微机原理大题—北华大学题库版

线直接选中存储单元，译码选择线较多，适用于小容量的存储系统。双译码方式中，采用二个译码器译 码，利用行和列选择线组合选择存储单元，译码选择线较少，适用于大容量存储系统。 13 试述存储器芯片地址选择方法的分类及特点? 答：存储芯片的地址选择方法一般分为线选法和全译码方法二种。线选法是指用剩余的地址线直接连接 到芯片的片选端上，只要该地址线有效，芯片就被选中。线选法方法简单，无需任何别的译码电路，但 占用地址线较多，且地址空间不连接，浪费地址资源。这种方法只用在较小的存储系统中。 14 试述 I/O 端口两种编址方法的特点与区别。 答：I/O 端口的编址方法有二种：即 I/O 端口单独编址方式和 I/O 端口与存储器单元统一编址方式。 I/O 端口与内存单元地址统一编址方式是将 I/O 端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中,即把 内存的一部分地址分配给 I/O 端口,由 I/O 端口来占用这部分地址。这种方式控制逻辑较简单，I/O 端口数 目不受限制，所有访问存储器的指令都可用于 I/O 端口，指令丰富，功能强。但这种方式占用内存空间， 而且程序难懂，难调试。I/O 端口单独编址方式中，内存地址空间和 I/O 端口地址相对独立, I/O 端口单独 构成一个空间,不占用内存空间,具有专门的指令，程序易于看懂。但这种方法程序设计不太灵活,控制逻 辑较复杂, I/O 端口数目有限。 15 输入接口常接有三态缓冲器，而输出接口常接有锁存器，试述其理由。 答：为了协调高速 CPU 与慢速的外设之间的速度匹配，以及避免数据的丢失，接口中一般设有数据锁存 器或缓冲器。在输出接口中，一般都要安排锁存器，以便锁存输出数据，使较慢的外设有足够的时间进 行处理，避免数据丢失，而 CPU 和总线可以回头去忙自己的其它工作。 在输入接口中，一般需要安排缓冲隔离环节，如三态门。特别是当有多个外设与 CPU 进行数据交换 时，只有当 CPU 连通时，才允许某个选定的输入设备才进行数据传输，而其它外设此时数据总线隔离， 避免干扰数据的传输。 16 计算机输入/输出控制方式有哪几种?各有什么特点? 答：CPU 与外设进行数据传送，系统中的数据传送控制方式一般分为四种： ①程序控制方式， 程序控制方式是指 CPU 与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数 据传送方式,这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。这种 I/O 方式中，程序设计简单，硬件软件较 省，但费时，CPU 效率较低，实时性差，主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合。 ②中断控制方式，中断控制方式是指利用中断技术控制 CPU 与外设进行数据传送的一种方式。 这种方式实时性好，不需要反复查询等待，减少了 CPU 等待时间，CPU 与外设可并行工作，但这种方式 需要进行现场保护及恢复其工作，仍花费 CPU 时间。 ③DMA 方式，DMA 方式是指由专门硬件控制，不需 CPU 介入，直接由存储器与外设进行数据 传送的方式，这种方式不需 CPU 介入，减少了 CPU 的开销，能实现高速的数据块传送，提高了效率。 但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本。 ④IOP 方式， IOP 方式是指由输入/输出协处理器 IOP 控制数据传送的方式,这种控制方式由于 输入/输出协处理器具有单独的指令,因此能在数据传送时,同时进行数据处理,数据传送支持 DMA 方式, 速度快而且不须 CPU 介入与 IOP 可并行工作,效率高。 17 试述直接存储器存取 DMA 方式的作用与特点。 答：DMA 方式是指由专门硬件控制，不需 CPU 介入，直接由存储器与外设进行数据传送的方式，这种方 式不需 CPU 介入，减少了 CPU 的开销，能实现高速的数据块传送，提高了效率。但这种方式增加了硬件 开销，提高了系统的成本。 18 CPU 响应中断的条件是什么？ CPU 响应中断的条件视可屏蔽中断和非屏蔽中断有所不同。 对于非屏蔽中断，必须满足二个条件：①无总线请求,即在现行指令周期内无总线请求②现行指令执 行完毕。 对于可屏蔽中断,必须满足三个条件: ①无总线请求②中断允许标志 IF=1(即 CPU 允许中断)③现行指 令执行完毕。 19 如何由中断类型号得到中断向量(即入口地址)? 答：当 CPU 响应中断，调用中断类型号为 N 的中断程序时，根据中断服务程序入口地址表在内存中的位 置，可将中断类型号 N 乘以 4 求出中断向量的首字节地址 4N。然后将中断矢量表中的 4N 和 4N+1 二个 单元内容装入指令指针寄存器 IP，将 4N+2 和 4N+3 单元的内容装入 CS 代码段寄存器，进而可求出中 断服务程序入口地址首字节地址为：PA=CS×16+IP。 20 设置中断优先级的目的是什么? 答： 设置中断优先级的目的主要是①当多个中断源同时提出申请时,根据优先级别判断先执行哪一个中断 服务程序；②当系统正在执行某一个中断程序时,又有新的中断源提出中断,可根据中断优先级的高低, 决定是否中断正在执行的中断服务程序,高级别的中断可中断正在执行的中断服务程序,而低级别的中断 则不能中断正在执行的中断服务程序。 21 什么是中断向量表?其作用是什么?它是如何构成的? 答：中断向量也即中断服务程序入口地址，系统中所有的中断服务程序入口地址集中起来放到存储器的
1 计算机的发展经历了哪几个年代？ 答：四个年代： 第一代 1946～1957 电子管计算机时代 第二代 1957～1965 晶体管计算机时代 第三代 1965～1971 集成电路计算机时代 第四代 1971～至今 大规模、超大规模集成电路计算机时代 2 微型计算机的发展经历了哪几个年代？ 第一代 1971～1973 主要是 4 位和低 8 位微型机 第二代 1973～1978 主要是中高档 8 位微型机 第三代 1978～1981 主要是 16 位微型机 第四代 1981～1993 主要是 32 位微型机 第五代 1993～至今 主要是 32/64 位微型机 3 试述 8086CPU 的编程结构及各部分的作用? 答：8086CPU 的偏程结构主要由总线接口部件 BIU 和执行部 件 EU 组成。 总线接口部件的作用是负责与存储器和 I/O 端口传送数据，总线接口部件主要包括：4 个段地址寄存 器；一个指令指针寄存器 IP；一个 20 位地址加法器；6 字节指令队列；内部通信寄存器和总线控制逻辑。 执行部件的作用是执行指令，主要包括：4 个 16 位通用寄存器；4 个 16 位专用寄存器；标志寄存器； 算术逻辑单元 ALU 和 EU 控制系统。 则一个 4 何谓总线周期？8086/8088 的基本总线周期由几个时钟周期组成？若 CPU 的主时钟频率为 10MHz， 时钟周期为多少？一个基本总线周期为多少？ 答： 总线周期是指系统完成一个字节的读或写操作所需要的时间。8086/8088 的基本总线周期由 4 个时 1 7 钟周期组成。若 CPU 的主时钟频率为 10MHz，则一个时钟周期为 T= 10 s ，一个基本的总线周期 f 为 4 10-7s。 5 什么叫指令队列?长度为多少?试述 8086 和 8088CPU 指令队列的作用? 答：指令队列是指 CPU 子系统中用于存储予取指令的存储空间。8086 中指令队列为 6 个字节，8088 中 为 4 个字节，指令队列的作用主要是为了提高 CPU 的效率，将待执行的指令预先取出一部份，存放在指 令队列中，此项工作由总线接口部件完成，使“取指”工作和执行部件的“指令译码执行”工作可并行 进行，提高了工作效率。 6 试说明指令周期、总线周期、时钟周期三者的关系。 1 答：时钟周期是指 CPU 主时钟频率一个振荡周期所需要的时间，即为系统主频的倒数 T= ；总线周期 f 是指系统完成一个字节的读写操作所需要的时间，总线周期由若干个时钟周期组成，在 8086CPU 中，一 个总线周期为 4 个时钟周期；指令周期是指 CPU 完成一个指令操作所需的时间，根据指令复杂程度的不 同，指令周期由若干个总线周期组成。 7 何谓堆栈?试述其作用与特点? 答：堆栈是存储器（内存）中的一个区域，一般 64 KB ，主要用于存放调用子程序时保存的入口信息 和存放中断时所需保存的断点现场信息，堆栈操作主要是入栈和出栈二种（字操作） ，采用“先入后出” 或“后入先出”和“向下增长”原理进行操作。 8 试述物理地址和逻辑地址的特点与区别? 答：逻辑地址是存储器按照分段所采用的逻辑段标识地址，用于编程时地址的表示方法，由段基值和偏 移地址二部分构成，分别为 16 位二进制数，表示方法为：段基值：偏移地址。物理地址是唯一标识存储 单元的实际地址，在 8086 系统中，用 20 位二进制数表示，物理地址也由段基值和偏移地址组成，表示 方法为：物理地址 PA=段基值 16+偏移地址。 9 什么是段基值和偏移量?它们之间有何联系? 段基值是存储器中逻辑段首地址的高 16 位（二进制） ，存放在段地址寄存器中；偏移量是存储单元相对 于逻辑段首址的偏移地址（字节数） ，段基值和偏移量可按逻辑地址表示方法：段基值：偏移量表示某一 存储单元的地址，也可按物理地址=段基值 16+偏移量的方法表示某一存储单元的地址（20 位） ，20 位 地址由 20 位地址加法器形成。 10 8086CPU 使用的存储器为什么要分段?如何分段? 8086 系统中，存储器为 1M 空间，要寻址 1M 空间，须用 20 位地址，而系统中寄存器和数据总线均为 ，逻辑段之间可以交错或重迭， 16 位，因此系统中采用了分段的方法，把内存分成了若干个“逻辑段” 每个逻辑段≤64KB。故可采用段基值和偏移地址二个 16 位数来表示存储单元的确切地址。 11 试述 ROM 和 RAM 的区别? 答：系统的内存分为 ROM 和 RAM。ROM 称之为只读存储器，常用来存放固定不变的程序和常量，ROM 只 能读，不能写，具有掉电不易失性；RAM 称之为随机存取存储器，常用来存放系统当前运行的程序和数 据，能读能写，具有掉电易失性。 12 试述两种地址译码方式的特点与区别? 答：地址译码方式常分为单译码方式和双译码方式。单译码方式中，采用一个译码器译码，利用字选择
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某一区域内，这个存放中断向量的存储区就叫中断矢量表。中断向量表提供了每一个中断服务程序唯一 的确定的入口地址，该入口地址包括 4 个字节，低 2 个字节的内容为中断服务程序的偏移地址 IP，高 2 个字节的内容为中断服务程序的段基值 CS。 22 中断向量表的作用是什么？它位于内存的什么区域？类型 2 的中断服务程序的入口地址位于中断向量表 的什么位置？ 答：中断向量表即中断服务程序入口地址表，其作用为提供系统中所有中断服务程序一一对应的中断服 务程序入口地址，即中断服务程序的段基值 CS 和偏移地址 IP。8086 系统中，中断向量表位于存储器的 最低端地址从 00000～03FFH 共 1K 字节的存储区域。 类型 2 的中断服务程序的入口地址在中断向量表中 的位置为： 4N=4×2=8。即存储器中 0008H ～000BH 4 个单元中。 0008H 和 0009H 为 IP，000AH 和 000BH 为 CS。 23 已知中断向量表中 004CH 单元中的内容为 9918H，004EH 单元中的内容为 4268H，试说明： （1）这些单元对应的中断类型号是什么？ （2）该类型中断的服务程序入口地址是什么？ 答：根据中断服务程序入口地址表在内存中的位置可知，调用中断类型号为 N 的中断程序时，可将中断 类型号 N 乘以 4 求出中断矢量的首字节地址 4N。已知该中断矢量的首字节为 004CH，所以，中断类型号 为 13H。 根据该中断矢量表中的 4 个字节内容，可知该类型中断服务程序的入口地址为： PA=CS×16+IP=4268H×16+9918=4BF98H 24 简述定时方法的分类及特点。 答：定时方法常分为软件定时和硬件定时二种，软件定时方法就是调用一个具有固定延时时间的子程序， 当子程序执行完毕输出一个信号作为定时控制输出。软件定时方法简单、灵活，不需硬件电路，但这种 方法设计较麻烦，定时精度不高，且浪费 CPU 资源。这种方法常用于定时时间短，重复次数少的场合。 硬件定时是用专门的定时电路控制定时，不占用 CPU 的时间，提高了 CPU 的效率。特别是可编程硬件 定时方法，使用灵活方便，定时精度高。 25 8253 内部有几个独立的定时/计数器？各是多少位？它们的 CLK 端、OUT 端和 GATE 端 答：8253 有 3 个独立的定时/计时器，各是 16 位，每个计数器有三个引脚 CLK 端、GATE 端和 OUT 端， 三个计数器功能完全一样。CLK 是脉冲输入引脚，计数器对该引脚输入的脉冲进行计数；GATE 是门控 脉冲输入引脚 GATE=0 禁止计数器工作，GATE=1 则允许计数器工作；OUT 为计数到 O/定时时间到输出 引脚，当计数到 0 时，根据不同工作方式输出不同形式的信号。