搜索
1微机原理与接口技术第一题：36分，6个简答题大概有以下几个概念：概念见书1、什么叫时序，时序的作用；2、什么是CPU，8088/8086CPU的特点；3、寄存器分段有什么优点；段与段之间的关系；4、什么叫总线，总线的作用；总线分类？5、什么叫中断，什么叫中断向量表；6、什么叫流水线技术？第二题：14分8088和32*8oo，自己画连接图，以及写出各片的存储地址ZTY注：应该还用到74LS138做片选的。32*8的要用好几片，LS138用来片选。然后地址注意一定是20位的如果地址首位是字母，前面必须加0.第三题：16分一个起始地址ARR存有20个数据，取出其中位于中间值的四个，并求平均数，放在ARR后的单元里要求流程图和程序ZTY注：相似的程序书上有，就是先冒泡排序，排完了取中间四个解：第三题目，先排序，和给你的冒泡程序一样，20个数据，中间4个位置8，9，10，112第四题：16分用一个8255以及两个八位数码管，检测十五个按钮的状态，并显示；要求：自己画电路原理图，以及分析工作过程ZTY注：好像是用8255构成一个人机接口界面，包括控制2个数码管和一个4*4的键盘.第四题，两个数码管，用8255的PAPB接，4*4的键盘用PC口接，PAPB输出，PC输入3第五题：18分大概是用两个微机怎么可以构成级联系统，再加一片能不能实现各个互相传输，协议是什么，工作原理。4ZTY注：就是用两片8088TXD跟RXD交叉相连，然后写个通信协议。再加一片可以的，就用三片的TXD，RXD互相连。三片应该是串联[协议是RS232C]一、简答题[36分、共6题]1、哈佛结构:哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。冯·诺依曼结构：冯诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。冯·诺依曼结构又称作普林斯顿体系结构（Princetonarchitecture）。冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：必须有一个存储器；必须有一个控制器；必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；必须有输入设备和输出设备，用于进行人机通信。另外，程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中。必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。能够按照要求将处理结果输出给用户。5为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，包括：输人数据和程序的输入设备；记忆程序和数据的存储器；完成数据加工处理的运算器；控制程序执行的控制器；输出处理结果的输出设备。[1]哈佛结构与冯.诺曼结构处理器，处理器有两个明显的特点：使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存；使用独立的两条总线，分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径，而这两条总线之间毫无关联。冯氏结构与哈佛结构的区别：应该在存储器的空间分别上，哈佛结构的数据区和代码区是分开的，它们即使地址相同，但空间也是不同的，主要表现在数据不能够当作代码来运行。2、什么是CPU，8088/8086CPU的特点；CPU:中央处理器（CentralProcessingUnit）的缩写，即CPU，CPU是电脑中的核心配件，只有火柴盒那么大，几十张纸那么厚，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。同时，中国药科大学的英语简称也是CPU（ChinaPharmaceuticalUniversity）。中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU），是电子计算机的主要设备之一。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。CPU是计算机中的核心配件，只有火柴盒那么大，几十张纸那么厚，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。计算机中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机的三大核心部件。CPU是由运算器和控制器组成的。基本结构CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成，其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字和特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。8088/8086CPU的特点:1、采用并行流水线工作方式2、通过设置指令预取队列实现3、对内存空间实行分段管理：将内存分为4个段并设置地址段寄存器，以实现对1MB空间的寻址4、支持多处理器系统3、什么叫时序，时序的作用；8088/8086的工作时序时序的概念：CPU各引脚信号在时间上的关系4、系统总线总线：是一组导线和相关的控制、驱动电路的集合。是计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的通道地址总线（AB）数据总线（DB）控制总线（CB）总线的优点：1]、通用性：采用了总线标准可以为各模块的互连提供一个标准的界面，这个界面对于界面两端的模块来说是透明的，界面的任一方只需根据总线标准要求设计和实现接口的功能，而不用考虑另一方的接口方式，所以按总线标准设计的接口具有广泛的通用性。2]、▲便于用户的二次开发3]、▲便于系统的更新4]、▲可不断提高系统的功能总线分类：按相对CPU的位置[片内总线、片外总线]、按层次结构[CPU总线、系统总线、外设总线]系统总线：ISA总线是IBMPC/AT机上使用的总线，又称为PCAT总线。它是为80286CPU而设计的。EISA总线是以Compag为代表的几个公司，为解决瓶颈现象，针对486微机而设计的。PCI总线：随着各种应用软件的发展，需要在微处理器与外部设备之间进行大量的高速的数据传输，以往的ISA总线，及以后发展的EISA总线都未能解决总线及高效率传输的问题。总线结构（从微机系统结构来划分）：（面向系统的）单总线结构优点：控制简单方便，扩充方便缺点：系统总体传输的效率和速度受到限制。因为同一时刻只能在两个设备之间传送数据。多总线结构：双总线结构[面向CPU的双总线结构、面向主存的双总线结构]、多总线结构面向CPU的双总线结构：存储总线：CPU与存储器之间的总线、存储器与I/O接口间无直接通道；优点：提高了微机系统信息传送的效率和传送的速度。（双总线）缺点：由于外设与主存储器之间没有直接的通路，它们之间的信息交换都必须通过CPU才能进行中转，要求CPU化大量的时间来进行信息的输入输出处理，降低了CPU的工作效率。面向存储器的双总线结构：在单总线结构基础上增加一条CPU到存储器的高速总线优点：提高微机系统信息传送的效率，减轻了总线的负担。缺点：硬件造价高。总线的主要性能指标：总线带宽（B/S）：单位时间内总线上可传送的数据量、总线位宽（bit）：能同时传送的数据位数总线的工作频率（MHz）总线带宽=（位宽/8）&（工作频率/每个存取周期的时钟数）6总线技术：1、总线的基本功能：总线上部件的工作方式:主控方式:部件工作于主控方式时可以控制总线并启动信息传送。从方式:部件工作于从方式时只能按主控部件的要求工作。5、寄存器分段有什么优点；段与段之间的关系；6、什么叫中断，什么叫中断向量表；中断的基本概念：CPU执行程序时，由于发生了某种随机的事件(外部或内部)，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行一段特殊的服务程序(称为中断服务程序或中断处理程序)，以处理该事件，该事件处理完后又返回被中断的程序继续执行，这一过程称为中断。中断源:引起CPU中断的事件，发出中断请求的来源。引入中断的原因：提高数据传输率、避免了CPU不断检测外设状态的过程，提高了CPU的利用率、实现对特殊事件的实时响应外部中断响应的一般过程：中断请求、中断判优及中断源识别、中断响应、中断处理（服务）、中断返回中断向量表：存放各类中断的中断服务程序的入口地址、每个入口占用4B，低字为段内偏移，高字为段基址、表的地址位于内存的00000H～003FFH，大小为1KB，共256个入口、中断向量在表中的存放地址=nX47、什么叫流水线技术？流水线（pipeline）技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水，即指令预取、译码、执行、写回结果，浮点流水又分为八级流水。衡量一种流水线处理方式的性能高低的书面数据主要由吞吐率、效率和加速比这三个参数来决定。8088/8086的指令流水线：一般情况下，CPU执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，称为流水线技术，减少了CPU为取指令而等待的时间，从而提高了CPU的效率。指令执行部件EU:负责执行指令总线接口部件BIU:负责取指令、取操作数和写结果。8088的外部引脚和功能：8088/8086CPU的特点:采用并行流水线工作方式、通过设置指令预取队列实现、对内存空间实行分段管理：将内存分为4个段并设置地址段寄存器，以实现对1MB空间的寻址、支持多处理器系统；中断请求和响应信号：INTR：可屏蔽中断请求输入端、NMI：非屏蔽中断请求输入端、INTA：中断响应输出端总线保持信号：HOLD：总线保持请求信号输入端。当CPU以外的其他设备要求占用总线时，通过该引脚向CPU发出请求HLDA：总线保持响应信号输出端。CPU对HOLD信号的响应信号总线接口单元：功能：从内存中取指令到指令预取队列、负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送、在执行转移程序时，BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行。总线接口单元包括：段寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器、总线控制逻辑电路结论：指令预取队列的存在使EU和BIU两个部分可同时进行工作，从而提高了CPU的效率，降低了CPU对存储器存取速度的要求。BX与BP在应用上的区别：作为通用寄存器，二者均可用于存放数据、作为基址寄存器，用BX表示所寻找的数据在数据段；用BP则表示数据在堆栈段；大题补充：1、已知x=-108,y=+89,机器的字长为8位，试列出算式用补码计算x+y=?判断是否有溢出并说出理由？解：1.X=-108.[X]补=10010100Y=89，[89]补=01011001[X+Y]补=[X]补+[Y]补10010100+0101100111101101末溢出，最高两位都无进位2、有30个16位无符号数存放在MEM开始的单元中，试编程从大到小的顺序进行排列解：采用冒泡排序算法：DATASEGMENTMEMDWA1,A2,A3,…,A30DATAENDSPROGSEGMENTASSUMEDS:PROG,DS:DATA7MAINPROCFARSTART:PUSHDSSUBAX,AXPUSHAXMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVCX,30DECCXLOOP1:MOVDI,CXMOVBX,0LOOP2:MOVAX,MEM[BX]CMPAX,MEM[BX+2]JGECONTINUEXCHGAX,MEM[BX+2]MOVMEM[BX],AXCONTINUE:ADDB