微机原理复习题

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简答题:

1.微处理器、微型计算机和微型计算系统三者之间有什么不同?

答:微处理器,即把CPU用大规模集成电路技术做在一个芯片上;微型计算机,即微处理器加上一定数量的存储器和外部设备构成的;微型计算机系统,即微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合形成的。

2.微型计算机采用总线结构有什么优点?

答:扩大了数据传送的灵活性,减少连线,并且标准化总线,易于兼容和工业化生产。

3.什么是指令和指令系统?汇编语言的指令包括哪几个部分?各部分功能是什么?

答:指令,即要求计算机执行的各种操作命令的形式写下来。

指令系统,即计算机能执行的全部指令。

指令组成:即操作码(表示计算机执行什么操作)和操作数(参加操作的数的本身或操作数所在的地址)。

4.微机的内部和外部结构各有什么特点?

答:外部三总线结构,即地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB),用来连接CPU和内存、外设I/O接口。

内部为单总线结构,用来连接寄存器、累加器和算数逻辑单元,即内部所有单元电路都挂在内部总线上分时使用总线。

5.什么是微机的体系结构?构成微机系统的主要硬件有哪些?

答:体系结构,即构成微机的主要部件、这些部件的总体布局和主要功能以及它们之间的连接方式。

硬件,即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

6.什么叫总线周期?8086的基本总线周期由几个时钟周期组成?READY信号的作用是什么?

答:总线周期,即CPU与内存或外设进行一次数据交换所需的时间组成,即由4个时钟周期组成。

READY信号,即准备就绪信号,是从所寻址的存储器或I/O设备来取响应信号,高电平有效。CPU在T3周期开始采样READY线,若其为低,则在T3周期结束后插入Tw周期,直至READY有效。在Tw周期结束后进入T4周期,完成数据传送。

7.8086的存储器为什么分段寻址?如何分段?实际的物理地址是如何产生的?

答:分段寻址的原因和方法,8086COU有20条地址总线,它的直接寻址能力为1MB,所以,在一个8086组成的系统中,可以有多达1MB的存储器。但是8086中CPU内部的ALU 只能进行16位运算,有关地址寄存器(SP、IP…)也是16位。因而8086对地址的运算也

是16位的。这就是说,对于8086来说,各种寻址方式能寻找操作数的范围最多只有64KB。所以整个1MB存储器以64KB为范围分为若干段。

物理地址产生,即基地址(由段寄存器产生,形成20位物理地址时要左移四位)加上SP、IP、BP、SI或DI等可由CPU处理的16位偏移量形成20位物理地址。

8.存储器分段组织有何优越性?

答:减少了指令的长度,提高了执行速度,为程序浮动加载创造了条件,使程序保持完整的相对性,具备了浮动性。

9.8086CPU中有哪两类标志?各个标志的含义是什么?

答:状态标志,即C进位标志、A辅助进位标志、O溢出标志、P奇偶标志和S符号标志,用来反映算术和逻辑运算的结构。

控制标志,用D方向标志、I中断允许标志和T跟踪标志,用来实现一些控制作用。

10.CPU响应中断请求后,如何找到该中断服务子程序?中断服务执行完后,又如何返回主程序?

答:CPU响应中断请求后,在现行的指令执行完后,把断点处的IP和CS(即下一条应执行的指令的地址)、各个寄存器的内容和标志位的状态推入堆栈保留下来,称为保护断点和现场;然后转到相应的中断服务子程序。8086在内存的前1KB(00000H-003FFH)建立了一个中断向量表,可以容纳256个中断向量,每个中断向量占用4个字节,在这4个字节中,包含着这个中断向量的服务程序的入口地址,前两个字节为IP,后两个为CS。中断类型码*4作为中断向量表的指针,从中取出入口地址分别送至CS和IP。当中断处理完成后,在恢复被保留下来的各个寄存器和标志位的状态、恢复IP和CS,使CPU返回断点继续执行主程序。

11.CPU相应中断时,为什么要执行两个连续的中断响应周期?

答:每个响应周期都给出中断响应信号,第一个总线周期通知中断请求设备,微处理器准备响应中断,应该准备好中断类型码,第二个总线周期微处理器接受中断类型码,以便得到中断向量,即中断服务程序的入口地址。

12.CPU与输入/输出设备之间传送的信息有哪几类?他们与CPU的外部总线有什么关系?请画图说明。

答:信息,即数据信息、状态信息和控制信息。

端口电路

①接口电路和I/O装置间数据、状态和控制信号是通过CPU和接口电路间的数据总线来传动。

②CPU通过地址总线传输端口进行I/O的寻址。

③CPU与接口电路间的控制总线是用来控制CPU和接口、I/O数据传输的。

13.在分离或组合BCD码的算术运算中,为什么要用相应的调整指令?调整指令能否单独使用?

答:在分离或组合BCD码的算术运算中参与运算的数是用分离或组合BCD码形式表示的,但CPU是将他们作为二进制数计算的,其结果也是二进制数,所以必须要用相应的调整指令得到分离或组合BCD码形式的结果。调整指令不能单独使用,必须和算术运算指令一起用,因为调整指令本身没有算术运算功能,不能完成所需的计算操作。

14.说明过程调用CALL和中断指令INT的响应过程的异同:

答:相同点,即在响应过程中都要打断当前程序的执行转去执行相应的子程序,执行完毕后返回原程序;并且都需要保护断点。

不同点:即CALL指令在响应过程中只保护断点,调用结束后用RET指令返回断点位置;INT 指令在响应过程中除保护断点外,还要关中断(清IF标志)和保护现场(标志寄存器内容压入堆栈保护),由中断类型码获得中断服务程序入口地址,并用IRET指令返回断点位置。

15.简述中断控制器8259A的主要功能是什么?

答:①具有8级优先权控制,通过级联可扩展至64级优先权控制;

②每一级都可以屏蔽或允许;

③在中断响应周期,8259A可提供相应的中断向量,从而能迅速转至中断服务程序;

④具有多种工作方式,可通过编程来进行选择。

16.8259A的特殊全嵌套方式是什么?

答:在级联情况下使用:①当某一个从8259A有中断请求时,CPU响应以后,这个从8259A 的中断并没有被屏蔽,即这个从8259A中优先权高于正在处理的源的中断仍可以产生(在全嵌套模式中这样的中断是被屏蔽的);②当某个中断源要退出中断服务程序前,用软件检查它是否是这个8259A的唯一中断源,即送一个非特殊的EOI给这个8259A后读它的ISR,