微机原理答案剖析教学提纲.docx

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微机原理答案剖析教学提纲

1．8086/8088CPU由哪两部分组成？

它们的主要功能各是什么？

它们之间是如何协调工作的？

微处理器（CPU）总线接口部件（BIU）：

负责与存储器、I/O端口传送数据执行部件（EU）：

负责指令的执行协调工作过程：

总线接口部件和执行部件并不是同步工作的，它们按以下流水线技术原则来协调管理：

①每当8086的指令队列中有两个空字节，或者8088的指令队列中有一个空字节时，总线接口部件就

②每当执行部件准备执行一条指令时，它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。

在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者输入/输出设备，那么，执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期，完成访问内存或者输入/输出端口的操作；如果此时总线接口部件正好处于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。

但有时会遇到这样的情况，执行部件请求总线接口部件访问总线时，总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中，此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作，然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。

③当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问请求时，总线接口部件便进入空闲状态。

④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于程序执行的顺序发生了改变，不再是顺序执行下面一条指令，这时，指令队列中已经按顺序装入的字节就没用了。

遇到这种情况，指令队列中的原有内容将被自动消除，总线接口部件会按转移位置往指令队列装入另一个程序段中的指令

2．8086/8088CPU中有哪些寄存器？

各有什么用途？

标志寄存器F有哪些标志位？

各在什么情况下置位？

通用寄存器：

用于存放操作数和指针

段寄存器CS控制程序区DS控制数据区SS控制堆栈区ES控制数据区

标志寄存器F的标志位：

①控制标志：

OF、DF、IF、TF；②状态标志：

SF、ZF、AF、PF、CF。

标志寄存器F的各标志位置位情况：

·CF：

进位标志位。

做加法时出现进位或做减法时出现借位，该标志位置1；

否则清0。

·PF：

奇偶标志位。

当结果的低8位中l的个数为偶数时，该标志位置1；否则清0。

·AF：

半进位标志位。

在加法时，当位3需向位4进位，或在减法时位3需向位4借位时，该标志位就置1；否则清0。

该标志位通常用于对BCD算术运算结果的调整。

·ZF：

零标志位。

运算结果各位都为0时，该标志位置1，否则清0。

·SF：

符号标志位。

当运算结果的最高位为1时，该标志位置1，否则清0。

·TF：

陷阱标志位（单步标志位）。

当该位置1时，将使8086/8088进入单步指令工作方式。

在每条指令开始执行以前，CPU总是先测试TF位是否为1，如果为1，则在本指令执行后将产生陷阱中断，从而执行陷阱中断处理程序。

该程序的首地址由内存的00004H~00007H

3．8086/8088系统中储存器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系？

表示的范围各为多少？

逻辑地址：

段地址：

偏移地址物理地址：

也称为绝对地址，由段基址和偏移量两部分构成。

物理地址与系统中的存储空间是一一对应的。

逻辑地址与物理地址两者之间的关系为：

物理地址＝段地址×16+偏移地址 每个逻辑段的地址范围：

0000：

0000H～FFFFH；0001：

0000H～FFFFH；…；FFFF：

  0000H～FFFFH；共有232个地址，但其中有许多地址是重叠的。

 物理地址的地址范围：

00000H～FFFFFH

4．已知当前数据段位于储存器的A1000H到B0FFFH范围内，问DS=？

A1000H→A100：

0000 以A100H 为段地址的64K 

物理地址的范围是：

偏移地址为 0000H～FFFFH，即A100：

0000H～A100：

FFFFH→A1000H＋0000H～A1000H＋0FFFFH＝A1000H～B0FFFH，∴DS＝A100H

1．中断向量表的功能是什么？

已知中断类型码分别是84H和FAH，它们的中断向量应放在中断向量表的什么位置？

答：

（1）中断向量表的功能是当中断源发出中断请求时，即可查找该表，找出其中断向量，就可转入相应的中断服务子程序。

（2）中断类型号*4即可计算某个中断类型的中断向量在整个中断向量表中的位置。

84H的位置：

210H~213H；FAH的位置：

3E8H~3EBH。

2．如果8259A按如下配置则ICW1的值为多少？

不需要ICW4，单片以及边缘触发。

如要求产生的中断类型码在70H~77H之间，则ICW2的值是多少？

答：

根据ICW1的格式分析可知，ICW1的值是00010010B。

ICW2的值是70H（即中断类型码70H-77H的基值）。

3.如果8259A用在80386DX系统中，用一般的EOI，缓冲模式主片，特殊全嵌套方式，则ICW4的值是什么？

答：

根据ICW4的格式分析可知，ICW4的值是00011101B。

4.如果OCW2等于67H，则允许何种优先级策略？

为什么？

解答：

67H=01100111B，固定优先级

6.某系统中设置三片8259A级联使用，两片从片分别接至主片的IR2和IR6，同时，三片芯片的IR3上还分别连接了一个中断源，已知它们的中断入口均在同一段，段基址为4000H，偏移地址分别为1100H，40B0H，A000H，要求电平触发，普通EOI结束。

画出它们的硬件连接图，编写全部的初始化程序。

1．8253芯片共有几种工作方式？

每种方式各有什么特点？

答：

8353起着计数或定时的作用，提供可编程的三个16位定时/计数器通道，它有方式0到方式5共6种工作方式，分别是：

计数结束中断方式，可编程单程方式，频率发生器，方波发生器，软件触发的选通信号，硬件触发的选能信号。

2．某系统中8253芯片的通道0~2和控制端口地址分别为FFF0H~FFF3H。

定义通道0工作在方式2，CLK0＝2MHz，要求输出OUT0为1kHz的速率波；定义通道l工作在方式CLKl输入外部计数事件，每计满100个向CPU发出中断请求。

试写出8253通道0和通道1的初始化程序。

6.试说明定时和计数在实际系统中的应用？

这两者之间有和联系和差别？

答：

定时信号，定时，延时，计数控制

7.定时和计数有哪几种实现方法？

各有什么特点？

软件定时：

利用CPU执行某一指令需要一定机器周期的原理，在软件编程时循环执行一段指令，从而产生累积的定时。

优点是

不需要增加硬件。

缺点是耗费CPU资源，故软件定时只适用于短时定时。

而且，不同CPU的时钟频率不同，同一段软件延时

程序在不同的机器上运行，可能结果不同，即兼容性不强。

硬件定时和计数：

以硬件计数器构成，计数脉冲触发硬件计数器计数，如果计数脉冲的周期固定，则计数同时产生定时。

优点是不占用CPU资源，定时精确，定时范围大。

缺点是增加一些硬件开销。

硬软结合

8.试说明定时/计数器芯片Intel8253的内部结构。

它由与CPU接口、一个控制寄存器以及三个16位计数器所组成。

每个计数器通过3个引脚和外部联系，1个位时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，别一个为输入端OUT.

9.定时/计数器芯片Intel8253占用几个端口地址？

各个端口分别对应什么？

4个端口地址：

片内选址为00对应的计数器0，

片内选址为01对应计数器1，

片内选址为10对应计数器2，

片内选址为11对应控制寄存器。

1．试分析8255A方式0、方式1和方式2的主要区别，并分别说明它们适合于什么应用场合。

答：

方式0可以工作于无条件传送方式，也可工作于查询传送（条件传送）方式，可由用户选择PCL和PCH中各一条线作为PA口和PB口的联络信号线，方式0不能工作于中断传送方式；方式1可以工作于查询传送方式和中断传送方式，芯片规定了PC口中6条线作为PA口和PB口同外设之间的联络信号线以及同CPU之间的中断请求线

2．当8255A的A口工作在方式2时，其端口B适合于什么样的功能？

写出此时各种不同组合情况的控制字。

3．若8255A的端口A定义为方式0，输入；端口B定义为方式1，输出；端口C的上半部定义为方式0，输出。

试编写初始化程序。

（口地址为80H~83H）

答：

MOVDX，83

MOVAL，94H

OUTDX，AL

4．假设一片8255A的使用情况如下：

A口为方式0输入，B口为方式0输出。

此时连接的CPU为8086，地址线的A1、A2分别接至8255A的A0、A1，而芯片的

来自A3A4A5A6A7=00101，试完成8255A的端口地址和初始化程序。

MOVAL,10010100b;AL←方式控制字OUT83H,AL:

方式控制字→8255控制口

1．读出8259内部寄存器的状态可用命令字OCW3读出（中断请求）和（中断服务）寄存器，而用IN命令直接读出的是（中断屏蔽）寄存器。

2．如果总线的频率为88MHz，总线的位宽为8位，则总线的带宽应为（88）。

3．CPU从主存取一条指令并执行该指令的时间称为__指令周期_,它通常用若干个（时钟周期）来表示,而后者又包含有若干个时钟周期。

4．8253有两种功能：

（计数）功能和（定时）功能。

5．8255的控制字共用一个端口地址，用控制字的第______位来区别。

6．微机系统启动时,CS=（0FFFF）H,IP=（0000）H,若开机后要系统从08000H单元开始执行程序,应在（0FFFF0）处设置一条跳转指令。

7．设8259A的操作命令字OCW2中，EOI=0，R=1，SL=1，L2L1L0=011，试指出8259A的优先权排队顺序（IRQ4、IRQ5、IRQ6、IRQ7、IRQ0、IRQ1、IRQ2、IRQ3）。

8．8259A工作在8086模式，中断向量字节ICW2=70H，若在IR3处有一中断请求信号，这时它的中断向量号为（73H），该中断服务程序入口地址保存在内存地址为（1CC）H至（1CF）H的（4）个单元中。

9．Intel8253采用BCD码计数时，其最大计数值为（0000），此时的计数初值为（100H）。

10．8255并行接口内部有（3）个端口，A口有（3）种工作方式，B口有

（2）种工作方式。

11．已知程序段:

MOVBX,CX

NOTBX

XORBX,CX

执行上面程序段后,OF=（0）,ZF=（0）。

12．中断触发的方式有（电平）触发和（边沿）触发两种。

13．外部总线也称为（通信）总线，其中RS-232C是一种（串）行通用总线。

14．8253芯片中，时钟信号CLK和门控信号GATE分别所起的作用为（输入脉冲线），（门控信号输入引脚）

15、某机字长32位，主存容量为16MB，单字长指令，有50种操作码，采用寄存

器寻址、寄存器间接寻址、立即数寻址、直接寻址等寻址方式。

请设计相应的

指令格式？

并说明每个字段的含义。

16、某微机系统中使用1片8253，其端口地址为300H、301H、302H、303H，系统提供的计数脉冲频率为500KHz，CLK1由8253内其它计数器提供，对8253的初始化程序如下所示，阅读该程序，请完成。

（1）指出各计数器的工作方式、计数初值。

（2）画出8253及其与系统总线的硬件连接图并用文字表述以下程序

（端口译码电路用框图表示即可）。

MOVDX,303

MOVAL,36H

OUTDX,AL

MOVDX,300H

MOVAL,0F4H

OUTDX,AL

MOVAL,01H

OUTDX,AL

OUTDX,303H

MOVAL,54H

OUTDX,AL

MOVDX,301H

MOVAL,0AH

OUTDX,AL

17、设在异步串行通信中，传送的数据为14H，另外包括1位起始位，1位偶校验位，2个停止位，波特率为2400，请画出该异步通信的波形示意图，并标注出各控制位和数据位。

18、已知在PC系列机中，硬盘的中断类型码为76H，实时时钟的中断类型码为70H，设它们对应的中断矢量分别为C800H：

0760H，F000H：

E987H，它们是由8259中断控制器管理。

依题意：

（1）写出8259的ICW2初始化命令字。

D7、D6、D5、D4、D3、

（2）说明两个中断请求分别从8259的哪个IR引脚引入。

19．某数据段中存有两个数据字1234H和5A6BH，若已知DS=5AA0H，它们的偏移地址分别为245AH和3245H，试画出它们在储存器中的存放情况。

20．试分析下列程序段：

ADDAX，BX

JNCL2

SUBAX，BX

JNCL3

JMPSHORTL5

如果AX、BX的内容给定如下：

AXBX

（1）14C6H80DCH

（2）B568H54B7H

问该程序在上述情况下执行后，程序转向何处？

解答：

（1）AX=AX+BX=14C6H+80DCH=95A2H;CF=0:

无进位，转移至12；

（2）AX=AX+BX=B568H+54B7H=0A1FH;CF=1有进位，继续执行；

AX=AX-BX=0A1FH+54B7H=B568H;CF=1;有借位，继续执行；无条件转移至SHORTL5

21．8259A需_A__片级连可以扩展为64级优先级。

A、9片B、8片C、7片D、6片

22．现采用某异步串行发送器发送具有8个数据位的字符，并使用1个奇偶

校验位和2个停止位。

若每秒发送100个字符，则其波特率为__B__b/s。

A、1200B、1100C、1000D、800

23．8259工作在优先级自动循环方式，则IRQ4的中断请求被响应并且服务完毕以后，优先级最高的中断源是_____B____。

A、IRQ3B、IRQ5C、IRQ0D、IRQ4

24．AT机中如果对从片8259写入的ICW2=70H，则IR5的中断类型码是____D____。

A、103HB、0D0HC、76HD、75H

25．MB/s的含义是____B____。

A、总线上每秒传输的最大数据量

B、总线上每秒传输的最大字节量

C、总线上每秒传输的二进制位数

D、总线上每秒传输的十进制位数

26．串行通信有___C___种基本工作方式。

A、2B、3C、4D、1

27．对于8255芯片的描述正确的是__D__。

A、A口只能输入，B口只能输出

B、C口高4位只能输入，低4位只能输出

C、C口高4位、低4位不能同时输入输出

D、A、B、C口既可以输入，也可以输出

28．8253芯片内部有完全独立的____B____。

A、6个16位计数通道B、3个16位计数通道

C、6个8位计数通道D、3个8位计数通道

29．80X86CPU用于中断请求的输入引脚信号是（A）。

A．INTR和NMIB．.INTA和NMI

C．INTR和INTAD．INTE和IRET

30．设8255芯片的端口基地址是60H，寻址控制寄存器的命令是B。

A、OUT60H，AL

B、OUT63H，AL

C、OUT61H，AL

D、OUT62H，AL

31．8086CPU每响应一次中断，需连续执行____B___个中断响应总线周期。

A、1B、2C、3D、4

32．两片8259芯片级连后，可以管理____A____级中断。

A、15B、16C、64D、32

33．8259工作在优先级自动循环方式，则IRQ4的中断请求被响应并且服务完毕以后，优先级最高的中断源是____B___。

A、IRQ3B、IRQ5C、IRQ0D、IRQ4

34．8259的中断请求信号可以是边沿触发和___B___。

A、低电平触发B、高电平触发

C、上升沿触发D、下降沿触发

35．RS-232C是一种___B____。

A、并行总线标准B、串行总线标准

C、微机内部总线D、串行内部总线

36．8255芯片有___B____数据端口。

A、3个16位B、3个8位C、4个16位D、4个8位

37．对于8255芯片的描述正确的是___D___。

A、A口只能输入，B口只能输出

B、C口高4位只能输入，低4位只能输出

C、C口高4位、低4位不能同时输入输出

D、A、B、C口既可以输入，也可以输出

38．设8253芯片的端口基地址是60H，寻址控制寄存器的命令是___D___。

A、OUT60H，ALB、OUT61H，AL

C、OUT62H，ALD、OUT63H，AL

39．设8255芯片的端口基地址是60H，寻址控制寄存器的命令是___B___。

A、OUT60H，AL

B、OUT63H，AL

C、OUT61H，AL

D、OUT62H，AL

40．8251芯片是可编程____A___接口芯片。

A、串行通信

B、并行通信

C、计数器

D、定时器

41．微型计算机系统是由（硬件系统）和（软件系统）两大部分组成的。

42．CPU从主存取一条指令并执行该指令的时间称为（指令周期）,它通常用若干个（机器周期）来表示,而后者又包含有若干个时钟周期。

43．微机系统启动时,CS=（0FFFFH）,IP=0000H,若开机后要系统从08000H单元开始执行程序,应在（0FFFF0）处设置一条跳转指令。

44．Intel8253采用BCD码计数时，其最大计数值为（10000），此时的计数初值为（0000）。

45．8255并行接口内部有3个端口，其中A口有（3）种工作方式，B口有

（2）种工作方式。

46．串行通信的传输制式有三种：

单工传送、（全双工）传送和（半双工）传送。

47．A/D转换器的主要功能是将（模拟）量转换为（数字）量。

48．设8259A的操作命令字OCW2中，EOI=0，R=1，SL=1，L2L1L0=011，试指出8259A的优先权排队顺序（IRQ4、IRQ5、IRQ6、IRQ7、IRQ0、IRQ1、IRQ2、IRQ3）。

49.存储器的存取速度可用（存储时间）和（存储周期）两个时间参数来衡量，其中后者比前者大。

50.8086/8088CPU的数据线和地址线是以（分时复用）方式轮流使用的。

51、某系统中8253芯片的通道0~2和控制端口地址分别为FFF0H~FFF3H。

定义通道0工作在方式2，CLK0＝2MHz，要求输出OUT0为1kHz的速率波；定义通道l工作在方式CLKl输入外部计数事件，每计满100个向CPU发出中断请求。

试写出8253通道0和通道1的初始化程序。

解：

通道0的计数值为：

2MHz/1kHz=2000

通道0的初始化程序：

MOVAL，00110100B计数器0，

先读/写低8位，再读/写高8位，模式2，二进制

MOVDX，FFF3H

OUTDX，AL

MOVAX，2000

MOVDX，FFF0H

OUTDX，AL

MOVAL，AH

OUTDX，AL

通道0的初始化程序：

MOVDX，FFF3HMOVAL，01110000B计数器1，先读/写低8位，再读/写高8位，模式0，二进制

OUTDX,AL

MOVDX,FFF1H

MOVAX,100

OUTDX,AL

MOVAL,AH

OUTDX,AL

52、假设一片8255A的使用情况如下：

A口为方式0输入，B口为方式0输出。

此时连接的CPU为8086，地址线的A1、A2分别接至8255A的A0、A1，而芯片的

来自A3A4A5A6A7=00101，试完成8255A的端口地址和初始化程序。

解：

端口地址：

1010000XB（A0H,A1H）,

1010001XB（A2H,A3H）,

1010010XB（A4H,A5H）,

1010011XB（A6H,A7H）

控制字：

10010000（90）

MOVAL,

90HOUTA6H,

AL

53、设有100个字节数据（无符号数），存放在数据段中EA=2000H的存储区内。

下程序应能从该数据区中找出最大的一个数并存入同一数据段EA=21OOH的单元中，请完成该程序（在空白处填入适当的语句）。

MAX：

MOVBX，2000H

MOVAL，[BX]

MOVCX，_63H（或99）_

LOOP1：

INCBX

CMPAL，[BX]

_JAE__LOOP2

MOVAL,[BX]

LOOP2：

DECCX

JNZ_LOOP1__

MOV_[2100H]_,AL

54．若SP=3000H,AX=4355H,BX=5466H,已知程序段：

PUSHAX

PUSHBX

POPDX

执行上面程序段后，AX=__4355H__,BX=_5644H_,

DX=___5466H___,SP=___2FFFH____。

55．已知程序段：

MOVBX,CX

NOTBX

XORBX,CX

执行上面程序段后,OF=___0___,ZF=___0___。