微機(jī)原理與接口技術(shù)復(fù)習(xí)提綱

微機(jī)原理與接口技術(shù)復(fù)習(xí)提綱微機(jī)原理與接口技術(shù)復(fù)習(xí)提綱微機(jī)原理與接口技術(shù)復(fù)習(xí)提綱xxx公司微機(jī)原理與接口技術(shù)復(fù)習(xí)提綱文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度1、簡(jiǎn)述中斷源的分類和它們之間的優(yōu)先順序如何并分別簡(jiǎn)述CPU響應(yīng)各類中斷源的條件答：按中斷源與CPU的位置關(guān)系，可分為外部中斷和內(nèi)部中斷兩大類：外部中斷是指有外部設(shè)備通過(guò)硬件觸發(fā)請(qǐng)求的方式產(chǎn)生的中斷，又稱為硬件中斷，外部中斷有分為非屏蔽中斷和可屏蔽中斷內(nèi)部中斷是由CPU運(yùn)行程序錯(cuò)誤或執(zhí)行內(nèi)部程序調(diào)用引起的一種中斷，亦稱軟件中斷。它們之間的優(yōu)先順序是內(nèi)部中斷、非屏蔽中斷、可屏蔽中斷和單步（跟蹤）中斷。CPU響應(yīng)內(nèi)部中斷、非屏蔽中斷、可屏蔽中斷和單步（跟蹤）中斷等四類中斷的相同條件是：（1）必須要有中斷請(qǐng)求，(2)CPU當(dāng)前正在執(zhí)行的指令必須結(jié)束，而對(duì)于可屏蔽中斷，還必須滿足IF=1,即CPU處于開(kāi)中斷狀態(tài)的條件。2、簡(jiǎn)述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器（DRAM）的特點(diǎn)？

答;(1)CPU對(duì)RAM中的每一單元能讀出又能寫入。(2)讀/寫過(guò)程先尋找存儲(chǔ)單元的地址再讀/寫內(nèi)容。(3)讀/寫時(shí)間與存儲(chǔ)單元的物理地址無(wú)關(guān)。（4)失電后信息丟失?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)出帶電池芯片的RAM，稱為非易失性RAM(NVRAM)，做到失電后信息不丟失。(5)作Cache和主存用3、8086CPU中地址加法器的重要性體現(xiàn)在哪里？

答：地址加法器是8086CPU的總線接口單元中的一個(gè)器件，在8086存儲(chǔ)器分段組織方式中它是實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器尋址的一個(gè)關(guān)鍵器件，地址加法器將兩個(gè)16位寄存器中的邏輯地址移位相加，得到一個(gè)20位的實(shí)際地址，把存儲(chǔ)器尋址空間從64K擴(kuò)大到1M，極大地?cái)U(kuò)大了微型計(jì)算機(jī)的程序存儲(chǔ)空間，從而大大提高了程序運(yùn)行效率。4、8086CPU中有哪些寄存器分組說(shuō)明用途。哪些寄存器用來(lái)指示存儲(chǔ)器單元的偏移地址答：8086CPU中有8個(gè)通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI；兩個(gè)控制寄存器IP、FL；四個(gè)段寄存器CS、DS、SS、ES。8個(gè)通用寄存器都可以用來(lái)暫存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)或中間結(jié)果，但又有各自的專門用途。例如，AX專用做累加器，某些指令指定用它存放操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果；CX為計(jì)數(shù)寄存器，在某些指令中做計(jì)數(shù)器使用；DX為數(shù)據(jù)寄存器；BX為基址寄存器，BP為基址指針，SI為源變址寄存器，DI為目的變址寄存器，這4個(gè)寄存器在數(shù)據(jù)尋址中用來(lái)存放段內(nèi)偏移地址（有效地址）或段內(nèi)偏移地址的一部分；SP為堆棧指示器，用來(lái)存放棧頂有效地址。兩個(gè)控制寄存器用來(lái)存放有關(guān)的狀態(tài)信息和控制信息。例如，標(biāo)志寄存器FL用來(lái)存放狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)志；而指令指針用來(lái)存放下一條要取指令的有效地址。四個(gè)段寄存器用來(lái)存放段地址。例如，CS寄存器用來(lái)存放代碼段的段地址；DS寄存器用來(lái)存放數(shù)據(jù)段的段地址；SS寄存器用來(lái)存放堆棧段的段地址；ES寄存器用來(lái)存放擴(kuò)展段的段地址。5、DRAM為什么要刷新，存儲(chǔ)系統(tǒng)如何進(jìn)行刷新？

DRAM以單個(gè)MOS管為基本存儲(chǔ)單元，以極間電容充放電表示兩種邏輯狀態(tài)。由于極間電容的容量很小，充電電荷自然泄漏會(huì)很快導(dǎo)致信息丟失，所以要不斷對(duì)它進(jìn)行刷新操作、即讀取原內(nèi)容、放大再寫入。存儲(chǔ)系統(tǒng)的刷新控制電路提供刷新行地址，將存儲(chǔ)DRAM芯片中的某一行選中刷新。實(shí)際上，刷新控制電路是將刷新行地址同時(shí)送達(dá)存儲(chǔ)系統(tǒng)中所有DRAM芯片，所有DRAM芯片都在同時(shí)進(jìn)行一行的刷新操作。刷新控制電路設(shè)置每次行地址增量，并在一定時(shí)間間隔內(nèi)啟動(dòng)一次刷新操作，就能夠保證所有DRAM芯片的所有存儲(chǔ)單元得到及時(shí)刷新。6、計(jì)算機(jī)I/O接口有何用途？試列出8個(gè)I/O接口。

答：計(jì)算機(jī)I/O接口是連接計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備的紐帶和橋梁，它主要用于協(xié)調(diào)和控制計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的信息流通和交換。例如：串行通訊口（COM口）、并行打印機(jī)口、軟盤驅(qū)動(dòng)器接口、硬盤驅(qū)動(dòng)器接口、光驅(qū)接口、顯示器接口、音響設(shè)備接口、其它通用設(shè)備接口（USB、SCSI等）。7、簡(jiǎn)述8086CPU內(nèi)BIU單元的基本功能？

答：總線接口單元BIU的功能是對(duì)外電路提供三組總線，實(shí)現(xiàn)CPU與存儲(chǔ)器、I/O端口之間地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和控制/狀態(tài)信號(hào)的傳送。BIU承擔(dān)的具體任務(wù)是：根據(jù)CS和IP的值計(jì)算下一條將要執(zhí)行指令的物理地址；經(jīng)由總線控制電路發(fā)出的地址信息選中存儲(chǔ)器某一單元或某一I/O端口，以及相應(yīng)的讀/寫控制信號(hào)；經(jīng)數(shù)據(jù)總線完成8/168、馮?諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么？

1）計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成；2）指令和數(shù)據(jù)以同同等地位存放于存儲(chǔ)器內(nèi)，并可以按地址訪問(wèn)；3）指令和數(shù)據(jù)均用二進(jìn)制表示；4）指令由操作碼、地址碼兩大部分組成，操作碼用來(lái)表示操作的性質(zhì)，地址碼用來(lái)表示操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的位置；5）指令在存儲(chǔ)器中順序存放，通常自動(dòng)順序取出執(zhí)行；6）機(jī)器以運(yùn)算器為中心（原始馮?諾依曼機(jī)）。9、為什么外圍設(shè)備要通過(guò)接口與CPU相連接口有哪些功能（6分）答：外圍設(shè)備要通過(guò)接口與CPU相連的原因主要有：（1）一臺(tái)機(jī)器通常配有多臺(tái)外設(shè)，它們各自有其設(shè)備號(hào)（地址），通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的選擇。（2）I/O設(shè)備種類繁多，速度不一，與CPU速度相差可能很大，通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，達(dá)到速度匹配。（3）I/O設(shè)備可能串行傳送數(shù)據(jù)，而CPU一般并行傳送，通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換。（4）I/O設(shè)備的入/出電平可能與CPU的入/出電平不同，通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。（5）CPU啟動(dòng)I/O設(shè)備工作，要向外設(shè)發(fā)各種控制信號(hào)，通過(guò)接口可傳送控制命令。（6）I/O設(shè)備需將其工作狀況（“忙”、“就緒”、“錯(cuò)誤”、“中斷請(qǐng)求”等）及時(shí)報(bào)告CPU，通過(guò)接口可監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并保存狀態(tài)信息，供CPU查詢?？梢?jiàn)歸納起來(lái)，接口應(yīng)具有選址的功能、傳送命令的功能、反映設(shè)備狀態(tài)的功能以及傳送數(shù)據(jù)的功能（包括緩沖、數(shù)據(jù)格式及電平的轉(zhuǎn)換）。10、RAM有幾種，各有什么特點(diǎn)ROM有幾種，各有什么特點(diǎn)答：RAM有兩種，SRAM(靜態(tài)RAM)，它采用觸發(fā)器電路構(gòu)成一個(gè)二進(jìn)制位信息的存儲(chǔ)單元，這種觸發(fā)器一般由6個(gè)晶體管組成，它讀出采用單邊讀出的原理，寫入采用雙邊寫入原理；DRAM（動(dòng)態(tài)RAM），它集成度高，內(nèi)部存儲(chǔ)單元按矩陣形式排列成存儲(chǔ)體，通常采用行，列地址復(fù)合選擇尋址法。ROM有5種，固定掩摸編程ROM，可編程PROM，紫外光擦除可編程EPROM，電可檫除的可編程EPROM，閃速存儲(chǔ)器。11、什么是I/O獨(dú)立編址和統(tǒng)一編址，各有什么特點(diǎn)？

獨(dú)立編址是將I/O端口單獨(dú)編排地址，獨(dú)立于存儲(chǔ)器地址。統(tǒng)一編址是將I/O端口與存儲(chǔ)器地址統(tǒng)一編排，共享一個(gè)地址空間。端口獨(dú)立編址方式，處理器除要具有存儲(chǔ)器訪問(wèn)的指令和引腳外，還需要設(shè)計(jì)I/O訪問(wèn)的I/O指令和I/O引腳，其優(yōu)點(diǎn)是：不占用存儲(chǔ)器空間；I/O指令使程序中I/O操作一目了然；較小的I/O地址空間使地址譯碼簡(jiǎn)單。但I(xiàn)/O指令功能簡(jiǎn)單，尋址方式?jīng)]有存儲(chǔ)器指令豐富。統(tǒng)一編址方式，處理器不再區(qū)分I/O口訪問(wèn)和存儲(chǔ)器訪問(wèn)。其優(yōu)點(diǎn)是：處理器不用設(shè)計(jì)I/O指令和引腳，豐富的存儲(chǔ)器訪問(wèn)方法同樣能夠運(yùn)用于I/O訪問(wèn)。缺點(diǎn)是：I/O端口會(huì)占用存儲(chǔ)器的部分地址空間，通過(guò)指令不易辨認(rèn)I/O操作。12、什么叫中斷中斷系統(tǒng)的主要功能有哪些答：中斷是指CPU在執(zhí)行程序的過(guò)程中，由于每種外部或內(nèi)部事件的作用（如外部設(shè)備請(qǐng)求與CPU傳送數(shù)據(jù)或CPU執(zhí)行程序出現(xiàn)了異常），強(qiáng)迫CPU停止當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去為該事件服務(wù)，待事件服務(wù)結(jié)束后，能自動(dòng)地返回到被中斷的程序中繼續(xù)執(zhí)行的過(guò)程。中斷系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：（1）設(shè)置中斷源。系統(tǒng)中允許請(qǐng)求中斷的事件，并確定它們的中斷請(qǐng)求方式。（2）中斷源識(shí)別。當(dāng)中斷源有請(qǐng)求時(shí)，CPU能夠正確地判別中斷源，并能夠轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。（3）中斷源判優(yōu)。當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)請(qǐng)求中斷時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)地進(jìn)行中斷優(yōu)先權(quán)判優(yōu)，當(dāng)前優(yōu)先權(quán)最高的中斷請(qǐng)求優(yōu)先得到CPU的響應(yīng)和處理。（4）中斷與返回。能自動(dòng)地處理中斷程序與被中斷程序之間的跳轉(zhuǎn)及斷點(diǎn)保護(hù)問(wèn)題。13、累加器和其它通用寄存器相比有何不同？

答：累加器是通用寄存器之一，但累加器和其它通用寄存器相比又有其獨(dú)特之處。累加器除了可用做通用寄存器存放數(shù)據(jù)外，對(duì)某些操作，一般操作前累加器用于存放一個(gè)操作數(shù)，操作后，累加器用于存放結(jié)果。14、8086CPU中地址加法器的重要性體現(xiàn)在哪里？

答：地址加法器是8086CPU