微机原理复习题.docx
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微机原理复习题
简答题：
1.微处理器、微型计算机和微型计算系统三者之间有什么不同？
答：
微处理器，即把CPU用大规模集成电路技术做在一个芯片上；微型计算机，即微处理器加上一定数量的存储器和外部设备构成的；微型计算机系统，即微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合形成的。
2.微型计算机采用总线结构有什么优点？
答：
扩大了数据传送的灵活性，减少连线，并且标准化总线，易于兼容和工业化生产。
3.什么是指令和指令系统？
汇编语言的指令包括哪几个部分？
各部分功能是什么？
答：
指令，即要求计算机执行的各种操作命令的形式写下来。
指令系统，即计算机能执行的全部指令。
指令组成：
即操作码（表示计算机执行什么操作）和操作数（参加操作的数的本身或操作数所在的地址）。
4.微机的内部和外部结构各有什么特点？
答：
外部三总线结构，即地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB），用来连接CPU和内存、外设I/O接口。
内部为单总线结构，用来连接寄存器、累加器和算数逻辑单元，即内部所有单元电路都挂在内部总线上分时使用总线。
5.什么是微机的体系结构？
构成微机系统的主要硬件有哪些？
答：
体系结构，即构成微机的主要部件、这些部件的总体布局和主要功能以及它们之间的连接方式。
硬件，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
6.什么叫总线周期？
8086的基本总线周期由几个时钟周期组成？
READY信号的作用是什么？
答：
总线周期，即CPU与内存或外设进行一次数据交换所需的时间组成，即由4个时钟周期组成。
READY信号，即准备就绪信号，是从所寻址的存储器或I/O设备来取响应信号，高电平有效。
CPU在T3周期开始采样READY线，若其为低，则在T3周期结束后插入Tw周期，直至READY有效。
在Tw周期结束后进入T4周期，完成数据传送。
7.8086的存储器为什么分段寻址？
如何分段？
实际的物理地址是如何产生的？
答：
分段寻址的原因和方法，8086COU有20条地址总线，它的直接寻址能力为1MB，所以，在一个8086组成的系统中，可以有多达1MB的存储器。
但是8086中CPU内部的ALU只能进行16位运算，有关地址寄存器（SP、IP…）也是16位。
因而8086对地址的运算也是16位的。
这就是说，对于8086来说，各种寻址方式能寻找操作数的范围最多只有64KB。
所以整个1MB存储器以64KB为范围分为若干段。
物理地址产生，即基地址（由段寄存器产生，形成20位物理地址时要左移四位）加上SP、IP、BP、SI或DI等可由CPU处理的16位偏移量形成20位物理地址。
8.存储器分段组织有何优越性？
答：
减少了指令的长度，提高了执行速度，为程序浮动加载创造了条件，使程序保持完整的相对性，具备了浮动性。
9.8086CPU中有哪两类标志？
各个标志的含义是什么？
答：
状态标志，即C进位标志、A辅助进位标志、O溢出标志、P奇偶标志和S符号标志，用来反映算术和逻辑运算的结构。
控制标志，用D方向标志、I中断允许标志和T跟踪标志，用来实现一些控制作用。
10.CPU响应中断请求后，如何找到该中断服务子程序？
中断服务执行完后，又如何返回主程序？
答：
CPU响应中断请求后，在现行的指令执行完后，把断点处的IP和CS（即下一条应执行的指令的地址）、各个寄存器的内容和标志位的状态推入堆栈保留下来，称为保护断点和现场；然后转到相应的中断服务子程序。
8086在内存的前1KB（00000H-003FFH）建立了一个中断向量表，可以容纳256个中断向量，每个中断向量占用4个字节，在这4个字节中，包含着这个中断向量的服务程序的入口地址，前两个字节为IP，后两个为CS。
中断类型码*4作为中断向量表的指针，从中取出入口地址分别送至CS和IP。
当中断处理完成后，在恢复被保留下来的各个寄存器和标志位的状态、恢复IP和CS，使CPU返回断点继续执行主程序。
11.CPU相应中断时，为什么要执行两个连续的中断响应周期？
答：
每个响应周期都给出中断响应信号，第一个总线周期通知中断请求设备，微处理器准备响应中断，应该准备好中断类型码，第二个总线周期微处理器接受中断类型码，以便得到中断向量，即中断服务程序的入口地址。
12.CPU与输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？
他们与CPU的外部总线有什么关系？
请画图说明。
答：
信息，即数据信息、状态信息和控制信息。
端口电路
①接口电路和I/O装置间数据、状态和控制信号是通过CPU和接口电路间的数据总线来传动。
②CPU通过地址总线传输端口进行I/O的寻址。
③CPU与接口电路间的控制总线是用来控制CPU和接口、I/O数据传输的。
13.在分离或组合BCD码的算术运算中，为什么要用相应的调整指令？
调整指令能否单独使用？
答：
在分离或组合BCD码的算术运算中参与运算的数是用分离或组合BCD码形式表示的，但CPU是将他们作为二进制数计算的，其结果也是二进制数，所以必须要用相应的调整指令得到分离或组合BCD码形式的结果。
调整指令不能单独使用，必须和算术运算指令一起用，因为调整指令本身没有算术运算功能，不能完成所需的计算操作。
14.说明过程调用CALL和中断指令INT的响应过程的异同：
答：
相同点，即在响应过程中都要打断当前程序的执行转去执行相应的子程序，执行完毕后返回原程序；并且都需要保护断点。
不同点：
即CALL指令在响应过程中只保护断点，调用结束后用RET指令返回断点位置；INT指令在响应过程中除保护断点外，还要关中断（清IF标志）和保护现场（标志寄存器内容压入堆栈保护），由中断类型码获得中断服务程序入口地址，并用IRET指令返回断点位置。
15.简述中断控制器8259A的主要功能是什么？
答：
①具有8级优先权控制，通过级联可扩展至64级优先权控制；
②每一级都可以屏蔽或允许；
③在中断响应周期，8259A可提供相应的中断向量，从而能迅速转至中断服务程序；
④具有多种工作方式，可通过编程来进行选择。
16.8259A的特殊全嵌套方式是什么？
答：
在级联情况下使用：
①当某一个从8259A有中断请求时，CPU响应以后，这个从8259A的中断并没有被屏蔽，即这个从8259A中优先权高于正在处理的源的中断仍可以产生（在全嵌套模式中这样的中断是被屏蔽的）；②当某个中断源要退出中断服务程序前，用软件检查它是否是这个8259A的唯一中断源，即送一个非特殊的EOI给这个8259A后读它的ISR，检查它是否为0，若为0，则这个从8259A中的中断源是唯一的，否则就不是唯一的。
只有在读回的ISR为0时，再把另一个非特殊EOI命令送至主8259A，结束从此8259A的中断。
17.CPU读入中断控制器8259A的IRR、IRS、IMR三个寄存器的内容，分别能了解什么信息？
答：
IRR，中断请求寄存器，存放外界的中断请求信号；IRS，中断服务寄存器，存放正在服务的中断；IMR，中断屏蔽寄存器，存放对IRR中的相应中断源的屏蔽字。
18.8259A在级联时，其主、从8259A的ICW3是如何设置的？
8259A的级联信号CAS0~CAS2的作用是什么？
答：
8259A在级联时，其主8259A的ICW3寄存器的每一位对应其中断请求输入IR是否连接从设备；如果某条IR连接的是从8259A，则其相应在ICW3寄存器的低3位为其标识符，等于连接到主8259A的IR线的优先权编码，其高5为为零。
CAS0~CAS2的作用：
CPU响应某个从8259A的中断请求后，在中断响应信号的第一个低脉冲期间主8259A通过该信号线输出此从8259A连接到主8259A的IR线的优先权编码，而所有从8259A都从8259A都从级联线上接收到该编码，并将其与自身的ICW3中的标识符比较，只有两者相等的那个从8259A被选中，向CPU提供中断类型码。
19.简述8086/8088的串操作指令的特征，并说明指令REPNZ、SCASB退出的不同条件。
答：
特点：
①用寄存器SI寻址源操作数，且假定是在现行的数据段区域中（段地址在段寄存器DS中）；②用寄存器DI寻址目的操作数，且假定是在现行的附加段区域中（段地址在段寄存器ES中）；③两个地址指针在每一个串操作以后会自动修改，但按增量还是按减量修改，取决于标志位DF。
若标志DF=0，则在每次操作后SI和DI增量（字节操作则加1，字操作加2）；若标志DF=1，则每次操作后SI和DI减量；④任何一个指令，都可以在前面加上一个重复操作前缀，指令就重复进行；⑤可完成字节串或字串的基本操作。
退出条件，即当CX=0，串扫描结束，则退出；或ZF=1，即发现字符相等，则退出；于是在REPNZ、SCASB后应加指令JZ或JNZ区别两种不同退出条件。
20.什么是接口和接口芯片？
8086/8088中主要的接口有哪些？
各自作用是什么？
答：
接口，即将系统总线连至某个设备的电路。
接口芯片，即将各种通用、专用和可编程的接口电路集成在一个芯片上。
主要接口，即CPU与总线接口：
总线控制逻辑；
内存与总线接口：
地址寄存、译码电路、数据缓冲和读/写电路；
输入输出设备和总线接口：
I/O接口。
21.简述微机的数据输入和输出两个过程。
答：
输入，即CPU通过地址总线给出相应的地址，在CPU控制信号的作用下，寻址到内存或外存，把要输入的数据通过数据总线缓冲器送往数据线，由CPU获得数据。
输出，把CPU通过地址总线给出相应的地址，将输出数据放在数据总线上，在CPU控制信号的作用下，将输出数据通过数据总线缓冲器送至寻址到的内存或外设。
22.8086/8088的指令系统有哪几种基本的寻址方式？
对于每种寻址方式，写出对应的一条指令的例子。
答：
①立即数寻址方式：
MOVAL,14H
②寄存器操作数寻址方式：
MOVAL,BL
③存储器操作数寻址方式：
MOVDS,[BX]
④I/O端口寻址方式：
INAL,20H
23.冯·诺依曼结构计算机的特点是什么？
答：
①采用二进制形式表示数据和命令；
②采用存储程序方式；
③由运算器、控制器、存储器和输入/输出设备五大部分组成。
24.8086CPU从功能上分为几部分？
各部分有什么组成？
各部分的功能是什么？
答：
执行单元EU，由4个通用寄存器（AX、BX、CX、DX）、4个专用寄存器（BP、SP、SI、DI）、标志寄存器和算术逻辑部件ALU组成，负责指令的执行和译码并利用内部寄存器和ALU对数据进行处理。
总线接口单元BIU，由4个段寄存器（CS、DS、ES、SS）、指令指针寄存器IP、20位地址加法器和6个字节的指令队列缓冲器组成，负责8086CPU与存储器、I/O端口之间的信息传送，即从内存的指定部分取出指令送至指令队列缓冲器排队、从内存指定区域取出执行指令时所需的操作数传送给EU部分去执行。
25.复位信号RESET到来后，8086内部状态有何特征？
系统从何处开始执行指令？
答：
特征，即指令队列缓冲器清空，DS、ES、SS、IP、和F都为0000H，CS中为0FFFFH。
开始执行，即从0FFFF0单元开始，这里通常存放一条段交叉直接的JMP指令，以转移到系统程序的实际开始处。
26.简述8086CPU最大模式和最小模式的含义以及其系统配置的区别。
8288总线控制器和8089总线仲裁器的作用是什么？
答：
含义：
最小模式：
在系统中只有一个处理器，所有的总线控制信号都有8086/8088产生，系统中总线控制逻辑电路少。
最大模式：
系统中包含两个或多个处理器，其中一个主处理器就是8086/8088，其他的是协处理器，他们是协助主处理器工作的。
区别：
①处理器个数不同，前者只有一个处理器，后者多个；
②控制信号产生方式不同，前者由8086/8088直接产生，后者由8288形成不同控制信号
③硬件规模不同，前者另有8284/8286，后者除这两个还有8288/8289.
8288总线控制器的作用：
形成有关存储器访问或I/O访问的总线周期和所需要的控制信号。
8289总线仲裁器的作用：
交总线权给优先级较高的总线主控设备。
27.CPU与外设之间的数据传送方式有哪几种？
各有什么特点？
答：
①程序查询方式：
数据输入/输出在主程序中完成，结构简单，浪费CPU时间，速度慢；
②中断方式：
数据输入/输出在中断服务程序中完成，没有执行循环查询，提高CPU效率，但仍由CPU通过程序传送，每次保护断点、现场需要多余指令，浪费时间空间；
③DMA方式（直接数据通道传送）：
DMA控制器控制三总线完成内存和外存的数据交换（而不是通过CPU），可完成成批数据传送，但不能对数据进行处理。
28.说明8259A普通屏蔽方式和特殊屏蔽方式的区别。
答：
普通：
即当较高优先权的中断源正处在中断服务过程中时，其他优先权较低或同级优先权的中断源的中断全部被屏蔽。
特殊：
即除IMR屏蔽的位以外，所有中断请求中，后来的优先权总是最高，OCW1中置0的位不管其优先权如何，在任何情况下都可申请中断。
29.简述CPU对中断的响应和处理过程以及响应条件。
答：
响应和处理过程，即①关中断（同时发出中断响应信号INTA）；
②保护中断（IP和CS入栈）；
③保护现场（各个寄存器内容和标志位状态入栈）；
④给出中断入口地址，转向相应的中断服务程序；
⑤恢复断点与现场（IP和CS出栈）；
⑥开中断与返回。
响应条件，即①设置中断请求触发器IRR，使READY信号保持到CPU采样；
②设置中断屏蔽寄存器IMR；
③中断时开放的；
④现行指令执行结束。
30.若按8259A级联方式构成多级中断，应怎样连接？
在初始化编码时又应注意什么问题？
答：
连接，即主8259A的三条级联线CAS0~CAS2作为输出线连至每个从8259A的CAS0~CAS2，每个从8259A的中断请求信号INT连至主8259A的一个中断请求输入端，主8259A的INT连至CPU的中断请求输入端。
编码，即主8259A和每一片从8259A必须分别初始化和设置必要的工作状态。
31.简述8086指令队列缓冲器的工作特点。
答：
取值部分和执行指令部分是分开的，在一条指令的执行过程中，就可以取出下一条（或多条）指令在队列中排队；在一条指令执行完以后就可以立即执行下一条指令，减少了CPU取指的等待时间，提高CPU内存的利用率和整个运行速度。
32.在存储器读周期的T1~T4状态，CPU分别执行什么操作？
数据在哪一个T状态出现在数据总线上？
答：
操作：
8086最小状态的基本存储器访问周期由4个T周期组成。
T1：
CPU在地址数据复用线上给出地址信号，并在ALE信号的作用下将地址信号锁存到地址锁存器中，另外控制信号M/IO输出有效信号；
T2：
CPU发出读命令RD和数据输出允许信号DEN，在地址/状态复用线上给出状态信号并使地址/数据线浮空；
T3：
数据出现在数据总线上；
T4：
CPU给出读出数据。
数据出现在数据总线上，即CPU在T3状态开始采样REDAY信号线，若REDAY信号线为低电平，说明数据未准备好，需要插入等待状态Tw，否则无须插入Tw直接进入T4状态采样数据。
33.8259A的中断屏蔽寄存器IMR和8086/8088的中断允许标志IF有什么区别？
它们怎么配合工作的？
答：
区别：
即IMR是针对I/O中IR0~IR7的选择屏蔽，IF是针对CPU的。
配合工作，即在中断响应过程中，通过IR0~IR7输入，若IMR相应位未被屏蔽，则8259A向CPU发出中断请求信号INTR，CPU在检测到此信号时，若IF=1（即开中断），则给8259A一个中断响应信号INTA，开始进入中断周期；否则不响应中断请求。
34.8255A工作方式1的特点是什么？
方式0和方式1的主要区别是什么？
答：
特点：
①用作一个或两个选通端口；
②每个端口包含有：
8位的数据端口，3条控制线（是固定指定的，不能用程序改变），提供中断逻辑；
③任何一个端口都可作为输入或输出；
④若只有一个端口工作于方式1，余下的13位可以工作在方式0（由控制字决定）。
⑤若两个端口都工作于方式1，端口C还留下两位，这两位可以由程序指定作为输入或输出，也具有置为/复位功能。
区别：
①方式0是基本输入输出方式，每一个端口都可作为基本的输入输出端口；如果有端口作为状态和控制口，则CPU可实现查询方式工作，但不可使用中断方式，适用于同步传送和查询传送方式；
②方式1规定一个端口作为输入输出口的同时，自动规定了有关的控制和状态信号，特别是规定了相应的中断请求信号，适用于外设在能提供选通信号或应答信号的场合，且采用中断传送方式比较方便。
35简述中断系统的功能。
答：
实现中断及返回，即保护/恢复断点和现场；实现优先权排队；高级中断源能中断低级中断处理。
36.简述DMA控制器的功能。
答：
①能向CPU发出HOLD信号；
②当CPU发出HLDA信号后，接管和控制总线进入DMA方式；
③发出地址信息，能对存储器寻址以及能修改地址指针；
④能决定传送的字节数，判断DMA传送是否结束；
⑤发出DMA结束信号，使CPU恢复正常工作状态。
37.简述半同步式传输。
答：
从总体上看，它是一个同步系统，仍用系统时钟来定时，使传输操作与时钟同步，但它又不像同步传输那样传输周期固定，对于慢速的从设备，其传输周期可通过READY信号线延长时钟脉冲周期的整倍数。
CPU与内存储器以及外设接口芯片之间，常用。
38.什么是寻址方式？
什么是立即寻址方式？
答：
寻址方式，即在指令中，对操作数或操作数的地址的多种表示方式。
立即数寻址，即指令操作数域直接给出参加运算或者进行某种操作的数据地址。
39.CPU响应中断请求后，为什么要自动关中断？
若要实现中断的嵌套在中断服务程序中如何设置？
答：
自动关中断，即在保护断点时，CPU将中断允许标志IF自动清0，以免接受新的中断请求，而造成断点地址和现场数据的混乱。
设置：
在中断服务程序内设置IF=1，开中断。
40.什么是中断向量？
它们位于内存的什么地方？
中断向量表又是指什么？
中断类型码、中断向量表以及中断程序服务入口地址之间有什么关系？
答：
中断向量，即存放中断服务程序入口地址的地址，存放在主存储器最低地址区的1KB单元内。
中断向量表，所有中断服务程序的入口地址（包括段基址和偏移量）集中存放构成的表。
关系：
中断类型码对应中断向量表中相应中断服务程序的入口地址。
41.简述8086CPU最大模式下数据总线缓冲器8286、总线控制器8288的作用是什么？
答：
数据总线缓冲器8286用来传送数据。
总线控制器8288产生部分控制信号，以支持8086与协处理器8087和8089连接，从而构成功能更强的多微处理器系统。
42.8086微处理器内部有哪些寄存器，它们的主要作用是什么？
答：
①通用寄存器：
AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP（作用：
减少访问存储器的次数，使用寄存器的指令长度较短，提高了数据处理速度，减小了指令存放的内存空间）
②状态标志寄存器：
FLAGS（条件：
反映EU执行算术或逻辑运算后其结果的状态；控制：
控制CPU的操作）
③段寄存器：
CS、DS、ES、SS（作用：
存放段首地址，把8086的1MB存储空间分成若干个逻辑段）
④指令指针寄存器：
IP（作用：
存放EU要执行的下一条指令的偏移地址）
43.简述8086微处理器如何响应可屏蔽中断请求信号？
答：
CPU在INTR引脚上接到一个中断请求信号，如果此时IF=1，并且，当前的中断有最高的优先级，CPU就会在当前指令执行结束完以后开始响应外部中断请求。
这是，CPU通过INTA引脚连续发送两个负脉冲，外设接口在接到第二个负脉冲后，在数据线上发送中断类型码，CPU接到这个中断类型码后做如下操作：
①将中断类型码放入暂存器保存；
②将标志寄存器内容入栈，保护中断状态；
③将IF和TF表示清零；
④保护断点，IP和CS内容入栈；
⑤根据当前中断类型码，在中断向量表找到相应的中断子程序的首地址，将其装入IP和CS，这样就可以实现自动转向中断服务子程序处执行。
44.说明8259A中断控制器如何改变当前处理中断的优先级别？
答：
①固定优先级：
IR0级别最高，IR7级别最低，始终不变。
②普通循环方式：
8259A收到EOI命令后，ISR寄存器中正在服务的中断源的标志位清0，并赋予最低优先级，其后中断源为最高优先级。
通过置ICW2中的R、SL、EOI为101来设置。
③特殊EOI循环方式：
通过编程来指定最低优先级中断源，其余顺序排序。
通过置OCW2中的R、SL、EOI为111来设置，由L2~L0位指定最低优先级中断源。
45.8086汇编语言指令的寻址方式有哪几类？
那种寻址方式的指令执行速度最快？
答：
寻址方式分为：
立即数寻址方式、寄存器操作数寻址方式和存储器操作数寻址方式。
其中，寄存器操作数寻址方式的指令速度最快。
46.在直接寻址方式中，一般只指出操作数的偏移地址，那么段地址如何确定？
如果要用某个段寄存器指出段地址，在指令中应该如何表示？
答：
默认的数据访问：
操作数在DS段；堆栈操作在SS段；串操作源操作数（SI）在DS段，目的操作数（DI）在ES段；用BP作为指针在SS段。
如果要显式地指定段地址，则在操作数中规定段寄存器。
47.采用寄存器间接寻址方式时，BX、BP、SI、DI分别针对什么情况来使用？
这4个寄存器组合间接寻址时，地址是怎样计算的？
答：
在寄存器间接寻址方式下，BX和BP作为间接寄存器使用，而SI和DI作为变址寄存器使用。
除BP默认的段为堆栈段，其他的段都默认为数据段。
他们都可以单独使用，或加上偏移量或组合使用。
48.使用堆栈操作指令时要注意什么问题？
传送指令和交换指令在涉及内存操作数时应该分别注意什么问题？
答：
使用堆栈指令可以把内存单元作为一个操作数（从内存到内存）。
但堆栈固定在堆栈段且堆栈单元只能由SP指向。
且堆栈操作要修改堆栈指令。
MOV指令不能实现内存单元间的数据传送。
XCHG指令是交换，有一个操作数必须是寄存器。
49.什么叫BCD码？
什么叫组合的BCD码？
什么叫非组合的BCD码？
8086汇编语言在对BCD码进行加、减、乘、除运算时，采用什么方法？
答：
BCD码为十进制编码的二进制数。
组合的BCD码是把两位BCD数加在一个字节中，高位的在高4位。
非组合的BCD码是把一位BCD数放在一个字节的低4位，高四位为0。
8086在BCD加、减、乘运算以后用BCD调整指令把结果调整为正确的BCD数。
在BCD除法之前先用BCD调整指令再做除法运算。
50.用普通运算指令执行BCD码运算时，为什么要进行十进制调整？
具体地讲，在进行BCD码的加、减、乘、除运算时，在程序段的什么位置必须加上十进制调整指令？
答：
因为8086指令把操作数作为二进制数进行二进制运算，要得到正确的BCD结果，需要进行调整。
在加、减、乘指令之后加上BCD调整指令，而在除法指令之前先用BCD调整指令再用除法指令。
51.在基于8086的微型计算机系统中，存储器是如何组织的？
BHE信号起什么作用？
答：
8086为16位处理器，可访问1M字节的存储器空间；1M字节的存储器分为两个512K字节的存储体，命名为偶字节体和奇字节体；偶体的数据线连接D7~D0，“体选”信号接地址线A0；奇体的数据线连接D15~D8。
BHE信号的作用是高8位允许引脚。
信号有效时允许访问奇体中的高字节存储单元，实现8086的低字节访问、高字节访问及字访问。
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