微机原理与接口技术(第三版) 龚尚福章 (10)
- 格式:pptx
- 大小:701.19 KB
- 文档页数:90
第二章1.8086CPU由哪两部分构成?它们的主要功能是什么?答:8086CPU由两部分组成:指令执行部件(EU,Execution Unit)和总线接口部件(BIU,Bus In terface Un it)。
指令执行部件(EU)主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成,其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访冋存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访冋存储器或I/O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。
2.8086CPU预取指令队列有什么好处? 8086CPU内部的并行操作体现在哪里?答:8086CPU的预取指令队列由6个字节组成,按照8086CPU的设计要求,指令执行部件(EU)在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令队列中取得指令代码,并分析执行它。
从速度上看,该指令队列是在CPU内部,EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU 内部的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到指令队列。
5.简述8086系统中物理地址的形成过程。
8086系统中的物理地址最多有多少个?逻辑地址呢?答:8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。
8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成 20位的物理地址。
采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成,都是16位二进制数。
通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”,然后与偏移地址相加获得物理地址。
由于8086CPU的地址线是20根,所以可寻址的存储空间为1M 字节,即8086系统的物理地址空间是1MB。
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,根据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PU SHF/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。
《微机原理与接口技术》实验大纲一、实验课程简介以8086CPU为核心的16位微机系统为载体,设计了汇编程序设计、RAM扩展、可编程中断控制器8259A、定时器/计数器8253、并行接口8255、串行接口8251、D/A变换等验证型实验和2个综合实验,使学生通过实践环节,对微机系统工作原理、汇编语言程序设计、接口电路芯片及应用等知有更深入的理解,掌握各种接口电路芯片的工作原理和应用方法,并能够熟练使用汇编语言进行硬件编程。
二、实验对实现人才培养目标的贡献通过实践教学环节,使学生接受初步的工程实践训练,增强综合运用所学知识分析处理工程实际问题的能力,培养学生实践能力、设计能力和创新能力。
三、实验内容及要求理解:16位微机的硬件系统的组成;DOS的基本命令;INT I0H各功能块的用法;了解总线的工作时序;掌握:DOS系统功能调用的常用功能;6264静态RAM使用方法,以及PC机扩充外存的手段;中断控制接口芯片8259的工作原理及应用;并行接口8255A的传输数据的方法及应用;定时/计数器8253的工作原理及应用编程;串行接口电路8251的工作方式、硬件接口电路设计及应用。
表1 实验项目设置与内容注:实验7、8、9、10 选做1 项四、实验课程基本要求1.实验教学的手段和方式实验教学采用课堂讲授和学生动手相结合方式,指导教师先简要讲解实验原理和重要注意事项,然后由学生按实验指导书中的内容和方法步骤进行。
实验过程中学生遇到难题,教师即时启发帮助学生解决。
2.实验教学的要求在实验前,要求学生必须熟练掌握所使用的知识点,做好接口电路设计和源程序准备工作,认真完成实验,完成程序调试工作,遵守实验室各项制度,实验结束后,独立完成实验报告。
五、考核方式1.实验基本要求实验准备充分,实验过程积极认真,能遵守课堂纪律,认真开展独立开展实验工作,勇于探索,实验效果良好;实验报告清楚明白,实验数据真实可信。
2.考试方式由指导教师根据学生课堂纪律、实验预习准备情况、操作技能、实验观察和分析能力、实验结果和实验报告质量等几方面酌情评定。