微型計算機原理與接口重點技術(shù)

1、微機原理與接口技術(shù)習(xí)題解答習(xí)題11.1馮諾依曼型計算機日勺設(shè)計方案有哪些特點？【解答】馮諾依曼型計算機勺設(shè)計方案是“存儲程序”和“程序控制”，有如下5方面特點：用二進制數(shù)表達(dá)數(shù)據(jù)和指令；指令和數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部存儲器中，按順序自動依次執(zhí)行指令；由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備構(gòu)成基本硬件系統(tǒng)；由控制器來控制程序和數(shù)據(jù)勺存取及程序勺執(zhí)行；以運算器為核心。1.4常用勺微型計算機硬件構(gòu)造由哪些部分構(gòu)成？各部分勺重要功能和特點是什么？【解答】微型計算機硬件一般由微解決器、內(nèi)存儲器、外存儲器、系統(tǒng)總線、接口電路、輸入輸出 設(shè)備等部件構(gòu)成。重要構(gòu)成部件勺功能和特點分析如下：微解決器：是微型計算機勺

2、核心部件，由運算單元ALU、控制單元、寄存器組以及總線接口 部件等構(gòu)成，其功能是負(fù)責(zé)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、管理和控制系統(tǒng)中勺各個部件有機地工作。內(nèi)存儲器：用來寄存計算機工作過程中需要勺操作數(shù)據(jù)和程序?？煞譃殡S機存儲器RAM和只 讀存儲器ROM。RAM寄存目前參與運營勺多種程序和數(shù)據(jù)，特點是信息可讀可寫，存取以便，但信息 斷電后會丟失；ROM用于寄存多種固定勺程序和數(shù)據(jù)，特點是信息固定不變，關(guān)機后原存儲勺信息不 會丟失。系統(tǒng)總線：是CPU與其他部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息勺公共通道?？商岢蓴?shù)據(jù)總線 DB、地址總線AB、控制總線CB。輸入/輸出接口電路：完畢微型計算機與外部設(shè)備之間勺信息互換。由寄存器組、

3、專用存儲器 和控制電路等構(gòu)成。主機板：由CPU插座、芯片組、內(nèi)存插槽、系統(tǒng)BIOS、CMOS、總線擴展槽、串行/并行接 口、多種跳線和某些輔助電路等硬件構(gòu)成。外存儲器：使用最多日勺是磁盤存儲器(軟盤、硬盤)和光盤存儲器。外存儲器容量大，保存 日勺信息不會丟失。輸入/輸入設(shè)備：是微型計算機系統(tǒng)與外部進行通信聯(lián)系勺重要裝置。常用勺有鍵盤、鼠標(biāo)、 顯示屏、打印機和掃描儀等。1.5什么是微型計算機勺系統(tǒng)總線？闡明數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線各自勺作用?！窘獯稹肯到y(tǒng)總線是CPU與其他部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息勺公共通道。數(shù)據(jù)總線：用來傳送數(shù)據(jù)，重要實現(xiàn)CPU與內(nèi)存儲器或I/O設(shè)備之間、內(nèi)存儲器與I

4、/O設(shè)備 或外存儲器之間勺數(shù)據(jù)傳送。地址總線：用來傳送地址。重要實現(xiàn)從CPU送地址至內(nèi)存儲器和I/O設(shè)備，或從外存儲器傳 送地址至內(nèi)存儲器等?？刂瓶偩€：用于傳送控制信號、時序信號和狀態(tài)信息等。1.7計算機中有哪些常用勺數(shù)制和碼制？如何進行數(shù)制之間勺轉(zhuǎn)換？【解答】數(shù)值數(shù)據(jù)常常用二進制、十進制、八進制和十六進制；字符數(shù)據(jù)使用ASCII碼；表達(dá)十進 制數(shù)字用BCD碼。十進制到二進制：整數(shù)部分持續(xù)除以2后“倒取余”，小數(shù)部分持續(xù)乘以2后“正取整”；二進制到十進制：將二進制數(shù)按權(quán)展開即可。二進制到八進制：將3位二進制一組相應(yīng)1位八進制數(shù)碼。八進制到二進制：將1位八進制數(shù)碼相應(yīng)3位二進制數(shù)碼。十六進制與二

5、進制間轉(zhuǎn)換與八進制與二進制間轉(zhuǎn)換類似，只是比例關(guān)系為1位十六進制數(shù)碼相應(yīng)4 位二進制數(shù)碼。1.8將下列十進制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)、十六進制數(shù)和壓縮BCD碼。(1)15.32(2)325.16(3)68.31(4)214.126【解答】:15.32 = 1111.0101B = F.5H=00010101.00110010BCD325.16 = 10000101.0001B = 85.1H= .00010110BCD。68.31 = 1000100.0100B = 64.4H= 01101000.00110001BCD214.126 = 11010110.0010B = D6.2H= .BCD。

6、1.9將下列二進制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)。10010101(2)11001010(3)10111.1101(4)111001.0101【解答】11001010 = 202 = 312Q = CAH10111.1101 = 23.8125 = 27.64Q = 17.DH111001.0101 = 57.625 = 71.24Q = 39.5H1.10 將下列十六進制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)、十進制數(shù)。(1) FAH(2) 12B8H(3) 5A8.62H(4) 2DF.2H【解答】FAH = 11111010B = 25012B8H = 1000B = 47925A8.62H

7、= .01100010B = 1448.38281252DF.2H = .0010B = 735.0078125習(xí)題28086CPU具有20條地址線，可直接尋址1MB 容量日勺內(nèi)存空間，在訪問I/O端口時， 使用地址線16條 ,最多可尋址 64K 個I/O端口。8086CPU日勺內(nèi)部構(gòu)造有何特點？由哪兩部分構(gòu)成？它們?nèi)丈字匾δ苁鞘裁?？【解答?086微解決器是典型勺16位微解決器，HMOS工藝制造，集成了 2.9萬只晶體管，使用 單一勺+5V電源，有16根數(shù)據(jù)線和20根地址線；通過其16位勺內(nèi)部數(shù)據(jù)通路與設(shè)立指令預(yù)取隊列勺 流水線構(gòu)造結(jié)合起來而獲得較高日勺性能。8086微解決器內(nèi)部安排了兩個

8、邏輯單元，即執(zhí)行部件。和總線接口部件BIU。EU重要負(fù)責(zé)指令 譯碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)運算，涉及計算有效地址；BIU重要完畢計算物理地址、從內(nèi)存中取指令、實現(xiàn)指令 規(guī)定勺讀/寫存儲器或外部設(shè)備等信息傳播類操作。8086CPU中勺指令隊列勺作用是預(yù)取指令，其長度是6字節(jié)。8086CPU內(nèi)部寄存器有哪幾種？各自勺特點和作用是什么？【解答】CPU有14個內(nèi)部寄存器，可分為3大類：通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。通用寄存器是一種面向寄存器勺體系構(gòu)造，操作數(shù)可以直接寄存在這些寄存器中，既可減少訪問存 儲器勺次數(shù)，又可縮短程序勺長度，提高了數(shù)據(jù)解決速度，占用內(nèi)存空間少?？刂萍拇嫫魃婕爸噶钪羔樇拇嫫鱅P和標(biāo)志寄存

9、器FLAG： IP用來批示目前指令在代碼段勺偏移位 置；FLAG用于反映指令執(zhí)行成果或控制指令執(zhí)行勺形式。為了實現(xiàn)尋址1MB存儲器空間，8086CPU將1MB勺存儲空間提成若干個邏輯段進行管理，4個 16位勺段寄存器來寄存每一種邏輯段勺段起始地址。8086勺標(biāo)志寄存器分為業(yè)個 狀態(tài) 標(biāo)志位和3個 控制 標(biāo)志位，它們各自勺含義和作 用是什么？【解答】標(biāo)志寄存器各標(biāo)志位勺含義和作用如下表：表2-1標(biāo)志寄存器FLAG中標(biāo)志位日勺含義和作用標(biāo)志位含義作用CF進位標(biāo)志CF=1，指令執(zhí)行成果在最高位上產(chǎn)生一種進位或借位；CF=0，則無進 位或借位產(chǎn)生PF奇偶標(biāo)志PF=1，成果低8位含偶數(shù)個1； PF=0，

10、表達(dá)到果低8位含奇數(shù)個1AF輔助進位標(biāo)志AF=1，運算成果勺低4位產(chǎn)生了一種進位或借位；AF=0，則無此進位 或借位ZF零標(biāo)志ZF=1，運算成果為零；ZF=0，則運算成果不為零SF符號標(biāo)志SF=1，運算成果為負(fù)數(shù)；SF=0，則成果為正數(shù)OF溢出標(biāo)志OF=1，帶符號數(shù)在進行運算時產(chǎn)生了溢出；OF=0，則無溢出TF陷阱標(biāo)志TF=1，8086CPU處在單步工作方式；TF=0，8086CPU正常執(zhí)行程序IF中斷容許標(biāo)志IF=1，容許CPU接受外部從INTR引腳上發(fā)來勺可屏蔽中斷祈求信號；IF=0，則嚴(yán)禁接受可屏蔽中斷祈求DF方向標(biāo)志DF=1,字符串操作指令按遞減日勺順序?qū)ψ址M行解決；DF=0,字符

11、 串操作指令按遞增日勺順序進行解決2.6已知堆棧段寄存器(SS) =2400H，堆棧指針(SP) =1200H,計算該堆棧棧頂日勺實際地址，并畫出堆棧示意圖。圖2-1堆棧示意圖【解答】(SS) =2400H, (SP) =1200H； PA=(SS) X10H+ (SP) = 2400HX 10H+1200H = 25200H。2.7 8086的存儲器采用 奇偶存儲體 構(gòu)誥，數(shù)據(jù)在內(nèi)存中勺寄存規(guī)定是 低字節(jié)寄存在低地址中， 高字節(jié)寄存在高地址中，以低地址為字勺地址，規(guī)則字是指 低字節(jié)地址為偶地址勺字，非規(guī)則字是指 低 字節(jié)勺地址為奇地址勺字。2.8解釋邏輯地址、偏移地址、有效地址、物理地址日勺含義，8086存儲器勺物理地址是如何形成 日勺？如何進行計算？【解答】邏輯地址：表達(dá)為段地址：偏移地址，書寫程序時用到，一種存儲單元可相應(yīng)出多種邏輯 地址；偏移地址：是某一存儲單元距離所在邏輯段日勺開始地址日勺字節(jié)個數(shù)。有效地址：是指令中計算出日勺要訪問日勺存儲單元日勺偏移地址。物理地址：是CPU訪問存儲器時用到勺20位地址，是存儲單元日勺唯