南航微机原理课后练习及答案.doc

书后习题解答第一章 计算机基础一、选择题1、 在计算机机内部，一切信息的存取、处理和传送都是以( D )形式进行的。A）EBCDIC码 B）ASCII码 C）十六进制编码 D）二进制编码2、 下列数据中，可能是八进制数的是( B )。A）488 B）317 C）597 D）1893、 与十进制数56等值的二进制数是( A )。A）111000 B）111001 C）101111 D）1101104、 十进制数36.875转换成二进制数是( B )。A）110100.01 B)100100.111 C)100110.11 D)100101.1015、 二进制数10101转换成十进制数是( C )。A）25 B）23 C）21 D）226、 二进制数1101.01转换成十进制数是( C )。A）17.256 B)13.5 C)13.25 D)17.57、 二进制数111010.11转换成十六进制数是( B )。A）3ACH B）3A.CH C)3A3H D)3A.3H8、 十进制正数43的八位二进制原码( B )。A）00110101 B）00101011 C）10110101 D）101010119、 十进制负数-61的八位二进制原码是( B )。A）10101111 B）10111101 C）10101011 D）0011010110、 十进制正数38的八位二进制补码是( D )。A）00011001 B）10100110 C）10011001 D）0010011011、 十进制负数-38的八位二进制补码是( B )。A）01011011 B）11011010 C）10011001 D）0010011012、 有一个八位二进制数补码是11111101，其相应的十进制数是( A )。A）-3 B）-2 C）509 D）25313、 十进制数-75用二进制数10110101表示，其表示方式是( C )。A）原码 B）补码 C）反码 D）ASCII码14、 数字字符4的ASCII码为十进制数52，数字字符9的ASCII码为十进制数( A )。A）57 B）58 C）59 D）6015、 已知英文小写字母m的ASCII码为十进制数109，则英文小写字母g的ASCII码为十进制数( B )。A）102 B）103 C）104 D）10516、 通常所说汉字的两种编码是( B )。A）简体字和繁体字 B）国标码和机内码C）ASCII和EBCDIC D）二进制和八进制17、 我国国家标准局于( C )年颁布了中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码字符集基本集，即信息交换用汉字编码字符集基本集。A）1979 B）1980 C）1981 D）198218、 信息交换用汉字编码字符集基本集的代号为( A )。A）GB2312-80 B）GB2312-87C）GB3122-80 D）GB2215-8719、 在微机汉字系统中一个汉字的机内码占的字节数是( B )。A）1 B）2 C）4 D）820、 在1616点阵的汉字字库中,存储一个汉字的字模信息需要( C )个字节。A）256 B）16 C）32 D）6421、 下面几个不同进制的数中，最小的数是( C )。A）1001001B B）75 C）37Q D）A7H22、 十进制负数-61的八位二进制原码是( D )。A）00101111 B）00111101 C）10101111 D）1011110123、 计算机使用总线结构的优点是便于实现积木化，同时( C )。A） 减少了信息传输量B） 提高了信息传输速度C） 减少了信息传输线的条数D） 两种信息源代码在总线可同时出现24、 运算器的主要功能是( C )。A）算术运算 B）逻辑运算C）算术运算与逻辑运算 D）函数运算25、 在一般微处理器中，( A )包含在CPU中。A）算术逻辑单元 B）主内存 C）输入/输出设备 D）磁盘驱动器26、 计算机的外部设备是指( B )。A）软盘、硬盘驱动器 B）输入输出设备C）电源及机箱 D）RAM及ROM27、 各外存相比，内存的特点是( A )。A）容量小、速度快、成本高 B）容量小、速度快、成本低C）容量大、速度快、成本高 D）容量大、速度快、成本低28、 堆栈的工作方式是( C )。A）先进后出 B）后进先出C）先进先出 D）后进先出二、简答题1、 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？解答 微处理器一般也称为CPU，它本身具有运算能力和控制功能。微处理器是微处理器的核心。微型计算机是由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的裸机系统。微型计算机系统是以微型计算机为主机，配上系统软件和外设之后而构成的计算机系统。三者之间是有很大不同的，微处理器是微型计算机的一组成部分，而微型计算机又是微型计算机系统的一组成部分。 2、 CPU在内部结构上由那几部分组成?CPU应具备那些主要功能?解答 CPU在内部结构上由算术逻辑部件（ALU）；累加器和通用寄存器组；程序计数（指令指针）、指令寄存器和译码器；时序和控制部件几部分组成。不同CPU的性能指标一般不相同，但一般CPU应具有下列功能：可以进行算术和逻辑运算；可保存少量数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存储器、外设交换数据；提供整个系统所需要的定时和控制；可以响应其它部件发来的中断请求。 3、 微处理器的控制信号有那两类?解答 微处理器的控制信号分为两类：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的，这些信号由CPU送到存储器、输入/输出接口电路和其它部件；另一类是微型计系统的其它部件送到CPU的，通常用来向CPU发出请求，如中断请求、总线请求等。 4、 微型计算机采用总线结构有什么优点?解答 微型计算机的总线结构是一个独特的结构。有了总线结构以后系统中各功能部件之间的相互关系变为了各功能部件面向总线的单一关系。一个部件只要符合总路线标准，就可以连接到采用这种总路线标准的系统中，使系统功能得到扩展。 5、 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?解答 从结构上看数据总线是双向的，而地址总线从结构上看却是单向的。如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线，一般可靠时钟周期来区分地址和数据，可在总线周期的若干个时钟周期，约定某周期传输地址、在另一周期传输数据。 6、 控制总线传输的信号大致有几种?解答 控制总线用来传输控制信号：其中包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的控制信号，如读信号、写信号和中断响应信号等；还包括其它部件送到CPU的信号，比如，时钟信号、中断请求和准备就绪信号。 7、 微型计算机系统由哪几个部分组成？请举一个你见过的微机系统应用的例子。解答 微型计算机系统由微型计算机、系统软件和外设几个部分组成。图书馆的图书检索系统是用微型机配上数据库管理软件及相关外设组成的微型计算机系统。 8、 什么是流水线结构？流水线操作有什么好处？试举一个例子说明流水线操作的过程。解答 流水线结构是把处理执行部件分成几个功能不同的处理执行部件，不同的处理执行部件就可以同时并行工作，分别负责不同的任务。这样的好处是可以实现多任务重叠执行，以提高效率。例如：有一任务共可以分成N个子任务，每子任务需要时间T，则完成该个任务需要时间NT。若单独执行方式完成K个任务，则共需要时间K*NT。若采用流水线执行方式完成K个任务，则共需要时间NT+（K-1）T。当K较大时，很明显K*NTNT+（K-1） 9、 累加器和其他通用寄存器相比有何不同?解答 累加器是比较特殊的通用寄存器。它在某些指令执行前，它可以保存一源操作数，还在执行后又用来保存运算结果，另外它一般也用来完成输入/输出指令。而通用寄存器则一般只用来保存参加运算的数据、运算的中间的结果以及用来保存地址。 第二章 80X86/Pentium微处理器一、 选择题1、从8086CPU的内部结构上看，其是由( C )两部分组成。A) 控制器和20位物理地址加法器 B) 运算器和总线接口C) 执行单元和总线接口单元D) 控制器和运算器 2、 8086/8088的状态标志有( D )个。A）3 B）4C）5 D）63、 8086/8088的控制标志有( C )个。A）1 B）2C）3 D）44、 8086/8088可用于间接寻址的寄存器有( B )个。A）2 B）4C）6 D）8二、 简答题1、8086是多少位的微处理器？为什么？2、 EU与BIU各自的功能是什么？如何协同工作？3、总线接口部件有哪些功能?请逐一说明。解答 总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。具体讲，总线接口部件要从内存指令队列；CPU执行指令时，总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件，或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。4、8086的总线接口部件有那几部分组成?解答 8086的总线接口部件有以下4部分组成：（1）4个段地址寄存器，即：CS-16位的代码段寄存器，DS-16位的数据段寄存器，ES-16位的扩展段寄存器，SS-16位的堆栈段寄存器；（2）16位的指令指针寄存器IP；（3）20位的地址加法器；（4）6字节的指令队列。 5、段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗?解答 此时，指令的物理地址为21F00H；这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。 6、8086的执行部件有什么功能?由那几部分组成? 解答 执行部件的功能是负责指令的执行。8086的执行部件有：（1）4个通用寄存器：AX，BX，CX，DX；（2）4个专用寄存器，即基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，原变址寄存器SI，目的变址寄存器DI；（3）标志寄存器；（4）算术逻辑单元。 7、状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的? 8086的状态标志和控制标志分别有哪些?解答 状态标志表示前面的操作执行后，算术逻辑部件处在怎样一种状态，这种状态会像某种先决条件一样影响后面的操作。状态标志有6个，即SF、ZF、PF、CF、AF和OF。控制标志是人为设置的，指令系统中有专门的指令用于控制标志的设置和清除每个控制标志都对某一种特定的功能起控制作用。控制标志有3个，即DF、IF、TF。程序中用专门的指令对它们进行操作。 8、8086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?解答 传统的计算机在执行指令时，总是相继地进行提取指令和执行指令的动作，也就是说，指令的提取和执行是串行进行的。在8086/8088中，指令的提取和执行是分别有由总线接口部件完成的，总线控制逻辑和指令执行逻辑之间即互相独立又互相配合；使8086/8088可以在执行指令的同时进行提取指令的操作。8086/8088 CPU中，总线接口部件和执行部件的这种并行工作方式，有力地提高了工作效率。 9、总线周期的含义是什么?8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成?如果一个CPU的时钟频率为24MHz,那么,它的一个时钟周期为多少?一个基本总线周期为多少?如主频为15MHz呢?解答 总线周期的含义是计算机执行一条访问内存或端口的机器指令的时间；8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成；如果CPU的时钟频率为24MHz，那么它的一个时钟周期为41.5ns，一个基本总线周期为166ns；如果CPU的时钟频率为15MHz，那么它的一个时钟周期为66.67ns，一个基本总线周期为266.67ns。10、在总线周期的T1、T2、T3、T4状态，CPU分别执行什么动作？什么情况下需要插入等待状态Tw？Tw在哪儿插入？怎样插入？解答 在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,CPU分别执行的动作是:() 在T1状态，CPU往多路复用总线上发出地址信息，以指出要寻址的存储单元或处设端口的地址；() 在T2状态，CPU从总线上撤消地址，而使总线的低位浮置成高阻状态，为传输数据作准备。总线的最高位(A19-A16)用来输出本总线周期状态信息，这些状态信息用来表示中断允许状态、当前正在使用的段寄存器名等；() 在T3状态，多路总线的高位继续提供状态信息，而多路总线的低16位(8088则为低8位)上出现由CPU的数据或者CPU从存储器或者CPU从存储器或端口读入或端口读入的数据；() 在T4状态，总线结束。在有些情况下，外设或存储器速度较慢，不能及时地配合CPU传送数据。这时，外设或存储器会通过Ready信号在T3状态启动前向CPU发一个数据未准备好信号，于是CPU会在T3之后插入个或多个附加的时钟周期Tw11、从引腿信号上看,8086和8088有什么不同?解答 () 由于8088只能传输8位数据，所以8088只有8个地址引腿兼为数据引腿；而8086是按16位传输数据的，所以有16个地址/数据复用引腿；() 另外8086和8088的控制线引腿定义中第28和34腿也不一样，在最小模式时，8088和8086的第28腿的控制信号相反，而8086的第34腿为BHE/S7，BHE用来区分是传送字节、还是字，8088的第34腿为SS0，用来指出状态信息，不能复用。12、CPU启动时,有那些特征?如何寻找8086/8088系统的启动程序?解答 在8088/8086系统中，CPU被启动后，处理器的标志寄存器、指令指针寄存器IP、段寄存器DS、SS、ES和指令队列都被清零，但是代码段寄存器CS被设置为FFFFH。因为IP=0000，而CS=FFFFH，所以，8088/8086将从地址FFFF0H开始执行指令。通常，在安排内存区域时，将高地址区作为只读存储区，而且在FFFF0H单元开始的几个单元中入一条无条件转移指令，转到一个特定的程序中，这个程序往往实现系统初始化、引导监控程序或者引导操作系统等功能，这样的程序叫做引导和装配程序。13、8086和8088是怎样解决地址线和数据线的复用问题的? ALE信号何时处于有效电平?解答 8086/8088是通过利用ALE信号的是否有效来解决两线的复用问题的。ALE作为最小模式的地址锁存允许信号输出端，在任何总线周期的T1状态，ALE输出有效电平，以表示当前在地址/数据复用总线上输出的是地址信息。14、RESET信号来到后,CPU的状态有那些特点?解答 RESET信号来到后，CPU便结束当前操作，并对处理器标志寄存器，IP，DS，SS，ES 及指令队列清零，而将CS设置为FFFFH，当复位信号变为低电平时，CPU从FFFF0H开始执行程序。15、T1状态下，数据/地址线上是什么信息？用哪个信号将此信息锁存起来？数据信息是什么时候给出的？用时序表示出来。解答 在状态下，数据地址线上是地址信号。在状态从引腿上输出一个正脉冲作为地址锁存信号。数据信息是状态时给出的。16、画出8086最小模式的读周期时序17、系统中有多个总线模块时，在最大模式和最小模式下分别用什么方式来传递总线控制权？解答 在最小模式下总线控制权是通过HOLD引脚来实现的，当系统中CPU之外的另一个模块要求占用总线时，通过此引腿向CPU发一个高电平的请求信号。这时，如果CPU允许让出总线，就在当前总线周期完成时，于T4状态从HOLD引腿发出一个回答信号，对刚才的HOLD 请求作出响应。同时，CPU使地址/数据总线和控制状态线处于浮空状态。总线请求部件收到HLDA信号后，就获得了总线控制权。在最大模式下总线控制权是通过LOCKT RQ/GT1，RQ/GT0引脚来实现的，首先，总线模块通过RQ/GT1向CPU发出一个请求信号，并通过RQ/GT0来接受CPU的响应，如果LOCK为低电平，则总线请求部件就获得了总线控制权。 18、8086的储存器空间最大可以为多少？怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址？ 解答 （1）8086有20根地址线，所以具有1M字节的存储空间，是按00000-FFFFF来编址。（2）8086中因入分段概念来解决寻址问题，要计算一个存储单元的物理地址时，先要将它对应的段寄存器的16位值左移4位，得到一个20位的值，再加上16位的偏移量。 19、8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？解答 执行部件有8个16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。AX、BX、CX、DX一般作为通用数据寄存器。SP为堆栈指针存器，BP、DI、SI在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。总线接口部件设有段寄存器CS、DS、SS、ES和指令指针寄存器IP。段寄存器存放段地址，与偏移地址共同形成存储器的物理地址。IP的内容为下一条将要执行指令的偏移地址，与CS共同形成下一条指令的物理地址。20、在8086中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。解答逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法，由段地址和段内偏移地址两部分组成，如1234H：0088H。偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值，是一个16位的二进制代码。物理地址是8086芯片引线送出的20位地址码，用来指出一个特定的存储单元。21、8086/8088为什么采用地址/数据引线复用技术？解答考虑到芯片成本，8086/8088采用40条引线的封装结构。40条引线引出8086/8088的所有信号是不够用的，采用地址/数据线复用引线方法可以解决这一矛盾，从逻辑角度，地址与数据信号不会同时出现，二者可以分时复用同一组引线。22、8086与8088的主要区别是什么？解答8086有16条数据信号引线，8088只有8条；8086片内指令预取缓冲器深度为6字节，8088只有4字节。23、怎样确定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式产生控制信号的方法有何不同解答引线MN/MX#的逻辑状态决定8086的工作模式，MN/MX#引线接高电平，8086被设定为最小模式，MN/MX#引线接低电平，8086被设定为最大模式。最小模式下的控制信号由相关引线直接提供；最大模式下控制信号由8288专用芯片译码后提供，8288的输入为8086的S2#S0#三条状态信号引线提供。24、8086被复位以后，有关寄存器的状态是什么？微处理器从何处开始执行程序？解答 标志寄存器、IP、DS、SS、ES和指令队列置0，CS置全1。处理器从FFFFOH存储单元取指令并开始执行。25、8086基本总线周期是如何组成的？各状态中完成什么基本操作？解答基本总线周期由4个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为T1、T2、T3、T4。在T1期间8086发出访问目的地的地址信号和地址锁存选通信号ALE；T2期间发出读写命令信号RD#、WR#及其它相关信号；T3期间完成数据的访问；T4结束该总线周期。26、简述在最小工作模式下，8086如何响应一个总线请求？解答 外部总线主控模块经HOLD引线向8086发出总线请求信号；8086在每个时钟周期的上升沿采样HOLD引线；若发现HOLD=1则在当前总线周期结束时(T4结束)发出总线请求的响应信号HLDA；8086使地址、数据及控制总线进入高阻状态，让出总线控制权，完成响应过程。27、在基于8086的微计算机系统中，存储器是如何组织的？是如何与处理器总线连接的？BHE#信号起什么作用？解答 8086为16位处理器，可访问1M字节的存储器空间；1M字节的存储器分为两个512K字节的存储体，命名为偶字节体和奇字节体；偶体的数据线连接D7D0，体选信号接地址线A0；奇体的数据线连接D15D8，体选信号接BHE#信号；BHE#信号有效时允许访问奇体中的高字节存储单元，实现8086的低字节访问、高字节访问及字访问。28、根据8086CPU的存储器读写时序图，请说明：(1)地址信号应在哪些时间内有效？(2)读、写动作发生在什么时间内？(3)为什么读与写数据的有效时间长短不一样？(4)什么情况下才要插入Tw周期？它能否加在T1，T2之间？解答 地址信号只在T1状态时有效，并被锁存起来。读动作发生在T3、T4状态，而写动作发生在T2、T3、T4状态。读与写数据的有效时间长短不一样是因为CPU的速度与外设的速度不相匹配所造成的。当CPU没有在T3状态的一开始就检测到READY信号时，需在T3和T4之间插入等待状态TW。它不能加在T1和T2之间。 29、什么是最小模式和最大模式？它们在用途上有什么不同？解答 最小模式就是系统中只有8086或者8088一个处理器，最大模式中系统中总包含两个或多个处理器，其中一个为8086或者8088做主处理器，其它处理器为协处理器，它们协助主处理器工作。最小模式用于数值运算较少且I/O处理较少的简单8086/8088系统中，而最大模式由于有协处理器协助主处理器工作因而适用于数值运算较复杂且I/O处理较频繁的中大规模的8086/8088系统中。 30、8086CPU的形成三大总线时，为什么要对部分地址线进行锁存？用什么信号控制锁存？解答 为了确保CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作，需要求地址和数据同时出现在地址总线和数据总线上。而在8086CPU中有AD0-AD15部分总线是地址/数据复用的，因此需在总线周期的前一部分传送出地址信息，并存于锁存器中，而用后一部分周期传送数据。8086CPU中是通过CPU送出的ALE高电平信号来控制锁存的。31、段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗?解答 此时，指令的物理地址为21F00H；这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。 32、8086系统在最小模式时应该怎样配置?请画出这种配置并标出主要信号的连接关系.解答 8086在最小模式下的典型配置。1， 有一片8284A，作这时钟发生器。2， 有3片8282或74LL373，用来作为地址锁存器。3， 当系统中所连的存储器和外设较多时，需要增加数据总线的驱动能力，这时，要用2片8286/8287作为总线收发器33、8086在最大模式下应当怎样配置?最大模式时为什么一定要用总线控制器?总线控制器的输入信号是什么？输出信号是什么？解答 8086在最大模式下的配置如右图所示：最大模式时，用总线控制器的原因在于：在最大模式系统中，一般包含个或多个处理器，这样就要解决主处理器和协处理器之间的协调要作问题和对总线的共享控制问题，为此，要从软件和硬件两方面去寻求解决措施。8288总线控制器就是出于这种考虑而加在最大模式系统中的。总线控制器的输入信号是：CLK、S0、S1、S2。其输出信号是：DT/R、DEN、INTA、MRDC、MWTC、IORC、IOWC、ALE 34、8086CPU的起始取指的地址是多少？怎样形成这个地址？这个地址对于系统设计有什么影响？解答 8086CPU的起始取指的地址是FFFF0H.这个地址的形成过程为CPU被启动时指令指针寄存器被清除,而代码段寄存器CS被设为FFFFH.地址FFFF0H单元开始的几个单元中放一条无条件转移指令,转到一特殊的程序中.这个程序用来实现系统初始化、引导监控程序或者引导操作系统等功能，这样的程序叫引导和装配程序第五章半导体存储器一、简答题1、存储器是如何分类的？内存和外存各有什么特点？2、RAM和ROM 各有何特点？静态RAM和动态RAM 各有何特点？3、如何判断有无地址重叠？有地址重叠时会出现什么问题？软件上应如何配合？4、若存储空间的首地址为1000H，写出存储器容量分别为1K8，2K8，4K8和8K8位时所对应的末地址。试确定每一片存储器的寻址范围。5、外部存储器和内部存储器各有什么特点？用途如何？解答 微型计算机中存储器分为外部存储器和内部存储器。外存容量大，但存取速度慢，且cpu使用外存信息时需先把信息送到内存中。内存容量小，存取速度快，其信息cpu可直接使用，故外存存放相对来说不经常使用的程序和数据。另外，外存总是和某个外部设备有关。内存容纳当前正在使用的或者经常使用的程序和数据。 6、什么是直接寻址范围？地址线的多少与它有什么关系？解答 直接寻址范围就是利用地址线可寻址的最大地址范围，以地址线的位数为指数，以2为底数的幂为最大直接寻址范围。7、根据你对CPU和各种存储器的了解，一个微型计算机是如何开始工作的？解答 计算机工作时，一般先由ROM中的引导程序，启动系统，再从外存中读取系统程序和应用程序，送到内存的RAM中。在程序的运行过程中，中间结果一般放在内存RAM中，程序结束时，又将结果送到外存。8、存储器的存取时间是什么意思？它在系统设计时有什么实际意义？解答 存储器的存取时间是指存储器接收到稳定的地址输入到完成操作的时间，系统设计时可以据此考虑数据传输、总线的选择和时序安排。9、动态RAM为什么要进行刷新？刷新过程和读操作比较有什么差别？解答 不管是哪一种动态RAM，都是利用电容存储电荷的原理来保存信息的，由于电容会逐渐放电，所以，对动态RAM必须不断进行读出和再写入，以使泄放的电荷受到补充，也就是进行刷新。在温度上升时，电容的放电会加快，所以两次刷新间的间隔是随温度而变化的，一般为1-100ms.在70摄氏度情况下，典型的刷新时间间隔为2ms。虽然进行一次读写操作实际上也进行刷新，但是，由于读写操作本身具有随机性，所以，并不能保证所有的RAM单元都在2ms中通过正常的读写操作来刷新,由此,专门安排了存储刷新周期完成对动态RAM的刷新。10、EPROM是写入和读出时所加的信号和电压有什么不同？解答 EPROM读出时，Vpp.Vcc接5v电压，芯片允许信号CE必须在地址稳定以后有效，才能保证读得所需单元的数据。写入即编程方式下，Vcc仍加5v电压，但Vpp按厂家要求加上2125v的电压，必须在地址和数据稳定之后，才能加上编程脉冲。11、计算机的内存有什么特点？内存由哪两部分组成？外存一般是指哪些设备？外存有什么特点？解答 内存特点：快速存取，容量受限制。内存分为RAM和ROM。外存有软盘、硬盘、盒式磁带和光盘。外存特点：大容量，所存信息既可修改又可保存，但外存速度比较慢，要配置专用设备。12、在选择存储器件时，最重要的考虑因素是什么？此外还应考虑那些因素？解答 最重要的因素是位容量。此外，还应考虑易失性、只读性、速度、功耗、可靠性、价格等。13、什么叫静态RAM？静态RAM有什么特点？解答 不需要进行周期性刷新的既可读又可写的存储器。其特点如下：（1）优点：不需要进行刷新，简化了外部电路。（2）缺点：静态RAM基本存储电路中包含的管子数目比较多，导致一个器件的位容量比采用类似设计方法的非静态RAM要少。静态RAM基本存储电路中2个交叉耦合的管子总有1个处于导通状态，所以会持续地消耗功率，导致静态RAM的功耗比较大。14、动态RAM工作时有什么特点？和静态RAM比较，动态RAM有什么长处？有什么不足之处？动态RAM一般用什么场合？解答 动态RAM工作时，每隔一定的时间就要进行全面的刷新。和静态RAM相比，动态RAM有以下长处：高位密度；低功耗特性；价格低廉。不足之处：在刷新周期中，内存模块不能启动读周期或写周期，即要等刷新周期完成之后，才能启动读 周期或写周期。动态RAM一般用于内存模块。15、8086在对存储器进行操作时，有什么特点？画出8086系统在读周期和写周期的工作时序。解答 8086CPU和存储器是用分时方式通过20位的地址/状态/数据总线以及控制线互相联系的。CPU的总线周期由4个时钟周期组成。如果8086的主频采用5MHZ，则1个时钟周期为200NS。将每个时钟周期称为1个T状态，所以，最小的总线周期由T1T4这4个状态组成。如果存储器速度比较慢，CPU就会根据存储器送来的未准备好信号，在T3状态后面插入等待状态TW，从而延长总线周期。 16、ROM、PROM、EPROM分别用在什么场合？解答 ROM适合于固化成熟的固定程序和数据。PROM适用于需要对存储器进行编程的地方。EPROM适用于需要用电信号对存储器中的内容进行在线清除和修改的地方。三、分析题1 设计一片容量为32K8B的EPROM芯片与8088 CPU的连接。写出此EPROM芯片所占地址空间（设起始地址20000H）。2 试设计62256（32K8B）与8088 CPU相连接，绘出连线图，设起始地址为40000H。3 存储器设计 已知RAM芯片结构如图所示，试回答如下问题：（）若要求构成一个K8的RAM阵列，则需几片这样的芯片？若RAM阵列组的起始地址为E100H，试写出每块RAM芯片的地址空间（）若采用全地址译码方式译码，试画出存储器系统电路连接图；（）试编程：将55H写满每个芯片，而后再逐个单元读出做比较，若有错，则使CL=FFH,若全部正确，则使CL=77H。解答 (1)需4片,分为2个芯片组, 芯片组1( #0、#2)的地址空间为：E1000HE1FFFH；芯片组2（ #1、#3）的地址空间为：E2000HE2FFFH. (3)填写内存的程序如下:MOV AX, 0E100HMOV DS, AX ;给数据段、附加数据段寄存器赋初值MOV ES, AXMOV DI, OCLDMOV CX, 2000H ;循环计数器赋初值MOV AL, 55HREP STOSB ;充填MOV DI, 0MOV CX, 2000HREPZ SCASB ;扫描比较JNZ NEXTMOV CL, 77H ;正确JMP EXITNEXT: MOV CL,FFH ;出错EXIT: HLT4 某微机系统有根地址线A15A0和根数据线D7D0，其存储器由两片芯片和组成如下图所示，为简化起见图中未画出全部控制信号线，本题中地址线和未用，按照它们均等于来计算。写出芯片和各自的寻址范围（注意：两者的寻址范围不可重叠）以及系统的总存储容量。 第六章 输入输出和中断技术一、简答题1、从广义上说接口部件有哪些功能？ 解答 从广义的角度概括出来的接口的功能如下: 寻址功能; 输入/输出功能; 数据转换功能; 联络功能; 中断管理功能; 复位功能; 可编程功能; 错误检测功能。2、什么叫覆盖错误？接口部件如果反映覆盖错误？ 解答 当计算机出入数据时,实际上是从接口的输入缓冲寄存器中取数.如果计算机还没有取走数据,输入缓冲寄存器由于某种原因又被装上了新的数据,那么,就会产生一个覆盖错误.在输出时,也会有类似的情况,即输出缓冲寄存器中的数据在被外设取走以前,如果计算机又往接口输出一个新的数据,那么,原来的数据就被覆盖了。3、试说明一般中断系统的组成和功能。解答 处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处理机所需的中断处理信息。系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。4、什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？解答 处理机可处理的每种中断的编号为中断类型码。中断向量是指中断处理程序的入口地址，由处理机自动寻址。中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。在8086系统中，中断类型码乘4得到向量表的入口，从此处读出4字节内容即为中断向量。5、什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？ 解答硬件中断是通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。硬件中断一般是由中断控制器提供中断类型码，处理机自动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序，不需外部提供信息。6、试叙述基于8086/8088的微机系统处理硬件中断的过程。解答 以INTR请求为例。当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，清除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行程序，完成了INTR中断请求的响应过程。7、在PC机中如何使用用户中断入口请求中断和进行编程？解答 PC机中分配给用户使用的中断是IRQ9，经扩展插槽B4引出，故把用户的中断请求线连接到B4上。在应用程序中，利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对应0AH类型中断对应的中断向量表中去。在应用程序中把主片8259A D2屏蔽位清0，把从片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR2、从片的IR1可以输入中断请求。中断服务程序结束前向主片8259A发中断结束命令。应用程序结束之前对主片的IR2和从片的IR1进行屏蔽，关闭用户中断请求。8、8259A中断控制器的功能是什么？解答 8259A中断控制器可以接受8个中断请求输入并将它们寄存。对8个请求输入进行优先级判断，裁决出最高优先级进行处理，它可以支持多种优先级处理方式。8259A可以对中断请求输入进行屏蔽，阻止对其进行处理。8259A支持多种中断结束方式。8259A与微处理器连接方便，可提供中断请求信号及发送中断类型码。8259A可以进行级连以便形成多于8级输入的中断控制系统。9、比较中断与DMA两种传输方式的特点。解答 中断方式下，外设需与主机传输数据时要请求主机给予中断服务，中断当前主程序的执行，自动转向对应的中断处理程序，控制数据的传输，过程始终是在处理器所执行的指令控制之下。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通过指令来控制数据传输，传输速度大大高于中断方式。10、DMA控制器应具有那些功能？解答 DMA控制器应有DMA请求输入线，接收I/O设备的DMA请求信号；DMA控制器应有向主机发出总线请求的信号线和接收主机响应的信号线；DMA控制器在取得总线控制权以后应能发出内存地址、I/O读写命令及存储器读写命令控制I/O与存储器间的数据传输过程11、在中断响应过程中,8086往8259A发的两个INTA信号分别起什么作用? 解答 在中断响应过程中，CPU向8259A的INTR引腿发二个负脉冲，作用：第一个负脉冲通知CPU有中断请求，要送中断类型；第二个负脉冲传输中的类型。12、非屏蔽中断有什么特点？可屏蔽中断有什么特点？分别在什么场合？解答 非屏蔽中断的特点：不受中断允许标志的影响；中断处理子程序的入口地址放在段的0008H,0009H, 000AH, 000H这四个单元中；在整个系统中只能有一个非屏蔽中断。应用场合：用来处理系统的重大故障，如系统掉电处理。屏蔽中断的特点：受中断允许标志的影响；用中断先级来管理多个可屏蔽中断，且可实现中断与嵌套。应用场合：一般的外部设备，如请求中断等。13、什么叫中断向量？它放在哪里？对应于1CH的中断向量在哪里？如1CH中断程序从5110H:2030H开始，则中断向量应怎样存放？解答 中断向量是中断处理子程序的入口地址，它放在中断向量表中，由1ch*4=70h知中断向量存放在0000：0070处。由于中断处理入口地址为5110：2030所以0070H，0071H，0072H,0073H这四个单元的值分别为30H,20H,10H,51H。14、从8086/8088的中断向量表中可以看到，如果一个用户想定义某个中断，应该选择在什么范围？ 解答 从8086/8088的中断向量表中可以看出，如果一个用户想定义一个中断，应该选择中断类型32-255，其中断向量在中断向量表的0080H-03ffH。15、非屏蔽中断处理程序的入口地址怎样寻找？解答 非屏蔽对应类型2，它位于中断向量表0000:0008H-0000:000BH处，4个单元的值即为非屏蔽中断处理程序的入口地址：08H、09H放偏移量，0AH、0BH放段地址。16、叙述可屏蔽中断的响应过程，一个可屏蔽中断或者非屏蔽中断响应后，堆栈顶部四个单元中是什么内容？解答 当CPU在INTR引脚上接受一个高电平的中断请求信号并且当前的中断允许标志为1，CPU就会在当前指令执行完后开始响应外部的中断请求，具体如下1。从数据总线上读取外设送来的中断类型码，将其存入内部暂存器中;2。将标志寄存器的值推入堆栈;3。将标志寄存器中IF 和TF清零;4。将断点保护到堆栈中;5。根据中断类型获取中断向量转入中断处理子程序;6。处理完后恢复现场。响应后堆栈的顶部4个单元是IP,CS及标志。17、软件中断有哪些特点？在中断处理子程序和主程序的关系上，软件中断和硬件中断有什么不同之处？ 解答 有以下特点：用一条指令进入中断处理子程序，并且，中断类型码由指令提供。：进入中断时，不需要执行中断响应总线周期，也不从数据总线读取中断类型码。：不受中断允许标志IF的影响，也就是说，不管IF是1还是0任何一个软件中断均可执行。不过，软件中断的一号中断受标志寄存器中另外一个标志既TF的影响，只有TF为1时，才能执行单步中断。：正在执行软件中断时，如果有外部硬件中断请求，并且是非屏蔽中断请求，那么，会在执行完当前指令后立即给予响应。如果在执行软件中断请求，并且这之前由于中断处理子程序中执行了开放中断指令，从而使中断允许标志IF为1，那么也会在当前指令执行后完响应可屏蔽中断请求。：软中断没有随机性。实际上，由于中断处理子程序是定位装配的，用软件中断指令调用它们又非常方便，所以，有经验的程序员在8086系统上设计程序时，总把一些常用的较大型的子程序设计为中断处理子程序，再在程序中用软件中断的方法调用他们！ 18、中断指令执行时，堆栈的内容有什么变化？中断处理子程序的人口地址是怎样得到的？答案 中断指令执行时，堆栈内容变化如下：标志寄存器被推入堆栈，且SP减2，然后CPU将主程序的下一条指令地址即断点地址的段值和偏移量推入堆栈，且SP减4。某中断处理子程序的入口地址即中断向量，由该中断类型号的4倍为内存地址，在该地址处的4个字节内容即该中断向量。 19、中断返回指令IRET和普通子程序返回指令RET 在执行时，具体操作内容什么不同？答案 IRET须弹出堆栈中标志寄存器的值，而RET则不需要。 20、断点中断是指怎样一种中断？在程序调试中有什么作用？ 断点中断指令有什么特点？设置断点过程对应了一种什么操作？这种操作会产生什么运行结果？答案 断点中断即中断类型3，一般该中断处理程序进行程序调试，主要功能是显示一些寄存器的值，并给出一些重要的信息。在程序调试中，断点中断就是从一个较长的程序中分离出一个较短的存在问题的程序段。断点中断的特点是指令占一个字节。 设置断点过程对应int 3替换那条指令，在中断处理程序中再恢复该被替换的指令，并修改堆栈中的断点地址为中断处的地址而不是下一条指令地址。这种操作使断点中断不会影响程序的功能。 21、主机和打印机用中断方式和查询方式时，具体分别用怎样的过程来实现字符输出？解答 用中断方式时，每当打印机接收1个字符后，便用ACK信号向主机发出中断请求，主机收到信号后，如果中断允许IF 为1，则执行完本条指令以后，响应中断，从而往打印机发送下个字符；用查询方式时，主机不停的测试打印机的忙信号，当忙信号处于有效电平时，说明当前打印机正在接收1个字符或正在打印，所以，主机必须等待，当忙信号消失时，主机便在打印机输出1个字符，并且发出选通信号STB。 22、CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？答案 CPU和输入/输出设备之间传送的信息有以下几类：数据信息、状态信息、控制信息。23、数据信息有哪几类？举例说明它们各自的含义。答案 数据信息大致分为如下三种类型：1、数字量：这类是指由键盘、磁盘机、卡片机等读入的信息，或者主机送给打印机、磁盘机、显示器及绘图仪的信息，它们是二进制形式的数据或是以ASII码表示的数据及字符，通常是8位的。 2、模拟量：如果一个微型机系统是用于控制的，那么，多数情况下的输入信息就是现场的连续变化的物理量，如温度、湿度、位移、压力、流量等，这些物理量一般通过传感器先变成电压或电流，再经过放大。这样的电压和电流仍然是连续变化的模拟量，而计算机无法直接接收和处理模拟量，要经过模拟量往数字量（A/D）的转换，变成数字量，才能送入计算机。反过来，计算