微機(jī)原理課后題標(biāo)準(zhǔn)答案

1、2微機(jī)原理 課后題 答案作者： 日期：第一章 微型計(jì)算機(jī)概述微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者之間有什么不 同？答： 微處理器是微型計(jì)算機(jī)的核心，是微型計(jì)算機(jī)的一部分。它是集成在一 塊芯片上的 CPU，由運(yùn)算器和控制器組成。微型計(jì)算機(jī)包括微處理器、 存儲(chǔ)器、 I/O 接口和系統(tǒng)總線，是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的 主體。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括微型計(jì)算機(jī)、外設(shè)及系統(tǒng)軟件三部分。CPU 在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上由哪幾部分組成？ CPU 應(yīng)具備哪些主要功 能？答： 1.CPU 在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上由以下幾部分組成：算術(shù)邏輯部件 (ALU) ；累加器和通用寄存器組；程序計(jì)數(shù)器 (指令指針 )、指令寄 存器和譯碼器；時(shí)序和控制部件。

2、CPU 應(yīng)具備以下主要功能： 可以進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算； 可保存少量數(shù)據(jù)； 能對指令進(jìn)行譯碼并執(zhí)行規(guī)定的動(dòng) 作；能和存儲(chǔ)器、外設(shè)交換數(shù)據(jù)；提供整個(gè)系統(tǒng)所需要的定時(shí)和控制；可以響應(yīng) 其他部件發(fā)來的中斷請求。累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？ 答：許多指令的執(zhí)行過程以累加器為中心；輸入 / 輸出指令一般也以累加器來完 成。微處理器的控制信號(hào)有哪兩類？ 答：一類是通過對指令的譯碼，由 CPU 內(nèi)部產(chǎn)生的。這些信號(hào)由 CPU 送到存儲(chǔ) 器、I/O 接口電路和其他部件。 另一類是微型機(jī)系統(tǒng)的其他部件送到 CPU 的。通 常用來向 CPU 發(fā)出請求。如中斷請求、總線請求等。微型計(jì)算機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)

3、點(diǎn)？ 答：首先是系統(tǒng)中各功能部件之間的相互關(guān)系變?yōu)楦鱾€(gè)部件面向總線的單一關(guān) 系。其次是一個(gè)部件只要符合總線標(biāo)準(zhǔn)， 就可以連接到采用這種總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng) 中，使系統(tǒng)功能得到擴(kuò)充。數(shù)據(jù)總線和地址總線在結(jié)構(gòu)上有什么不同之處？如果一個(gè)系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)和 地址合用一套總線或者合用部分總線，那么，要靠什 么來區(qū)分地址或數(shù)據(jù)？答： 1.數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)；地址總線是單向輸出三態(tài)。數(shù)據(jù)和地址復(fù)用時(shí)， 必須有一個(gè)地址選通信號(hào)來區(qū)分該總線上輸出的是地址還 是數(shù)據(jù)?？刂瓶偩€傳輸?shù)男盘?hào)大致有哪幾種？答：包括 CPU 送往存儲(chǔ)器和 I/O 接口的控制信號(hào)，如讀信號(hào)、寫信號(hào)、中斷響 應(yīng)信號(hào)、存儲(chǔ)器和 I/O 接口區(qū)分信號(hào)等。還

4、包括其他部件送到 CPU 的信號(hào)，如 時(shí)鐘信號(hào)、中斷請求信號(hào)、準(zhǔn)備就緒信號(hào)等。第二章 8086 微處理器總線接口部件有哪些功能？請逐一進(jìn)行說明。答： 1.總線接口部件的功能是負(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器、 I/O 端口傳送數(shù)據(jù)。具體講： 總線接口部件要從內(nèi)存取指令送到指令隊(duì)列； CPU 執(zhí)行指令時(shí)，總線接口部件要配合執(zhí)行部件從指定的內(nèi)存單元或者外設(shè) 端口中取數(shù)據(jù)， 將數(shù)據(jù)傳送給執(zhí)行部件， 或者把執(zhí)行部件的操作結(jié)果傳送到指定 的內(nèi)存單元或外設(shè)端口中。8086 的總線接口部件由哪幾部分組成？答：4 個(gè)段地址寄存器 CS、DS、ES、SS；16 位的指令指針寄存器 IP；20 位的 地址加法器； 6 字節(jié)的指令隊(duì)列

5、。段寄存器 CS=1200H，指令指針寄存器 IP=FF00H ，此時(shí)，指令 的物理地址 為多少？指向這一物理地址的 CS 值和 IP 值是唯一 的嗎？ 答： 1.該指令的物理地址 =CS10H+IP=21F00H。指向這一物理地址的 CS值和 IP 值不是唯一的。8086 的執(zhí)行部件有什么功能？由哪幾部分組成？答： 1.8086的執(zhí)行部件的功能是負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行。4 個(gè)通用寄存器 AX 、BX 、CX 、DX ；4 個(gè)專用寄存器 BP、SP、SI、DI ；標(biāo)志 寄存器 FLAGS 和算術(shù)邏輯單元 ALU 。狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)志有何不同？程序中是怎樣利用這兩類標(biāo)志 的？ 8086的狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)

6、志分別有哪些？ 答：1.不同之處在于：狀態(tài)標(biāo)志由前面指令執(zhí)行操作的結(jié)果對狀態(tài)標(biāo)志產(chǎn)生影響， 即前面指令執(zhí)行操作的結(jié)果決定狀態(tài)標(biāo)志的值?？刂茦?biāo)志是人為設(shè)置的。 2.利用狀態(tài)標(biāo)志可進(jìn)行計(jì)算和判斷等操作。 利用控制標(biāo)志可對某一種特定功能 （如 單步操作、可屏蔽中斷、串操作指令運(yùn)行的方向 ）起控制作用。 3.8086的狀態(tài)標(biāo)志有： SF、ZF、PF、CF、AF 和 OF計(jì) 6個(gè)。 8086的控制標(biāo)志有： DF、IF、TF計(jì) 3個(gè)。8086/8088 和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相比在執(zhí)行指令方面有什么不同？ 這樣的設(shè)計(jì)思想有什么優(yōu)點(diǎn)？ 答：1.傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在執(zhí)行指令時(shí)， 指令的提取和執(zhí)行是串行進(jìn)行的。 8086/8

7、088 CPU 的總線接口部件和執(zhí)行部件在提取和執(zhí)行指令時(shí)是并行同時(shí)工作的。 2.8086/8088 CPU的設(shè)計(jì)思想有力地提高了 CPU 的工作效率，這也正是 8086/8088 成功的原因之一。總線周期的含義是什么？ 8086/8088 的基本總線周期由幾個(gè)時(shí) 鐘組成？如一個(gè) CPU 的時(shí)鐘頻率為 24MHz ，那么，它的一個(gè) 時(shí)鐘周期為多少？一個(gè)基本總線周期為多少？如主頻為 15MHz 呢？ 答：1.總線周期的含義是總線接口部件完成一個(gè)取指令或傳送數(shù)據(jù)的完整操作所 需的最少時(shí)鐘周期數(shù)。2.8086/8088的基本總線周期由 4 個(gè)時(shí)鐘周期組成。當(dāng)主頻為 24MHz 時(shí)，T=1/24MHz

8、41.7ns，T 總=4T167ns。當(dāng)主頻為 15MHz 時(shí)，T=1/15MHz66.7ns，T 總=4T267ns。在總線周期的 T1、T2、T3、T4狀態(tài)，CPU 分別執(zhí)行什么動(dòng)作？ 什么情況下 需要插入等待狀態(tài) TW ？TW 在哪兒插入？怎樣插 入？ 答： 1.在總線周期的 T1、T2、T3、T4 狀態(tài)， CPU分別執(zhí)行下列動(dòng)作： T1 狀態(tài)： CPU 往多路復(fù)用總線上發(fā)出地址信息，以指出要尋找的存儲(chǔ)單元或外 設(shè)端口的地址。T2狀態(tài)：CPU從總線上撤銷地址，而使總線的低 16 位浮置成高阻狀態(tài)，為傳輸數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備?？偩€的高 4 位（A19A16）用來輸出本總線周期的狀態(tài)信息。 T3狀態(tài)：

9、多路總線的高 4位繼續(xù)提供狀態(tài)信息。低 16位（8088為低 8位）上出現(xiàn) 由 CPU 寫出的數(shù)據(jù)或者 CPU 從存儲(chǔ)器或端口讀入的數(shù)據(jù)。T4狀態(tài)：總線周期結(jié)束。當(dāng)被寫入數(shù)據(jù)或者被讀取數(shù)據(jù)的外設(shè)或存儲(chǔ)器不能及時(shí)地配合CPU 傳送數(shù)據(jù)。這時(shí)，外設(shè)或存儲(chǔ)器會(huì)通過“ READY ”信號(hào)線在 T3狀態(tài)啟動(dòng)之前向 CPU 發(fā)一 個(gè)“數(shù)據(jù)未準(zhǔn)備好的信號(hào)” ，于是 CPU 會(huì)在 T3 之后插入一個(gè)或多個(gè)附加的時(shí)鐘 周期 TW。TW插在 T3狀態(tài)之后，緊挨著 T3 狀態(tài)。插入的 TW 狀態(tài)時(shí)的總線上的信息情況和 T3 狀態(tài)的信息情況一樣。當(dāng) CPU 收 到存儲(chǔ)器或外設(shè)完成數(shù)據(jù)傳送時(shí)發(fā)出的“準(zhǔn)備好”信號(hào)時(shí)，會(huì)自

10、動(dòng)脫離TW 狀態(tài)而進(jìn)入 T4 狀態(tài)。從引腿信號(hào)上看， 8086和 8088 有什么區(qū)別？ 答： 8086有16根數(shù)據(jù)/地址復(fù)用總線， 8088只有8根，稱 AD 7AD 0。 8086的第28腿為M/ IO，8088的第28腿為M/ IO （為兼容 8080等）。 8086的第 34腿為BHE /S7，8088的第 34腿為SS0 。在對存儲(chǔ)器和 I/O 設(shè)備讀寫時(shí)，要用到 IOR 、 IOW 、 MR 、MW 信號(hào)，這些信號(hào)在最大模式和最小模式時(shí)分別可用怎樣的電路得到？請畫出示意圖答： 1.最小模式（以 8086為例）：最大模式：用 8288 總線控制器來實(shí)現(xiàn)。CPU 啟動(dòng)時(shí)，有哪些特征？如

11、何尋找 8086/8088 系統(tǒng)的啟動(dòng)程 序？答： 1.CPU 啟動(dòng)時(shí)，有以下特征： 內(nèi)部寄存器等置為初值； 禁止中斷 （可屏蔽中斷 ）； 從 FFFF0H 開始執(zhí)行程序；三態(tài)總線處于高阻狀態(tài)。2.8086/8088系統(tǒng)的啟動(dòng)程序從 FFFF0H 單元開始的無條件轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行。CPU 在 8086 的微機(jī)系統(tǒng)中，為什么常用 AD 0作為低 8 位數(shù)據(jù) 的選通信號(hào)？答：因?yàn)槊慨?dāng) CPU 和偶地址單元或偶地址端口交換數(shù)據(jù)時(shí)，在 T1狀態(tài)， AD0引 腿傳送的地址信號(hào)必定為低電平。而 CPU 的傳輸特性決定了只要是和偶地址單 元或偶地址端口交換數(shù)據(jù)，則 CPU 必定通過總線低 8 位即 AD 7

12、AD 0傳輸數(shù)據(jù)。 可見 AD 0可以用來作為接于數(shù)據(jù)總線低 8 位上的 8位外設(shè)接口芯片的選通信號(hào)。8086 和 8088 在最大模式或最小模式時(shí)，引腿信號(hào)分別有什么 不同？答：在此兩種模式中，只有第 2431 腿的信號(hào)不同。引腿 號(hào)2425262728293031最小 模式 信號(hào)INTAALEDENDT/ RM/ IOWRHLDAHOLD最大 模式 信號(hào)QS1QS0S0S1S2LOCKRQ /GT1RQ /GT0另外 8088的第 34腿在最大模式時(shí)為高電平， 最小模式時(shí)為 SS0狀態(tài)信號(hào)。 8088 的第 28腿在最小模式時(shí)為 M/ IO 信號(hào)。8086 和 8088 是怎樣解決地址線和

13、數(shù)據(jù)線的復(fù)用問題的？ ALE 信號(hào)何時(shí)處于有效電平？答：1.在總線周期的 T1 狀態(tài)，復(fù)用總線用來輸出要訪問的存儲(chǔ)器或 I/O 端口的地 址給地址鎖存器 8282（3 片）鎖存；在其他狀態(tài)為傳送數(shù)據(jù)或作傳送準(zhǔn)備。地址鎖 存器8282在收到 CPU發(fā)出的地址鎖存允許信號(hào) ALE 后，鎖存地址。ALE 信號(hào)在每個(gè)總線周期的 T1 狀態(tài)為有效高電平。BHE信號(hào)和 A0 信號(hào)是通過怎樣的組合解決存儲(chǔ)器和外設(shè)端口 的讀 /寫的？這種組合決定了 8086 系統(tǒng)中存儲(chǔ)器偶地址體及奇 地址體之間應(yīng)該用什么信號(hào)來區(qū)分？怎樣區(qū)分？答： 1.組合情況如下：BHEA0操作所用的數(shù)據(jù)引 腿00從偶地址開始讀 /寫一個(gè)字

14、AD 15AD 010從偶地址單元或端口讀 / 寫一個(gè)字節(jié)AD 7AD 001從奇地址單元或端口讀 / 寫一個(gè)字節(jié)AD 15AD 801從奇地址開始讀 /寫一個(gè)字 （在第一AD 15AD 810個(gè) 總線周期，將低 8 位數(shù)送 AD15AD8， 在第二個(gè)總線周期， 將 高 8 位數(shù)送 AD 7AD 0）AD 7AD 02.用 A0 信號(hào)來區(qū)分偶地址體和奇地址體。當(dāng) A0=0 時(shí)選中偶地址體， A0=1 時(shí)選中奇地址體。RESET 信號(hào)來到后， CPU 的狀態(tài)有哪些特點(diǎn)？ 答：復(fù)位信號(hào)來到后， CPU 便結(jié)束當(dāng)前操作，并對處理器標(biāo)志寄存器 FR、IP、 DS、SS、ES、其他寄存器及指令隊(duì)列清 0

15、，而將 CS 設(shè)置為 FFFFH。當(dāng)復(fù)位信 號(hào)變?yōu)榈碗娖胶螅?CPU從 FFFF0H單元開始執(zhí)行程序。在中斷響應(yīng)過程中， 8086 往 8259A 發(fā)的兩個(gè) INTA 信號(hào)分別起 什么作用？ 答：第一個(gè)負(fù)脈沖通知外部設(shè)備的接口， 它發(fā)出的中斷請求已經(jīng)得到允許； 外設(shè) 接口收到第二個(gè)負(fù)脈沖后，往數(shù)據(jù)總線上放中斷類型碼，從而 CPU 得到了有關(guān) 此中斷請求的詳盡信息?？偩€保持過程是怎樣產(chǎn)生和結(jié)束的？畫出時(shí)序圖。答： 1.當(dāng)系統(tǒng)中 CPU 之外的另一個(gè)主模塊要求占用總線時(shí)，通過 HOLD 引腿向 CPU發(fā)一個(gè)高電平的請求信號(hào)。如果 CPU 此時(shí)允許讓出總線，就在當(dāng)前總線周期完成時(shí)，于 T4狀態(tài)從 H

16、LDA 引腿發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)， 對剛才的 HOLD 請求做 出響應(yīng)。同時(shí)， CPU 使地址 /數(shù)據(jù)總線和控制狀態(tài)線處于浮空狀態(tài)?？偩€請求部 件收到 HLDA 信號(hào)后，就獲得了總線控制權(quán)， 在此后一段時(shí)間， HOLD 和 HLDA 都保持高電平。在總線占有部件用完總線之后，會(huì)把 HOLD 信號(hào)變?yōu)榈碗娖剑?表示現(xiàn)在放棄對總線的占有。 8086/8088收到低電平的 HOLD 信號(hào)后，也將 HLDA 變?yōu)榈碗娖?，這樣， CPU 又獲得了地址 /數(shù)據(jù)總線和控制狀態(tài)線的占有權(quán)。一片， 8284A 時(shí)鐘發(fā)生器RESETREADY2.時(shí)序圖為：8086 系統(tǒng)在最小模式時(shí)應(yīng)該怎樣配置 ?請畫出這種配置并標(biāo)出

17、 主要信號(hào)的 連接關(guān)系。答： 1.8086 系統(tǒng)在最小模式時(shí)的配置是： 8086CPU 片， 8282地址鎖存器三片， 8286 總線收發(fā)器二片 2.連接關(guān)系為：時(shí)鐘發(fā)生器的功能是什么？畫出它的線路圖。答：1.時(shí)鐘發(fā)生器的功能是：提供頻率恒定占空比符合標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，對準(zhǔn)備 好(READY)和復(fù)位 (RESET)信號(hào)進(jìn)行同步。2.線路圖見書 21頁圖 2.7 所示。8086 在最大模式下應(yīng)當(dāng)怎樣配置？最大模式時(shí)為什么一定要用總線控制 器？總線控制器的輸入信號(hào)是什么？輸出信號(hào)是什么？答： 1.8086在最大模式下的配置是： 8086CPU一片， 8284A 時(shí)鐘發(fā)生器一片， 8282地址鎖存器三

18、片， 8286總線收發(fā)器二片， 8288總線控制器一片， 8259A 中 斷優(yōu)先級(jí)管理部件一片。2.因?yàn)樵谧畲竽Ｊ较?，需要用外加電路來?CPU 發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行變換和組 合，以得到對存儲(chǔ)器和 I/O 端口的讀 /寫信號(hào)和對鎖存器 8282 及總線收發(fā)器 8286 的控制信號(hào)。 8288 總線控制器就是完成上述這些功能的專用芯片。所以必須用 總線控制器?？偩€控制器的輸入信號(hào)是：來自 CPU的S2 、S1、S0 狀態(tài)信息，時(shí)鐘 CLK 信 號(hào)，及決定本身工作方式的信號(hào) IOB、 AEN 、CEN?？偩€控制器的輸出信號(hào)是：用來作為 CPU進(jìn)行中斷響應(yīng)的信號(hào) INTA ，兩組讀/ 寫控制信號(hào) MR

19、DC 、MWTC 、IORC 、IOWC ，兩個(gè)提前的寫控制信號(hào) AMWC 、AIOWC ， 送給地址鎖存器的信號(hào) ALE ，送給數(shù)據(jù)收發(fā)器的信號(hào) DEN 和 DT/R。在編寫程序時(shí)，為什么通?？傄瞄_放中斷指令來設(shè)置中斷允 許標(biāo)志？答：因?yàn)樵趶?fù)位時(shí)，標(biāo)志寄存器 FR 被清 0，則 IF=0，禁止從 INTR 進(jìn)入的可屏 蔽中斷，所以必須在編寫程序時(shí)，用指令來設(shè)置中斷允許標(biāo)志。T1狀態(tài)下，數(shù)據(jù) /地址復(fù)用總線上是什么信息？用哪個(gè)信號(hào)將此 信息鎖存起來？數(shù)據(jù)信息是在什么時(shí)候給出的？用時(shí)序圖表示 出來。答： 1.T1狀態(tài)下，數(shù)據(jù) /地址復(fù)用總線上是地址信息。2.用 ALE 信號(hào)的下降沿將此地址信息

20、鎖存在三片 8282 中。TW、T3、T4中間給出；TW、T4 中間給出。數(shù)據(jù)信息的給出時(shí)間分兩種：總線讀周期時(shí)，數(shù)據(jù)信息在 T3、總線寫周期時(shí)，數(shù)據(jù)信息在 T2、時(shí)序圖如下：畫出 8086 最小模式時(shí)的讀周期時(shí)序。答：見書 27頁圖 2.11所示。8086 最多可有多少個(gè)中斷？按照產(chǎn)生中斷的方法分為哪兩大類？答： 1.8086最多可有 256 個(gè)中斷。 2.按照產(chǎn)生中斷的方法分為硬件中斷和軟件中斷兩大類。非屏蔽中斷有什么特點(diǎn)？可屏蔽中斷有什么特點(diǎn)？分別用在什 么場合？答： 1.非屏蔽中斷的特點(diǎn)有：中斷請求從 NMI 引腿進(jìn)入，不受中斷允許標(biāo)志 IF 的影響。非屏蔽中斷只有一個(gè)，其中斷類型碼為

21、 2。2.可屏蔽中斷的特點(diǎn)有：中斷請求從 INTR 引腿進(jìn)入，只有在 IF=1 時(shí) CPU 才響 應(yīng)該中斷?？善帘沃袛嘤腥舾蓚€(gè)，其中斷類型碼可以是 5255。非屏蔽中斷用來處理系統(tǒng)的重大故障，如掉電等?？善帘沃袛嘤迷谝话阃獠吭O(shè) 備申請的中斷中。什么叫中斷向量？它放在那里？對應(yīng)于 1CH 的中斷向量存放 在哪里？如果 1CH 的中斷處理子程序從 5110H:2030H 開始， 則中斷向量應(yīng)怎樣存放？答： 1.中斷處理子程序的入口地址就是中斷向量。 2.中斷向量放在 0段的 03FFH 區(qū)域的中斷向量表中。對應(yīng)于類型號(hào)為 1CH 的中斷向量應(yīng)放在 0007000073H的 4 個(gè)單元中。若 1CH

22、 的中斷向量為 5110H:2030H，則中斷向量的存放方法為： 00070H 存放 30H，00071H存放20H (IP) ；00072H存放 10H，00073H存放51H (CS)。從 8086/8088 的中斷向量表中可以看到，如果一個(gè)用戶想定義 某個(gè)中斷，應(yīng)該選擇在什么范圍？ 答：應(yīng)該選擇在中斷類型碼為 32(20H)255(FFH)范圍。非屏蔽中斷處理程序的入口地址怎樣尋找？ 答：CPU在響應(yīng) NMI 引腿的中斷請求時(shí)， CPU 并不需要從中斷類型碼計(jì)算中斷 向量的地址，而是直接從中斷向量表中讀取 000080000BH這 4個(gè)單元對應(yīng)于中 斷類型 2 的中斷向量就行了。 CPU

23、 將 00008H、00009H 兩個(gè)單元的內(nèi)容裝入 IP， 而將 0000AH 、0000BH 兩個(gè)單元的內(nèi)容裝入 CS，于是就轉(zhuǎn)入了對非屏蔽中斷處 理程序的執(zhí)行。敘述可屏蔽中斷的響應(yīng)過程，一個(gè)可屏蔽中斷或者非屏蔽中斷 響應(yīng)后，堆棧頂部四個(gè)單元中為什么內(nèi)容？ 答：首先在 CPU 的 INTR 引腿上有可屏蔽中斷請求輸入，且 IF=1。在當(dāng)前指令 執(zhí)行完后， CPU 發(fā)兩個(gè) INTA 中斷響應(yīng)負(fù)脈沖，外設(shè)接到第二個(gè)負(fù)脈沖后，立即 往數(shù)據(jù)線上給 CPU 送來中斷類型碼。然后 CPU 取中斷類型碼，將標(biāo)志 FR 推入 堆棧，清除 IF 和 TF，再將 CS和 IP 推入堆棧來保護(hù)斷點(diǎn)，進(jìn)入中斷處理

24、子程序 并執(zhí)行，最后彈出 IP 和 CS 及標(biāo)志而中斷返回。中斷響應(yīng)后，堆棧頂部四個(gè)單 元的內(nèi)容分別是： IPL、 IPH、CSL、CSH。一個(gè)可屏蔽中斷請求來到時(shí)，通常只要中斷允許標(biāo)志為1，便可在執(zhí)行完當(dāng)前指令后響應(yīng)，在哪些情況下有例外？ 答：1.正好遇到 CPU 執(zhí)行封鎖指令時(shí)，必須等下一條指令執(zhí)行完后才響應(yīng)中斷。 2.正好執(zhí)行往段寄存器傳送數(shù)據(jù)的指令，必須等下一條指令執(zhí)行完后才響應(yīng)中 斷。執(zhí)行 WAIT 或串操作指令時(shí)，可在指令執(zhí)行中響應(yīng)中斷。在對堆棧指針進(jìn)行修改時(shí)，要特別注意什么問題？為什么？ 答： 1.必須先修改堆棧段寄存器 SS的值，接著修改堆棧指針 SP的值。2.因?yàn)?，CPU 在

25、修改段寄存器值時(shí)不響應(yīng)中斷， 待下一條指令執(zhí)行后才響應(yīng)中斷。 這樣對 SS、SP的修改是一個(gè)完整的過程。 否則先修改 SP 后修改 SS則可能中斷 響應(yīng)而分開修改，導(dǎo)致堆棧指針的錯(cuò)誤，因此 CS、IP、FR 進(jìn)入錯(cuò)誤的堆棧區(qū)域 而破壞該單元的數(shù)據(jù)或程序。在編寫中斷處理子程序時(shí)，為什么要在子程序中保護(hù)許多寄存 器？有些寄存器即使在中斷處理子程序中并沒有用到也需要保 護(hù)，這又是為什么 (聯(lián)系串操作指令執(zhí)行時(shí)遇到中斷這種情況來 回答)？答： 1.因?yàn)橹袛嗵幚碜映绦蜻\(yùn)行時(shí)需要使用 CPU 內(nèi)部的寄存器，這些寄存器的 值發(fā)生了改變。 因此若不加保護(hù)在返回原程序時(shí)就修改了斷點(diǎn)處的現(xiàn)場， 而使程 序不能正常

26、運(yùn)行。2.因?yàn)榇僮髦噶钤试S在執(zhí)行過程中進(jìn)入中斷， 若與串操作有關(guān)的寄存器未保護(hù) 好，中斷返回時(shí)串操作指令就不能正常繼續(xù)運(yùn)行。而且還有隱含尋址問題。一個(gè)可屏蔽中斷響應(yīng)時(shí)， CPU 要執(zhí)行哪些讀 /寫周期？對一個(gè)軟 件中斷又如何？答： 1.對可屏蔽中斷響應(yīng)， CPU要執(zhí)行的讀 /寫周期如下：執(zhí)行兩個(gè)中斷響應(yīng)總線周期。并取得中斷類型碼。執(zhí)行一個(gè)總線寫周期。標(biāo)志寄存器 FR 值入棧。執(zhí)行一個(gè)總線寫周期。 CS 值入棧。執(zhí)行一個(gè)總線寫周期。 IP 值入棧。執(zhí)行一個(gè)總線讀周期。讀取中斷處理子程序入口地址的偏移量IP。執(zhí)行一個(gè)總線讀周期。讀取中斷處理子程序入口地址的段地址CS。2.若是一個(gè)軟件中斷，則跳過

27、上述第步，而執(zhí)行 步。中斷處理子程序在結(jié)構(gòu)上一般是怎樣一種模式？答： 保護(hù)中斷時(shí)的現(xiàn)場，即保護(hù) CPU 各寄存器的值。一般應(yīng)置 IF=1 來開放中斷，以允許級(jí)別較高的中斷請求進(jìn)入。中斷處理的具體內(nèi)容?；謴?fù)中斷時(shí)的現(xiàn)場。中斷返回指令。軟件中斷有哪些特點(diǎn)？在中斷處理子程序和主程序的關(guān)系上， 軟件中斷和硬件中斷有什么不同之處？答： 1.軟件中斷有如下特點(diǎn)：用一條中斷指令進(jìn)入中斷處理子程序，并且，中斷類型碼由指令提供。進(jìn)入中斷時(shí)，不需要執(zhí)行中斷響應(yīng)總線周期。不受中斷允許標(biāo)志 IF 的影響。軟件中斷的優(yōu)先級(jí)最高。軟件中斷沒有隨機(jī)性。2.軟件中斷允許在主程序和中斷處理子程序之間傳遞數(shù)據(jù)。 而硬件中斷由于是

28、隨 機(jī)的，所以不能傳遞數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中有多個(gè)總線模塊時(shí)，在最大模式和最小模式下分別用什 么方式來傳遞總線控制權(quán) ?答：1.8086/8088 在最小模式下用總線控制聯(lián)絡(luò)信號(hào) (HOLD 和 HLDA) 來傳遞總線 控制權(quán)。2.8086/8088 在最大模式下用總線請求 /總線允許信號(hào)及釋放信號(hào) RQ /GT0 和RQ /GT1 來傳遞總線控制權(quán)。8086 存儲(chǔ)空間最大為多少？怎樣用 16 位寄存器實(shí)現(xiàn)對 20 位地 址的尋址？答： 1.8086存儲(chǔ)空間最大為 220=1MB 。2.采用分段的方法實(shí)現(xiàn) 16 位寄存器實(shí)現(xiàn)對 20位地址的尋址。 物理地址 =段基址 10H+偏移地址IBM PC/XT

29、系統(tǒng)中，哪個(gè)區(qū)域?yàn)轱@示緩沖區(qū)？哪個(gè)區(qū)域用來存 放中斷向量？在 FFFF0H 到 FFFFFH 單元中存放什么內(nèi)容？ 答：1.B0000HB0F9FH 約 4KB 為單色顯示器的顯示緩沖區(qū)； B8000BBF3FH 約 16KB 為彩色顯示器的顯示緩沖區(qū)。2.00000H003FFH 共 1KB 區(qū)域用來存放中斷向量。3.在 FFFF0H到 FFFFFH 單元中存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)到系統(tǒng)的初始化程 序。第三章 8086 的尋址方式和指令系統(tǒng) 略第四章 存儲(chǔ)器和高速緩存技術(shù)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存有什么特點(diǎn)？內(nèi)存由哪兩部分組成？外存一般指 哪些設(shè)備？外存有什么特點(diǎn)？答： 1.內(nèi)存可被 CPU 直接訪問，

30、內(nèi)存的存取速度快，內(nèi)存的空間大小受到地址 總線位數(shù)的限制。2.內(nèi)存由 ROM 和 RAM 兩部分組成。3.外存一般指軟盤、硬盤、磁帶機(jī)上的磁帶及光盤。外存的特點(diǎn)是大容量，所存信息即可修改，又可長期保存。但外存速度慢，要 配置專用設(shè)備。用存儲(chǔ)器件組成內(nèi)存時(shí)，為什么總是采用矩陣形式？請用一個(gè) 具體例子進(jìn)行說明。答： 1.為了簡化選擇內(nèi)存內(nèi)部單元的地址譯碼電路及減少譯碼線數(shù)量。2.例如，要組成 1K 字節(jié)的內(nèi)存，若不用矩陣組織這些單元，而是將它們一字排 開，就要 1024 條譯碼線才能實(shí)現(xiàn)對這些單元的尋址。 譯碼電路也因此而很復(fù)雜。若用 3232 來實(shí)現(xiàn)排列，就只要 32條行選擇線和 32條列選擇線

31、就可以了。因 此其譯碼電路也將變得較為簡單。為了節(jié)省存儲(chǔ)器的地址譯碼電路，一般采用哪些方法？答： 存儲(chǔ)器件按矩陣排列；內(nèi)存按模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；模塊內(nèi)再進(jìn)行分組處理。在選擇存儲(chǔ)器件時(shí)，最重要的考慮因素是什么？此外還應(yīng)考慮 哪些因素？答： 1.最重要的考慮因素是：易失性、只讀性、位容量和速度。 2.此外還應(yīng)考慮：功耗、可靠性和價(jià)格等因素。什么叫靜態(tài) RAM ？靜態(tài) RAM 有什么特點(diǎn)？ 答：1.在電源不斷電的情況下， 信息一旦寫入后不會(huì)丟失的 RAM 就叫靜態(tài) RAM 2.靜態(tài) RAM 的特點(diǎn)有：不需刷新，因此簡化了外部電路；但位容量較類似方法設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài) RAM 少，且功耗較大。靜態(tài) RAM 芯片上為

32、什么往往只有寫信號(hào)而沒有讀信號(hào)？什么 情況下可以從芯片讀得數(shù)據(jù)？答：1.因?yàn)樵诖鎯?chǔ)器中， 當(dāng)允許信號(hào)有效之后， 一定是進(jìn)行讀 /寫操作，非寫即讀。 因此，只用寫信號(hào) WE 就可以即控制寫操作，又控制讀操作。在寫操作時(shí)，寫脈 沖發(fā)生器送來一個(gè)負(fù)脈沖作為寫入信號(hào)； 在讀操作時(shí)， 寫脈沖發(fā)生器不產(chǎn)生負(fù)脈 沖，而是使 WE 端處于高電平，此高電平就用來作為讀出信號(hào)。當(dāng)芯片允許信號(hào) CE =0及寫信號(hào) WE =1時(shí)，可以從芯片上讀得數(shù)據(jù)。在對靜態(tài)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀 /寫時(shí)，地址信號(hào)要分為幾個(gè)部分？分別 產(chǎn)生什么信號(hào)？答： 1.地址信號(hào)分為三個(gè)部分。如： A19A14，A13A12，A11A0。 2.例中A19

33、A14用來作為模塊選擇信號(hào)，地址譯碼器判斷 A19 A14 給出的模塊選 擇信號(hào)和本模塊的約定信號(hào)是否匹配，如匹配，則再根據(jù) MRDC 或 MWTC 產(chǎn)生內(nèi) 部的模塊選擇信號(hào)； A 13 A 12 產(chǎn)生 4 個(gè)矩陣的芯片允許信號(hào)； A11A0 則作為矩 陣內(nèi)部的行地址和列地址。動(dòng)態(tài) RAM 工作時(shí)有什么特點(diǎn)？和靜態(tài) RAM 比較，動(dòng)態(tài) RAM 有什么長處？有什么不足之處？動(dòng)態(tài) RAM 一般用在什么場 合？答： 1.動(dòng)態(tài) RAM 工作時(shí)需要對其存儲(chǔ)的信息定時(shí) （約 2ms）刷新一次。因此需要 刷新控制電路來支持。2.動(dòng)態(tài) RAM 的優(yōu)點(diǎn) （長處 ）為：動(dòng)態(tài) RAM 的位密度高；動(dòng)態(tài) RAM 的功

34、耗較低； 動(dòng)態(tài) RAM 的價(jià)格低廉，適合于大容量使用。3.動(dòng)態(tài) RAM 的缺點(diǎn)（不足之處 ）為：要配置刷新邏輯電路；在刷新周期中，內(nèi)存 模塊不能啟動(dòng)讀周期或?qū)懼芷凇?dòng)態(tài) RAM 一般用在大容量、低功耗場合。動(dòng)態(tài) RAM 為什么要進(jìn)行刷新？刷新過程和讀操作比較有什么 差別？答： 1.因?yàn)閯?dòng)態(tài) RAM 是利用電容的存儲(chǔ)作用來保存信息的，但電容由于放電或 泄漏，電荷保存時(shí)間較短 （約 2ms），若不及時(shí)補(bǔ)充電荷會(huì)使存放的數(shù)據(jù)丟失，因 此需定時(shí)刷新以補(bǔ)充所需要的電荷。2.刷新過程是由刷新邏輯電路定時(shí)完成的，且每次對所有模塊的一行同時(shí)刷新， 數(shù)據(jù)不輸出， 數(shù)據(jù)總線處于高阻狀態(tài)。 讀過程是隨機(jī)的， 每次選

35、中一個(gè)存儲(chǔ)單元 （8 位），且數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線上。動(dòng)態(tài) RAM 控制器完成什么功能？ Intel 8203 從功能上分為哪兩 部分？敘述這兩部分的工作原理。答： 1.動(dòng)態(tài) RAM 控制器要完成的功能有：刷新定時(shí)器產(chǎn)生刷新周期并提供各種 時(shí)序信號(hào)，并對 CPU 的讀/寫操作及刷新操作進(jìn)行仲裁；刷新地址計(jì)數(shù)器提供刷 新用的行地址，并通過多路轉(zhuǎn)換器進(jìn)行地址切換。2.Intel 8203 從功能上分為：地址處理部分和時(shí)序處理部分兩個(gè)。 3.地址處理部分用來處理動(dòng)態(tài) RAM 正常讀/寫時(shí)的地址信號(hào) （正常的行 /列地址合 用一組地址線的區(qū)分 ） 和刷新過程中的地址信號(hào) （區(qū)分正常的行地址及刷新周期 的

36、行地址 ）。時(shí)序處理部分通過一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘來產(chǎn)生各種時(shí)序；通過一個(gè)仲裁器 來解決刷新請求和內(nèi)存正常讀 /寫請求之間的矛盾。內(nèi)部有兩級(jí)同步電路用來對 外部請求信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步。ROM 、PROM 、EPROM 分別用在什么場合？ 答： ROM 用在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成開發(fā)以后，容納不再修改的程序和數(shù)據(jù) 且批量產(chǎn)量要大的場合。PROM 用于非批量的場合。EPROM 用于軟件或系統(tǒng)的開發(fā)階段及批量很小的場合。第五章 微型計(jì)算機(jī)和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸外部設(shè)備為什么要通過接口電路和主機(jī)系統(tǒng)相連？存儲(chǔ)器需要 接口電路和總線相連嗎？為什么？ 答：1.因?yàn)橥庠O(shè)的功能多種多樣， 對于模擬量信息的外設(shè)必須要進(jìn)行 A/D 和 D

37、/A 轉(zhuǎn)換，而對于串行信息的外設(shè)則必須轉(zhuǎn)換為并行的信息， 對于并行信息的外設(shè)還 要選通。而且外設(shè)的速度比 CPU 慢的多，必須增加緩沖功能。只有這樣計(jì)算機(jī) 才能使用這些外設(shè)。而所有這些信息轉(zhuǎn)換和緩沖功能均由接口電路才能完成。 2.存儲(chǔ)器不需要接口電路和總線相連。3.因?yàn)榇鎯?chǔ)器功能單一，且速度與 CPU 相當(dāng)。因此可直接掛在 CPU 總線上。是不是只有串行數(shù)據(jù)形式的外設(shè)需要接口電路和主機(jī)系統(tǒng)連 接？為什么？答： 1.不是。并行數(shù)據(jù)形式的外設(shè)也需要接口電路和主機(jī)系統(tǒng)連接。2.因?yàn)?，CPU 每次只能訪問一個(gè)外設(shè)，因此并行信息的外設(shè)需增加選通功能，才 能滿足 CPU 的訪問要求，必須用接口電路。接口電

38、路的作用是什么？按功能可分為幾類？答： 1.接口電路的作用就是在外設(shè)和 CPU 之間起信息變換和緩沖功能。 2.按功能可分為兩類：一種是使微處理器正常工作所需要的輔助電路。另一種是輸入 / 輸出接口電路。數(shù)據(jù)信息有哪幾類？舉例說明它們各自的含義。答： 1.數(shù)據(jù)信息有四類：數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量、脈沖量。2.如鍵盤、磁帶機(jī)等就是數(shù)字量信息；溫度、濕度、壓力等轉(zhuǎn)換的電信號(hào)就是模 擬量；電機(jī)的起停、發(fā)光設(shè)備的亮滅等都是開關(guān)量；計(jì)數(shù)脈沖、定時(shí)脈沖等都是 脈沖量。CPU 和輸入 /輸出設(shè)備之間傳送的信息有哪幾類？ 答：有數(shù)據(jù)信息、控制信息、狀態(tài)信息三類。什么叫端口？通常有哪幾類端口？計(jì)算機(jī)對 I/O 端

39、口編址時(shí)通 常采用哪兩 種方法？在 8086/8088系統(tǒng)中，用哪種方法對 I/O 端 口進(jìn)行編址？答：1.CPU 和外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，各類信息在接口中進(jìn)入不同的寄存器，一般 稱這些寄存器為 I/O 端口。2.有數(shù)據(jù)端口、控制端口、狀態(tài)端口三類。3.在微型計(jì)算機(jī)中通常用兩種 I/O 端口編址方式：存儲(chǔ)器映象尋址和 I/O 端口單 獨(dú)尋址。在 8086/8088 系統(tǒng)中，用 I/O 端口單獨(dú)尋址方式編址。為什么有時(shí)候可以使兩個(gè)端口對應(yīng)一個(gè)地址？ 答：因?yàn)檫@兩個(gè)端口一個(gè)是只讀端口，一個(gè)是只寫端口。而 CPU 對一個(gè) I/O 端 口地址可進(jìn)行讀 /寫兩種訪問。如果將這兩個(gè)只讀和只寫端口編為一個(gè)地址

40、，則CPU 對該端口地址讀操作對應(yīng)的是只讀端口； CPU 對該端口地址寫操作則對應(yīng) 的是只寫端口， 互不影響。 因此可以使兩個(gè)單向的只讀和只寫端口對應(yīng)一個(gè)端口 地址。CPU 和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式有哪幾種？實(shí)際選擇某種傳輸 方式時(shí)，主要依據(jù)是什么？答： 1.CPU 和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式有三種：程序方式、中斷方式、 DMA 方 式。主要依據(jù)是外設(shè)的情況 （外設(shè)的速度和外設(shè)提供信息的方式 ）。無條件傳送方式用在哪些場合？畫出無條件傳送方式的工作原 理圖并說明。答：1.無條件傳送方式只用在對一些簡單外設(shè)進(jìn)行操作的場合。如開關(guān)、 LED 顯 示等。無條件傳送方式的工作原理圖： （見書 203頁圖

41、 5.2 所示）在無條件輸入時(shí)： CPU 執(zhí)行一條輸入指令，使 RD 和 M/ IO 信號(hào)為 有效低電平，并對應(yīng)送出該端口地址，因此選中輸入緩沖器，打 開其三態(tài)門，使輸入緩沖器的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)總線送到 CPU 的累加 器中。在無條件輸出時(shí)： CPU 執(zhí)行一條輸出指令， 使 WR 和 M/ IO 信號(hào)為 有效低電平，并對應(yīng)送出該端口地址，因此選中輸出鎖存器，將 由累加器送到數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器中供外設(shè)使用。條件傳送方式的工作原理是怎樣的？主要用在什么場合？畫出 條件傳送 （查詢 ）方式輸出過程的流程圖。答：1.條件傳送方式的工作原理是：外設(shè)給 CPU 提供一個(gè)狀態(tài)信息，當(dāng) CPU 要 訪問

42、外設(shè)時(shí)， 必須先檢測該狀態(tài)信息是否合乎要求， 不停檢測直至合乎要求時(shí)才 進(jìn)行 CPU 對外設(shè)的訪問。2.查詢方式主要用在外設(shè)較少，數(shù)據(jù)交換不頻繁的非實(shí)時(shí)系統(tǒng)的場合。 3.查詢式輸出過程的流程圖如右：設(shè)一個(gè) 接口 的輸入端口 地址為 0100H，而它的狀態(tài)端口地址為 0104H，狀態(tài)口中第 5 位為 1 表示輸 入緩沖區(qū)中有一個(gè)字節(jié)準(zhǔn)備好，可輸 入。設(shè)計(jì)具體程序?qū)崿F(xiàn)查詢式輸入。答： DATA SEGMENTBUFFER DB 20 DUP（?） ; 接收數(shù)據(jù)緩 沖區(qū) DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME DS:DATA ，CS:CODESTAT: MOV AX ，DATA;對

43、DS 初始化 MOV DS，AXMOV DI， OFFSET BUFFERMOV DX ，0104HSTATIN: INAL ，DXTESTAL ，20H;測試第 5 位JZSTATIN;第 5 位為 0繼續(xù)測試MOVDX，0100HINAL，DX;輸入數(shù)據(jù)MOVDI ，ALCODEENDSENDSTAT5.12 查詢式傳送方式有什么缺點(diǎn)？中斷方式為什么能彌補(bǔ)查詢方式的缺點(diǎn)？答： 1.查詢式傳送方式缺點(diǎn)是：花費(fèi) CPU 的時(shí)間作等待循環(huán)，大大降低了的運(yùn)行效率。CPU5.13 2.中斷方式是在外設(shè)準(zhǔn)備就緒時(shí)向 CPU 申請中斷，再進(jìn)行傳送， 因而 CPU 無需花費(fèi)時(shí)間作等待循環(huán)，彌補(bǔ)了查詢方式的

44、缺點(diǎn)。 敘述可屏蔽中斷的響應(yīng)和執(zhí)行過程。答： 接口發(fā)中斷請求信號(hào)。 CPU 的 IF=1 時(shí)，當(dāng)前指令執(zhí)行完后， CPU 進(jìn)行中斷回答，發(fā)兩個(gè) INTA 負(fù)脈 沖。接口將中斷類型號(hào) n 送 CPU。當(dāng)前的 PSW、CS和IP推入堆棧，并清除 IF 和TF。(4 n)作為 IP，(4 n+2)作為 CS，即取中斷向量。執(zhí)行中斷子程序，并開中斷。中斷返回 IRET 指令使 IP、CS和 PSW彈出堆棧。返回被中斷的程序。通常解決中斷優(yōu)先級(jí)的方法有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 答： 1.有軟件查詢方式、簡單硬件方式 菊花鏈法、專用硬件方式三種。 2.軟件查詢方式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件，缺點(diǎn)是中斷響應(yīng)時(shí)間長；簡

45、單硬件方式的優(yōu) 點(diǎn)是中斷響應(yīng)時(shí)間短，硬件較簡單，缺點(diǎn)是優(yōu)先級(jí)固定，變動(dòng)起來很麻煩；專用 硬件方式優(yōu)點(diǎn)是對優(yōu)先級(jí)可編程修改， 中斷管理非常方便， 缺點(diǎn)是硬件復(fù)雜的多， 好在有專用的中斷控制器。畫一個(gè)用中斷方式進(jìn)行輸出傳輸?shù)慕涌陔娐反穑褐袛喾绞捷敵龅慕涌陔娐啡缦拢汉?DMA 比較，中斷傳輸方式有什么不足之處？ 答： CPU 執(zhí)行一次傳送要花費(fèi)許多與傳送操作無關(guān)的指令執(zhí)行等時(shí)間，另外中 斷傳送方式不能進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳送，而是按字節(jié)或字傳送。敘述用 DMA 方式傳送單個(gè)數(shù)據(jù)的全過程。 答： 接口準(zhǔn)備就緒，發(fā) DMA 請求信號(hào)給 DMA 控制器。 DMA 控制器向 CPU 轉(zhuǎn)發(fā)總線請求信號(hào) HOLD 。CP

46、U 向 DMA 控制器發(fā)總線請求允許信號(hào) HLDA ， DMA 控制器得到總線控 制權(quán)。DMA 控制器把地址送地址總線。DMA 控制器向接口發(fā) DMA 請求確認(rèn)信號(hào)。內(nèi)存和接口通過數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)據(jù)。DMA 控制器撤銷總線請求信號(hào) HOLD 。8086 CPU 收回總線控制權(quán)。DMA 控制器的地址線為什么是雙向的？什么時(shí)候往 DMA 控制 器傳輸?shù)刂?？什么時(shí)候 DMA 控制器往地址總線傳輸?shù)刂罚?答： 1.因?yàn)?DMA 控制器要接受 CPU的控制，接收 CPU 發(fā)來的初始化等信息， 這要求地址線來尋址各端口， 地址線為輸入線。 又因?yàn)?DMA 控制器可控制總線， 這要求地址線為輸出。所以地址線必

47、須為雙向才行。CPU要對 DMA 控制器發(fā)初始化信息時(shí)，必須往 DMA 控制器傳輸?shù)刂贰MA 控制器得到總線控制權(quán)后，向地址總線傳輸?shù)刂?。在設(shè)計(jì) DMA 傳輸程序時(shí)，要有哪些必要的模塊？設(shè)計(jì)一個(gè)啟 動(dòng)數(shù)據(jù)塊輸出的程序段。答： 1.要有 DMA 的初始化模塊：對字節(jié)計(jì)數(shù)器、地址寄存器和控制寄存器置初 值。還要有對接口部件設(shè)置控制字的模塊： 指出數(shù)據(jù)傳輸方向， 并啟動(dòng) I/O 操作 2.啟動(dòng)數(shù)據(jù)塊輸出的程序段如下：IDLO: TEST JNZ MOV OUT LEA OUT MOV OR OUT MOV OR OUTIN AL， INTSTAT;接口狀態(tài)寄存器的狀態(tài)位 (2)是否忙AL，04ID

48、LOAX ，COUNT BYTE_REG ，AX AX ，BUFFER ADD_REG ，AL ，DMACAL ，08HDMACON ，AL ， INTCAL ，04HINTCON ，AL;忙，則等待 ;不忙，則設(shè)置計(jì)數(shù)初值;對字節(jié)計(jì)數(shù)器 BYTE_REG 初始化 ;設(shè)置地址初值;對 DMA 地址寄存器 ADD_REG 初始化 ;取原 DMA 控制字;設(shè)置方向?yàn)檩敵鯝L;置 DMA 控制字;取原接口控制字 ;設(shè)置傳輸方向?yàn)檩敵黾霸试S;置接口控制字AX后續(xù)處理在查詢方式、中斷方式和 DMA 方式中，分別用什么方法啟動(dòng) 數(shù)據(jù)傳輸過程？答： 查詢方式：通過程序來檢測接口中狀態(tài)寄存器中的“準(zhǔn)備好”位，

49、以確定當(dāng)前是否可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。中斷方式：當(dāng)接口中已經(jīng)有數(shù)據(jù)要往 CPU 輸入或者準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)時(shí)， 接口 會(huì)向 CPU 發(fā)一個(gè)外部中斷請求。 CPU 響應(yīng)中斷后，便通過運(yùn)行中斷處理程序來 實(shí)現(xiàn)輸入 /輸出。DMA 方式：外設(shè)要求傳送數(shù)據(jù)時(shí)， 接口會(huì)向 DMA 控制器發(fā) DMA 請求信號(hào)， DMA 控制器轉(zhuǎn)而向 CPU 發(fā)一個(gè)總線請求信號(hào)， 以請求得到總線控制權(quán)， 如果得 到 CPU 允許，那么，就可在沒有 CPU 參與的情況下，實(shí)現(xiàn) DMA 傳輸。第六章 串并行通信和接口技術(shù)接口部件為什么需要有尋址功能？設(shè)計(jì)一個(gè)用 74LS138 構(gòu)成的 譯碼電路，輸入為 A3、A4、A5、A8，輸出 8個(gè)

50、信號(hào)以對 8 個(gè)接 口部件進(jìn)行選擇。想一想如果要進(jìn)一步對接口中的寄存器進(jìn)行 尋址，應(yīng)該怎樣實(shí)現(xiàn)？ 答：1.因?yàn)椋紫冉涌谝獙x擇 M 和 I/O 的信號(hào)能夠做出解釋；此外，要對送來 的片選信號(hào)進(jìn)行識(shí)別， 以便判斷當(dāng)前本接口是否被訪問， 如果受到訪問， 還要決 定是接口中那個(gè)寄存器受到訪問。2.將 A1 接在接口的 A 0上，A 2接在接口的 A 1上；將接口的 CS接在 74LS138 的某 一輸出端， RD和WR分別接在對應(yīng)的控制總線上。從而可實(shí)現(xiàn)接口中的共 8 個(gè) 只讀和只寫寄存器的尋址。 （由于用的是 8086 CPU，所以 A0 空。）接口部件的輸入 /輸出操作具體對應(yīng)哪些功能，舉例說

51、明。 答：1.具體對應(yīng)的功能為：尋址功能、輸入 /輸出功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、聯(lián)絡(luò)功能 和錯(cuò)誤檢測功能等。2.例如串行輸入操作： 首先要將串行輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行輸入的數(shù)據(jù)放入輸入 緩沖器，然后發(fā)一個(gè)準(zhǔn)備好信號(hào)通知 CPU 來讀取該輸入寄存器的內(nèi)容。從而完 成一個(gè)串行數(shù)據(jù)的輸入過程。其中在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)自動(dòng)檢測傳輸?shù)腻e(cuò)誤。從廣義上說接口部件有哪些功能？ 答：尋址功能、輸入 /輸出功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、聯(lián)絡(luò)功能、中斷管理功能、復(fù) 位功能、可編程功能和錯(cuò)誤檢測功能。怎樣進(jìn)行奇 /偶校驗(yàn)？如果用偶校驗(yàn)，現(xiàn)在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中 1 的 個(gè)數(shù)為奇數(shù)， 那么，校驗(yàn)位應(yīng)為多少？ 答：1.用奇/偶校驗(yàn)位對傳輸錯(cuò)誤進(jìn)行檢測。

52、傳輸時(shí)，如果用奇校驗(yàn)，那么使信息 中 1 的數(shù)目 （包括校驗(yàn)位 ）為奇數(shù)。即所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中 1 的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則使校驗(yàn) 位為 0；若所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中 1 的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則使校驗(yàn)位為 1。這樣奇校驗(yàn)時(shí)， 在傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)， 1的總數(shù)目總是為奇數(shù)。同樣若用偶校驗(yàn)，信息中 1 的數(shù)目 （包括校驗(yàn)位 ）為偶數(shù)。2.偶校驗(yàn)時(shí)，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中 1 的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則校驗(yàn)位應(yīng)為 1。什么叫覆蓋錯(cuò)誤？接口部件如何反映覆蓋錯(cuò)誤？ 答：1.接口的數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的數(shù)據(jù)還未被取走，由于某種原因又被裝上了新 的數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)覆蓋錯(cuò)誤。 2.在產(chǎn)生覆蓋錯(cuò)誤時(shí)，接口會(huì)在狀態(tài)寄存器中設(shè)置相應(yīng)的狀態(tài)位來反映。接口部件和總線之

53、間一般有哪些部件？它們分別完成什么功 能？答： 1.外部邏輯電路和地址譯碼器。2.外部邏輯電路把 CPU 送來的一些控制信號(hào)翻譯成聯(lián)絡(luò)信號(hào)。地址譯碼器將總 線提供的 I/O 地址翻譯成對接口的片選信號(hào)。為什么串行接口部件中的 4 個(gè)寄存器可以只用 1 位地址線來進(jìn) 行區(qū)分？ 答：一位地址線可編址二個(gè)地址，再加上讀和寫信號(hào)可對 2 個(gè)只讀寄存器和 2 個(gè)只寫寄存器進(jìn)行端口尋址。 而串行接口部件的控制寄存器和數(shù)據(jù)輸出寄存器是 只寫的，狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)輸入寄存器是只讀的，所以可用一位地址線來區(qū)分。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，什么情況下可以采用全雙工方式，什么情 況下可用半雙工方式？ 答：對于近距離較大信息量的

54、傳輸應(yīng)采用全雙工方式。 而對于遠(yuǎn)距離或較少信 息 量的傳輸或單向的輸入或輸出設(shè)備時(shí)應(yīng)采用半雙工方式。什么叫同步通信方式？什么叫異步通信方式？它們各有什么優(yōu) 缺點(diǎn)？ 答：1.在同一時(shí)鐘控制下需用同步字符同步的信息按組傳送的方式叫同步通信方 式。 2.在兩個(gè)相近頻率的時(shí)鐘分別控制下只需一個(gè)起始位的信息按字符傳送的方式 叫異步通信方式。在傳輸率相同時(shí)同步方式的信息有效率要比異步方式下的高。 但同步方式必須 傳送時(shí)鐘信號(hào)，異步方式只要兩端的時(shí)鐘頻率相近即可。什么叫波特率因子？什么叫波特率？設(shè)波特率因子為64，波特率為 1200，時(shí)鐘頻率為多少？答： 1.波特率因子：時(shí)鐘頻率和位傳輸率的比值。此比值必須

55、為 16、32 或 64。 2.波特率：位傳輸率即為波特率。時(shí)鐘頻率 =波特率因子波特率 =641200=76800Hz。標(biāo)準(zhǔn)波特率系列指什么？ 答：國際上規(guī)定的波特率標(biāo)準(zhǔn)值為： 110、300、600、1200、1800、2400、4800、 9600 和 19200、38400、57600、115200。設(shè)異步傳輸時(shí)，每個(gè)字符對應(yīng) 1個(gè)起始位、 7個(gè)信息位、 1個(gè)奇 /偶校驗(yàn)位和 1 個(gè)停止位，如果波特率為 9600，則每秒鐘能傳輸 的最大字符數(shù)為多少？ 答：每個(gè)字符所占的總位數(shù)為： 1+7+1+1=10 位。所以每秒鐘能傳輸?shù)淖畲笞址?數(shù)為 9600/10=960 個(gè)字符。在 RS232

56、C 標(biāo)準(zhǔn)中，信號(hào)電平與 TTL 電平不兼容，問 RS232C標(biāo)準(zhǔn)的 1和 0分別對應(yīng)什么電平？ RS232C的電平 和 TTL 電平之間用什么器件進(jìn)行轉(zhuǎn)換？ 答： 1.RS232C的1對應(yīng)3V25V；RS232C的0對應(yīng)+3V+25V 電平。 2.RS232C 電平 TTL 電平用 MC1489 轉(zhuǎn)換； TTL 電平 RS232C 電平用 MC1488 轉(zhuǎn)換。從 8251A 的編程結(jié)構(gòu)中， 可以看到 8251A 有幾個(gè)寄存器與外部 電路有關(guān)？一共要幾個(gè)端口地址？為什么？ 答： 1.有 7 個(gè)寄存器與外部電路有關(guān)。2.要 2 個(gè)端口地址。 3.因?yàn)椋粋€(gè)數(shù)據(jù)輸入緩沖寄存器為只寫，一個(gè)數(shù)據(jù)輸出緩沖

57、寄存器為只讀，可 共用一個(gè)端口地址，在讀 /寫信號(hào)配合下進(jìn)行讀 /寫操作。一個(gè)模式寄存器、 2 個(gè)同步字符寄存器和 1個(gè)控制寄存器都是只寫的， 但它們有初始化約定， 可用一個(gè) 端口寫入， 1個(gè)狀態(tài)寄存器為只讀，因此與上面共用的一個(gè)寫入端口合用一個(gè)讀 /寫端口地址進(jìn)行尋址。因此只要 2 個(gè)端口地址即可。8251A 內(nèi)部有哪些功能模塊？其中讀 /寫控制邏輯電路的主要功 能是什么？答：1.8251A 內(nèi)部有 7個(gè)功能模塊組成。為：接收緩沖器、接收控制電路、發(fā)送 緩沖器、發(fā)送控制電路、數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀 /寫控制邏輯電路、調(diào)制 /解調(diào)控制 電路。2.讀/寫控制邏輯電路的主要功能是：用來配合數(shù)據(jù)總線緩沖

58、器工作。接收寫信號(hào) WR ，并將來自數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)和控制字寫入 8251A ；接收讀信號(hào) RD ，并將數(shù)據(jù)或狀態(tài)字從 8251A 送往數(shù)據(jù)總線； 接收控制 /數(shù)據(jù)信號(hào) C/D ，將此信號(hào)和讀 /寫信號(hào)合起來通知 8251A，當(dāng)前讀 /寫的是數(shù)據(jù)還是控制字、狀態(tài)字；接收時(shí)鐘信號(hào) CLK ，完成 8251A 的內(nèi)部定時(shí)；接收復(fù)位信號(hào) RESET，使 8251A 處于空閑狀態(tài)。什么叫異步工作方式？畫出異步工作方式時(shí) 8251A 的 TxD 和 RxD 線上的數(shù)據(jù)格式。答：1.在兩個(gè)相近頻率的時(shí)鐘分別控制下，只需一個(gè)起始位的信息按字符傳送的TxD發(fā)送器輸出D0D1由 8251A 產(chǎn)生啟動(dòng)位數(shù)據(jù)位校驗(yàn)位

59、停止位啟動(dòng)位位校驗(yàn)位數(shù)停止位接收器輸入D0D1 Dn不出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上方式叫異步工作方式。2.異步工作方式時(shí) 8251A的TxD 和 RxD線上的數(shù)據(jù)格式為：什么叫同步工作方式？什么叫雙同步字符方式？外同步和內(nèi)同 步有什么區(qū)別？畫出雙同步工作方式時(shí) 8251A的TxD 線和 RxD 線上的數(shù)據(jù)格式。答：1.在同一時(shí)鐘控制下需用同步字符同步的信息按組傳送的方式叫同步工作方 式。2.需用 2 個(gè)同步字符的同步工作方式叫雙同步字符方式。3.外同步只能工作于同步接收方式，而內(nèi)同步即適用于同步接收，也適用于同步 發(fā)送。外同步是由外設(shè)來搜索同步字符， 一旦搜索成功， 立即給串行接口的同步 輸入端送來一個(gè)高

60、電平， 表示同步已實(shí)現(xiàn)， 串行接收端開始接收數(shù)據(jù)。 而內(nèi)同步 由串行接口本身來搜索同步字符而實(shí)現(xiàn)同步的。雙同步工作時(shí) 8251A的 TxD 和RxD線上的數(shù)據(jù)格式為：發(fā)送格式 TxD 線上的串行輸出數(shù)據(jù)發(fā)送格式 TxD 線上的串行輸出數(shù)據(jù)同步字符 1同步字符 2數(shù)據(jù)字符接收格式 RxD 線上的串行輸入數(shù)據(jù)同步字符 1同步字符 2數(shù)據(jù)字符8251A 和 CPU 之間有哪些連接信號(hào)？其中 C/D和RD、WR 如 何結(jié)合起來完成對命令、數(shù)據(jù)的寫入和狀態(tài)、數(shù)據(jù)的讀出？ 答： 1.8251A 和CPU之間的連接信號(hào)有：片選信號(hào) CS，數(shù)據(jù)信號(hào) D7D0， 讀/寫控制信號(hào) RD 、 WR 、C/ D ，收