微处理器与体系结构范文.doc

微处理器与体系结构302020年4月19日文档仅供参考第二章：微处理器与体系结构l 计算机中，CPU的地址线与访问存储器单元范围的关系是什么？【解】：在计算机中，若CPU的地址线引脚数为N条，则访问存储器单元的数量为2N个，访问存储器单元范围为02N-1。l 8086CPU中指令队列的功能和工作原理？【解】：8086CPU中指令队列的功能是完成指令的流水线操作。BIU单位经总线从程序存储器中读取指令并放入指令队列缓冲器，EU单元从指令队列缓冲器中获取指令，因EU并未直接从程序存储器中读取指令，而是经指令队列缓冲，使取指和执指能同时操作，提高了CPU的效率。l 8086CPU的堆栈操作原理？【解】：8086CPU的堆栈是一段特殊定义的存储区，用于存放CPU堆栈操作时的数据。在执行堆栈操作前，需先定义堆栈段SS、堆栈深度（栈底）和堆栈栈顶指针SP。数据的入栈出栈操作类型均为16位，入栈操作时，栈顶指针值先自动减2（SP=SP-2），然后16位数据从栈顶处入栈；出栈操作时，16位数据先从栈顶处出栈，然后栈顶指针值自动加2（SP=SP+2）。l 8086CPU的最小和最大工作模式的主要不同点？【解】：CPU的控制线应用方式不同：在最小工作模式下，计算机系统的所需的控制线由CPU直接提供；在最大工作模式下，CPU仅为计算机系统提供必要的控制线，而系统所需的控制线由专用芯片总线控制器8288产生。计算机系统复杂度不同：在最小工作模式下，计算机系统仅用单处理器（8086）组成，系统结构简单且功能也较小；在最大工作模式下，计算机系统由多处理器组成，除8086CPU外，还有总线控制器8288和协处理器8087。l 8086CPU中的EU单元，BIU单元的特点？【解】：8086CPU为实现指令的流水线操作，将CPU分为指令执行单元EU和总线接口单元BIU。EU与一般CPU的结构基本相同，含运算器ALU、寄存器、控制器和内部总线，但EU不从存储器中直接读取指令。BIU是8086CPU的总线接口单元，主要功能有两点，第一是经总线从存储器中获得指令和数据，指令送指令队列缓冲器，以便EU从指令队列获取指令；数据经片内数据总线送CPU中的相关寄存器；第二是20位物理地址的形成，8086CPU中所有寄存器均是16位的，BIU中的地址加法器的入端为16位段首地址和16位段内偏移地址，出端为20位的实际地址，20位地址经线完成对存储器单元或I/O端口的访问。l 什么叫物理地址？什么叫逻辑地址？【解】：物理地址：完成存储器单元或I/O端口寻址的实际地址称为物理地址，CPU型号不同其物理地址不问，例8080CPU的物理地址16位、8086CPU的物理地址20位、80286CPU的物理地址24位。逻辑地址：物理地址特殊表示方式，例如8086CPU中用16位段首逻辑地址和16位段内偏移逻辑地址表示20位的物理地址。物理地址是惟一的，而逻辑地址是多样的。l 8086CPU和8088CPU的主要区别？【解】：CPU内部的区别：8086的指令队列缓冲器为6字节，8088为4字节；CPU数据总线的区别：8086的数据总线宽度为16位，8088为8位；CPU控制线的区别：因8086可一次进行16位数据的操作，可用控制线/BHE和地址线A0完成对奇偶存储库的选择，8088一次只能对8位数据的操作，无控制线/BHE的功能。8086与8088比较，存储器和I/0选择控制线的控制电平相反。l 8086CPU的6个状态标志位的作用是什么？【解】：6个状态标志位为CF、OF、ZF、SF、AF和PF。CF是无符号数运算时的进位或借位标志，无进位或借位时CF=0，有进位或借位时CF=1；OF为有符号数运算时的溢出标志，无溢出时OF=0，有溢出时OF=1；ZF是两数运算时的值0标志，运算结果不为0，ZF=0，运算结果为0，ZF=1；SF是有符号数运算时运算结果符号的标志，运算结果为正时SF=0，运算结果为负时SF=1；AF是辅助进位标志，若D3位到D4位无进位时（或D4位到D3位无借位时），AF=0，若D3位到D4位有进位时（或D4位到D3位有借位时），AF=1；CF是运算结果的奇偶校验标志，若运算为奇个1，则PF=0，若运算为偶个1，则PF=1。l 8086CPU的3个控制标志位的作用是什么？【解】：3个控制标志位是IF、DF和TF。IF是可屏蔽中断中断允许控制位，当IF=0时，有可屏蔽中断请求，但未中断响应产生，当IF=1时，有可屏蔽中断请求必有中断响应产生；DF是数据串操作时的自动增量方向控制位，当DF=0时，地址增量方向为自动加，当DF=1时，地址增量方向为自动减；TF是指令单步调试陷阱控制位，当TF=0时无指令单步调试操作，当TF=1时有指令单步调试操作。l 8086CPU的1M存储空间可分为多少个逻辑段个每段的寻址范围是多少？【解】：8086CPU的1M存储空间可分为任意个逻辑段，段与段之间可连续也可不连续，可重叠也可相交。但每个分配逻辑段的寻址范围不能大于64K。l 什么是统一编址，分别编址? 各有何特点？【解】：统一编址：存储器单元地址和I/O端口地址在同一个地址空间中分配。由于I/O端口地址占用存储器单元地址，减少了存储器的寻址空间，访问存储器单元和I/O端口可用相同的指令；分别编址：存储器单元地址和I/O端口地址在不同的地址空间中分配。存储器和I/O端口都有独立且较大的寻址空间，CPU需要用门的控制线来识别是访问存储器还是访问I/O端口，访问存储器单元和I/O端口要用不相的指令。l 8086CPU控制线/BHE，地址线A0对存储器奇偶库的作用是什么？【解】：8086CPU对存储器进行组织时，每一存储单元地址中仅能存放8位二进制数据，因此8086在进行16位数据操作时需同时访问两个8位的存储单元。奇库中存放16位数据的高8位，即D8D15，控制线/BHE为奇库片选控制，偶库中存放16位数据的高8位，即D0D7，A0为偶库片选控制。当/BHE=0且A0=0时，奇偶库片选均有效，可完成16位数据（D0D15）的同时操作。当/BHE=1且A0=0时，奇库片选无效，偶库片选有效，只能完成8位数据（D0D7）的操作。当/BHE=0且A0=1时，奇库片选有效，偶库片选无效，只能完成8位数据（D8D15）的操作。l 什么是基本总线周期，扩展总线周期？【解】：8086CPU的基本总线周期由4个时钟周期组成，令为T1、T2、T3和T4。在T1时刻，CPU的地址/数据复用线上发出地址信息，用于存储器单元或I/O端口的寻址。T2T4期间，在CPU的地址/数据复用线和存储器单元或I/O端口间实现数据传送。扩展总线周期是在基本总线周期的基础上，根据特殊要求加入等待周期Tw和空闲周期Tt。为了保证高速CPU与低速存储器或I/O接口的数据读写，在控制线READY的控制下，可在T3与T4间插入一个或多个等待周期Tw。当CPU暂时不需要经总线传送数据时，可在T4后插入一个或多个等待周期Tt。l 在8086CPU中，控制线ALE的作用是什么？【解】：控制线ALE的作用是在总线周期T1时，完成地址/数据复用线上地址信息的分离。ALE用于控制锁存器的锁存控制端，在T1时ALE输出高电平锁存地址信息，在T2T4间ALE输出低电平保持地址信息。l 在8086CPU中，控制线、DT/的作用是什么？【解】：控制线、DT/的作用是完成对双向数据缓冲器芯片的控制。CPU的地址/数据复用线经数据缓冲器与数据总线相连接，当控制线=0时，数据缓冲器片选有效，CPU的地址/数据复用线与数据总线连接有效。控制线DT/的作用是数据缓冲器中数据传送方向控制，当DT/=0时，数据从数据总线上流入CPU。当DT/=1时，CPU经数据总线流出数据。l 在8086CPU中，控制线、的作用是什么？【解】：控制线/、的作用是完成存储器单元或I/O端口的数据读写控制。当=0且=1时，CPU经数据总线从选中的存储器单元或I/O端口中读取数据，当=1且=0时，CPU经数据总线向选中的存储器单元或I/O端口中写入数据。l 在8086CPU中，控制线M/的作用是什么？【解】：控制线M/的作用是确定在某一时刻CPU对存储器操作还是对I/O接口操作。当M/=0时，CPU对I/O接口操作有效，当M/=1时，CPU对存储器操作有效。l 直接端口寻址，间接端口寻址的特点？【解】：8086CPU在进行I/O端口访问时有效地址线为A1A15，即16条地址线可访问64K个字节I/O端口。若仅用16条地址线的低8位地址A1A7进行访问I/O端口称为直接端口寻址，若16条地址线全用于访问I/O端口称为间接端口寻址。在直接端口寻址操作中，8位地址操作数可直接出现在IN/OUT指令中。在间接端口寻址操作中，16位地址操作数应先赋给寄存器DX，IN/OUT指令中仅出现间接地址DX。l 什么是规则字？什么是非规则字?【解】：8086CPU的存储系统中，规定每个存储单元仅存放8位二进制信息。而8086CPU的数据总线宽度为16位，即可将两个存储单元中的数据经数据总线传送。当16位字数据按规则字存放在存储器中时，即偶地址存放16位字数据的低8位，奇地址存放16位字数据的高8位，用一个总线周期可完成16位数据的传送。若16位字数据按非规则字存放在存储器中时，即偶地址存放16位字数据的高8位，奇地址存放16位字数据的低8位，需两个总线周期可完成16位数据的传送。第三章：80X86指令系统l 指令中操作数存在的几种方式？【解】：在寄存器寻址中，操作数存在于寄存器中；在立即寻址中，操作数存在于代码段中；在存储器寻址中，操作数存在于数据段DS（ES、SS、CS）中。l 存储器寻址中间址寄存器的使用特点？【解】：存储器寻址中可用的间址寄存器有BX、BP、SI、DI，当存储器间址寻址时，BX、SI、DI对应的缺省段是DS；BP对应的缺省段是SS。当存储器基址变址寻址时，BX+SI、BX+DI对应的缺省段是DS；BP+SI、BP+DI对应的缺省段是SS。l MOV指令中源、目的操作数的禁用特点？【解】：MOV指令中源、目的操作数有如下禁用特点： 立即数不能作目的操作数；寄存器CS、IP不能作目的操作数；源、目的操作数不能同时为存储器操作数；源、目的操作数不能同时为段寄存器操作数；立即数不能赋给段寄存器。l CMP指令对状态标志位的影响？【解】：当两操作数比较是否相等是，影响状态标志位 ZF，即两数相等ZF=1，不等ZF=0；当两操作数比较大小时，无符号数比较和有符号数比较会影响不同的状态标志位。若无符号数比较，当目的操作数大于源操作数时，CF = 0，反之CF = 1； 若有符号数比较，当目的操作数大于源操作数时 OFSF=0，反之OFSF = 1。 l MUL、DIV指令中专用寄存器的使用？【解】：在8816模式中，专用被乘数寄存器是AL、专用积寄存器是AX；在161632模式中，专用被乘数寄存器是AX、专用积寄存器是DX、AX。在1688、8模式中，专用被除数寄存器是AX、专用商余积寄存器是AL、AH；在321616、16模式中，专用被除数寄存器是DX、AX、专用商余积寄存器是AX、DX。l AAM、AAD指令的使用特点？【解】：AAM是BCD乖法调整指令，作用是对积进行调整即将真实的积调整为用BCD表示的积，应用时先用MUL指令后用AAM指令；AAD是BCD除法调整指令，作用是对被除数进行调整即将用BCD表示的被除数调整为真实的被除数，应用时先用AAD指令后用DIV指令。l 串操作指令中的传用寄存器？【解】：专用源操作数串寄存器：专用串存放段寄存器DS、专用串指针寄存器SI；专用目的操作数串寄存器：专用串存放段寄存器ES、专用串指针寄存器DI；专用串操作数数量计数（寄托）器CX；专用串指针自动移动方向控诉标志DF。l 串操作中控制标志DF、指令尾符B、W的使用特点？【解】：当控制标志DF=0时，串指针SI、DI为自动增址方式；当控制标志DF=1时，串指针SI、DI为自动减址方式；当尾符为B时，为字节串操作，自动增、减址量为1；当尾符为W时，为字串操作，自动增、减址量为2。l JMP指令对目的CS：IP的影响？【解】：当JMP指令为段内无条件转移时，目的CS不变仅影响目的IP；当JMP指令为段间无条件转移时，将影响目CS和目的IP。l 中断类型码、中断向量、中断向量表之间的关系？【解】：8086提供256个中断类型码，计为0255；每个中断类型码有4字节的中断向量（中断服务程序的入口地址），共计1024字节；中断向量存放在存储器地址为00000H003FFH的存储单元中。0号中断类型码的中断向量存放在地址为0000H0003H的存储单元中，其中低地址两单元存放中服程序入口的IP、高地址两单元存放中服程序入口的CS，即若中断类型码为N，则它的存放中断向量的表首地址为4N。l 指令CALL和INT的相同点和不问点？【解】：相同点均为调用一段功能程序，且都需要保护断点（现场）和恢复现场。不同点是保护断点（现场）和恢复现场的内容不同，若CALL为近调用则仅需保护和恢复IP；若CALL为远调用则仅需保护和恢复CS、IP；而INT需保护和恢复F、CS、IP。第四章：宏汇编语言程序设计l 汇编语言程序的设计过程？【解】：汇编语言源程序的编辑，产生扩展名为ASM的ASCII码文件；汇编源程序的汇编，产生扩展名为OBJ的浮动目标代码文件；目标代码文件的连接，产生扩展名为EXE的可执行文件。l 指令、伪指令、标识符在汇编语言中的作用？【解】：汇编语言源程序设计中，用指令助记符表示指令机器码；用符号地址表示存储器真实地址；用伪指令管理整个源程序。源程序经汇编后，指令助记符被翻译为指令机器码；符号地址用真实地址替换；而伪指令无任何翻译结果。l 伪指令END、ENDS、ENDP、ENDM的作用？【解】：END为汇编源程序结束伪指令，出现在源程序的最后一行；ENDS为段（结构）定义结束伪指令，出现在定义段的最后一行；ENDP为过程定义结束伪指令，出现在过程定义的最后一行；ENDM为宏定义结束伪指令，出现在宏定义的最后一行。l 在数据段中定义的地址变量的属性？【解】：地址变量具有三个属性，即变量的段属性；变量的段内偏移量属性；变量的类型属性。l 过程调用和宏调用的特点？【解】：过程调用发生在程序的执行过程中，由于重复调用可节省指令机器码的存放空间，由于调用时需保护现场调用后需恢复现场会将耗费较多的时间，即过程调用省空费时；宏调用发生在源程序的汇编过程中，由于重复考贝会占用较多指令机器码的存放空间，由于执行程序时宏调用无现场保护和恢复将不会耗费更多的时间，即宏调用省时费空。l 伪指令DB和BYTE的使用特点？【解】：DB为字节数据类型定义伪指令，用于在数据段中定义地址变量的数据类型；BYTE为字节数据类型的说明伪指令，用于在代码段中对指令操作数进行数据类型说明。第五章：存储器l CPU地址线与寻址存储器范围的关系是什么？【解】：CPU的地址线数量决定了可寻址存储器单元的数量，若CPU的地址线数量为N条，则寻址存储器单元的数量为2N个。l SRAM存储器芯片容量与芯片地址线和数据线的关系是什么？【解】：不同型号的SRAM芯片的存储容量不同，可根据芯片的地址线数量和数据线数量确定芯片的存储容量，若芯片的地址线数量为N，数据线数量为M，则芯片的存储容量为2NM（bit）或2NM/8（BYTE）。从SRAM芯片的型号的型号也可知该芯片的存储容量，例：6116，容量为16Kb或2KB；6264，容量为64Kb或8KB。l 简述PC机中内存储器和外存储器的应用特点。【解】：PC机中内存储器和外存储器都必不可少。PC机所用的操作系统存放在外存储器中，当开机时，在内存储器中引导程序控制下，CPU将存放在外存储器中的操作系统调入内存储器中。同理，PC机的应用程序和数据也存放在外存储器中，CPU要执行某一应用程序或调用数据时，也须先调入内存后执行或调用。当关机时，内存储器中的信息将消失，而外存储器中的信息将保持。l 简述PC/XT机中内存储器系统的地址范围的分配特点。【解】：在PC/XT机中，内存储器系统分为固定区域和用户区域两部分。在固定区域中，中断向量存放在地址00000H003FFH中；显示缓冲区从地址A0000H开始，根据显卡的需要确定缓冲区的大小；由于上电复位时的CS：IP=FFFFH：0000H，系统BIOS存放在内存的高端地址处，一般在F0000H外开始存。除固定区域外，其余为用户区域，均为RAM存储器，操作系统、应用程序和数据可从外存中调入用户区域中。l 简述存储器芯片中存储单元数量与存储容量大小的关系。【解】：在存储器芯片中，存储单元数量与芯片的地址线数量有关，若地址线数量为N，则存储单元数量为2N；存储容量除与存储单元数量有关外，还与芯片的数据线数量有关，若地址线数量为N，数据线线数量为M，则存储容量为2NM。l 简述表示存储器容量时，符号B、KB、MB和GB的关系。【解】：表示存储器容量时有存储字节（Byte）和存储位（bit）两种方式，符号B、KB、MB和GB均为字节表示方式，B表示字节、KB表示千字节、MB表示兆字节、GB表示吉字节，它们之间的关系是，1KB=1024B、1MB=1024KB、1GB=1024MB。l 简述存储器芯片的主要技术指标。【解】：存储器芯片的主要技术指标有：存储容量，表示一个存储器芯片上能存储多少个用二进制表示的信息位数。存取时间，指向存储器单元写入数据及从存储器单元读出数据所需的时间。功耗，其一是指存储器芯片中存储单元的功耗，单位为W/单元；其二是指存储器芯片的功耗，单位为mW/芯片。工作电源，指存储器芯片的供电电压。l 简述CPU与Cache、主存和外存的关系。【解】：Cache、主存和外存为当前PC机的三级存储体系结构，CPU首先访问速度最快Cache，而Cache的数据由主存提供，称Cache中的数据为主存中数据的映射，而主存中的数据从速度最慢的外存获得。采用三级存储体系结构后，可大大提高CPU的工作效率。l 简述存储器与寄存器的异同。【解】：相同点：存储器和寄存器均用于存放二进制信息。不同点：寄存器为CPU内部的存储单元，数量较少，每个寄存器都指定专门用途并命名，编程时用寄存器名访问，例如 MOV AX，BX；存储器为CPU外部的存储单元，数量较大，每个存储单元都有地址，可存放指令和数据，编程时用存储单元地址访问，例如 MOV AX， H。l 简述ROM与RAM的异同。【解】：相同点：ROM、RAM均为半导体存储器，构成计算机的内存储系统。不同点：RAM中可写入和读取数据，掉电后存放的数据将消失，称RAM为随机存取存储器；ROM中的数数据应预先写入，工作时只能读取数据不能改写数据，掉电后预先写入的数据不会消失，称ROM为仅读存储器。l 简述内存储器与外存储器的作用。【解】：内存储器由半导体存储器构成，有RAM和ROM两种，CPU可经存储器的存储单元地址访问；外存储器由磁、光材料构成，用于存放长期有用的信息，CPU经I/O端口对磁盘或光盘进行访问。l 简述存储器芯片的位线扩展和字线扩展【解】：存储器芯片的存储容量与存储器芯片的位线和字线有关，例如存储器芯片2114的存储容量为10244，即字线为1024（表示2114有1024个存储单元），位线为4（表示2114的每个存储单元中可存放4位二进制数）。PC机中定义每个地址单元中的二进制数位为8，若用2114构成1KB的存储系统，需2片2114，其中一片2114的数据线D0D3接8位数据总线的D0D3，另一片2114的数据线D0D3接8位数据总线的D4D7，称为位线扩展。若用6116（20488）构成4KB的存储系统，需2片6116，每片的位线为8（不需位线扩展），字线为2048，需11条片内地址线A0A10寻址，而4K存储单元的字线为4096，需12条片内地址线A0A11寻址，其中的片内地址线A11与字线扩展有关。l 名词解释：线选法、部分译码法、全译码法。【解】：线选法：用CPU的片选地址线中的某一条直接控制存储器芯片的片选端，此法简单且不需要其它逻辑电路，但不利于存储系统的扩展；部分译码法：用CPU的片选地址线中的一些经译码器输出控制存储器芯片的片选端，由于片选地址线未全用，会造成存储单元有重复地址对应；全译码法：用CPU的片选地址线中的全部经译码器输出控制存储器芯片的片选端，由于片选地址线全用，译码器较复杂，因存储单元仅有惟一的地址对应，此法可方便存储系统的扩展。l 名词解释：片内地址线、片选地址线【解】：片内地址线：为对存储器芯片中的每一个存储单元都能寻址，CPU为存储器提供的地址线；片选地址线：CPU的地址线中，除提供给存储器芯片的片内地址线外，其余均为片选地址线，用于确定某存储器芯片在存储系统空间中的具体存储范围。第六章：微机接口基础l 什么是统一编址，分别编址? 各有何特点？【解】：统一编址：存储器单元地址和I/O端口地址在同一个地址空间中分配。由于I/O端口地址占用存储器单元地址，减少了存储器的寻址空间，访问存储器单元和I/O端口可用相同的指令；分别编址：存储器单元地址和I/O端口地址在不同的地址空间中分配。存储器和I/O端口都有独立且较大的寻址空间，CPU需要用门的控制线来识别是访问存储器还是访问I/O端口，访问存储器单元和I/O端口要用不相的指令。l 为什么CPU与外设交换信息需要经过专门的I/O接口？【解】：由于计算机外设的种类繁多，包括光、机、电、声和磁等外设。它们的工作速度高低不一。外部设备所处理的信息格式也有多种形式，有串行也有并行，有数字式也有模拟式，有标准的逻辑电平信号也有非标准的逻辑电平信号。因此，CPU与外设交换信息是比较复杂的。因另外部设备不能直接接到计算机的系统总线上，而必须经过专门的I/O接口才能实现二者之间的相互通信，即I/O接口是CPU与外设间的桥梁。l 名词解释：I/O接口，I/O端口。【解】：I/O接口是把微处理器同外围设备（简称外设）连接起来实现数据传送的控制电路，一般由通用或专用芯片构成；I/O端口是I/O接口中信息传送的通道，经过端口地址访问；一般情况下一个I/O接口含有多个I/O端口。l I/O接口与CPU的信息连接；与外设的信息连接有那些？【解】：I/O接口与CPU的信息连接有数据信息（经数据总线）、地址信息（经地址总线）和控制信息（经控制总线），即三总线连接；I/O接口与外设的信息连接有数据信息（经数字端口）、控制信息（经控制端口）和状态信息（经状态端口），即三信息连接。l I/O接口电路与外设间交换的信号有哪几种类型？【解】：数字量二进制类型的数据或是已经过编码的二进制形式的数据，最小单位为“位”（bit），8位称为一个字节（BYTE）。模拟量如电压或电流等物理量。模拟量信号不能直接进入计算机，必须经过A/D转换器，把模拟量转换成数字量，才能输入计算机。当外设需要模拟量信号输出时又经过D/A转换器把数字量转换成模拟量信号。开关量信号只有两种状态，即：“开”或“闭”，仅用一位二进制数表示。脉冲量在计算机控制系统中，经常见到计数脉冲、定时脉冲或者控制脉冲。脉冲量信号是以脉冲形式表示的一种信号。l I/O接口中数据信息、控制信息和状态信息的作用。【解】：数据信息是I/O接口中的有用信息，CPU经过数据总线经I/O接口中的数据端口与外设交换数据，多为8位数据，对输入设备数据流的方向为经数据端送数据总线，对输出设备数据流的方向为经数据总线送数据端口；控制信息和状态信息为辅助信息（握手信息），控制信息经数据总线送控制端口，控制外设开始工作或停止工作；状态信息经状态端口送数据总线，告诉CPU外设的工作状态，输入设备的状态信息是READY（是否准备好数据），输出设备的状态信息是BUSY（设备忙否），控制信息和状态信息多为位操作。l I/O接口中有那几种传送方式？它们可有何特点？ 【解】：I/O接口中的传送方式有程序控制方式、中断控制方式和DMA控制方式，其中程序控制方式又分无条件和有条件（查询）两种。程序控制方式是CPU主动而外设被动，当CPU查询外设状态不正确时会造成CPU返复查询而进入死循环，故此种方式影响CPU的使用效率；中断控制方式和DMA控制方式是外设主动而CPU被动，当外设需要与CPU交换信息时，外设先经I/O接口向CPU发中断请求或DMA请求，CPU响应后在中断服务程序中完成外设与CPU的数据传送。l 什么是无条件传送方式？什么是有条件传送方式？ 【解】：在I/O接口的程序控制方式中有无条件程控传送方式和有条件程控传送方式两种，它们的区别为：在条件程控传送方式中仅有数据信息传送而无控制和状态信息传送，即无需握手信息；在有条件程控传送方式中除传送数据信息外还需加入控制信息（可选）和状态信息（必选），即必须握手信息，一般也称有无条件程控传送方式为查询（状态）方式。l 简述无条件传送方式的特点。【解】：无条件传送（也称为同步传送）：CPU直接与外设传送数据，不必预先检查外设状态。因而程序简单，硬件节省。但要求时序配合精确。故无条件传送方式使用较少，仅适用于数据变化缓慢，而且操作时间固定的外设。如：对开关信号的输入、LED显示器的输出等一些简单外设的操作。l 简述有条件传送方式的特点。【解】：条件传送方式（也称异步传送，常称查询方式）：对I/O设备的适应性较好。不要求CPU与外设同步，编程较容易，使用方便。然而只有在输入设备已经准备就绪输出设备不忙的情况下才能进行数据传送。条件传送比无条件传送要准确可靠。可是CPU要不断地查询外设的状态，这样会占用了大量的时间，CPU的效率较低，在实际控制系统中不能达到实时处理的要求。l 简述中断传送方式的特点。【解】：中断控制传送方式改进了查询方式的缺点，只有外设需要与CPU交换信息时才向CPU发出中断请求，变CPU主动查询为被动响应，因而提高了CPU的利用率和控制程序执行的实时性。但中断工作过程较复杂，编程也较难。l I/O接口中中断和DMA两种传输方式的特点。【解】：在中断传输方式下，当外设要与CPU传输数据时，外设要先向CPU发中断请求，CPU执行完当前指令后响应中断请求并在中断服务程序中完成外设与CPU间的数据传输， 在直接存储器访问（DMA）方式下，系统中有一个DMA控制器，它是一个可驱动总线的主控部件。当外设与主存储器之间需要传输数据时，外设向DMA控制器发出DMA请求，DMA控制器向中央处理器发出总线请求，取得总线控制权以后，DMA控制器按照总线时序控制外设与存储器间的数据传输而不是经过指令来控制数据传输，传输速度大大高于中断方式。l 在一般的输入传送中，为什么输入接口仅用缓冲器而不用锁存器？【解】：在输入数据时，因简单外设输入数据的保持时间相对于CPU的接收速度而言较长。因而输入数据一般不用加锁存器来锁存，可直接使用三态缓冲器与CPU数据总线相连即可。l 在输出传送中，为什么输出接口必须要锁存器？【解】：在CPU在输出数据时经过数据总线的时间是很短的，因而需要使用输出锁存器把要输出的数据保留，即用锁存器将数据锁存后输出给外设。第七章：中断l 什么叫中断？为什么计算机系统中要使用中断？【解】：中断即对突发事件的处理，生活中有这些突发事件例：吃饭时手机响了；中国发生SARS疫情；印度洋突发海啸等等。计算机系统中也有突发事件，例如：除数为零；系统突发故障；QQ上有人呼唤；键盘上输入信息等等。中断是I/O控制方式之一，指CPU在正常执行程序时，为外理突发任务只有暂停正常程序转而外理突发任务程序。中断控制方式可提高CPU的工作效率，增强系统的实时处理能力。l 什么是中断类型码，中断向量，中断向量表？ 【解】：微处理器可处理的每种中断的编号为中断类型码；中断向量是指中断服务程序的入口地址；中断向量表是存放所有类型码中断服务程序入口地址的一个默认的内存区域。 l 8086/8088系统中中断类型码、中断向量、中断向量表的特点及关系？【解】：在8086系统中，中断类型码共256个，定义为00H FFH；每个中断类型码对应的中断向量为4字节，即中断服务程入口地址的CS段值（2字节）和IP值（2字节）；256个中断类型需1024个存储单元存放它的中断向量，8086系统定义在存储器地址空间00000H 003FFH存放256个中断类码的中断向量且规定中断向量IP存放在低地址两单元，中断向量CS存放在高地址两单元。l 什么是硬件中断和软件中断？在PC机中二者的处理过程有什么不同？【解】：硬件中断是外部设备经过向CPU的中断请求线输入电信号来来获得中断请求；软件中断是处理机内部识别中断请求，如内部异常中断或指令中断。 l 8086/8088系统硬件中断类型及特点。【解】：硬件中断类型有可屏蔽中断INTR和非屏蔽中断NMI两种，INTR的中断请求信号为高电平有效，NMI的中断请求信号为上升沿有效。可屏蔽中断INTR响应中断请求的条件由控制标志IF确定，若IF=0，中断响应/INTA输出高电平，即有中断请求但无中断响应（中断屏蔽）；若IF=1，中断响应/INTA输出低电平，即有中断请求必有中断响应（中断允许）。非屏蔽中断NMI与IF条件无关，即只要在NMI线上输入上升沿信号，8086系统就将中断响应并执行中断类型码为02H的中断服务程序。l 简述8086的中断过程【解】：8086CPU获得中断请求； 8086CPU执行完当前指令； 8086CPU查询中断源类型码；保护现场，保护断点；8086CPU响应中断，根据中断类型码获得中断服务程序的入口地址；执行服务程序；中断返回，即恢复断点，恢复现场；重复上述过程第八章：系统总线与接口技术l 计算机总线按其规模、功能和处位置分为那几类？【解】：片内总：系统中单一芯片内部的总线，例如8088和8086CPU芯片的内部数据总线为16位，而8255、8259等可编程芯片的内部数据总线为8位。片间总线：两芯片或多芯片间的总线，例如8088与8255间的数据总线为全8位连接；而8086与8255间的数据总线也为8位连接且仅连接8086的低8位。内总线：系统内部各功能单元间的总线，AB、DB、CB为基础，遵循总线协议，例如PC/XT总线、ISA总线、PCI总线等。外总线：系统间的通信总线，由于需长距离传送一般采用串行通信。l 并行总线和串行总线的特点？【解】：并行总线：优点是高速、高效；缺点是通信距离短，主要用于系统的内部总线。串行总线：优点是通信距离远、接口简单缺点是速度慢，主要用于系统的外部总线。l 并行总线的类型及特点？【解】：并行总线由地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB组成，分为同步、异步、半同步三种类型，特点是：同步并行总线：总线时序以同一个总线时钟为参考，总线上所有信息（地址、数据、控制信息）的传送均以同步时钟为基准，优点是简单、容易实现、速度快；缺点是无法兼容总线上各种不同响应速度的设备。异步并行总线：总线时序没有绝正确间关系，只有相正确间关系。总线上的信息传送由握手信号线决定，优点是可根据总线上设备的响应速度调整总线速度；缺点是速度较慢且控制复杂。半同步并行总线：综合同步和异步并行总线的优点，克服其缺点，是当前微机系总线的主流，ISA、PCI都是半同步并行总线。l 串行总线的类型及特点？【解】：串行总线分为串行异步总线和串行同步总线和两类，它们的共同点是信息按位方式在单线上顺序传送，特点是：串行异步总线：在传送的“字节”信息中各位间有相正确时间关系，但“字节”与“字节”这间无任何时间关系。串行同步总线：在传送的信息中，字节内位与位这间，字节与字节之间与同步时钟有严格的时间关系。l PC/XT、ISA、PCI总线的主要性能指标？总线宽度总线时钟总线最大传输率PC/XT总线84MHz4MB/SISA总线168MHz16MB/SPCI总线32（64）33MHz132MB/S【解】： 第九章：微机接口芯片及应用l 8255有哪些工作方式？ 【解】：8255有三种工作方式，方式0即基本输入、输出、方式1即选通输入，输出、方式2即双向数据传送。l 简述8255方式0的特点和基本功能。【解】：特点： 无联络信号要求，工作于无条件程序控制方式功能：两个8位并行通道，即A通道，B通道。两个4位并行通道，即C通道高4位，C通道低4位。 各通道可为输入通道或输出通道。 为输入通道时，无锁存功能，为输出通道时，有锁存功能。4个通道，共有24=16种输入，输出组合。l 简述8255方式1的特点和基本功能。【解】：特点：要用联络信号，可工作于查询方式和中断方式。 A、B、C 通道分为两组使用，C通道作为联络信号及中断输出用。功能：A口，B口可作输入或者输出、输入。输出时均有锁存功能，l 简述8255方式2的特点和基本功能。【解】：特点：实现数据的双向转送，可工作于查询方式和中断方式。功能：仅A通道可工作在方式2，是A通道方式1输入和输出的组合应用。l 简述8255写控制字的特点和控制字基本功能。【解】：8255同址可写入工作方式控制字和C口置位复位控制字，写方式控制字时写入字的b7位必须写入高；写C口置位复位控制字时写入字的b7位必须写入低。方式控制字的基本功能是完成对A、B、C端口工作方式定义的编程，C口置位复位控制字的基本功能是完成对C端口中某一位的置1或清0的位控输入编程。l 若8255的控制字为38H，简述8255的可编程功能？【解】：38H=00111000B，b7=0，写8255工作方式控制字；b6、b5、b4=011，A口工作方式1输入；b2、b1=00，B口工作方式0输出；b3=1，C口高4位中某些位作输入；b0=0，C口低4位中某些位作输出。l 若8255的控制字为88H，简述8255的可编程功能？【解】：88H=10001000B，b7=1，写8255C口置复位控制字；b6、b5、b4=000，无意义；b3、b2、b1=100，选择C口中的PC4位；b0=0，PC4位置0即输出低电平。l 简述8253的作用与特性。【解】：8253是通用可编程定时/