微機原理總復習考試題型及分值分布一、選擇（16分，單選和多選都有，多選1個，多選題錯選，漏選，多選均不得分）二、填空（20分）三、判斷改錯（14分）四、制圖（10分）五、簡答（20分）六、程序閱讀（20分）圖微型計算機的硬件組成（3）總線總線(Bus)，是計算機部件與部件之間進行數據信息傳輸的公用通道。它是一組能為計算機的多個部件服務的公共信息傳輸通路，能分時地發送與接收各部件的信息。微處理器、主存儲器和I/O接口之間通過地址總線、數據總線和控制總線三組總線相連。通常將這三組總線統稱為系統總線(SystemBus)。數據總線用來傳送數據信息(包括二進制代碼形式的指令)。從傳輸方向看，數據總線是雙向的，通常它和微處理器本身的位數(即字長)相一致。地址總線用來傳送地址信息。地址總線是單向的，地址總線的位數決定微處理器可以直接訪問的主存或I/O接口的地址范圍。控制總線用來傳送控制信息。EU是執行指令的部件，它從BIU的指令流隊列中取指令，發出相應的控制命令序列，從而執行指令。執行指令中所需操作數地址由EU單元計算出16位偏移量部分送BIU，由BIU將其與段基址(段寄存器內容)合成，最后形成一個20位的內存單元物理地址。同時，BIU根據物理地址與內存單元交換數據。此外，BIU也可根據EU請求與I/O接口電路交換數據。圖8086/8088寄存器結構(a)通用寄存器組(c)指針和變址寄存器(b)段寄存器(d)指令指針和標志位寄存器015代碼段寄存器數據段寄存器堆棧段寄存器附加段寄存器CSDSSSESAHALBHBLCHCLDHDLAXBXCXDX81507累加器基址寄存器計數寄存器數據寄存器SPBPDISI015堆棧指針寄存器基址寄存器目的變址寄存器源變址寄存器015IPFLAGS指令指針寄存器標志位寄存器6個狀態標志位OF(OverflowFlag)：溢出標志位。SF(SignFlag)：符號標志位。ZF(ZeroFlag)：全零標志位。AF(AuxiliaryCarryFlag)：輔助進位標志位。PF(ParityFlag)：奇偶校驗標志位。CF(CarryFlag)：進位標志位。3個控制標志位DF(DitectionFlag)：方向標志位。IF(InterruptFlag)：中斷標志位。TF(TrapFlag)：單步標志位。8086存儲器分段尋址8086系統有20位地址線可尋址1MB字節的存儲空間，而8086為16位機，CPU內部寄存器只有16位，可尋址216B=64KB。因此存儲器采用分段尋址的方式。

可以用三條規則代替下表，以便記憶，但是三條規則可以被超越數據在計算機中的存儲1、數字數據二進制、壓縮BCD碼、沒有壓縮的BCD碼，ASCII碼等。2、字符數據字符編碼-----ASCII碼、GB2312、Unicode編碼等。8086CPU引腳功能8086CPU芯片采用40條引腳的雙列直插式封裝，外部引腳如圖2-12，包括16條數據線(外部數據總線)，20條地址線(外部地址總線)，5條狀態線，17條輸入/輸出控制線，加上控制信號，電源和地線，芯片所需的引腳比較多，由于制造工藝的限制，部分引腳采用了分時復用的方式，即一條引腳有一個以上的用途。8086/8088CPU有最小和最大兩種工作模式，兩種方式的選擇是由硬件設定的。與中斷有關的引腳，與最小最大組態有關的引腳，與總線操作有關的控制命令等，請自行總結歸類復習1.中斷向量中斷向量實際上就是中斷服務程序的入口地址每個中斷向量為4個字節，分別存放中斷服務程序的段地址和段內偏移量兩個高字節用于存放中斷服務程序的段地址兩個低字節用于存放中斷服務程序的偏移量在執行INT指令時，CPU對斷點、狀態進行保護之后，將中斷指令中的中斷類型號乘上4，便為中斷向量表的入口地址。取出相繼的4個字節單元的內容，即為中斷服務程序入口地址，并送入IP和CS，以完成中斷調用。2.中斷向量表存放中斷向量的存儲區稱為中斷向量表。各中斷向量在表中按中斷類型碼從0到255順序存放。可由中斷類型號計算出相應的中斷向量在表中存放的位置，稱為中斷向量表地址，或稱為中斷向量指針。中斷類型號×4=中斷向量指針的低地址→（IP）中斷類型號×4+2=中斷向量指針的高地址→（CS）CPU響應中斷時，只需要把中斷類型碼N左移2位（乘以4），即可得到中斷向量在中斷向量表中的對應地址4N(該中斷向量所占4個字節單元的第一個字節單元的地址)，然后把由此地址開始的兩個低字節單元的內容裝入IP寄存器：IP←(4N,4N+1)；再把兩個高字節單元的內容裝入CS寄存器:CS←(4N+2,4N+3)。這就是使程序轉入中斷類型碼為N的中斷服務程序的控制過程。圖2-14的中斷向量表表示了中斷類型號、中斷向量及中斷向量指針之間的對應關系，共分3個部分：專用中斷。保留中斷。用戶中斷。圖

微機中斷向量表2.中斷響應

當滿足上述條件時，CPU將進入對外部中斷請求信號的響應過程。對于INTR的響應，就是CPU向外部接口發送信號，即從引腳上發送兩個負脈沖，見圖2-15：第一個負脈沖通知外設接口可以將中斷請求撤銷第二個負脈沖通知外設接口立即將中斷類型號送上數據總線。在每一個中斷響應周期，CPU都輸出中斷響應信號。在第1個中斷響應周期，CPU使AD15～AD0浮空。在第2個中斷響應周期，被響應的外設(或接口芯片)，應向數據總線輸送一個字節的中斷向量號，CPU把它讀入中斷類型號后，就可以在中斷向量表上找到該設備服務程序的入口地址，轉入中斷服務程序。

在復位的時候，CS寄存器和IP分別初始化為0FFFFH和0。因此，8086在復位后執行的第一條指令，在絕對地址為0FFFF0H的內存單元。在正常情況下，從0FFFF0H單元開始，存放一條段交叉JMP指令，以轉移到系統程序的實際開始處。

存儲器的連接在CPU對存儲器進行讀寫操作時，首先在地址總線上給出地址信號，然后發出相應的讀寫控制信號，最后才能在數據總線上進行數據交換，所以CPU與存儲器的連接包括地址線、數據線和控制線的連接3部分。在連接時要考慮以下幾個問題。CPU總線的負載能力。CPU的時序和存儲器存取速度之間的配合。存儲器的地址分配和片選。控制信號的選擇。存儲器的擴展技術1.存儲器容量的擴展由于單個存儲芯片的容量是有限的，一個存儲器往往要由一定數量的芯片構成，首先必須知道所用存儲芯片的總數量。根據存儲器所要求的容最和我們選定的存儲芯片的容量，就可以計算出總的芯片數。即：總片數=總容量/單個芯片容量方式：位擴展。字擴展。字和位同時擴展。存儲器的地址連接一個存儲器系統通常由許多存儲器芯片組成，對存儲器的尋址必須有兩個部分。通常是將低位地址線連到所有的存儲器芯片，實現片內尋址。將高位地址線通過譯碼器或線性組合后輸出作為芯片的片選信號，實現片間尋址。由地址線的連接決定存儲器的地址分配，下面分別敘述3種存儲器的地址選擇方法。線性選擇方式。全譯碼選擇方式。部分譯碼選擇方式。以上三種方式要熟悉，相關的例題和習題要掌握。8086指令的操作數尋址方式

8086機器指令有零個或多個操作數。某些操作數是顯式規定的，有的是指令中隱含的。一個操作數能定位在以下之一中：

(1)指令（立即數）；

(2)寄存器；

(3)存儲單元；

(4)I/O端口。

立即尋址(ImmediateAddressing)操作數就包含在指令中，這種規定操作數的方式，稱為立即尋址。指令中的操作數稱為立即數。2.

寄存器尋址(RegisterAddressing)

若操作數在某一寄存器中，這種尋址方式就稱為寄存器尋址。

3.

直接尋址(DirectAddressing)

在這種尋址方式中，指令的操作數字段不是操作數本身，而是操作數所在的地址，它是把地址所指的存儲單元的內容送至累加器AL，。由于在這種尋址方式中，指令中包含操作數的直接地址，故稱為直接尋址。

4.寄存器間接尋址(RegisterIndirectAddressing)

這種尋址方式與寄存器尋址方式不同，它不是把寄存器BL中的內容作為操作數送AL，而是把中的內容作為操作數的地址，把此地址所指的內存單元的內容送AL。在這種尋址方式，操作數的地址并不直接在指令中，而是在某一個寄存器中，故稱為間接尋址。5寄存器相對尋址寄存器相對尋址方式（RegisterRelativeAddressing）的操作數的有效地址是一個基址或變址寄存器的內容與指令中指定的8位或16位位移量(Displacement）之和。寄存器相對尋址方式與寄存器間接尋址相似，主要區別是前者在有效地址上要加一個位移量。如：MOVBX,COUNT[SI]MOVBX，[COUNT+SI]6基址加變址尋址基址加變址尋址（BasedIndexedAddressing）方式，操作數的有效地址是一個基址寄存器（BX或BP）和一個變址寄存器（SI或DI）的內容之和，兩個寄存器均由指令指定。

如：MOVAX，[BX][SI]MOVAX,[BX+SI]7相對基址變址尋址相對基址變址尋址（RelativeBasedIndexedAddressing）方式的操作數的有效地址是一個基址寄存器和一個變址寄存器的內容，再加上指令中指定的8位或16位位移量之和。如：MOVAX,MASK[BX][SI]MOVAX，[MASK+BX+SI]MOVAX,200H[BX+SI]MOVAX,MASK[BX+SI]

第三章和第四章，涉及匯編程序設計，從本學期開始，我們將通過考試導向的方式敦促同學們重視實驗，請同學們一定要真正弄懂實驗中的匯編程序。CPU與外設數據傳送的方式 當CPU與外設進行信息（數據、狀態信號和控制命令）傳送時，為了保證傳送的可靠性和提高工作效率，有幾種不同的傳送方式。程序控制傳送方式

CPU與I/O設備的工作往往是異步的，很難保證，當CPU執行輸入操作時，外設已把要輸入的信息準備好了；而當CPU執行輸出時，外設的寄存器（用于存放CPU輸出數據的寄存器）一定是空的。所以，通常在程序控制下的傳送方式，在傳送前，必須要查詢外設的狀態，當外設準備就緒了才傳送；若未準備好，則CPU等待。 所以，接口部分除了數據傳送的端口以外，還必須有傳送狀態信號的端口。程序中斷傳送方式 在上述的查詢傳送方式中，CPU要不斷地詢問外設，當外設沒有準備好時，CPU要等待，不能干別的操作，這樣就浪費了CPU的時間。而且許多外設的速度是較低的，如鍵盤、打印機等，它們輸入或輸出一個數據的速度是很慢的，在這個過程中，CPU可以執行大量的指令。為了提高CPU的效率，可采用中斷的傳送方式。 即當CPU需要輸入或輸出時，若外設的輸入數據已存入寄存器；在輸出時，若外設已把上一個數據輸出，輸出寄存器已空，這時由外設向CPU發出中斷申請，CPU就暫停原來執行的程序(即實現中斷)，轉去執行輸入或輸出操作(中斷服務)，待輸入輸出操作完成后即返回，CPU再繼續執行原來的程序。這樣就可以大大地提高CPU的效率，而且有了中斷的概念，允許CPU與外設(甚至多個外設)同時工作。直接數據通道傳送(DMA)方式 中斷傳送仍然是由CPU通過程序來傳送的，每次要保護斷點、保護現場需用多條指令，每條指令要有取指和執行時間。這對于一個高速I/O設備，以及成組交換數據的情況，例如磁盤與內存間的信息交換，就顯得速度太慢了。8.2可編程并行接口芯片8255A8255A有24個輸入/輸出引腳，這些引腳可以分為2組進行控制，也可以定義為3個并行的數據端口，作為數據輸入/輸出端口時，可以通過編程設置為3種不同的工作方式。圖8-58255A芯片引腳及功能圖（a）8255A引腳圖（b）8255A功能示意圖

8255的3個8位的數據端口分別稱為A口、B口和C口，共24個I/O引腳，各端口共有3種輸入輸出工作方式，分別是：基本輸入/輸出方式（A/B/C口）、選通輸入或選通輸出方式（A/B口）和雙向選通工作方式（A口）。根據內部控制邏輯，這3個數據端口又可以被分為兩組：A組和B組。(1)3個數據端口A，B，C。

A口：是一個獨立的8位I/O口，它的內部有對數據輸入/輸出的鎖存功能。

B口：也是一個獨立的8位I/O口，僅對輸出數據的鎖存功能

C口：可以看作是一個獨立的8位I/O口；也可以看作是兩個獨立的4位I/O口。也是僅對輸出數據進行鎖存

A口：是一個獨立的8位I/O口，它的內部有對數據輸入/輸出的鎖存功能。

(2)A組和B組的控制電路。這是兩組根據CPU命令控制8255A工作方式的電路，這些控制電路內部設有控制寄存器，可以根據CPU送來的編程命令來控制8255A的工作方式，也可以根據編程命令來對C口的指定位進行置/復位的操作。

A組控制電路用來控制A口及C口的高4位；

B組控制電路用來控制B口及C口的低4位。

(3)數據總線緩沖器。它是8位的雙向的三態緩沖器。作為8255A與系統總線連接的界面，輸入/輸出的數據，CPU的編程命令以及外設通過8255A傳送的工作狀態等信息，都是通過它來傳輸的。A口：是一個獨立的8位I/O口，它的內部有對數據輸入/輸出的鎖存功能。(4)讀/寫控制邏輯讀/寫控制邏輯電路負責管理8255A的數據傳輸過程。它接收片選信號CS#及系統讀信號RD#、寫信號WR#、復位信號RESET，還有來自系統地址總線的口地址選擇信號A0和A1。8255A內部共有4個端口：A口，B口，C口和控制口，A0和A1兩個引腳信號的不同組合可以選中不同的端口。

CS#、RD#、WR#、A1和A0這幾個信號的組合決定了8255A的所有具體操作，如表8-1所示。表8-18255A的操作功能表CS#RD#WR#A1A0操作數據傳送方式00100讀A口A口數據→數據總線00101讀B口B口數據→數據總線00