微機原理習題集.doc

緒論1.1 計算機分那幾類？各有什么特點？1.2 簡述微處理器、微計算機及微計算機系統(tǒng)三個術(shù)語的內(nèi)涵。1.3 80X86微處理器有幾代？各代的名稱是什么？1.4將下列各二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。(1)1101(2)(2)11010(2)(3)110100(2)(4)10101001(2)1.5將1-4題的各二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)1.14 電子計算機的主要應(yīng)用領(lǐng)域有（）、（）、（）。1.15 電子計算機的發(fā)展歷程是（）、晶體管時代、（）、（）。1.16 十進制數(shù)11.375轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)為（）；二進制數(shù)1101101轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)為（）。1.17. 十進制數(shù)7928轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)為（）, 十六進制數(shù)3A57轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)為（）。1.18. 十六進制數(shù)DA2B轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)為（）,二進制數(shù)110111100101.1011轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)為（）。1.19. A=+0110101,A反=()，A補=();B=-0110101,B 反=()，B 補=()。1.20. 37的BCD編碼是（）。微處理器結(jié)構(gòu)及微計算機的組成2-18086是多少位的微處理器？為什么？2-2EU與BIU各自的功能是什么？2-48086/8088微處理器內(nèi)部有那些寄存器，它們的主要作用是什么？2-58086對存儲器的管理為什么采用分段的辦法？2-6在8086中，邏輯地址、偏移地址、物理地址分別指的是什么？具體說明。2-7給定一個存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元的偏移地址是20C0H，（DS）=0C00EH，求出該內(nèi)存單元的物理地址。2-88086/8088為什么采用地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用技術(shù)？2-10怎樣確定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式產(chǎn)生控制信號的方法有何不同？2-118086被復(fù)位以后，有關(guān)寄存器的狀態(tài)是什么？微處理器從何處開始執(zhí)行程序？2-128086基本總線周期是如何組成的？各狀態(tài)中完成什么基本操作？2-13結(jié)合8086最小模式下總線操作時序圖，說明ALE、M/IO#、DT/R#、RD#、READY信號的功能。2-148086中斷分哪幾類？8086可處理多少種中斷？2-158086可屏蔽中斷請求輸入線是什么？“可屏蔽”的涵義是什么？2-168086的中斷向量表如何組成？作用是什么？2-178086如何響應(yīng)一個可屏蔽中斷請求？簡述響應(yīng)過程。2-18什么是總線請求？8086在最小工作模式下，有關(guān)總線請求的信號引腳是什么？2-19簡述在最小工作模式下，8086如何響應(yīng)一個總線請求？2-20在8086的微計算機系統(tǒng)中，存儲器是如何組織的？是如何與處理器總線連接的？BHE信號起什么作用？2-21“80386是一個32位微處理器”，這句話的涵義主要指的是什么？2-37. 除地線公用外，5根地址線和11根地址線各可選多少個地址?2-41. 控制部件包括哪些主要環(huán)節(jié)?各有何用處?2-42. 什么叫總線周期?8086 CPU的一個總線周期包括多少時鐘周期，什么情況下要插入TW等待周期?插入多少個TW取決于什么因素?2-43. 什么是最大模式?什么是最小模式?用什么方法將80868088置為最大模式和最小模式?2-44. 什么是地址鎖存器?80888086系統(tǒng)中為什么要用地址鎖存器?鎖存的是什么信息?2-45. 80888086系統(tǒng)中的8286是什么器件?起什么作用?2-46. 80888086系統(tǒng)中用時鐘發(fā)生器8284A產(chǎn)生哪些信號?2-47 8086最基本的操作是什么?2-49. CPU由()和（）兩部分組成。2-51. 改錯：若總線地址為26位，則最大訪存空間為6M。2-52. 將下列十進制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)和壓縮BCD數(shù)。（1）125.74 （2）513.85 （3）742.24（4）69.357 （5）158.625 （6）781.6972-53. 將下列二進制數(shù)分別轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)。（1）101011.101 （2）110110.1101（3）1001.11001 （4）100111.01012-56. 寫出下列十進制數(shù)的原碼、反碼、補碼表示（采用八位二進制，最高位為符號位）。（1）140 （2）52 （3）26 （4）1272-57. 已知補碼求出其真值。（1）48H （2）9DH （3）B2H （4）4C10H2-58什么叫做非規(guī)則字？微處理器對非規(guī)則字的存取是如何進行的？2-59微處理器的DT/信號有什么作用？它在什么情況下被浮置為高阻狀態(tài)？存儲器5-1. 什么是隨機讀寫存儲器？5-2. 名詞解釋：RAM和ROM5-3. 定性比較微型計算機的內(nèi)存儲器和外存儲器的特點及組成情況。5-4. 什么存儲器屬于外設(shè)，請舉例。5-5. 半導(dǎo)體存儲器有RAM和ROM之分，它們各有什么特點5-6. 什么是高速緩存？它的功能是什么？ 5-7. 一片512K8b的內(nèi)存儲器有多少條地址線？多少條數(shù)據(jù)線。5-8. 如已知某半導(dǎo)體存儲器芯片SRAM的引腳中有14根地址線和8根數(shù)據(jù)線，那么其存儲容量應(yīng)為多少？ 5-9. 若存儲器容量為256KB，若用2164（64K*1）芯片組成，需多少片，若改用2118（16K1），需少片？5-10. 簡述靜態(tài)RAM與動態(tài)RAM的區(qū)別與各自的優(yōu)缺點。5-11. CPU與主存儲器連接時，要用片外譯碼器產(chǎn)生片選信號，片外譯碼的有幾種方法？它們各有什么優(yōu)點？5-12. 某微機內(nèi)存有8片64KB的RAM芯片組成，將它們安排在從20000開始的連續(xù)地址單元，請寫出各片RAM的地址范圍，畫出芯片的地址引出端、片的選端和CPU總線之間的連接。5-13. 用EPROM和SRAM 存儲器芯片，構(gòu)成8086CPU的64KB ROM和64KB RAM的存儲空間，并將它們分別安排在1M空間的底部F0000H和頂部00000H。請選擇合適的存儲器芯片并畫出該存儲系統(tǒng)原理圖。5-14. 存儲器和CPU連接時應(yīng)考慮哪幾方面的問題？輸入輸出和中斷系統(tǒng)6-1試說明一般中斷系統(tǒng)的組成和功能。6-2什么是中斷類型碼、中斷向量、中斷向量表？在基于8086/8088的微機系統(tǒng)中，中斷類型碼和中斷向量之間有什么關(guān)系？6-3什么是硬件中斷和軟件中斷？在PC機中兩者的處理過程有什么不同？6-4試敘述基于8086/8088的微機系統(tǒng)處理硬件中斷的過程。6-68259A中斷控制器的功能是什么？6-78259A初始化編程過程完成那些功能？這些功能由那些ICW設(shè)定？6-88259A在初始化編程時設(shè)置為非中斷自動結(jié)束方式，中斷服務(wù)程序編寫時應(yīng)注意什么？6-98259A的初始化命令字和操作命令字有什么區(qū)別？它們分別對應(yīng)于編程結(jié)構(gòu)中那些內(nèi)部寄存器？6-108259A的中斷屏蔽寄存器IMR與8086中斷允許標志IF有什么區(qū)別？6-11什么是中斷？中斷有什么作用？6-12試按照如下要求對8259A設(shè)定初始化命令字：8086系統(tǒng)中只有一片8259A，中斷請求信號使用電平觸發(fā)方式，全嵌套中斷優(yōu)先級，數(shù)據(jù)總線無緩沖，采用中斷自動結(jié)束方式。中斷類型碼為20H27H，8259A的端口地址為B0H和B1H。6-13比較中斷與DMA兩種傳輸方式的特點。6-14DMA控制器應(yīng)具有那些功能？6-158237A只有8位數(shù)據(jù)線，為什么能完成16位數(shù)據(jù)的DMA傳送？6-168237A的地址線為什么是雙向的？6-17說明8237A單字節(jié)DMA傳送數(shù)據(jù)的全過程。6-188237A單字節(jié)DMA傳送與數(shù)據(jù)塊DMA傳送有什么不同？6-198237A什么時候作為主模塊工作，什么時候作為從模塊工作？在這兩種工作模式下，各控制信號處于什么狀態(tài)，試作說明。6-20說明8237A初始化編程的步驟。6-218237A選擇存儲器到存儲器的傳送模式必須具備那些條件?6-22利用8237A的通道2，由一個輸入設(shè)備輸入一個32KB的數(shù)據(jù)塊至內(nèi)存，內(nèi)存的首地址為34000H，采用增量、塊傳送方式，傳送完不自動初始化，輸入設(shè)備的DREQ和DACK都是高電平有效。請編寫初始化程序，8237A的首地址用標號DMA表示。6-23. 80868088系統(tǒng)中引入了哪些中斷?是如何引入的?6-24. 什么是可屏蔽中斷?什么是非屏蔽中斷?6-25. 什么是中斷向量?中斷向量表指的是什么?中斷向量表放在什么地方?6-26. 假如中斷類型為8，它的中斷服務(wù)入口地址是多少?6-27. 改錯DMA方式是指：由DMA控制器運行I/O程序，以實現(xiàn)外圍設(shè)備與主存之間的數(shù)據(jù)直傳。6-28. 比較說明中斷方式與DMA方式的異同？6-29. 一片8259A可提供多少個中斷類型碼？6-30. I/O端口有哪兩種編址方式？8086的最大I/O尋址空間是多少？6-31. 80868088系統(tǒng)中引入了哪些中斷?是如何引入的?6-32. 什么是可屏蔽中斷?什么是非屏蔽中斷?6-33. 什么是中斷向量?中斷向量表指的是什么?中斷向量表放在什么地方?6-34假如中斷類型為8的中斷向量為1000:2340H，寫出該中斷向量在內(nèi)存中的具體存放情況。6-35. 中斷處理的過程是保存斷點、（）、（）、（）、（）6-36簡述8259A的工作原理。6-37 8259A的設(shè)定中斷優(yōu)先級方式有幾種？各有什么特點？6-38 8259A的中斷結(jié)束方式有幾種？各有什么特點？6-39 8259A屏蔽中斷源的方式有幾種？各有什么特點？6-40 8259A連接數(shù)據(jù)總線的方式有幾種？各有什么特點？6-41 8259A的中斷請求觸發(fā)方式有幾種？各有什么特點？6-42在8259A中，通過奇地址訪問的寄存器有幾個？通過偶地址訪問的寄存器有幾個？6-43 8259A初始化的過程如何？常用可編程外圍接口芯片7-1. 設(shè)8253三個計數(shù)器的端口地址為201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。試編寫程序片段，讀出計數(shù)器2的內(nèi)容，并把讀出的數(shù)據(jù)裝入寄存器AX。 7-2. 設(shè)8253三個計數(shù)器的端口地址為201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。輸入時鐘為2MHz，讓1號通道周期性的發(fā)出脈沖，其脈沖周期為1ms，試編寫初化程序段。7-3. 設(shè)8253計數(shù)器的時鐘輸入頻率為1.91MHz，為產(chǎn)生25KHz的方波輸出信號，應(yīng)向計數(shù)器裝入的計數(shù)初值為多少？ 7-4. 8255A的3個端口在使用上有什么不同？7-5. 如果串行傳輸速率是2400波特，數(shù)據(jù)位的時鐘周期是多少秒？7-6. 在遠距離數(shù)據(jù)傳輸時，為什么要使用調(diào)制解調(diào)器？7-7. 全雙工和半雙工通信的區(qū)別是什么？在二線制電路上能否進行全雙工通信？為什么？7-8. 同步傳輸方式和異步傳輸方式的特點各是什么？7-9. 在異步傳輸時，如果發(fā)送方的波特率是600，接收方的波特率是1200，能否進行正常通信？為什么？7-10. 8251A在編程時，應(yīng)遵循什么規(guī)則？7-11. 試對一個8251A進行初始化編程，要求工作在同步方式，7位數(shù)據(jù)位，奇校驗，1個停止位。7-12. 一個異步串行發(fā)送器，發(fā)送具有8位數(shù)據(jù)位的字符，在系統(tǒng)中使用一位作偶校驗，2個停止位。若每秒鐘發(fā)送100個字符，它的波特率和位周期是多少？7-13 什么是I/O端口？8086CPU最多可以訪問多少個I/O端口？訪問時用什么指令？7-14 解釋IN指令和OUT指令的數(shù)據(jù)流動方向。7-15 直接尋址I/O指令的I/O端口號存儲在何處？7-16間接尋址I/O指令的I/O端口號存儲在何處？7-17 16位IN指令將數(shù)據(jù)輸入到那個寄存器？7-18通常I/O接口內(nèi)有哪三類寄存器？它們各自的作用是什么？7-19為什么I/O設(shè)備必須通過接口才能與CPU相連?7-20 接口芯片具有哪些功能？7-21 接口芯片分為哪幾類？7-22比較存儲器映像編址I/O與獨立編址I/O的優(yōu)缺點。7-23 8086系統(tǒng)中采用哪種I/O編址方式？7-24當G1輸入為高電平，和均為低電平時，74LS138譯碼器的輸出是什么？7-25簡述CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的幾種方式。7-26中斷方式與DMA方式相比有何不足？各用在什么場合？7-27 I/O接口的基本功能是什么？7-28 I/O接口有幾種基本類型？7-29 8255A有幾個端口？7-30 8255A有多少個可編程的I/O引腳？7-31 8255A有哪三種工作方式？各有什么特點？7-32 當8255A工作在方式1時，端口C被分為兩個部分，分別作為端口A和端口B的控制/狀態(tài)信息。這兩個部分是如何劃分的？7-33 8255A的方式選擇控制字和按位置位/復(fù)位控制字都是寫入控制端口的，那么，它們是由什么來區(qū)分的？7-34 8255A的端口A的工作方式是由方式選擇控制字的哪一位決定的？7-35 8255A的端口B的工作方式是由方式選擇控制字的哪一位決定的？7-36 8255A接口芯片地址為60H63H，請指出下列程序段功能（1） MOV AL，80H （2） MOV AL，08HOUT 63H，AL OUT 63H，AL7-37 設(shè)8255A的地址范圍是100H103H，試編寫分別完成下列功能的初始化程序。（1）A口工作于方式0、輸入；B口工作于方式0、輸出；PC7輸入、PC0輸出。（2）A口工作于方式1、輸出，PC7、PC6輸入；B口工作于方式0、輸入；PC2輸入。7-38根據(jù)傳輸線路不同，串行通信可分為哪些方式？每種方式有什么特點？7-39 什么叫同步通信？什么叫異步通信？它們各有什么優(yōu)缺點？7-40 8086系統(tǒng)中，8251A的C/端應(yīng)當和哪個信號相連，以便實現(xiàn)對狀態(tài)端口、數(shù)據(jù)端口、控制端口的讀/寫？7-41 對8251A進行編程時，必須遵守哪些約定？7-42 什么是波特率？若要產(chǎn)生一個波特率為2400的串行信號，且波特率因子編程為16，那么串口發(fā)送/接收時鐘的頻率是多少？7-43為了計數(shù)300個事件，編程到8253中的計數(shù)初值是多少？7-45連接8253，使其工作在端口地址10H、12H、14H和16H。寫一段程序，使計數(shù)器2在CLK2輸入為2MHz時產(chǎn)生一個80KHz的方波。7-46 DMA的中英文全稱分別是什么？7-47 8237A作為主、從模塊工作時各有什么特點？7-48 8237A作為從模塊工作時占用多少個端口地址？7-49 簡述8237A單字節(jié)DMA傳送的全過程。7-50 簡述CPU對8237的初始化過程。7-51 在數(shù)據(jù)段中偏移地址分別為1000H及2000H開始的存儲區(qū)內(nèi)有兩個10B的字符串，試編寫一段程序來比較這兩個字符串。如果這兩個字符串不同則程序轉(zhuǎn)至8000H:1000H處，否則順序執(zhí)行。（7分）部分習題答案1.1. 答：傳統(tǒng)上分為三類：大型主機、小型機、微型機。大型主機一般為高性能的并行處理系統(tǒng)，存儲容量大，事物處理能力強，可為眾多用戶提供服務(wù)。小型機具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，提供一定用戶規(guī)模的信息服務(wù)，作為部門的信息服務(wù)中心。微型機一般指在辦公室或家庭的桌面或可移動的計算系統(tǒng)，體積小、價格低、具有工業(yè)化標準體系結(jié)構(gòu)，兼容性好。1.2.答：微處理器是微計算機系統(tǒng)的核心硬件部件，對系統(tǒng)的性能起決定性的影響。微計算機包括微處理器、存儲器、I/O接口電路及系統(tǒng)總線。微計算機系統(tǒng)是在微計算機的基礎(chǔ)上配上相應(yīng)的外部設(shè)備和各種軟件，形成一個完整的、獨立的信息處理系統(tǒng)。1.3.答：從體系結(jié)構(gòu)上可分為3代：8080/8085：8位機； 8086/8088/80286：16位機；80386/80486：32位機。1.14.答： 科學(xué)計算數(shù)據(jù)處理自動控制（順序可變）1.15 答：電子管時代集成電路時代大規(guī)模集成電路時代1.16 答：1011.0111091.17 答：1EF8149351.18 答：11011010001010119E5.B1.19 答：001101010011010111001010110010111.20 答：001101111.21.答：在浮點數(shù)加減運算中，階碼對齊后，尾數(shù)相加減第二章部分答案2-1.答：8086是16位的微處理器，其內(nèi)部數(shù)據(jù)通路為16位，對外的數(shù)據(jù)總線也是16位。2-2.答：EU是執(zhí)行部件，主要的功能是執(zhí)行指令。BIU是總線接口部件，與片外存儲器及I/O接口電路傳輸數(shù)據(jù)。EU經(jīng)過BIU進行片外操作數(shù)的訪問，BIU為EU提供將要執(zhí)行的指令。EU與BIU可分別獨立工作，當EU不需BIU提供服務(wù)時，BIU可進行填充指令隊列的操作。2-3.答：8085為8位機，在執(zhí)行指令過程中,取指令與執(zhí)行執(zhí)令都是串行的。8086/8088由于內(nèi)部有EU和BIU兩個功能部件，可重疊操作，提高了處理器的性能。2-4.答：執(zhí)行部件有8個16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。AX、BX、CX、DX一般作為通用數(shù)據(jù)寄存器。SP為堆棧指針存器，BP、DI、SI在間接尋址時作為地址寄存器或變址寄存器。總線接口部件設(shè)有段寄存器CS、DS、SS、ES和指令指針寄存器IP。段寄存器存放段地址，與偏移地址共同形成存儲器的物理地址。IP的內(nèi)容為下一條將要執(zhí)行指令的偏移地址，與CS共同形成下一條指令的物理地址。2-5.答：8086是一個16位的結(jié)構(gòu)，采用分段管理辦法可形成超過16位的存儲器物理地址，擴大對存儲器的尋址范圍 (1MB，20位地址)。若不用分段方法，16位地址只能尋址64KB空間。2-6.答：邏輯地址是在程序中對存儲器地址的一種表示方法，由段地址和段內(nèi)偏移地址兩部分組成，如1234H：0088H。偏移地址是指段內(nèi)某個存儲單元相對該段首地址的差值，是一個16位的二進制代碼。物理地址是8086芯片引線送出的20位地址碼，用來指出一個特定的存儲單元。2-7.答：物理地址：320F8H。2-8.答：考慮到芯片成本，8086/8088采用40條引線的封裝結(jié)構(gòu)。40條引線引出8086/8088的所有信號是不夠用的，采用地址/數(shù)據(jù)線復(fù)用引線方法可以解決這一矛盾，從邏輯角度，地址與數(shù)據(jù)信號不會同時出現(xiàn)，二者可以分時復(fù)用同一組引線。2-9.答：8086有16條數(shù)據(jù)信號引線，8088只有8條；8086片內(nèi)指令預(yù)取緩沖器深度為6字節(jié)，8088只有4字節(jié)。2-10.答：引線MN/MX#的邏輯狀態(tài)決定8086的工作模式，MN/MX#引線接高電平，8086被設(shè)定為最小模式，MN/MX#引線接低電平，8086被設(shè)定為最大模式。最小模式下的控制信號由相關(guān)引線直接提供；最大模式下控制信號由8288專用芯片譯碼后提供；8288的輸入為8086的S2#S0#三條狀態(tài)信號引線提供。2-11.答：標志寄存器、IP、DS、SS、ES和指令隊列置0，CS置全1。處理器從FFFFOH存儲單元取指令并開始執(zhí)行。2-12.答：基本總線周期由4個時鐘(CLK)周期組成，按時間順序定義為T1、T2、T3、T4。在T1期間8086發(fā)出訪問目的地的地址信號和地址鎖存選通信號ALE；T2期間發(fā)出讀寫命令信號RD#、WR#及其它相關(guān)信號；T3期間完成數(shù)據(jù)的訪問；T4結(jié)束該總線周期。2-13.答：ALE為外部地址鎖存器的選通脈沖，在T1期間輸出；M/IO#確定總線操作的對象是存儲器還是I/O接口電路，在T1輸出；DT/R#為數(shù)據(jù)總線緩沖器的方向控制信號，在T1輸出；RD#為讀命令信號；在T2輸出；READY信號為存儲器或I/O接口“準備好”信號，在T3期間給出，否則8086要在T3與T4間插入Tw等待狀態(tài)。2-14.答：8086中斷可分為硬件中斷和軟件中斷兩類。8086可處理256種類型的中斷。2-15.答：可屏蔽中斷請求輸入線為INTR；“可屏蔽”是指該中斷請求可經(jīng)軟件清除標志寄存器中IF位而被禁止。2-16.答：把內(nèi)存0段中03FFH區(qū)域作為中斷向量表的專用存儲區(qū)。該區(qū)域存放256種中斷的處理程序的入口地址，每個入口地址占用4個存儲單元，分別存放入口的段地址與偏移地址。2-17.答：當8086收到INTR的高電平信號時，在當前指令執(zhí)行完且IF=1的條件下，8086在兩個總線周期中分別發(fā)出INTA#有效信號；在第二個INTA#期間，8086收到中斷源發(fā)來的一字節(jié)中斷類型碼；8086完成保護現(xiàn)場的操作，CS、IP內(nèi)容進入堆棧，請除IF、TF；8086將類型碼乘4后得到中斷向量表的入口地址，從此地址開始讀取4字節(jié)的中斷處理程序的入口地址，8086從此地址開始執(zhí)行程序，完成了INTR中斷請求的響應(yīng)過程。2-18.答：系統(tǒng)中若存在多個可控制總線的主模塊時，其中之一若要使用總線進行數(shù)據(jù)傳輸時，需向系統(tǒng)請求總線的控制權(quán)，這就是一個總線請求的過程。8086在最小工作模式下有關(guān)總線請求的信號引腳是HOLD與HLDA。2-19.答：外部總線主控模塊經(jīng)HOLD引線向8086發(fā)出總線請求信號；8086在每個時鐘周期的上升沿采樣HOLD引線；若發(fā)現(xiàn)HOLD=1則在當前總線周期結(jié)束時(T4結(jié)束)發(fā)出總線請求的響應(yīng)信號HLDA；8086使地址、數(shù)據(jù)及控制總線進入高阻狀態(tài)，讓出總線控制權(quán)，完成響應(yīng)過程。 2-20.答：8086為16位處理器，可訪問1M字節(jié)的存儲器空間；1M字節(jié)的存儲器分為兩個512K字節(jié)的存儲體，命名為偶字節(jié)體和奇字節(jié)體；偶體的數(shù)據(jù)線連接D7D0，“體選”信號接地址線A0；奇體的數(shù)據(jù)線連接D15D8，“體選”信號接BHE#信號；BHE#信號有效時允許訪問奇體中的高字節(jié)存儲單元，實現(xiàn)8086的低字節(jié)訪問、高字節(jié)訪問及字訪問。2-21.答：指80386的數(shù)據(jù)總線為32位，片內(nèi)寄存器和主要功能部件均為32位，片內(nèi)數(shù)據(jù)通路為32位。2-22.答：好處是先前開發(fā)的軟件可以在新處理器組成的系統(tǒng)中運行，保護了軟件投資。缺點是處理器的結(jié)構(gòu)發(fā)展受到兼容的約束，為了保持兼容性增加了硅資源的開銷，增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。2-23.答：80386內(nèi)部結(jié)構(gòu)由執(zhí)行部件(EU)、存儲器管理部件(MMU)和總線接口部件(BIU)三部分組成。EU包括指令預(yù)取部件、指令譯碼部件、控制部件、運算部件及保護檢測部件，主要功能是執(zhí)行指令。存儲器管理部件包括分段部件、分頁部件，實現(xiàn)對存儲器的分段分頁式的管理，將邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址?？偩€接口部件作用是進行片外訪問：對存儲器及I/O接口的訪問、預(yù)取指令；另外的作用是進行總線及中斷請求的控制。2-24.答：80386有三種存儲器管理模式，分別是實地址方式、保護方式和虛擬8086方式。2-25.答：在實地址方式下，段寄存器與8086相同，存放段基地址。在保護方式下，每個段寄存器還有一個對應(yīng)的64位段描述符寄存器，段寄存器作為選擇器存放選擇符。在虛擬8086方式下，段寄存器的作用與8086相同。2-26.答：虛擬存儲器是程序員面對的一個巨大的、可尋址的存儲空間，這個空間是內(nèi)存與外存聯(lián)合形成的，在操作系統(tǒng)的管理下，程序可象訪問內(nèi)存一樣去訪問外存而獲得所需數(shù)據(jù)。物理存儲器是指機器實際擁有的內(nèi)存儲器，不包括外存。80386的虛擬地址空間為64TB大。2-27.答：分段部件根據(jù)段選擇符從全局描述符表或局部描述符表中取出對應(yīng)的段描述符。把段描述符32位段基地址與邏輯地址中的32位偏移量相加就形成了線性地址。2-28.答：分段部件形成的32位線性地址中高10位作為尋址頁目錄表的偏移量，與控制寄存器CR3中頁目錄表基地址共同形成一個32位的地址指向頁表中的一個頁項，即為一個頁面描述符。該頁面項中高20位作為頁面基地址，線性地址的低12位為偏移量，相加后形成指向某一存儲單元的32位物理地址。若禁止分頁功能，線性地址就是物理地址。 2-29.答：80386把中斷分為外部中斷和內(nèi)部中斷兩大類，外部中斷經(jīng)NMI和INTR引線輸入請求信號。內(nèi)部中斷也叫內(nèi)部異常中斷，分為陷阱中斷、內(nèi)部故障異常中斷、異常終止中斷。2-30.答：8086工作在實地址方式，向量表是在存儲器的0段中最低1024字節(jié)內(nèi)存中。80386在保護方式下要通過中斷描述符表中的描述符訪問虛擬空間的中斷向量，中斷描述符表的位置不是固定的，要由IDTR寄存器實現(xiàn)在虛擬空間的定位。2-31.答：80386響應(yīng)中斷后，接收由中斷源提供的類型碼并將其乘8，與IDTR寄存器中基地址相加，指出中斷描述符的位置，讀出中斷描述符，依其中的段選擇符及條件決定從兩個描述符表LDT或GDT中的一個得到段描述符，形成中斷服務(wù)程序入口所在存儲器單元的線性地址。2-48.答：主存儲器、接口電路、總線（順序可變）2-49.答：運算器、控制器（順序可變）2-58 其低位字節(jié)可從奇數(shù)地址開始，這種方式為非規(guī)則存放，這種存放的宇為非規(guī)則字若存放的數(shù)據(jù)為8位，則將它們按順序進行存放；若存入的數(shù)據(jù)為一個16位的字，則將字的最高字節(jié)存于高地址單元，低位字節(jié)存于低地址單元；若存放的數(shù)據(jù)為32位的雙字（這通常是指地址指針數(shù)據(jù)），則將地址指針的偏移量（字）存于低地址的字單元中，將地址指針的段基址（字）存于高地址的字單元中。對非規(guī)則字的存取需要兩個總線周期。2-59數(shù)據(jù)發(fā)送/接收,表明當前總線上數(shù)據(jù)的流向.在DMA方式下，DT/被浮置為高阻狀態(tài)5-1.答：可以隨機的按指定地址向存儲單元存入、取出或改寫信息，所有單元的讀寫操作所需的時間完全相等的存儲器，稱為隨機讀寫存儲器。5-55-10 靜態(tài)RAM是靠雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來記憶信息的；動態(tài)RAM是靠MOS電路中的柵極電容來記憶信息的。動態(tài)RAM需要設(shè)置刷新電路。但動態(tài)RAM比靜態(tài)RAM集成度高、功耗低，從而成本也低，適于作大容量存儲器。所以主內(nèi)存通常采用動態(tài)RAM，而高速緩沖存儲器（Cache）則使用靜態(tài)RAM。5-14存儲器與CPU連接，要遵循三條總線對應(yīng)連接的總原則，同時還要考慮：CPU總線的負載能力；CPU與存儲器速度的配合問題；存儲器的地址空間分配；讀寫控制信號的連接；數(shù)據(jù)線的連接；地址線的連接與存儲芯片片選信號的產(chǎn)生。6-1.答：處理器內(nèi)部應(yīng)有中斷請求信號的檢測電路，輸出中斷響應(yīng)信號，保存斷點的邏輯，轉(zhuǎn)向中斷處理程序的邏輯，中斷返回邏輯。系統(tǒng)中要有一中斷控制器，管理多個中斷源，提供處理機所需的中斷處理信息。系統(tǒng)中請求中斷處理的I/O接口電路要有提供中斷請求信號及接收中斷響應(yīng)信號的邏輯。6-2.答：處理機可處理的每種中斷的編號為中斷類型碼。中斷向量是指中斷處理程序的入口地址，由處理機自動尋址。中斷向量表是存放所有類型中斷處理程序入口地址的一個默認的內(nèi)存區(qū)域。在8086系統(tǒng)中，中斷類型碼乘4得到向量表的入口，從此處讀出4字節(jié)內(nèi)容即為中斷向量。6-3.答：硬件中斷是通過中斷請求線輸入電信號來請求處理機進行中斷服務(wù)；軟件中斷是處理機內(nèi)部識別并進行處理的中斷過程。硬件中斷一般是由中斷控制器提供中斷類型碼，處理機自動轉(zhuǎn)向中斷處理程序；軟件中斷完全由處理機內(nèi)部形成中斷處理程序的入口地址并轉(zhuǎn)向中斷處理程序，不需外部提供信息。6-4.答：以INTR請求為例。當8086收到INTR的高電平信號時，在當前指令執(zhí)行完且IF=1的條件下，8086在兩個總線周期中分別發(fā)出INTA#有效信號；在第二個INTA#期間，8086收到中斷源發(fā)來的一字節(jié)中斷類型碼；8086完成保護現(xiàn)場的操作，CS、IP內(nèi)容進入堆棧，清除IF、TF；8086將類型碼乘4后得到中斷向量入口地址，從此地址開始讀取4字節(jié)的中斷處理程序的入口地址，8086從此地址開始執(zhí)行程序，完成了INTR中斷請求的響應(yīng)過程。6-5.6-6.答：8259A中斷控制器可以接受8個中斷請求輸入并將它們寄存。對8個請求輸入進行優(yōu)先級判斷，裁決出最高優(yōu)先級進行處理，它可以支持多種優(yōu)先級處理方式。8259A可以對中斷請求輸入進行屏蔽，阻止對其進行處理。8259A支持多種中斷結(jié)束方式。8259A與微處理器連接方便，可提供中斷請求信號及發(fā)送中斷類型碼。8259A可以進行級連以便形成多于8級輸入的中斷控制系統(tǒng)。6-7.答：初始化編程用來確定8259A的工作方式。ICW1確定8259A工作的環(huán)境：處理器類型、中斷控制器是單片還是多片、請求信號的電特性。ICW2用來指定8個中斷請求的類型碼。ICW3在多片系統(tǒng)中確定主片與從片的連接關(guān)系。ICW4用來確定中斷處理的控制方法：中斷結(jié)束方式、嵌套方式、數(shù)據(jù)線緩沖等。6-8.答：在中斷服務(wù)程序中，在返回主程序之前按排一條一般中斷結(jié)束命令指令，8259A將ISR中最高優(yōu)先級位置0，結(jié)束該級中斷處理以便為較低級別中斷請求服務(wù)。6-9.答：8259A的工作方式通過微處理器向其寫入初始化命令字來確定。初始化命令字分別裝入ICW1ICW4內(nèi)部寄存器。8259A在工作過程中，微處理器通過向其寫入操作命令字來控制它的工作過程。操作命令字分別裝入OCW1OCW3內(nèi)部寄存器中。8259A占用兩個端口號，不同的命令字對應(yīng)不同的端口，再加上命令字本身的特征位及加載的順序就可以正確地把各種命令字寫入對應(yīng)的寄存器中。6-10.答：IF是8086微處理器內(nèi)部標志寄存器的一位，若IF=0，8086就不響應(yīng)外部可屏蔽中斷請求INTR引線上的請求信號。8259A有8個中斷請求輸入線，IMR中的某位為1，就把對應(yīng)這位的中斷請求IR禁止掉，無法被8259A處理，也無法向8086處理器產(chǎn)生INTR請求。6-11. 中斷是指在計算機執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得CPU暫時中斷當前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的時間處理程序。待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進程執(zhí)行的過程。利用中斷，計算機可以較好的實現(xiàn)CPU與外部設(shè)備之間的同步工作，進行實時處理，可以大大提高CPU的工作效率。6-12.答：ICW1=1BH (送B0H端口)，ICW2=20H (送B1H端口)，ICW4=03H (送B1H端口)6-13.答：中斷方式下，外設(shè)需與主機傳輸數(shù)據(jù)時要請求主給予中斷服務(wù)，中斷當前主程序的執(zhí)行，自動轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的中斷處理程序，控制數(shù)據(jù)的傳輸，過程始終是在處理器所執(zhí)行的指令控制之下。直接存儲器訪問(DMA)方式下，系統(tǒng)中有一個DMA控制器，它是一個可驅(qū)動總線的主控部件。當外設(shè)與主存儲器之間需要傳輸數(shù)據(jù)時，外設(shè)向DMA控制器發(fā)出DMA請求，DMA控制器向中央處理器發(fā)出總線請求，取得總線控制權(quán)以后，DMA控制器按照總線時序控制外設(shè)與存儲器間的數(shù)據(jù)傳輸而不是通過指令來控制數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速度大大高于中斷方式。6-14.答：DMA控制器應(yīng)有DMA請求輸入線，接收I/O設(shè)備的DMA請求信號；DMA控制器應(yīng)有向主機發(fā)出總線請求的信號線和接收主機響應(yīng)的信號線；DMA控制器在取得總線控制權(quán)以后應(yīng)能發(fā)出內(nèi)存地址、I/O讀寫命令及存儲器讀寫命令控制I/O與存儲器間的數(shù)據(jù)傳輸過程。6-15.答：I/O與存儲器間在進行DMA傳送過程中，數(shù)據(jù)是通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線傳送的，不經(jīng)過8237A的數(shù)據(jù)總線，系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線是具有16位數(shù)據(jù)的傳輸能力的。6-16.答：8237A的A0A3地址線是雙向的，當8237A被主機編程或讀狀態(tài)處于從屬狀態(tài)，A0A3為輸入地址信號，以便主機對其內(nèi)部寄存器進行尋址訪問。當8237A取得總線控制權(quán)進行DMA傳送時，A0A3輸出低4位地址信號供存儲器尋址對應(yīng)單元用，A0A3必需是雙向的。6-17.答：8237A取得總線控制權(quán)以后進行單字節(jié)的DMA傳送，傳送完一個字節(jié)以后修改字節(jié)計數(shù)器和地址寄存器，然后就將總線控制權(quán)放棄。若I/O的DMA請求信號DREQ繼續(xù)有效，8237A再次請求總線使用權(quán)進行下一字節(jié)的傳送。6-18.答：單字節(jié)傳送方式下，8237A每傳送完一個字節(jié)數(shù)據(jù)就釋放總線，傳送下一字節(jié)時再請求總線的控制權(quán)。塊傳送方式下8237A必須把整個數(shù)據(jù)塊傳送完才釋放總線。6-19.答：8237A取得總線控制權(quán)后，開始進行DMA傳送過程，此時8237A作為主模塊工作。8237A在被處理器編程或讀取工作狀態(tài)時，處于從模塊工作狀態(tài)。8237A處于從模塊時，若CS#=0、HLDA=0說明它正被編程或讀取狀態(tài)，IOR#與IOW#為輸入，A0A3為輸入。8237A處于主模塊時，輸出地址信號A0A15 (低8位經(jīng)A0A7輸出，高8位經(jīng)DB0DB7輸出)。8237A還要輸出IOR#、IOW#、MEMR#、MEMW#、AEN、ADSTB等有效信號供DMA傳送過程使用。6-20.答：(1)寫屏蔽字，阻止某通道的DMA請求。(2)寫命令字(8號地址)，確定信號有效電平、優(yōu)先級方式、通道工作允許等。(3)寫模式字(B號地址)，確定某通道傳送方式、傳送類型、地址寄存器變化方式等。(4)置0先/后觸發(fā)器。(5)設(shè)置地址寄存器、字節(jié)數(shù)寄存器的初值。(6)清除某通道屏蔽位，允許8237A響應(yīng)其DMA請求。6-21.答：必須使用8237A內(nèi)部的暫存器作為數(shù)據(jù)傳送的緩沖器。8237A通道0的地址寄存器存放存儲器的源地址、通道1的地址寄存器存放存儲器的目的地地址、字節(jié)計數(shù)器存放傳送的字節(jié)數(shù)，建立通道0的軟件DMA請求來啟動這一傳輸過程。6-22.答：設(shè)存儲器頁面寄存器內(nèi)容已被置為3。8237A初始化程序如下：MOV AL， 06H ；屏蔽通道2MOV DX， DMA+0AHOUT DX， ALMOV AL， 80H ；寫通道2命令字：DREQ、MOV DX， DMA+08H ；DACK高電平有效，正常DUT DX， AL ；時序、固定優(yōu)先級、允許8237A工作等。MOV AL， 86H ；寫通道2模式字：塊傳MOV DX， DMA+0BH ；輸、寫傳輸、地址增、OUT DX， AL ；禁止自動預(yù)置等。MOV DX， DMA+0CH ；置0先/后觸發(fā)器OUT DX， AL MOV AL， 00H ；設(shè)通道2基地址為4000HMOV DX， DMA+04HOUT DX， ALMOV AL， 40H OUT DX， AL MOV AL， 0FFH ；設(shè)通道2基字節(jié)數(shù)為MOV DX， DMA+05H ；7FFFH (32767D)OUT DX， AL MOV AL, 7FH OUT DX， AL MOV AL， 02H ；清除通道2屏蔽。MOV DX, DMA+0AH OUT DX， AL MOV AL， 06H ；通道2發(fā)DMA請求MOV DX， DMA+09H OUT DX， AL 6-25中斷向量是中斷服務(wù)程序的人口地址。中斷向量表是將各個中斷服務(wù)程序的入口地址有次序地存放在內(nèi)存一片連續(xù)區(qū)域中，所形成的地址表被稱為中斷向量表，也稱為中斷服務(wù)程序的入口地址表。6-27. 答：DMA方式是指，直接依靠硬件（或由DMA控制器硬件控制）實現(xiàn)外因設(shè)備與主存之間的數(shù)據(jù)直傳。6-28. 答：（1）相同點：由隨機請求引發(fā)。（2）處理方法的不同：中斷方式依靠執(zhí)行中斷處理程序，而DMA方式直接依靠硬件實現(xiàn)。 （3）應(yīng)用場合不同：中斷方式適用于中低速IO操作、處理復(fù)雜隨機事件；）DMA方式適用簡單、快速數(shù)據(jù)傳送。6-35.答：保存現(xiàn)場形成中斷入口地址執(zhí)行中斷服務(wù)程序恢復(fù)現(xiàn)場6-36第一個負脈沖到達時，IRR的鎖存功能失效，使當前中斷服務(wù)寄存器ISR中的相應(yīng)位置1，并使IRR寄存器中的相應(yīng)位清零。第二個負脈沖到達時，中斷類型寄存器中的內(nèi)容ICW2送到數(shù)據(jù)總線的D7D0，CPU將此作為中斷類型碼第二個脈沖結(jié)束時，將第一個脈沖到來時設(shè)置的當前中斷服務(wù)寄存器ISR的相應(yīng)位清零。6-37 全嵌套方式：固定優(yōu)先級,IR0最高,IR7最低。特殊全嵌套：響應(yīng)同級中斷請求。優(yōu)先級自動循環(huán)：某級被響應(yīng)后，降為最低。優(yōu)先級特殊循環(huán)方式：編程指定最低優(yōu)先級。6-38 (1)自動結(jié)束方式：8259A收到INTA#后自動把ISRn位清0。 (2)非自動結(jié)束方式: (a)一般結(jié)束方式：8086發(fā)命令清除ISR中級最高的位，結(jié)束中斷。 (b)特殊結(jié)束方式：將ISR中指定位清0。6-39 (1)普通屏蔽方式：IMR某位置1，對應(yīng)的中斷被屏蔽；IMR某位置0，允許該級中斷產(chǎn)生。(2)特殊屏蔽方式：IMR某位置1，同時使ISR的對應(yīng)位復(fù)位以屏蔽本級中斷，開放較低級別中斷。6-40 緩沖方式：在多片8259A級聯(lián)的大系統(tǒng)中，8259A通過總線驅(qū)動器與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。非緩沖方式：在只有單片8259A或片數(shù)不多8259A時，將8259A直接于數(shù)據(jù)總線相連。6-41邊沿觸發(fā)方式：上升沿作為中斷請求信號，IR出現(xiàn)上升沿信號后，可一直保持高電平。電平觸發(fā)方式：高電平作為中斷請求信號，但必須在EOI命令或CPU開放中斷之前撤除高電平。6-42 (1)奇地址四個：ICW2、ICW3、ICW4、OCW1 (2)偶地址三個：ICW1、OCW2、OCW36-43 （1）順序邏輯復(fù)位，準備按ICW2，ICW3，ICW4的順序接收初始化字； （2）清除ISR和IMR； （3）指定優(yōu)先級次序為IR0、IR1； （4）從片的地址設(shè)置為7； （5）設(shè)定為普通屏蔽方式； （6）設(shè)置為非自動中斷結(jié)束方式； （7）狀態(tài)讀出電路預(yù)置為IRR。7-1答： MOV AL，80H OUT 200H，AL IN AL，203H MOV BL，AL IN AL，203H， MOV BH，AL MOV AX，BX 7-2.答：要輸出脈沖周期為1ms，輸出脈沖的頻率是：1000 當輸入時鐘頻率為2MHz時，計數(shù)器初值是：2000 使用計數(shù)器1，先讀低8位，后讀高8位，設(shè)為方式3，二進制計數(shù)，控制字是76H。設(shè)控制口的地址是200H，計數(shù)器0的地址是202H。程序段如下： MOV DX,200H MOV AL,76H OUT DX,AL MOV DX,202H MOV AX，2000 OUT DX，AL MOV AL，AH OUT DX，AL 7-3.答：1.91MHz/25KHZ=76.4。即應(yīng)向計數(shù)器裝入的初值是76。 7-4.答：8255A的A端口，作為數(shù)據(jù)的輸入、輸出端口使用時都具有鎖存功能。B端口和C端口當作為數(shù)據(jù)的輸出端口使用時具有鎖存功能，而作為輸入端口使用時不帶有鎖存功能。7-5.答：數(shù)據(jù)位的時鐘周期是：1/2400 = 4.1710-4秒7-6.答：在遠距離傳輸時，通常使用電話線進行傳輸，電話線的頻帶比較窄，一般只有幾KHz，因此傳送音頻的電話線不適于傳輸數(shù)字信號，高頻分量會衰減的很厲害，從而使信號嚴重失真，以致產(chǎn)生錯碼。使用調(diào)制解調(diào)器，在發(fā)送端把將要傳送的數(shù)字信號調(diào)制轉(zhuǎn)換成適合在電話線上傳輸?shù)囊纛l模擬信號；在接收端通過解調(diào)，把模擬信號還原成數(shù)字信號。7-7.答：全雙工和半雙工通信，雙方都既是發(fā)送器又是接收器。兩者的區(qū)別在于全雙工可以同時發(fā)送和接收。半雙工不能同時雙向傳輸，只能分時進行。在二線制電路上是不能進行全雙工通信的，只能單端發(fā)送或接收。因為一根信號線，一根地線，同一時刻只能單向傳輸。7-8.答：同步傳輸方式中發(fā)送方和接收方的時鐘是統(tǒng)一的、字符與字符間的傳輸是同步無間隔的。異步傳輸方式并不要求發(fā)送方和接收方的時鐘完全一樣，字符與字符間的傳輸是異步的。7-9.答：不能進行正常通信，因為發(fā)送方和接收方的波特率不同，而接收端的采樣頻率是按傳輸波特率來設(shè)置。7-10.答：8251在初始化編程時，首先使芯片復(fù)位，第一次向控制端口（奇地址）寫入的是方式字；如果輸入的是同步方式，接著向奇地址端口寫入的是同步字符，若有2個同步字符，則分2次寫入；以后不管是同步方式還是異步方式，只要不是復(fù)位命令，由CPU向奇地址端口寫入的是命令控制字，向偶地址端口寫入的是數(shù)據(jù)。7-11.答：對原題目的補充改動，要求工作在內(nèi)同步方式，2個同步字符。方式字是：00011000B=18H。程序段如下：XOR AX，AXMOV DX，PORTOUT DX，ALOUT DX，ALOUT DX，AL ；向8251的控制口送3個00HMOV AL，40HOUT DX，AL ；向8251的控制口送40H,復(fù)位MOV AL，18HOUT DX，AL ；向8251送方式字MOV AL，SYNC ；SYNC為同步字符OUT DX，AL OUT DX，AL ；輸出2個同步字符MOV AL，10111111BOUT DX，AL ；向8251送控制字7-12.答：每個字符需要的發(fā)送位數(shù)是12位（數(shù)據(jù)位8位，校驗位1位，停止位2位，起始位1位）。每秒發(fā)送100個字符共1200位。因此波特率為1200波特，位周期= 1/1200 833s。 7-13 I/O接口是位于系統(tǒng)與外設(shè)間、用來協(xié)助完成數(shù)據(jù)傳送和控制任務(wù)的邏輯電路，I/O接口中可以由C