微机原理与接口技术复习考试题.doc

一至四章补充1、8086CPU内部按功能可分为 总线接口 和 执行 两个独立单元。它们各自的主要功能是 负责同存储器和I/O端口之间传送数据 和 指令的执行 。2、CPU总线包含三种不同功能的总线，双向的有 数据总线 和 控制总线 ，单向的有 地址总线 。其中 地址总线 的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。比如，8088CPU有8 根数据总线， 20 根地址总线，所以，其最大内存容量 1M 。3、IO/M 、WR 和RD这三个信号构成了微机系统的基本控制信号，组合后可形成四种基本的总线控制，即 MEMW 、 MEMR 、 IOW 和 IOR 。4、在最小组态下，8086CPU地址总线是由 3 片地址锁存器进行锁存和驱动，其数据总线采用 片数据总线收发器，以增加数据总线的驱动能力。5、80386CPU对存储器的管理分为分段和分页管理机制，分段管理是将 逻辑地址 转换为 线性地址 ；分页管理是将 线性地址 转换为 物理地址。6、为实现在保护虚拟地址方式下工作，80386/80486设置了 全局描述符表 、局部描述符表 和 中断描述符表三种描述符表。7、CPU对外设的输入/输出操作实际上就是对I/O接口中各端口的读/写 操作。8、当CPU进行 读 操作时，外部数据通过数据总线送往CPU；当CPU进行 写 操作时，CPU数据输出到主存或外设。9、衡量微处理器的性能指标最主要是 主频 和 字长 。10、8086的中断系统中硬件中断分为两类：一类是 非屏蔽中断 ，其是通过CPU的 NMI引脚进入的；另一类是可屏蔽中断，其是通过CPU的INTR引脚进入的。11、为了得到更大的存储空间，80386采用了段描述符表的方法更加巧妙的得到段基地址和段内偏移量。12、在保护方式下，80386可实现对214个段的管理，段内偏移地址为16位，段的最大长度为 ，可提供的虚拟存储空间为 。对80386后续机型来说，段内偏移地址为32位，每个段最大长度为 ，故可提供的虚拟存储空间为 。13、接口技术是专门研究CPU和外设之间的数据传送方式、接口电路的工作原理和使用方法的。14、8086的中断系统以位于内存0段的03FFH区域的中断向量表为基础，中断向量表中最多可容纳256个中断向量，这些中断对应的中断类型号为 。第五章1、接口电路的作用是什么？按功能可分为几类？答：接口电路的作用是：在外设和cpu之间起信息变换和缓冲功能。按功能可以分为：一，是使微处理器正常工作所需要的辅助电路：时钟信号或中断请求等；二，是输入输出接口电路。2、CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？答：1、 数据信息：数据信息可分为四种： 数字量，二进制数据，最小单位是一个bit( 位)，还有字节、字等。 模拟量，现场信号大多是由传感器来的模拟电压或电流，他们必须经过A/D转换，变成数字量才能进入计算机，有些接口有处理模拟量的电路，称为模拟接口。 开关量，开关量只有两种状态，即“开”或“关”，可用一位二进制数表示，如“1”表示“开”，“0”表示“关”。 脉冲量，脉冲量是以脉冲形式表示的一种信号，如计算机中用到的定时脉冲或控制脉冲等。2、状态信息：状态信息是反映外设当前所处的工作状态，以作为CPU与外设间可靠交换数据的条件。当输入时，它告诉CPU，有关的输入设备是否准备好（Ready=1？）；输出时它告诉CPU，输出设备是否空闲（Busy= 0？）。3、控制信息：它用于控制外设的启动和停止，以及给出命令字，用于设置接口的工作方式。通常接口中三种信息有不同的寄存器传送，如数据输入寄存器、数据输出寄存器、状态寄存器和控制（命令）寄存器，他们使用不同的端口地址来区分不同性质的信息。3、什么叫端口？通常有哪几类端口？计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086/8088系统中，用哪种方法对I/O端口进行编址？答：CPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为端口。通常有：数据端口、状态端口、控制端口这三类端口。对端口编址的两种方法：计算机对内存和I/O端口统一编址；计算机对内存和I/O端口分别进行编址。在8086/8088系统中用计算机对内存和I/O端口统一编址。4、CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？答：有以下三种：一、程序控制方式：程序传送是指CPU与外设间交换数据在程序控制（即IN或OUT指令控制）下进行。二、中断控制方式：程序查询传送方式明显的缺点是CPU利用率低，不能满足实时输入输出的需要，中断方式可以较好地解决这一问题。所谓中断是指程序运行中出现了某种紧急事件，CPU必须中止现正在执行的程序，转去处理该紧急事件（执行一段中断服务程序），并在处理完后返回原运行的程序的过程。三、DMA方式：DMA方式是一种由专门的硬件电路执行I/O交换的传送方式，它让外设接口与内存直接进行高速的数据交换，而不必经过CPU，实现对存储器的直接存取。第六章1、 何谓存储器奇偶分体？答：8086系统中1M字节的存储器地址空间实际上分成两个512K字节的存储体“偶存储体”和“奇存储体”，偶存储体同8086的低8位数据总线D0D7相连，奇存储体同8086的高8位数据线D8D15相连，地址总线的A1A19同两个存储体中的地址线A0A18相连，最低位地址线A0和总线允许BHE*用来分别选择偶存储体和奇存储体。这种连接方法称为“奇偶分体”。具体可见教材图4.12 16位微机系统内存组织。2、8251A和CPU之间有哪些连接信号？其中C/D和RD、WR如何结合起来完成对命令、数据的写入和状态、数据的读出？答：8251A和CPU之间的信号可分为四类，具体如下：(1)片选信号 是CPU的地址信号通过译码后得到的。 为低电平时，8251A 被选中。反之， 为高电平时，8251A未被选中，这种情况下，8251A的数据线处于高阻状态，读信号RD和写信号WR对芯片不起作用。 (2)数据信号 D7D08251A有8根数据线D7D0，通过它们，8251A与系统的数据总线相连。实际上，数据线上不止传输一般的数据，而且也传输CPU对8251A的编程命令和8251A送往CPU的状态信息。（3)读/写控制信号RD读信号RD为低电平时，用来通知8251A，CPU当前正从8251A读取数据或者状态信息。WR写信号WR为低电平时，用来通知8251A，CPU当前正在往8251A写入数据或者控制信息。C/D控制数据信号C/D也是CPU送往8251A的信号，用来区分当前读写的是数据还是控制信息或状态信息。(4)收发联络信号TxRDY发送器准备好信号TxRDY用来告诉CPU，8251A已经准备好发送一个字符。TxE发送空信号TxE为高电平时有效，用来表示此时8251A发送器中并行到串行转换器空，它实际上指示了一个发送动作的完成。RxRDY接收器准备好信号RxRDY用来表示当前8251A已经从外部设备或调制解调器接收到一个字符，正等待CPU取走。SYNDET同步检测信号SYNDET只用于同步方式。C/具体的操作 0 0 1 CPU从8251A输入数据 0 1 0 CPU往8251A输出数据 1 0 1 CPU读取8251A的状态 1 1 0 CPU往8251A写入控制命令 3、8086/8088系统中，8251A的C/D端应当和哪个信号相连，以便实现状态端口、数据端口、控制端口的读/写？答：在8086/8088系统中，利用地址线A1来区分奇地址端口和偶地址端口。于是，A1为低电平时，正好选中了偶地址端口，在与RD或WR配合，便实现了数据的读写。 A1为高电平时，正好选中了奇地址端口，在与RD或WR配合，便实现了状态信息的读取和控制信息的写入。这样，地址线A1的电平变化正好符合了8251A对C/D端的信号要求，因此，在8086/8088系统中，将地址线A1和8251A的C/D端相连。4、8086系统中采取什么措施来实现8位接口芯片和低8位数据线的连接且满足对奇/偶端口地址的读/写？这样做的道理是什么？答：1.将系统总线的A1与接口的A0相连接即可。软件上采用连续的偶地址代替端口的奇/偶地址。2.因为这样连接，从CPU这边来说，端口地址都是偶地址，传输信息时，信息总是出现在CPU的低8位数据总线上；而从端口这边来说，端口地址中既有奇地址也有偶地址，且是连续的，这又满足了许多8位接口芯片对端口地址的要求。5、并行通信和串行通信各有什么优缺点？答：并行通信的优点是信息实际传输速度快，信息率高。缺点是需多条通信线。串行通信的优点是只用1至2条通信线，但信息传输速度较慢。6、8255A的3个端口在使用时有什么差别？答：8255A的3个端口在使用时的差别：在使用中，端口A和端口B常常作为独立的输入端口或输出端口，端口C则配合端口A和端口B工作。具体的讲，端口C常常通过控制命令被分成4位端口，他们分别为端口A和端口B提供控制信号和状态信号。7、8255A初始化的约定？答：8255A是一种可编程的I/O的接口芯片，使用时首先要由CPU对8522A写入控制字，有两种控制字：方式控制字和C口按位置位/复位控制字。8255A的各种方式都要由控制字来设定，这个设置过程称为“初始化”。由于这两个控制字都是送到8255A控制字寄存器中，为了让8255A能识别是哪个控制字，采用特征位的方法，若写入的控制字的最高位D7=1则是方式控制字；若写入的控制字D7=0则是C口的按位置位/复位按制字。8、当数据从8255A的端口C往数据总路线上读出时，8255A的几个控制信号CS、A1、A0、RD、WR分别是什么？答：CS为低电平、A1为高电平、A0为低电平、RD为低电平、WR为高电平。9、8255A的方式选择控制字和置1/置0控制字都是写入控制端口的，那么，它们是由什么来区分的？答：由最高位D7位来区分。D7=1时为方式选择控制字，D7=0时为端口C置1/置0控制字。10、设8255A的4个端口地址为00C0H，00C2H，00C4H，00C6H，要求用置0/置1方式对PC6置1，对PC4置0。答： MOV DX，00C6HMOV AL，0DH;对PC6置1的控制字为0DHOUT DX，ALMOV AL，08H;对PC4置0的控制字为08HOUT DX，AL第七章1、 详细描述8259A的内部结构；答：图1 由8259A的内部结构图由8259A的内部结构图中可以看出上半部分是8259A的处理部件，由中断请求寄存器IRR、正在服务寄存器ISR、中断优先级裁决器PR组成。处理部件的功能是接受和处理从IR7IR0进入的中断。下半部分有7个8位寄存器，这是8259A控制部分。7个寄存器可分为两组，第一组寄存器为4个，用来存放初始化命令字ICW，分别成为ICW1ICW4；第二组寄存器为3个，用来存放操作命令字OCW，分别称为OCW1OCW4。8259A的引脚。D7D0为数据线，双向，三态，可与系统数据总线直接相连；IR7IR0为中断请求输入线，接收来自外界的中断请求；INT为送至CPU的中断请求输出线。高电平有效；INTA为中断响应输入线，接收CPU在中断响应周期中发来的中断响应信号；RD读命令线，低电平有效。有效时，使信息由8259A读至CPU；WR是写命令线，低电平有效。有效时，控制信息由CPU写入8259A；A0是片内端口选择输入线。对8259A内部寄存器的操作需要通过端口进行。一片8259A占用两个端口地址，用A0来选择。一般情况下，A0直接接系统地址总线的最低位A0，在8086系统中，一般接系统地址总线的A1；CAS2CASO为级联信号线，当8259A作为主片时，这三条线是输出线；作为从片时，则为输入线；SPEN为从片编程允许缓冲器信号，这是一个多功能引脚。2、 使用文字或图示的形式描述8259A如何实现级联；答：由下图可以看出，8259A实现级联通过：主片的每个IR引脚连接到一片从片的INT引脚，主片CAS0CAS2引脚连接对应的从片的CAS0CAS2引脚，主片的地址总线连接对应的从片的地址总线，主片的INTA引脚连接从片的INTA引脚。3、 使用文字或图示的形式描述8259A的初始化流程；答：图7.2 8259A的初始化流程图在8259A进入工作之前，必须用初始化命令字将系统中的每片8259A进行初始化。8259A的初始化流程要遵守固定的次序。对于初始化流程，作如下几点说明：（1）ICW1必须写入偶地址端口，ICW2ICW4必须写入奇地址端口。（2）ICW1ICW4的设置次序是固定的，不可以颠倒。（3）每一片8259A，ICW1和ICW2都是必须设置的，而在16位和32位系统中，ICW4也是必须设置的。只有在级联方式下，才需要设置ICW3（不管是主片还是从片均要设置）。（4）在级联的情况下，需要设置ICW3，不管是主片还是从片。但是主片和从片的ICW3不相同。主片的ICW3各位对应本片IR7IR0引脚的连接情况；从片的ICW3高5位为0，低3位为本片的标识码。而从片的标识码与它连接到主片IR7IR0中的哪条引脚有关。4、某80X86系统使用两片8259A管理中断，从片的INT连接到主片的IR2请求输入端。主、从8259A的IR5上各接有一个外部中断源，其中断向量号分别为0BH和75H。假设主片工作于边沿触发、特殊完全嵌套、非自动结束和非缓冲方式，端口地址为40H和41H；从片工作于边沿触发、完全嵌套、非自动结束和非缓冲方式，端口地址为60H和61H。要求： 写出主、从8259A中断向量号范围； 编写主、从初始化程序。答：（1）主片的中断向量号范围为：08H0FH，从片的中断向量号范围为：70H77H。（2）主片的初始化：MOV AL， 11H OUT 40H， AL MOV AL， 0FH OUT 41H , AL MOV AL, 15H OUT 41H, Al 从片的初始化：MOV AL， 11H OUT 60H， AL MOV AL， 75H OUT 61H , AL MOV AL, 01H OUT 61H, Al5、分析对8259A分别设置ICW2为30H、36H、38H时的差别？ 答：因ICW2设置了中断类型码的高5位,所以中断类型码基值必须是能被8整除的值.若ICW2设置为