微机接口原理总复习..

《微机原理与接口技术》总复习第一部分杭州电子科技大学自动化学院2020年4月3日星期五1.8086CPU内部有哪两部分组成？它们的大致是如何工作的？8086CPU由总线接口部件BIU和指令执行部件EU组成，BIU和EU的操作是并行的。总线接口部件BIU形成访问存储器的物理地址、完成取指令，读/写操作数，送结果送到指令列队中。指令执行部件EU从BIU的指令队列中取出指令，进行指令译码，并且执行指令。2020年4月3日星期五CPU与寄存器之间的所有数据传输是最快的！2020年4月3日星期五42.什么叫总线周期？一个总线周期一般需要几个时钟周期？在CPU读/写总线周期中，数据在哪几个机器状态出现在数据总线上？答：BIU完成一次访问存储器操作所需要的时间，称作一个总线周期。一个总线周期通常由4个T状态组成。读总线周期数据在T3、Tw、T4状态出现在数据总线上；写总线周期数据在T2、T3、Tw、T4状态出现在数据总线上。2020年4月3日星期五2020年4月3日星期五62020年4月3日星期五（1）比较两数是否相等。将两数相减，当全零标志位ZF=1时，说明两数相等，当ZF=0时，两数不等。（2）两数运算后结果是正数还是负数？用符号标志位SF来判断，SF=1，为负数；SF=0，为正数。（3）两数相减后比较大小？进借标志位CF，CF=0时，被减数大于等于减数，还需要考虑全零标志位ZF，若ZF=0，说明两数是相等的；CF=0，ZF=1，说明被减数大；CF=1，说明被减数小。（4）中断信号是否允许？用中断标志位来判断，IF=1，允许CPU响应可屏蔽中断；IF=0，不响应。3.完成下列运算或控制，用什么标记判断？其值是什么？2020年4月3日星期五85.设DS=1000H,ES=2000H,SS=3500H,SI=00A0H,DI=0024H,BX=0100H,BP=0200H，数据段变量名为VAL的偏移地址值为0030H,试说明下列原操作数字段的寻址方式是什么？物理地址值是什么？（1）MOVAX,[100H]直接寻址方式，10100H（2）MOVAX,VAL直接寻址方式，10030H（3）MOVAX,[BX]寄存器间接寻址，10100H（4）MOVAX,[SI]寄存器间接寻址，100A0H（5）MOVAX,[BX+10H]寄存器相对寻址，10110H（6）MOVAX,VAL[BP][SI]相对基址变址寻址，352D0H（7）MOVAX,VAL[BX][DI]相对基址变址寻址，10154H（8）MOVAX,[BP][DI]基址变址寻址，35224H4.什么叫寻址方式,定义：指令中用于说明（找打）操作数所在地址的方法。2020年4月3日星期五【答】将用于各部件之间传送信息的公共通路称为总线。根据总线中信息传送的类型可分为地址总线、数据总线和控制总线，此外还有电源线和地线若按总线的规模、用途和应用场合，则可以分成：片级总线也叫做元件级总线，是由芯片内部通过引脚引出的总线，用于芯片一级的互连线。它实现CPU主板或其它插件板上的各种芯片间的互连。系统总线也叫内总线或板级总线，它用于微型计算机中各插件板之间的连线，也就是通常所说的微机总线。外部总线也称为通信总线，它用于微型计算机系统之间，或微型计算机系统与其它电子仪器或设备之间的通信。6.什么叫总线？总线分哪几类？在微型计算机中采用总线结构有什么好处？2020年4月3日星期五107.如在下面程序段的括号中分别填入以下指令：（1）LOOPNEXT试说明在这三种情况下，程序段执行完后，AX,BX,CX,DX寄存器的内容分别是什么？START:MOVAX,01HMOVBX,02HMOVDX,03HMOVCX,04HNEXT:INCAXADDBX,AXSHRDX,1;逻辑右移LOOPNEXT程序运行前DX=00000011B（1）AX=05HBX=10HCX=00HDX=00H2020年4月3日星期五118.下列变量各占多少字节？A4DB2DUP(1,2DUP(1,2));A4:10个字节9.求AL和BL寄存器中的两数之和，若有进位，则AH置1，否则AH清0。【解】：可用如下程序段来实现该操作：MOVAL,46HMOVBL,0A0HADDAL，BL；两数相加JCNEXT；若有进位，转NEXTMOVAH，0；无进位，AH=0JMPEXIT；往下执行NEXT：MOVAH，1；有进位，AH置1EXIT：HLT；《微机原理与接口技术》总复习第二部分杭州电子科技大学自动化学院2020年4月3日星期五【答】计算机的内存由随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory）和只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）。1.计算机的内存由哪两类存储器构成？请说明它们各自的主要特点（P194）RAM可以将数据随机地写入或读出，访问速度快，但断电后所存数据全部丢失。ROM存放的数据只能读出，程序不能将数据写入ROM，断电后数据不会丢失，访问速度慢。2020年4月3日星期五【答】掩膜型ROM中信息是厂家根据用户给定的程序或数据，对芯片图形掩膜进行两次光刻而写入的，用户对这类芯片无法进行任何修改。PROM出厂时，里面没有信息，用户采用一些设备可以将内容写入PROM，一旦写入，就不能再改变了，即只允许编程一次。EPROM可编程固化程序，且在程序固化后可通过紫外光照擦除，以便重新固化新数据。EEPROM可编程固化程序，并可利用电压来擦除芯片内容，以重新编程固化新数据。2.PROM、EPROM、EEPROM在功能上各有何特点？试举例说明它们各自的用途。2020年4月3日星期五【答】静态存储器（SRAM）速度非常快，但一旦电源断开内容就会自动消失。反之，有电源内容不会自动消失动态存储器（DRAM）它的运行速度较慢，集成度高，成本较低，另外耗电也少，但因此必须周期性的在内容消失之前进行刷新。因此需要一个额外的刷新电路。3.静态RAM与动态RAM有何区别？2020年4月3日星期五【答】由于所用的芯片为1024×1位，构成1024×8位（即1K×8位）的存储器需要8片，因此组成16K×8位的存储器需要16×8＝128片。片内有1024个单元，需要10根地址线。16组（每组8片）存储器需要16根片选信号，至少需要4根地址线经译码器输出。3.用1024×1位的RAM芯片组成16K×8位的存储器，需要多少芯片？在地址线中有多少位参与片内寻址？多少位组合成片选信号？（设地址总线为16位）2020年4月3日星期五4.用8KX8位的EPROM2764、译码器74LS138构成一个64K字ROM写出各块芯片的地址，共需要__16__块？地址线中有__13__根参与片内寻址，至少需要__3__位组合成片选信号分配。2020年4月3日星期五5.存储器的地址选择有哪几种？线性选择方式、全译码选择方式、部分译码方式线性选择特点：方式简单，节省译码电路，但地址分配重叠，且地址空间不连续，在存储容量较小且不要求扩充的系统中，线性选择法是一种简单经济的方法全译码方法选择地址：译码电路比较复杂，但所得的地址是唯一的连续的，并且便于内存扩充。部分译码方式：可寻址空间比线性选择范围大，比全译码选择方式的地址空间要小。部分译码方式的译码器比较简单，但地址扩展受到一定的限制，并且出现地址重叠区。2020年4月3日星期五6.CPU与外设交换数据时，为什么要通过I/O接口进行？I/O接口电路有哪些主要功能？（P259）【答】CPU和外设之间的信息交换存在以下一些问题：速度不匹配；信号电平不匹配；信号格式不匹配；时序不匹配。I/O接口电路是专门为解决CPU与外设之间的不匹配、不能协调工作而设置的，处于总线和外设之间，一般应具有以下基本功能：⑴设置数据缓冲以解决两者速度差异所带来的不协调问题；⑵设置信号电平转换电路，如可采用MC1488、MC1489、MAX232、MZX233芯片来实现电平转换。⑶设置信息转换逻辑，如模拟量必须经A/D变换成数字量后，才能送到计算机去处理，而计算机送出的数字信号也必须经D/A变成模拟信号后，才能驱动某些外设工作。⑷设置时序控制电路；⑸提供地址译码电路。2020年4月3日星期五7.什么叫I/O端口？一般的接口电路中可以设置哪些端口？计算机对I/O端口编址采用哪两种方法？在8086/8088CPU中一般采用哪一种编址方法？【答】CPU与外设通信时，传送的信息主要包括数据信息、状态信息和控制信息。在接口电路中，这些信息分别进入不同的寄存器，通常将这些寄存器和它们的控制逻辑统称为I/O端口，CPU可对端口中的信息直接进行读写。在一般的接口电路中都要设置以下几种端口：⑴数据端口：用来存放外设送往CPU的数据以及CPU要输出到外设去的数据。数据端口主要起数据缓冲的作用。⑵状态端口：主要用来指示外设的当前状态。每种状态用1位表示，每个外设可以有几个状态位，它们可由CPU读取，以测试或检查外设的状态，决定程序的流程。⑶命令端口：也称为控制端口，它用来存放CPU向接口发出的各种命令和控制字，以便控制接口或设备的动作。2020年4月3日星期五I/O端口的编址方式有两种：分别称为存储器映象寻址方式和I/O指令寻址方式。存储器映象寻址方式：把系统中的每个I/O端口都看作一个存储单元，并与存储单元一样统一编址，这样访问存储器的所有指令均可用来访问I/O端口，不用设置专门的I/O指令。I/O指令寻址方式：对系统中的输入输出端口地址单独编址，构成一个I/O空间，它们不占用存储空间，而是用专门的IN指令和OUT指令来访问这种具有独立地址空间的端口。8086/8088CPU采用I/O指令寻址方式，用地址总线的低16位(A15~A0)来寻址I/O端口，最多可以访问216＝65536个（64K)输入或输出端口。2020年4月3日星期五【答】CPU与外设之间的数据传输数据采用程序控制方式、中断方式、DMA方式等三种。8.CPU与外设之间的传输数据主要有哪几种方法？2020年4月3日星期五300~307H308~30FH310~317H318~31FH320~327H328~32FH330~337H338~33FH9.某一个微机系统中，有8块I/O接口芯片，每个芯片占8个端口地址，若起始地址为300H，8块芯片的地址连续分布，用74LS138作译码器，试画出端口译码电路，并说明每块芯片的端口地址范围？【答】Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y1G1G2AG2BABCA5A4A3A8M/IO74LS138A9A7A62020年4月3日星期五242.【答】8255A具有3种基本的工作方式，在对8255A进行初始化编程时，应向控制字寄存器写入方式选择控制字，用来规定8255A各端口的工作方式。这3种基本工作方式是：方式0——基本输入输出方式：适用于不需要用应答信号的简单输入输出场合。这种方式A口和B口可作为8位的端口，C口的高4位和低4位可作为两个4位的端口。方式1——选通输入输出方式：A口和B口作为数据口，均可工作于输入或输出方式。端口C的6根线用来产生或接受联络信号。C口的高4位用于A口的联络信号，C口的低4位用于B口的联络信号，10.8255A有哪几种工作方式？各用于什么场合？端口A、端口B和端口C各可以工作于有哪几种工作方式？2020年4月3日星期五2511.8255A复位时RESET高电平有效。该信号有效时，将8255A控制寄存器内容都清零，并将所有的端口（A、B和C）部置成输入方式。方式2——双向总线I/O方式：只有A口可以工作于这种方式。端口A工作于方式2时，端口C的5位（PC3~PC7）作A口的联络控制信号。即当A口工作在方式2时，C口就不能作为正常的端口使用，同时B口也只能工作在方式0！2020年4月3日星期五2612.设8255A的A口、B口和C口和控制字寄存器的端口地址分别为80H、82H、84H、86H，要求A口工作在方式0输出，B口工作于方式0输入，C口的上半部分（高4位）作输入，C口的下半部分（低4位）为输出，试写出8255A的初始化程序。MOVAL,10