(2025年)《微机原理及应用》试卷及其答案

(2025年)《微机原理及应用》试卷及其答案一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.以下不属于8086CPU内部功能部件的是（）A.执行单元EUB.总线接口单元BIUC.算术逻辑单元ALUD.内存控制器2.某指令的操作数采用寄存器间接寻址，若指令中给出的寄存器是BX，则操作数的物理地址计算方式为（）A.DS×16+BXB.ES×16+BXC.SS×16+BXD.CS×16+BX3.8086CPU在最小模式下执行写内存操作时，控制信号M/IO、WR的状态分别为（）A.0、0B.0、1C.1、0D.1、14.若某微机系统的总线周期由4个T状态组成，其中T3状态结束后检测到READY=0，则CPU会在（）插入等待状态Tw。A.T1之后B.T2之后C.T3之后D.T4之后5.以下关于中断响应的描述，错误的是（）A.CPU需在指令周期结束时检测中断请求B.可屏蔽中断INTR需IF=1才会响应C.非屏蔽中断NMI的优先级高于INTRD.中断响应时CPU自动保护所有寄存器内容6.8086的标志寄存器FLAGS中，用于表示无符号数运算溢出的标志位是（）A.OFB.CFC.ZFD.SF7.若某存储芯片的地址线为12根，数据线为8根，则该芯片的存储容量为（）A.1KBB.4KBC.8KBD.16KB8.以下关于I/O端口独立编址的特点，正确的是（）A.端口地址与内存地址统一编排B.需专用的I/O指令（如IN/OUT）C.访问端口使用MOV指令D.端口地址空间受限于内存地址范围9.某A/D转换器的分辨率为12位，参考电压为5V，则其最小量化单位约为（）A.1.22mVB.2.44mVC.4.88mVD.9.76mV10.以下汇编指令中，会改变标志寄存器内容的是（）A.MOVAX,BXB.XCHGAX,BXC.ADDAX,BXD.LEAAX,[BX]二、填空题（每空2分，共20分）1.8086CPU的地址总线有______根，可寻址的最大内存空间为______。2.总线周期是指CPU完成一次______或______操作所需的时间。3.若SP=0100H，执行PUSHAX后，SP的值变为______；若再执行POPBX，则SP的值变为______。4.动态RAM（DRAM）需要定期刷新的原因是______，常用的刷新方式包括______和分散刷新。5.中断向量表的起始地址为______，每个中断向量占______个字节。三、简答题（每小题6分，共36分）1.简述冯诺依曼计算机的基本结构及各部分功能。2.说明8086CPU最小模式与最大模式的主要区别。3.比较MOV指令与XCHG指令的功能差异，并举例说明。4.为什么动态RAM需要刷新？刷新与读/写操作有何不同？5.简述中断处理的基本流程（从外设发出中断请求到返回断点）。6.CPU与I/O接口之间通常需要传递哪几类信息？各自的作用是什么？四、分析题（每小题8分，共16分）1.已知8086CPU中，DS=2000H，BX=0100H，SI=0002H，内存单元[20102H]=34H，[20103H]=12H，[20104H]=56H，[20105H]=78H。执行指令“MOVAX,[BX+SI]”后，AX的内容是什么？若该指令改为“LEAAX,[BX+SI]”，则AX的内容又是什么？2.某微机系统使用74LS138译码器（3-8译码器）设计内存扩展电路，其中A15~A13作为译码器输入（A15为最高位），译码器输出Y0连接某存储芯片的片选端。已知CPU地址总线为A19~A0（A19为最高位），未参与译码的地址线A12~A0全部接0。试计算该存储芯片的地址范围（用十六进制表示）。五、设计题（8分）某系统需要用8255A并行接口芯片设计一个4×4矩阵键盘接口，要求：（1）确定8255A的工作方式；（2）画出端口连接示意图（只需标注关键信号）；（3）编写8255A的初始化程序（假设控制端口地址为0FFFEH）；（4）简述键盘扫描子程序的基本流程。答案一、单项选择题1.D2.A3.C4.C5.D6.B7.C（2^12×8bit=4096×1B=4KB？更正：12根地址线对应2^12=4096个单元，每个单元8位即1字节，故容量为4KB，选项B？原题可能笔误，正确应为4KB，选B。但原设计需检查。假设题目正确，可能用户需求为原创，故按原题选项，此处可能设置为8KB，需调整。实际正确计算：12根地址线→2^12=4096个地址，8位数据线→每个地址1字节，故4096B=4KB，正确选项为B。原第7题选项B为4KB，故答案应为B。可能原题设置错误，需修正。）（注：根据严格计算，第7题正确答案为B，4KB。原选项可能笔误，此处以正确答案为准。）更正后答案：7.B其余答案：1.D2.A3.C4.C5.D6.B7.B8.B9.A（5V/4096≈1.22mV）10.C二、填空题1.20；1MB（2^20B）2.内存访问；I/O访问（或读/写内存；读/写I/O）3.00FEH；0100H4.存储电荷的电容会漏电导致信息丢失；集中刷新5.00000H；4三、简答题1.冯诺依曼结构包括运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。运算器完成算术/逻辑运算；控制器协调各部件工作；存储器存储程序和数据；输入设备将外部信息转换为计算机能处理的形式；输出设备将处理结果转换为外部可识别的形式。2.最小模式由CPU单独控制总线，用于单处理器系统，控制信号直接由CPU引脚输出（如M/IO、WR、ALE等）；最大模式需总线控制器（如8288）协助提供控制信号，支持多处理器系统，CPU通过S2~S0状态信号经8288译码后产生总线控制信号。3.MOV指令将源操作数复制到目的操作数，不改变源操作数（如MOVAX,BX将BX内容复制到AX）；XCHG指令交换两个操作数的内容（如XCHGAX,BX后AX和BX内容互换）。MOV可用于寄存器、内存、立即数之间的数据传递，XCHG仅支持寄存器与寄存器、寄存器与内存之间的交换，且不能包含立即数。4.DRAM以电容存储电荷表示数据，电容存在漏电现象，电荷会逐渐丢失，因此需定期刷新（通常每2ms刷新一次）。刷新是对所有存储单元逐行读取并重写，仅恢复电荷；读/写操作是对特定单元的访问，会改变单元内容（写操作）或仅读取（读操作）。5.流程：①外设通过中断请求线向CPU发中断请求；②CPU在指令周期结束且允许中断（IF=1）时响应；③CPU关中断（清IF），保护断点（CS、IP、FLAGS入栈）；④根据中断类型号查找中断向量表，获取中断服务程序入口地址；⑤跳转到中断服务程序执行；⑥执行完毕后恢复断点（IP、CS、FLAGS出栈），开中断（置IF=1），返回原程序。6.三类信息：①数据信息（包括数字量、模拟量、开关量），是CPU与外设交换的实际内容；②状态信息（如外设“准备好”“忙”标志），用于CPU判断外设工作状态；③控制信息（如外设启动/停止命令），用于CPU控制外设动作。四、分析题1.物理地址=DS×16+BX+SI=20000H+0100H+0002H=20102H。内存中[20102H]=34H（低字节），[20103H]=12H（高字节），故AX=1234H（小端模式）。若为LEA指令（取有效地址），则AX=BX+SI=0100H+0002H=0102H。2.74LS138译码器输入A15~A13（Y0对应输入000），故A15=0，A14=0，A13=0。未参与译码的A19~A16（假设系统为20位地址线，A19~A0）默认接0（题目中未参与译码的A12~A0接0，可能A19~A16也未说明，需明确。若系统地址线为A19~A0，且仅A15~A13参与译码，其余高位（A19~A16）未连接，通常默认接地（0），则高位全0。地址范围计算：A19~A16=0000，A15~A13=000（Y0有效），A12~A0=000000000000（全0）→最小地址：00000000000000000000B=00000H；A19~A16=0000，A15~A13=000，A12~A0=111111111111（全1）→最大地址：00000000000011111111B=000FFH。因此，地址范围为00000H~000FFH。五、设计题（1）8255A工作于方式0：A口作为行线（输出），B口作为列线（输入），C口未使用（或任意）。（2）端口连接：A口（PA0~PA3）接键盘行线（R0~R3），B口（PB0~PB3）接键盘列线（C0~C3）；RESET接系统复位信号，D0~D7接数据总线，CS接译码器输出（如Y1），A1、A0接地址线A1、A0（控制端口地址0FFFEH，故A1=1，A0=0，即端口地址：A口0FFFCH，B口0FFFDH，控制口0FFFEH）。（3）初始化程序（假设系统为8086，使用汇编）：MOVDX,0FFFEH;控制端口地址MOVAL,10000010B;方式控制字：A口方式0输出，B口方式0输入，C口未