微机原理与接口技术

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微机原理与接口技术
1.系统总线是连接计算机CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及相关的控制电路。

2.若操作数由指令中指定的寄存器给出,则采用的寻址方式是寄存器直接寻址。

3.总线性能的重要指标是总线宽带,它定义了为总线本身所能达到的最高传输速率。

4.CISC指令的特点是指令长度固定、指令种类少、寻址方式少。

5.半导体静态存储器SRAM的存储原理是依靠双稳态电路保存信息,不需要刷新。

6.异步串行通信的主要特点是通信双方不需要同步,没有专门的同步字。

7.计算机外部中断分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两类。

8.运算器完成的主要运算是算术运算和逻辑运算。

9.8251A工作在异步方式时最大波特率19.2Kbit/s;工作在同步方式时最大波特率64Kbit/s。

10.8255A的端口A有3种工作方式,端口B有2种工作方式。

11.同步串行通信规程规定,传送数据的基本单位是bit,其中最先传送的是同步字。

12.8259A对中断优先级的管理,可概括为完全嵌套方式,自动循环方式和特殊全嵌套方式。

13.子程序的属性可以分为near 或Far
14.在中断驱动I/O方式中,当外设要和CPU交换数据时,它就通过硬件电路给CPU一个信号,这个信号叫做中断请求。

15.系统总线通常包含地址总线、数据总线和控制总线,其中地址总线的位数确定了总线的寻址能力。

16.Pentium系列微机主要采用南北桥结构和两个中心结构。

17.8259A内部主要有中断请求寄存器,中断屏蔽寄存器和中断服务寄存器。

18.DMA数据传送有2种方式:字节方式和数据块。

19.常用的主存到Cache的地址映像方式有直接映像、全相联映像和组相联映像。

20.奇偶校验法只能发现奇数个错,不能发现无错或偶数个错。

21.Cache存储器主要作用是解决协调主存和CPU的速度不匹配问题。

22.RISC指令系统中最大特点是长度固定,指令条数少,寻址种类少。

23.主机与I/O设备传送数据时,CPU的效率最低的是查询方式,较高的是中断方式。

24.CPU从内存取出一条指令并且执行这条指令的时间和称为指令周期。

25.一个较完善的指令系统应包含传送类指令、运算类指令、程序控制类指令、I/O指令、系统控制类指令。

26.在独立编址方式下,输入/输出操作使用IN指令实现,输入/输出设备和内存的访问使用M/IO的控制线。

27.采用虚拟存储器的目的是扩大寻址空间。

28.中断向量可以提供中断服务程序入口地址。

29.程序控制类指令的功能是改变程序的执行顺序。

30.一般将计算机指令的集合称为指令系统。

31.直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度,由快到慢的顺序是立即、直接、间接。

32.高速I/O设备成块交换数据,可以利用DMA方式传送数据。

33.在同步串行通信中,使用波特率来表示数据的传送速率,它是指每秒传送的位数。

34.8255A中可以进行按位置位/复位的端口是PC口。

35.8251A工作在同步方式时,每个字符的数据长度为5~8位。

36.8259A有2种中断触发方式上升边沿触发和高电平触发。

37.在同步串行通信中,使用波特率来表示数据的传送速率,它是指BPS 。

38. 并行通信就是把一个字符的各数据位用几条线同时进行传输。

39.中断过程可分为中断请求、中断排队、中断响应、中断处理和中断返回。

40.8253每个计数器有6种工作方式,分别为计数结束中断、可重复触发的单稳态触发器、速率发生器、方波发生器、软件触发的选通信号发生器、硬件触发选通方式。

41.8086CPU由EU和BIU两大部件组成:前者主要负责执行指令,后者形成访问存储器的物理地址。

42.8251A 中发送数据引脚为TXD,接受数据引脚为RXD
1.接口:微机是由CPU,存储器和输入输出设备组成的,外设通过系统总线与CPU进行信息交换,根据CPU的要求进行工作,外设不能直接与CPU相连,需要一个连接部件进行缓冲和协调以完成CPU和外设的类型和格式的转换,这个部件称为接口。

2.中断:有软件中断和硬件中断,即内部中断和外部中断,内部中断是由软件引发的,外部中断是由外设提出的。

中断是指CPU在正常运行程序时由内部/外部引起CPU中断正在运行的程序,转到服务程序。

3.D/A转换器的基本原理及主要技术指标:D/A接口是把数字量变换为模拟量的电路。

其作用是把计算机的数字信号转换为模拟设备中连续变化的模拟信号,以便计算机控制外部模拟设备。

4.总线:总线BUS是指计算机系统中各部件所共享的一组连线,是一组公共信息传输线路多个部件之间公用的数据通道。

即各部件传输信息通路称为总线,总线特点是共享性。

5.DMA:即外设在专用接口电路DMA控制器的控制下直接与存储器进行高速数据传输。

其中CPU不参与工作。

采用这种方式速度快,外设首先向CPU提出DMA请求,CPU允许后把总线控制权交给DMAC。

DMA传送结束,把总线控制权归还给CPU,使CPU恢复正常工作状态。

6.堆栈:堆栈是内存的一部区域,有栈底无栈顶,后进先出,用进栈指令Push和出栈指令Pop操作。

通常用来保护程序的断点和恢复程序的断点或交换数据等。

7.指令和伪指令的特点:汇编语言包含2种基本语句:指令语句和伪指令语句。

指令语句在执行时机器中对应一个二进制代码,成为操作码,操作符是操作码的符号化表示。

伪指令的功能由汇编系统实现,不是由CPU执行的操作,不会有对应的二进制代码。

8.BIU:总线接口部件负责与存储器及外部设备的接口,完成CPU与存储器间的信息传送,总线接口部件由20位地址加法器,断寄存器指令指针IP,指令队列缓冲器和总线控制电路等组成。

1.I/O设备室计算机系统中必不可少的组成部分,为什么任何I/O设备都不能直接与计算机系统总线相连,而要使用I/O接口?答:每个外设都有一组端口地址,计算机要访问外设是通过访问端口地址完成的,外设通过系统总线与CPU进行信息交换,根据CPU的要求进行工作,但是它们往往不能与CPU直接连接,需要通过一个连接部件进行缓冲和协调,以完成CPU与外设之间的信息类型和格式转换。

2.简述虚拟存储技术。

答:从用户角度看到的虚拟存储器,它由两级存储器组成,在操作系统的统一管理和调度下按照某种方式轮流调入主存储器被CPU执行,从CPU看到的是一个速度接近主存而容量具有辅存的容量。

3.简述CPU与外设数据的传送方式。

答:程序控制方式、中断、DMA、I/O通道、多处理机,主要讲述前3种。

4.简述A/D的转换过程。

答:采样、量化、编码3个步骤。

5.简述Cache在存储系统中的作用。

答:高速缓冲存储器是一种介于CPU和主存之间的存
储器,容量较小而存取速度接近CPU的速度,Cache技术在一定速度上解决了较高速度的CPU和慢速的主存读取速度的矛盾,是改善计算机性能的一个重要手段。

6.通常CPU响应中断请求的条件是什么?答:本条指令执行完,CPU开,中断IF=1,外设有中断请求。

7.串行通信与并行通信比较,有何特点?答:串行通信是数据按时钟以一位一位的传送方式进行通信。

其特点是通信线路简单,通信距离远,传送速度慢。

并行通信是把一个字符的各位用几条线路同时进行传输,和串行通信相比,传输速度快,传输距离近。

8.为什么要总线的仲裁?答:总线上每个设备都可同时发出总线请求,总线分配给哪个外设即总线仲裁。

总线的控制方式为:集中控制和分布控制,其中总线裁决将控制功能分布在连接总线的各个设备中,总线上每个设备都可同时发出总线请求并检测其他设备是否发出了总线请求,进行总线裁决,每个设备有优先级,设备的优先级从低到高排列。

9.解决主存与CPU速度不匹配的主要途径有哪些?答:高速缓冲存储器、映射算法。

10.简述8251A的功能及内部结构。

答:8251A芯片是一种可编程的通用同步/异步接受发送器,用于CPU与外设之间的串行通信接口。

字符可选择5--8位,1,1.5,2停止位,一位校验位,可工作在半双工和全双工。

由数据总线缓冲器,发送器,接收器,读写控制逻辑,调制/解调控制逻辑合成。

11.简述CPU的主要功能。

答:指令控制、操作控制、时间控制、数据加工、异常处理和中断处理,存储管理。

12.简述接口的主要功能。

答:(1)执行CPU命令的功能(2)返回外设状态的功能。

(3)数据缓冲功能(4)信号转换功能(5)设备选择功能(6)数据格式转换功能
B有哪些主要优点?答:(1)USB提供即插即用的功能(2)USB系统采用星型拓扑结构,一个USB控制器可连接多达127个外设(3)所有的USB外设接口适用于各种设备,方便接入计算机。

14.简述8086微处理器由哪几个部件组成及主要作用。

答:微处理器芯片上集成有控制器、运算器、寄存器以及连接它们的内部总线等部件,运算器是计算机对数据进行加工处理的部件,具有算术运算的逻辑运算功能。

控制器负责对程序规定的控制信息进行分析、控制,协调输入、输出操作或内存访问,主要由指令寄存器、译码器、程序设计器和操作控制器等组成。

寄存器是微处理器内部的暂存储单元。

各部件之间通过内部总线来交换信息。

15.简述单管mos存储器的工作原理。

答:它由一个mos管T1和一个电容C构成,写入时字线为1,T1导通,写入的信息通过位线存入电容中,写入1对电容充电,写入0对电容放电,读出时字线为1,mos管导通,存储在电容C上的电荷通过T1输出到位线上,根据位线上有无电流可知存储的信息是1还是0。

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