东南大学《微机系统与接口》复习思考题

《微机系统与接口》复习思考题1.8086/8088内部有14个16位寄存器，请列出7个。

2.8086/8088内部结构主要由哪几部分构成?每部分的功能是什么?

按功能分为EU执行单元和BIU总线接口单元。执行单元EU的功能是执行指令，其可从指令队列中取出指令，进行译码；可在算术逻辑单元中进行数据运算，并将结果的特征保留在标志寄存器中。总线接口单元BIU的功能是与存储器、I/O接口传送信息，其可从内存中取出指令代码放入指令队列中；可从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用，并可将运算结果送入指定的内存单元或外设。

3.什么是逻辑地址和物理地址?

在有地址变换功能的计算机中，访问指令给出的地址称为逻辑地址，一般将段基址和偏移地址统称为逻辑地址；CPU访问存储器时，在地址总线上实际送出的地址称为物理地址，将段基址左移4位加上偏移地址即可得到内存单元20位的物理地址。

4.何为引脚的分时复用?如何从8086/8088CPU的地址、数据复用引脚得到地址和数据信息?

一个引脚在不同时刻传送不同的信息。AD7-AD0是地址数据分时复用线，先出现被访问内存单元或I/O端口的地址低八位，再出现进行读写的八位数据。当地址锁存信号ALE高有效时，把地址线上出现的有效地址锁存至地址锁存器中，当数据允许信号DEN低有效时，数据线上出现数据信息。

5.请简述8086/8088系统时钟周期、指令周期和总线周期三者之间的联系。

指令周期：CPU取出并执行一条指令的时间。指令周期一般以机器周

期为单位。

机器周期：完成一个基本操作的时间单元，如取指周期、取数周期。

总线周期：CPU通过总线对微处理器外部（存储器或I/O接口）进行

一次访问所需时间。一个总线周期一般包含4个时钟周期。

一个指令周期包括若干个总线/机器周期，一个总线/机器周期一般包

括4个时钟周期，有时会插入等待周期。

6.储存器和I/O之间的数据传送会用到/IOR,/IOW,/MEMR,/MEMW这四个信号，请设计一个电路可由8086/8088的/RD,/WR,IO//M这三个信号得到上述四个信号。

7.请简述“流水线”技术/方式如何提高CPU的效率。P29

8.简述串操作指令的一般特点。

1.用SI存放源操作数的偏移地址，用DI存放目标操作数的偏移地址。源操作数的段地址为DS，允许段超越。目标操作数的段地址在ES，不许段超越；

2.每次操作后自动修改地址指针，地址增减取决于DF；

3.有的串操作可以加REP进行重复操作，重复循环次数取决于CX；

4.若指令的基本操作影响ZF，可使用REPZ(E)/REPNZ(E)，则操作重复时不仅要求(CX)≠0，而且ZF要满足前缀重复规定；

5.指令格式上可写操作数，也可以在指令助记符后加B/W，加了就不能再写操作数。

9.请分别解释存储器译码电路中的三种译码方式，即“全译码法”，“部分译码法”和’’线选法”。

10.什么叫I/O端口?典型的I/O接口电路包括哪几类I/O端口?

I/O接口中可进行读写的储存电路称为端口，端口有宽度，一般以字节来组织，端口有自己的端口地址，CPU 通过地址对每个端口进行读写操作，主机和外设之间的信息交换都是通过操作接口电路的I/O端口来实现的。根据端口接收和输出的信息不同，端口可分为数据端口、状态端口、控制端口。

11.请说明8086/8088系统I/O地址和存储器地址的特征和差异?

两地址空间独立，存储器地址空间为20位，大小为1MB；I/O端口地址空间为16位，大小为64KB，此时低16位有效。

12.请简述对8086/8088系统I/O端口和端口编址的理解。

端口编址有存储器映像编址和I/O端口单独编址两种。

存储器映像编址的优点是：无须专用的I/O指令及专用的I/O制信号也能完成，且由于CPU对存储器数据的处理指令非常丰富，现可全部用于I/O操作，使I/O的功能更加灵活。

I/O单独编址的优点是：I/O端口分别编址，各自都有完整的地址空间，因为I/O地址一般都小于存储器地址，所以I/O指令可以比存储器访问指令更短小，执行起来更快，而且专用的I/O指令在程序清单中，使I/O操作非常明晰。

13.8086/8088通过端口与外设进行数据传输时，有哪些控制方式?各有何优缺点?

14.和无条件传送方式相比，查询传送方式有什么优缺点?

直接传送方式：CPU与数据端口进行无条件传送。优点：接口电路最简单；缺点：应用范围受限；

查询方式：CPU检查指定I/O端口是否准备好读写数据进行传送。优点：接口电路简单；缺点：速度慢效率低；

中断方式：I/O端口向CPU发出中断申请信号，CPU执行传送。优点：响应时间短，执行速度快，效率高，接口电路不太复杂；缺点：速度受到软件限制；

直接存储器访问方式：外部设备直接与计算机存储器进行传送。优点：数据传送没有软件参与，速度快效率高；缺点：接口电路复杂。

15.请说明8253工作方式3的输出信号波形和计数初值的关系。

16.可编程计数/定时电路8253的控制字可以设定一种数值锁存操作，这种操作又何必要?

有必要，读计数器的当前值时，先读低字节后读高字节。由于计数器并未停止计数，有可能在读高低字节的两条指令之间计数器的值已发生变化。为避免这种错误，在读数前先对计数器写一个D5D4=00的控制字，把计数器的当前值锁存到16位的输出锁存器中。此后计数器照常计数，但锁存器的值不发生改变。当CPU将锁存器中的两个字节都先后读完后，锁存器的内容将自动又随计数器变化。

17.起止式异步串行通信协议包含哪5种位?各自的作用是什么?

18.画出起止式异步串行通信字符格式和利用3根线实现两个设备之间RS-232C通信的电路图。

19.请用恰当的方式表示异步串行通信的格式，并说明RS-232C电平规定。

双极性逻辑电平，定义是负逻辑，即高电平表示逻辑0，低电平表示逻辑1。EIA电平：-3V到-25V之间的电平表示逻辑1，+3V到+25V之间的电平表示逻辑0。

TxD：发送数据输出，RxD：接受数据输入，RTS：请求发送信号，CTS：清除发送信号，DCD：载波检测，DTR：数据终端准备好，DSR：数据通信装置准备好，RI：振铃。