微机原理及接口技术复习提纲

1《微机原理及接口技术》复习提纲(2014-12-4)1、微型计算机的数制及各数制转化，BCD码及转换B二进制，H十六进制，D十进制，O八进制十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121100C501015131101D601106141110E701117151111F例:1234未压缩BCD码:00000001000000100000001100000100B/01020304H压缩BCD码:0001001000110100B/1234H原码：数的二进制形式（共8位），最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值大小。正数：反码和补码都与原码相同。负数：反码是对其原码逐位取反，符号位除外；补码是在其反码末位加1。例：+50原码：00110010，反码：00110010，补码：00110010-50原码：10110010，反码：11001101，补码：110011102、微型计算机由哪几部分组成？各部分起什么作用？请画出其功能结构示意图。微型计算机组成部分及作用：微处理器（运算器）：是微型计算机的核心，其基本功能是进行数据的算术运算和逻辑运算，暂存数据并控制和指挥其他部件协调一致的工作。存储器：用来存放程序和数据，是计算机各种信息的存储和交流中心。输入设备：用来输入原始数据和处理这些数据的程序。输出设备：用来输出计算机的处理结果。总线：公共的信息传输线，用以连接计算机的各个部件。微型计算机功能结构示意图23、8088CPU从功能上看是由哪几部分组成？各部分起什么作用？8088CPU从功能上可分为总线接口（BIU）和执行部件（EU）两部分。EU负责执行指令，将指令译码并利用内的寄存器和ALU对数据进行处理。BIU负责从存储器或外部设备中读取指令和读/写数据，即完成所有的总线操作。4、8088CPU内部有哪些寄存器？8个通用寄存器，2个控制寄存器和4个段寄存器。5、标志寄存器有什么作用？写出其各位的符号和名称。标志寄存器的作用是反映EU执行算术或逻辑运算后的结果，控制CPU的操作。各位符号和名称：OF溢出标志位，DF方向标志位，IF中断允许标志位，TF追踪标志位，SF符号标志位，ZF零标志位，AF辅助进位标志位，PF奇偶标志位，CF进位标志位。6、8088系统中存储器为什么要分段？8088最大存储器为多大，I/O空间呢？8088有20条地址线，可以寻址多达220单元（1MB），因此每个字节所对应的地址应是20位（二进制数），这20位的地址称为物理地址。20位的物理地址在CPU内部就应有20位的地址寄存器，而机内的寄存器是16位的，16位寄存器只能寻址64KB。所以把1MB的存储器分为若干个逻辑段，其中每一个段最多可寻址216B（64KB）。8088最大存储器为64KB，最大I/O空间为64KB。7、什么叫存储器的逻辑地址？什么叫存储器的物理地址？8088系统中的20位物理地址是怎样形成的？逻辑地址：由段基址和偏移地址两部分构成，它们都是无符号的16位二进制数。物理地址：即实际地址，用唯一的20位二进制数所表示。物理地址=段基址×16+偏移地址8、CS与IP在程序中各起什么作用，会计算物理地址？若取指令，则由代码段寄存器CS给出段基址，指令指示器IP给出要取指令的偏移地址。9、SS与SP在程序中各起什么作用，会计算物理地址？SS用来存放段基址，SP用来存放偏移地址。10、DS、SS、ES在程序中起什么作用，会计算物理地址？这些段寄存器都用来存放段基址。11、数据在程序中是怎样存放的？当前运行的程序和数据存放在内存储器中，各种固定程序和数据存放在只读存储器中。12、理解汇编语言的指令格式；什么叫操作码？什么叫操作数？操作码：指令序列号，用来告诉CPU需要执行哪一条指令。指令系统的每一条指令都有一个操作码，它表示该指令应进行什么性质的操作。操作数：汇编语言指令的一个字段，它规定了指令执行的操作所需要的数据。313、什么叫寻址？8088系列CPU有哪几种寻址方式？理解常用指令中源操作数和目的操作数的寻址方式。寻址：带有操作数的指令寻找操作数据的过程。8088寻址方式有：寄存器寻址、立即寻址、直接寻址、间接寻址、基址寻址、变址寻址、基址变址寻址、比例变址寻址和基址比例变址寻址。指令中源操作数和目的操作数的寻址方式：详见P147~14、8088系列微机系统有哪几大类指令？数据传送类指令、加减运算指令、逻辑运算指令、移位指令、位搜索指令和位测试指令。（详见P152~169）15、掌握各条指令的格式、指令功能及其对标志寄存器的影响。重点是能读懂程序段(传送，移位，逻辑，跳转，堆栈，dos调用，输入输出等指令等)。P152~18516、什么叫堆栈？会分析push和pop指令后的结果？堆栈是在存储器中开辟的一片数据存储区，这片存储区的一端固定，另一端活动，且只允许数据从活动端进出。PUSH（进栈）指令：执行时，堆栈指示器SP自动减2，然后将通用寄存器、段寄存器或存储器中的一个字或双字以源操作数传送至栈顶。POP（出栈）指令：执行时，将SP指出的堆栈段栈顶的一个字或双字以操作数传送给通用寄存器、段寄存器（除CS外）或存储器，然后SP自动加2，指向新的栈顶。17、根据第8章的例8.7、例8.13学习程序流程图的画法、程序的编制方法。P207、P21718、汇编语言程序设计需经过哪几个步骤？分析问题→建立数学模型→确定算法→绘制程序流程图→内存空间分配→编制程序与静态检查→程序调试19、通过例7.5,理解汇编语言程序的基本格式及编程。P18220、CPU与外设连接时为什么要使用I/O接口电路？微型计算机需要通过I/O接口将外部设备的差别信号转换成通用的信号，实现与外部设备的识别，进行数据、状态和控制信号的交换。21、微机的I/O接口电路与外设交换的信息有哪几种类型？数字量、模拟量、开关量和脉冲量。22、CPU与外设之间的输入/输出控制方式有哪几种？查询方式、中断方式和直接存储器存取（DMA）方式（详见P268~）或答：程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取（DMA）方式和输入/输出处理机方法。423、什么叫串行通信？什么叫并行通信？比较一下这两种方法各有什么优缺点？串行通信：将构成字符的每个二进制数据位，按一定的顺序逐位进行传送的通信方式。并行通信：一组数据的各数据位在多条线上同时进行传输。串行通信结构简单，远距离数据传送采用串行方式比较经济，但串行通信速度较慢，且控制更复杂。并行通信数据传送速度快，信息率高。但线路多，一般用于较短距离的数据传送。24、微机系统中为什么要采用中断？不使用中断，CPU和外设之间的信息交换采用的是查询方式，CPU的大部分时间都浪费在反复查询，妨碍了计算机高速性能的充分发挥。使用中断技术，使得外部设备与CPU不再是串行工作，而是分时操作，从而大大提高了计算机的效率。25、什么叫中断向量？什么叫中断向量表？如何计算中断类型号为N的中断向量存放在开始存储单元的地址中断向量：中断处理子程序的入口地址。中断向量表：存放所有的中断向量的地址空间，即专门用来存放中断向量的内存空间。对于一个给定的中断类型码N，首先根据IDTR寄存器的高32位得到中断描述符表的首地址，然后加上由该中断类型码确定的位移量（N×8），即得到此中断类型码存放在开始存储单元的地址。（详见P300）26、通过图10－6及10.4.1节弄清楚中断服务程序的入口地址是怎样在向量表中存放的。P299、P30127、理解图10－7中断的响应过程。P30128、8259A是什么芯片？其主要功能是什么？8259A是可编程中断控制器。主要功能：在有多个中断源的系统中，接受外部的中断请求，并进行判断，选中当前优先级最高的中断请求，再将此请求送到CPU的INTR端；当CPU响应中断并进入中断子程序的处理过程后，仍负责对外部中断请求的管理。29、理解中断的优先级别；理解中断的完全嵌套方式。中断的优先级别：为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别，称作中断优先级。引入多级中断是因为：为使系统能及时的响应和处理所发生的紧迫中断，同时又不至于发生中断信号丢失，计算机发展早期在设计中断系统硬件时根据各种中断的轻重在线路上作出安排，从而使中断响应能有一个优先次序。多级中断的处理原则：当多级中断同时发生时，CPU按照由高到低的顺序响应。高级中断可以打断低级中断处理程序的运行，转而执行高级中断处理程序。当同级中断同时到时，则按位响应。另外，优先级高的中断源可以中断优先级低的中断服务程序，这就形成了中断服务程序中套着中断服务程序的情况，即形成了所谓的中断嵌套。5中断的完全嵌套方式：完全嵌套方式是8259A被初始化后自动进入的基本工作方式，在此方式下，由各个I𝑅𝑖端引入的中断请求具有固定的中断级别。I𝑅0具有最高优先级，I𝑅7具有最低优先级，其他级顺序类推。采用此方式时，ISR寄存器中某位置“1”，表示CPU当前正在处理这一级中断请求，8259A将允许比它级别高的中断请求进入，打断当前的中断服务程序而被优先处理，但禁止与它同级或比它级别低的其他中断请求进入。30、8255A是什么芯片？其主要功能是什么？8255A是Intel为86微处理机的配套的并行输入/输出接口芯片。主要功能是为86系列CPU与外部设备之间提供并行输入/输出通道。31、8255A有几个并行输入/输出端口？8255A几个端口有几种工作方式？8255A有3个并行输入/输出端口：端口A、端口B和端口C。8255A有3种工作方式：方式0——基本输入输出，方式1——选通输入输出，方式2——双向传送。端口A可工作于方式0、1和2，端口B可工作于方式0和1，端口C仅工作于方式0。32、理解8255A的工作方式控制字和置位/复位控制字。P312~33、理解8255A的应用举例和初始化程序的编写方法。P315~34、掌握I/O接口芯片的地址确定。标准I/O寻址方式和存储器映像I/O寻址方式（详见P270）35、8251A是什么芯片？其主要功能是什么？8251A是可编程串行通信接口芯片，可用来将86系列CPU以同步或异步方式与外部设备进行串行通信。他能将并行输入的8位数据变换成逐位输出的串行信号；也能将串行输入数据变换成并行数据，一次传送给处理器。36、串行通信线路的工作方式有哪几种？单工通信：只允许一个方向传输数据。半双工通信：允许两个方向传输数据，但不能同时传输，只能交替进行。全双工通信：允许两个方向同时进行数据传输。37、理解8251A芯片的控制字及工作方式的设定。第三版P22038、8253是什么芯片？其主要功能是什么？它有几个独立的通道？8253是可编程计数器/定时器。主要功能是实现定时或延时控制，和对外部事件计数。它有3个独立的通道。（详见P321）639、8253有哪几种工作方式？计数器和计时器有什么异同？8253有6种工作方式：工作方式0——计数结束中断方式，工作方式1——可编程单脉冲发生器，工作方式2——速率波发生器，工作方式3——方波发生器，工作方式4——软件触发方式，工作方式5——硬件触发方式。计数器和计时器的本质都是对一个输入脉冲进行计数。区别是计数器是对脉冲的个数进行计数，而计时器是对脉冲的时间进行计数。40、理解8253芯片的控制字及工作方式的设定。P327~41、理解8253的应用举例及初始化程序的编写方法。P329~42、什么叫D/A转换，A/D转换？二者有什么区别？数/模转换叫做D/A转换，模/数转换叫做A/D转换。D/A转换是将数字量信号转换成模拟量信号，A/D转换是将模拟量信号转换成数字量信号。43、ADC0809是什么芯片？在一片ADC0809中有几个通道？ADC0809是模数转换器。一片ADC0809中有8个通道。（详见P348）44、理解ADC0809与系统总线的连接及编程。P350~45、D