微型计算机原理与接口技术.docx

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1、2.1微处理器主要由那几部分组成？解：运算器，控制器，寄存器组2.4总线周期中，何时需要插入Tw等待周期？插入Tw周期的个数取决于什么因素？解：在每个总线周期的T3的开始处若READY为低电平，则CPU在T3后插入一个等待周期 Tw。在Tw的开始时刻，CPU还要检查READY状态，若仍为低电平，则再插入一个Tw。此 过程一直进行到某个Tw开始时，READY已经变为高电平，这时下一个时钟周期才转入T4.插入Tw周期的个数取决于READY电平维持的时间2.6在8086/8088CPU，标志寄存器包含哪些标志位？各位为0 （为1）分别表示什么含义？解：CF进位标志位。若算术运算时最高位有进位则CF=

2、1，否则CF=0PFo奇偶标志位。当运算结果低8位中“ 1”的个数为偶数时PF=1，为奇数时PF=0AF辅助进位位。再加（减）法操作中，b3向b4有进位（借位）时，AF=1,否则AF=0ZF零标志位。当运算结果为零时ZF=1，否则ZF=0SF符号标志位。当运算结果的最高位为1时SF=1，否则SF=0OF溢出标志位。当算术运算的结果溢出时，OF=1，否则OF=0 TF跟踪标志位。TF=1时使 CPU处于单步执行指令的工作方式IF中断允许标志位。IF=1时使CPU可以响应可屏蔽中断请求，IF=0时则禁止响应中断DF方向标志位。DF=1使串操作按减地址方式进行。DF=0使串操作按增地址方式进行2.7

3、 8086/8088CPU中，有哪些通用寄存器和专用寄存器？说明它们的作用。解：AX,BX,CX和DX寄存器一般用于存放参与运算的数据或运算的结果。除此之外：AX：主要存放算术逻辑运算中的操作数，以及存放I/0操作的数据BX：存放访问内存时的基地址CX：在循环和串操作指令中用计数器DX：在寄存器间接寻址的I/O指令中存放I/O地址。在做双字长乘除法运算时，DX与AX合 起来存放一个双字长数SP：存放栈顶偏移地址BF：存放访问内存时的基地址SP和BP也可以存放数据，但他们的默认段寄存器都是SSSI:常在变址寻址方式中作为源地址指针DI：常在变址寻址方式中作为目标地址指针专用寄存器包括4个段寄存器

4、和2个控制寄存器：CS：代码段寄存器，用于存放代码段的段基地址DS：数据段寄存器，用于存放数据段的段基地址SS：堆栈段寄存器，用于存放堆栈段的段基地址ES：附加数据段寄存器，用于存放附加段的段基地址IP:指令指针寄存器，用于存放吓一跳要执行指令的偏移地址FLAGS:标志寄存器，用于存放运算结果的特征2.9在8088CPU中物理地址和逻辑地址是什么？ 一直逻辑地址为1F00:38A0H，如何计算出 其对应的物理地址?若已知物理地址，其逻辑地址唯一吗？解:物理地址是CPU存取存储器所用的地址。逻辑地址是段和偏移形式的地址，即汇编语言 程序中使用的存储器地址对应的物理地址=1F00*16+38A0=

5、228A0H2.14现代微机系统中，总线可分为那些类型？主要有哪些常用系统总线和外设总线标准？ 解：按传送信息类型划分：数据总线，地址总线，控制总线按总线层次结构划分：前端总线，系统总线，外设总线系统总线标准：ISA, MCA, EISA, PCI,AGP外设总线标准：IDE,SCSI,USB,IEEE 13943.1什么叫寻址方式？ 8086、8088CPU共有哪几种寻址方式？解：寻址方式主要是指获得操作数所在地址的方法。8086/8088CPU具有：立即寻址，直接 寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址，基址-变址-相对寻 址及隐含寻址等8种寻址方式3.3 假 设

6、DS=212AH,CS=0200H,IP=1200H,BX=0500H, 位 移 DATA=40H,217A0H=2300H,217E0H=0400H,217E2H=9000H.(1) JMP 2300 (2)JMP WORD PTRBX (3)JMP DWORD PYRBX+DATA解：(1)(CS)*16+(IP)+2300H=02000H+1200H+2300H=05500H(2)(CS)*16+BX= (CS)*16+(217A0H)=02000H+2300H=04300H(3) BX+DATA=(217E2H)*16+(217E0H)=90000H+0400H=90400H例3-24

7、在内存数据段从DATA开始的单元中存放了两个8位无符号数，试比较它们的大小， 并将大数送MAX单元解：LEA BX,DATAJNC DONEMOV AL,BXMOV AL,BXINC BXDONE:MOV MAX,ALCMP AL,BXHLT例3-28从4000H开始的单元中放有32个有符号数，要求统计出其中负数的个数，并将统 计结果存入BUFFER单元。JZ NEXTINC DXNEXT:DEC CXJNZ AGAINMOV BUFFER,DX解：XOR DX,DXMOV SI,4000HMOV CX,20HAGAIN:MOV AL,SIINC SITEST AL,80H例3-38在ES段中

8、从2000H单元开始存放了 10个字符，寻找其中有无字符“A”。若有则记 下搜索次数(次数放DATA1单元)，并记下存放“A”的地址(地址放DATA2单元)解：MOV DI,2000HMOV DI,0MOV BX,DIJMP DONEMOV CX,0AHFOUND:DEC DIMOV AL/AMOV DATA2 DICLDINC DIREPNZ SCASBSUB DI,BXJZ FOUNDDON E:MOV DATA1 DI例3-44在以DATA为首地址的内存数据段中，存放200个16位带符号数，试找出其中最大和最小的符号数，并分别放在MAX和MIN为首的内存单元中START:LEA SI,D

9、ATAJG LARGERMOV CX,200CMP AX,MINCLDJLSMALLLODSWJMPGOONMOV MAX,AXLARGER:MOV MAX,AXMOV MIN,AXJMPGOONDEC CXSMALL:MOV MIN,AXNEXT:LODSWCMP AX,MAXGOON:LOOP NEXTHLT5.1什么事存储器系统？危急中的存储器系统主要分为哪几类？它们的设计目标是什么？ 解：将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储器用软件硬件或软硬件相结合的 方法连接起来，成为一个系统。一种是由Cache和主存储器构成的Cache存储系统，另一种是由主存储器和磁盘构成的虚拟 存储系

10、统前者提高存取速度，后者增加存储容量5.2内部存储器主要分为哪两类？他们的主要区别是什么？解：（1）分为ROM和RAM（2）ROM在正常工作时只能读出，不能写入。RAM可读可写 断 电后，ROM中的内容不会丢失，RAM中的内容会丢失5.13某8088系统用2764ROM芯片和6264SRAM芯片构成16KB的内存。其中ROM的地址 范围为FE000HFFFFFH,RAM的地址范围为F0000HF1FFFH.试利用74LS138译码，画出存储 器与CPU的连接图，并标出总线信号名称6.1输入输出系统主要由哪几个部分组成？主要有哪些特点？解：它包括输入输出设备、输入输出接口和输入输出软件。特点：1

11、、复杂性2、异步性3、实时性4、与设备无关性。6.2 I/O 口的主要功能有哪些？有哪两种编址方式？在8088、8086系统中采用哪一种编址方 式？解：I/O接口主要需具有以下几种功能：（1）I/O地址译码与设备选择，保证任一时刻仅有一个外设与CPU进行数据传送。（2）信息的输入输出，并对外设随时进行监测、控制和管理，必要时，还可以I/O接口 像CPU发出中断请求。（3）命令、数据和状态的缓冲与锁存。以缓解CPU与外设之间工作速度的差异，保证信 息交换的同步。（4）信号电平与类型的转换I/O 口、接口还要实现信息格式变换、电平转换、码制转换、传送管理以及联络控制等功能。I/O端口的编址方式通常

12、有两种：一是与内存单元统一编址，二是独立编址。8088/8086 系统采用I/O端口独立编址方式。6.3试比较4种基本输入输出方法的特点解：在微型计算机系统中，主机与外设之间的数据传送4种基本的输入输出方式：无条件传 送方式、查询工作方式、中断工作方式、直接存储器存取（DMA）方式。它们各自具有以下特点：（1） 无条件传送方式适合于简单的、慢速的、随时处于“准备好”接收或发送数据的外 部设备，数据交换与指令的执行同步，控制方式简单。（2）查询工作方式针对并不随时“准备好”、且需满足一定状态才能实现数据的输入/输 出的简单外部设备，其控制方式也较简单，但CPU的效率比较低。（3）中断工作方式是由

13、外部设备作为主动地一方，在需要时间向CPU提出工作请求，CPU 在满足响应条件时响应该请求并执行相应的中断处理程序。这种工作方式使CPU的 效率较高，但控制方式相对较复杂。（4）DMA方式适合于高速外设，是4种基本输入/输出方式速度最高的一种6.6为什么74LS244只能作为出入接口？而74LS273只能作为输出接口？解：对输出接口要有对数据的（控制能力1）对输出接口要求具有最数据的（锁存能力2） 前者只具备1不具备2:；后者只具备2不具备16.8 8088/8086系统如何确定硬件中断服务程序的入口地址？解8088/8086系统的硬件中断包括非屏蔽和可屏蔽两种中断请求。每个中断源都有一个与之

14、 相对应的中断类型码n.系统规定所有中断服务子程序的首地址都必须放在中断向量表中，其 在表中的存放地址=nx4,即子程序的入口地址为开始的4个单元中，地位字存放入口地址的 偏移量，高位字存放入口地址的段基地址。6.9中断向量表的作用是什么？如何设置中断向量表？解：中断向量表用于存放中断服务子程序的入口地址，位于内存的最低1K字节，共有256 个表项。设置中断向量表就是将中断服务程序首地址的偏移量和段基址放入中断向量表中。如：将 中断服务子程序CLOCK的入口地址置入中断向量表的程序如下：MOV AX，0000HMOV DS，AXMOV SI，MOV AX，OFFSET CLOCKMOV SI，

15、AXMOV AX，SEG CLOCKMOV SI+2，AX；置中断向量表的段基地址；置存放子程序入口地址的偏移地址；将子程序入口地址的偏移基地址送入中断向量表将子程序入口地址的段基地址送入中断向量表6.13 8259有哪几种优先级控制方式？ 一个外中断服务程序的第一条指令通常为STI，其目的 是什么？解：8259有两类优先级控制方式，即固定优先级和循环优先级方式。CPU响应中断时会自动关闭中断（使IF=0）。若进入中断服务程序后允许中断嵌套，则需用 指令开中断（使IF=0），故一个外中断五福程序的第一条指令通常为STI。7.2试说明8253的6中工作方式。其时钟信号CLK和门控信号GATE分别

16、起什么作用？解：方式0：软件启动、不自动重复计数。在写入控制字后OUT端变低电平，计数结束后 OUT端输出高电平，可用来产生中断请求信号，故也称为计数结束产生中断的工作方式。方式1：硬件启动、不自动重复计数。所谓硬件启动是在写入计数初值后并不开始计数， 而是要等门控信号OUT端立刻变为低电平。计数结束后，OUT端输出高电平，得到一个宽 度为计数初值N个CLK脉冲周期宽的负脉冲。方式2：即可软件启动，也可以硬件启动。可自动重复计数。再写入控制字后，OUT端变为高电平。计数到最后一个时钟脉冲时OUT端变为低电平， 在经过一个CLK周期，计数值减到零，OUT又恢复到高电平。之后再自动装入计数初值，并

17、 重新开始新的一轮计数。方式2下OUT端会连续输出宽度为Tclk的负脉冲，其周期为N*Tclk， 所以方式2也称为分频器，分频系数为计数初值N。方式3：也是一种分频器，也可有两种启动方式，自动重复计数。当计数初值N为偶数 时，连续输出对称方波，频率为（1/N）*Fclk.若N为奇数，则输出波形不对称，其中（N+1） /2个时钟周期高电平，（N-1）/2个时钟周期低电平。方式4和方式5都是在计数结束后输出一个CLK脉冲周期宽的负脉冲，且均为不自动重 复计数方式。区别在方式4只是软件启动，而方式5为硬件启动。时钟信号CLK为8253芯片的工作基准信号。GATE信号为门控信号。在软件启动时要求 GA

18、TE在计数过程中始终保持高电平;而对硬件启动的工作方式，要求在写入计数初值后GATE 端出现一个由高到低的正跳变，启动计数。7.7试比较并行通信与串行通信的特点。解：并行通道是在同一时刻发送或接受一个数据的所有二进制位。其特点是接口数据的通道 宽，传送速度快，效率高。但硬件设备造价高，常用于高速度，短传输距离的场合。串行通信是将数据逐位的传送。其特点是传送速度相对较慢，但设备简单，需要的传输 线小，成本较低。所以常用于短距离通信。7.8 8255各端口可以工作在几种方式下？当端口 A工作在方式2时，端口 B和C工作与什么 方式下？解：8255各端口均可以工作在方式0和方式1下，而A 口则可以工

19、作在方式0，方式1及 方式2三种方式下。当端口 A工作在方式2时，端口 B和端口 C的剩余端口可工作于方式0 或方式17.10某8255的接口地址范围为A380HA383H，工作方式0，A 口,B 口为输出口，现欲将PC4 置“0”，PC7置“1”，试编写初始化程序解：MOV DX,0A383HOUT DX,ALMOV AL,80HMOV AL,0FHOUT DX,ALOUT DX,ALMOV AL,08H7.11设8255的接口地址范围为03F8H03FBH,A组，B组均工作与方式0，A 口作为数据输出 口，C 口低4位作为控制信号输入口，其他端口未使用。试画出该片8255与系统的电路连 接

20、图，并编写初始化程序MOV DX,03FBHMOV AI,81HOUT DX,AI8.1试说明将一个工业现场的非电物理量转换为计算机能够识别的数字信号主要需经过哪几 个过程.解:将工业现场的非电物理量转换为计算机能够识别的数字信号的过程就是模拟量的输入通 道，主要经过以下几个环节：（1）由传感器将非电的物理量转换为电信号或可进一步处理的电阻值，电压值等非电量。（2）变换器将传感器输出的微弱电信号或电阻值等非电量转换成统一的电信号。（3）信号处理、去除叠加在变送器输出信号上的干扰信号、并将其进行放大或处理或与 A/D转换器所要求的输入相适应的电压水平。（4） 如果是多路模拟信号共享一个A/D转换

21、器，则需要添加多路转换开关。（5）采样保持。因完成一次A/D转换需要一定的时间，而转换器件要求保持输入信号不 变，所以增加采样保持电路，以保证在转换过程中输入信号始终保持在其采样时的 值。（6）A/D变换。将输入的模拟信号转换为计算机能够识别的数字信号。8.2什么是A/D转换器？什么是D/A转换器？它们的主要作用是什么？解：A/D变换器是模拟量转换为数字量的集成电路芯片，在模拟量的输入信道中用于将工业 现场采集的模拟信号转换为计算机能够识别的数字信号，常用于数据采集系统。D/A变换器的功能正好相反，它是将计算技术输出的数字量转换为模拟信号，用以驱动执行 机构，常用于死循环控制系统或信号发生器。

22、8.3DAC0832在逻辑上有哪几个部分组成？可以工作在哪几种模式下？不同工作模式在线路 连接上有什么区别？解：它在逻辑上包括一个8位的输入寄存器、一个8位的DAC寄存器和一个8位的D/A转 换器等3个部分。可以工作在3种模式下，即：双缓冲模式、单缓冲模式及直通模式。在双缓冲模式下，CPU对DAC0832要进行两步写操作：现将数据写入输入寄存器，再将输 入寄存器的内容写入DAC寄存器，并进行一次变换，即此时DAC0832占用两个接口地址， 可将ILE固定接+5V，WR1、WR2以及XFER非别接到两个端口的地址译码信号线。当工作与单缓冲模式时，数据写入输入寄存器后将直接进入DAC寄存器，并进行

23、一次变换。 此时DAC0832仅占用一个接口地址，故在线路连接上，只需通过ILE，WR1和CS进行控制， 通常仍将ILE固定接+5V，WR1接IOW，CS接到地址译码器的输出端，WR2和XFER直接接 地。直通工作方式是将CS、WR1、WR2和XFER引脚都直接接数字地，ILE接+5V，芯片处于直通 状态，只要有数字量输入，就立刻转换为模拟量输出。8.4ADC0809试完成什么功能的芯片？是说明它的变换原理。解：ADC0809芯片是完成将输入的模拟量转换为数字量并输出的集成电路芯片。其工作原理 为逐位反馈型。内部主要由逐次逼近寄存器、D/A转换器、电压比较器和一些时序控制逻辑 电路等组成。逐次逼近寄存器的位数就是0809芯片的位数。转换开始前，现将逐次逼近寄 存器各位清零，然后设其最高位为1，逐次逼近寄存器中的数字量经D/A变换器转换为相应 的模拟电压Vc，并与模拟输入电压Vx进行比较，若Vx（大于等于）Vc，则逐次逼近寄存器中 最高位的1保留，否则就将最高位清零。然后再使次高位置1，进行相同的过程，直到逐次 逼近寄存器的所有位都被确定，转换过程结束后，该寄存器中的二进制码就是A/D变换器 的输出