《《微型计算机技术及应用第四版戴梅萼编》_部分习题答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《微型计算机技术及应用第四版戴梅萼编》_部分习题答案.doc（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、微型计算机技术及应用习题答案13通信LSK第一章 微型计算机概述微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答： 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。 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。 微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。微处理器的控制信号有哪两类？答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。通常用来向CPU发出请求。如中断请求、总线请求等。1.6 16位微
2、机和32位微机的内存容量最大是多少？16位有20条地址总线，所以是2的20次方1MB32位微机有32条地址总线的是2的32次方是4GB（附带64位微机36地址总线的是2的36次方）第二章 8086微处理器段寄存器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=CS10H+IP=21F00H。2.指向这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的。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
3、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。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。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？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。的基本总线周期由4
4、个时钟周期组成。3.当主频为24MHz时，T=1/24MHz，T总=4T167ns。4.当主频为15MHz时，T=1/15MHz，T总=4T267ns。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TW？TW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： T1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。 T2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(A19A16)用来输出本总线周期的状态信息。 T3状态：多路总线
5、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。 T4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TW。W插在T3状态之后，紧挨着T3状态。4.插入的TW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TW状态而进入T4状态。 CPU启动时，有哪些特征？如何寻
6、找8086/8088系统的启动程序？答：启动时，有以下特征： 内部寄存器等置为初值； 禁止中断(可屏蔽中断)； 从FFFF0H开始执行程序； 三态总线处于高阻状态。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。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03FFH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0007000073H的4个单元中。4.若1CH的中断向量为5110H:2030H，则中断向量的
7、存放方法为：00070H存放30H，00071H存放20H (IP)；00072H存放10H，00073H存放51H (CS)。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：IPL
8、、IPH、CSL、CSH。中断处理子程序在结构上一般是怎样一种模式？答： 保护中断时的现场，即保护CPU各寄存器的值。 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。 中断处理的具体内容。 恢复中断时的现场。 中断返回指令。 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：1.所谓超标量流水线技术，就是在一个处理器中有多条指令流水线的技术。2.在Pentium中，采用U和V两条流水线。3.在U流水线中可以执行任何指令，但在V流水线中只能执行和U流水线当前执行的指令符合配对规则的指令分支预测技术是基于怎样的规律而实施的？叙述分支预测技术的实现原理答：1
9、.分支转移指令的转移目标地址是可以预测的，预测的依据就是前一次的转移目标地址即所谓的历史状态 (分支预测技术是提高通用处理器性能的重要方法。分支预测的本质是削弱指令的控制相关，从而提高指令执行的并行度，提高处理器的性能。 由于随着流水线深度的增加，条件分支指令对流水线性能的影响也在不断增加。如果再考虑到指令多发射的引入，条件分支指令对流水线性能的影响将进一步增加。提高分支预测的准确性，能够有效地提高指令流水线的性能和取指令带宽的利用率)Pentium有哪三种工作方式？为什么要这么多工作方式？答：1.实地址方式、保护虚拟地址方式（保护方式/本性方式）、虚拟8086方式（参考课本P44） 参考课本
10、P44 P45（没查到标准答案）参考课本 P45第三段开始 Pentium 微处理机实现的是分段管理和分页管理两级存储管理 优点：参考P70和P71（没查到标准答案）参考 P66第五段开始参考P66第六段第七段第四章 存储器和高速缓存技术参考 P136参考 P137微型机系统中存储器的层次化总体结构是如何体现的？系统在运行时存储器各层次之间是如何协调的？奔腾体系结构方面的改进：内部总线是32位的，而数据总线为64位，使一个总线周期中，数据传输量提高那一倍。另外，还支持数据成组传输，进一步加快那数据传输率；设置了相互独立的片内代码Cache和数据Cache，使总体性能得到显著提高；使用哪两条指令
11、流水线并执行指令；内部集成了增强型浮点处理部件，从而不需要外接协处理器；对ADD、JMP、PUSH等常用指令采用硬件来实现，使常用指令的执行速度大大提高；采用那分段和分页两级存储管理机制，并且允许页面的大小可调，最大可达4MB，使存储管理可靠、快速；增强了信息传输准确性的检测能力和机器异常事件的处理能力；为系统的扩展提供那很好的检测和调试能力。参考 P149(暂时没找到)谓对准存放,即我们所说的标准存放方式.非对准存放,即非标准存放方式.(暂时没找到)参考 P156 P157第五章 微型计算机和外设的数据传输外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连？存储器需要接口电路和总线相连吗？为什么？答
12、：1.因为外设的功能多种多样，对于模拟量信息的外设必须要进行A/D和D/A转换，而对于串行信息的外设则必须转换为并行的信息，对于并行信息的外设还要选通。而且外设的速度比CPU慢的多，必须增加缓冲功能。只有这样计算机才能使用这些外设。而所有这些信息转换和缓冲功能均由接口电路才能完成。2.存储器不需要接口电路和总线相连。3.因为存储器功能单一，且速度与CPU相当。因此可直接挂在CPU总线上。 接口电路的作用是什么？按功能可分为几类？答：1.接口电路的作用就是在外设和CPU之间起信息变换和缓冲功能。2.按功能可分为两类： 一种是使微处理器正常工作所需要的辅助电路。 另一种是输入/输出接口电路。CPU
13、和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？答：有数据信息、控制信息、状态信息三类5.7 为什么有时候可以使两个端口对应一个地址？答：因为这两个端口一个是只读端口，一个是只写端口。而CPU对一个I/O端口地址可进行读/写两种访问。如果将这两个只读和只写端口编为一个地址，则CPU对该端口地址读操作对应的是只读端口；CPU对该端口地址写操作则对应的是只写端口，互不影响。因此可以使两个单向的只读和只写端口对应一个端口地址。 CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？实际选择某种传输方式时，主要依据是什么？答：和外设之间的数据传送方式有三种：程序方式、中断方式、DMA方式。2.主要依据是外设的情况(外设的速
14、度和外设提供信息的方式)。 设一个接口的输入端口地址为0100H，而它的状态端口地址为0104H，状态口中第5位为1表示输入缓冲区中有一个字节准备好，可输入。设计具体程序实现查询式输入。答：DATASEGMENTBUFFERDB20DUP(?);接收数据缓冲区DATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS:DATA，CS:CODESTAT:MOVAX，DATA;对DS初始化MOVDS，AXMOVDI，OFFSET BUFFERMOVDX，0104HSTATIN:INAL，DXTESTAL，20H;测试第5位JZSTATIN;第5位为0继续测试MOVDX，0100HINAL，DX;输入数
15、据MOVDI，ALCODEENDSENDSTAT5.12 查询式传送方式有什么缺点？中断方式为什么能弥补查询方式的缺点？答：1.查询式传送方式缺点是：花费CPU的时间作等待循环，大大降低了CPU的运行效率。2.中断方式是在外设准备就绪时向CPU申请中断，再进行传送，因而CPU无需花费时间作等待循环，弥补了查询方式的缺点。和DMA比较，中断传输方式有什么不足之处？答：CPU执行一次传送要花费许多与传送操作无关的指令执行等时间，另外中断传送方式不能进行数据块传送，而是按字节或字传送。5.21 DMA控制器的地址线为什么是双向的？什么时候往DMA控制器传输地址？什么时候DMA控制器往地址总线传输地址
16、？答：1.因为DMA控制器要接受CPU的控制，接收CPU发来的初始化等信息，这要求地址线来寻址各端口，地址线为输入线。又因为DMA控制器可控制总线，这要求地址线为输出。所以地址线必须为双向才行。要对DMA控制器发初始化信息时，必须往DMA控制器传输地址。控制器得到总线控制权后，向地址总线传输地址。第六章 串并行通信和接口技术 怎样进行奇/偶校验？如果用偶校验，现在所传输的数据中1的个数为奇数，那么，校验位应为多少？答：1.用奇/偶校验位对传输错误进行检测。传输时，如果用奇校验，那么使信息中1的数目(包括校验位)为奇数。即所传输的数据中1的个数为奇数，则使校验位为0；若所传输的数据中1的个数为偶
17、数，则使校验位为1。这样奇校验时，在传输一个数据时，1的总数目总是为奇数。同样若用偶校验，信息中1的数目(包括校验位)为偶数。2.偶校验时，所传输的数据中1的个数为奇数，则校验位应为1。 为什么串行接口部件中的4个寄存器可以只用1位地址线来进行区分？答：一位地址线可编址二个地址，再加上读和写信号可对2个只读寄存器和2个只写寄存器进行端口寻址。而串行接口部件的控制寄存器和数据输出寄存器是只写的，状态寄存器和数据输入寄存器是只读的，所以可用一位地址线来区分。 什么叫波特率因子？什么叫波特率？设波特率因子为64，波特率为1200，时钟频率为多少？答：1.波特率因子：时钟频率和位传输率的比值。此比值必
18、须为16、32或 64。2.波特率：位传输率即为波特率。3.时钟频率=波特率因子波特率=641200=76800Hz。6.11 设异步传输时，每个字符对应1个起始位、7个信息位、1个奇/偶校验位和1个停止位，如果波特率为9600，则每秒钟能传输的最大字符数为多少？什么叫异步工作方式？画出异步工作方式时8251A的TxD和RxD线上的数据格式。答：1.在两个相近频率的时钟分别控制下，只需一个起始位的信息按字符传送的方式叫异步工作方式。数 据 位 校验位启动位停止位发送器输出 D0D1Dn 由8251A产生TxD数 据 位 校验位启动位停止位接收器输入 D0D1Dn 不出现在数据总线上RxD2.异
19、步工作方式时8251A的TxD和RxD线上的数据格式为：什么叫同步工作方式？什么叫双同步字符方式？外同步和内同步有什么区别？画出双同步工作方式时8251A的TxD线和RxD线上的数据格式。答：1.在同一时钟控制下需用同步字符同步的信息按组传送的方式叫同步工作方式。2.需用2个同步字符的同步工作方式叫双同步字符方式。3.外同步只能工作于同步接收方式，而内同步即适用于同步接收，也适用于同步发送。外同步是由外设来搜索同步字符，一旦搜索成功，立即给串行接口的同步输入端送来一个高电平，表示同步已实现，串行接收端开始接收数据。而内同步由串行接口本身来搜索同步字符而实现同步的。4.双同步工作时8251A的T
20、xD和RxD线上的数据格式为：同步字符1 同步字符2 数 据 字 符发送格式 TxD线上的串行输出数据同步字符1 同步字符2 数 据 字 符接收格式 RxD线上的串行输入数据 对8251A进行编程时，必须遵守哪些约定？答： 芯片复位以后，第一次用奇地址端口写入的值作为模式字进入模式寄存器。 若模式字中规定了8251A工作在同步模式，则CPU接着往奇地址端口输出的1个或2个字节就是同步字符被写入同步字符寄存器。若有两个同步字符，则会按先后分别写入第一个同步字符寄存器和第二个同步字符寄存器。 此后，只要不是复位命令，不管是在同步模式还是在异步模式下，由CPU用奇地址端口写入的值将作为控制字送到控制
21、寄存器，而用偶地址端口写入的值将作为数据送到数据输出缓冲寄存器。6.20 8251A的控制字格式如何？参照教材上列出的格式给出如下控制字：发送允许，接收允许， 端输出低电平，TxD端发送空白字符， 端输出低电平，内部不复位，出错标志复位。答：的控制字格式为：(含义见书241页图所示)EHIRRTSERSBRKRxEDTRTxEN2.发送允许：TxEN=1，接收允许：RxE=1，端输出低电平：DTR=1，TxD端发送空白字符SBRK=1； 端输出低电平：RTS=1，内部不复位：IR=0，出错标志复位ER=1。EH=0/1则控制字为00111111B或10111111B =3FH或0BFH。参考初
22、始化流程，用程序对8251A进行同步模式设置。奇地址端口的地址为66H，规定用内同步方式，同步字符为2个，用奇校验，7个数据位。答：模式字为：00011000B=18H。两个同步字符取16H，控制字为97H，它使8251A对同步字符进行检索；同时使状态寄存器中的3个出错标志复位；使8251A的发送器启动，接收器也启动；CPU当前已准备好进行数据传输。具体程序段如下：MOVAL，18H;设置模式字OUT66H，ALMOVAL，16H;发送两个同步字符OUT66H，ALOUT66H，ALMOVAL，97H;设置控制字OUT66H，AL设计一个采用异步通信方式输出字符的程序段，规定波特率因子为64，
23、7个数据位，1个停止位，用偶校验，端口地址为40H、42H，缓冲区首址为2000H:3000H。答：模式字为：01111011B=7BH。控制字为：00110101B=35H。MOVAL，0;为发复位命令作准备OUT42H，ALOUT42H，ALOUT42H，ALMOVAL，40H; 发复位命令OUT42H，ALMOVAL，7BH;设置模式字，异步方式，规定波特率因子为64;7个数据位，1个停止位，偶校验OUT42H，ALMOVAL，35H;设置控制字，使发送器和接收器启动，并清除;出错标志OUT42H，ALPUSHDSMOVBX，2000H;DS:BX指向输出缓冲区首址MOVDS，BXMOV
24、BX，3000H;缓冲区指针初始化MOVCX，100H;发送100H个字节BEGIN:INAL，42H;读取状态字，测试TxRDY是否为1TESTAL，01HJZBEGIN;为0表示外设还未取走字符MOVAL，BX;从输出缓冲区取数OUT40H，AL;发送字符INCBX;修改缓冲区指针LOOPBEGIN;则再发送下一个字符POPDS6.28 当数据从8255A的端口C往数据总线上读出时，8255A的几个控制信号、A1、A0、分别是什么电平？答：=0、A1=1、A0=0、=0、=1。“0”为低电平，“1”为高电平。6.31 对8255A设置工作方式，8255A的控制口地址为00C6H。要求端口A
25、工作在方式1，输入；端口B工作在方式0，输出；端口C的高4位配合端口A工作；低4位为输入。答：MOVDX，00C6HMOVAL，0B1H;取方式选择控制字为B1H(10110001B)或B9HOUTDX，AL 设8255A的4个端口地址为00C0H，00C2H，00C4H，00C6H，要求用置1/置0方式对PC6置1，对PC4置0。答：MOVDX，00C6HMOVAL，0DH;对PC6置1的控制字为0DHOUTDX，ALMOVAL，08H;对PC4置0的控制字为08HOUTDX，AL第七章 中断控制器7.1 8259A的初始化命令字和操作命令字有什么差别？它们分别对应于编程结构中哪些内部寄存器
26、？答：的初始化命令字是计算机系统启动时，由初始化程序设置的。初始化命令字一旦设定，一般在系统工作过程中就不再改变。操作命令字则是由应用程序设定的，它们用来对中断处理过程作动态控制，在一个系统运行过程中，操作命令字可以多次设置。2.初始化命令字对应于编程结构的ICW1、ICW2、ICW3、ICW4共4个寄存器。操作命令字对应于编程结构的OCW1、OCW2、OCW3共3个寄存器。7.3 8259A的全嵌套方式和特殊全嵌套方式有什么差别？各自用在什么场合？答：1.全嵌套工作方式，只有更高级的中断请求来到时，才会进行嵌套。而特殊全嵌套方式则能被同级和高级的中断请求所嵌套。2.全嵌套方式用于单片8259
27、A的场合。特殊全嵌套方式用于多片8259A系统。7.4 8259A的优先级循环方式和优先级特殊循环方式有什么差别？答：在优先级特殊循环方式中，一开始的最低优先级是由编程确定的，从而最高优先级也由此而定。而优先级自动循环方式初始优先级队列为IR0IR7。7.9 8259A的ICW2设置了中断类型码的哪几位？说明对8259A分别设置ICW2为30H、38H、36H有什么差别？答：的ICW2设置了中断类型码的高5位。低3位中断类型码对应引入中断的引腿号。2.当设置ICW2为30H和36H时，完全相同。对应的8个中断类型码为30H37H。而设置ICW2为38H时，对应的8个中断类型码为38H3FH。7
28、.11 试按照如下要求对8259A设置初始化命令字：系统中有1片8259A，中断请求信号用电平触发方式，下面要用ICW4，中断类型码为60H、61H67H，用特殊全嵌套方式，不用缓冲方式，采用中断自动结束方式。8259A的端口地址为90H、92H。答：MOVAL，1BH;ICW1的命令字为00011011B=1BHOUT90H，AL;ICW1送偶地址端口MOVAL，60H;ICW2的命令字为60HOUT92H，AL;ICW2送奇地址端口MOVAL，13H;ICW4的命令字为00010011B=13HOUT92H，AL;ICW4送奇地址端口7.16 80386系统中，8259A采用了级连方式，试
29、说明在主从式中断系统中8259A的主片和从片的连接关系。答：从片的INT输出接主片的IR0IR7的某一输入端；主片的CAS2CAS0接从片的CAS2CAS0；主片的和从片的连在一起接CPU的输出端；主片和从片的、D7D0也都连在一起和CPU的、DB7DB0连接；主片和从片的A0连在一起接系统总线的AB1上；主片的/接数据驱动器的端，从片的/接地；主片和从片的各自接在地址译码器的一个输出端上。第八章：DMA控制器8.1 试说明在DMA方式时内存往外设传输数据的过程。答：当一个接口要由内存往其输出数据时，就往DMA控制器发一个DMA请求；DMA控制器接到请求以后，便往控制总线上发一个总线请求；若C
30、PU允许让出总线便发出一个总线允许信号；DMA控制器接到此信号后，就将地址寄存器的内容送到地址总线上，同时往接口发一个DMA回答信号并发一个I/O写信号和一个内存读信号；内存接到读信号后将数据送到数据总线，I/O写信号将数据送到接口，并撤除DMA请求信号，于是DMA控制器的地址寄存器的内容加1或减1，计数器的值减1，而且撤除总线请求信号，就完成了对一个数据的DMA输出传输。8.3 DMA控制器8237A什么时候作为主模块工作？什么时候作为从模块工作？在这两种情况下，各控制信号处于什么状态，试作说明。答：1.在外设向8237A发DMA请求，8237A向CPU发总线请求得到CPU总线允许时，获得了
31、总线控制权就作为总线主模块工作。2.当CPU把数据送到8237A的寄存器或者从8237A的寄存器取出时，8237A就象I/O接口一样作为总线的从模块工作。3.主模块工作时的控制信号：DREQx有效，HRQ高，HLDA高，DACKx有效，AEN高，、或、有效，16位地址送地址总线。从模块工作时的控制信号： 和HRQ为低，A3A0为某一确定值，或有效。 8237A有哪几种工作模式？各自用在什么场合？答：有4种工作模式：单字节传输模式、块传输模式、请求传输模式、级联传输模式。2.单字节传输模式用于单个字节的DMA输入/输出；块传输模式用于连续进行多个字节的传输；请求传输模式用于受接口控制的连续字节传
32、输；级联传输模式用于多片主从式DMA系统中的主片的工作模式。第九章：计数器/定时器9.2 8253计数器/定时器中，时钟信号CLK、门脉冲信号GATE分别起什么作用？答：时钟信号CLK决定了计数的速率，是计数减1的依据。而门脉冲信号GATE是作为对时钟的控制信号，以控制计数的启停。9.5 编程将8253计数器0设置为模式1，计数初值为3000H；计数器1设置为模式2，计数初值为2010H；计数器2设置为模式4，计数初值为4030H；地址设为0070H、0072H、0074H、0076H。答：MOVAL，32H;设置计数器0为模式1OUT76H，ALMOVAX，3000H;写计数初值OUT70H，ALMOVAL，AHOUT70H，ALMOVAL，74H;设置计数器1为模式2OUT76H，ALMOVAX，2010H;写计数初值OUT72H，ALMOVAL，AHOUT72H，ALMOVAL，0B8H;设置计数器2为模式4OUT76H，ALMOVAX，4030H;写计数初值OUT74H，ALMOVAL，AHOUT74H，AL第十六章：pentium微型计算机系统结构16.4 参考P41116.7 参考P415 中间 参考P416