微机原理第四章作业2

第四章作业2

1、解释六个周期。

答：⑴指令周期

CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间时间称为指令周期，也即CPU完成一条指令的时间。。

⑵总线周期

总线周期是指CPU与存储器或外设进行一次数据传送所需要的时间。

⑶机器周期

在微机领域中，称“机器周期”为“总线周期”——BIU完成一次访问

存储器操作所需要的时间。

⑷时钟周期(T)：又称为T状态，是一个时钟脉冲的重复周期，是CPU处理

动作的基本时间单位。

⑸空闲周期（Ti）

是指在两个总线周期之间的时间间隔(总线处在空闲状态)。

⑹等待周期（TW）

如果内存或IO接口速度较慢，来不及响应,则需在一个总线周期的T3和T4之间，CPU根据Ready信号来确定是否插入TW，插入几个TW。

2、解释分时复用技术，举例分时复用引脚。

答：⑴分时复用技术

分时复用就是一个引脚在不同的时刻具有两个甚至多个作用。

⑵分时复用引脚举例

①8086的地址/数据分时复用引脚AD

15～AD

（Address / Data）

在访问存储器或外设的总线操作周期中，这些引脚在第一个时钟

周期输出存储器或I/O端口的低16位地址A

15～A

。其他时间用于

传送16位数据D

15～D

。

②8086的地址/状态分时复用引脚A

19/S

6

～A

16

/S

3

（Address / Status）

采用分时输出，即在T1状态作地址线用，T2 T4状态输出状态

信息。当访问存储器时，T1状态输出A

19～A

16

，与A

15

～A

一起构成

访问存储器的20位物理地址。CPU访问I/O端口时，不使用这4个

引脚，A

19～A

16

保持为0。

③8086的BHE/S

7

(Bus High Enable / Status)：引脚34，高8位数据总线允许/状态分时复用引脚

BHE信号在总线周期的T1状态时输出，当该引脚输出为低电平

时，表示高位地址/数据线AD

15～AD

8

上的高8位数据有效。在T2、

T3、T4及TW状态，该引脚输出状态信号S

7

。

3、Pentium的三种主要工作方式及其特点。

答：Pentium有三种主要工作方式：实地址方式、保护虚拟地址方式，简称虚地址方式或保护方式和虚拟8086方式。

⑴实地址方式

Pentium在刚加电或复位时，便进入实地址方式。实地址方式主要是为系统进行初始化用的。在实地址方式，为保护方式做好各种配置和

准备。

⑵虚地址方式

虚地址方式是Pentium最常用的方式，通常开机或复位后，先进入实地址方式完成初始化，便立即转到虚地址方式。此种方式提供了多任

务环境中的各种复杂功能以及对庞大的存储器组织的管理机制地址，使

各个任务的有关数据互相独立，并各自进行不同级别的保护。只有在虚

地址方式下，Pentium才能充分发挥其强大的功能。

⑶虚拟8086方式

在虚地址方式下，可通过软件切换到虚拟8086方式。虚拟8086方式是Pentium为了兼容8086大量的软件而设计的。

4、归纳8086中断系统相关要点。

答：⑴8086的中断分类

①从产生中断的机制分，中断可以分为两类：一类叫硬件中断；一类叫软

件中断。

②硬件中断是外部的硬件产生的，所以，也常常把硬件中断称为外部中断。

③软件中断是由CPU内部的标志状态(如TF、OF)或执行一条中断指令(INT

n)，以及除数为0引起的中断，也称为内部中断。

⑵中断向量和中断向量表

①8086系统支持最多256个中断，对应每一个中断，都有一个中断服务

程序，该中断服务程序的入口地址称为中断向量。

②中断向量表是存放中断向量(中断服务程序入口地址)的一个特定的内

存区域(最低地址区：内存0段的0～3FFH)。

③中断向量号：对于每种中断指定一个类型号(也称中断向量号)，每个中

断类型号与一个中断服务程序的入口地址相对应。

⑶硬件中断

从NMI引脚进入的中断为非屏蔽中断，它不受中断允许标志IF的

影响。

⑷软件中断

①用一条指令进入中断处理程序，并且，中断类型码由指令提供。

②不受中断允许标志IF的影响。

⑸可屏蔽中断的响应过程

①从数据总线上读取中断类型号，将其存入内部寄存器。

②将标志寄存器的值推入堆栈。

③把标志寄存器的中断允许标志IF和跟踪标志TF清零

④将断点保护到堆栈中。

⑤根据中断向量号，到内存0段的中断向量表中找到中断向量，再根据中

断向量转入相应的中断处理程序。

5、某中断程序入口地址为2300H：0456H，放置在中断向量表中的位置为00020H，问此中断向量号为多少？入口地址在向量表中如何放置？（写出计算过程）。解：∵中断向量地址=中断向量号×4

即00020H=中断向量号×4

∴中断向量号=00020H/4=0008H

又∵CS：IP=2300H：0456H

且中断向量的前2个单元存放中断处理程序入口地址的偏移量（IP），