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微机原理与接口技术

1.BCD码(0000/0--1001/9)中,每一位十进制数由(4)位二进制码组成,ASCII码中表示一个字符需要(7/8)位二进制码。
解析:一个二进制位为1bit,8bit为1Byte(字节),2个字节为一个字(Word).在ASCII编码中,规定8个二进制位的最高位为0,其余7位可以有128种不
同的组合,包括52个英文大(41H、42H.....)小写字母、数字0-9(30H-39H)、标点符号、通用运算符和控制符.(LF表示换行(0AH)、CR表示回车(0DH)、
ESC是换码、DEL是删除、BS表示退格.)

2.堆栈中,需要一个(SP/堆栈指针),它是CPU中的一个专用寄存器,它指定的(指针)就是堆栈的(地址).

3.用4Kx4bit的RAM芯片组成32KB的外扩存储器,共需芯片(16)片.
解析:32KB(32Kx8bit),4K(x8)--32K;4bit(x2)--8bit;8x2=16.

4.计算机(按用途分)的三总是(数据)、(地址)和(控制).

5.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做(读总线周期),它常用若干个(时钟周期)来表示.

6.存储芯片内的地址译码有(行地址)、(列地址)两种方式.

7.80386在保护虚地址方式时,内存的管理采用(段)和(页)方式,在此方式下,80386可给用户提供最大(64TB)字节的虚存空间.
解析:8086CPU有指令执行部件(EU:负责执行指令)和总线接口部件(BIU:负责取指令、读出操作数和写入结果)组成,它有6条数据总线,20条地址总
线1M的存储容量.

8.CPU与外设间的数据传送方式主要有(查询传送)、(中断传送)和(DMA传送).

9.计算机对I/O端口编址时采用两种方法:(存储器映像统一编址方式)和(I/O单独编址方式).

10.微型计算机地址总线宽度取决于(CPU)地址范围.

11.Inter8251A工作在异步方式时,每个字符的数据位长度为(5-8)位.

12.为减小量化误差,可以采取(位数)更多的A/D转换器,把模拟范围分割成(更多)的离散区间.

13.人机接口电路与人机交互设备一起完成(信息形式转换)和(速度匹配)任务.

14.74LS373是(8位锁存器)并且具有(三态)驱动输出的接口芯片.

15.ROM是只读存储器,根据写入方式的不同可以分为四类:掩膜型ROM、PROM、EPROM和EEPROM;(EEPROM)为电可擦除可编程ROM.

16.8086/8088微处理器中堆栈段SS作为段基值则偏移量为(SP)提供.
解析:段基值由堆栈寄存器SS指定,栈顶由堆栈指针SP指定.

17.8086访问I/O端口的指令,常以寄存器间接寻地址方式在DX中存放I/O端口地址.

18.当标志寄存器FR中OF位等于1时,表示带有符号的字运算超出数据(-32768--+32768)范围.

19.计算机性能评价指标主要有哪些?
答:主频;字长;运算速度;内存容量和存取周期等.

20.外围设备的编址方式有

哪些?
答:独立编址和统一编址.独立编址就是外设与内存分开来.统一编址是把内存的每个存储单元与外设一一编址.

21.什么是指令?什么是指令周期?
答:指令是能被计算机识别并执行的二进制代码,它规定了计算机能完成的某一操作.指令周期是指执行一条指令的时间.

22.CPU响应中断的条件是什么?简述中断处理过程.
答:在计算机系统中CPU响应中断必须同时满足三个条件:(1)中断源有中断请求;(2)CPU允许接受中断请求/CPU开放中断,即中
断标志IF是“1”;(3)一条指令已经执行完,没有开始执行下一条指令.
中断处理过程包含5个步骤:中断请求、中断判优、中断响应、中断处理和中断返回.
(1)中断请求:中断源发出中断请求信号,送到CPU的INTR或NMI引脚;(2)中断判优:根据中断优先权,找出中断请求中级别最
高的中断源,允许中断嵌套;(3)中断响应:在每条指令的最后一个时钟周期,CPU检测INTR或NMI信号,在满足一定条件下,CPU进
入中断响应周期,自动完成:向中断源发出INTA中断响应信号、关中断(清IF)、断点保护(CS、IP及PSW自动压栈)、形成并转向
中断入口地址;(4)中断处理:由中断服务程序完成,包括保护现场;开放中断;中断服务程序;关中断;恢复现场;开放中断;中
断返回IRET等;(5)中断返回:执行中断返回指令IRET,CPU自动返回到断点地址(弹出堆栈内保存的断点信息到IP、CS和FLAG中),
继续执行被中断的程序.

23.存储器系统中,实现片选控制的方法有哪些?
答:(1)全译码法:微处理器全部地址都参与译码,因此对应于存储器芯片中任意单元都有唯一的确定地址,不出现重叠.(2)部分
译码法:微处理器的地址低位部分作为片内地址,部分的高位地址经译码器后作为片选控制信号,还有部分高位地址空留没用.(3)线
选法:若存储容量小,而且以后不进行存储容量扩充,片选控制电路可由几片小规模集成电路芯片组成.再用剩余地址线中某一条或两
条作为控制信号以便选不同芯片.

24.8255的工作方式有哪些?
答:基本输入输出方式:适用于无条件传送和查询方式的接口电路;选通输入输出方式:适用于查询和中断方式的接口电路;双向选通
传送方式:适用于双向传送数据的外设和查询和中断方式的接口电路.

25.什么叫I/O端口?一般的接口电路中可以设置哪些端口?计算机对I/O端口编址时采用哪两种方法?在8086/8088CPU中一般采用哪种
编址方法?
答:在CPU与外设通信时,传送的信息主要包括数据信息、状态信息和控制信息.在接口电路中,这些信息分别进入不同的寄存器,通


将这些寄存器和它们的控制逻辑统称为I/O端口.
一般的接口电路中可以设置数据端口、状态端口和命令端口.
计算机对I/O端口编址时采用两种方法:存储器映像寻址方式、I/单独编址方式.
在8086/8088CPU中一般采用I/O单独编址方式.

26.什么叫总线?总线分哪几类?在微型计算机中采用总线结构有什么好处?
答:在微型计算机系统中,将用于各部件之间传送信息的公共通路称为总线(BUS).
总线分三类:片级总线、系统总线、外部总线.
总线具有通用性,只要按统一的总线标准进行设计或连接,不同厂家生产的插件板可以互换,不同系统之间可以互连和通信,和适
合于大批量生产、组装和调试,也便于更新和扩充系统;对于用户来说,可以根据自身需求,灵活地选购接口板和存储器插件,还可以
根据总线标准的要求,自行设计接口电路板,来组装成适合自己的应用需要的系统或更新原有系统.

27.什么是存储程序工作方式?
答:计算机采用存储程序工作方式这是诺依曼体制中最核心的思想,它有三点含义:事先编制程序、实现存储程序、自动、连续的执行程序.

28.数据传送的控制方式有哪些?各有何特点?
答:数据传传送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式四种.
程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送.优点是控制简单,不需要多少硬件支持;缺点是CPU
和外围设备只能串行工作;设备之间只能串行工作,无法发现和处理由于设备或其它硬件所产生的错误.
中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送.优点是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和设备的
并行操作.缺点是由于数据缓冲寄存器比较小,如果中断次数较多,仍然占用了大量CPU时间;在外围设备较多时,由于中断次数的急剧增加,
可能造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象;如果外围设备速度比较快,可能会出现CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据
的现象.
DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送.优点是除了在数据块传送开始时需要CPU的启动指令,在整个数据
块传送结束时需要发中断通知CPU进行中断处理外,不需要CPU的频繁干涉.缺点是在外围设备越来越多的情况下,多个DMA控制器的同时使用,会
引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化.
通道方式是使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送.通道是一个独立与CPU的专管输入/输出控制的机构,它控制设备与内存

直接进行数据交换.它有自己的通道指令,这些指令受CPU启动,并在操作结束时向CPU发中断信号.优点是进一步减轻了CPU的工作负担,增加了
计算机系统的并行工作制度.缺点是增加了额外的硬件,造价昂贵.

28.8086/8088CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?
答:8086/8088CPU中有:
通用寄存器:AX累加寄存器、BX基址寄存器、CX计数寄存器、DX数据寄存器、SP堆栈指针寄存器、BP基址指针寄存器、SI源变址寄存器、DI
目的变址寄存器.
段寄存器:CS代码寄存器、DS数据段寄存器、SS堆栈段寄存器、ES附加段寄存器.
控制寄存器:IP指令指针、FLAGS标志寄存器.

29.试说明8086/8088CPU中标志寄存器各标志位的含义.
答:8086/8088CPU中设有一个16位标志寄存器FR,用来记录程序执行时的状态.FR中共有9个标志位.
AF:辅助进位标志位 低字节中低4位有进位(或借位)时,AF=1,否则置0
CF:进位标志位 有进位(或借位)时,CF=1;否则置0
DF:方向标志位 DF=0时,执行串操作指令,SI或DI内容自动递增,否则递减
PF:奇偶标志位 低8位中含“1”的个数为偶数时,PF=1,否则置0
ZF:零值标志位 结果各位全为“0”时,ZF=1
SF:符号标志位 结果最高位为1时,SF=1,否则置0
TF:单步标志位 设置TF=1时,CPU进入单步执行指令工作方式
IF:中断标志位 设置IF=1时,允许CPU响应可屏蔽中断请求
OF:溢出标志位 运算结果超出补码表示数的范围OF=1

30.什么是RICS和CISC,它们有何差异?
答:RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器.
RISC和CISC是目前设计制造微处理器的两种典型技术,它们在很多方面有较大差异:
(1)指令系统:RISC设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们具有简单高效的特色,因此在RISC机器上实现特殊功能时,
效率可能较低;而CISC计算机的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能.因此,处理特殊任务效率较高.
(2)存储器操作:RISC对存储器操作有限,是控制简单化;而CISC机器的存储器操作指令多,操作直接.
(3)程序:RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间,实现特殊功能时程序复杂,不易设计;而CISC汇编语言程序编程相对简单,科学计
算及复杂操作的程序设计相对容易,效率较高.
(4)中断:RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断.
(5)CPU:RISCCPU包含有较少的单元电路,因而面积小,功耗低;而CISCCPU包含有

丰富的电路单元,因而功能强、面积大、功耗大.
(6)设计周期:RISC微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短,且易于采用最新技术;CISC微处理器结构复杂,设计周期长.
(7)用户使用:RISC微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易.
(8)应用范围:由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关,故RISC机器更适合于专用机;而CISC机器则更适合于通用机.

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