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“微机原理与接口技术”2008年期末考试复习题

1.微机系统的硬件由哪几部分组成？

答：

三部分：

微型计算机（微处理器，存储器，I/0接口，系统总线），外围设备，电源。

2.什么是微机的总线，分为哪三组？

答：

是传递信息的一组公用导线。

分三组：

地址总线，数据总线，控制总线。

3.8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？

答：

总线接口部件（BIU）功能：

根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。

执行部件（EU），作用：

从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。

4.8086指令队列的作用是什么？

答：

作用是：

在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。

5.8086的存储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？

完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么？

答：

8086的存储器空间最大可以为2^20（1MB）；8086计算机引入了分段管理机制，当CPU寻址某个存储单元时，先将段寄存器内的内容左移4位，然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。

6.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?

答：

指令的物理地址为21F00H；CS值和IP值不是唯一的，例如：

CS=2100H，IP=0F00H。

7.设存储器的段地址是4ABFH，物理地址为50000H，其偏移地址为多少？

答：

偏移地址为54100H。

（物理地址=段地址*16+偏移地址）

8.8086/8088CPU有哪几个状态标志位，有哪几个控制标志位？

其意义各是什么？

答：

状态标志位有6个：

ZF，SF，CF，OF，AF，PF。

其意思是用来反映指令执行的特征，通常是由CPU根据指令执行结果自动设置的；控制标志位有3个：

DF，IF，TF。

它是由程序通过执行特定的指令来设置的，以控制指令的操作方式。

9.8086CPU的AD0~AD15是什么引脚？

答：

数据与地址引脚

10.INTR、INTA、NMI、ALE、HOLD、HLDA引脚的名称各是什么?

答：

INTR是可屏蔽请求信号，INTA中断响应信号，NMI是不可屏蔽中断请求信号，ALE是地址锁存允许信号，HOLD总线请求信号，HLDA总线请求响应信号。

11.虚拟存储器有哪两部分组成？

答：

有主存储器和辅助存储器。

12.在80x86中，什么是逻辑地址、线性地址、物理地址？

答：

线性地址是连续的不分段的地址；逻辑地址是由程序提供的地址；物理地址是内存单元的实际地址。

13.段描述符分为哪几种？

答：

分为三大类，程序段描述符，系统段描述符，门描述符。

14.RAM有几种，各有什么特点？

ROM有几种，各有什么特点？

答：

RAM有两种，SRAM（静态RAM），它采用触发器电路构成一个二进制位信息的存储单元，这种触发器一般由6个晶体管组成，它读出采用单边读出的原理，写入采用双边写入原理；DRAM（动态RAM），它集成度高，内部存储单元按矩阵形式排列成存储体，通常采用行，列地址复合选择寻址法。

ROM有5种，固定掩摸编程ROM，可编程PROM，紫外光檫除可编程EPROM，电可檫除的可编程EPROM，闪速存储器。

15.若用4K＊１位的RAM芯片组成8K＊8为的存储器，需要多少芯片？

A19—A0地址线中哪些参与片内寻址，哪些用做芯片组的片选信号？

答：

需要16片芯片；其中A11-A0参与片内寻址；A12做芯片组的片选信号。

16.若系统分别使用512K＊8、１Ｋ＊４、16Ｋ＊８、64Ｋ＊１的RAM，各需要多少条地址线进行寻址，各需要多少条数据线？

答：

512K＊8需要19条地址线，8条数据线。

１Ｋ＊４需要10条地址线，4条数据线。

16Ｋ＊８需要14条地址线，8条数据线。

64Ｋ＊１需要14条地址线，1条数据线。

17.某微机系统的RAM容量为8K*8，若首地址为4800H，则最后一个单元的地址是多少？

答：

最后一个单元的地址是：

4800H+2^13-1

18.什么是总线，微机中的总线通常分为哪几类？

答：

是一组信号线的集合，是一种在各模块间传送信息的公共通路；有四类，片内总线，微处理器总线，系统总线，外总线。

19.微处理器为什么需要用接口和外设相连接？

答：

因为许多接口设备中，在工作原理，驱动方式，信息格式以及工作速度方面彼此相差很大，因此为了进行速度和工作方式的匹配，并协助完成二者之间数据传送控制任务。

20.一般的I/O接口电路有哪四种寄存器，它们各自的作用是什么？

答：

数据输入寄存器，数据输入寄存器，状态寄存器和控制寄存器。

数据端口能对传送数据提供缓冲，隔离，寄存的作用；状态寄存器用来保存外设或接口的状态；控制寄存器用来寄存CPU通过数据总线发来的命令。

21.8086最多可有多少级中断?

按照产生中断的方法分为哪两大类?

答：

有8级；按照产生中断的方法可分为硬件中断和软件中断。

22.什么是中断？

什么是中断向量？

中断向量表的地址范围？

答：

中断就是CPU在执行当前程序时由于内外部事件引起CPU暂时停止当前正在执行的程序而转向执行请求CPU暂时停止的内外部事件的服务程序，该程序处理完后又返回继续执行被停止的程序；中断向量是中断处理子程序的入口地址；地址范围是00000H-003FFH。

23.中断向量表的功能是什么？

若中断向量号分别为1AH和20H，则它们的中断向量在中断向量表的什么位置上？

答：

中断向量表的功能是当中断源发出中断请求时，即可查找该表，找出其中断向量，就可转入相应的中断服务子程序。

1AH在中断向量表的位置是1AH*4=68H在中断向量表0000：

0068处；20H在中断向量表的位置是80H在中断向量表0000：

0080处。

24.通常，解决中断优先级的方法有哪几种？

答：

3种，软件查询确定优先级，硬件优先级排队电路确定优先级，具体中断屏蔽的接口电路。

25.8259A通过级联的方式可以由几片构成最多多少级优先权的中断源。

答：

8259A通过级联的方式由9片构成最多64级优先权的中断源。

26.简述中断控制器8259A的内部结构和主要功能。

答：

8259A的内部结构有数据总线缓冲器，读写逻辑电路，级联缓冲比较器，中断请求寄存器（IRR），中断屏蔽寄存器（IMR），中断服务寄存器（ISR），优先权判别器（PR），控制逻辑。

27.8259A的内部寄存器中IRR、IMR、ISR三个寄存器的作用是什么？

答：

见课本153页。

28.8259A有哪些中断结束方式，分别适用于哪些场合。

答：

8259A有2种中断结束方式：

中断自动结束方式，中断非自动结束方式（一般中断和特殊中断）；中断自动结束方式只适合有一块8259A，并且各中断不发生嵌套的情况。

中断非自动结束方式只能适合与全嵌套方式下不能用与循环优先级方式。

29.8259A对优先级的管理方式有哪几种，各是什么含义？

答：

有4种，普通全嵌套方式，特殊全嵌套方式，自动循环方式，优先级特殊循环方式（详细见课本P159和P160）

30.8259A的初始化命令字和操作命令字有哪些，其功能是什么；哪些应写入奇地址，哪些应写入偶地址。

答：

8259A的初始化命令字ICW1，ICW2，ICW3，ICW4；操作命令字OCW1，OCW2，OCW3。

（见课本P155到P158）；ICW2，ICW3，ICW4，OCW1写如奇地址，ICW1，OCW2，OCW3为偶地址。

31.简述8259A的初始化过程。

答：

8259A的初始化编程，需要CPU向它输出一个2—4字节的初始化命令字，

输出初始化命令字的流程如图所示，其中ICW1和ICW2是必须的，而ICW3和ICW4需根据具体的情况来加以选择。

各初始化命令字的安排与作用分叙如下：

32.8253有几个计数通道，每条计数通道有哪些信号线，其作用是什么？

答：

8253有三个计数通道，每个计数通道有3条信号线：

CLK：

计数输入用于输入定时基准脉冲或计数脉冲.OUT:

输出信号以相应的电平指示计数的完成或输出脉冲的波型.GATA:

选通输入用于启动或禁止计数器的操作，以使计数器和计数输入信号同步。

33.8253有几种工作方式，其特点是什么？

答：

六种方式（见课本P224）

34.8253的内部寄存器及各位的意义是什么？

答：

8253的内部寄存器有四个，8位的控制寄存器：

初始化时，将控制字写入该寄存器；16位的计数器初值寄存器，初始化是写入该计数器的初始值，其最大初始值为0000H；16位的减一计数器，计数器的初值由计数初值寄存器送入减法计数器，当计数输入端输入一个计数脉冲时，减法计数器内容减一；16位的输出锁存器用来锁存计数脉冲时，减法计数器内容减一。

35.8255A的功能是什么，有哪几个控制字，各位的意义是什么？

答：

8255A是一种通用的可编程程序并行I/O接口芯片.它有两个控制字,一个是方式选择控制字,它的作用是实现对8255A的各个端口的选择。

一个是对C口进行置位或复位控制字.它的作用是能实现对端口C的每一位进行控制。

36.8255A的A口、B口、C口有哪几种工作方式，其特点是什么？

C口有哪些使用特点？

答：

8255A的A口可以工作在3种工作方式的任何一种，B口只能工作在方式0或方式1，C口则常常配合端口A和端口B工作，为这两个端口的输入/输出传输提供控制信号和状态信号。

37.同步通信、异步通信的帧格式各是什么？

什么是奇、偶校验？

答：

异步通信的帧格式是用一个起始位表示传送字符的开始，用1-2个停止位表示字符结束。

起始位与停止位之间是数据位，数据位后是校验位，数据的最底位紧跟起始位,其他各位顺序传送；同步通信的帧格式是在每组字符之前必须加上一个或多个同步字符做为一个信息帧的起始位。

38.什么是波特率？

若在串行通信中的波特率是1200b/s，8位数据位，1个停止位，无校验位，传输1KB的文件需要多长时间？

答：

波特率是单位时间内通信系统所传送的信息量。

需要多长时间=1024/（1200/10）=8.53s

39.对8255A进行初始化，要求端口A工作于方式1，输入；端口B工作于方式0，输出；端口C的高4位配合端口A工作，低4位为输入。

设控制口的地址为006CH。

答：

由题知应为10111001H（B9H）

MOVAL，B9H

MOVDX，006CH

OUTDX，AL

40.设8255A的四个端口地址分别为00C0H、00C2H、00C4H和00C6H，要求用置0、置1的方法对PC6置1，对PC4置0。

答：

MOVDX，00C0H；端口地址

MOVAL，00001101；对PC6置1

OUTDX，AL

MOVAL，00001000；对PC4置0

OUTDX，AL

41.试按照如下要求对8259A进行初始化：

系统中只有一片8259A，中断请求信号用电平触发方式，下面要用ICW4，中断类型码为60H、61H、62H……67H，用全嵌套方式，不用缓冲方式，采用中断自动结束方式。

设8259A的端口地址为94H和95H。

答：

MOVDX,94H；偶地址

MOVAL,00011011B；ICW1

OUTDX,AL

MOVAL,10011111B；ICW2，中断源在IR7

MOVDX,95H；奇地址

OUTDX,AL

MOVAL,00000011B；ICW4

OUTDX,AL

42.试编程对8253初始化启动其工作。

要求计数器0工作于模式1，初值为3000H；计数器1工作于模式3，初值为100H；计数器2工作于模式4，初值为4030H。

设端口地址为40H、41H、42H和43H。

答：

MOVAL,00011110H;控制字

OUT43H,AL

MOVAL,3000H;计数初值

OUT40H,AL

MOVAL,01010110H;计数器1

OUT43H,AL

MOVAL,100H

OUT41H,AL

MOVAL,10011000H;计数器2

OUT43H,AL

MOVAL,4030H

OUT42H,AL

模拟试题一

一、简答题：

1.简述USB总线的特点。

2.什么是中断类型码？

什么叫中断向量？

什么叫中断向量表？

它们之间有什么联系？

3.简述高速缓冲存储器Cache为什么能够实现高速的数据存取？

4.有一个由20个字组成的数据区，其起始地址为3500H：

0320H。

试写出数据区首末单元的实际地址。

5.设有一个具有16位地址和8位数据的存储器，问：

（1）该存储器能存书多少个字节的信息？

（2）如果存储器由8K×4位RAM芯片组成，需要多少片？

（3）需要地址多少位做芯片选择？

6.定性分析微型计算机总线的性能指标。

7.虚拟存储器的含义是什么？

二、编程及综合题

1.已知8255A的地址为0060H～0063H，A组设置方式1，端口A作为输入，PC6PC7作为输出，B组设置方式1，端口B作为输入，编制初始化程序.。

2编写8253初始化程序。

如下图所示（注意端口地址），要求3个计数通道分别完成以下功能：

（1）通道0工作于方式3，输出频率为2KHZ的方波；

（2）通道1产生宽度为480us的单脉冲；

（3）通道2用硬件方式触发，输出负脉冲，时间常数为26。

（提示：

8253的端口地址分别为：

0310H、0312H、0314H、0316H）

参考答案：

一、简答题

1答：

1）具备即插即用特性，为USB接口设计的驱动程序和应用程序可自动启动、成本低，节省空间，为开放性的不具备专利版权的理想工业标准。

2）可动态连接和重新配置外设，支持热插拔功能；

3）允许多台设备同时工作；

4）可以向USB总线上的设备供电，总线上的设备可以自备电源；

5）通讯协议支持等时数据传输和异步消息传输的混合模式；

6）支持实时语音、音频、和视频数据传输。

2答：

8086/8088系统可以处理256种中断，为了区别每一种中断，为每个中断安排一个号码，称为中断类型码。

每一种中断服务程序在内存中的起始地址称为中断向量，以32位逻辑地址表示，即为CS:

IP。

把所有中断向量存储在内存中的某一个连续区中，这个连续的存储区称为中断向量表。

中断向量CS:

IP在中断向量表中的位置为：

中断向量表中偏移量为（中断类型码×4）的单元中存放IP的值，偏移量为（中断类型码×4＋2）的单元中存放CS的值。

3答：

高速缓冲存储器Cache是根据程序局部性原理来实现高速的数据存取。

即在一个较小的时间间隔内，程序所要用到的指令或数据的地址往往集中在一个局部区域内，因而对局部范围内的存储器地址频繁访问，而对范围外的地址则范围甚少的现象称为程序访问的局部性原理。

如果把正在执行的指令地址附近的一小部分指令或数据，即当前最活跃的程序或数据从主存成批调入Cache，供CPU在一段时间内随时使用，就一定能大大减少CPU访问主存的次数，从而加速程序的运行。

4答：

数据区首地址＝3500H×10H+0320H＝33320H

数据区末地址＝33320H+28H-1=33347H

5答：

（1）因为8位二进制数为1个字节，所以16位地址能存储216＝64KB个字节的信息；

（2）需要64K×8/8K×4＝16片RAM

（3）因为需要16片来构成存储器，而16片需要4位地址线进行译码输出，故需要4位做芯片选择。

6答：

微型计算机总线的主要职能是负责计算机各模块间的数据传输，对总线性能的衡量也是围绕这一性能而进行的。

性能中最重要的是数据传输率，另外，可操作性、兼容性和性能价格比也是很重要的技术特征。

具体来说，总线的主要性能指标有以下几项：

（1）总线宽度：

以位数表示。

（2）标准传输率Mb/s：

是总线工作频率与总线宽度的字节数之积。

（3）时钟同步/异步：

总线中与时钟同步工作的称为同步总线；与时钟不同步工作的称为异步总线。

这取决于数据传输时源模块与目标模块间的协议约定。

（4）信号线数：

这是地址总线、数据总线和控制总线线数的总和。

信号线数和系统的复杂程度成正比关系。

（5）负载能力：

以系统中可以连接的扩展电路板数表示。

（6）总线控制方法：

包括突发传输、并发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、中断方式等项内容。

（7）扩展板尺寸：

这项指标对电路板生产厂家很重要。

（8）其他指标：

电源是5V还是3V，能否扩展64位宽度等。

任何系统的研制和外围模块的开发，都必须服从其采用的总线规范。

7答：

虚拟存储器是以存储器访问的局部性为基础，建立在主存－辅存物理体系结构上的存储管理技术。

在存储系统中，由于主存容量不能满足用户的需要，因而引入辅存作为后援。

即辅存做主存用，扩大编程者的使用空间。

二、综合及编程题

1答案：

MOVDX,0063H

MOVAL,00110111B

OUTDX,AL

2答案：

编写8253的初始化程序

1.确定端口地址：

0310H、0312H、0314H、0316H

2.确定工作方式：

通道0，方式3

通道1，方式1

通道2，方式5

3.确定计数值：

通道0：

N0=1MHz/2KHz=500

通道1：

N1＝480us/（1/1mhz）=480

通道2：

N2=26

4．确定控制字：

通道0：

00110111B

通道1：

01110011B

通道2：

10011011B

对3个通道的初始化程序如下：

；通道0初始化程序

MOVDX,316H

MOVAL,00110111B

OUTDX,AL

MOVDX,310H

MOVAL,00H

OUTDX,AL

MOVAL,05H

OUTDX,AL

；通道1的初始化程序

MOVDX,316H

MOVAL,001110011B

OUTDX,AL

MOVDX,312H

MOVAL,80H

OUTDX,AL

MOVAL,04H

OUTDX,AL

；通道2初始化程序

MOVDX,316H

MOVAL,10011011B

OUTDX,AL

MOVDX,314H

MOVAL，26H

OUTDX，AL

模式试题二

一、   填空：

1、设字长为八位，有x=1，y=124，则有：

[xy]补=_________，[xy]补=__________；2、数制转换：

247.86=H=______________BCD;

3、在8086CPU中，由于BIU和EU分开，所以_____和_____可以重叠操作，提高了CPU的利用率；

4、8086的中断向量表位于内存的_______区域，它可以容纳____个中断向量，每一个向量占____个字节；

5、8086系统中，地址FFFF0H是___________________地址；

6、8086CPU的MN/MX引脚的作用是____________________；

7、8251芯片中设立了_____、_____和______三种出错标志；

8、8086CPU中典型总线周期由____个时钟周期组成，其中T1期间，CPU输出______信息；如有必要时，可以在__________两个时钟周期之间插入1个或多个TW等待周期。

9、8259A共有___个可编程的寄存器，它们分别用于接受CPU送来的______命令字和________命令字。

 二、简答题：

1、什么是信号的调制与解调？

为什么要进行调制和解调？

试举出一种调制的方式。

2、已有AX=E896H，BX=3976H，若执行ADDBX，AX指令，则结果BX，AX，标志位CF，OF，ZF各为何值？

三、阅读程序与接口芯片初始化：

1、源程序如下：

MOVCL，4

MOVAX，[2000H]

SHLAL，CL

SHRAX，CL

MOV[2000H]，AX

试问：

若程序执行前，数据段内（2000H）=09H，（2001H）=03H,则执行后有（2000H）=_____,（2001H）=______。

本程序段的功能_________________________。

2、源程序如下：

MOVAL，0B7H

ANDAL，0DDH

              XORAL，81H

               ORAL，33H

JPLAB1

JMPLAB2

试问：

执行程序后AL=_______;

程序将转到哪一个地址执行：

__________。

3、源程序如下：

MOVCX，9

MOVAL，01H

MOVSI，1000H

NEXT：

MOV[SI]，AL

INCSI

SHLAL，1

LOOPNEXT

 试问：

执行本程序后有：

AL=_____；SI=______；CX=______;

本程序的功能是______________________________。

4、某系统中8253占用地址为100H~103H。

初始化程序如下：

MOVDX，103H

MOVAL，16H

OUTDX，AL

SUBDX，3

OUTDX，AL

试问：

此段程序是给8253的哪一个计数器初始化？

安排工作在哪种工作方式？

__________________；

若该计数器的输入脉冲的频率为1MHZ，则其输出脉冲的频率为：

___________。

5、已知某8255A在系统中占用88~8BH号端口地址，现欲安排其PA，PB，PC口全部为输出，PA，PB口均工作于方式0模式，并将PC6置位，使PC3复位，试编写出相应的初始化程序：

模式试题二参考答案

一、填空题

1、0111101110000011

2、F7DCH00100100011110000110BCD

3、取指令执行指令

4、00000H~003FFH区256个4个

5、CPU复位以后执行第一条指令的地址

6、决定CPU工作在什么模式（最小/最大）

7、奇/偶错帧格式错溢出错

8、4个地址T3和T4

9、7个初始化操作

二、简答题

1、串行长距离通信时，需要利用模拟信道来传输数字信号，由于信道的频带窄，一般为300~3400HZ，而数字信号的频带相当宽，故传输时必须进行调制，以免发生畸变而导致传输出错。

（3分）

调制是将数字信号模拟信号。

而解调则是相反。

例如FSK制（调频制或称数字调频）可将数字“1”和“0”分别调制成2400HZ和1200HZ的正弦波信号。

（2分）

2、BX=220CH（1分）AX=E896H（1分）CF=1（1分）OF=0（1分）ZF=0（1分）

三、阅读程序与接口芯片初始化：

1、（2000H）=39H（2001H）=00H

将（2000H）,（2001H）两相邻单元中存放的未组合型BCD码压缩成组合型BCD码，并存入（2000H）单元，0（2001H）

2、37HLAB2

3、01009H0

对数据段内1000H~1008H单元置数，依次送入1，2，4，8，16，32，64，128，0共九个

4、计数器0工作于方式345.454KHZ