微型計算機(jī)簡答題

8253—5初始化編程有什么規(guī)定?答案：8253—5初始化編程規(guī)定：對計數(shù)器設(shè)置初始值前必須先寫控制字。初始值設(shè)置時，要按照控制字中的格式規(guī)定，如只寫低位字節(jié)或是寫高8位，或是高低位字節(jié)都寫，控制字中一旦設(shè)定，計數(shù)初始值設(shè)定就要一致。簡述微機(jī)系統(tǒng)中三種總線的區(qū)別與聯(lián)系答案：對一個具有一定規(guī)模的微型計算機(jī)系統(tǒng)而言，有三類總線，一種是微型計算機(jī)中CPU芯片與內(nèi)存儲器和I/O接口電路之間信息傳輸?shù)墓餐罚@是片總線；一種是構(gòu)成微型計算機(jī)系統(tǒng)的各模塊之間信息傳輸?shù)墓餐?，這是內(nèi)總線，又稱系統(tǒng)總線、微機(jī)總線和板級總線；第三種是一個微型計算機(jī)系統(tǒng)同另一個微型計算機(jī)系統(tǒng)之間，或者一個微型計算機(jī)系統(tǒng)同儀器、儀表之間信息傳輸?shù)墓餐?，這是外總線，又稱通信總線。通常內(nèi)總線是芯片總線經(jīng)緩沖后映射而得。什么是并行通信和串行通信？答案：在計算機(jī)領(lǐng)域中，有兩種數(shù)據(jù)通信方式一一串行傳送和并行傳送。(1)并行傳送數(shù)據(jù)在多條并行1位寬的傳輸線上同時由源傳送到目的。以1字節(jié)的數(shù)據(jù)為例，在并行傳送中，1字節(jié)的數(shù)據(jù)通過8條并行傳輸線同時由源傳送到目的。(2)串行傳送數(shù)據(jù)在單條1位寬的傳輸線上，一位一位地按順序分時傳送，也以1字節(jié)的數(shù)據(jù)為例，在串行傳送中，1字節(jié)的數(shù)據(jù)要通過一條傳輸線分8次由低位到高位按順序一位一位地傳送。4.簡述7段LED顯示器的基本原理。答案：LED是一種特殊的二極管，當(dāng)其陽極與陰極之間的電壓超過額定電壓時，電級間發(fā)生擊穿，發(fā)出可見光，去除電壓后恢復(fù)。7段LED顯示器的基本原理是將7個LED管的陰極接在一起，加上低電平，各個LED管的陽極可分別接高電平，根據(jù)7個LED管的排列，以及在不同的LED管的陽極加高電平，可使顯示器顯示不同的字形。這種將陰極接在一起的接法稱為“共陰極接法”，另外還有共陽極接法。5.8253—5讀計數(shù)值有何方法？答案：(1)以普通對計數(shù)器端口讀的方法取得當(dāng)前計數(shù)值。按照工作方式控制字中RL1RL0位的規(guī)定，可以讀出指定字節(jié)的計數(shù)值。但是計數(shù)器正在進(jìn)行計數(shù)中，可能會使計數(shù)器直接讀出數(shù)值不穩(wěn)定，為此可以用GATE無效或禁止CLK輸入等方法，使計數(shù)器暫停，從而微處理器讀到穩(wěn)定的數(shù)值。(2)鎖存計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值。用控制字中的SL1SL2指定計數(shù)器號。用RL1RL0=00使之成為軟件命令，其余位內(nèi)容可以不考慮。這一命令寫入后，立即把當(dāng)前計數(shù)值鎖存寄存器，而計數(shù)器可以繼續(xù)計數(shù)。然后讀出計數(shù)值，這一計數(shù)是穩(wěn)定值。存儲器分段組織有何優(yōu)越性？答案：(1)可以使指令系統(tǒng)中的多數(shù)指令只涉及16位地址，減小了指令長度，提高了執(zhí)行程序的速度。內(nèi)存儲器分段為程序浮動裝配創(chuàng)造了條件。程序浮動裝配在內(nèi)存儲器任何一個區(qū)域中運行，就不需要程序員為了使程序裝配在某一位置而修改程序代碼。存儲器采用分段結(jié)構(gòu)之后，使程序保持完整的相對性，具備了可浮動性。裝配時，操作系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前內(nèi)存儲器情況確定GS、US、SS、ES值則可。存儲器為什么要分段?若程序超過64K時，應(yīng)采取什么措施？答案：8086微處理器有20條地址線，可直接尋址1MB的內(nèi)存單元。但8086內(nèi)部數(shù)據(jù)通路和寄存器是16位的，內(nèi)部ALU只能進(jìn)行16位運算，在程序中也只能使用16位地址，因此最大尋址范圍只有64KB。為了能用16位地址尋址1MB地址范圍，所以引入了分段。若程序超過64KB，可采用給段寄存器重新賦值，建立一個新段。外設(shè)向CPU申請中斷，但CPU不響應(yīng)，其原因可能有哪些？答案：（1）該中斷請求持續(xù)時間太短。（2） CPU未能在當(dāng)前指令周期的最后一個時針周期采樣到中斷請求信號。（3） CPU處于關(guān)中斷狀態(tài)。（4） 該中斷級被屏蔽。簡述查詢式數(shù)據(jù)傳送的工作過程。答案：查詢式數(shù)據(jù)傳送又稱為“異步傳送方式”或“條件傳送方式”，其工作過程如下：在實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送前必須首先讀取外設(shè)的當(dāng)前狀態(tài)，檢查外設(shè)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。如果外設(shè)尚未準(zhǔn)備就緒，通常由狀態(tài)信息“BUSY”（忙）有效或“READY”（就緒）無效表示，則CPU繼續(xù)查詢外設(shè)狀態(tài)；如果外設(shè)已準(zhǔn)備就緒，通常由狀態(tài)信息“BUSY”（忙）無效或“READY”（就緒）有效表示，則CPU可通過數(shù)據(jù)端口進(jìn)行輸入或輸出操作，以實現(xiàn)同外設(shè)的數(shù)據(jù)傳送。什么是芯片組，采用芯片組有哪些優(yōu)點？答案：采用VLSI技術(shù)，把主板上眾多的接口芯片和支持芯片按不同功能分別集成到一塊集成芯片上，這樣，用少量幾片VLSI芯片就可完成主板上主要的接口和支持功能，這幾個VLSI芯片的組合稱為芯片組。采用芯片組后，可簡化主板的設(shè)計，降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的可靠性，方便測試、維護(hù)和維修指令周期、總線周期和時鐘周期三者的關(guān)系怎樣?如果在存儲器讀周期時，存儲器的速度較慢，無法與CPU匹配應(yīng)采取什么措施？答案：一個指令周期通常由一個或若干個總線周期組成，對8086而言，一個總線周期至少由4個時鐘周期組成。如果存儲器的存取速度較慢，可設(shè)計一個等待電路向CPU發(fā)出請求延長總線周期的READY信號，CPU收到此信號后就在T3和T4之間插入TW（等待周期），具體插入多少個TW，應(yīng)視具體的存儲器的存取時間而定。簡述總線仲裁的含義及實現(xiàn)方式。答案：總線仲裁是指在多處理機(jī)系統(tǒng)中，每個處理機(jī)都可以作為總線主設(shè)備一一具有控制總線能力的模塊，由于每個處理機(jī)都會隨機(jī)發(fā)生總線競爭。為了防止多個處理機(jī)同時控制總線，就要在總線上設(shè)立一個處理上述總線競爭的機(jī)構(gòu)，按優(yōu)先級次序，合理地分配資源，這就是總線仲裁。對總線仲裁問題的解決是以優(yōu)先級的概念為基礎(chǔ)，有三種總線分配的優(yōu)先級技術(shù)一一串聯(lián)、并聯(lián)和循環(huán)優(yōu)先級判別，用硬件來實現(xiàn)總線分配的邏輯電路稱為總線仲裁器，其任務(wù)是響應(yīng)總線請求，通過對分配過程的正確控制，達(dá)到最佳使用總線。簡述8253—5的方式2與方式3的工作特點。答案：8253—5的方式2與方式3的工作特點是：（1） 寫入一次計數(shù)初值后，輸出連續(xù)波形。其實質(zhì)是，當(dāng)減1計數(shù)器減為0時，計數(shù)初值寄存器立即將原寫入的計數(shù)初值再次送入減1計數(shù)器，開始下一輪的計數(shù)。（2） 減1計數(shù)器可重新寫入計數(shù)值，用軟件觸發(fā)啟動（此時GATE必須為高電平）；也可由GATE引腳上電平從低到高的跳變，用硬件觸發(fā)啟動。簡述8086的最小方式和最大方式。答案：（1）最小方式（A） MN/MX=1（B） 對存儲器，I/O接口的控制信號均由CPU提供的單處理機(jī)方式。(2)最大方式MN/MX=0對存儲器，I/O接口的控制信號要由8288提供的多處理機(jī)方式。5.存儲器系統(tǒng)中，實現(xiàn)片選控制的方法有哪些？答案：存儲器系統(tǒng)中，實現(xiàn)片選控制的方法如下：全譯碼法：微處理器全部地址都參與譯碼，如8086微處理器地址線A19?A0,因此對應(yīng)于存儲器芯片中的任意單元都有唯一的確定地址，不出現(xiàn)地址重疊。部分譯碼法：微處理器的地址低位部分作為片內(nèi)地址，部分的高位地址經(jīng)譯碼器后作為片選控制信號，還有部分高位地址空留沒用，這種譯碼方式稱為部分譯碼法。這種方法有地址重疊。線選法：在微型計算機(jī)系統(tǒng)中，若存儲容量較小，而且以后也不進(jìn)行系統(tǒng)存儲容量的擴(kuò)充，片選控制電路可由幾片小規(guī)模集成電路芯片組成。再用剩余地址線中的某一條或兩條作為控制信號線以便選擇不同的芯片。這種方法產(chǎn)生地址重疊。微型計算機(jī)是由哪幾部分組成的？答案：微型計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是由微處理器、內(nèi)存儲器、I/O接口電路和總線組成。其中總線是由數(shù)據(jù)總線DB、地址總線AB、控制總線組成。微處理器是核心部件，它決定微型計算機(jī)各種功能及技術(shù)指標(biāo)。存儲器存放程序、數(shù)據(jù)和結(jié)果。I/O接口電路又稱I/O適配器，用于聯(lián)接微型計算機(jī)與外圍設(shè)備的邏輯電路。為CPU和外圍設(shè)備交換數(shù)據(jù)提供各種通道?？偩€是微處理器、內(nèi)存儲器和I/O接口之間相互交換信息的公共通路。簡述內(nèi)部中斷的特點。答案：內(nèi)部中斷的特點是：中斷類型碼或者包含在指令中，或者是預(yù)先規(guī)定的；不執(zhí)行INTA總線周期；除單步中斷外，任何內(nèi)部中斷都無法禁止；除單步中斷外，任何內(nèi)部中斷的優(yōu)先級都比任何外部中斷的高。簡述傳感器的類型和作用。答案：傳感器的作用是把非電量的模擬量，如溫度、壓力、流量等轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號。因此，傳感器也稱為非電量轉(zhuǎn)換器。常用的傳感器有壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器等。根據(jù)傳感器結(jié)構(gòu)特點或物理效應(yīng)，傳感器可分為應(yīng)變式、電容式、電壓式和壓阻式等其中：應(yīng)變式：利用電阻應(yīng)變片，將被測量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電阻輸出。電容式：利用彈性電極輸入時，產(chǎn)生位移，使電容量發(fā)生變化。壓電式：利用壓電材料物質(zhì)效應(yīng)、將被測量轉(zhuǎn)換成電荷輸出。壓阻式：利用半導(dǎo)體材料和集成電路工藝、使輸出電阻變化。目前隨著人工智能計算機(jī)的深入研究，傳感器也向著智能傳感器方向發(fā)展，它能把圖像、聲音等通過智能傳感器直接輸入計算機(jī)，使計算機(jī)具有視覺和聽覺等能力。簡述即插即用的特點。答案：即插即用是指為微機(jī)系統(tǒng)提供了這樣一種功能，只要將擴(kuò)展卡插入微機(jī)的擴(kuò)展槽中，微機(jī)系統(tǒng)就能自動進(jìn)行擴(kuò)展卡的配置工作，保證系統(tǒng)資源空間的合理分配，以避免發(fā)生系統(tǒng)資源占用的沖突。這一切都是開機(jī)后由系統(tǒng)自動進(jìn)行，而無須操作人員干預(yù)。簡要說明PCI總線的特點。答案：(1)突出的高性能，有33MHz，66MHz，32位，64位總線操作，傳輸速率可達(dá)528Mb/s支持突發(fā)式傳送。（2）良好的軟硬件兼容性，支持各種處理器。（3） 支持即插即用、支持多主設(shè)備。（4） 提供數(shù)據(jù)和地址奇偶校驗功能，保證數(shù)據(jù)完整性。（5） 采用最優(yōu)化芯片和多路復(fù)用信號線，成本低。簡述段寄存器的作用，并寫出8086處理器中4個段寄存器的名稱及符號。答案：段寄存器用來存放對應(yīng)段的段起始地址的高16位值（段基值）。CS代碼段寄存器DS數(shù)據(jù)段寄存器、SS堆棧段寄存器、ES附加段寄存器簡述在16位系統(tǒng)的內(nèi)存接口電路中CPU對字節(jié)訪問與對字訪問的區(qū)別。答案：對字節(jié)訪問只需一個總線周期；對字訪問，訪問“對準(zhǔn)的字”（偶地址字）只需一個總線周期，訪問“未對準(zhǔn)的字”（奇地址字）需要二個總線周期。簡述異步串行通信與同步串行通信的區(qū)別。答案：同步串行通信是多個字符組成數(shù)據(jù)塊連續(xù)傳送，在數(shù)據(jù)塊開始處要用同步字符指明傳送開始。異步串行通信以一個字符作為傳送單位，每個字符要用起始位和終止位作為字符開始和結(jié)束標(biāo)志。用于微機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送控制方式有哪幾種？答案：無條件傳送、查詢傳送、中斷查詢、直接存儲器存取從數(shù)據(jù)傳送方式上看，PCIExpress總線與PCI總線的主要區(qū)別是什么？答案：PCIExpress采用串行通信模式。PCI總線采用并行通信模式。存儲器系統(tǒng)片選控制方法中的全譯碼法和部分譯碼法有什么不同？答案：全譯碼法CPU的全部地址總線都參與地址譯碼。存儲器芯片中的任意單元都有唯一的確定的地址。部分譯碼法CPU地址總線中的部分地址線參與地址譯碼。存儲芯片中的任意單元都有多個地址可供選中。簡述中斷控制器8259A的主要功能。答案：（1）管理8級優(yōu)先級中斷源；級聯(lián)時最多可管理64級優(yōu)先級中斷源；對任一中斷源可單獨進(jìn)行屏蔽；（3）提供可編程的中斷類型碼（4）具有多種中斷優(yōu)先級管理方