微机原理与接口技术期中考试总结南信大

微机原理与接口技术期中考试总结
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微机原理与接口技术
第一章 微型计算机基础
1、试说明微处理器、微型计算机和微机系统的概念。

答：微型处理器： ①大规模核心芯片；②由运算器、控制器、寄存器组 组成。

微型计算机是由微型处理器、内存储器、总线、输入输出接口电路组成。

微型计算机系统：①微型计算机；②外部设备和软件组成。

2、两个数1234H 和9ABCH 分别存储在10000H 和21000H 开始的存储单元中，试画图表示存储情况。

3、现代计算机与冯诺依曼计算机的区别？
答：①从存储器的结构来讲：冯诺依曼式计算机是单一的，现代计算机的存储器是由内存和外存组成的。

内存储器有主存、高速缓存、寄存器组；外存储器有硬盘、光盘、磁带等光驱。

②从控制器方面来讲：冯诺依曼式计算机通过CPU 集中控制来工作；现代计算
机是由分散控制来实现。

③从通信方面来讲：冯诺依曼式计算机是通过CPU 通信；现代计算机通过总线通信。

4、微机系统的工作过程？
以一个模型为例如来说明微机的工作过和，假设计算12H + 34 H ,程序如下：MOV AL , 12H ; 将12H 送到累加器中ADD AL , 34H ; 计算12H +34H ,结果送回累加器，编绎后丙坤指令对应的机器指令为： 00010010 “ MOV AL ,12H ”, 00000100 00110100 ; “ ADD AL ,34H “
1000010001H
21000H
PC：程序计数器 AR：地址寄存器 AB：地址总线 M:存储器 RD:读 WR:写
DB:数据总线 DR:数据缓存器 IR：指令寄存器 ID：指令译码器 PLA:控制信号 ALU：运算器
①首址在程序计数器PC中，首址送到地址寄存器AR中，PC -> AR，程序计数器加1，PC+1 -> PC，（PC）=10001H，AR -> AB找到存储器M，CPU发读信号，BOH -> DB -> DR -> IR -> ID -> 发出各种控制信号；
② PC -> AR，程序计数器加1，PC+1 -> PC，（PC）=10002H，AR -> AB找到存储器M，CPU发读信号，12H -> DB -> DR ->AL；
③ PC -> AR，程序计数器加1，PC+1 -> PC，（PC）=10003H，AR -> AB找到存储器M，CPU发读信号，04H -> DB -> DR -> IR -> ID -> 发出各种控制信号；
④ PC -> AR，程序计数器加1，PC+1 -> PC，（PC）=10004H，AR -> AB找到存储器M，CPU发读信号，34H -> DB -> DR -> ALU IN1； AL -> ALU IN2
ALU IN1 + ALU IN2 = 46H -> AL
第二章 8086/8088微处理器
1、微型计算机的硬件主要由哪里几部分组成？
运算器、控制器、存储器、寄存器、输入输出设备。

2、8086 CPU中哪些寄存器各有什么用途
按寄存器功能可分为通用寄存器、段寄器、控制寄存器。

数据寄存器：AX累加器、BX基地址寄存器、CX计数器和DX数据寄存器
通用寄存器地址指针寄存器：SP栈指针寄存器、BP基址指针寄存器
变址寄存器：DI目的寄存器、SI源变址寄存器
段寄存器：数据段、CS代码段、SS堆栈段、ES附加段。

控制寄存器：IP指令指针寄存器、FR标志寄存器状态标志：CF
FR标志寄存器状态标志：CF进位标志、PF奇偶标志、AF辅助进位标志、ZF零标志、
SF符号标志、OF溢出标志
控制标志：DF方向标志、IF中断标志、TF跟踪标志
3、什么是8086 CPU 的最大模式和最小工作模式？将8088/8086下列方式的特点填入表中。

4个画时序图☺☺☺☺
4、8086为16位微处理器 D0~D15，8088为准16位微处理器 D0~D7。

20位地址线（220=216*24）。

存储器范围可达 1MB 的存储空间。

5、20位地址如何形成？
物理地址=段基址* 24 + 偏移地址或物理地址= 段地址：偏移地址
它是由专门地址加法器将有关段寄器内容（段的起始地址）左移4位后，与16位偏移地址相加，形成了一个20位物理地址。

6、8088/8086由 EU执行部件和 BIU总线接口部件两部分组成。

BIU负责在CPU与存储器、I/O端口之间传送数据。

EU负责指令的执行。

BIU的内部结构由4个段寄出存器（CS、DS、SS、ES）、指令指针寄存器IP、完成与EU通信的内部寄存器、地址加法器和指令队列缓冲器组成。

这些寄存器的主要功能是生成20位物理地址。

EU由算术逻辑运算单元、暂存寄存器、标志寄存器、通用寄存器组和EU控制器构成。

7、指令队列缓冲器是按并行流水线工作的。

8、8088\8086差别：指令预取队列：8088是4字节，8086是6字节；
数据总线引脚：8088是8根，8086是6根。

9、8088CPU采用双列直插式封装结构，共有40个引脚。

8086CPU采用分时复用的地址/数据总线结构，共有33个引脚。

8086CPU可在两种模式下工作（最小模式和最大模式）
10、最小模式引脚功能：
AD0~AD7 : 地址/数据复用线
AD8~AD15 : 地址/数据复用线
A16/S3~A19/S6 : 地址/状态复用总线
控制总线：非BNE/S7 高8位数据总线允许/状态利用引脚
RD : 读信号
WR : 写信号
M/IO非：存储器或I/O端口选择控制信号
READY : （准备京绪信号) 采集信号
中断请求：
NMI : 非屏蔽中断请求信号
INTR : 可屏蔽中断请求信号（输入）
INTTA : 可屏蔽中断响应信号（输入）
TEST非：测试信号
RESET : 复位信号（输入高电平有效）
ALE: 地址锁存允许信号
DEN非：数据允许信号
DT/R非：数据发送/接收控制信号
HOLD: 总线请求信号输入端
HLDA: 总线请求响应信号输出端
MN/MX非：最大/最小模式（工作方式选择信号）
MN/MX非 =1 表示CPU最小方式系统
=0 表示CPU工作在最大方式系统
CLK: 主时钟信号
I/O存储空间： 216B
11、READY = 0 时，CPU就在T3后插入TW周期，插入的TW个数取决于READY何时变为高电平。

12、最小模式——仅支持单处理器；最大模式——可支持多处理器。

13、5种基本的总线操作：存储器读、存储器写、输入、输出、中断响应。

14、VLSI : 超大规模集成电路。

15、流水线技术部是一种同时进行若干操作的并行处理方式，
超流水线是指某些CPU内部的流水线超过通常的5～6步以上。

超标量是指在CPU中有一条以上的流水线，并且每个时钟周期内可以完成一条以上的指令，这种设计就叫超标量技术。

超长指令（Very Long Instruction Word, VLIW）是以一条长指令来实现多个操作的并行执行。

④其它流水线技术：乱序执行技术、分枝预测和推测执行（是指CPU动态的执行技术中的主要内容，分技即得到译码）和指令特殊扩展技术。

16、RISC : 精简指令系统计算机； CISC : 复杂指令系统
SIMD :单指令多数据 MMX: 多媒体扩展
SSE ：因特网数据流单指令序列扩展
第三章 80X86 微处理器指令系统
1、系统上电或复位，处理器总是处在实地址模式。

2、32位机的主要工作模式有实地址模式、保护模式、虚拟8086模式(系统管理模式)。

3、指出下列指令中操作数的寻址方式：
（1） MOV BX ,20H 立即寻址
（2） MOV AX, [1245H] 直接寻址
（3） MOV DX,[SI] 寄存器间接寻址
（4） MOV 100[ BX ],AL 寄存器相对寻址
（5） MOV [ BP],[SI],AX 基址加变址
（6） MOV [BX+100 ][SI], AX 相对基址寻址
（7） MOV [1800H],AL 直接寻址
（8） MOV [SI],AX 寄存器间接寻址
4、已知DS = 2000H , ES = 1000H , SS = 1010 H , SI = 1100H , BX = 0500H , BP = 0200H , 请指出下列源操作数字段是什么寻址方式源操作数字段的物理地址是多少
(1 ) MOV AL, [2500H] 直接寻址DS
(2 ) MOV AX, [BP] 寄存器寻址 SS
(3) MOV AX , ES:[BP+10] 相对寄存器寻址 10200
(4) MOV AL, [BX + SI + 20 ] 相对基址加变址
立即寻址：操作数直接放在指令中，紧跟在操作码后，与操作码一起放在代码段寄存器寻址：操作数包含在CPU的内部寄存器中，如寄存器AX、BX、CX、DX 等。

寄存器可以是8位或者16位。

直接寻址：指令要处理的数据在内存中，地址为段地址(SA):偏移地址(EA)
寄存器间接寻址：操作数在内存中，操作数地址的16位EA包含在以下寄存器SI、DI、BP、BX中。

寄存器相对寻址：操作数在存储器中,由指定的寄存器内容，加上指令中给出的8位或16位偏移量作为操作数的偏移地址。

基址加变址寻址：操作数在存储器中其偏移地址由（基址寄存器）＋（变址寄存器）形成
基址寄存器——BX(数据段)，BP(堆栈段)
变址寄存器——SI、DI
相对基址变址寻址：操作数在存储器中
偏移地址:（基址寄存器）＋（变址寄存器）＋相对偏移量
第五章存储器技术
1、存储器性能指标：存储容量、存取时间、功耗、集成度、性能价格比。

2、静态RAM工作原理：P115
3、为什么要刷新：
4、动态RAM 工作原理:
5、静态RAM和动态RAM的区别：
6、CPU与存储器的连接;P121
7、高速缓存的原理：P126
8、为什么要用虚拟存储器：P128
9、高速缓存原理：
10、局部性原理：
11、多体交叉存储器为解决带宽问题。

12、5-1～5-10
第六章输入/输出接口技术
13、数据总线，地址总线，控制总线，状态线
14、凡是两个相对独立的子系统之间的边接部分均可称为“接口”。

15、I/O端口的编址方法：存储器统一编址、端口独立编址。

16、输入/输出的方式方法可分为3种，即程序控制传输方式、中断传输方式、和直接存储器存取方式（简称DMA）。

17、程序控制传输方式：无条件传输方式（同步方式）和程序查询传输方式（条件传输方式）。

18、程序查询式输入接口电路图，写程序段，画流程图。

19、程序查询式输出接口电路图，写程序段，画流程图。

20、为什么采用中断方式：为提高快速度CPU和慢速外设之间进行数据传输时的工作效率，又能提高CPU对外部事件响应的及时性。

21、中断执行过程示意图。

P144
22、DMA直接存储器存取。

23、为什么采用DMA方式DMA能否代替CPU（不能）
DMA方式下，利用专门的硬件电路实现外设直接和存储器进行高速数据传送，在传输过程中无须CPU执行指令干预。

24、DMA传输过程：一个完整的DMA过程应包括：初始化、DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA传输、DMA结束5个阶段。

25、DMA的特点：P148
可在存储器与I/O设备、存储器与存储器、I/O设备与I/O设备之间直接传送数据，无须CPU干预。

26、4种I/O方式的比较：P149。