微机接口-第5章--中断技术
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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。
微机原理及接⼝技术习题答案第⼀章习题及答案1. 微处理器内部包含哪三⼤部分?解:运算器、控制器和寄存器组。
2. 完成下列数制的转换①解:②0.11B=()D 解:0.11B=0.75D 。
③211.25=( )B =( )H 解:④10111.0101B=( )H=( )BCD解:10111.0101B=17.5H=23.3125D=(0010 0011.0011 0001 0010 0101)BCD3. 已知X=+1011010B ,Y =–0011011B ,设机器数为8位,分别写出X 、Y 的原码、反码和补码。
解:4. 已知X 的真值为32,Y 的真值为–19,求[]?Y X =+补解:[]00001101B X Y +=补5. 已知X=51,Y=–86,⽤补码完成下列运算,并判断是否产⽣溢出(设字长为8位)。
① X +Y ② X -Y ③ –X +Y ④ –X -Y 解:67C C 0⊕=,所以未产⽣溢出。
676. 若使与门的输出端输出⾼电平,则各输⼊端的状态是什么?解:各输⼊端为⾼电平。
7. 若使与⾮门的输出端输出低电平,则各输⼊端的状态是什么?解:各输⼊端为⾼电平。
8. 如果74LS138译码器的Y 4端输出低电平,则C 、B 、A 三个输⼊端的状态分别是什么?解:C 、B 、A 三个输⼊端的状态分别是‘1’,‘0’,‘0’。
第⼆章习题及答案1. 8086/8088CPU 由哪两⼤功能部分所组成?简述它们的主要功能? 解:8086/8088CPU 由EU 和BIU 两⼤功能部分组成。
执⾏单元EU主要完成指令的译码和执⾏。
执⾏单元通过EU控制电路从BIU中取出指令,经过指令译码形成各种定时控制信号,向EU内各功能部件发出相应的控制命令,以完成指令所规定的操作。
总线接⼝单元BIU是8086/8088同外部联系的接⼝。
它负责所有涉及外部总线的操作,包括取指令、读操作数、写操作数、地址转换和总线控制等。
《微机原理与接口技术》课程总结本学期我们学习了《微型计算机原理与接口技术》,总的来说,我掌握的知识点可以说是少之又少,我感觉这门课的内容对我来说是比较难理解的。
这门课围绕微型计算机原理和应用主题,以Intel8086CPU为主线,系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式,介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧,存储器的组成和I/O接口扩展方法,微机的中断结构、工作过程,并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术,包括七大接口芯片:并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D(ADC0809)、D/A (DAC0832)、DMA(8237)、人机接口(键盘与显示器接口)的结构原理与应用。
在此基础上,对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。
第一章:微型计算机概论(1)超、大、中、小型计算机阶段(1946年-1980年)采用计算机来代替人的脑力劳动,提高了工作效率,能够解决较复杂的数学计算和数据处理(2)微型计算机阶段(1981年-1990年)微型计算机大量普及,几乎应用于所有领域,对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。
(3)计算机网络阶段(1991年至今)。
计算机的数值表示方法:二进制,八进制,十进制,十六进制。
要会各个进制之间的数制转换。
计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助,从而促进了信息化社会的到来,实现了遍及全球的信息资源共享。
第二章:80X86微处理器结构本章讲述了80X86微处理器的内部结构及他们的引脚信号和工作方式,重点讲述了8086微处理器的相关知识,从而为8086微处理器同存储器以及I/O设备的接口设计做了准备。
本章内容是本课程的重点部分。
第三章:80X86指令系统和汇编语言本章讲述了80X86微处理器指令的多种寻址方式,讲述了80X86指令系统中各指令的书写方式、指令含义及编程应用;讲述了汇编语言伪指令的书写格式和含义、汇编语言中语句的书写格式。
第五章习题与思考题典型例题解析例5-1 计算机输入/输出控制方式有哪几种?各有什么特点?答:CPU与外设进行数据传送,系统中对数据传送的控制方式一般分为四种:①程序控制方式,程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式,这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。
在这种I/O方式中,程序设计简单,硬件软件较省,但费时,CPU效率较低,实时性差,主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合。
②中断控制方式,中断控制方式是指利用中断技术控制CPU与外设进行数据传送的一种方式。
这种方式实时性好,不需要反复查询等待,减少了CPU等待时间,CPU与外设可并行工作,但这种方式需要进行现场保护及恢复等工作,仍花费CPU时间。
③DMA方式,DMA方式是指由专门硬件控制,不需CPU介入,直接由存储器与外设进行数据传送的方式。
这种方式不需CPU介入,减少了CPU的开销,能实现高速的数据块传送,提高了效率。
但这种方式增加了硬件开销,提高了系统的成本。
④IOP方式,IOP方式是指由输入/输出协处理器IOP控制数据传送的方式。
这种控制方式由于输入/输出协处理器具有单独的指令系统,因此能在数据传送时,同时进行数据处理,数据传送支持DMA方式,因此传送速度快而且不须CPU介入,CPU与IOP可并行工作,效率高。
这四种方式中,程序控制方式和中断方式属于软件控制方式,DMA方式和IOP方式属于硬件方式。
例5-2 试述I/O端口两种编址方法的特点与区别。
..答:I/O端口的编址方法有二种:即I/O端口单独编址方式和I/O端口与存储器单元统一编址方式。
I/O端口与内存单元地址统一编址方式是将I/O端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中,即把内存的一部分地址分配给I/O端口,由I/O端口来占用这部分地址。
这种方式控制逻辑较简单,I/O端口数目不受限制,所有访问存储器的指令都可用于I/O端口,指令丰富,功能强。