微型计算机技术及应用_戴梅萼_清华大学出版社
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第一章微型计算机概述
1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?
答:①微处理器是微型计算机的核心,是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU,由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线,是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应具备哪些主要功能?
答:1.CPU在内部结构上由以下几部分组成:
①算术逻辑部件(ALU);
②累加器和通用寄存器组;
③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器;
④时序和控制部件。
2.CPU应具备以下主要功能:
①可以进行算术和逻辑运算;
②可保存少量数据;
③能对指令进行译码并执行规定的动作;
④能和存储器、外设交换数据;
⑤提供整个系统所需要的定时和控制;
⑥可以响应其他部件发来的中断请求。
1.3累加器和其他通用寄存器相比,有何不同?
答:许多指令的执行过程以累加器为中心;输入/输出指令一般也以累加器来完成。
1.4微处理器的控制信号有哪两类?
答:一类是通过对指令的译码,由CPU内部产生的。
这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。
另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。
通常用来向CPU发出请求。
如中
断请求、总线请求等。
1.5微型计算机采用总线结构有什么优点?
答:首先是系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系。
其次是一个部件只要符合总线标准,就可以连接到采用这种总线标准的系统中,使系统功能得到扩充。
1.6数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合
用部分总线,那么,要靠什么来区分地址或数据?
答:1.数据总线是双向三态;地址总线是单向输出三态。
2.数据和地址复用时,必须有一个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据。
1.7控制总线传输的信号大致有哪几种?
答:包括CPU送往存储器和I/O接口的控制信号,如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和I/O接口区分信号等。
还包括其他部件送到CPU的信号,如时钟信号、中断请求信号、准备
就绪信号等。
第二章8086微处理器
2.1总线接口部件有哪些功能?请逐一进行说明。
答:1.总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。
2.具体讲:①总线接口部件要从内存取指令送到指令队列;
②CPU执行指令时,总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设
端口中取数据,将数据传送给执行部件,或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单
元或外设端口中。
2.28086的总线接口部件由哪几部分组成?
答:4个段地址寄存器CS、DS、ES、SS;16位的指令指针寄存器IP;20位的地址加法器;6字节的指令队列。
2.3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:1.该指令的物理地址=CS×10H+IP=21F00H。
2.指向这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的。
2.48086的执行部件有什么功能?由哪几部分组成?
答:1.8086的执行部件的功能是负责指令的执行。
2.4个通用寄存器AX、BX、CX、DX;4个专用寄存器BP、SP、SI、DI;标志寄存器FLAGS
和算术逻辑单元ALU。
2.5状态标志和控制标志有何不同?程序中是怎样利用这两类标志的?8086的状态标志和控制标志分
别有哪些?
答:1.不同之处在于:状态标志由前面指令执行操作的结果对状态标志产生影响,即前面指令执行操作的结果决定状态标志的值。
控制标志是人为设置的。
2.利用状态标志可进行计算和判断等操作。
利用控制标志可对某一种特定功能(如单步操作、
可屏蔽中断、串操作指令运行的方向)起控制作用。
3.8086的状态标志有:SF、ZF、PF、CF、AF和OF计6个。
8086的控制标志有:DF、IF、TF计3个。
2.68086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?
答:1.传统的计算机在执行指令时,指令的提取和执行是串行进行的。
8086/8088 CPU的总线接口部件和执行部件在提取和执行指令时是并行同时工作的。
2.8086/8088 CPU的设计思想有力地提高了CPU的工作效率,这也正是8086/8088成功的原因
之一。
2.7总线周期的含义是什么?8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成?如一个CPU的时钟频率为
24MHz,那么,它的一个时钟周期为多少?一个基本总线周期为多少?如主频为15MHz呢?
答:1.总线周期的含义是总线接口部件完成一个取指令或传送数据的完整操作所需的最少时钟周期数。
2.8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成。
3.当主频为24MHz时,Tφ=1/24MHz≈41.7ns,T总=4Tφ≈167ns。
4.当主频为15MHz时,Tφ=1/15MHz≈66.7ns,T总=4Tφ≈267ns。
2.8在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,CPU分别执行什么动作?什么情况下需要插入等待状态T W?
T W在哪儿插入?怎样插入?
答:1.在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,CPU分别执行下列动作:
①T1状态:CPU往多路复用总线上发出地址信息,以指出要寻找的存储单元或外设端口
的地址。
②T2状态:CPU从总线上撤销地址,而使总线的低16位浮置成高阻状态,为传输数据做
准备。
总线的高4位(A19~A16)用来输出本总线周期的状态信息。
③T3状态:多路总线的高4位继续提供状态信息。
低16位(8088为低8位)上出现由CPU
写出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。
④T4状态:总线周期结束。
2.当被写入数据或者被读取数据的外设或存储器不能及时地配合CPU传送数据。
这时,外设
或存储器会通过“READY”信号线在T3状态启动之前向CPU发一个“数据未准备好的信
号”,于是CPU会在T3之后插入一个或多个附加的时钟周期T W。
3.T W插在T3状态之后,紧挨着T3状态。
4.插入的T W状态时的总线上的信息情况和T3状态的信息情况一样。
当CPU收到存储器或外
设完成数据传送时发出的“准备好”信号时,会自动脱离T W状态而进入T4状态。
2.9从引腿信号上看,8086和8088有什么区别?
答:①8086有16根数据/地址复用总线,8088只有8根,称AD7~AD0。
②8086的第28腿为M/IO,8088的第28腿为M/IO(为兼容8080等)。
SS。
③8086的第34腿为BHE/S7,8088的第34腿为0
2.10在对存储器和I/O设备读写时,要用到IOR、IOW、MR、MW信号,这些信号在最大模式和
最小模式时分别可用怎样的电路得到?请画出示意图。
答:1.最小模式(以8086为例):
2.最大模式:用8288总线控制器来实现。
2.11 CPU 启动时,有哪些特征?如何寻找8086/8088系统的启动程序?
答:1.CPU 启动时,有以下特征:
① 内部寄存器等置为初值;
② 禁止中断(可屏蔽中断);
③ 从FFFF0H 开始执行程序;
④ 三态总线处于高阻状态。
2.8086/8088系统的启动程序从FFFF0H 单元开始的无条件转移指令转入执行。
2.12 CPU 在8086的微机系统中,为什么常用AD 0作为低8位数据的选通信号?
答:因为每当CPU 和偶地址单元或偶地址端口交换数据时,在T 1状态,AD 0引腿传送的地址信号
必定为低电平。
而CPU 的传输特性决定了只要是和偶地址单元或偶地址端口交换数据,则CPU 必定通过总线低8位即AD 7~AD 0传输数据。
可见AD 0可以用来作为接于数据总线低8位上的8位外设接口芯片的选通信号。
2.13 8086和8088在最大模式或最小模式时,引腿信号分别有什么不同? 答:在此两种模式中,只有第24~31腿的信号不同。
引腿号 24 25 26 27 28 29 30 31
最小模式信号 INTA ALE DEN DT/R M/IO WR HLDA HOLD
最大模式信号
QS 1 QS 0
0S 1S 2S LOCK RQ /1GT RQ /0GT 另外8088的第34腿在最大模式时为高电平,最小模式时为SS 0状态信号。
8088的第28腿在最小模式时为M/IO 信号。
2.14
8086和8088是怎样解决地址线和数据线的复用问题的?ALE 信号何时处于有效电平?
答:1.在总线周期的T 1状态,复用总线用来输出要访问的存储器或I/O 端口的地址给地址锁存器
8282(3片)锁存;在其他状态为传送数据或作传送准备。
地址锁存器8282在收到CPU 发出
的地址锁存允许信号ALE 后,锁存地址。
2.ALE 信号在每个总线周期的T 1状态为有效高电平。
2.15 BHE 信号和A 0信号是通过怎样的组合解决存储器和外设端口的读/写的?这种组合决定了8086系
统中存储器偶地址体及奇地址体之间应该用什么信号来区分?怎样区分?
答:1.组合情况如下:
BHE A 0 操 作
所用的数据引腿 0 0 从偶地址开始读/写一个字
AD 15~AD 0 1 0 从偶地址单元或端口读/写一个字节
AD 7~AD 0
0 1 从奇地址单元或端口读/写一个字节
AD 15~AD 8
0 1 从奇地址开始读/写一个字(在第一个总线周期,
将低8位数送AD 15~AD 8, 在第二个总线周期,将高8位数送AD 7~AD 0)
AD 15~AD 8 AD 7~AD 0
1 0
2.用A 0信号来区分偶地址体和奇地址体。
3.当A 0=0时选中偶地址体,A 0=1时选中奇地址体。
2.16 RESET 信号来到后,CPU 的状态有哪些特点?
答:复位信号来到后,CPU 便结束当前操作,并对处理器标志寄存器FR 、IP 、DS 、SS 、ES 、其他
寄存器及指令队列清0,而将CS 设置为FFFFH 。
当复位信号变为低电平后,CPU 从FFFF0H 单元开始执行程序。
2.17
在中断响应过程中,8086往8259A 发的两个INTA 信号分别起什么作用? M/IO
IOR M/IO IOW
M/IO
MR M/IO MW
答:第一个负脉冲通知外部设备的接口,它发出的中断请求已经得到允许;外设接口收到第二个负
脉冲后,往数据总线上放中断类型码,从而CPU 得到了有关此中断请求的详尽信息。
2.18 总线保持过程是怎样产生和结束的?画出时序图。
答:1.当系统中CPU 之外的另一个主模块要求占用总线时,通过HOLD 引腿向CPU 发一个高电平
的请求信号。
如果CPU 此时允许让出总线,就在当前总线周期完成时,于T 4状态从HLDA
引腿发出一个应答信号,对刚才的HOLD 请求做出响应。
同时,CPU 使地址/数据总线和控
制状态线处于浮空状态。
总线请求部件收到HLDA 信号后,就获得了总线控制权,在此后
一段时间,HOLD 和HLDA 都保持高电平。
在总线占有部件用完总线之后,会把HOLD 信
号变为低电平,表示现在放弃对总线的占有。
8086/8088收到低电平的HOLD 信号后,也将
HLDA 变为低电平,这样,CPU 又获得了地址/数据总线和控制状态线的占有权。
2.时序图为:
2.19 8086系统在最小模式时应该怎样配置?请画出这种配置并标出主要信号的连接关系。
答:1.8086系统在最小模式时的配置是:8086CPU 一片,8284A 时钟发生器一片,8282地址锁存
器三片,8286总线收发器二片。
2.连接关系为:
2.20 时钟发生器的功能是什么?画出它的线路图。
答:1.时钟发生器的功能是:提供频率恒定占空比符合标准的时钟信号,对准备好(READY)和复位
(RESET)信号进行同步。
2.线路图见书21页图2.7所示。
2.21
8086在最大模式下应当怎样配置?最大模式时为什么一定要用总线控制器?总线控制器的输入信号是什么?输出信号是什么?
答:1.8086在最大模式下的配置是:8086CPU 一片,8284A 时钟发生器一片,8282地址锁存器三
片,8286总线收发器二片,8288总线控制器一片,8259A 中断优先级管理部件一片。
采样 高阻 T4/TI 采样
三态引腿
HLDA
HOLD
CLK CLK RESET READY ALE BHE
A 19~A 16 AD 15~AD 0
DEN 8284A RESET READY 控制总线
8282 (3片) STB 8286(2片) OE T 地址总线 数据总线 BHE
2.因为在最大模式下,需要用外加电路来对CPU 发出的控制信号进行变换和组合,以得到对
存储器和I/O 端口的读/写信号和对锁存器8282及总线收发器8286的控制信号。
8288总线
控制器就是完成上述这些功能的专用芯片。
所以必须用总线控制器。
3.总线控制器的输入信号是:来自CPU 的2S 、1S 、0S 状态信息,时钟CLK 信号,及决定
本身工作方式的信号IOB 、AEN 、CEN 。
4.总线控制器的输出信号是:用来作为CPU 进行中断响应的信号INTA ,两组读/写控制信号
MRDC 、MWTC 、IORC 、IOWC ,两个提前的写控制信号AMWC 、AIOWC ,送
给地址锁存器的信号ALE ,送给数据收发器的信号DEN 和DT/R 。
2.22 在编写程序时,为什么通常总要用开放中断指令来设置中断允许标志?
答:因为在复位时,标志寄存器FR 被清0,则IF=0,禁止从INTR 进入的可屏蔽中断,所以必须
在编写程序时,用指令来设置中断允许标志。
2.23 T 1状态下,数据/地址复用总线上是什么信息?用哪个信号将此信息锁存起来?数据信息是在什么时候给出的?用时序图表示出来。
答:1.T 1状态下,数据/地址复用总线上是地址信息。
2.用ALE 信号的下降沿将此地址信息锁存在三片8282中。
3.数据信息的给出时间分两种:
① 总线读周期时,数据信息在T 3、T W 、T 4中间给出;
② 总线写周期时,数据信息在T 2、T 3、T W 、T 4中间给出。
4.时序图如下:
T 1 T 2 T 3 T W T 4
地址 状态 输出
地址 数据 输出
地址 数 据输 入
BHE 输出
2.24 画出8086最小模式时的读周期时序。
答:见书27页图2.11所示。
2.25 8086最多可有多少个中断?按照产生中断的方法分为哪两大类?
答:1.8086最多可有256个中断。
2.按照产生中断的方法分为硬件中断和软件中断两大类。
2.26 非屏蔽中断有什么特点?可屏蔽中断有什么特点?分别用在什么场合?
答:1.非屏蔽中断的特点有:中断请求从NMI 引腿进入,不受中断允许标志IF 的影响。
非屏蔽中
断只有一个,其中断类型码为2。
2.可屏蔽中断的特点有:中断请求从INTR 引腿进入,只有在IF=1时CPU 才响应该中断。
可
屏蔽中断有若干个,其中断类型码可以是5~255。
3.非屏蔽中断用来处理系统的重大故障,如掉电等。
可屏蔽中断用在一般外部设备申请的中断
中。
2.27
什么叫中断向量?它放在那里?对应于1CH 的中断向量存放在哪里?如果1CH 的中断处理子程序从5110H:2030H 开始,则中断向量应怎样存放?
答:1.中断处理子程序的入口地址就是中断向量。
2.中断向量放在0段的0~3FFH 区域的中断向量表中。
3.对应于类型号为1CH 的中断向量应放在00070~00073H 的4个单元中。
4.若1CH 的中断向量为5110H:2030H ,则中断向量的存放方法为:00070H 存放30H ,00071H
存放20H (IP);00072H 存放10H ,00073H 存放51H (CS)。
BHE/S7 A19/S6~ A16/S3
CLK AD15~AD0 AD15~AD0 ALE
2.28从8086/8088的中断向量表中可以看到,如果一个用户想定义某个中断,应该选择在什么范围?
答:应该选择在中断类型码为32(20H)~255(FFH)范围。
2.29非屏蔽中断处理程序的入口地址怎样寻找?
答:CPU在响应NMI引腿的中断请求时,CPU并不需要从中断类型码计算中断向量的地址,而是直接从中断向量表中读取00008~0000BH这4个单元对应于中断类型2的中断向量就行了。
CPU将00008H、00009H两个单元的内容装入IP,而将0000AH、0000BH两个单元的内容装
入CS,于是就转入了对非屏蔽中断处理程序的执行。
2.30叙述可屏蔽中断的响应过程,一个可屏蔽中断或者非屏蔽中断响应后,堆栈顶部四个单元中为什么
内容?
答:首先在CPU的INTR引腿上有可屏蔽中断请求输入,且IF=1。
在当前指令执行完后,CPU发两个INTA中断响应负脉冲,外设接到第二个负脉冲后,立即往数据线上给CPU送来中断类
型码。
然后CPU取中断类型码,将标志FR推入堆栈,清除IF和TF,再将CS和IP推入堆
栈来保护断点,进入中断处理子程序并执行,最后弹出IP和CS及标志而中断返回。
中断响
应后,堆栈顶部四个单元的内容分别是:IP L、IP H、CS L、CS H。
2.31一个可屏蔽中断请求来到时,通常只要中断允许标志为1,便可在执行完当前指令后响应,在哪些
情况下有例外?
答:1.正好遇到CPU执行封锁指令时,必须等下一条指令执行完后才响应中断。
2.正好执行往段寄存器传送数据的指令,必须等下一条指令执行完后才响应中断。
3.执行WAIT或串操作指令时,可在指令执行中响应中断。
2.32在对堆栈指针进行修改时,要特别注意什么问题?为什么?
答:1.必须先修改堆栈段寄存器SS的值,接着修改堆栈指针SP的值。
2.因为,CPU在修改段寄存器值时不响应中断,待下一条指令执行后才响应中断。
这样对SS、
SP的修改是一个完整的过程。
否则先修改SP后修改SS则可能中断响应而分开修改,导致
堆栈指针的错误,因此CS、IP、FR进入错误的堆栈区域而破坏该单元的数据或程序。
2.33在编写中断处理子程序时,为什么要在子程序中保护许多寄存器?有些寄存器即使在中断处理子程
序中并没有用到也需要保护,这又是为什么(联系串操作指令执行时遇到中断这种情况来回答)?
答:1.因为中断处理子程序运行时需要使用CPU内部的寄存器,这些寄存器的值发生了改变。
因此若不加保护在返回原程序时就修改了断点处的现场,而使程序不能正常运行。
2.因为串操作指令允许在执行过程中进入中断,若与串操作有关的寄存器未保护好,中断返回
时串操作指令就不能正常继续运行。
而且还有隐含寻址问题。
2.34一个可屏蔽中断响应时,CPU要执行哪些读/写周期?对一个软件中断又如何?
答:1.对可屏蔽中断响应,CPU要执行的读/写周期如下:
①执行两个中断响应总线周期。
并取得中断类型码。
②执行一个总线写周期。
标志寄存器FR值入栈。
③执行一个总线写周期。
CS值入栈。
④执行一个总线写周期。
IP值入栈。
⑤执行一个总线读周期。
读取中断处理子程序入口地址的偏移量→IP。
⑥执行一个总线读周期。
读取中断处理子程序入口地址的段地址→CS。
2.若是一个软件中断,则跳过上述第①步,而执行②~⑥步。
2.35中断处理子程序在结构上一般是怎样一种模式?
答:①保护中断时的现场,即保护CPU各寄存器的值。
②一般应置IF=1来开放中断,以允许级别较高的中断请求进入。
③中断处理的具体内容。
④恢复中断时的现场。
⑤中断返回指令。
2.36软件中断有哪些特点?在中断处理子程序和主程序的关系上,软件中断和硬件中断有什么不同之
处?
答:1.软件中断有如下特点:
①用一条中断指令进入中断处理子程序,并且,中断类型码由指令提供。
②进入中断时,不需要执行中断响应总线周期。
③不受中断允许标志IF的影响。
④ 软件中断的优先级最高。
⑤ 软件中断没有随机性。
2.软件中断允许在主程序和中断处理子程序之间传递数据。
而硬件中断由于是随机的,所以不
能传递数据。
2.37 系统中有多个总线模块时,在最大模式和最小模式下分别用什么方式来传递总线控制权?
答:1.8086/8088在最小模式下用总线控制联络信号(HOLD 和HLDA)来传递总线控制权。
2.8086/8088在最大模式下用总线请求/总线允许信号及释放信号RQ /0GT 和RQ /1GT 来传
递总线控制权。
2.38 8086存储空间最大为多少?怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址?
答:1.8086存储空间最大为220=1MB 。
2.采用分段的方法实现16位寄存器实现对20位地址的寻址。
物理地址=段基址×10H+偏移地址
2.39
IBM PC/XT 系统中,哪个区域为显示缓冲区?哪个区域用来存放中断向量?在FFFF0H 到FFFFFH 单元中存放什么内容?
答:1.B0000H~B0F9FH 约4KB 为单色显示器的显示缓冲区;B8000~BBF3FH 约16KB 为彩色显示
器的显示缓冲区。
2.00000H~003FFH 共1KB 区域用来存放中断向量。
3.在FFFF0H 到FFFFFH 单元中存放一条无条件转移指令,转到系统的初始化程序。
第三章 8086的寻址方式和指令系统 略
第四章 存储器和高速缓存技术
4.1 计算机的内存有什么特点?内存由哪两部分组成?外存一般指哪些设备?外存有什么特点?
答:1.内存可被CPU 直接访问,内存的存取速度快,内存的空间大小受到地址总线位数的限制。
2.内存由ROM 和RAM 两部分组成。
3.外存一般指软盘、硬盘、磁带机上的磁带及光盘。
4.外存的特点是大容量,所存信息即可修改,又可长期保存。
但外存速度慢,要配置专用设备。
4.2 用存储器件组成内存时,为什么总是采用矩阵形式?请用一个具体例子进行说明。
答:1.为了简化选择内存内部单元的地址译码电路及减少译码线数量。
2.例如,要组成1K 字节的内存,若不用矩阵组织这些单元,而是将它们一字排开,就要1024
条译码线才能实现对这些单元的寻址。
译码电路也因此而很复杂。
若用32×32来实现排列,
就只要32条行选择线和32条列选择线就可以了。
因此其译码电路也将变得较为简单。
4.3 为了节省存储器的地址译码电路,一般采用哪些方法?
答:① 存储器件按矩阵排列;
② 内存按模块结构设计;
③ 模块内再进行分组处理。
4.4 在选择存储器件时,最重要的考虑因素是什么?此外还应考虑哪些因素?
答:1.最重要的考虑因素是:易失性、只读性、位容量和速度。
2.此外还应考虑:功耗、可靠性和价格等因素。
4.5 什么叫静态RAM ?静态RAM 有什么特点?
答:1.在电源不断电的情况下,信息一旦写入后不会丢失的RAM 就叫静态RAM 。
2.静态RAM 的特点有:不需刷新,因此简化了外部电路;但位容量较类似方法设计的动态
RAM 少,且功耗较大。
4.6
静态RAM 芯片上为什么往往只有写信号而没有读信号?什么情况下可以从芯片读得数据?
答:1.因为在存储器中,当允许信号有效之后,一定是进行读/写操作,非写即读。
因此,只用写信号WE 就可以即控制写操作,又控制读操作。
在写操作时,写脉冲发生器送来一个负脉冲作为写入信号;在读操作时,写脉冲发生器不产生负脉冲,而是使WE 端处于高电平,此
高电平就用来作为读出信号。
2.当芯片允许信号CE =0及写信号WE =1时,可以从芯片上读得数据。
4.7在对静态存储器进行读/写时,地址信号要分为几个部分?分别产生什么信号?
答:1.地址信号分为三个部分。
如:A19~A14,A13~A12,A11~A0。
2.例中A19~A14用来作为模块选择信号,地址译码器判断A19~A14给出的模块选择信号和本
模块的约定信号是否匹配,如匹配,则再根据MRDC或MWTC产生内部的模块选择信号;
A13~A12产生4个矩阵的芯片允许信号;A11~A0则作为矩阵内部的行地址和列地址。
4.8动态RAM工作时有什么特点?和静态RAM比较,动态RAM有什么长处?有什么不足之处?动
态RAM一般用在什么场合?
答:1.动态RAM工作时需要对其存储的信息定时(约2ms)刷新一次。
因此需要刷新控制电路来支持。
2.动态RAM的优点(长处)为:动态RAM的位密度高;动态RAM的功耗较低;动态RAM的
价格低廉,适合于大容量使用。
3.动态RAM的缺点(不足之处)为:要配置刷新逻辑电路;在刷新周期中,内存模块不能启动
读周期或写周期。
4.动态RAM一般用在大容量、低功耗场合。
4.9动态RAM为什么要进行刷新?刷新过程和读操作比较有什么差别?
答:1.因为动态RAM是利用电容的存储作用来保存信息的,但电容由于放电或泄漏,电荷保存时间较短(约2ms),若不及时补充电荷会使存放的数据丢失,因此需定时刷新以补充所需要的
电荷。
2.刷新过程是由刷新逻辑电路定时完成的,且每次对所有模块的一行同时刷新,数据不输出,
数据总线处于高阻状态。
读过程是随机的,每次选中一个存储单元(8位),且数据输出到数
据总线上。
4.10动态RAM控制器完成什么功能?Intel 8203从功能上分为哪两部分?叙述这两部分的工作原理。
答:1.动态RAM控制器要完成的功能有:刷新定时器产生刷新周期并提供各种时序信号,并对CPU 的读/写操作及刷新操作进行仲裁;刷新地址计数器提供刷新用的行地址,并通过多路转换
器进行地址切换。
2.Intel 8203从功能上分为:地址处理部分和时序处理部分两个。
3.地址处理部分用来处理动态RAM正常读/写时的地址信号(正常的行/列地址合用一组地址线
的区分)和刷新过程中的地址信号(区分正常的行地址及刷新周期的行地址)。
时序处理部分
通过一个基准时钟来产生各种时序;通过一个仲裁器来解决刷新请求和内存正常读/写请求
之间的矛盾。
内部有两级同步电路用来对外部请求信号实现同步。
4.11ROM、PROM、EPROM分别用在什么场合?
答:①ROM用在一个计算机系统完成开发以后,容纳不再修改的程序和数据。
且批量产量要大的场合。
②PROM用于非批量的场合。
③EPROM用于软件或系统的开发阶段及批量很小的场合。
第五章微型计算机和外设的数据传输
5.1外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连?存储器需要接口电路和总线相连吗?为什么?
答:1.因为外设的功能多种多样,对于模拟量信息的外设必须要进行A/D和D/A转换,而对于串行信息的外设则必须转换为并行的信息,对于并行信息的外设还要选通。
而且外设的速度
比CPU慢的多,必须增加缓冲功能。
只有这样计算机才能使用这些外设。
而所有这些信息
转换和缓冲功能均由接口电路才能完成。
2.存储器不需要接口电路和总线相连。
3.因为存储器功能单一,且速度与CPU相当。
因此可直接挂在CPU总线上。
5.2是不是只有串行数据形式的外设需要接口电路和主机系统连接?为什么?
答:1.不是。
并行数据形式的外设也需要接口电路和主机系统连接。
2.因为,CPU每次只能访问一个外设,因此并行信息的外设需增加选通功能,才能满足CPU
的访问要求,必须用接口电路。
5.3接口电路的作用是什么?按功能可分为几类?
答:1.接口电路的作用就是在外设和CPU之间起信息变换和缓冲功能。