微型计算机技术及应用(第四版)习题解答

微型计算机技术及应用习题解答

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。

1.2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

1.3 16位微机和32位微机的内存容量最大时分别是多少？

16位有20条地址总线，所以是2的20次方1MB 如8086和8088 有的16位是24条地址总线是2的24次方16MB如80286

32位的是2的32方吃方是4GB

附带64位的是2的36次方

第二章8086微处理器

2.1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。

2.2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。

2.3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？（后2问课本上没有）

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。

2.4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。

2.5CPU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。

2.6BHE信号和A0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？

3.当A0=0时选中偶地址体，A0=1时选中奇地址体。

2.7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？

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。

2.8什么叫中断向量？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)。

2.9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。

2.10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。

⑥

11. 什么叫超标量流水线技术？Pentium有哪两条流水线？两条流水线有什么区别？答：

a) 超标量流水线就是一个处理器中有多条指令流水线。

b) Pentium中有U和V两条流水线。每条流水线都分5级，包含独立的ALU、寄存器