1、计算机组成原理解析一.判断题1.一个指令周期由若干个机器周期组成.解: 答案为正确.2.非访内指令不需从内存中取操作数,也不需将目的操作数存放到内存 ,因此这类指令的执行不需地址寄存器参与.解: 答案为错误.3.组合逻辑控制器比微程序控制器的速度快.解: 答案为正确.4.流水线中的相关问题是指在一段程序的相邻指令之间存在某种信赖关系, 这种关系影响指令的执行.解: 答案为正确.5.微程序控制控制方式与硬布线控制方式相比,最大的优点是提高了指令的执行速度 .解: 答案为正确.6.微程序控制器中的控制存储器可用 PROM,EPROM 或闪存实现 .解: 答案为正确.7.指令周期是指人 CPU 从主
2、存取出一条指令开始到执行这条指令完成所需的时间.解: 答案为正确.8.控制存储器是用来存放微程序的存储器,它比主存储器速度快 .解: 答案为正确.9.机器的主频最快,机器的速度就最快 .解: 答案为正确.10.80X86 的数据传送指令 MOV,不能实现两个内存操作数的传送.解: 答案为正确.二.选择题1.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是 .A. 实现程序控制和快速查找存储器地址B. 可以直接访问主存和外存C. 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性D. 降低指令译码难度解: 答案为 C.2.CPU 组成中不包括 .A.指令寄存器 B.地址寄存器C.指令译码器 D.地址译码器解: 答
3、案为 D.3.程序计数器 PC 在 中.A.运算器 B.控制器C.存储器 D.I/O 接口解: 答案为 B.4.计算机主频的周期是指 .A.指令周期 B.时钟周期C.CPU 周期 D.存取周期解: 答案为 B.5.CPU 内通用寄存器的位数取决于 .A.存储器容量 B.机器字长C.指令的长度 D.CPU 的管脚数解: 答案为 B.6.以硬布线方式构成的控制器也叫 .A.组合逻辑型控制器 B.微程序控制器C.存储逻辑型控制器 D.运算器解: 答案为 A.7.一个节拍脉冲持续的时间长短是 .A.指令周期 B.机器周期C.时钟周期 D.以上都不是解: 答案为 C.8.直接转移指令的功能是将指令中的地
4、址代码送入 .A.累加器 B.地址寄存器C.PC D.存储器解: 答案为 C.9.状态寄存器用来存放 .A.算术运算结果 B.逻辑运算结果C.运算类型 D.算术,逻辑运算及测试指令的结果状态解: 答案为 D.10.微程序放在 中.A.指令寄存器 B.RAMC.控制存储器 D.内存解: 答案为 C.11.某寄存器中的值有时是地址,这只有计算机的 才能识别它.A.译码器 B.判断程序C.指令 D.时序信号解: 答案为 C.12.微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是_.A. 每一条机器指令由一条微指令执行B. 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行C. 一段机器指令组成的程序可由一条
5、微指令来执行D. 一条微指令由若干条机器指令组成解: 答案为 C.13.在高速计算机中, 广泛采用流水线技术.例如,可以将指令执行分成取指令,分析指令和执行指令 3 个阶段,不同指令的不同阶段可以 执行; 各阶段的执行时间最好 ;否则在流水线运行时,每个阶段的执行时间应取 .可供选择的答案: A.顺序 B.重叠 C.循环 D.并行 A.为 0 B.为 1 个周期 C.相等 D.不等 A. 3 个阶段执行时间之和 B. 3 个阶段执行时间的平均值C. 3 个阶段执行时间的最小值 D. 3 个阶段执行时间的最大值 解: 答案为D,C,D.14.微指令格式分成水平型和垂直型,前者的位数 ,用它编写的
6、微程序 . A.较少 B.较多C.较长 D.较短解: 答案为 B,D.15.异步控制常作为 的主要控制方式.A. 单总线计算机结构计算机中访问主存和外部设备时B. 微型机的 CPU 控制中C.组合逻辑的 CPU 控制中D. 微程序控制器中解: 答案为 A.16.与微指令的执行周期对应的是 .A.指令周期 B.机器周期C.节拍周期 D.时钟周期解: 答案为 B.三.填空题1.目前的 CPU 包括 , 和 CACHE(一级).答: 运算器,控制器.2.CPU 中保存当前正在执行的指令的寄存器为 ,保存下一条指令地址的寄存器为 .答: 指令寄存器 IR,程序计数器 PC.3.CPU 从主存取出一条指
7、令并执行该指令的时间叫 ,它常用若干个 来表示, 而后者又包含若干个 .答: 指令周期,机器周期,时钟周期.4.在程序执行过程中,控制器控制计算机的运行总是处于 ,分析指令和 的循环之中.答: 取指令,执行指令.5.控制器发出的控制信号是 因素和 因素的函数,前者是指出操作在什么条件下进行,后者是指操作在什么时刻进行.答: 空间,时间.6.微程序入口地址是 根据指令的 产生的.答: 译码器,操作码.7.微程序控制器的核心部件是 ,它一般用 构成.答: 控制存储器,只读存储器.8.微指令执行时,产生后继微地址的方法主要有 , 等.答: 计数器方式,断定方式.9.任何指令的第一个周期一定是 .答:
8、 取指令.10.一条机器指令的执行可与一段微指令构成的 相对应,微指令可由一系列 组成.答: 微程序,微命令.11.微程序设计技术是利用 方法设计 的一门技术.答: 软件,控制器.12.在同一微周期中 的微命令叫互斥的微命令 ;在同一微周期中 的微命令叫相容的微命令.显然, 不能放在一起译码.答: 不可能同时出现,可以同时出现, 相容的微命令.13.在微程序控制器中,时序信号比较简单,一般采用 .答: 同步控制.14.保存当前栈顶地址的寄存器叫 .答: 栈顶指针 SP.15.实现下面各功能有用哪些寄存器 表示运算结果是零的是 .表示运算结果溢出的是 .表示循环计数的是 .做 8 位乘除法时用来
9、保存被乘数和被除数的是 .暂时存放参加 ALU 中运算的操作数和结果的是 .答: 状态寄存器中的 ZF.状态寄存器中的 OF.CX.AL/AX.累加器.四.综合题1.在 8086 中, 对于物理地址 2014CH 来说,如果段起始地址为 20000H,则偏移量应为多少 解:14CH.2.在 8086 中 SP 的初值为 2000H,AX=3000H,BX=5000H.试问:(1) 执行指令 PUSH AX 后,SP= (2) 再执行指令 PUSH BX 及 POP AX 后,SP= ,BX= 请画出堆栈变化示意图.解: SP=2000H-2=1FFEH执行 PUSH BX 和 POP AX 后
10、,SP=1FFEH-2+2=IFFEH,BX=5000H,指针变化图略.3.指出下列 8086 指令中, 源操作数和目的操作的寻址方式.(1) PUSH AX (2) XCHG BX,BP+SI(3) MOV CX,03F5H (4) LDS SI,BX(5)LEA BX,BX+SI (6) MOV AX,BX+SI+0123H(7) MOV CX,ES:BXSI (8) MOV SI,AX(9)XCHG AX,2000H解: 源是寄存器直接寻址.目的是寄存器间接寻址.源是变址/基址寻址,目的是寄存器直接寻址.源是立即数寻址,目的是寄存器直接寻址.源是寄存器间接寻址.目的是寄存器直接寻址.源是
11、变址/基址寻址,目的是寄存器直接寻址.源是变址/基址加偏移量寻址, 目的是寄存器直接寻址.源是跨段的变址/基址寻址, 目的是寄存器直接寻址.源是寄存器直接寻址.目的是寄存器间接寻址.源是存储器直接寻址.目的是寄存器直接寻址.4.请按下面的要求写出相应的 8086 汇编指令序列.(1) 将 1234H 送入 DS 中(2) 将 5678H 与 AX 中的数相加,结果放在 AX 中.(3) 将 DATAX 和 DATAY 相加,其和放在 DATAY 中.(4) 将 AX 中的高 4 位变为全 0.(5) 将 AX 中的低 2 位变为全 1.解: MOV AX,1234H ;MOV DS,AXADD
12、 AX,5678HMOV AX,DATAXADD DATAY,AXAND AX,0FFFHOR AX,0003H5.若 BX=0379H,下面 8086 指令执行后,BX= (1) XOR BX,0FF00H(2) AND BX,0FF00H(3) OR BX,0FF00H解: 根据 “异或“操作的特点, 与“0“ 做“异或“操作, 操作数不变;与“1“做“异或“ 操作,即使操作数变反, 此题仅使 BH 变反, 所以结果为 BX=1111110001111001=FC79H.根据“与“操作的特点,对“0“做“与“操作,操作数为 0;对“1“做“ 与“操作,即操作数不变.此题仅使 BL 清 0,
13、BH 不变,所以结果为 BX=0000001100000000=0300H.根据“或“操作的特点,对“0“做“或“操作,操作数不变; 对“1“做“或“ 操作,即操作数为 1.此题仅使 BH(即高 8 位)置 1,BL(低 8 位) 不变, 所以结果为 BX=0000001110000110=0386H.6.若(BX)=5555H,试写出执行完下面的指令序列后 BX 中的内容.MOV CL,5SHR BX,CL解: 第一条指令把数 5 传送到 CL(CL 是指定用于存放移位或循环次数的寄存器 )中,第 2 条是逻辑右移指令,使 BX 逻辑右移 5 次(由 CL 给出移位次数),结果 BX=02A
14、AH.7.试用 8086 移位和加法指令完成将 AX 中的内容乘以 10 的操作.解: 算法为 AX10=AX2+AX8,指令序列如下:SHL AX,1 ;AX2MOV BX,AX ;AX2 保存到 BXSHL AX,1 ;AX4SHL AX,1 ;AX8ADD AX,BX ;AX108.根据以下要求写出相应的 8086 汇编语言指令.(1) 把 BX 寄存器和 DX 寄存器的内容相加 ,结果存入 DX 寄存器中 .(2) 用寄存器 BX 和 SI 的基址变址寻址方式把存储器中的一个字节与 AL 寄存器的内容相加,并把结果送到 AL 寄存器中. (3) 用寄存器 BX 和偏移量 0BD2H 的
15、寄存器相对寻址方式把存储器中的一个字和 CX 相加并把结果送回存储器中.(4) 用偏移量为 0524H 的直接寻址方式把存储器中的一个字与数 2A59H 相加,并把结果送回该存储单元中.(5) 把数 0B5H 与 AL 相加,并把结果送回 AL 中.解: ADD DX,BXADD AL,BX+SIADD BX+0BD2H,CXADD 0524H,2A59HADD AL,0B5H9.已知 8086 汇编程序段如下:MOV AX,1234HMOV CL,4ROL AX,CLDEC AXMOV CX,4MUL CXINT 20H试问:(1) 每条指令执行完后 ,AX 寄存器的内容是什么 (2) 每条
16、指令执行完后 ,进位,溢出和零标志的值是什么 (3) 程序结束时 ,AX 和 DX 的内容是什么 解: MOV AX,1234H AX=1234HMOV CL,4 AX=1234HROL AX,CL AX=2341HDEC AX AX=2340HMOV CX,4 AX=2340HMUL CX AX=8D00HINT 20H第 2,5,7 条指令对 AX 没有操作 ,故不影响 AX 的值.第 1 条指令把立即数 1234H 送到 AX 中,AX的值就是 1234H,第 3 条指令把 AX 的内容循环移位 4 次,AX 值为 2341H,第 4 条指令把 AX 减1,AX 的值为 2340H,第
17、6 条指令把 AX 的值乘以 4,AX 的值变为 8D00H.传送指令不影响标志位,第 3 条指令影响进位(CF),溢出(OF)标志,CF=0,OF=0;第 4 条指令不影响 CF 标志,该指令执行后,CF 维持原状,OF=0, 零标志(ZF)也为 0;第 6 条指令影响各标志位,由于 DX=0,因此 CF=0,OF=0,ZF=0.程序结束时,AX 的值为 8D00H,DX 的值为 0000H.10.有一主频为 25 MHz 的微处理器,平均每条指令的执行时间为两个机器周期,每个机器周期由两个时钟脉冲组成.(1)假定存储器为“0 等待“,请计算机器速度 (每秒钟执行的机器指令条数).(2)假如存储器速度较慢, 每两个机器周期中有一个是访问存储器周期,需插入两个时钟的等待时间,请计算机器速度 .解: 存储器 “0 等待“是假设在访问存储器时,存储周期=机器周期, 此时机器周期=主频周期 2(一个机器周期由两个时钟脉冲组成)=2/25MHz=0.08S指令周期=2机器周期=0.16S机器平均速度=1/0.16=6.25MIPS(百万条指令/ 秒)若每两个机器周期中有一个是访问存储器周期,则需插入两个时钟的等待时间.指令周期=0.16S+0.08S=0.24S机器平均速度=1/0.244.2MIPS(百万条指令/秒)
