微机原理与接口技术--习题解答.docx

第一电微型计算机概述1.1 微处理器、微组计算机和微性I以机系统用之间行什么不同?答：微处埋器是微型计算机的核心，是微型计IZ机的一部分.它是集成在一块芯片上的CpU,由运算器和限制器组成。做鞭计算机包括微处理需存储涔、12接口和系统总线.是微断用机系统的主体。微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分.1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具需够纹主要功能？n：.cpu在内部结构上由以下几部分组成：算术逻辑部件(A1.U)：累加器和通用寄存器组：程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器：时序和限制部件。2.CPU应具备以卜主要功能：可以进行算术和逻辑运算：可保存少量数据：能对指令进行洋码并执行烷定的动作：能物存储器、外设交换数据：供应偿个系统所须要的定时和限制；可以响应其他部件发来的中断恳求.1.3 累和器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：很多指令的执行过程以累加器为中心：输入/输出指令一般也以»：加器来完成.1.4 微处理器的限制信号有哪两类？答；一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。这些信号由CPU送到存储器、12接口电路和其他部件，另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。通常用来向CPU发出恩求，如中断恳求、总线恳来等.1.5 微型计算机采纳总线结构有什么优点？答：首先是系统中各功能部件之间的相互美系变为各个部件面对总践的单一关系。其次是一个部件只要符合总线标准,就可以连接到采纳这种总战标准的系统中,使系统功能得到扩充.1.6 数据总践和地址总设在结构上有什么不同之处？限如一个系统的数据和地址合用一食总线或者合用部分总戏，那么，要推什么来区分地址或数据？答：I.数据总线是双向三态：地址总线是单向隘出三态.2.数据和地址或用时，必皤有一个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据.1.7限制总线传输的信号大致有哪几种？答：包括CPU送往存储器和1.g接U的限制信号,如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和UO接I1.区分佰号等.还包括其他部件送到CPU的信号，如时钟信号、中断为求信号、打算就绪信号等。此次航8086微处理器2.1总城接口部件有物映功能？请逐一进行说明，答：1.总线接I部件的功能是负责与存储器、1.g端口传送数据.2.具体讲：总线接11部件要从内存取指令送到指令队列：CPU执行指令时，总发接口部件要协作执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件，或者把执行部件的操作站果传送到指定的内存单元或外设端口中.2.2 8086的总线接口部件由哪儿部分组成？答：4个段地址寄存器CS、DS,ES.SS：16位的指令指针寄存器IP：20位的地加加法器：6字节的指令认列.2.3 段寄存器CS=1.200H,指令指针寄存器IP=FFO0H,此时，指令的物理地址为多少？指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗？答：1.该指令的物理地址=CSXIoH+IP=21F00H,2.指向这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的.2.48086的执行部件有什么功能？由哪儿部分如成？答：1.sOS6的执行部件的功能是负贲指令的执行.2.4 个通用寄存零AX、BX、CX.DX：4个专用寄存携BP、SP.S1.DI：标记寄存涔F1.AGS和圆术逻辑M元A1.U.2.5 状态标记和限制标记有何不同？程序中是怎样利用这两类标记的？8086的状态标记和限制标记分别有哪些？答：I.不同之处在于：状态标记由前面指令执行操作的结果对状态标记产生影响,即前面指令执行操作的结果确定状态标记的值.限制标记是人为设置的.2.利用状态标记可迸行计算和推断等操作。利用限制标记可对某种特定功能（如单步操作、可屏蔽中断、用操作指令运行的方向）起限制作用。3.8086的状态标记有：SF.ZF.PF、CFAF和OF计6个.«086的限制标记有：DF、IF、TF计3个.2.6 8086,8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同？这样的设计思想有什么优点？答：1.传统的计算机在执行指令时,指令的提取和执行是串行进行的.8086/808«CPU的总线接I部件和执行部件在提取和执行指令时是并行同时工作的.2.8086/8088CPU的设计思想有力地捉离了CPU的工作效率，这也正是8086/8088胜利的绿出之一.2.7 总线周期的含义是什么？8086/8088的基本总缓周期由几个时钟组成？如一个CPU的时钟频率为24MHz,加么，它的一个时钟周期为多少？一个她本总战周期为多少？如主频为15MHZ呢？答：1.总线MI期的含义是总城接口部件完成个取指令或传送数据的完整操作所需的最少时钟同期数.2.80的8088的基本总线周期由4个时钟冏期组成.3.当主频为24MHZ时,T="24MHZ如41.7ns,T,：=4T.%167ns。4当主频为15MHZ时，T÷=1.1.5MHz66.7ns,T=4T.267ns.2.8在总线冏期的Ti、Tj.TaTw状态,CPU分别执行什么动作？什么状况下须要辅入等待状态Tw?TW在哪儿插入？怎样插入？答；1.在总戌周期的Ti、T”TuT,状态，CPU分别执行下列动作：，状态：CPU往多路发用总线上发出地址信息，以指出要找寻的存储单元或外设端1.1.的地址.Tz状态：CPU从总线上嫌蝌地址,而使总线的低16位浮置成奇阻状态.为传输数据做打算,总规的高4位（Ar）-AQ用来输出本总线周期的状态估息.0状态：多路总线的高4位接希供应状态信息。低16位18088为低8位）上出现由CPUH出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。T,状态：总线周期结束.2.当被写入数据或不被读取数据的外设或存储器不能刚好惚协作CPU传送数据.这时.外设或存储擀会通过“READY”信号线在Ta状态启动之前向CPU发一个“数据未打尊好的信号”.干是CPU会在T，之后插入一个或多个附加的时仲周期Tw.3Tw插在T、状态之后，紧挨心G状态。4.插入的TW状态时的总线上的信息状况和TJ状态的信息状况一样.当CPU收到存储器或外设完成数据传送时发出的“打算好”信号时，会自动脱离TW状态而进入Tj状态.2.9 从引IIiI信号上看.8086和8088和什么区分？答：8086有16根数据/地址发用总城，8088只有8根，AD7-ADt,.8086的第28,57JMO,8088的笫28.褪为M画为兼容8080等）.8086的第34朋为靛8088的第34I出为SSo.2.10 在对存储器和I/O设备读写时，要用到OR.2W、MR4MW信号,这些信号在U大模式和以，1rtBA分别可刖怎样的电路得到？诂的和示意性答；Ijft小模式（以8086为例）；2.北大模式：用8288总线限制器来实现。2.1.1.CPU启动时，有哪些特征？如何找寻8086«088系统的启动程序？答：1.CPU启动时，有以下特征：内部寄存器等置为初值：禁止中阍（可屏蔽中断）：从FFFFoH起先执行程序：三态总线处于高瓦状态.2.8086/8088系统的启动程序从FHTOH单元起先的无条件转移指令转入执行。2.12CPU在8086的微机系统中，为什么常用A4作为低8位数据的选通信号？答：因为每当CPU和佃地址第元或偶地址端口交换数拙:时，在T1.状态，A4引腿传送的地址信号必定为低电平，而CPU的传输特性确定了只要是和偶地址单元或供地及端口交换数据,则CPU必定通过西城低8位即AD”ADU传输数据。可见ADa可以用来作为接于数据总线低8位上的8位外设接1.1.芯片的选通信号.2.138086和8088在最大模式或最小模式时，引胆伯号分别有什么不同？答；在此两种模式中，只有第2431脆的（'；4；%引胭号2425262728293031最小模式信号INTAA1.EDENDT-RM/IOWRH1.DAHO1.D最大模式信号QS1QSoS;s71.(XXRQ画RQ另外8088的第34腿在最大模式时为高电平.最小模式作为SSO状态信号.8088的第28胆在最小模式时为M/IO信号.2.148086和8088是怎样解决地址战和数据线的复用问题的？A1.E信号何时处于有效电平？答：1.在总线周期的T1.状态.更用总线用来输出要访问的存储器或W）端口的地址给地址顿存器8282（3片）镇存：在其他状态为传送数据或作传送打算.地址锁存器8282在收到CPU发出的地址候存允许信号A1.E后，锁存地址.2.A1.E信号在每个总设展期的T1状态为有效而电平，2.15 BHE信号和AO信号是通过怎样的组合解决存储器和外设端I的说/写的？这种组合确定了8086系统中存储器偶地址体及奇地址体之间应当用什么信号来区分？怎样区分？答：出合状况如下：B而Ao操作所用的数据引腿00从偶地址起先读，写一个字ADi5-AD010从偶地址单元或端口读，写一个字节ADt-ADii0I从奇地址单元或端口读/写一个字节D5-D¼01I0从奇地址起先读，写一个字（在第一个总线周期，将低8位数送ADdADj）,在其次个总战周期，将腐8位数送ADADu）AD1.S-ADqAD1.ADU2.1.A信号来区分偶地址体和奇地址体，3.当Mo时选中供地址体,A0=I时选中奇地址体.2.16 RESET伯号来到后，CPU的状态有哪些特点？答：笑位信号来到后，CPU便结束当前操作，并对处理器标记寄存器代、IP、DS>SS、ES,其他寄存器及指令队列济0,而将CS设置为FFFH1.当位信号变为低电平后，CPU从FFFroH单元起先执行程序.2.17 在中断响应过程中.8086往8259A发的两个INrA信号分别起什么作刖？答：第一个负脉冲池知外部设备的接口，它发出的中断总求已经弭到允许：外设接口收到其次个仪脉冲后，往数据总战上放中断类型码，从而CPU得到了有关此中断恳求的详尽信息.2.18 总线保持过程是怎样产生和结束的？画出时序图.答：1.当系统中CPU之外的另一个主模块要求占用总线时，通过Ho1.D手腿向CPU发一个高电平的恳求信号,假如CPU此时允许让出总规，就在当前总战周期完成时，于T状态从H1.DA引腿发出一个应答信号，对刚才的Ho1.D恳求做出响应.同时,CPU使地址/数据总线和限制状态线处于浮空状态.总线恳求部件收到H1.DA信号后，就获得了总线限制权，在此后一段时间,HO1.D和HI.DA都保持高电平，在总线占有部件用完总线之后，会把HO1.D估号变为低电平，表示现在放弃对总战的占札8086J8088收到低电平的HO1.D信号后，也将H1.DA变为低电平，这样，CPU又获得了地址/数据总线和限制状态级的占有权。2.时序图为：2.19*)X6系统在最小模式时应当怎样配置请画出这种配比并标出主要信号的连接关系.答：1.8086系统在最小模式时的配置是：X086CPU一片，8284A时忖发生器-片，8282地址粮存SSJt.8286总建收发器:片.2.连接关系为：RESETREADY2.20时钟发生器的功能是什么？用出就外杯窗答：1.时怦发生器的功能是：供嬲隼恒定占空比符合标准的时钟信号，对打算好(READY和总位(RESET用