部分微机原理简答题

1. 什么是汇编语言，汇编程序，和机器语言/strong>

答：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。 汇编语言是面向及其的程序设计语言。在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符 或标 代替地址码。这种用符 代替机器语言的二进制码，就把机器语言编程了汇编语言。 使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言， 这种起翻译作用的程序叫汇编程序。

2. 微型计算机系统有哪些特点有这些特点的根本原因是什么/strong>

答：微型计算机的特点：功能强，可靠性高，价格低廉，适应性强、系统设计灵活，周期 短、见效快，体积小、重量轻、耗电省，维护方便。 这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，建立在微细加工工艺 基础之上

3. 微型计算机系统由哪些功能部件组成说明“存储程序控制”的概念。

答：微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。 “存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点：

① 计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。

② 在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。

③ 将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需 要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执行，这就是存储程序的基 本含义。

④ 五大部件以运算器为中心进行组织。

4.请说明微型计算机系统的工作过程。

答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是 CPU 自动从程序存放的第 1 个 存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指 令规定的相关操作。如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的 基本功能。

5. 试说明微处理器字长的意义。

答：微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。它决定着计 算机内部寄存器、ALU 和数据总线的位数，反映了一台计算机的计算精度，直接影响着机 器的硬件规模和造价。计算机的字长越大，其性能越优越。在完成同样精度的运算时，字 长较长的微处理器比字长较短的微处理器运算速度快

6. 微机系统中采用的总线结构有几种类型有什么特点/strong>

答：微机主板常用总线有系统总线、I/O 总线、ISA 总线、IPCI 总线、AGP 总线、IEEE1394 总线、USB 总线等类型。

7.8086 CPU 在内部结构上由哪几部分组成部分的功能是什么/strong>

答：8086 CPU 内部由两大独立功能部件构成，分别是执行部件和总线接口部件。执行部件 负责进行所有指令的解释和执行，同时管理有关的寄存器。总线接口部件是 CPU 在存储器 和 I/O 设备之间的接口部件，负责对全部引脚的操作。

8. 简述 8086 CPU 的寄存器组织。

答：8086 CPU 内部共有 14 个 16 位寄存器，按用途可分为数据寄存器，段寄存器，地址指 针与变址寄存器和控制寄存器。数据寄存器包括累加器，基址寄存器，计数器，和数据寄 存器。段寄存器用来存放各分段的逻辑段基值，并指示当前正在使用的 4 个逻辑段。地址 指针与变址寄存器一般用来存放主存地址的段内偏移地址，用于参与地址运算。 控制寄存器包括指令寄存器和标识寄存器。

9. 试述 8086 CPU 标志寄存器各位的含义与作用。

答：标志寄存器是 16 位的寄存器，但实际上 8086 只用到 9 位，其中的 6 位是状态标识位， 3 位是控制标识位。

状态标志位分别是 CF，PF，AF，ZF，SF，和 OF；

控制标志位包括 DF，IF，TF。 CF：进位标志位。算数运算指令执行后，若运算结果的最高位产生进位或借位，则 CF=1， 否则 CF=0。

• PF：奇偶标志位。反应计算结果中 1 的个数是偶数还是奇数。若运算结果的低 8 位中含有 偶数个 1，则 PF=1；否则 PF=0.
• AF：辅助进位标志。算数运算指令执行后，若运算结果的低 4 位向高 4 位产生进位或借位， 则 AF=1；否则 AF=0.
• ZF：零标志位。若指令运算结果为 0，则 ZF=1；否则 ZF=0。
• SF：符 标志位。它与运算结果最高位相同。
• OF：溢出标志位。当补码运算有溢出时，OF=1；否则 OF=0。
• DF：方向标志位。用于串操作指令，指令字符串处理时的方向。
• IF：中断允许标志位。用来控制 8086 是否允许接收外部中断请求。
• TF：单步标志位。它是为调试程序而设定的陷阱控制位。

10. 8086 CPU 状态标志和控制标志有何不同序中是怎样利用这两类标识的086 的状态标志和控制标识分别有哪些/strong>

答：状态标志位反应了当前运算和操作结果的状态条件，可作为程序控制转移与否的依据。 它们分别是 CF，PF，AF，ZF，SF，和 OF。控制标志位用来控制 CPU 的操作，由指令进 行置位和复位，控制标志位包括 DF，IF，TF

11. 什么是存储器的物理地址和逻辑地址8086 系统中，如何由逻辑地址计算物理地址/strong>

答：逻辑地址是思维性的表示，由段地址和偏移地址联合表示的地址类型叫逻辑地址。物 理地址是真实存在的唯一地址，指的是存储器中各个单元的单元 。 在 8086 系统中，物理地址=段地址×10H＋偏移地址

12. 8086 微处理器有哪几种工作模式有什么特点/strong>

答：8086 微处理器有最大和最小工作模式。

在最小模式下：8086 CPU 直接产生全部总线控制信 （DT/R，DEN，ALE，M/IO）和命 令输出信 （RD，WR，INTA）并提出请求访问总线的逻辑信 HOLD，HLDA。 在最大工作模式下，必须配置 8288 总线控制器，并且根据 8086 提供的状态信 S2，S1， S0，输出读写控制命令，可以提供灵活多变的系统配置，以实现最佳的系统性能。

13. 简述 8086 引脚信 中 M/IO，DT/R，RD，WR，ALE，DEN 和 BHE 的作用。

答：

• M/IO：输出信 ，高电平时，表示 CPU 与存储器之间数据传输；低电平时，表示 CPU 与 I/O 设备之间数据传输。
• DT/R：控制其数据传输方向的信 。DT/R=1 时，进行数据发送；DT/R=0 时，进行数 据接收。
• RD：CPU 的读信 ，RD=0 时，表示 8086 为存储口或 I/O 端口读操作。
• WR：CPU 的写信 ，WR =0 时，表示 8086 为存储口或 I/O 端口写操作。
• ALE：地址存锁信 ，在 T1 能时刻有效。 DEN：数据选通信 ，当 DEN 有效时，表示允许传输。
• BHE：数据总线允许信 ，与 A0 组合使用，表示是否访问奇地址字节

14. 简述 8086 读总线周期和写总线周期和引脚上的信 动尖态变化过程。8086 的读周期时 序和写周期时序的区别有哪些/strong>

答：

在 8086 读周期内，有关总线信 的变化如下：

①M/：在整个读周期保持有效，当进行存储器读操作时，M/为高电平；当进行 I/O 端口读 操作时，M/为低电平。

②A19/S6～A16/S3：在 T1 期间，输出 CPU 要读取的存储单元或 I/O 端口的地址高 4 位。 T2～T4 期间输出状态信息 S6-S3。

③/S7：在 T1 期间，输出 BHE 有效信 (为低电平)，表示高 8 位数据总线上的信息可以使 用，信 通常作为奇地址存储体的体选信 (偶地址存储体的体选信 是最低地址位 A0)。 T2—T4 期间输出高电平。

④ADl5～AD0：在 T1 期间，输出 CPU 要读取的存储单元或 I/O 端口的地址 A15～A0。T2 期间为高阻态，T3～T4 期间，存储单元或 I/O 端口将数据送上数据总线。CPU 从 ADl5～ AD0 上接收数据。

⑤ALE：在 T1 期间地址锁存有效信 ，为一正脉冲，系统中的地址锁存器正是利用该脉冲 的下降沿来锁存 A19/S6～A16/S3，ADl5～AD0 中的 20 位地址信息以及。

⑥：T2 期间输出低电平送到被选中的存储器或 I/O 接口，注意，只有被地址信 选中的存 储单元或 I/O 端口，才会被 RD 信 从中读出数据(数据送上数据总线 ADl5～AD0)。

⑦DT/：在整个总线周期内保持低电平，表示本总线周期为读周期，在接有数据总线收发器 的系统中，用来控制数据传输方向。

⑧：在 T2～T3 期间输出有效低电平，表示数据有效，在接有数据总线收发器的系统中，用 来实现数据的选通。 总线写操作的时序与读操作时序相似，其不同处在于：

• ①ADl5～AD0：在 T2～T4 期间送上欲输出的的数据，而无高阻态。
• ②：从 T2～T4，引脚输出有效低电平，该信 送到所有的存储器和 I/O 接口。注意，只有 被地址信 选中的存储单元或 I/O 端口才会被信 写入数据。
• ③DT/：在整个总线周期内保持高电平，表示本总线周期为写周期，在接有数据总线收发器 的系统中，用来控制数据传输方向

15. 试述 DRAM 的工作特点；与 SRAM 相比有什么长处和不足之处；说明它的使用场合。

答：

DRAM，动态随机存取存储器，需要不断的刷新，才能保存数据。 而且是行列地址复 用的，许多都有页模式。

SRAM，静态的随机存取存储器，加电情况下，不需要刷新，数 据不会丢失，而且一般不是行列地址复用的。

与 SRAM 相比，DRAM 价格便宜、速度慢、容量大，主要用来做主存储器，存储程序和数 据；而 SRAM 主要用在 Cache 等对速度要求高的情况

16. 试述 DRAM 刷新过程和正常读/写过程的区别。

答：刷新是以行为单位进行，且刷新过程中不能进行读写操作。

17. 设有一个具有 20 位地址和 32 位字长的存储器，问： （1）该存储器能存储多少个字节的信息（2）如果存储器由 512K*8 位 SRAM 芯片组成，需要多少片（3）需要多少位作芯片选择/strong>

答：(1)该存储器能存储 4MB 的信息。 (2) 需要 8 片 512K*8 位的芯片。 (3) 需要 1 位做芯片选择。

18.什么是接口口的功能是什么/strong>

答：位于主机与外设之间，用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路称为接口电路， 接口电路对输入/输出过程起缓冲和联络作用。接口的功能是有，数据缓冲功能，联络功能， 寻址功能，预处理功能，中断管理功能。

19.计算机对 I/O 端口编址时通常采用哪两种方法8086 系统中，用哪种方法进行编址/strong>

答：I/O 端口和存储器统一编址；I/O 端口单独编址。8086 系统采用 I/O 端口单独编址方式。

20.简述 CPU 与外设进行数据交换的几种常用方式.

答:

程序控制方式: 特点是依靠程序的控制来实现主机和外设的数据传送,可分为无条件传 送方式和查询方式.

中断控制方式: 每次输入和输出一个数据，CPU 都要检查外设的状态。

直接存储器存取控制方式： cpu 不参加数据传送，而是由 DMA 控制器来实现内存与外设， 外设与外设之间的直接传递。

通道方式：可以实现对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送。 外围处理机方式：由 PPU 独立于主机工作，减少了 CPU 控制外设的负担

21．无条件传送方式适用哪些场合询方式原理怎样要用在什么场合/strong>

答：无条件传送适用于简单的输入/输出设备，CPU 可以随时读取或接受状态。这些信 变 化缓慢，当需要采集数据时，无需检查端口，就可以立即采集数据，直接用输入/输出指令完成。无条件传送方式主要用于控制 CPU 与低俗 I/O 接口之间的信息交换。

22．查询式传送方式有什么优缺点断方式为什么能弥补查询方式的缺点/strong>

答：查询传送方式 CPU 通过程序不断查询相应设备的状态，状态不符合要求，则 CPU 需 要等待；只有当状态信 符合要求时，CPU 才能进行相应的操作。中断方式提高了计算机 系统中信息处理的并行和处理器效率，中断可以实现同步操作，实时处理等功能

23.8088/8086 中断向量表的作用是什么/strong>

答：中断向量表建立了不同的中断源与其相应的中断服务程序首地址之间的联系，它是在响应中断时可以依据中断类型码自动转向中断服务程序。

24.8259 中 IRR, IMR, ISR 三个寄存器的作用是什么/strong>

答：⑴中断请求寄存器 IRR 8259A 有 8 条外部中断请求输入信 线 IR0-IR7，每一条请求线上有一个相应的触发器来保 存请求信 ，它们形成了中断请求寄存器 IRR（Interrupt Request Register）。

⑵中断屏蔽寄存器 IMR IMR(Interrupt Mask Register)用来存放屏蔽位信息，IMR 的每一位可以禁止 IRR 中对应位的 中断请求输入信 进入。

⑶中断服务寄存器 ISR ISR（Interrupt Service Register）存放当前正在进行服务的所有中断。ISR 中相应位的置位是 在中断响应的脉冲期间，由优先权判决电路根据 IRR 中各请求位的优先权级别和 IMR 中屏 蔽位的状态，将中断的最高优先级请求位选通到 ISR 中。

25.简述 DMA 控制器同一般接口芯片的区别。

答：DMA 控制器能给出访问内存所需要的地址信息，并能自动修改地址指针，也能设定和 修改传送的字节数，还能向存储器和外设发出相应的读/写控制信 。在 DMA 传送结束后， 它能释放总线，把对总线的控制权又交还给 CPU。用 DMA 方式传输数据时，不需要进行 保护和恢复断点及现场之类的额外操作。

26.简述 8237A3 种基本传送类型的特点。

答：单次传送方式：每次 DMA 操作只传送 1B，然后就自动把总线控制权交给 CPU,若还有 通道请求信 ，则 DMAC 则再重新向 CPU 发出总线请求，获得控制权后责传送下一 B 数 据。

数据块传送：在进入 DMA 操作后，就连续传送数据，直到整块数据全部传送完毕，在 字节数减为 0 或外界输入终止信 时，才会将总线控制权交还给 CPU。

请求传送：这种方式也可以用于成块数据传输。这种方式适用于准备好传送数据时，发 出通道请求；若数据未准备好时，就使通道请求无效，将总线控制权交还给 CPU。

27.并行接口有何特点应用场合如何/strong>

答：一个并行接口包含状态信息，控制信息，和数据信息，这些信息分别存放在状态寄存 器，控制寄存器和数据缓冲缓冲寄存器。从并行接口的电路结构来看，它有硬连接线接口 和可编程接口之分。硬连接线接口不能用软件编程方法加以改变，而可编程接口可用软件 编程方式加以改变。其应用于打印机，IEEE488 接口，开关量接口，控制设备接口等。

28.可编程并行芯片 8255 有哪几种工作方式差别何在们在危机系统中的连接方法有 什么不同/strong>

答：8255A 有 3 种工作方式：称为方式 0，方式 1 和方式 2。

• 其中 A 口可以工作在 3 种方式中的任一种；
• B 口只能工作在方式 0 和方式 1；
• C 口通常作为 控制信 使用，配合 A 口和 B 口的工作。

①方式 0：基本的输入输出方式 方式 0 之所以被称为基本的输入输出方式，是因为在这种方式下，A 口、B 口和 C 口(C 口 分为 2 个 4 位使用)都可提供简单的输入和输出操作，对每个口不需要固定的应答式联络信 。

工作在方式 0 下，在程序中可直接使用输入指令(IN)和输出(OUT)指令对各口进行读写。

方 式 0 的基本定义如下：2 个 8 位的口和 2 个 4 位的口。任何一个口都可以作为输入或输出。 输出可以被锁存。输入不能锁存。

方式 0 一般用于无条件传送的场合，不需要应答式联络信 ，外设总是处于准备好的状态。

也可以用作查询式传送，查询式传送时，需要有应答信 。可以将 A 口、B 口作为数据口 使用。把 C 口分为 2 部分，其中 4 位规定为输出，用来输出一些控制信息；另外 4 位规定 为输入，用来读入外设的状态。利用 C 口配合 A 口和 B 口完成查询式的 I/O 操作。

②方式 1：选通输入/输出方式，在这种方式下，当 A 口和 B 口进行输入输出时，必须利用 C 口提供的选通和应答信 。而 且这些信 与 C 口中的某些位之间有着固定的对应关系，这种关系是硬件本身决定的不是 软件可以改变的。由于工作在方式 l 时，要由 C 口中的固定位来作为选通和应答等控制信 ，因此称方式 1 为选通的输入/输出方式。

方式 1 的基本定义如下：分成 2 组(A 组和 B 组)。每组包含一个 8 位的数据口和 1 个 4 位的 控制/数据口。8 位的数据口既可以作为输入也可以作输出，输入和输出都可以被锁存。4 位的控制/数据口用于传送 8 位数据口的控制和状态信息。

③方式 2：带选通的双向传输方式 这种双向的传输方式，8255A 可以向外设发送数据，同时 CPU 通过这 8 位数据线又接收外 设的数据。因此称为双向的传输方式。

方式 2 的基本定义如下：只能适用于 A 口。一个 8 位的双向口(A 口)和 1 个 5 位的控制口(C 口)。A 口的输入和输出都可以被锁存。5 位的控制口用于传送 8 位双向口的控制和状态信 息。 当 A 口工作在方式 2 时，由 PA7～PA0 作 8 位数据线，因为要由 C 口对 A 口进行控制，所 以称为带选通的双向传输方式。C 口对 A 口的控制信 如图 8.20 所示，工作时序如图 8.20 所示。在这种方式下，C 口中有 5 位 PC7 一 PC3 作为控制信 和状态信息使用，剩下的 3 位 PC2～PC0 可作为简单的输入/输出线使用。当控制字的 D0 位为 1 时 PC2～PC0 作输入； 当控制字的 D0 位为 0 时 PC2～PC0 作输出

29.可编程接口芯片 8255 的控制字有哪两个控制字及每位的含义是什么/strong>

控制字分为 2 种：分别称为方式选择控制字和端口 C 置 1/置 0 控制字。根据控制寄存器的 D7 位的状态决定是哪一种控制字。

①方式选择控制字 方式选择控制字用来决定 8255A 三个数据端口各自的工作方式，

②口 C 置 1/置 0 控制字 8255A 在和 CPU 传输数据的过程中，经常将 C 口的某几位作为控制位或状态位来使用，从 而配合 A 口或 B 口的工作。为了方便用户，在 8255A 芯片初始化时，C 口置 1/置 0 控制字 可以单独设置到 C 口的某一位为 0 或某一位为 1，

30.定时/计数器芯片 Intel 8253 占用几个端口地址个端口分别对应什么/strong>

答：8253 占用 4 个端口地址，低地址分别为计数器 0，计数器 1，计数器 2，最高地址端口 对应控制字寄存器。