发布时间 : 星期三 文章计算机组成原理小结和习题2更新完毕开始阅读deb01017a76e58fafab00354
示时，阶符1位，阶码5位，数符1位，尾数25位。
(1)定点原码整数表示时，最大正数是多少?最小负数是多少? (2)点原码小数表示时，最大正数是多少?最小负数是多少? (3)浮点原码表示时，最大浮点数是多少，最小浮点数是多少？
第3章 本章小结
微处理器(cvu)是构成微型计算机的核心部件，是全机的控制中心，它控制着全机各功能部件协调地工作，它的性能决定了整个微型计算机的性能和系统结构。因此，学习扣掌握微处理器的内部结构和工作原理是学习“微型计算机原理”的重要基础。本章首先重点介绍了808618088 CPU的内部结构、寄存器结构、引脚功能以及存储器管理等；之后从程序设计角度介绍了80x86系列微处理器内部寄存器结构及其使用方法；然后对80x86存储器管理方式(实方式、保护方式和虚拟8086方式)进行了介绍；最后分别简要介绍了80286
到Pentium CPU的内部结构特点。
8086／8088 CPU内部由总线接口单元BIU和执行单元EU两个独立工作的部件组成。BIU的功能是负责完成CPU与存储器或I／O设备之间的数据传送，具体操作包括取指令、存取操作数等。EU的功能是负责执行指令，要执行的指令直接从BIU的指令队列中得到，执行指令时若需要从存储器或I／O端口读取操作数，由EU向BIU发出请求，再由BIU对存储器或I／O端口进行访问，因此，EU不直接与外部发生联系。Bm和EU之间的工作既互相独立又互相配合，正是这种工作方式的并行性，使得8086／8088的存，弘操作和执行指令的操作在大多数情况下是同时进行的，从而大大提高了CPU的工作效率。
8086／8088CPU内部有14个16位寄存器。了解这些寄存器的结构和使用特点是进行汇编语言程序设计的基础，读者务必牢记它们的名称及其使用方法。这14个寄存器按功能可分为三大类：①8个通用寄存器：数据寄存器4个，即AX(AH／AL)、BX(BH／BL)、CX(CH／CL)和DX(DI-I／DL)，对这4个数据寄存器，读者应注意它们各自的特定用途；地址指针寄存器2个，即堆栈指针寄存器sP和基址寄存器BP；变址寄存器2个，即源变址寄存器sI乖目的变址寄存器DI。②段
寄存器4个：代码段寄存器cs、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加数据段寄存器ES，它们分别用来存放代码段、数据段、堆栈段和附加数据段的段地址。③控制寄存器2个：指令指针寄存器p和标志寄存器FLAGS，其中p用来存放下一条要读取的指令在代码段内的偏移地址，FLAGS用来存放状态标志(6位)和控制标志(3位)。
为了对1M个存储单元进行管理，8086／8088采用了段结构的存储器管理的方法。每个存储单元都有其对应的逻辑地址(段地址：偏移地址)和物理地址。物理地址是由CPU内部总线接口单元BIU中的地址加法器根据逻辑地址产生的。由逻辑地址形成20位物理地址的方法为：段地址x10H+偏移地址。
8086／8088采用40引脚双列直插式封装。地址／数据(状态)引脚20个，电源和地线引脚3个，控制引脚17个，其中引脚24～31(8个控制引脚)在最大方式和最小方式下具有不同的功能。
对程序设计人员来讲，了解CPU内部寄存器结构并掌握其使用方法是进行汇编语言程序设计的关键和基础。寄存器可分为程序可见寄存器和程序不可见寄存器两大类。所谓程序可见寄存器，是指在汇编语言程序设计中可以通过指令来访问的寄存器。程序不可见寄存器是指一般用户程序中不能访问而由系统所使用的寄存器。本章从程序设计角度对80x86CPU内部程序可见寄存器的结构和使用方法作了较为详细的介绍，而对于那些程序不可见寄存器(系统使用)也作了简要说明。
存储器管理是由微处理器的存储器管理部件MMU提供的对系统存储器资源进行管理的机制。本章从应用角度出发，介绍80x86系列微处理器的存储器管理机制。从8086／8088到Pentium，80x86系列微处理器的存储器管理机制有了较大变化。8086／8088只有一种存储器管理方式，即实地址方式(简称实访式)；80286CPU具有两种工作方式，即实方式和保护虚地址方式(简称保护方式)；80386及其后续CPU有三种工作方式，即实方式、保护方式和虚拟8086方式。
0286CPU是比8086／8088更先进的16位微处理器芯片，采用68引线4列直插式封装。80286首次引入了段式虚拟存储管理机制，在芯片内集成了存储器管理和虚地址保护机构，从而使80286CPU能在两种不同的工作方式(实方式和保护方式)下运行。
80386是与8086／8088、80286兼容的高性能32位微处理器。该芯片以132条引线网络阵列式封装。80386具有三种工作方式：实方式、保护方式(段页式虚拟存储器管理方式)和首次引入的虚拟8086方式。
80486为第二代32位微处理器，以168个引脚网络阵列式封装。从结构组成上看，80486芯片实际上是将80386、80387及8 KB超高速缓存集成在一起，因此具有80386的所有功能。
Pentium系列微处理器为第五代微处理器芯片，引入了超标量流水线等新的体系结构，使微处理器的性能得到了较大幅度的提高。
本章涉及的概念较多，初学者往往觉得难于理解和记忆，但本章内容是后续学习汇编语言程序设计以及接口技术的基础，读者应该设法掌握。对于一时难于理解和掌握的内容，建议读者在后面学习有关章节时再回到本章对有关内容进一步理解和掌握。
习题
1．简述8086／8088 CPU中BIU和EU的作用，并说明其并行工作过程。 2．808618088 CPU内部有哪些寄存器?其主要作用是什么?
3．8086／8088 CPU中有哪些寄存器可用来指示操作数在存储器中某段内的偏移地址?
4．808618088 CPU中标志寄存器FLAGS有哪些标志位?它们的含义和作用如何?
5．808618088 CPU的地址总线有多少位?其寻址范围是多少?
6．什么叫指令队列?8086／8088CPU中指令队列有什么作用?其长度分别是多少?
7．Intel 8086与8088有何区别?
8.8086 CPU使用地址锁存信号ALE将地址A15～～与数据D15～Do分开的工作原理?
9.什么是逻辑地址?什么是物理地址?若已知逻辑地址为BA00：A800，试求物理。
10．简述堆栈指针寄存器SP的功能及堆栈的操作过程。
11．80286CPU由哪几个独立部件组成?各有何功能?与8086CPU相比有哪些改进与提高?
12．80286在实方式和保护方式下可寻址的存储空间分别为多少? 13．80386 CPU有哪几种工作方式?各有何特点?
14. 80386CPU有哪几部分独立的部件组成啊？各有何功能？试说明80386和80286的先进之处。
1580386CPU有几种状态标志位?有那几个控制标志位？其中那几个控制标志位与80286相兼容？那几个控制标志位是80386新增的?
16.简述80386的GDTR和LDTR的作用。
17. 80486CPU由那几个独立的部件组成的？各部件功能如何？与80386相比如何？
18. pentumn系列微处理器的体系结构胶80486有哪些主要突破？
第4章 本章小结
本章详细介绍了80x86指令系统中全部指令的功能和应用。指令就是计算机能执行的、由人发布的命令。显然，指令一定要能为计算机所识别和接受，因而它必须具有一定的格式。指令中惟一不可缺少的是操作码，而指令中的操作数则是指令的操作对象。
操作数可以直接放在指令中，也可以放在别的地方如寄存器或存储单元中，只要在指令中指明该地方或提供获得该地方的“线索”即可，这就是指令的寻址方式，即寻找操作数的方法。本章详细介绍了80x86系统的两大类寻址方式，即数据寻址方式和地址寻址方式。数据寻址方式有四类12种寻址方式。这四类寻址方式是：立即数寻址方式、寄存器寻址方式、存储器寻址方式和输脯出(I／o)端口寻址方式。其中存储器寻址方式包括：①直接寻址方式；②寄存器间接寻址方式；③寄存器相对寻址方式；④基址变址寻址方式；⑤基址变址相对寻址方式；⑥比例因子变址寻址方式；⑦基址比例变址寻址方式；⑧相对基址比例变址寻址方式。而输2,d辅r出端口寻址方式有端口直接寻址和端口间接寻址两种。地址寻址方式是与转移地址有关的寻址方式，它有四种寻址方式，即段内直接寻址、