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文檔簡介
第一章微機系統組成及工作原理(一)基本內容.微機系統的三個層次、主要性能指標;.計算機的運算基礎;.微機的三總線結構及分類;.微機的基本結構及功能;.微機的基本工作原理;.PC系列微機系統。重點:微機系統的三個層次、主要性能指標,微機的基本結構及功能。難點:微機的基本工作原理。(二)學習要求了解本課程的研究對象、內容和要求;了解PC系列微機系統的基本配置、現代主流微機的主板結構及其芯片組;掌握計算機的運算基礎;掌握微機系統的三個層次、主要性能指標;掌握微機的硬件結構、工作原理。(三)教學基本要求本單元共安排4學時,可采用課堂教學、舉例示范等方式實施教學。在教學過程中,首先闡明課程的性質、地位和目標,使學員從整體上了解課程學習的內容,調動學員的學習積極性,激發學員的學習熱情,注意了解學員在前導課程中的學習情況,引導學員對微機基本知識的回顧,避免在教學內容上產生不必要的重復。通過展示PC系列微機主板的實物,加深學員對微型計算機硬件結構的理解和認識;通過動畫演示的方式說明程序在微機內部執行的過程,使學員熟練掌握微機各組成部分的基本結構及工作原理;同時適當開展計算機硬件方面的知識講座,培養學員對計算機硬件技術的學習興趣。通過本單元的學習,使學員了解現代主流PC系列微機的配置和發展,理解微機系統的內部運行過程,掌握微型計算機硬件的基本知識。ー、選擇題1、從器件角度看,計算機經歷了四代變化。但從系統結構看,至今絕大多數計算機仍屬于(B)型計算機。A)并行B)馮?諾依曼C)智能D)實時處理2、馮?諾依曼機工作的基本方式的特點是(B)〇A)多指令流單數據流B)按地址訪問并順序執行指令〇堆棧操作D)存貯器按內容選擇地址
3、計算機的外圍設備是指(D).A)輸入/A)輸入/輸屮I設備〇遠程通信設備4,有關運算器的描述,(C)是正確的。A)只做加法〇既做算術運算又做邏輯運算B)只做算術運算D)只做邏輯運算4,有關運算器的描述,(C)是正確的。A)只做加法〇既做算術運算又做邏輯運算B)只做算術運算D)只做邏輯運算5、計算機中控制器的功能是(D)。A)產生時序信號 B)從主存取出一條指令〇完成指令操作碼譯碼D)從主存取出指令,完成指令操作碼譯碼,并產生相關的操作控制信號,以解釋執行該指令6、下列有關運算器的描述中(D)是正確的。A)只作算術運算,不作邏輯運算 B)只作加法C)能暫時存放運算結果 D)以上答案都不對7、運算器的核心部分是(D)。A)數據總線B)多路開關〇累加寄存器D)算術邏輯運算單元8、計算機硬件能直接執行的只有(B)。A)符號語言B)機器語言〇匯編語言 D)機器語言和匯編語言9、完整的計算機應包括(D)。A)運算器、存儲器、控制器B)外部設備和主機〇主機和實用程序 D)配套的硬件設備和軟件系統10、至今為止,計算機中的所有信息仍以二進制方式表示的理由是(0。A)節約元件 B)運算速度快〇物理器件的性能決定 D)信息處理方便11、計算機中的運算器和控制器集成在ー塊芯片上稱為(C)。A)微型處理機B)單片機C)微處理器C)微處理器D)單板機12、微控制器是指(D)。A)微處理器 B)微型計算機C)單板機 D)單片機13、通常計算機系統中的外圍設備是指(A)。A)外存儲器、輸入設備及輸出設備B)外存儲器、輸入設備C)外存儲器、輸出設備D)輸入設備、輸出設備14、單片機是(B)。A)微處理器B)微型計算機 〇微機系統 D)中央處理器二、填空題1、在計算機術語中,將和和在ー起稱為CPU,而將CPU和合在ー起稱為主機。運算器控制器存儲器2、計算機硬件包括.,,,輸入/輸出設備。運算器 存儲器控制器3、一位十進制數,用壓縮BCD碼表示需 位二進制碼,用ASCH碼表示需 位二進制碼。4 74、在計算機術語中,將運算器、控制器、cache合在一起,稱為,而將和存儲器合在一起,成為。CPUCPU主機5、計算機的主機由.,,ヽ等部件組成。運算器控制器內存三、判斷題TOC\o"1-5"\h\z.計算機中的運算器,控制器和內存儲器合稱為中央處理機。 (丿).微處理機就是微型計算機。 (X).微處理機就是中央處理機CPU。 (X).通常所說的微型計算機是不包含系統軟件及應用軟件的。 (J).通常所說的微型計算機系統就是指微型計算機。 (X)6,通常所說的微型計算機系統就是指微型計算機及足夠的軟件所構成。 (V).若將微型計算機集成在一片芯片上即構成單板機。 (ノ).單板機如TP-81、TP-86都是計算機系統。 (X).目前人們常把微型計算機系統稱為個人計算機。 (ノ).PentiumIH是高性能的32位微處理器。 (J)(ノ).PentiumMMX是提高PC機處理多媒體和通訊能力而推出的新一代微處理器。(ノ)四、簡答題1、CPU主要有以下四方面的功能:.指令控制程序的順序控制,稱為指令控制。.操作控制CPU管理并產生由內存取出的每條指令的操作信號,把各種操作信號送往相應部件,從而控制這些部件按指令的要求進行動作。.時間控制對各種操作實施時間上的控制,稱為時間控制。.數據加工對數據進行算術運算和邏輯運算處理,完成數據的加工處理。2、馮?諾依曼型計算機的設計方案有哪些特點?【解答】馮?諾依曼型計算機的設計方案是“存儲程序”和“程序控制”,有以下5方面特點:(1)用二進制數表示數據和指令:(2)指令和數據存儲在內部存儲器中,按順序自動依次執行指令;(3)由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成基本硬件系統:(4)由控制器來控制程序和數據的存取及程序的執行;(5)以運算器為核心。3、微型計算機的特點和主要性能指標有那些?【解答】除具有運算速度快、計算精度高、有記憶能力和邏輯判斷能力、可自動連續工作等基本特點以外,還具有功能強、可靠性高、價格低廉、結構靈活、適應性強、體積小、重量輕、功耗低、使用和維護方便微型計算機的性能指標與系統結構、指令系統、硬件組成、外部設備以及軟件配備等有關。常用的微型計算機性能指標主要有:字長、主頻、內存容量、指令數、基本指令執行時間、可靠性、兼容性、性能價格比等。4、常見的微型計算機硬件結構由哪些部分組成?各部分的主要功能和特點是什么?【解答】微型計算機硬件一般由微處理器、內存儲器、外存儲器、系統總線、接口電路、輸入/輸出設備等部件組成。主要組成部件的功能和特點分析如下:(1)微處理器:是微型計算機的核心部件,由運算單元ALU、控制單元、寄存器組以及總線接口部件等組成,其功能是負責統ー協調、管理和控制系統中的各個部件有機地工作。(2)內存儲稱:用來存放計算機工作過程中需要的操作數據和程序。可分為隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM。RAM存放當前參與運行的各種程序和數據,特點是信息可讀可寫,存取方便,但信息斷電后會丟失;ROM用于存放各種固定的程序和數據,特點是信息固定不變,關機后原存儲的信息不會丟失。(3)系統總線;是CPU與其它部件之間傳送數據、地址和控制信息的公共通道。可分成數據總線DB、地址總線AB、控制總線CB.(4)輸入/輸出接口電路;完成微型計算機與外部設備之間的信息交換。由寄存器組、專用存儲器和控制電路等組成。(5)主機板:由CPU插座、芯片組、內存插槽、系統BIOS、CMOS、總線擴展槽、串行/并行接口、各種跳線和一些輔助電路等硬件組成。(6)外存儲器:使用最多的是磁盤存儲器(軟盤、硬盤)和光盤存儲器。外存儲器容量大,保存的信息不會丟失。(7)輸入/輸入設備:是微型計算機系統與外部進行通信聯系的主要裝置。常用的有鍵盤、鼠標、顯示器、打印機和掃描儀等。、什么是微型計算機的系統總線?說明數據總線、地址總線、控制總線各自的作用。【解答】系統總線是CPU與其它部件之間傳送數據、地址和控制信息的公共通道。(1)數據總線:用來傳送數據,主要實現CPU與內存儲器或1/O設備之間、內存儲器與I/O設備或外存儲器之間的數據傳送。(2)地址總線:用來傳送地址。主要實現從CPU送地址至內存儲器和1/O設備,或從外存儲器傳送地址至內存儲器等。(3)控制總線:用于傳送控制信號、時序信號和狀態信息等。6、微處理器內部結構由三部分組成。(1)運算器:由算術運算和邏輯運算部件組成,用于數據的算術邏輯運算,運算結果的一些特征由FR寄存。(2)控制器:由指令寄存器、指令譯碼器以及定時與控制電路組成。根據譯碼結果,以一定時序發出相應的控制信號,用來控制指令的執行。(3)寄存器陣列(組):由一組通用寄存器組和專用寄存器組成。五、綜合題第二章微處理器和指令系統(一)基本內容微處理器的發展:8088/8086微處理器引腳的功能定義、工作模式;8088/8086微處理器的內部功能結構;8088/8086微處理器的工作原理;8088/8086微處理器的存儲器組織;8088/8086微處理器的操作時序;8088/8086微處理器的尋址方式;8088/8086微處理器的指令系統。重點:8088/8086微處理器的功能結構、工作原理和指令系統。難點:8088/8086微處理器的操作時序和尋址方式。(-)學習要求了解微處理器的發展;理解8088/8086微處理器引腳的功能定義;掌握8088/8086微處理器的內部功能結構;掌握8088/8086微處理器的工作模式、工作原理、存儲器組織及操作時序;掌握8088/8086微處理器的尋址方式和指令系統。(三)教學基本要求本單元共安排8學時,采用課堂講授、舉例等方式實施教學。在教學過程中,重點講述8088/8086微處理器的內部功能結構、尋址方式和指令系統等,使學員熟練掌握指令中操作數地址的計算方法;在講授指令系統時,通過舉例、圖示說明,使學員熟練掌握常用指令的用法;可采用功能劃分的方法講解8088/8086微處理器的工作原理,使學員理解8088/8086微處理器的運行過程。通過本單元的學習,使學員了解執行指令或運行程序時,數據在微處理器中流動的路徑、存放時間及操作時序,加深對微處理器工作原理的理解,為使用指令和程序設計奠定基礎。ー、選擇題1、微型計算機中的運算器,將運算結果的ー些特征標志寄存在(D)中。A.SPB.IPC.AXD.FR2、微處理器內部的控制器是由(D)組成。A,寄存器陣列B.指令寄存器、指令譯碼器及定時控制電路ALU與內存ALU與寄存器.8086微處理器內部能夠計算出訪問內存儲器的20位物理地址的附加機構是(B)?A.ALU B,加法器C.指令隊列 D,內部通信寄存器.若有兩個帶有符號數ABH和FFH相加,其結果使FR中CF和0F位為(C)〇A.0和0B.0和1C.1和0D.1和1.邏輯地址是(C)地址。A.信息在存儲器中的具體B.經過處理后的20位C,允許在程序中編排的D,段寄存器與指針寄存器共同提供的.字符串操作時目標串邏輯地址只能由(B)提供。A.ESB.ES、DIC.DS、SID.DS、DI.8086微處理器中的ES是(B)寄存器。A.數據段 B,附加段C.擴展附加段 D.擴展數據段.8086處理器最小工作方式和最大工作方式的主要差別是(D)。A.內存容量不同B. I/O端口數不同C.數據總線位數不同D.單處理器和多處理器的不同.8086微處理器內部通用寄存器中的指針類寄存器是(B)。A.IPB.AXC.BPD.IP.8086/8088微處理器引腳中(B)信號線能夠反映標志寄存器中斷允許標志位下的當前值。A.S7B.S5C.S4D.S6.若進行加法運算的兩個操作數為ABH和8BH,其結果使得CF和OF為(D)。A.0和。B.0和1C.1和。D.1和I.欲使RESE!有效,只要(A)即可。A,接通電源或按RESET鍵B,接通電源或執行HLT指令C.將RESET接地或執行HLT指令D.接RESET并將RESET腳接地.8086微處理器內部具有自動增I功能的寄存器是(D)。A.SIB.AXC.BPD.IP.最大方式下8086系統送8288總線控制器的狀態信號為(A)〇A.S2、S]、So B.DT/Rc.SS° D.den8086/8088微處理器狀態信號共有(C)條。A.4B.6C.5D.3編程人員不能直接讀寫的寄存器是(C).A.DIB.CXC.IPD.SP16位帶有符號數的補碼數據范圍為(C).A.一32767H?+32767H B.+32768?ー32767C.+32767?ー32768 D.+32769^—327668086/8088微處理器可訪問內存儲器地址為(A)〇A.00000H?FFFFFH B.0000H-FFFFHC.0~220 D.0~216當標志寄存器FR中OF位等于1時,表示帶有符號的字運算超出數據(B)范圍。A.-128—+127B.-32768—32767C.0000H—FFFFH D.OOH-FFH8086/8088微處理器CLK引腳輸入時鐘信號是由(A)提供的。A.8284B.8288C.8287D.82898086微處理器引腳S2slSo處于(B)狀態時,表明讀I/O端口。A.101B.001C.110D.0118086/8088微處理器中的段寄存器中的CS作為段基值,偏移量允許使用(A)。A.IPB.DIC.SID.BX8086微處理器以BP內容作為偏移量,則段基值是由(C)寄存器提供。A.CSB.ESC.SSD.BX8086/8088微處理器中的寄存器可以用做8位或16位寄存器,如(D)。A.SIB.SPC.IPD.CX在最小方式下,原8186微處理器最大方式下S2、S1、耳;引腳應改為(C)。A.M/IOヽDENヽDT/RB.DT/R,M/IO,DENC.M/IO、DT/R,DEND.DEN、M/IO、DT/R訪問I/O端口可用地址線有(B)條A.64KB.16C.32D.1M最大方式下引腳25號和24號分別為QS°和QS],若工作于最小方式下則分別為(B)〇A.INTA和ALE B.ALE和祈XC.TEST和INTAD.DEN和ALE8086/8088微處理器順序執行程序時,當遇到(C)指令時,指令隊列會自動復位,BIU會接著往指令隊列中裝入新的程序段指令。A.XLATB.LDSC.JCXZD.CMC8086/8088微處理器中的BX是(A)〇A.基址寄存器 B.計數寄存器C.變址寄存器 D,基址指針寄存器8086微處理器中堆棧段用作為段基值則偏移量山(B)提供。A.BPB.SPC.SID.DI8086微處理在最大方式下,S?S|S。為(A)時,表示中斷響應。
A.000B.A.000B.101c.noD.0118086微處理器中BP寄存器是(A).A.基址指針寄存器 B.基址寄存器C.計數寄存器 D.堆棧基址寄存器8086微處理器中的DI是(BA,數據寄存器 B,目的變址寄存器C.源變址寄存器 D,基址指針寄存器32.8086處理器中寄存器(B)通常用做數據寄存器,且隱含用法為計數寄存器。A.AXB.CXC.BX D.DX與兩配合以決定訪問存儲器的數據是高字節還是低字節工作,其謳僅在總線周期開始的(B)周期有效。A,任意B.1C.T2D.T48086微處理器讀總線周期中地址信號ad??ad°在(A)期間處于高阻。A.T2B.T3C.T4D.T3~T48088微處理器工作于最小方式下,引腳10/M、DT/R、SS0為(C)時,表示寫I/O端口。A.101B.IllC.110D.100.訪問I/O端ロ的指令,常以寄存器間接尋址方式在DX中存放(C)?A.I/O端口狀態B.I/O端口數據C.I/O端口地址 D.I/O端口控制字.8086寫總線周期中(A)期間DT/1信號保持高電平有效。A.エ?T4B.T,C.T2D.T2~T4.當8086微處理器引腳QSiQS。為10時表示(A)。A.隊列空 B.空操作C,無操作 D,除第一個字節外,還取走后續字節中的代碼.8086微處理器要求RESET有效維持時間至少要有(C)狀態。A.5TB.6TC.4TD.7T40.最大方式8086系統中,送74LS245的D1R和d信號由8288的(C)信號提供的。A.DEN、DT/R B.den>DT/RC.DT/R,DEN D.DT/R.DEN.當RESET信號有效后,CS內容為(B).A.0000HB.FFFFOHC.FFFFHD、FFFFFH.8086/8088寫總線周期中,微處理器完成寫入過程是在(C)。A.T2上升沿 B.T3下降沿c.t4 d.T4下降沿.最小方式下的8086輸出總線控制信號有(B)。A.READYB.M/IOC.LOCKD.RESET.8086讀總線周期エ?T4期間,(A)信號一直保持有效。A.rdB.denC.BHED.M/10.8086處理器可尋址訪問的最大I/O空間為(B)。A.IK B.64K C.640KD.IM.最小方式下的8086命令輸出信號有(A)。A.INTAB.denC.bheD.test.由8088處理器組成的PC機的數據線是(C)。A.8條單向線 B.16條單向線C.8條雙向線 D.16條雙向線.最大方式8086系統中74LS373的6信號是由8288總線控制器的(A)信號提供的。A.ALEB.DT/RC.DEND.CLK8086讀寫總線周期,微處理器是在(C)時刻采樣READY信號,以便決定是否插入T、、,。A.T2B.T3C.T3下降沿 D,丁Z上升沿8086處理器的ー個典型總線周期需要(D)個T狀態。A.1B.2 C.3 D.48086處理器的ー個總線周期在(C)之后插入A.T,B.T2C.T3D.T48086/8088讀總線周期中,微處理器是在(C)時刻采樣數據總線,以便獲取數據。A.1?下降沿 B.T3上升沿C.T4下降沿 D.T4上升沿在讀/寫總線周期中,在(A)期間利用地址鎖存允許信號的下降沿鎖存20位地址信號。A.T,B.T2C.T3D.T454.8086微處理器引腳S2slS0處于(A)狀態時,表明寫存儲器。A.110B.001C.101D.1108086微處理器寫總線周期中的地址/數據復用線AD時?AD。在(B)期間為輸出數據。A.T2B.T2?T4C.T3?T4D.T48088微處理器工作于最小方式下,引腳10/M、DT/R,SS。為(B)表示讀存儲器方式。A.OilB.001C.010D.1008086工作于最大方式時,系統的控制總線的信號來自(B)?A.8284B.8288C.8087D.828658,在8086/8088系統中,內存中采用分段結構,段與段之間是(D)。A,分開的B.連續的C.重疊的D.都可以.具有指令流水線功能的CPU的特點是(AA,提高CPU運行速度 C,提高存儲器存取速度C.提高1/0處理速度 D.提高DMA傳遞速度.8086寫I/O總線周期的控制信號,一直保持低電平有效的是(AA.M/IOB.DT/RC.DEND.WR二、填空題1、8086CPU具有20條地址線,可直接尋址1MB容量的內存空間,在訪問I/O端ロ時,使用地址線16條,最多可尋址.64K個!/O端口。2、8086CPU中的指令隊列的作用是預取指令,其長度是ユ字節3、8086的標志寄存器分為6個狀態標志位和3個控制標志位,它們各自的含義和作用是什么?4、8086的存儲器采用奇偶存儲體結構,數據在內存中的存放規定是低字節存放在低地址中,高字節存放在高地址中,以低地址為字的地址,規則字是指低字節地址為偶地址的字,非規則字是指低字節的地址為奇地址的字。5、寫出能夠完成ド列操作的8086CPU指令。(1)把4629H傳送給AX寄存器;(2)從AX寄存器中減去3218H;(3)把BUF的偏移地址送入BX中。【解答】(l)MOVAX,4629HSUBAX,3218HLEABX,BUF三、判斷題1.當執行部件執行指令需要數據時,可以直接向存儲器讀取。()(X) “可直接向”改為“可以通過BIU向''.當執行單元EU執行指令結束時,EU能將計算結果存入指定的內存單元或10端口。()(X)“存入”改為“通過BIU存入”.若BIU正在取指時,執行部件EU發出總線請求,側必須等BIU取指完畢,該請求方能得到響應。()(V).8086CPU中的BIU部件內部有6個字節的指令隊列。 ()(X) /8088刪掉.當指令隊列不滿,執行部件又沒有向指令隊列請求時,則總線接口部件進入空閑狀態。()(X)“進入空閑狀態”改為“仍進入空閑狀態”。8086微處理器取指令與執行指命時,總線總是處于忙狀態。()(V).總線接口部件和執行部件相互獨立,互相配合,并行同步工作,提高了整機的運行速度。()(X)“并行同步工作”改為“并行異步工作”。TOC\o"1-5"\h\z.通用寄存器中的變址寄存器也可以分為高8位、低8位單獨使用。 ()(X)“可以”改為“不可以”。.通用寄存器中的SP和BP都可以用于堆棧操作。 ()(V).溢出與進位具有相同概念。 ()(X)“具有相同概念”改為“是不相同的兩個概念”。.運算結果為零時,FR中的ZF為〇。()(X)“ZF為0”改為“ZF為1”。.運算結果中的低8位含有1的個數為奇數,則PF等于〇。 ()(い.輔助進位位AF用于BCD碼算術與邏輯算術。 ()(X)“用于BCD碼算術與邏輯運算”改為“只用于BCD算術運算”。.存儲器中幾個段可以完全重疊,或者部分重疊。 ()(V)15.存取操作數時所需要的段內偏移量可以是指令中提供的直接地址。 ()(V)16.存取操作數時所需要的段內偏移量可以是ー個允許使用的16位寄存器之值。(V)17,存取操作數時所需要的段內偏移量可以是指令中的位移量加上16位地址寄存器內容。C)a%?AD°為地址/數據復用總線,其傳送信息的方向相同。 ()(X)“方向相同”改為“方向不同”。地址總線是單向的,數據總線的方向是雙向的。A/Se?A16/S3是4條地址/狀態復用線,在訪問存儲器和I/O操作時,可作為存儲器或I/O操作高4位地址線。 ()(x)“訪問存儲器和I/O操作時,可作為存儲器或I/O操作高4位地址線”改為“訪問存儲器時可作為存儲器高4位地址線。I/O操作時,地址線a"?A%為〇”。8086/8088微處理器具有相同的引腳ADい?并且地址與數據線分時復用。(X)“8086/8088微處理器具有相同的引腳AD15?AD。”改為“8086微處理器引腳為ad“?ad0,8088微處理器引腳為ad,?adjA”?A.”。TOC\o"1-5"\h\z分時復用的髙字節允許/狀態S,信號,當DMA操作時為Sア信號。 ()(X)“DMA操作時為S7信號”改為“當DMA操作時該引腳懸空”。8086微處理器信號INTR是電平觸發的。 (J)8086微處理器信號NMI是上升沿觸發的,不可以用軟件加以屏蔽的中斷請求信號。(V).8086/8088微處理器引腳M/IO相同。 ()(X) 8086微處理器訪問存儲器I/O端口信號為M/記,8088微處理器為I〇/而。.8086/8088微處理器狀態信號S6為0時,表示8088微處理器當前沒有接在總線上。()(X)“沒有接在總線上”改為“當前接在總線上”。.若8086微處理器從奇地址讀寫ー個字,則需要2個總線周期。(ノ).8086微處理器引腳RQ/GT°、RQ/GT1方向都是單向的。 ()(X)“單向”改為“雙向”。.8086微處理器引腳QS。、QS1分別為11時,表示除第一個字節外,還取走后續字節中的代碼。(V).8086微處理器引腳靛僅在總線周期開始的第一個I周期內有效。(ノ).工作于最小方式的8086微處理器系統中總線鎖存器和總線收發器各用3片。()(X)“總線鎖存器和總線收發器各用了3片”改為“總線鎖存器用3片和總線收發器用2片”。.工作于最小方式的8086微處理系統中,包含有8288總線控制器。 ()(X)“包含有”改為“不包含有”。.工作于最小方式的8086微處理器系統中,沒有8087芯片。 ()3.最小方式下的8086系統中,總線鎖存器主要用于鎖存AD"?AD。信息。(X)“AD2?AD。、BHE/S7"改為“んッ?A。、BHE.最小方式下的8088系統中,總線鎖存器主要用于鎖存人レエ?A/S,、A1S-A8,AD,?ADjBHE/S,信息。 (X)**A19/S6~A16/S3,Aび?A8,AD7~ADo,BHE/S7”改為“A|9?A。、BHE”。.最小方式下總線主設備向8086發岀HLDA請求總線控制權信號,若8086微處理器響應HLDA總線請求,則8086微處理器輸出HOLD信號。 ()(X)最小方式下主設備向8086發出HOLD總線請求信號,若8086微處理器響應,則輸出HLDA信號。.最小方式下,若8086微處理器響應總線主設備的總線請求,貝リ8086微處理器的地址總線、數據總線、麗信號以及有關的總線控制信號、命令輸出信號處于高阻狀態。(J).8088微處理器在最大方式下其函;信號為高電平。 (V).最大方式8086系統中74LS373的G信號連接于8086ALE引腳。 ()(X) “8086ALE引腳”改為“8288ALE引腳”。.最大方式8086系統中74LS245DIR信號是由8086引腳DT/R提供。()(X) “8086引腳”改為“8288引腳”。.8086/8088微處理器的讀/寫總線周期中。若已插入一個延時時鐘周期T.,隨后在該的下降沿繼續采樣READY信號,只要其為高電平,就在丁卬結束后繼續插入ー個Tw。()(X)“高電平”改為“低電平”。.總線周期就是機器周期。 () (J).在讀/寫總線周期中,微處理器利用兩信號下降沿鎖存20位地址。()(X) “DEN”改為“ALE”。.在讀/寫總線周期的工期間,利用地址鎖存器的上升沿鎖存20位地址信息。()(X)“上升沿”改為“下降沿”.在8086寫總線周期中ad”?ad°信號,在丁ユ期間為高阻。 ()(X)“在T2期間為高阻”改為“在丁?期間不為高阻”。.在8086寫總線周期中總線收發信號DT/五一直保持高電平。 ()(ノ).在8086寫存儲器總線周期中M/記信號一直保持低電平有效信號。 ()(X)“低電平”改為“高點平”。.8086讀存儲器總線周期中DT/五信號一直保持高電平有效信號。 ()(X)“高電平”改為“低電平‘.8086中斷響應周期,在兩個中斷響應周期之間有3個エ。 ()(7).當8086微處理器響應總線請求發出HLDA后,在下ー個總線周期的E下降沿開始,地址及數據總線處于高阻。 ()(J).8086總線請求/響應周期中,?旦HLDA由高電平變為低電平,則有關懸浮信號線立即被微處理器重新驅動。()(X)“立即”改為“不會立即”。.8086微處埋器RESET引腳當從高電平有效變成低電平無效信號后,微處理器被啟動恢復正常工作。(X)“微處理器被啟動恢復正常工作”改為“經7T后微處理器被啟動恢復正常工作”。四、簡答題1、.指令執行的全過程。答:取指令1過程(l)CPU將PC的內容00H送至地址緩沖寄存器AR:(2)當PC內容送入AR后,PC內容自動加1,變為01H;(3)AR將00H地址信號通過地址總線送至存儲器,經地址譯碼器譯碼,選中00H單元;(4)CPU經控制總線發出"讀"命令到存儲器;(5)所選中的00H單元的內容3EH讀到數據總線DB±;(6)讀出的內容經數據總線送至CPU數據緩沖寄存器DR;(7)因是取指令階段,讀出的必為操作碼,故DR將它送至指令寄存器IR,經指令譯碼器ID譯碼后,發出執行這條指令所需要的各種控制命令。指令經澤碼后,判定是一條取操作數送累加器A的指令,而操作數放在第二字節,因而,執行第一條指令,必須是取出第二字節中的操作數。執行指令1的過程(l)CPU把PC的內容01H送至AR;(2)當PC內容送至AR后,PC內容自動加1,變為02H;(3)AR將地址信號01H通過地址總線送到存儲器,經地址譯碼后選中01H單元;(4)CPU經控制總線發出"讀"命令到存儲器;(5)所選中的01H單元內容15H讀到數據總線DB±;(6)通過DB總線,把讀出的操作數15H送到DR;(7)因已知讀出的是操作數,且指令要求選的累加器A,放由DR通過內部數據總線進入A中。至此,第一條指令執行完畢,接著進入第二條指令的取指階段。請注意上面步驟中,PC內容自動加1這個操作,它并不是由某條指令控制的,它是由處理器內固定邏輯決定的,正是這ー操作,決定了處理器能按順序執行整個程序。2、8086內部的地址產生器是如何產生實際地址的?答;由于指令指針和通用寄存器都是16位,8086為了產生20位的地址(此地址稱為實際地址或物理地址PA(PhysicAddress),采用地址產生器這ー個部件。在地址產生器中,先將段寄存器中存放的段地址(16位)左移四位,然后再與偏移地址或邏輯地址(16位)的內容相加,就得到20位的實際地址。8086CPU實際輸出的用于對存儲器尋址的地址就是這種20位的實際地址。也就是說,我們有公式:PA=段地址?16+偏移地址8088和8086的比較答:準十六位的8088CPU是繼8086之后推出的,被暢銷全球的IBM-PC機選作CPU,它與8086CPU具有類似的體系結構。兩者的執行部件EU完全相同,其指令系統,尋址能力及程序設計方法都相同,所以兩種CPU完全兼容。這兩種CPU的主要區別,歸納起來有以下兒方面:.外部數據總線位數的差別:8086CPU的外部數據總線有16位,在ー個總線周期內可輸入/輸出ー個字(16位數據),使系統處理數據和對中斷響應的速度得以加快;而8088CPU的外部數據總線為8位,在?個總線周期內只能輸入/輸出ー個字節(8位數據)。也正因為如此,8088被稱為準16位處理器。2.指令隊列容量的差別:8086CPU的指令隊列可容納6個字節,且在每個總線周期中從存儲器中取出2個字節的指令代碼填入指令隊列,這可提高取指操作和其它操作的并行率,從而提高系統工作速度;而8088CPU的指令隊列只能容納4個字節,且在每個總線周期中只能取ー個字節的指令代碼,從而增長了總線取指令的時間,在一定條件下可能影響取指令操作和其它操作的并行率。3,引腳特性的差別:兩種CPU的引腳功能是相同的,但有以下幾點不同:(1)AD15?AD0的定義不同:在8086中都定義為地址/數據復用總線;而在8088中,由于只需用8條數據總線,因此,對應予8086的AD15?AD8這8條引腳,只作地址線使用。(2)34號引腳的定義不同:在8086中定義為BHE信號;而在8088中定義為SSO,它與DT/R,IO/Mー起用作最小方式下的周期狀態信號。(3)28號引腳的相位不同;在8086中為M/IO;而在8088中被倒相,改為IO/M,以便與8080/8085系統的總線結構兼容。4、Tw狀態的含義。答:當系統中所用的存儲器或外設的工作速度較慢,不能在基本總線周期規定的四個狀態完成讀操作時,它們將通過8284A時鐘產生器給CPU送ー個READY=O信號。CPU在T3的前沿(下降沿)采樣READYo當采到的READY=0時(表示"未就緒"レ就會在T3和T4之間插入等待狀態Tw。在Tw內,CPU所有信號都延續T3內的狀態,實際上就是增加對存儲器或外設的訪問時間。Tw可以為1個或多個。以后,CPU在每個Tw的前沿(下降沿)去采樣READY,直采到的READY=1(表示"已就緒")時,就在本Tw完結時,脫離Tw而進入T4狀態。在最后ー個Tw,數據已出現在數據總線上,所以,Tw等待狀態的作用是,延長CPU讀寫內存(或1/Oロ)的時間,以便速度較慢的內存(或I/Oロ)芯片能在規定的總線周期的時間內,完成數據的存取,以實現與CPU的正確接口。5、設某單元段地址為1234H,偏移地址為5678H,其物理地址為多少?另位于!000H段的17523H單元的偏移地址是多少?解:將段地址?16+偏移地址即得其物理地址。故第一問的答案是:物理地址是1234H*16+5678H=12340H+5678H=179B8H第二間的偏移地址是:17523H-10000H=7523H6、8086CPU的內部結構有何特點?由哪兩部分組成?它們的主要功能是什么?【解答】8086微處理器是典型的16位微處理器,HMOSエ藝制造,集成了2.9萬只晶體管,使用單ー的+5V電源,有!6根數據線和20根地址線:通過其!6位的內部數據通路與設置指令預取隊列的流水線結構結合起來而獲得較高的性能。8086微處理器內部安排了兩個邏輯單元,即執行部件EU和總線接口部件BIU。EU主要負責指令譯碼、執行和數據運算,包括計算有效地址;BIU主要完成計算物理地址、從內存中取指令、實現指令規定的讀/寫存儲器或外部設備等信息傳輸類操作。7、8086CPU內部寄存器有哪幾種?各自的特點和作用是什么?【解答】CPU有14個內部寄存器,可分為3大類:通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。通用寄存器是ー種面向寄存器的體系結構,操作數可以直接存放在這些寄存器中,既可減少訪問存儲器的次數,又可縮短程序的長度,提高了數據處理速度,占用內存空間少。控制寄存器包括指令指針寄存器IP和標志寄存器FLAG:IP用來指示當前指令在代碼段的偏移位置;FLAG用于反映指令執行結果或控制指令執行的形式。為了實現尋址IMB存儲器空間,8086CPU將IMB的存儲空間分成若干個邏輯段進行管理,4個16位的段寄存器來存放每一個邏輯段的段起始地址8、解釋邏輯地址、偏移地址、有效地址、物理地址的含義,8086存儲器的物理地址是如何形成的?怎樣進行計算?【解答】邏輯地址:表示為段地址;偏移地址,書寫程序時用到,ー個存儲單元可對應出多個邏輯地址;偏移地址:是某一存儲單元距離所在邏輯段的開始地址的字節個數。有效地址:是指令中計算出的要訪問的存儲單元的偏移地址。物理地址:是CPU訪問存儲器時用到的20位地址,是存儲単元的唯一的編號。物理地址計算公式:物理地址=段地址X10H+有效地址(或偏移地址)9、8086系統中的存儲器分為幾個邏輯段?各段之間的關系如何?每個段寄存器的作用是什么?【解答】8086CPU將IMB的存儲空間分成邏輯段來進行管理:每個邏輯段最小為16B,所以最多可分成64K個段:每個邏輯段最大為64KB,最少可分成16個邏輯段。各段的起始位置由程序員指出,可以彼此分離,也可以首尾相連、重疊或部分重疊。4個16位的段寄存器用來存放每一個邏輯段的段起始地址:CS中為代碼段的起始地址;DS中為數據段的起始地址;SS中為堆棧段的起始地址;ES中為附加段的起始地址。10、8086的最大工作模式和最小各種模式的主要區別是什么?如何進行控制?【解答】兩種模式的主要區別是:8086工作在最小模式時,系統只有一個微處理器,且系統所有的控制信號全部由8086CPU提供;在最大模式時,系統由多個微處理器/協處理器構成的多機系統,控制信號通過總線控制器產生,且系統資源由各處理器共享。8086CPU工作在哪種模式下通過CPU的第33條引腳MN/加來控制:MN/MX=1,系統就處于最小工作模式;MN/MX=0,系統處于最大工作模式。11、在內存有一個由20個字節組成的數據區,其起始地址為1100H:0020H。計算出該數據區在內存的首末單元的實際地址。【解答】邏輯地址U00H:0020H對應的物理地址為PA=11OOHX1OH+0020H=11020H,即該數據區在內存中的首單元的物理地址為11020H;因為存儲空間中每個字節單元對應ー個地址,所以20個字節對應20個地址,
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