微机原理答案剖析

发布 2022-09-04 22:20:28 阅读 5779

1.8086/8088 cpu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**,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。

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。

2.8086/8088 cpu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=0110 0111b,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:mov dx,83

mov al,94h

out dx,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。

mov al, 10010100b; al←方式控制字 out 83h, 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、irq 5、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。

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