微機原理與接口技術(shù)復(fù)習提綱

1、1、簡述中斷源的分類和它們之間的優(yōu)先順序如何？并分別簡述CPU響應(yīng)各類中斷源的條件？答：按中斷源與CPU的位置關(guān)系，可分為外部中斷和內(nèi)部中斷兩大類：外部中斷是指有外部設(shè)備通過硬件觸發(fā)請求的方式產(chǎn)生的中斷，又稱為硬件中斷，外部中斷有分為非屏蔽中斷和可屏蔽中斷內(nèi)部中斷是由CPU運行程序錯誤或執(zhí)行內(nèi)部程序調(diào)用引起的一種中斷，亦稱軟件中斷。它們之間的優(yōu)先順序是內(nèi)部中斷、非屏蔽中斷、可屏蔽中斷和單步（跟蹤）中斷。CPU響應(yīng)內(nèi)部中斷、非屏蔽中斷、可屏蔽中斷和單步（跟蹤）中斷等四類中斷的相同條件是：（1）必須要有中斷請求，(2)CPU當前正在執(zhí)行的指令必須結(jié)束，而對于可屏蔽中斷，還必須滿足IF=1,即CPU

2、處于開中斷狀態(tài)的條件。2、簡述動態(tài)存儲器（DRAM）的特點？答; (1) CPU對RAM中的每一單元能讀出又能寫入。(2) 讀/寫過程先尋找存儲單元的地址再讀/寫內(nèi)容。(3) 讀/寫時間與存儲單元的物理地址無關(guān)。（4) 失電后信息丟失?，F(xiàn)已開發(fā)出帶電池芯片的RAM，稱為非易失性RAM(NVRAM)，做到失電后信息不丟失。(5) 作Cache和主存用3、8086 CPU中地址加法器的重要性體現(xiàn)在哪里？答：地址加法器是8086 CPU的總線接口單元中的一個器件，在8086存儲器分段組織方式中它是實現(xiàn)存儲器尋址的一個關(guān)鍵器件，地址加法器將兩個16位寄存器中的邏輯地址移位相加，得到一個20位的實際地址

3、，把存儲器尋址空間從64K擴大到1M，極大地擴大了微型計算機的程序存儲空間，從而大大提高了程序運行效率。4、8086 CPU中有哪些寄存器？分組說明用途。哪些寄存器用來指示存儲器單元的偏移地址？答：8086 CPU中有8個通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI；兩個控制寄存器IP、FL；四個段寄存器CS、DS、SS、ES。8個通用寄存器都可以用來暫存參加運算的數(shù)據(jù)或中間結(jié)果，但又有各自的專門用途。例如，AX專用做累加器，某些指令指定用它存放操作數(shù)和運算結(jié)果；CX為計數(shù)寄存器，在某些指令中做計數(shù)器使用；DX為數(shù)據(jù)寄存器；BX為基址寄存器，BP為基址指針，SI為源變址寄存器，DI

4、為目的變址寄存器，這4個寄存器在數(shù)據(jù)尋址中用來存放段內(nèi)偏移地址（有效地址）或段內(nèi)偏移地址的一部分；SP為堆棧指示器，用來存放棧頂有效地址。兩個控制寄存器用來存放有關(guān)的狀態(tài)信息和控制信息。例如，標志寄存器FL用來存放狀態(tài)標志和控制標志；而指令指針用來存放下一條要取指令的有效地址。四個段寄存器用來存放段地址。例如，CS寄存器用來存放代碼段的段地址；DS寄存器用來存放數(shù)據(jù)段的段地址；SS寄存器用來存放堆棧段的段地址；ES寄存器用來存放擴展段的段地址。5、DRAM為什么要刷新，存儲系統(tǒng)如何進行刷新？DRAM以單個MOS管為基本存儲單元，以極間電容充放電表示兩種邏輯狀態(tài)。由于極間電容的容量很小，充電電荷

5、自然泄漏會很快導(dǎo)致信息丟失，所以要不斷對它進行刷新操作、即讀取原內(nèi)容、放大再寫入。存儲系統(tǒng)的刷新控制電路提供刷新行地址，將存儲DRAM芯片中的某一行選中刷新。實際上，刷新控制電路是將刷新行地址同時送達存儲系統(tǒng)中所有DRAM芯片，所有DRAM芯片都在同時進行一行的刷新操作。刷新控制電路設(shè)置每次行地址增量，并在一定時間間隔內(nèi)啟動一次刷新操作，就能夠保證所有DRAM芯片的所有存儲單元得到及時刷新。6、計算機I/O接口有何用途？試列出8個I/O接口。答：計算機I/O接口是連接計算機和外部設(shè)備的紐帶和橋梁，它主要用于協(xié)調(diào)和控制計算機與外設(shè)之間的信息流通和交換。例如：串行通訊口（COM口）、并行打印機口、

6、軟盤驅(qū)動器接口、硬盤驅(qū)動器接口、光驅(qū)接口、顯示器接口、音響設(shè)備接口、其它通用設(shè)備接口（USB、SCSI等）。7、簡述8086CPU內(nèi)BIU單元的基本功能？答：總線接口單元BIU的功能是對外電路提供三組總線，實現(xiàn)CPU與存儲器、I/O端口之間地址信號、數(shù)據(jù)信號和控制/狀態(tài)信號的傳送。BIU 承擔的具體任務(wù)是：根據(jù)CS和IP的值計算下一條將要執(zhí)行指令的物理地址；經(jīng)由總線控制電路發(fā)出的地址信息選中存儲器某一單元或某一I/O端口，以及相應(yīng)的讀/寫控制信號；經(jīng)數(shù)據(jù)總線完成8/168、馮諾依曼計算機的特點是什么？1）計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成；2）指令和數(shù)據(jù)以同同等地位

7、存放于存儲器內(nèi)，并可以按地址訪問；3）指令和數(shù)據(jù)均用二進制表示；4）指令由操作碼、地址碼兩大部分組成，操作碼用來表示操作的性質(zhì)，地址碼用來表示操作數(shù)在存儲器中的位置；5）指令在存儲器中順序存放，通常自動順序取出執(zhí)行；6）機器以運算器為中心（原始馮諾依曼機）。9、為什么外圍設(shè)備要通過接口與CPU相連？接口有哪些功能？（6分）答：外圍設(shè)備要通過接口與CPU相連的原因主要有： （1）一臺機器通常配有多臺外設(shè)，它們各自有其設(shè)備號（地址），通過接口可實現(xiàn)對設(shè)備的選擇。 （2）I/O設(shè)備種類繁多，速度不一，與 CPU速度相差可能很大，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，達到速度匹配。 （3）I/O設(shè)備可能串行傳送數(shù)據(jù)

8、，而CPU一般并行傳送，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換。 （4）I/O設(shè)備的入/出電平可能與CPU的入/出電平不同，通過接口可實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。 （5）CPU啟動I/O設(shè)備工作，要向外設(shè)發(fā)各種控制信號，通過接口可傳送控制命令。 （6）I/O設(shè)備需將其工作狀況（“忙”、“就緒”、“錯誤”、“中斷請求”等）及時報告CPU，通過接口可監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并保存狀態(tài)信息，供CPU查詢。 可見歸納起來，接口應(yīng)具有選址的功能、傳送命令的功能、反映設(shè)備狀態(tài)的功能以及傳送數(shù)據(jù)的功能（包括緩沖、數(shù)據(jù)格式及電平的轉(zhuǎn)換）。10、RAM有幾種，各有什么特點？ROM有幾種，各有什么特點？答：RAM有兩種，SRAM(靜態(tài)RA

9、M)，它采用觸發(fā)器電路構(gòu)成一個二進制位信息的存儲單元，這種觸發(fā)器一般由6個晶體管組成，它讀出采用單邊讀出的原理，寫入采用雙邊寫入原理；DRAM（動態(tài)RAM），它集成度高，內(nèi)部存儲單元按矩陣形式排列成存儲體，通常采用行，列地址復(fù)合選擇尋址法。ROM有5種，固定掩摸編程ROM，可編程PROM，紫外光擦除可編程EPROM，電可檫除的可編程EPROM，閃速存儲器。11、什么是I/O獨立編址和統(tǒng)一編址，各有什么特點？獨立編址是將I/O端口單獨編排地址，獨立于存儲器地址。統(tǒng)一編址是將I/O端口與存儲器地址統(tǒng)一編排，共享一個地址空間。端口獨立編址方式，處理器除要具有存儲器訪問的指令和引腳外，還需要設(shè)計I/O

10、訪問的I/O指令和I/O引腳，其優(yōu)點是：不占用存儲器空間；I/O指令使程序中I/O操作一目了然；較小的I/O地址空間使地址譯碼簡單。但I/O指令功能簡單，尋址方式?jīng)]有存儲器指令豐富。統(tǒng)一編址方式，處理器不再區(qū)分I/O口訪問和存儲器訪問。其優(yōu)點是：處理器不用設(shè)計I/O指令和引腳，豐富的存儲器訪問方法同樣能夠運用于I/O訪問。缺點是：I/O端口會占用存儲器的部分地址空間，通過指令不易辨認I/O操作。12、 什么叫中斷？中斷系統(tǒng)的主要功能有哪些？答：中斷是指CPU在執(zhí)行程序的過程中，由于每種外部或內(nèi)部事件的作用（如外部設(shè)備請求與CPU傳送數(shù)據(jù)或CPU執(zhí)行程序出現(xiàn)了異常），強迫CPU停止當前正在執(zhí)行的

11、程序，轉(zhuǎn)去為該事件服務(wù)，待事件服務(wù)結(jié)束后，能自動地返回到被中斷的程序中繼續(xù)執(zhí)行的過程。中斷系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：（1）設(shè)置中斷源。系統(tǒng)中允許請求中斷的事件，并確定它們的中斷請求方式。（2）中斷源識別。當中斷源有請求時，CPU能夠正確地判別中斷源，并能夠轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。（3）中斷源判優(yōu)。當多個中斷源同時請求中斷時，系統(tǒng)能夠自動地進行中斷優(yōu)先權(quán)判優(yōu)，當前優(yōu)先權(quán)最高的中斷請求優(yōu)先得到CPU的響應(yīng)和處理。（4）中斷與返回。能自動地處理中斷程序與被中斷程序之間的跳轉(zhuǎn)及斷點保護問題。13、累加器和其它通用寄存器相比有何不同？答：累加器是通用寄存器之一，但累加器和其它通用寄存器相比又有其獨特之處。累加器除了可用做通用寄存器存放數(shù)據(jù)外，對某些操作，一般操作前累加器用于存放一個操作數(shù)，操作后，累加器用于存放結(jié)果。14、8086 CPU中地址加法器的重要性體現(xiàn)在哪里？答：地址加法器是8086 CPU的總線接口