发布时间 : 星期二 文章微型计算机原理及应用技术-第二版(朱金钧版).更新完毕开始阅读
地址的后4位二进制数为全0，称为节的段地址。
用于存放段地址的寄存器称为段寄存器，根据其主要用途，分为代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS、附加段寄存器ES。
代码段寄存器CS：用来存放代码段存储区域的起始地址。 数据段寄存器DS：数存放程序的数据存储区的起始地址。
堆栈段寄存器SS：用来存放堆栈存储区的起始地址。由堆栈段寄存器SS与堆栈指针寄存器SP来确定当前堆栈指令的操作地址。
附加段寄存器ES：附加段是为某些字符串操作指令存放目的操作数而设置的一个附加的数据段，附加段寄存器用来存放该附加数据段存储区域的起始地址。 8. 简述A0与BHE在8086系统中的应用。
【解】8086系统中将1MB存储空间分成两个512KB的物理存储体。一个存储体由偶数地址组成，另一个存储体由奇数地址组成。用A0位来区分两个存储体。
用BHE和A0的组合来选择存储体，其组合关系及操作情况如下： (1) 从偶地址读写一个字节（BHE A0＝10）。AD15～AD8上的数据被忽略，字节内容通过AD7～AD0传送。
(2) 从奇地址读写一个字节（BHE A0＝01）。在AD15～AD8上传送的数据有效，AD7～AD0上数据被忽略。
(3) 从偶地址开始读写一个字（BHE A0＝00）。在AD15～AD0上传送的数据同时有效。
(4) 从奇地址开始读写一个字。第一个总线周期BHE A0＝01，从奇地址读写低字节，在AD15～AD8上传送的数据有效。第二个总线周期BHE A0＝10，从偶地址读写高字节，在AD7～AD0上传送的数据有效。
9. 8086系统中为什么要采用地址锁存器8282？采用什么方法从分时复用地址/数据线中将数据和地址信号分离出来?
【解】8086地址总线与数据总线是分时复用的，高8位数据有效信号BHE也是复用信号。在T1状态，总线上输出20位地址信号及BHE信号，而在T2～T4状态，总线用于数据传送，BHE信号也失效。为了正确地交换数据，地址信号及BHE信号在T2～T4期间必须保持，所以需要设一组地址锁存器（3片8282），用于锁存地址及BHE信号。
在T1状态，CPU送出地址锁存允许信号ALE，将ALE接向8282的选通输入端STB。当ALE＝1时，8282输出跟随输入变化，用ALE的下降沿将总线上已经稳定的地址信号锁入8282。
10. 8086和8088 CPU的主要区别是什么?
【解】8088的内部结构和指令功能与8086完全相同，只是为了和原有的8位微处理器外围芯片兼容，其外部数据总线是8位的。
11. 8086系统中的存储器采用什么结构？如何与地址、数据线连接？
【解】8086系统中将1MB存储空间分成两个512KB的物理存储体。一个存储体由偶数地址组成，另一个存储体由奇数地址组成。用A0位来区分两个存储体。 12. 8086的I/O端口寻址范围是多少？什么是I/O端口与内存分别独立编址？
【解】8086的I/O端口使用16位地址A15～A0，I/O端口地址范围为0000H～FFFFH，可寻址空间为64KB。
I/O端口与内存分别独立编址时，指令访问的是I/O端口还是内存，由地址信息无法区分，由M/IO信号区分是I/O端口的寻址与内存寻址 。
13. 在对存储器和I/O设备读写时，要用到IOR（IO读）、IOW（IO写）、MR（存储器读）、MW（存储器写）信号，这些信号的作用是什么？它们在最小模式时可用怎样的电路得到？请画出示意图。
【解】IOR：该信号有效时，对IO端口执行读操作
：该信号有效时，对IO端口执行写操作 ：该信号有效时，对存储器执行读操作 ：该信号有效时，对存储器执行写操作
在最小模式时可分别用以下电路得到上述信号：
≥1 ≥1 RD WR IOR IOW M/IO M/IO
≥1 ≥1 RD WR MR MW M/IO M/IO
14. 什么是基地址和位移量，它们之间有何联系？ 【解】8086 CPU内部数据结构是16位的，而外部寻址空间为1MB。为了能用内部寄存器中的16位地址来寻址1MB空间，8086将1MB空间以16字节为一个内存节（Paragraph），共分成64K个节。节的起始地址称为段基址。偏移地址是存储地址对段首的偏移量。偏移地址从0000H～FFFFH变化，对应64KB的空间。
它们之间有何联系：物理地址＝基地址×16＋位移量。
15. 设CS=1200H，IP=0FF00H，此时指令的物理地址是多少？指向这一物理地址的CS和IP的值是惟一的吗？
【解】指令的物理地址：12000H＋0FF00H＝21F00H
指向这一物理地址的CS和IP的值不是惟一的。
16. 若CS=1000H，指出当前代码段可寻址的存储空间的大小和地址范围。 【解】当前代码段可寻址的存储空间的大小：64KB
当前代码段可寻址的存储空间的地址范围：10000H～1FFFFH
17. 简述8086单CPU和多CPU系统各自主要特点，并说明有何差别。
【解】单CPU系统中只有一个微处理器8086，所有总线控制信号由它产生，系统中总线控制逻辑信号可减少到最小。
多CPU系统中包括两个以上处理器，其中一个为8086作为主处理器，其它处理器作为协处理器，一般多用于复杂的大中型系统。与8086协同工作的协处理器有8087、8089两种，分别为数学协处理器和输入/输出协处理器。配置协处理器
的系统，主处理器不用处理费时的复杂运算和I/O操作，因此可大大提高主处理器的运行效率。
18. 时钟周期、T状态、总线周期、指令周期的定义是什么，什么情况下会出现空闲周期？
【解】计算机是由一串脉冲控制进行工作的。这一串脉冲称为计算机的时钟，每个脉冲的时间称为一个时钟周期，每个脉冲称为一个时钟脉冲或一个T状态。若干个时钟脉冲完成一个基本操作。一种基本操作称为一个总线周期。执行一条指令所需要的时间称为指令周期
19. 8086 CPU 读/写总线周期包含几个时钟周期，什么情况下需要插入TW等待周期，插入TW的数量取决于什么因素
【解】8086 CPU 读/写总线周期包含4个时钟周期。
读总线周期：在T3状态内存或I/O端口将数据送上数据总线。CPU准备读入数据。在T3的前沿（下降沿），CPU查询READY引脚，若内存或外设工作速度较慢，来不及在基本总线周期内完成数据传送工作，则应通过逻辑电路在T3前沿之前产生READY低电平信号，T3前沿若查到READY为低电平，则在T3后自动插入一个等待状态TW，在TW前沿继续查询READY信号，若READY仍为低电平，则继续插入TW，直到READY上升为高电平，则等待状态结束，进入T4状态。
写总线周期：在T3状态中，T2状态有效的信号继续保持有效，继续向外部写数据。在T3的下降沿查询READY，若内存或I/O端口在标准总线周期内来不及接收数据，则应通过逻辑电路在T3前沿之前产生READY低电平信号。CPU查到READY为低，则在T3之后插入一个TW，并在TW前沿继续查询READY，直到READY上升为高电平，则结束等待进入T4状态。
20. 8086 CPU 复位后，有哪些特征？8086 【解】8086 CPU 复位后：所有内部寄存器、标志寄存器IR及ES、SS、DS段寄存器清0，指令队列缓冲器清空，指令指针寄存器（IP）清0，CS被置为FFFFH8086 系统的起动程序从CS×16+IP即FFFF0H地址开始执行。复位时，所有三态输出总线变为高阻状态，这些三态总线包括：AD15～AD0，A19/S6～A16/S3，BHE/S7，
，S1（DT/R），S0（DEN），K，WR，RD，INTA 等。ALE、HLDA、S2（M/IO）COLQS0、QS1等信号降为低电平，RQ/GT 0 、RQ/GT 1等信号上升为高电平。
21.8086 系统在最小模式时应该怎样配置？试画出这种配置并标出主要信号的连接关系。 【解】8086 系统在最小模式时的典型配置：一片8284A时钟发生器产生系统所需要的时钟信号CLK，同时对外部READY信号和系统复位信号RESET进行同步，其输出送向8086应相引脚。三片8282（或74LS373）地址锁存器用于20位地址和BHE信号锁存，使得整个总线读写周期期间地址信号始终有效，以支持8086CPU地址/数据总线分时复用的工作方式。两片8286总线驱动器(又称总线收发器或总线驱动器)。当系统所连存储器和外设较多时，为了提高数据总线的驱动能力，可以接入8286芯片。
该模式的配置图见教材图2-8。
22. 画出最小模式时读存储器或I/O设备的总线周期时序。 【解】8086 最小模式下的读周期时序见教材图2-15。
第3章 从8086到Pentium系列微处理器的技术发展
教材习题解答
1. 简述80286的特点和保护模式的保护功能。 【解】80286的特点：
① CPU内部分为四个处理部件：EU（执行部件）、AU（地址部件）、IU（指令部件）和BU（总线部件）。这四个处理部件可以并行的进行操作，提高了处理速度。
② 数据线和地址线完全分离。 在一个总线周期中， 当有效数据出现在数据总线上的时候，下一个总线周期的地址已经送到地址总线，形成总线周期的流水作业。
③ 具有“实地址模式”（Real Address Mode，简称为“实模式”）和“保护虚地址模式”（Protected Virtual Address Mode，简称为“保护模式”）”两种工作模式。
④ 能运行实时多任务操作系统，支持存储管理和保护功能。 ⑤ 实现了虚拟存储管理。
⑥ 与 80286 配合使用的数学协处理器是80287，它基本与8087相同，但适应80286 的两种工作模式。
保护模式体现了80286的特色，主要是对存储器管理、虚拟存储和对地址空间的保护。在保护模式下，可为每个任务提供多达1GB的虚拟存储空间和保护机制，有力地支持了多用户、多任务的操作。那些内存装不下的逻辑段，将以文件形式存在外存储器中，当处理器需要对它们进行存取操作时就会产生中断，通过中断服务程序把有关的程序或数据从外存储器调入到内存，从而满足程序运行的需要。
保护模式为不同程序设置了四个特权级别，可让不同程序在不同的特权级别上运行。依靠这一机制，可支持系统程序和用户程序的分离，并可进一步分离不同级别的系统程序，大大提高了系统运行的可靠性。 2. 简述80386 的特点、80386引脚与8086的区别。 【解】80386 的特点：
80386是全32位结构，它的外部数据总线和内部数据通道，包括寄存器、ALU和内部总线都是32位的。
80386 有 3 种工作模式：实模式、虚拟86模式、386的保护模式。
80386的硬件结构可分成6个逻辑单元，它们以流水线方式工作，运行速度