SS 段寄存器配合使用, 且始终指向堆栈的栈顶, 在堆栈指令中隐含的使用它来定位栈顶数据。
BP :基址指针寄存器。用于存放偏移量,通常和
SS 段寄存器配合使用,在间接寻址中用于定位堆栈
段中的内存单元。
段寄存器: 由于 CPU 内部的寄存器都是 16 位的,为了能够提供 20 位的物理地址, 8086 系统中采用
了存储器分段的方法。 规定存储器的一个段为 64KB ,由段寄存器来确定存储单元的段基址, 由指令提供该单元
相对于相应段起始地址的 16 位偏移量。
状态标志: 表示前一步操作(如加、减等)执行以后,
ALU 所处的状态,后续操作可以根据这些状态
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2024年5月25日发(作者:凌元驹)
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第1章
1. 将下列二进制数转换成十进制数。
(1)11001010B=202
(2)00111101B=61
绪论作业
(3)01001101B=77
(4)10100100B=164
3. 将下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数。
(2)76= 100 1100B =4CH
( 4)134= 1000 0110B =86H
4. 求下列十进制数的 BCD码
( 1)327=11 0010 0111 (BCD码)
( 2)1256=1 0010 0101 0110 ( BCD码)
6. 求出下列 10 进制数的原码、反码和补码
(2)+85 (4)-85
解: 85=0101 0101B
原码: +85= 0101 0101B
-85= 1101 0101B
反码: +85= 0101 0101B
-85= 1010 1010B
补码: +85= 0101 0101B
-85= 1010 1011B
10. 画出微型计算机的基本结构框图,说明各部分的主要功能是什么?
解:
微型计算机的基本结构框图如下:
微处理器
地址总线
CPU
存储器
I/O 接口
I/O 总线
I/O 设备
数据总线
控制总线
微处理器 CPU:控制微处理器与存储器或 I/O 设备间的数据交换;进行算术和逻辑运算等操作;判定和控制程
序流向。
微处理器主要完成:
( 1)指令控制:从存储器中取指令,指令译码;
( 2)数据加工:简单的算术逻辑运算;
( 3)操作控制:在微处理器和存储器或者I/O 之间传送数据;
( 4)时间控制:程序流向控制。
存储器: 用来存放数据和指令。
I/O
接口: 主机和外设间的桥梁,提供数据缓冲驱动、信号电平转换、信息转换、地址译码、定时控制等
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各种功能。
I/O 设备: 输入原始数据和程序,转换成计算机能识别的信息,送入存储器去等待处理。输出运算结果。
总线: 连接计算机系统中各功能部件的信息通道。
第 2 章 8086CPU 作业
2. 8086CPU 内部由哪两部分组成?它们的大致是如何工作的
?
答:
( 1)8086CPU 由指令执行部件 EU 和总线接口部件 BIU 两部分组成。
( 2)
① BIU 先执行读存储器操作,从给定地址单元中取出指令,送到先进先出的指令队列中等待执行。
存储器的物理地址 =CS 16+IP ,在地址加法器
中形成。
② EU 从指令队列中取走指令,经 EU 控制器译码分析后,向各部件发控制命令,以完成执行指令的操
作。 BIU 与 EU 是并行工作方式。
③ 当指令队列已满, EU 在执行指令,未向总线接口单元 BIU 申请读 /写内存或 I/O 操作时, BIU 处于空闲状
态。
④ 指令执行过程中,若需对存储器或
I/O 端口存取数据, EU 就要求 BIU 去完成相应的总线周期。
5. 两个带符号数 1011 0100B 和 1100 0111B 相加,运算后各标志位的值等于多少?哪些标志位是有意
义的?如果把这两个数当成无符号数,相加后哪些标志位是有意义的?
解:
(1)两个带符号数:
不考虑 CF 标志
1011 0100
+ 1100 0111
1 0111 1011
运算后各标志位状态如下:
CF=1 ,有进位,对于带符号数,无意义。
PF=1,结果有偶数个
1
AF=0 ,无半进位,非 BCD 码运算,无意义。
ZF=0,结果非
0
SF =0,结果为正数
OF=1,溢出(两个负数相加,结果变成了正数)
(2)两个无符号数:
不考虑 SF 和 OF 标志
1011 0100
+ 1100 0111
1 0111 1011
运算后各标志位状态如下:
CF=1 ,有进位
PF=1,结果有偶数个
1
ZF=0,结果非
0
AF 、SF、 OF 无意义。
20. 简要解释下列名词的意义。
CPU :中央处理单元 CPU (Control Processing Unit )也称微处理器,是微型计算机的核心部件,由运算
器 ALU 、控制器、寄存器组以及总线接口等部件组成。主要完成各种运算,负责对整机的控制。
存储器: 用于存储程序和数据的硬件设备。
堆栈: 堆栈是一种数据结构,是内部
RAM 的一段区域。设置堆栈的目的是用于数据的暂存,中断、
子程序调用时断点和现场的保护与恢复。
IP :指令指针寄存器,用于控制
CPU 的指令执行顺序(只存放偏移量)
,只能和代码段寄存器
CS 配
合使用, 可以确定当前所要取的指令的内存地址,
且始终指向代码段中下一条将要读取到
CPU 指令队列的
那条指令。顺序执行程序时,
CPU 每取一个指令字节, IP 自动加 1,指向下一个要读取的字节。
SP:堆栈指针寄存器,用于指示堆栈的栈顶地址偏移量的寄存器,它决定了堆栈在内部
RAM 中的物
理位置。只能和 SS 段寄存器配合使用, 且始终指向堆栈的栈顶, 在堆栈指令中隐含的使用它来定位栈顶数据。
BP :基址指针寄存器。用于存放偏移量,通常和
SS 段寄存器配合使用,在间接寻址中用于定位堆栈
段中的内存单元。
段寄存器: 由于 CPU 内部的寄存器都是 16 位的,为了能够提供 20 位的物理地址, 8086 系统中采用
了存储器分段的方法。 规定存储器的一个段为 64KB ,由段寄存器来确定存储单元的段基址, 由指令提供该单元
相对于相应段起始地址的 16 位偏移量。
状态标志: 表示前一步操作(如加、减等)执行以后,
ALU 所处的状态,后续操作可以根据这些状态
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