05.微机接口_第五章
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微机原理与接口技术1、8086 CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?8086的内部结构分成两部分。
总线接口部件BIU,负责控制存储器与I/O 端口的信息读写,包括指令获取与排队、操作数存取等。
执行部件EU负责从指令队列中取出指令,完成指令译码与指令的执行行。
2、8086的总线接口部件有那几部分组成? 其功能是什么?8086的总线接口部件主要由下面几部分组成:4个段寄存器CS/DS/ES/SS,用保存各段址;一个16位的指令指针寄存器IP,用于保存当前指令的偏移地址;一个20位地址法器,用于形成20位物理地址;指令流字节队列,用于保存指令;存储器接口,用于与外总线的连接。
3、8086的执行单元(部件)由那几部分组成?有什么功能?8086的执行单元部件主要由下面几部分组成:控制器、算数逻辑单元、标志寄存器、通用寄存器组。
(1)控制器,从指令流顺序取指令、进行指令译码,完成指令的执行等。
(2)算数逻辑单元ALU,根据控制器完成8/16位二进制算数与逻辑运算。
(3)标志寄存器,使用9位,标志分两类。
其中状态标志6位,存放算数逻辑单元ALU运算结果特征;控制标志3位,控制8086的3种特定操作。
(4)通用寄存器组,用于暂存数据或指针的寄存器阵列。
6、8086CPU状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的? 8086的状态标志和控制标志分别有哪些?(1)标志分两类:状态标志(6位),反映刚刚完成的操作结果情况。
控制标志(3位),在8086特定指令操作中起控制作用。
(2)利用状态标志可以掌握当前程序操作的结果,例如了解是否产生进位,是否溢出等。
例如利用控制标志可以控制程序的单步调试。
(3)状态标志包括:包括零标志ZF、符号标志SF、奇偶标志PF、进位标志CF、辅助进位标志AF、溢出标志OF。
控制标志包括:单步运行标志TF、方向标志DF 与中断允许标志IF。
8、8086CPU的形成三大总线时,为什么要对部分地址线进行锁存?用什么信号控制锁存?为了确保CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作,要求地址和数据同时出现在地址总线和数据总线上。
微机原理与接口技术课后部分习题参考答案第一章2. 第3项任务,状态标志位的状态决定转移方向。
3. 程序存储是将要执行的程序的全部指令存储到存储器中,程序控制指程序开始执行后,通过指令流控制数据或计算机,完成设定的任务。
4. 分BIU 总线接口部件和EI执行部件两大部件,其中总线接口部件BIU负责取指令和数据,执行部件EI负责执行指令及运算。
在执行一条指令的同时可以取下一条指令,重叠运行,速度快。
5. 有6个状态标志,分别为进位标志CF、溢出标志OF、零标志ZF、奇偶标志PF、负标志SF、辅助进位标志AF。
3个控制标志分别为中断允许标志IF、单步标志TF、方向标志DF。
标志位的内容可以通过标志位操作指令来操作,例如CLC指令清除进位位,即使CF=0,STC指令使CF=1,CLI指令使IF=0,禁止中断,STI指令使IF=1,允许中断。
还可以通过LAHF指令取来标识寄存器的内容修改后用SAHF指令送回去。
也可以用PUSHF/POPF指令来修改标志寄存器的内容。
6. 实模式下分段靠4个段寄存器实现。
段寄存器中的值就是段地址,当偏移地址为0时的段地址+偏移地址就是该段的起始地址。
物理地址是由段地址左移4位后与偏移地址相加形成的20位地址。
7. 说法不一定正确。
对顺序执行指令的计算机是对的。
对重叠或流水线的计算机就不对了。
例如对8086CPU,由于采用了取指令与执行指令的一次重叠,尽管执行一条指令的总时间并没有变化,但连续执行n条指令时,总的时间会大大缩短,可以简单的比喻成总时间为原时间的二分之一,快了一倍。
8. 引入流水线后,执行一条指令的总时间并没有变化。
9. 高速缓存的目的是提高存储器的速度,进而提高了CPU的速度。
虚拟存储器的目的是为了给程序员或程序一个大的存储或运行空间。
10。
8086采用总线接口部件BIU与执行部件EU分开提高了速度,286将8086的BIU进一步分成3个部件,提高了并行性。
386在286基础上进一步增加成6个逻辑部件,实现多条指令重叠,进一步提高了速度,486采用硬组合逻辑控制器,同时采用内嵌高速缓存,提高速度。