微机原理期末复习解答题

2018-11-09 15:12

PCI总线有哪些主要特点,PCI总线结构与ISA总线结构有什么地方不同? 答:(1)线性突发传输;(2)支持总线主控方式和同步操作;(3)独立于处理器;(4)即插即用;(5)适合于各种机型;(6)多总线共存;(7)预留发展空间;(8)数据线和地址线复用结构,节约线路空间,降低设计成本。 PCI总线结构与ISA总线结构的不同:

典型PCI系统允许在一个总线中插入32个物理部件,每一个物理部件可含有最多8个不同的功能部件。处理器与RAM位于主机总线上,具有64位数据通道和更宽以及更高的运行速度。指令和数据在CPU和RAM之间快速流动,然后把数据交给PCI总线。PCI负责将数据交给PCI扩展卡或设备。驱动PCI总线的全部控制由PCI桥实现。 ISA总线构成的微机系统中,内存速度较快时通常采用将内存移出ISA总线并转移到自己的专用总线—内存总线上的体系结构。ISA总线以扩展插槽形式对外开放,磁盘控制器、显示卡、声卡、打印机等接口卡均可插在8MHz、8/16位ISA总线插槽上,以实现ISA支持的各种外设与CPU的通信。

24、通过8251A实现相距较远的两台微型计算机相互通信的系统连接简化框图如下。这时,利用两片8251A通过标准串行接口RS-232C实现两台8086微机之问的串行通信,试编写发送和接收的程序。

解: 发送端初始化程序与发送控制程序如下所示: STT: MOV DX,8251A控制端口 MOV AL,7FH

OUT DX,AL ;将825lA定义为异步方式,8位数据,1位停止位 MOV AL,11H ;偶校验,取波特率系数为64,允许发送。 OUT DX,AL

MOV DI,发送数据块首地址 ;设置地址指针 MOV CX,发送数据块字节数 ;设置计数器初值 NEXT:MOV DX,8251A控制端口 IN AL,DX

AND AL,01H ;查询TXRDY有效否? JZ NEXT ;无效则等待 MOV DX,8251A数据端口、

MOV AL,[DI]; ;向8251A输出一个字节数据。 OUT DX,AL

INC DI ;修改地址指针

LOOP NEXT ;未传输完,则继续下一个 HLT

接收端初始化程序和接收控制程序如下所示: SRR:MOV DX,8251A控制端口 MOV AL,7FH

OUT DX,AL ;初始化8251A,异步方式,8位数据

MOV AL, 14H ;1位停止位,偶校验,波特率系数64,允许接收。 OUT DX,AL

MOV DI,接收数据块首地址 ;设置地址指针 MOV CX,接收数据块字节数 ;设置计数器初值 COMT: MOV DX,8251A控制端口 IN AL,DX

ROR AL,1 ;查询RXRDY有效否? ROR AL,1

JNC COMT ;无效则等待 ROR AL,1

ROR AL,1 ;有效时,进一步查询是否有奇偶校验错。 JC ERR ;有错时,转出错处理 MOV DX,8251A数据端口

IN AL,DX ;无错时,输入一个字节到接收数据块。 MOV [DI],AL

INC DI ;修改地址指针

LOOP COMT ;未传输完,则继续下一个 HLT

ERR: CALL ERR-OUT

42、在DS段中有一个从TABLE开始的由1000个字符组成的链表,设计一个程序段,实现对此表的搜索,找到第一个非0元素后,将此单元和下一个单元清0。 解: MOV CX,SEG TABLE

MOV DS,CX ;将段地址送DS

MOV SI,OFFSET TABLE ;表偏移量送SI MOV CX,1000 ;字节数 XOR AL,AL

L1:CMP AL,[SI] JNE L2 INC SI LOOP L1

L2:MOV [SI],AL INC SI

MOV [SI],AL

总线数据的传送方式有哪些?各自有何特点? 答:(1)串行传送方式

只使用一条传输线,在传输线上按顺序传送信息的所有二进制位的脉冲信号,每次一位。适于长距离传输。 (2)并行传送方式

信息由多少个二进制位组成,机器就需要有多少条传输线,从而让二进制信息在不同的线上同时进行传送。

(3)并串行传送方式

是并行传送方式与串行传送方式的结合。传送信息时,如果一个数据字由两个字节组成,那么传送一个字节时采用并行方式,而字节之间采用串行方式。

17、将8253定时器0设置为方式3(方波发生器),定时器1设置为方式2(分频器)。要求定时器0的输出脉冲作为定时器l的时钟输入,CLK0连接总线时钟4.77MHz,定时器1输出OUT1约为40Hz,试编写实现上述功能要求的程序。 解:参考程序段如下: ;0号计数器初始化 MOV AL,16H

MOV DX,PORTC OUT DX,AL ;0号计数器赋初值 MOV AL,1200 MOV DX,PORT0 OUT DX,AL ;1号计数器初始化 MOV AL,54H

MOV DX,PORTC OUT DX,AL ;1号计数器赋初值 MOV AL,100 MOV DX,PORT1 OUT DX,AL

注:PORT0、PORT1、PORTC分别为0号、1号和控制口的地址。

22、试编写一个8通道A/D转换器的测试程序。

解:假设8通道A/D转换器ADC0809与CPU扩展槽连接,0809的地址为2F7H,8通道A/D转换器0809的测试程序编制如下: MOV CX,8 MOV AH,00H MOV DX,2F7H ADO:MOV AL,AH OUT DX,AL CALL DEALY IN AL,DX LOOP ADO 27、利用8255A的A口方式0与微型打印机相连,将内存缓冲区BUFF中的字符打印输出。

CPU为8088,硬件连接如下图,试完成相应的软件设计。

解:DADA SEGMENT

BUFF DB 'This is a print program!','$' DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE, DS:DATA START:MOV AX, DATA MOV DS, AX

MOV SI,OFFSET BUFF

MOV AL, 88H ;8255A初始化,A口方式0,输出

OUT 03H, AL ; C口高位方式0输入,低位方式0输出 MOV AL, 01H;

OUT 03H,AL ;使PC0置位,即使选通无效 WAIT: IN AL, 02H

TEST AL, 80H ;检测PC7是否为1即是否忙 JNZ WAIT ;为忙则等待 MOV AL,[SI]

CMP AL,'$' ;是否结束符 JZ DONE ; 是则输出回车

OUT 00H,AL ;不是结束符,则从A口输出 MOV AL,00H OUT 03H, AL MOV AL, 01H

OUT 03H,AL ;产生选通信号

INC SI ;修改指针,指向下一个字符 JMP WAIT

DONE: MOV AL,0DH

OUT 00H,AL ;输出回车符 MOV AL, 00H OUT 03H,AL MOV AL, 01H

OUT 03H,AL ;产生选通 WAIT1: IN AL, 02H

TEST AL, 80H ;检测PC7是否为1即是否忙 JNZ WAIT 1 ;为忙则等待 MOV AL,0AH

OUT 00H,AL ;输出换行符 MOV AL, 00H OUT 03H,AL MOV AL, 01H

OUT 03H,AL ;产生选通 MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START

29、IBMPC机中,只有一片8259A,可接受外部8级中断。在I/O地址中,分配8259A的端口地址为20H和21H,初始化为:边沿触发、缓冲连接、中断结束采用EOI命令、中断优先级采用完全嵌套方式,8级中断源的中断类型分别为08H—0FH,试编写初始化程序。 解: MOV DX,20H MOV AL,00010011B

OUT DX,AL ;写入ICW1 MOV DX,21H MOV AL,08H

OUT DX,AL ;写入ICW2 MOV AL,00001101B

OUT DX,AL ;写入ICW4 XOR AL,AL

OUT DX,AL ;写入OCW1 。。。。。。 STI 。。。。。。

30、设8259A的端口地址为20H、21H,请读入IRR、ISR、IMR寄存器的内容,并相继保存在数据段2000H开始的内存单元中;若该8259A为主片,请用查询方式,查询哪个从片有中断请求。

解:MOV AL,xxx01010B 发OCW3,欲读取IRR的内容 OUT 20H,AL

IN AL,20H 读入并保存IRR的内容 MOV (2000H),AL

MOV AL,xxx01011B 发OCW3,欲读取ISR的内容 OUT 20H,AL

IN AL,20H 读入并保存ISR的内容 MOV (2001H),AL

IN AL,21H 读入并保存ISR的内容 MOV (2002H),AL

MOV AL,xxx0110xB 发OCW3,欲查询是否有中断请求

OUT 20H

IN AL,20H 读入相应状态,并判断最高位是否为1 TEST AL,80H JZ DONE

AND AL,07H 判断中断源的编码 ………… DONE:HLT

33、8253的计数通道0连接如下图,试回答

(1)计数通道0工作于何种方式,并说明理由。

(2)写出计数通道0的计数初值,CLK0输入的频率是多少?并说明理由。

解:(1)方式2,因为是周期性波形,并且波形不对称 (2)N=1ms/400ns=2500,2.5MHZ

34、如图所示8086与DAC0832的接口 (1)在图中画出单极性输出的电路图。

(2)写出输出锯齿波的程序片断,包括延时程序。

解:

DACONTOR1: MOV DX,81H MOV AL,00H ;延时

DACON1: CALL DELAY OUT DX,AL

INC AL ;数字量加1

JMP DACON1 ;循环转换得到锯齿波 HLT

DELAY PROC NEAR PUSH BX

MOV BX,1000 NEXT: DEC BX

JNZ NEXT POP BX

RET DELAY ENDP

35、将两片6264连接到8088系统总线上,要求其内存地址范围为7000H-73FFH,试画出连接图。 解:

70000H=0111 0000 0000 0000 0000,则连接图如图所示。

36、设8253三个计数器的端口地址为201H、202H、203H,控制寄存器端口地址200H。输入时钟为2MHz,让1号通道周期性的发出脉冲,其脉冲周期为1ms,试编写初化程序段。 解:要输出脉冲周期为1ms,输出脉冲的频率是1000,当输入时钟频率为2MHz时,计数器初值是2000使用计数器1,先读低8位,后读高8位,设为方式3,二进制计数,控制字是76H。设控制口的地址是200H,计数器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

8、编写程序设计一个16位带符号数和32位带符号数相乘程序。(DX、AX)*CX->DX、CX、AX,为有符号数

解: MULS48: MOV [1000], 0 ; 1000单元作为负数标志 CMP DX, 0 ; 乘数为负数吗? JNS CHKK ; 否,则转CHKK NOT AX ; 是,则取补码 NOT DX ADD AX, 1 ADC DX, 0

NOT [1000] ; 负数标志置1

CHKK: CMP CX, 0 ; 乘数为负数吗? JNS GOMUL ; 否,则转GOMUL NOT CX ; 是,则取补码 ADD CX, 1

NOT [1000] ; 将负数标志取反

GONUL: CALL MUL48 ; 调用32位*16位无符号数乘法程序 CMP [1000], 0 ; 结果为正数吗? JZ EXIT0 ; 是正数,则转移 NOT AX ; 是负数,则取补码 NOT CX NOT DX ADD AX, 1 ADC CX, 0 ADC DX, 0 EXIT0: RET

10、编写程序段设计一个实现16位非组合BCD码减法的程序。 解: SUBCD: MOV CH, AH ; AX-BX->AX,为非组合BCD码 SUB AL, BL AAS

XCHG AL,CH SBB AL,BH AAS

MOV AH,AL MOV AL,CH RET

14、编写程序用XLAT指令将小于16的二进制数转换成ASCII表示的16进制数。 解: START: JMP BINASC

ASCII DB '0123456789ABCDEF' BINASC: PUSH BX

AND AL, 0FH ; 清除AL中高4位 LEA BX,ASCII ; BX指向ASCII表 XLAT ; 转换为ASCII码 POP BX RET

16、变量DATAX和DATAY定义如下: DATAX DW 0148H DW 2316H DATAY DW 0237H DW 4052H 按下述要求写出指令序列:

(1)DATAX和DATAY中的两个双字数据相加, 和存放在DATAY和DATAY+2中。 (2)DATAX和DATAY中的两个字数据相加, 和存放在DATAY开始的字单元中。 解: (1) MOV AX, DATAX ADD AX, DATAY MOV BX, DATAX+2 ADD BX, DATAY+2 MOV DATAY, AX MOV DATAY+2, BX (2) MOV AX, DATAX ADD DATAY, AX MOV AX, DATAX+2 ADC DATAY+2, AX

19、编写程序段, 比较两个5字节的字符串OLDS和NEWS, 如果OLDS字符串与NEWS不同, 则执行NEW_LESS, 否则顺序执行程序。 解: MOV CX, 5 CLD

REPZ CMPSB JNZ NEW_LESS

15、分析下列程序的功能,写出堆栈最满时各单元的地址及内容。

1000:0F2H 1000:0F4H 1000:0F6H 1000:0F8H 1000:0FAH 1000:0FCH

B1 3 B1 2 B1 1 1000:0FEH 1000:100H

RETN 16、写出分配给下列中断类型号在中断向量表中的物理地址。 (1) INT 12H (2) INT 8 解:(1) 00048h

(2) 00020h

22、请写出下列指令单独执行后,有关寄存器及存储单元的内容。 假设指令执行前(DS)=(ES)=3000H, (AX)=2000H, (BX)=1200H, (SI)=2, (31200H)=2400H, (31202H)=90F7H。 (1)ADD ES:[BX],900H (2)SUB [BX+SI],AX 解:

(1)(31200H)=2D00H (2)(31202H)=70F 7H

26、给定寄存器及存储单元的内容为:(DS) = 2000H,(BX) = 0100H,(SI) = 0002H,(20100) = 32H,(20101) = 51H,(20102) = 26H,(20103) = 83H,(21200) = 1AH,(21201) = B6H,(21202) = D1H,(21203) = 29H。试说明下列各条指令执行完后,AX寄存器中保存的内容是什么。 (1) MOV AX,1200H (2) MOV AX,BX (3) MOV AX,[1200H] 解:

(1) MOV AX,1200H ;执行后,(AX)= 1200H (2) MOV AX,BX ;执行后,(AX)= (BX)= 0100H (3) MOV AX,[1200H]

直接寻址,EA = [VAL] = 1200H,PA = (DS)×10H+EA = 2000H×10H+1200H = 21200H,执行后,(AX)= B61AH

微型计算机主要有哪些性能指标?

答:微型计算机的性能技术指标主要有字长、时钟主频、内存容量、运算速度等。

已知某DAC的最小分辨电压VLSB=5mV,满刻度输出电压Vom=10V,试求该电路输入二进制数字量的位数n应是多少? 答:

简述8086CPU的最小工作模式和最大工作模式。

答:8086CPU有两种工作模式,即最小工作模式和最大工作模式。

当MN/引脚接高电平时是最小工作模式,最小工作模式的特点是: (1)适用于单一处理机系统。

(2)不需总线控制器8288(对内存储器和I/0接口所需的控制信号都由CPU直接提供)。

(3)M/管脚可直接引用。

当MN/引脚接地时是最大方式,最大模式的特点是:

(1)适用于多处理机系统。需总线控制器8288(对内存储器和I/O接口所需的控制信号要由专用的总线控制器8288提供)。 (2)M/

管脚不可直接引用。

微机中实现定时控制的方法主要有哪几种? 答:有三种定时方法:

(1)由硬件电路实现定时,这种电路必须通过改变电路参数来改变定时的要求,灵活性和通用性较差。

(2)通过软件程序实现定时,这种方法的优点是灵活性和通用性都很好,缺点是占用CPU时间,降低CPU的利用率。

(3)采用可编程的定时/计数器芯片来实现定时/计数的要求。有点事参数设定灵活,又不占用CPU。

一台8位微型机,地址总线为16条,其存储器RAM容量为32K,首地址为4000H,且地址是连续的,问可用的最高地址是多少?

答:如果32K的存储器起始单元的地址为0000H,32KB存储空间共占用15 条地址线,=7FFFH,故其范围为0000H~7FFFH,而现在首地址为4000H,即首地址后移4000H,则末地址也后移4000H,故最高地址为4000H+7FFFH=BFFFH。

I/O端口有哪两种编址方式,各自的优缺点是什么? 答:I/O端口有两种编址方式:统一编址和独立编址。 统一编址方式是将I/O端口与内存单元统一起来进行编号,即包括在1MB的存储器空间中,看作存储器单元,每个端口占用一个存储单元地址。该方式主要优点是不需要专门的I/O指令,对I/O端口操作的指令类型多;缺点是端口要占用部分存储器的地址空间,不容易区分是访问存储器还是外部设备。

独立编址的端口单独构成I/O地址空间,不占用存储器地址。优点是地址空间独立,控制电路和地址译码电路简单,采用专用的I/O指令,使得端口操作的指令在形式上与存储器操作指令有明显区别,程序容易阅读;缺点是指令类别少,一般只能进行传送操作。

常用的存储器地址译码方式有哪几种?各自的特点是什么?

答:线选译码:连接简单,无须专门的译码电路;缺点是地址不连续,CPU寻址能力的利用率太低,会造成大量的地址空间浪费。

全译码:将低位地址总线直接连至各芯片的地址线,余下的高位地址总线全部参加译码,译码输出作为各芯片的片选信号。可以提供对全部存储空间的寻址能力。 部分译码:该方法只对部分高

什么叫总线?总线如何进行分类?各类总线的特点和应用场合是什么?

答:总线是指计算机中多个部件之间公用的一组连线,由它构成系统插件间、插件的芯片间或系统间的标准信息通路。

(1)微处理器芯片总线:元件级总线,是在构成一块CPU插件或用微处理机芯片组成一个

很小系统时常用的总线,常用于CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片等之间的信息传送。 (2)内总线:板极总线或系统总线,是微型计算机系统内连接各插件板的总线,用以实现微机系统与各种扩展插件板之间的相互连接,是微机系统所特有的总线,一般用于模板之间的连接。在微型计算机系统中,系统总线是主板上微处理器和外部设备之间进行通讯时所采用的数据通道。

(3)外部总线:通信总线,主要用于微机系统与微机系统之间或微机与外部设备、仪器仪表之间的通信,常用于设备级的互连。数据可以并行传输,也可以串行传输,数据传输速率低。

简述I2C总线的特点和工作原理? 答:I2C总线主要具有以下特性: (1)二线传输。

(2)当系统中有多个主器件时,在I2C总线工作时任何一个主器件都可成为主控制器。 (3)I2C总线传输时,采用状态码的管理方法。

(4)系统中所有外围器件及模块采用器件地址及引脚地址的编址方法。 (5)所有带I2C接口的外围器件都具有应答功能。

(6)任何具有I2C总线接口的外围器件,都具有相同的电气接口,各节点的电源都可以单独供电,并可在系统带电情况下接入或撤出。 I2C总线的工作原理:

器件之间通过串行数据线SDA和串行时钟线SCL相连接并传送信息。I2C总线规定起始信号后的第一个字节为寻址字节,寻址被控器件,并规定传送方向。主控器发送起始信号后立即发送寻址字节,总线上的所有器件都将寻址字节中的7位地址与自己器件地址相比较。如果两者相同,则该器件认为被主控器寻址,并根据读/写位确定是被控发送器或被控接收器。

简述在微机系统中,DMA控制器从外设提出请求到外设直接将数据传送到存储器的工作过程。

答:DMA方式要利用系统的数据总线、地址总线和控制总线来传送数据。原先,这些总线是由CPU管理的,但当外设需要利用DMA方式进行数据传送时,接口电路可以向CPU提出请求,要求CPU让出对总线的控制权,用一种称为DMA控制器的专用硬件接口电路来取代CPU,临时接管总线,控制外设和存储器之间直接进行高速的数据传送,而不要CPU进行干预。在DMA传送结束后,它能释放总线,把对总线的控制权又交给CPU。

简述微机系统的中断处理过程。 答:(1)中断请求:外设需要进行中断处理时,向CPU提出中断请求。

(2)中断响应:CPU执行完现行指令后,就立即响应非屏蔽中断请求。可屏蔽中断请求,CPU若要响应必须满足三个条件。

(3)中断处理:保护现场、开中断、中断服务。

(4)中断返回:CPU执行IRET中断返回指令时,自动把断点地址从堆栈中弹出到CS和IP中,原来的标志寄存器内容弹回Flags,恢复到原来的断点继续执行程序。

可编程并行接口芯片8255A有哪几种工作方式?每种工作方式有何特点?

答:方式0:没有固定的用于应答式传送的联络信号线,CPU可以采用无条件传送方式与8255A交换数据。 方式1:有专用的中断请求和联络信号线,因此,方式1通常用于查询传送或中断传送方式。

方式2:PA口为双向选通输入/输出或叫双向应答式输入/输出。

ADC0809转换器有哪些特点?其内部结构由哪几部分组成?

答:ADC0809是逐次逼近型A/D转换器,分辨率为8位,具有8通道,数字量输出三态,可以直接与微机总线相连接。ADC0809采用单一的+5V电源供电,外接工作时钟。当时钟为500kHz时,转换时间大约为128ms,工作时钟为640kHz时,转换时间大约为100ms。允许模拟输人为单极性,无需零点和满刻度调节。

ADC0809内部有8个锁存器控制的模拟开关,可以编程选择8个通道中的一个。ADC0809没有片选引脚,需要外接逻辑门将对A/D0809进行读/写的信号与端口地址组合起来实现编址。

内部由256R电阻分压器、树状模拟开关(这两部分组成一个D/A变换器)、电压比较器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

8086/8088微处理器内部有那些寄存器,它们的主要作用是什么?

答:执行部件有8个16位寄存器,AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。AX、BX、CX、DX一般作为通用数据寄存器。SP为堆栈指针存器,BP、DI、SI在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。总线接口部件设有段寄存器CS、DS、SS、ES和指令指针寄存器IP。段寄存器存放段地址,与偏移地址共同形成存储器的物理地址。IP的内容为下一条将要执行指令的偏移地址,与CS共同形成下一条指令的物理地址。


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