微机原理考研要点总结

1.什么是最大模式？什么是最小模式？用什么方法将8086/8088置于最大模式和最小模式？答：最小模式，即系统中只有一个微处理器，所有的总线控制信号都直接由8086/8088，因此，系统总线控制电路被减到最小。最大模式，即系统里包括两个或多个微处理器，主处理器就是8086/8088，其它均为协助主处理器工作的协处理器。它主要用于中等规模或大型的8086/8088系统中。将8086/8088的第33脚接地时，系统处于最大模式，接＋5V时，为最小模式2.8086有两种工作方式，即最小模式和最大模式，它由什么信号决定？最小模式的特点是什么？最大模式的特点是什么？答：8086的两种工作模式由MAXMN/信号决定。当接入＋5V时，系统处于最小模式，只有一个微处理器，总线控制逻辑部件被减到最小。当接地时，系统处于最大模式，实现多处理器控制系统，主要应用于大中型系统。3.8086/8088的执行部件EU由多少个通用寄存器，多少个专用寄存器，几个标志寄存器和什么组成？答：执行部件由以下几部分组成：1、四个通用寄存器AXBXCXDX；2、四个专用寄存器，即基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，源变址寄存器SI，目的变址寄存器DI；3一个标志寄存器FR；4算术逻辑部件ALU。4.简述8086CPU对中断的响应和处理过程。答：8086对各类中断的响应不完全相同，主要区别在于如何获得中断类型码。A．可屏蔽中断的响应过程。首先必须满足中断允许标志IF置1，当没有内部中断，非屏蔽中断（NMI=0）和总线请求（HOLD=0）时，外设向中断控制器8259A发出中断请求，经8259A处理，得到相应的中断类型码，并向CPU申请中断（INTR=1）。⑴等待当前指令结束，CPU发出中断响应信号。⑵8259A连续（两个总周期）接收到两个INTA的负脉冲的中断响应信号，则通过数据总线将中断类型码送CPU，CPU把中断类型码乘4作为中断矢量表的地址指针。⑶CPU保护断点，将状态标志字PSW及当前的CS和IP内容压栈。⑷清IF和TF标志为0。⑸查中断矢量表，取中断处理程序首地址，将其分别置入IP和CS中，程序转入执行中断处理程序。B．非屏蔽中断的响应过程：非屏蔽中断请求在NMI加入，等待当前指令执行结束，CPU优先响应NMI中断请求，其中断类型码由硬件决定类型为2，无须从外部引入，其余响应过程与可屏蔽中断相同。C．内部中断响应操作：内部中断响应的共同点是：⑴中断类型码由指令码给定或硬件决定，无须外部逻辑输入；⑵无INTA信号响应周期；⑶不受IF控制；⑷除单步中断外，其它内部中断响应优先于外部中断，响应过程与非屏蔽中断类似。5.简述中断控制器8259A的内部结构和主要功能。答：8259芯片内部结构包括八个部分：1、数据总线缓冲器：是一个双向八位三态缓冲器，由它构成8259与CPU之间的数据接口，是8259与CPU交换数据的必经之路。2、读/写控制电路：用来接收来自CPU的读/写控制命令和片选控制信息。3、级联缓冲/比较器：在多片8259级联使用，构成主从关系。4、中断请求寄存器（IRR）：是一个八位寄存器，用来存放由外部输入的中断请求信号IR0-IR7。5、中断服务寄存器（ISR）：是一个八位寄存器，用来记录正在处理的中断请求。6、中断屏蔽寄存器（IMR）：是一个八位寄存器，用来存放各级中断请求的屏蔽信息。7、优先权判别器（PR）用来识别各中断请求的优先级别。8、控制电路：是8259A内部的控制器，根据中断请求寄存器IRR的置位情况和优先权判别器PR与判定结果向8259A内部其他部件发控制信号，并向CPU发中断请求信号INT和接收中断响应信号INTA控制8259A进入中断服务状态。6.8086可引入哪些中断，它们是如何引入的？答：8086具有256种不同中断类型的能力。中断源可来自CPU内部或外部设备，可由硬件或软件产生。A．非屏蔽中断：8086的两条外部中断线是非屏蔽中断NMI和可屏蔽中断INTR。NMI是边缘触发方式，要求高电平有效。一般用在如电源断电等紧急事件中，优先权较高，请求信号不受标志位IF的影响。NMI中断类型码规定为2。B．INTR可屏蔽中断请求是高电平有效的另一外部硬件中断源，高电平保持时间应维持到当前指令结束。在8086中它不自中断控制器8259A，其外部电路所产生的中断的优先级别由8259A管理产生。CPU只根据标志位IF的状态决定是否响应INTR。C．内部中断：8086的内部中断产生的过程完全与硬件电路无关，是CPU根据软件中某条指令或软件对PSW中的标志设置而产生的。内部中断可分为两大类型：一类是内部已硬件设置好的类型0～类型4，它们依次为除法出错、单步中断、NMI、断点中断和溢出中断；另一类是8086的中断系统中有一条两字节的中断指令INTn。n即为中断类型码，CPU根据中断类型码即可找到中断服务程序入口。2.简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，对系统的性能起决定性的影响。微计算机包括微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线。微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系统。3.80X86微处理器有几代？各代的名称是什么？答：从体系结构上可分为3代：8080/8085：8位机、8086/8088/80286：16位机。80386/80486：32位机。第2章微处理器80X86结构1．8086是多少位的微处理器？为什么？答：8086是16位的微处理器，其内部数据通路为16位，对外的数据总线也是16位。2．EU与BIU各自的功能是什么？如何协同工作？答：EU是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU是总线接口部件，与片外存储器及I/O接口电路传输数据。EU经过BIU进行片外操作数的访问，BIU为EU提供将要执行的指令。EU与BIU可分别独立工作，当EU不需BIU提供服务时，BIU可进行填充指令队列的操作。3．8086/8088与其前一代微处理器8085相比，内部操作有什么改进？答：8085为8位机，在执行指令过程中,取指令与执行执令都是串行的。8086/8088由于内部有EU和BIU两个功能部件，可重叠操作，提高了处理器的性能。4．8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？答：执行部件有8个16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。AX、BX、CX、DX一般作为通用数据寄存器。SP为堆栈指针存器，BP、DI、SI在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。总线接口部件设有段寄存器CS、DS、SS、ES和指令指针寄存器IP。段寄存器存放段地址，与偏移地址共同形成存储器的物理地址。IP的内容为下一条将要执行指令的偏移地址，与CS共同形成下一条指令的物理地址。5．8086对存储器的管理为什么采用分段的办法？答：8086是一个16位的结构，采用分段管理办法可形成超过16位的存储器物理地址，扩大对存储器的寻址范围(1MB，20位地址)。若不用分段方法，16位地址只能寻址64KB空间。6．在8086中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。答：逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法，由段地址和段内偏移地址两部分组成，如1234H：0088H。偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值，是一个16位的二进制代码。物理地址是8086芯片引线送出的20位地址码，用来指出一个特定的存储单元。7．给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是20C0H，（DS）=0C00EH，求出该内存单元的物理地址。答：物理地址：320F8H。8．8086/8088为什么采用地址/数据引线复用技术？答：考虑到芯片成本，8086/8088采用40条引线的封装结构。40条引线引出8086/8088的所有信号是不够用的，采用地址/数据线复用引线方法可以解决这一矛盾，从逻辑角度，地址与数据信号不会同时出现，二者可以分时复用同一组引线。9．8086与8088的主要区别是什么？答：8086有16条数据信号引线，8088只有8条；8086片内指令预取缓冲器深度为6字节，8088只有4字节。10．怎样确定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式产生控制信号的方法有何不同？答：引线MN/MX#的逻辑状态决定8086的工作模式，MN/MX#引线接高电平，8086被设定为最小模式，MN/MX#引线接低电平，8086被设定为最大模式。最小模式下的控制信号由相关引线直接提供；最大模式下控制信号由8288专用芯片译码后提供，8288的输入为8086的S2#~S0#三条状态信号引线提供。11．8086被复位以后，有关寄存器的状态是什么？微处理器从何处开始执行程序？答：标志寄存器、IP、DS、SS、ES和指令队列置0，CS置全1。处理器从FFFFOH存储单元取指令并开始执行。12．8086基本总线周期是如何组成的？各状态中完成什么基本操作？答：基本总线周期由4个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为T1、T2、T3、T4。在T1期间8086发出访问目的地的地址信号和地址锁存选通信号ALE；T2期间发出读写命令信号RD#、WR#及其它相关信号；T3期间完成数据的访问；T4结束该总线周期。13．结合8086最小模式下总线操作时序图，说明ALE、M/IO#、DT/R#、RD#、READY信号的功能。答：ALE为外部地址锁存器的选通脉冲，在T1期间输出；M/IO#确定总线操作的对象是存储器还是I/O接口电路，在T1输出；DT/R#为数据总线缓冲器的方向控制信号，在T1输出；RD#为读命令信号；在T2输出；READY信号为存储器或I/O接口准备好信号，在T3期间给出，否则8086要在T3与T4间插入Tw等待状态。14．8086中断分哪两类？8086可处理多少种中断？答：8086中断可分为硬件中断和软件中断两类。8086可处理256种类型的中断。15．8086可屏蔽中断请求输入线是什么？可屏蔽的涵义是什么？答：可屏蔽中断请求输入线为INTR；可屏蔽是指该中断请求可经软件清除标志寄存器中IF位而被禁止。16．8086的中断向量表如何组成？作用是什么？答：把内存0段中0~3FFH区域作为中断向量表的专用存储区。该区域存放256种中断的处理程序的入口地址，每个入口地址占用4个存储单元，分别存放入口的段地址与偏移地址。17．8086如何响应一个可屏蔽中断请求？简述响应过程。答：当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，请除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量表的入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行程序，完成了INTR中断请求的响应过程。18．什么是总线请求？8086在最小工作模式下，有关总线请求的信号引脚是什么？答：系统中若存在多个可控制总线的主模块时，其中之一若要使用总线进行数据传输时，需向系统请求总线的控制权，这就是一个总线请求的过程。8086在最小工作模式下有关总线请求的信号引脚是HOLD与HLDA。19．简述在最小工作模式下，8086如何响应一个总线请求？答：外部总线主控模块经HOLD引线向8086发出总线请求信号；8086在每个时钟周期的上升沿采样HOLD引线；若发现HOLD=1则在当前总线周期结束时(T4结束)发出总线请求的响应信号HLDA；8086使地址、数据及控制总线进入高阻状态，让出总线控制权，完成响应过程。20．在基于8086的微计算机系统中，存储器是如何组织的？是如何与处理器总线连接的？BHE#信号起什么作用？答：8086为16位处理器，可访问1M字节的存储器空间；1M字节的存储器分为两个512K字节的存储体，命名为偶字节体和奇字节体；偶体的数据线连接D7~D0，体选信号接地