微机原理与接口技术复习提纲

1、简述中断源的分类和它们之间的优先顺序如何？并分别简述CPU响应各类中断源的条件？
答：按中断源与CPU的位置关系，可分为外部中断和内部中断两大类：
外部中断是指有外部设备通过硬件触发请求的方式产生的中断，又称为硬件中断，外部中断有分为非屏蔽中断和可屏蔽中断
内部中断是由CPU运行程序错误或执行内部程序调用引起的一种中断，亦称软件中断。

它们之间的优先顺序是内部中断、非屏蔽中断、可屏蔽中断和单步（跟踪）中断。

CPU响应内部中断、非屏蔽中断、可屏蔽中断和单步（跟踪）中断等四类中断的相同条件是：（1）必须要有中断请求，(2)CPU当前正在执行的指令必须结束，而对于可屏蔽中断，还必须满足IF=1,即CPU处于开中断状态的条件。

2、简述动态存储器（DRAM）的特点？
答; (1) CPU对RAM中的每一单元能读出又能写入。

(2) 读/写过程先寻找存储单元的地址再读/写内容。

(3) 读/写时间与存储单元的物理地址无关。

（4) 失电后信息丢失。

现已开发出带电池芯片的RAM，称为非易失性RAM(NVRAM)，做到失电后信息不丢失。

(5) 作Cache和主存用
3、8086 CPU中地址加法器的重要性体现在哪里？
答：地址加法器是8086 CPU的总线接口单元中的一个器件，在8086存储器分段组织方式中它是实现存储器寻址的一个关键器件，地址加法器将两个16位寄存器中的逻辑地址移位相加，得到一个20位的实际地址，把存储器寻址空间从64K扩大到1M，极大地扩大了微型计算机的程序存储空间，从而大大提高了程序运行效率。

4、8086 CPU中有哪些寄存器？分组说明用途。

哪些寄存器用来指示存储器单元的偏移地址？
答：8086 CPU中有8个通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI；两个控制寄存器IP、FL；四个段寄存器CS、DS、SS、ES。

8个通用寄存器都可以用来暂存参加运算的数据或中间结果，但又有各自的专门用途。

例如，AX专用做累加器，某些指令指定用它存放操作数和运算结果；CX为计数寄存器，在某些指令中做计数器使用；DX为数据寄存器；BX为基址寄存器，BP为基址指针，SI为源变址寄存器，DI为目的变址寄存器，这4个寄存器在数据寻址中用来存放段内偏移地址（有效地址）或段内偏移地址的一部分；SP为堆栈指示器，用来存放栈顶有效地址。

两个控制寄存器用来存放有关的状态信息和控制信息。

例如，标志寄存器FL用来存放状态标志和控制标志；而指令指针用来存放下一条要取指令的有效地址。

四个段寄存器用来存放段地址。

例如，CS寄存器用来存放代码段的段地址；DS寄存器用来存放数据段的段地址；SS寄存器用来存放堆栈段的段地址；ES寄存器用来存放扩展段的段地址。

5、DRAM为什么要刷新，存储系统如何进行刷新？
DRAM以单个MOS管为基本存储单元，以极间电容充放电表示两种逻辑状态。

由于极间电容的容量很小，充电电荷自然泄漏会很快导致信息丢失，所以要不断对它进行刷新操作、即读取原内容、放大再写入。

存储系统的刷新控制电路提供刷新行地址，将存储DRAM芯片中的某一行选中刷新。

实际上，刷新控制电路是将刷新行地址同时送达存储系统中所有DRAM芯片，所有DRAM芯片都在同时进行一行的刷新操作。

刷新控制电路设置每次行地址增量，并在一定时间间隔内启动一次刷新操作，就能够保证所有DRAM芯片的所有存储单元得到及时刷新。

6、计算机I/O接口有何用途？试列出8个I/O接口。

答：计算机I/O接口是连接计算机和外部设备的纽带和桥梁，它主要用于协调和控制计算机与外设之间的信息流通和交换。

例如：串行通讯口（COM口）、并行打印机口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、光驱接口、显示器接口、音响设备接口、其它通用设备接口（USB、SCSI等）。

7、简述8086CPU内BIU单元的基本功能？
答：总线接口单元BIU的功能是对外电路提供三组总线，实现CPU与存储器、I/O端口之间地址信号、数据信号和控制/状态信号的传送。

BIU 承担的具体任务是：根据CS和IP的值计算下一条将要执行指令的物理地址；经由总线控制电路发出的地址信息选中存储器某一单元或某一I/O端口，以及相应的读/写控制信号；经数据总线完成8/16
8、冯•诺依曼计算机的特点是什么？
1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；
2）指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；
3）指令和数据均用二进制表示；
4）指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；
5）指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；
6）机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。

9、为什么外围设备要通过接口与CPU相连？接口有哪些功能？（6分）
答：外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有：
（1）一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号（地址），通过接口可实现对设备的选择。

（2）I/O设备种类繁多，速度不一，与 CPU速度相差可能很大，通过接口可实现数据缓冲，达到速度匹配。

（3）I/O设备可能串行传送数据，而CPU一般并行传送，通过接口可实现数据串并格式转换。

（4）I/O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同，通过接口可实现电平转换。

（5）CPU启动I/O设备工作，要向外设发各种控制信号，通过接口可传送控制命令。

（6）I/O设备需将其工作状况（“忙”、“就绪”、“错误”、“中断请求”等）及时报告CPU，通过接口可监视设备的工作状态，并保存状态信息，供CPU查询。

可见归纳起来，接口应具有选址的功能、传送命令的功能、反映设备状态的功能以及传送数据的功能（包括缓冲、数据格式及电平的转换）。

10、RAM有几种，各有什么特点？ROM有几种，各有什么特点？
答：RAM有两种，SRAM(静态RAM)，它采用触发器电路构成一个二进制位信息的存储单元，这种触发器一般由6个晶体管组成，它读出采用单边读出的原理，写入采用双边写入原理；DRAM（动态RAM），它集成度高，内部存储单元按矩阵形式排列成存储体，通常采用行，列地址复合选择寻址法。

ROM有5种，固定掩摸编程ROM，可编程PROM，紫外光擦除可编程EPROM，电可檫除的可编程EPROM，闪速存储器。

11、什么是I/O独立编址和统一编址，各有什么特点？
独立编址是将I/O端口单独编排地址，独立于存储器地址。

统一编址是将I/O端口与存储器地址统一编排，共享一个地址空间。

端口独立编址方式，处理器除要具有存储器访问的指令和引脚外，还需要设计I/O访问
的I/O指令和I/O引脚，其优点是：不占用存储器空间；I/O指令使程序中I/O操作一目了然；较小的I/O地址空间使地址译码简单。

但I/O指令功能简单，寻址方式没有存储器指令丰富。

统一编址方式，处理器不再区分I/O口访问和存储器访问。

其优点是：处理器不用设计I/O指令和引脚，丰富的存储器访问方法同样能够运用于I/O访问。

缺点是：I/O端口会占用存储器的部分地址空间，通过指令不易辨认I/O操作。

12、什么叫中断？中断系统的主要功能有哪些？
答：中断是指CPU在执行程序的过程中，由于每种外部或内部事件的作用（如外部设备请求与CPU传送数据或CPU执行程序出现了异常），强迫CPU停止当前正在执行的程序，转去为该事件服务，待事件服务结束后，能自动地返回到被中断的程序中继续执行的过程。

中断系统应具备如下功能：
（1）设置中断源。

系统中允许请求中断的事件，并确定它们的中断请求方式。

（2）中断源识别。

当中断源有请求时，CPU能够正确地判别中断源，并能够转去执行相应的中断服务程序。

（3）中断源判优。

当多个中断源同时请求中断时，系统能够自动地进行中断优先权判优，当前优先权最高的中断请求优先得到CPU的响应和处理。

（4）中断与返回。

能自动地处理中断程序与被中断程序之间的跳转及断点保护问题。

13、累加器和其它通用寄存器相比有何不同？
答：累加器是通用寄存器之一，但累加器和其它通用寄存器相比又有其独特之处。

累加器除了可用做通用寄存器存放数据外，对某些操作，一般操作前累加器用于存放一个操作数，操作后，累加器用于存放结果。

14、8086 CPU中地址加法器的重要性体现在哪里？
答：地址加法器是8086 CPU的总线接口单元中的一个器件，在8086存储器分段组织方式中它是实现存储器寻址的一个关键器件，地址加法器将两个16位寄存器中的逻辑地址移位相加，得到一个20位的实际地址，把存储器寻址空间从64K扩大到1M，极大地扩大了微型计算机的程序存储空间，从而大大提高了程序运行效率。

15、计算的基本工作原理
16、接口的主要功能
17、教材P134 2、3、4、7
18、教材P28 图。