微机原理与接口技术简答.docx

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微机原理与接口技术简答

计算机基础知识

1．写出下列真值对应的机器数的原码、补码形式。

（1）原码=11100100补码=10011100

（2）原码=01000000补码=01000000

（3）原码=11111111补码=10000001（4）原码=10000000补码=00000000

2．微型计算机由那些基本功能部件组成？

1）微处理器，2）主存储器，3）系统总线，4）辅助存储器，5）输入/输出（I/O）接口和输入/输出设备

3．什么是总线？

在计算机中，连接CPU与各个功能部件之间的一组公共线路，称为总线，在计算机中一般有三组功能不同的总线，传输地址信息的称为地址总线，传输数据信息的称为数据总线，传输控制信息的称为控制总线。

（只要答出总线定义，即可）

4．简述微型计算机主要特点。

电子计算机是一种能自动，高速，精确地完成各式各样的数据存储，数值计算，逻辑推理，过程控制和数据处理功能的电子机器。

计算机的主要特点有四个方面，即：

高速性，准确性，逻辑性，通用性。

（只要意思相近即可得分）

5．BCD码运算修正规则是什么?

BCD码运算修正规则：

（1）凡是对应位运算结果为冗余码时，加（减）6修正。

（2）如该位和数有向高位进（借）位时，也在该位加（减）6修正。

（3）如低位修正结果使高位大于9时，高位进行加（减）6修正。

（只要意思相近即可）

6．简述微处理器的基本功能。

CPU是组成微机系统的核心部件,其功能如下:

（1）算术和逻辑运算,执行数据处理。

（2）暂存数据。

（3）实现程序控制,即可取指令,对指令寄存,译码分析并执行指令所规定的操作,还能提供整个系统所需的定时和控制信号。

7．什么是机器数？

什么是机器数的真值？

数在机器内的表示形式为机器数。

而机器数对应的数值称为机器数的真值。

1．微型计算机系统的基本组成？

微型计算机，系统软件，应用软件，输入输出设备

8．简述冯.诺依曼型计算机基本思想？

●将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序，并放入存储器保存

●指令按其在存储器中存放的顺序执行；

●由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行；

●以运算器为核心，所有的执行都经过运算器。

9．什么是微型计算机？

微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。

10．什么是溢出？

运算结果超出了计算机所能表示的范围

8086/8088微处理器

1.若在4002H段中有8个字节的数据为34H，45H，56H，67H，78H，89H，9AH，0ABH，假定它们在存储器中的物理地址为400A5H-400ACH，试求各存储单元的有效地址；若从存储器中读出这些数据，试问最少要几个总线周期？

各字节的有效地址分别为0085H，0086H，0087H，0088H，0089H，008AH，008BH和008CH，8个总线周期

2.8086CPU内部由哪两部分组成？

各完成什么工作？

在8086内部由BIU和EU两大部分组成，BIU主要负责和总线打交道，用于CPU与存储器和I/O接口之间进行数据交换；EU主要是将从指令队列中取得的指令加以执行。

3.简述8086内部EU和BIU两大功能单元各自的功能和这样组织的意义。

在8086内部，按功能划分可以分为BIU和EU两大部分，BIU主要负责总线接口，与存储器和I/O接口进行数据传递；而EU则是执行部件，主要是执行指令；这两部分分开可以在执行指令的同时，从存储器中将将要执行的指令取到指令队列，使两部分并行工作，提高CPU的速度。

（只要意思为提高CPU的效率即可）

4.什么是微处理器？

一般称为CPU，它是将运算器、控制器集成在一块芯片上，本身具有运算能力和控制功能，是微型计算机的核心。

（只要答出将运算器、控制器集成在一块即可）

5在内部结构上，微处理器主要有那些功能部件组成？

1）算术逻辑部件2）累加器和通用寄存器组3）程序计数器4）时序和控制部件

6.微处理器一般应具有那些基本功能？

本身具有运算能力和控制功能

7.什么是总线周期？

CPU使用总线完成一次存储器或I/O接口的存取所用的时间，称为总线周期，一个基本的总线周期包含4个T状态，分别称为T1、T2、T3、T4。

（意思相近即可）

指令系统

1.若（AX）=9C5AH，（BX）=9754H，执行下列指令序列后，程序转向何处执行。

ADD　AX，BX　　　　　　　JNC　L3

JNO　L1　　　　　　　　　JNO　L4

JNC　L2　　　　　　　　　JMP　L5

SUB　AX，BX

L5

2.中断服务程序结束时，用RET指令代替IRET指令能否返回主程序？

这样做存在什么问题？

RET应该可以使中断服务程序返回主程序，但因为RETF是子程序返回指令，它只从堆栈中恢复CS和IP，而不能使状态字PSW得以恢复，所以不能使断点完全恢复，对源程序的继续执行造成不良影响。

（回答可以返回2分，出现的问题3分，意思相近即可）

3.写出把首地址为BLOCK字数组中的第6个字，送到DX寄存的指令（或指令组），要求使用以下几种寻址方式：

（1）寄存间接寻址

（2）寄存相对寻址（3）基址变址寻址

1）MOVBX,OFFSETBLOCK+62）LEABX,BLOCK3）LEABX,BLOCK

MOVDX,[BX]MOVDX,[BX+12]MOVSI,12

MOVDX,[BX+SI]

4.设BX=134AH，BP=1580H，DI=0528H，SI=0234H，DS=3200H，SS=5100H，求在各种寻址方式下源操作数的物理地址。

1）MOVAX,[2400H]34400H

2）MOVAX,[BX]33580H

3）MOVAX,[SI]32234H

4）MOVAX,[BX+2400H]3574AH

5）MOVAX,[BP+2400H]54980H

6）MOVAX,[BX+DI]33872H

7）MOVAX,[BP+SI+2400H]54BB4H

5阅读下面的程序段，写出运行结果

1.CLC

MOVAX,248BH

MOVCL,3

RCLAX,CL执行以上程序序列后，AX=_2458H__。

2.MOVBX，6D16H

MOVCL，7

SHRBX，CL执行后BX寄存器中的内容__00DAH___。

3.MOVDX,01H

MOVAX,42H

MOVCL,4

SHLDX,CL

MOVBL,AH

SHLAX,CL

SHRBL,CL

ORDL,BL执行后（DX）=_0010H___,（AX）=__0420H__________

4.movax,693ah

moval,ah

notal

addal,ah

incal程序段执行后，AL＝_0000H__、ZF＝___1___________。

6根据程序填空（程序段顺序执行）

MOVCL,58H;CL=58

MOVAL,79H;AL=79

ADDAL,CL;AL=D1H,AF=1,CF=0

DAA;AL=37H,AF=0,CF=1

7．什么是寻址方式，写出五种与数据有关的寻址方式？

址方式就是寻找操作数或操作数地址的方法。

立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址、相对基址变址寻址

8．在IBMPC中有专用的输入输出指令，请问I/O端口的地址范围是多少？

地址范围的不同，应采用的指令格式不同，请写出在具体的范围和采用的指令格式。

I/O端口的地址范围是0000H--0FFFFH（64K）,当地址范围在0000H-00FFH时可以使用直接端口地址访问和间接访问，格式如下（以8位为例）：

INAL，PORTINAL，DX

OUTPORT，ALOUTDX，AL

而当地址范围在大于00FFH时只能使用间接访问指令，格式如下（以8位为例）：

INAL，DXOUTDX，AL

9指出以下三条指令的区别（NUM为数据段一个变量名）。

（1）MOVSI，NUM

（2）LEASI，NUM（3）MOVSI，OFFSETNUM

（1）指令执行后SI取得的是内存变量NUM的值。

（2）指令执行后SI取得的是内存变量NUM的偏移地址。

（3）指令执行后SI取得的是内存变量NUM的偏移地址。

11．根据给定的条件写出指令或指令序列。

（1）将AX寄存器及CF标志位同时清零。

（2）BX内容乘以2再加上进位位。

（3）将AL中的位二进制数高4位和低4位交换。

（4）将首地址为BCD1存储单元中的两个压缩BCD码相加，和送到第三个存储单元中。

12．子程序调用的操作过程包含哪几个步骤？

（1）保护现场，即将主程序转移前的程序状态保存起来，保存内容主要是程序计数器PC的内容。

保护现场通常采用堆栈完成，将程序计数器PC的内容（断点地址）压入堆栈。

（2）将子程序入口地址送入程序计数器PC，那么，下一条要执行的指令就是子程序的第一条指令

13．在0624H单元内有一条二字节指令JNEOBJ，如其中位移量分别为

（1）27H

（2）6BH（3）0C6H试问：

转向地址OBJ的值是多少？

取出NEOBJ指令后,（IP）=0626H,OBJ的值是:

（IP）+D->IP

0626H+27H=064DH0626H+6BH=0691H0626H-3AH=05ECH

14．如BUFFER为数据段中0032单元的符号地址其中存放的内容为2345H,试问以下两条指令有什么区别?

指令执行完成后AX寄存器的内容是什么?

（1）MOVAX,BUFFER

（2）LEAAX,BUFFER

第一条指令是将BUFFER字单元的内容送到AX寄存器，而第二条指令是将BUFFER的段内偏移地址送到AX寄存器。

（1）（AX）=2345H

（2）（AX）=0032H

15．在无超越说明时，通用数据读写、目的数据串、源数据串、堆栈操作和取指令操作分别自动选择哪些段寄存器搭配产生物理地址？

通用数据读写自动选择数据段寄存器（DS）目的数据串自动选择附加数据段寄存器（ES）

源数据串自动选择数据段寄存器（DS）堆栈操作自动选择堆栈段寄存器（SS）

取指令操作自动选择代码段寄存器（CS）

16．设（DS）=1000H，（AX）=1C5AH，（BX）=2400H，（SI）=1354H，（13774H）=30H，（13775H）=20H，（13754H）=40H，（13755H）=10H指令在此环境下执行，在各空中填入相应的执行结果。

SUB　AX，20H[BX][SI]

（AX）=OFC2AH，SF=1，ZF=0，CF=1，OF=0

汇编语言

1．简述8086汇编语言中，指令语句和伪指令语句的区别和作用。

指令是真正让计算机进行某种具体操作的命令，它在程序运行时执行。

伪指令是通知汇编程序在翻译程序时执行的命令。

2．什么是变量，变量有哪些属性，如何使用这些属性？

变量是在程序运行过程中，其值可以改变的量，通常给其命名一个符号，称为变量名。

变量有三种属性：

变量的类型、变量的段地址、变量的段内偏移地址；类型属性使用SIZE获取，段地址属性用SEG获取，偏移地址属性用OFFSET获取。

3．试说明为什么有时候必须使用PTR属性操作符？

PTR优先于隐含的类型属性，指定操作数的类型的类型属性。

因为在许多情况下，所使用的操作符类型与原指定的类型不同，又不希望改变原有的设定，只暂时改变操作符类型，则必须使用PTR属性操作符作为临时设定，这个临时设定类型只在本条指令中有效。

4．什么是汇编语言，什么是汇编？

汇编语言是用指令助记符、符号地址编写程序的一种语言，每条指令对应一种机器指令。

汇编就是将汇编语言源程序翻译成机器指令的过程

5．简述DOS系统功能调用的使用方法？

5．1）在AH寄存器中设定所需调用的功能号；2）根据功能的规定设定入口参数；3）用INT21H进入子程序；4）根据规定，从相应的寄存器取得返回值。

半导体存储器

1．什么是RAM？

什么是ROM、EPROM？

各有什么用途？

RAM：

随机读写存储器，可以随时改写其中存储的信息。

ROM：

只读存储器，其中的内容在正常情况下只可以读出，而不能改写。

EPROM：

可以由用户编程的只读存储器，但在正常情况下只可以读出其内容，而不能改写。

RAM一般用于计算机中需要经常改变其内容的存储器，如计算机内存。

ROM一般用于计算机中不需要经常改变其内容的存储器，如计算机的ROMBIOS。

EPROM一般用于在设计过程中需要经常改变其内容，而在设计完成后其内容一般不改变的场合。

2．试说明线选法和全译码法二种片选控制方法的优缺点。

线选法除将低位地址线直接接片内地址外，剩下的高位地址线，分别作为各个存储器芯片的片选控制信号，寻址时只允许一位有效，否则不能保证每次只选中一个芯片。

线选法的优点是连接简单，无需专门译码电路，缺点是地址不连续，有重叠区，浪费地址空间，适于简单存储系统构造。

全译码法除了将低位地址总线直接连至各芯片的地址线外，将余下的高位地址总线全部译码，译码输出作为各芯片的片选信号。

这种方法可以提供对全部存储空间的寻址能力，且每一存储单元有唯一地址对应。

即使不需要全部存储空间，多余的译码输出可闲空，便于需要时扩充。

3．半导体随机存储器RAM与只读存储器ROM有何区别？

它们各有哪几种类型？

随机存储器RAM中的任何存储单元都能随时读写，即存取操作与时间、存储单元物理位置顺序无关，一旦掉电，所存信息丢失。

常见类型有静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）等。

ROM是一种只读存储器，其内容一经写入，在工作过程中就只能读出不能重写，即使掉电，信息也不会丢失。

常见类型有掩模ROM、PROM、EPROM、EEPROM等。

4．常用的存储器片选控制方法有哪几种?

它们各有什么优缺点?

常用存储器片选控制方法有3种，分别是线选法，全译码法，局部译码法。

线选法的优点是连线简单，缺点是地址空间利用率低；全译码法不浪费地址空间，但需译码电路；局部译码介于前二者之间，当存储容量要求大于系统地址线所能寻址的最大范围，或者几个微处理器需要共享某一存储区域时，则采用扩充寻址法。

5．简述存储器芯片的组成。

存储体、地址译码器、控制逻辑电路、数据缓冲器。

（每个1分）

6．设有一个具有14位地址和8位字长的存储器，问：

（1）该存储器能存储多少字节的信息

（2）如果存储器由1K*1位SRAM芯片组成，需要多少芯片？

（3）最少需要多少位地址作芯片选择

（1）16384

（2）128（3）4

7．详细写出半导体存储器的分类。

半导体存储器主要有：

ROM（只读存储器）和RAM（随机存取存储器）两类，RAM随机存储器又可以分为：

动态RAM，静态RAM；ROM只读存取存储器又可以分为：

掩膜型ROM；可编程ROM（PROM）；可擦除可编程ROM（EPROM）；电擦除可编程ROM（EEROM）。

8．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？

计算机的内存一般存储容量小，存取速度快，目前多采用半导体器件组成。

通常有动态RAM和静态RAM两部分组成。

常把软磁盘和硬磁盘、磁带等作为外存设备，最近光存储器的应用也越来越广泛。

储存容量大、速度低，必须配备专门的读/写控制设备。

9．在存储器器件内部，为什么总是采用矩阵形式组成存储结构？

请用一个具体的例子进行说明。

采用矩阵形式存储信息主要是为了节省地址译码电路，提高半导体器件的集成度。

例如要组成1KB的内存，若不采用矩阵形式来组织这些单元，就需要1024条译码线才能实现对1KB的寻址。

但若用32*32矩阵来排列，则只要有32条行选线和32条列选线就可以了。

存储容量越大，矩阵形式的优越性就越明显。

10．为了节省存储器的地址译码电路，通常采用哪些方法？

常采用存储器的模块结构及在一个存储模块内再将存储器分组，这样可用地址的高位对模块选择，其余位对存储器组进行选择。

11．试述动态RAM的工作特点,与静态RAM相比，动态RAM有什么长处和不足之处。

说明它的使用场合。

答：

无论采用何种工艺，动态RAM都是利用电容存储电荷的原理来保存信息的。

与静态RAM相比，动态RAM电路结构简单，集成度高，存储容量大。

但使用它必须配以复杂的刷新控制电路，以便不断地对其补充电荷。

因此边线较静态RAM复杂，故常用在要求速度快，存储容量大的场合。

12．用下列RAM芯片构成32K×8的存储器模块，各需要多少芯片？

多少个片选线？

（1）1K×8

（2）4K×8（3）1K×4（4）16K×4

答案：

（1）32，32

（2）8，8（3）64，32（4）4，2

13．什么是字扩展？

什么是位扩展？

用户自己购买内存条进行内存扩充，是在进行何种存储器扩展？

答案：

字扩展是存储容量的扩充。

位扩展是字长的扩充。

字扩展

输入输出I/O接口

1.什么情况。

两个端口可以用一个地址？

一个端口作输入，一个端口作输出时，这两个端口可共用一个地址。

2.计算机与外部计算机与外部设备数据交换的方式有三种：

程序控制数据传输方式、中断方式、DMA方式；其中在程序控制数据传输方式中，又分为直接数据传输方式和程序查询数据传输方式。

设备数据交换的方式有几种，分别是什么？

3.如果利用中断方式传送数据，数据是如何传输的？

中断机构起什么作用？

利用中断方式传送数据，一般是首先向CPU发出中断请求，CPU响应中断后在中断处理程序中进行数据传输，传输完毕返回。

中断机构起控制作用，实时性较强。

4.什么是I/O接口？

在CPU和外部设备之间，需要一些进行数据转换、电平匹配和相互联络的功能电路，称为I/O接口，在接口电路中，一般包含功能不同的寄存器，称为端口寄存器。

通过对这些寄存器的编程，可以改变接口的功能和输入/输出关系

5.简述CPU以中断方式如何与外设交换数据。

当外设在某个时候准备就绪，向CPU提出中断申请，当CPU接收到此中断请求后，如果可以响应此中断，则会暂停现在正在进行的工作，响应此请求，得到此中断的中断类型码，根据此类型码，在中断向量表中取得中断服务程序的入口地址，执行此中断服务程序，进行数据的交换，完成后，返回到被打断的程序继续原来的工作。

6.说明I/O接口的基本功能。

答案：

I/O接口的基本功能有：

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。

7.相对于查询方式，中断方式有什么优点？

和DMA方式比较，中断方式有什么不足之处？

答案：

中断方式可以使CPU与外设并行工作，所以比起查询方式，CPU的工作效率提高了。

中断方式仍然要由CPU通过指令来传送数据，对高速设备来说速度太慢了。

DMA方式是在DMA控制器控制下进行数据传送，速度上限主要取决于存储器的存取速度，因此中断方式传输速度不如DMA方式。

并行接口8255A

1.8255A是什么芯片？

一片8255占用几个口地址？

它有几种工作方式？

8255A是通用可编程并行接口芯片。

一片8255占用4个口地址。

方式0：

基本输入/输出方式方式1：

选通输入/输出方式方式2：

双向传输方式

2.8255A的方式0一般方式0的特点是只要WR，RD信号有效，就有数据传送，一般使用在可随时传送数据的场合。

若使用应答信号进行联络，可用C口作为联络，对C口位操作，一般上C口用作选通（STB）线，下C口作状态输入（RDY）线使用在什么场合？

在方式0时，如果使用应答信号进行联络，应该怎么办？

3.当8255A工作在中断方式2时，CPU是如何来区分输入或输出的？

在输入，输出均允许中断的情况下，可在中断服务程序中查询状态字，判断OBF和IBF位的状态，来区分是输入中断还是输出中断，并采取相应操作。

4.现欲从8255A芯片PC口的PC0输出高电平“1”，试问有哪几种办法实现此操作？

两种方法：

1）使用字节型输出方式，向PC口输出最低位为“1”的值；2）使用按位操作，将PC0置为“1”

5.以4×4的盘为例，简述非编码键盘中行反转法扫描键盘的工作原理。

1）首先规定行线为输出，列线为输入。

2）从行线上输出全“0”的数据，从列线读取数据，如果读取数据为全“1”，则说明没有键按下，否则，有键按下。

3）当有键按下时，将列线规定为输出、行线为输入。

4）将第二步从列线上读取的数据输出到列线上，从行线上读取数据，若读取的数据为全“1”，则认为是一个干扰，否则，根据当前行、列线的数据值，可以唯一确定哪一个键按下。

6常用的键盘扫描有几种方式？

试述各自的特点及原理。

答：

行扫描法和行反转法

7行扫描法工作原理

1）规定行输出，列输入

2）将全“0”数据从行线上输出，读取列线，若全“1”，则认为没有按键，否则认为有按键。

3）在有按键情况下，逐次使其中的行线输出“0”，其余的行线为“1”，读取列线，若读取的数据为全“1”，则表明该行没有按键，若读取的非全“1”，根据行列线上的数据，可以唯一确定哪一个键按下。

行反转法工作原理

1）首先规定行线为输出，列线为输入。

2）从行线上输出全“0”的数据，从列线读取数据，如果读取数据为全“1”，则说明没有键按下，否则认为有按键。

3）改变输入、输出端口，将2）获得的数据从列线输出，从行线读取数据，根据两次读取的数据，就可以唯一确定哪个键按下。

中断

1外设向CPU申请可屏蔽中断,但CPU不响应该中断,其原因有哪些?

其原因可能有四个：

（1）CPU处于关中断状态,IF=0。

（2）该中断请求已被屏蔽;（3）该中断请求的时间太短,未能保持到指令周期结束;（4）CPU已释放总线（即已响应了DMA请求）,而未收回总线控制权。

2在8086/8088的中断系统中，响应可屏蔽中断过程，是如何进入中断服务程务程序的？

中断控制器提供中断类型码，从中断向量表中相应位置取出中断服务程序首址置入IP和CS中，程序转至中断服务程序。

3.8086中可屏蔽中断能否响应受到CPU标志寄存器FLAG的限制，如果IF=0，则所有可屏蔽中断都不能响应，只有IF=1时，CPU才能响应可屏蔽中断，另外，可屏蔽中断是从CPU的INTR引脚引入的。

非屏蔽中断是从CPU的NMI引脚引入CPU的，它不受标志寄存器中IF的限制，只要有请求，而在请求时没有总线请求，就可以响应。

，可屏蔽中断与非屏蔽中断的主要区别是什么？

4.8086中断系统响应中断时如何找到中断入口地址？

在响应中断时，根据中断类型号，从中断类型号*4开始的连续的4个单元中保存有中断服务程序的入口地址（段内偏移地址和段地址），取出来，直接送给PC和CS即可。

5.CPU响应可屏蔽中断有哪些基本条件。

答案：

中断是允许的；有中断请求；没有总线请求和响应；没有高优先级中断在服务；当前指令执行完；如果是对段寄存器的操作，执行完此指令后必须再执行一条指令；如果当前指令是带REP的串指令，则一个字节或字的操作完成，没有必要完全执行完该指令；若当前指令是封锁指令，则必须执行完其后的一条指令。

8253定时技术器

1.定时和计数有哪几种实现方法？

各有什么特点？

软件定时：

利用CPU执行某一指令需要一定机器周期的原理，在软件编程时循环执行一段指令，从而产生累积的定时。

优点是不需要增加硬件。

缺点是耗费CPU资源，故软件定时只适用于短时定时。

而且，不同CPU的