第八章 8254
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微机原理与接⼝技术总复习微机原理与接⼝技术总复习第⼀部分:填空题第⼀章微机的基本知识1.1基本知识结构微机的构成(包括硬件:主机+外设;软件:操作系统+编译程序+汇编程序+诊断程序+数据库等)微机的⼯作原理和⼯作过程①⼯作原理(冯.诺依曼原理)②⼯作过程(取指令、分析指令、执⾏指令)③控制器的两个主要功能了解微机的主要技术指标数的原码、反码、补码的表⽰⽅法及补码的运算⼆、⼋、⼗、⼗六进制数的表⽰及其相互转换ASCII码、BCD码的表⽰⽅法及其运算、修正原则⽆符号数与符号数的运算及其对标志位的影响1.2相关习题1.对于⼆进制数0110 1001B,⽤⼗进制数表⽰时为:105D;⽤⼗六进制数表⽰时为:69H。
BCD2.设机器字长为8位,最⾼位是符号位。
则⼗进制数–11所对应的原码为:10001011B。
3.已知某数的原码是10110110B,则其反码是11001001B ;补码是11001010B 。
4.⼀个8位⼆进制数⽤补码⽅式表⽰的有符号数的范围是-128~+127 。
第⼆章微处理器与系统结构2.1基本知识结构掌握8086CPU的内部结构与主要引脚信号功能1、内部结构(BIU与EU)组成与功能2、主要引脚信号AD0~AD15, A16/S3~A19/S6,(地址锁存的必要性)BHE, NMI, INTR, INTA, HOLD, HLDA, RESET,READY, ALE, DEN,LOCK,RD,WR,M/IO。
熟悉8086 CPU 内部寄存器阵列了解8086最⼤组态与最⼩组态的区别熟悉存储器物理地址的⽣成及存储器组织20位地址如何⽣成;存储器是如何组织的,字节、字、字符串在内存中是如何存放的。
熟悉CPU中的标志寄存器及堆栈6个状态标志+3个控制标志;堆栈定义、堆栈组成及操作,为什么要设置堆栈?熟悉系统的输⼊/输出结构和基本总线周期(会画读、写周期基本时序图)2.2相关习题1.8086 CPU从功能上分为EU 和BIU 两部分。
虚拟内存8.1 简单分页与虚拟分页有什么区别?简单分页:一个程序中的所有的页都必须在主存储器中程序才能正常运行,除非使用覆盖技术。
虚拟内存分页:不是程序的每一页都必须在主存储器的帧中来使程序运行,页在需要的时候进行读取。
8.2 解释什么是抖动。
虚拟内存结构的震动现象,在这个过程中处理器大部分的时间都用于交换块,而不是执行指令。
8.3 为什么在使用虚拟内存时,局部性原理是至关重要的?可以根据局部性原理设计算法来避免抖动。
总的来说,局部性原理允许算法预测哪一个当前页在最近的未来是最少可能被使用的,并由此就决定候选的替换出的页。
8.4 哪些元素是页表项中可以找到的元素?简单定义每个元素。
帧号:用来表示主存中的页来按顺序排列的号码。
存在位(P):表示这一页是否当前在主存中。
修改位(M):表示这一页在放进主存后是否被修改过。
8.5 转移后备缓冲器的目的是什么?转移后备缓冲器(TLB)是一个包含最近经常被使用过的页表项的高速缓冲存储器。
它的目的是为了减少从磁盘中恢复一个页表项所需的时间。
8.6 简单定义两种可供选择的页读取策略。
在请求式分页中,只有当访问到某页中的一个单元时才将该页取入主存。
在预约式分页中,读取的并不是页错误请求的页。
8.7 驻留集管理和页替换策略有什么区别?驻留集管理主要关注以下两个问题:(1)给每个活动进程分配多少个页帧。
(2)被考虑替换的页集是仅限在引起页错误的进程的驻留集中选择还是在主存中所有的页帧中选择。
页替换策略关注的是以下问题:在考虑的页集中,哪一个特殊的页应该被选择替换。
8.8 FIFO和Clock页替换算法有什么区别?时钟算法与FIFO算法很接近,除了在时钟算法中,任何一个使用位为一的页被忽略。
8.9 页缓冲实现的是什么?(1)被替换出驻留集的页不久又被访问到时,仍在主存中,减少了一次磁盘读写。
(2)被修改的页以簇的方式被写回,而不是一次只写一个,这就大大减少了I/O操作的数目,从而减少了磁盘访问的时间。
第八章1. 8253芯片有哪几个计数通道?每个计数通道可工作于哪几种工作方式?这些操作方式的主要特点是什么?答:8253内部包含3个完全相同的计数器/定时器通道,即0~2计数通道,对3个通道的操作完全是独立的。
8253的每个通道都有6种不同的工作方式。
方式0——计数结束中断方式:当对8253的任一个通道写入控制字,并选定工作于方式0时,该通道的输出端OUT立即变为低电平。
要使8253能够进行计数,门控信号GATE 必须为高电平。
经过n十1个脉冲后,计数器减为0,这时OUT引脚由低电平变成高电平。
OUT引脚上的高电平信号,一直保持到对该计数器装入新的计数值,或设置新的工作方式为止。
在计数的过程中,如果GATE变为低电平,则暂停减1计数,计数器保持GATE有效时的值不变,OUT仍为低电平。
待GATE回到高电平后,又继续往下计数。
方式1——可编程单稳态输出方式:当CPU用控制字设定某计数器工作于方式1时,该计数器的输出OUT立即变为高电平。
GATE出现一个上升沿后,在下一个时钟脉冲的下降沿,将n装入计数器的执行部件,同时,输出端OUT由高电平向低电平跳变。
当计数器的值减为零时,输出端OUT产生由低到高的正跳变,在OUT引脚上得到一个n个时钟宽度的负单脉冲。
在计数过程中,若GATE产生负跳变,不会影响计数过程的进行。
但若在计数器回零前,GATE又产生从低到高的正跳变,则8253又将初值n装入计数器执行部件,重新开始计数,其结果会使输出的单脉冲宽度加宽。
方式2——比率发生器:当对某一计数通道写入控制字,选定工作方式2时,OUT端输出高电平。
如果GATE为高电平,则在写入计数值后的下一个时钟脉冲时,将计数值装入执行部件,此后,计数器随着时钟脉冲的输入而递减计数。
当计数值减为1时,OUT端由高电乎变为低电平,待计数器的值减为0时,OUT引脚又回到高电平,即低电平的持续时间等于一个输入时钟周期。
与此同时,还将计数初值重新装入计数器,开始一个新的计数过程,并由此循环计数。
微型计算机原理及接口技术知到章节测试答案智慧树2023年最新重庆大学第一章测试1.单纯的微处理器不是计算机,单纯的微型计算机也不是完整的计算系统,它们都不能独立工作。
()参考答案:对2.当运算结果各位全部为零时,标志位ZF=0。
( )参考答案:错3.控制器是( )。
参考答案:根据指令完成操作功能的硬件4.寄存器中所存放的二进制数,可以是存储单元的地址号。
()参考答案:对5.随着堆栈操作的进行,堆栈指示器SP的值会自动地发生变化。
()参考答案:对6.存储系统分级方法的依据是程序访问的局部性原理。
()参考答案:对7.以下叙述中,不正确的是()。
参考答案:EPROM使用电擦除方式8.所有的I/O接口电路都需要数据端口、控制端口和状态端口。
( )参考答案:错9.地址总线的位数决定了内存的直接寻址范围。
()参考答案:对10.总线标准的形成方式都是先有产品后有标准。
( )参考答案:错第二章测试1.指令的操作码部分主要用于给出计算机该做什么。
()参考答案:对2.取出的指令的操作数,将经CPU的内总线送入指令寄存器IR,然后再送到指令译码器lD。
( )参考答案:错3.在8位的微处理器中,取指令、分析指令和执行指令是按一条指令接着一条指令的顺序串行完成的。
()参考答案:对4.下面哪项功能不是由执行单元EU承担的?()参考答案:取指令5.现代高档微机中普通采用了流水线结构,因此每条指令的执行时间明显缩短。
参考答案:错6.8086把1MB空间分为若干逻辑段,每段最多可含( )的存储单元。
参考答案:64KB7.存储器内部段与段之间是( )参考答案:都可以8.在80486微机系统中,其分段机制与CPU的工作方式有关。
()参考答案:对9.在8086CPU中,BL是BX寄存器的高8位部分的名称。
()参考答案:错10.在80486CPU中,CX是ECX寄存器的低16位部分的名称。
()参考答案:对第三章测试1.以下关于指令的描述中,错误的是()。
及其应用可编程计数器//定时器8253及其应用第八章可编程计数器主要内容§8-1 引言§8-2 8253的工作原理§8-2 8253的应用举例引言1 引言§8-1引言在微型计算机系统中,常需要用到定时功能。
例如:(1)按一定的时间间隔对动态RAM进行刷新;(2)扬声器的发声;(3)在计算机实时控制和处理系统中,按一定的采样周期对处理对象进行采样,或定时检测某些参数;(4)对外部事件进行计数。
这些情况下都需要用到定时信号,实现定时功能主要有三种方法:1、软件定时最简单的定时方法,完全由软件编程来控制改变定时时间,方便且节省费用;但CPU的利用率低,不通用。
2、不可编程的硬件定时使用不可编程器件设计数字电路实现计数或定时,但必须视要求改变电路参数,可以在一定的范围内改变定时时间。
在硬件已连接好的情况下,定时时间和范围就不能由程序来控制和改变,定时精度不高。
如:555及74LS190。
3、可编程的硬件定时可编程定时器/计数器电路利用硬件电路和中断方法控制定时,定时时间和范围完全由软件来确定和改变,并由微处理器的时钟信号提供时间基准,计时精确稳定。
与CPU并行工作,不占用CPU时间,应用比较广泛,如8253,8254。
§8-2 8253的工作原理一、8253的性能指标Intel 8253就是一种计数器/定时器芯片,被称为可编程间隔定时器(Programmable Interval Timer,PIT)。
性能指标如下:(1)NMOS,24脚双列直插式封装,+5V电源;(2)包含3个独立的16位计数器,最高计数频率高达2MHz;(3)所有的计数方式,操作方式都通过编程控制。
引脚图如下:二、8253内部结构和功能对照内部结构图,介绍8253内部的各组成部分的功能。
1、数据总线缓冲器是8253与系统数据总线的接口,由8位双向三态缓冲器构成,实现数据的输入和输出,通过编程确定8253的工作方式和时间常数。