《微机原理与接口技术》强化训练题参考答案

1、微机原理与接口技术强化训练题参考答案第1章微机计算机概述一、填空题：1. 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备2. 面向机器的用二进制代码表示的程序设计语言3. 面向机器的用助记符表示的程序设计语言4. 面向对象的用自然语汇表示的程序设计语言5. 系统数据总线的宽度6. 系统传送控制信息、地址信息和数据信息的公共通道二、选择题D D D A C 、问答题1. 答：四个年代：第一代第二代 19571965第三代 第四代2. 答：五个年代：第一代第二代 第三代 第四代 第五代19461957电子管计算机时代晶体管计算机时代19651971集成电路计算机时代1971至今大规模、超大规模集成电路

2、计算机时代197119731973197819781981198119931993至今第2章士亜阜 士亜阜 士亜阜 士亜阜 士亜阜4位和低8位微型机 中高档8位微型机16位微型机32位微型机32/64位微型机微处理器一、填空题：125678916、16执行部件堆栈指针寄存器、 代码段寄存器、 指令指针寄存器、2.16、8EU、3.20、1MB总线接口部件 BIU16、存放当前栈顶的偏移地址16、存放代码段的段基值16、存放待执行指令的偏移地址标志寄存器、16、存放指令执行后的控制和状态标志 逻辑段首地址的高 16位、逻辑段段寄存器10. 存储单元相对逻辑段首地址的偏移距离11. CS、IP12

3、.SS、SP13. 系统存取一个字节的读写操作所需要的时间14. 读操作、写操作15. 段基值：偏移量716. 417. 41018.28600H19.4500H二、选择题D D D三、判断题Vxxx四、问答题1. 答：8086CPU的偏程结构主要由总线接口部件BIU和执行部件EU组成。总线接口部件的作用是负责与存储器和I/O端口传送数据，总线接口部件主要包括：4个段地址寄存器；一个指令指针寄存器IP; 个20位地址加法器；6字节指令队列；内部通信寄存器和总线控制逻辑。执行部件的作用是执行指令，主要包括：4个16位通用寄存器；4个16位专用寄存器；标志寄存器；算术逻辑单元ALU和EU控制系统。

4、2. 答：总线周期是指系统完成一个字节的读或写操作所需要的时间。8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成。若 CPU的主时钟频率为10MHz，则一个时钟周期为 T= -10 J S, 个基本的总线周期为 4 107So3. f答：指令队列是指 CPU子系统中用于存储予取指令的存储空间。8086中指令队列为6个字节，8088中为4个字节，指令队列的作用主要是为了提高CPU的效率，将待执行的指令预先取出一部份，存放在指令队列中，此项工作由总线接口部件完 成，使取指”工作和执行部件的指令译码执行”工作可并行进行，提高了工作 效率。4. 答：时钟周期是指 CPU主时钟频率一个振荡周期所需要的

5、时间，即为系统主频的 倒数T= 1 ;总线周期是指系统完成一个字节的读写操作所需要的时间，总线周期 由若干个时钟周期组成，在8086CPU中，一个总线周期为 4个时钟周期；指令周期是指CPU完成一个指令操作所需的时间，根据指令复杂程度的不同，指令周期 由若干个总线周期组成。5. 答：堆栈是存储器（内存）中的一个区域，一般兰64KB，主要用于存放调用子程序时保存的入口信息和存放中断时所需保存的断点现场信息，堆栈操作主要是入栈和出栈二种（字操作），采用“先入后出”或“后入先出”和“向下增长”原理进行操作。6. 答：逻辑地址是存储器按照分段所采用的逻辑段标识地址，用于编程时地址的表示方法，由段基值和

6、偏移地址二部分构成，分别为16位二进制数，表示方法为：段基值：偏移地址。物理地址是唯一标识存储单元的实际地址，在8086系统中，用20位二进制数表示，物理地址也由段基值和偏移地址组成，表示方法为：物理地址PA=段基值 16+偏移地址。7. 答：段基值是存储器中逻辑段首地址的高16位（二进制），存放在段地址寄存器中；偏移量是存储单元相对于逻辑段首址的偏移地址（字节数），段基值和偏移量可按逻辑地址表示方法：段基值：偏移量表示某一存储单元的地址，也可按物理地址=段基值 16+偏移量的方法表示某一存储单元的地址（20位），20位地址由20位地址加法器形成。8. 答：8086系统中，存储器为1M空间，要

7、寻址1M空间，须用20位地址，而系统中寄存器和数据总线均为16位，因此系统中采用了分段的方法，把内存分成了若干个“逻辑段”，逻辑段之间可以交错或重迭，每个逻辑段W64KB。故可采用段基值和偏移地址二个 16位数来表示存储单元的确切地址第3章半导体存储器及接口一、填空题：1. 内存、外存2存储器与CPU连接方式的3存放系统当前运行的程序和数据信息存放系统暂不运行的程序和数据2. 随机读写存储器、只读存储器3. 存放系统中固定不变的程序或常量4. 存放系统当前运行的程序和数据信息5. 位扩展、字扩展6. I/O接口、存放系统暂不运行的程序和数据7. 总线、存放系统当前运行的程序和数据8. 地址线、

8、数据线、片选线、读写控制线9. 提供存储单元的地址信号、存储器容量10. 片选线、提供选择芯片的有效信号11. 单译码方式、 双译码方式12. 7FH 13.12、814.57FFH15.13K16.8DH17.17K判断题：问答题：1. 答：系统的内存分为 ROM和RAM。ROM称之为只读存储器，常用来存放固定不 变的程序和常量，ROM只能读，不能写，具有掉电不易失性；RAM称之为随机存取存储器，常用来存放系统当前运行的程序和数据，能读能写，具有掉电易失性。2. 答：地址译码方式常分为单译码方式和双译码方式。单译码方式中，采用一个译码 器译码，利用字选择线直接选中存储单元，译码选择线较多，适

9、用于小容量的存储 系统。双译码方式中，采用二个译码器译码，利用行和列选择线组合选择存储单元， 译码选择线较少，适用于大容量存储系统。3. 存储芯片的地址选择方法一般分为线选法和全译码方法二种。线选法是指用剩余的地 址线直接连接到芯片的片选端上，只要该地址线有效，芯片就被选中。线选法方法简单，无 需任何别的译码电路，但占用地址线较多，且地址空间不连接，浪费地址资源。这种方法只用在较小的存储系统中。全译码法是指用剩余的地址线经译码器译码后连接到芯片的片选端上，故需加一个译码电路。这种方法占用地址线少，地址空间连续，不浪费地址资源，适用于存储芯片较多的系 统。四、其它：1答：（1）采用线选法 Mma

10、x=6KB,芯片数为12片。采用全译码法 Mmax=64KB,芯片数为128片。2答：（1）采用线选法 Mmax=32KB,芯片数为16片。采用全译码法Mmax=64KB,芯片数为32片。3答：首地址1800H未地址2BFFH4、答；第一片： 0800H OFFFH ;第二片：OOOFFH 17FFH ;第三片：1800H 1BFFH ;第四片：1800H 1BFF5. 解：用256X 4 RAM芯片构成一个1K的存储器子系统，需进行位扩充和字扩充，两个芯 片一组，共需8个芯片。存储器系统与 CPU的连接图如下：第4章输入输出接口一、填空题：1. 存放CPU与外设之间传送的数据信息2. 存放外

11、设或I/O接口向CPU传送的状态信息3. 存放CPU向I/0接口或外设传送的控制信息4. 系统受外部或内部的逻辑要求，停止原程序的执行转而去执行逻辑要求，执行完后再返 回执行原程序过程。5. 存储器直接和外设存取数据的输入输出方式二、选择题ABBA三、判断题：四、问答题：1. 答：I/O端口的编址方法有二种：即I/O端口单独编址方式和 I/O端口与存储器单元统一编址方式。I/O端口与内存单元地址统一编址方式是将I/O端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中，即把内存的一部分地址分配给I/O端口，由 I/O端口来占用这部分地址。这种方式控制逻辑较简单，I/O端口数目不受限制，所有访问存储器的

12、指令都可用于I/O端口，指令丰富，功能强。但这种方式占用内存空间，而且程序难懂，难调试。I/O端口单独编址方式中，内存地址空间和I/O端口地址相对独立,I/O端口单独构成一个空间，不占用内存空间，具有专门的指令，程序易于看懂。但这种方法程序设计不太灵活，控制逻辑较复杂,I/O端口数目有限。2. 答：为了协调高速 CPU与慢速的外设之间的速度匹配，以及避免数据的丢失，接口中一 般设有数据锁存器或缓冲器。在输出接口中，一般都要安排锁存器，以便锁存输出数据，使 较慢的外设有足够的时间进行处理，避免数据丢失，而CPU和总线可以回头去忙自己的其它工作。在输入接口中，一般需要安排缓冲隔离环节，如三态门。特

13、别是当有多个外设与CPU进行数据交换时，只有当CPU连通时，才允许某个选定的输入设备才进行数据传输，而其它外设此时数据总线隔离，避免干扰数据的传输。3. 答：CPU与外设进行数据传送，系统中的数据传送控制方式一般分为四种： 程序控制方式，程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式，这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。这种I/O方式中，程序设计简单，硬件软件较省，但费时， CPU 效率较低，实时性差，主要用于中低速外设和实时性 要求不高的场合。 中断控制方式，中断控制方式是指利用中断技术控制CPU与外设进行数据传送的一种方式。这种方式实时性好，不需要反复查

14、询等待，减少了 CPU 等待时间， CPU 与外设可并行 工作，但这种方式需要进行现场保护及恢复其工作，仍花费CPU 时间。 DMA 方式， DMA 方式是指由专门硬件控制，不需 CPU 介入，直接由存储器与外设进行 数据传送的方式， 这种方式不需 CPU 介入，减少了 CPU 的开销， 能实现高速的数据块传送， 提高了效率。但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本。 IOP方式，IOP方式是指由输入/输出协处理器IOP控制数据传送的方式，这种控制方式由 于输入 /输出协处理器具有单独的指令 ,因此能在数据传送时 ,同时进行数据处理 ,数据传送支 持 DMA 方式 ，速度快而且不须 CPU

15、介入与 IOP 可并行工作 ，效率高。4. 答： DMA 方式是指由专门硬件控制，不需 CPU 介入，直接由存储器与外设进行数据 传送的方式，这种方式不需 CPU 介入，减少了 CPU 的开销，能实现高速的数据块传送，提 高了效率。但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本。5. 答： CPU 响应中断的条件视可屏蔽中断和非屏蔽中断有所不同。对于非屏蔽中断，必须满足二个条件：无总线请求，即在现行指令周期内无总线请求现行指令执行完毕。对于可屏蔽中断，必须满足三个条件：无总线请求中断允许标志IF=1（即CPU允许中断现行指令执行完毕。第 5 章 中断控制器一、填空题：1 无系统总线请求、2.无系统

16、总线请求、CPU 允许、 当前指令执行完 当前指令执行完3找到哪一个中断源提出申请并找到中断服务的入口地址4. 软件查询、 矢量中断5.256、软件、硬件6.4、IP、CS 7.00034H8.00050H 9.软件中断（或内部中断）10.矢量 11.独立编址方式12. 接受中断申请、提供类型号、优先级管理13.软件中断、硬件中断14.硬件中断15.初始化命令字、工作命令字1 6.4 1 7.8、 641 8.中断服务程序的入口地址19.用硬件的方法来找到中断服务程序入口地址的中断源识别方法二、选择题：B D三、判断题：XV四、问答题：1答：当 CPU 响应中断，调用中断类型号为 N 的中断程

17、序时，根据中断服务程序入 口地址表在内存中的位置，可将中断类型号N乘以4求出中断向量的首字节地址4N。然后将中断矢量表中的 4N和4N+1二个单元内容装入指令指针寄存器IP,将4N+2和4N+3 单元的内容装入 CS 代码段寄存器，进而可求出中断服务程序入口地址首字节地 址为： PA=CSX 16+IP。2答：设置中断优先级的目的主要是当多个中断源同时提出申请时，根据优先级别判断先执行哪一个中断服务程序；当系统正在执行某一个中断程序时，又有新的中断源提出中断 ，可根据中断优先级的高低 ，决定是否中断正在执行的中断服务程序，高级别的中断可中断正在执行的中断服务程序 ，而低级别的中断则不能中断正在

18、执行的中断服务程 序。3. 答：中断向量也即中断服务程序入口地址, 系统中所有的中断服务程序入口地址集中起来放到存储器的某一区域内,这个存放中断向量的存储区就叫中断矢量表。中断向 量表提供了每一个中断服务程序唯一的确定的入口地址,该入口地址包括4个字节,低2个字节的内容为中断服务程序的偏移地址IP,高2个字节的内容为中断服务程序的段基值 CS。4. 答：中断向量表即中断服务程序入口地址表,其作用为提供系统中所有中断服务程序对应的中断服务程序入口地址，即中断服务程序的段基值 CS和偏移地址IP。8086系统中，中断向量表位于存储器的最低端地址从0000003FFH共1K字节的存储区域。类型 2

19、的中断服务程序的入口地址在中断向量表中的位置为：4N=4 X 2=8。即存储器中 0008H 000BH 4 个单元中。0008H 和 0009H 为 IP,000AH 和 000BH 为 CS。5答：根据中断服务程序入口地址表在内存中的位置可知，调用中断类型号为N的中断程序时，可将中断类型号 N乘以4求出中断矢量的首字节地址4N。已知该中断矢量的首字节为004CH所以，中断类型号为 13H。根据该中断矢量表中的 4个字节内容，可知该类型中断服务程序的入口地址为：PA=CS 16+IP=4268HX 16+9918=4BF98H五、其它IP的低字节、IP的高字节、CS的低字节、CS的高字节第6

20、章定时 /计数器一、填空题：1可编程定时 /计数器2.微机本身运行的定时、微机与外设的时序配合3. 软件定时、硬件定时2调用一个固定的延时子程序3硬件定时方法43、 165.6、 D2D1D06.16二、判断题：V .X三、选择题：DC四、问答题：1 答：定时方法常分为软件定时和硬件定时二种， 软件定时方法就是调用一个具有固 定延时时间的子程序，当子程序执行完毕输出一个信号作为定时控制输出。软件定时 方法简单、 灵活，不需硬件电路， 但这种方法设计较麻烦， 定时精度不高， 且浪费 CPU 资源。这种方法常用于定时时间短，重复次数少的场合。硬件定时是用专门的定时电 路控制定时，不占用CPU的时间

21、，提高了 CPU的效率。特别是可编程硬件定时方法， 使用灵活方便，定时精度高。2. 答：8253 有3个独立的定时 /计时器，各是 16位，每个计数器有三个引脚 CLK 端、 GATE 端和 OUT 端，三个计数器功能完全一样。 CLK 是脉冲输入引脚，计数器对该 引脚输入的脉冲进行计数； GATE 是门控脉冲输入引脚 GATE=0 禁止计数器工作， GATE=1则允许计数器工作；OUT为计数到0/定时时间到输出引脚，当计数到0时，根据不同工作方式输出不同形式的信号。五、其它1. 答：8253 定时 /计数器各通道的初始化编程，可以不按一定顺序进行，这是因为在控 制字格式中设定了通道的选择位，

22、 用于选择不同的通道。 8253初始化编程主要是写入 控制字和写入计数初值二个内容。初始化编程时，一定要先写入控制字，再写入计数 初值。 对每个计数器， 控制字必须写在计数值之前。 这是因为计数器的读 /写格式由它 的控制字决定。计数器 0 初始化控制字： 00100010B=22H计数初值： 2500HMOV AL， 22H MOV DX ， 366H OUT DX， ALMOV AL， 25H MOV DX， 360H OUT DX， AL计数器 1 初始化控制字： 01100100B=64H计数初值： 3000HMOV AL， 64H MOVDX， 366h OUT DX,， ALMOV

23、 AL， 30H MOV DX， 362H OUT DX ， AL计数器 0 初始化控制字： 10100111B=0A7H计数初值： 2500HMOV AL， 0A7H MOV DX， 366h OUT DX， ALMOV AL， 10H MOV DX， 364H OUT DX， AL2 .解：（1 ）计数初值N计算已知输入时钟CLK频率为200kHz,则时钟周期为T=1/f=1/200kHz=5卩s,于是计数初值N为： N=5ms/T=5ms/5 卩 s=1000。（ 2）确定控制字按题意选计数器1 ,按BC画计数，工作于方式0,由于计数初值N=1000,控制字BD应为11, 于是8253的

24、控制字为： 01100001B=61H。（ 3）选择 82 5 3各端口地址设计数器1的端口地址为3F82H,控制口地址为3F86Ho（ 4）初始化程序如下MOV AL, 61H MOV DX , 3F86H OUT DX , ALMOV DX 3F82H MOV AL , 10H OUT DX , AL第8章微型计算机系统总线1 答：微机系统中，根据总线所处的位置不同，一般分为三类：芯片总线，又称元件级 总线、局部总线，它是一个大规模集成电路芯片内部或一个较小系统中，各种不同器件连 接在一起的总线，用于芯片级互连。系统总线，它也被称为板级总线、内总线，是微机系 统中模板与模板间连接的总线，是

25、微机系统所特有的总线，用于模板级互连。是微机系统 中最重要的一种总线。外总线，它是微机系统之间或微机系统与其外设通信的总线，用于 设备级互连。2 答：按总线性质分，可分为三类：数据总线，其上传送数据信息，其数目的多少决定了 一次能够传送数据的位数。地址总线，其上传送地址信息， 其数目的多少决定了系统能够直接寻址存储器的地址范围。控制总线，其上传送各种控制信息，用于协调系统中各部件的操 作。在微机中采用总线结构意义在于：（1）简化了系统结构。采用总线结构后，系统中各功能部件之间的相互关系变为面向总线的单一关系。整个微机系统的结构简单规整、清晰明了,大大减少各模块间的连线。（2）简化了系统的设计。

26、总线结构使各功能部件间的相互关系变 为面向总线的单一关系，也为微机产品的标准化、系列化和通用性提供了方便。硬件、软件 的设计简单，且具有互换性和通用性。（3）提高系统的可扩充性。由于总线实行标准化，系统的扩充就十分方便。第9章并行接口一、填空题；1 .数据各位各用一根传输线同时进行传输的通信方式2 .可以用软件的方法改变工作方式和功能的接口3. 与外设接口、内部逻辑、与 CPU接 口4. 可编程并行接口芯片5. 2、工作方式字、C 口置位/复位字二、判断题：1. V2. X3. V4. V5. X6. X三、问答题：1. 答：并行通信就是同时在多根传输线上以计算机的字长为单位传送数据，实现与外

27、设并 行通信的接口电路就是并行接口。并行接口主要由数据端口寄存器、控制端口寄存器和状态端口寄存器组成，并行接口适合于并行外部设备与计算机之间进行近距离、大量和快速的信息交换。2 .答：8255A控制字分为工作方式控制字和 C口置位/复位控制字，两个控制字都写入同一 个控制端口地址，为了区别这两种控制字的写入，将最高位D7作为标志位，特征位 D7 = 1 ,用于指定3个数据端口作输入/输出以及选择工作方式；特征位D7=0 ,用于指定C口的某一位置1或置0。四、其它：1 .并行接口典型结构图如下：2 .解：方式控制字为：10011010B=9AH初始化的程序段为：MOV AL 9AHOUT 86H

28、 ， AL第 10 章 串行通信接口 一、填空题：1. 数据的各位用同一根传输线一位一位依次顺序传送的通信方式2. 同步串行通信、 异步串行通信 3.4、控制寄存器、状态寄存器、数据输入寄存器和数据输出寄存器4. 串行输入 /并行输出5. 并行输入 /串行输出6. 控制、 数据输出、状态、数据输入7. 单工、半双工、 全双工8. 数据传输速率，即每秒传输的二进制位数9. 串行 二、选择题：1. B2. B3. C三、判断题：1. V2. X3. X4. V四、问答题：1 .答：数据通信根据数据传输方式的不同分为并行通信和串行通信。并行通信是指以字节 为传输单位， 数据的各位同时进行传送的通信方

29、式， 这种方式使用的传输线较多， 传输速度 较快， 一般无固定的格式要求， 适合于并行外部设备与计算机进行近距离、 大量和快速的信 息交换；串行通信是指以位为传输单位， 数据的各位一位一位依次顺序进行传送的通信方式， 这种方式使用的传输线少， 但传输速度较慢， 一般有固定的格式要求， 适合于串行外部设备 与计算机进行远距离、速度要求不很高的信息交换。2. 答：串行通信有两种基本工作方式，即异步方式和同步方式。串行异步通信方式是以字 符为单位进行传输的， 采用起止式异步协议， 由起始位和停止位来实现字符的界定和同步的； 发送 / 接收工作不同步，由于要在每个字符的前后加上起始位和停止位这样一些附加位，使 得传输效率变低了； 起止式异步通信方式一般用在数据速率较慢的场合。 同步通信方式的数 据格式根据控制规程常分为： 面向字符及面向比特两种。 同步通信方式在每个数据前后不加 起始位和停止位， 而是将数据顺序连接起来， 以一个