南航微机原理课后练习及答案

1、 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）189 3、 与十进制数 56 等值的二进制数是 ( A )。 A）111000 B）111001 C）101111 D）110110 4、 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)100101.101 5、

2、二进制数 10101 转换成十进制数是 ( C ) 。 A）25 B）23 C）21 D）22 6、 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)17.5 7、 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.3H 8、 十进制正数 43 的八位二进制原码 ( B )。 A）00110101 B）00101011 C）10110101 D）10101011 9、 十进制负数 -61 的八位二进制原码是 ( B )。 A）10101111 B）1011110

3、1 C）10101011 D）00110101 10、 十进制正数 38 的八位二进制补码是 ( D ) 。 A）00011001 B）10100110 C）10011001 D）00100110 11、 十进制负数 -38 的八位二进制补码是 ( B )。 A）01011011 B）11011010 C）10011001 D）00100110 12、 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）253 13、 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

4、 D ）ASCII 码 第1页共31页 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）60 15、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）105 16、 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

5、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）1982 18、 信息交换用汉字编码字符集基本集的代号为( A )。 A）GB2312-80 B）GB2312-87 C）GB3122-80 D）GB2215-87 19、 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）8 20、 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）64 21、 下面几个不同进制的数中，最小的数是( C ) 。 A）1001001B B）75 C）37Q D

6、） A7H 22、 十进制负数 -61 的八位二进制原码是 ( D )。 A）00101111 B）00111101 C）10101111 D）10111101 23、 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 第2页共31页

7、 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 ROM 27、 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

8、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

9、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

10、。 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 第3页共31页 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

11、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

12、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

13、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）4 C）5 D）6 第4页共31页 3、 8086/8088 的控制标志有 ( C )个。 A）1 B）2 C）3 D）4 4、 8086/8088 可用于间接寻址的寄存器有( B )个。 A）2 B）4 C）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/

14、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

15、 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

16、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。 第5页共31页 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

17、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

18、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

19、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

20、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 Tw 11、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

21、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 第6页共31页 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

22、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

23、 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

24、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

25、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、B

26、X、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 第7页共31页 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

27、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

28、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

29、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

30、 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。 第8页共31页 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

31、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 READ

32、Y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

33、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 21F

34、00H；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。 第9页共31页 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

35、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

36、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

37、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 第10页共31页 为指数，以

38、 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R

39、AM，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

40、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

41、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 第11页共31页 么不

42、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5MH

43、Z，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

44、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。 第12页共31页 解答 (1)需 4 片 , 分为 2 个芯片组 ,芯片组 1(

45、#0 、 #2) 的地址空间为： E1000H E1FFFH；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, 0E100H MOV DS, AX ;给数据段、附加数据段寄存器赋初值 MOV ES, AX MOV DI, O CLD MOV CX, 2000H ;循环计数器赋初值 MOV AL, 55H REP STOSB 充;填 MOV DI, 0 MOV CX, 2000H REPZ SCASB 扫;描比较 JNZ NEXT MOV CL, 77H ; 正确 JMP EXIT NEXT: MOV CL,FFH ;出错 E

46、XIT: HLT 4 某微机系统有根地址线A15A0 和根数据线 D7D0，其存储器由两片 第13页共31页 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

47、？ 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

48、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。 第14页共31页 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

49、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，

50、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 I

51、R1 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、

52、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 第15页共31页 据传输，传输速度大大高于中断方式。 10、DMA控制器应具

53、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

54、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, 000 H 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

55、=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-0

56、000:000BH 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

57、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。 第16页共31页 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

58、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

59、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

60、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，