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微型计算机基础题1-1计算机发展至今，经历了哪几代？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。题1-2微机系统由哪几部分组成？微处理器、微机、微机系统的关系是什么？答：1、微机系统分硬件和软件，硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口，软件包括系统软件和应用软件。2、微处理器是指微机的核心芯片CPU；微处理器、存储器和输入输出设备组成微机；微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。题1-4微处理器有哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算；控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部分发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个系统的控制；寄存器用来存放经常使用的数据。题1-6何为微处理器的系统总线？有几种？功能是什么？答:系统总线是传送信息的公共导线，微型计算机各部分之间是用系统总线连接的。一般有三组总线：地址总线、数据总线和控制总线。地址总线AB就是传送CPU发出的地址信息，是单向总线。数据总线DB传送数据信息，是双向总线，CPU既可通过DB从内存或输入设备接口电路读入数据，又可通过DB将CPU内部数据送至内存或输出设备接口电路。控制总线CB传送控制信息，其中有的是CPU向内存及外设发出的信息，有的是外设等发给CPU的信息。题1-7何为引脚的分时复用？如何从8088的地址、数据复用引脚准确的得到地址和数据信息？答：引脚的分时复用是指一个引脚在不同时刻传送不同的信息，比如：在一个总线周期里既传送地址又传送数据。可以利用ALE和DEN信号来获得复用的地址信号和数据信号：ALE为地址锁存允许信号，高电平有效时，把地址-数据线上出现的地址信号锁存到地址锁存器中；DEN为数据允许信号，低电平有效时该信号允许数据输入或输出。在总线的T1状态，输出地址信息。ALE输出一个正脉冲，它的下降沿把地址信息打入锁存器中；当DEN变为低电平时，说明引脚上出现数据信息。题1-8标志寄存器的功能及各种标志的含义是什么？进位标志和溢出标志的区别是什么？答：标志寄存器记录了算术和逻辑结果的一些特征。如CF进位标志位、PF奇偶标志位、AF辅助进位位、ZF零标志位、SF符号标志位、OF溢出标志位、TF跟踪标志位、IF中断标志位、DF方向标志位。CF:当进行加法或减法运算时，若最高位发生进位或借位则CF=1，否则CF=0。OF:当算术运算的结果超出了带符号数的范围，即溢出时，OF=1，否则OF=0。题5-1什么叫I/O端口？典型的I/O接口包括哪几类I/O端口？答：对于可编程的通用接口芯片，其内部往往有多个可寻址读写的寄存器，称之为端口。端口有宽度，一般以字节为单位来组织。端口有自己的地址（端口地址），CPU用地址对每个端口进行读写操作。主机和外设之间的信息交换都是通过操作接口电路的I/O端口来实现的。根据端口接收和输出的信息不同，可将端口分为三类：数据端口、状态端口和控制端口。题5-2计算机I/O端口编址有几种不同方式？简述各自的主要优缺点。答：在微型计算机系统中常用两种I/O编址方式：存储器映像编址和I/O端口单独编址。存储器映像编址的优点是：无须专用的I/O指令及专用的I/O控制信号也能完成；且由于CPU对存储器数据的处理指令非常丰富，现可全部用于I/O操作，使I/O的功能更加灵活。I/O单独编址的优点是：I/O端口分别编址，各自都有完整的地址空间；因为I/O地址一般都小于存储器地址，所以I/O指令可以比存储器访问指令更短小，执行起来更快；而且专用的I/O指令在程序清单中，使I/O操作非常明晰。题5-3用简洁的语言叙述直接存储器访问（DMA）方式的本质特征。答：外部设备不经过CPU直接对存储器进行访问的一种数据传送模式。利用系统总线，由外设直接对存储器进行读出或写入，以最大限度提高存储器与外部设备之间的数据传输率。题5-4在8086/8088CPU执行指令过程中，4个系统总线控制信号MEMR、MEMW、IOR和IOW在一个总线周期内可能一个以上有效吗？在DMA传送过程中又有可能吗？请说明原因。答：在CPU执行指令过程中不会，在DMA传送过程中会。在CPU控制的一个总线周期内，MEMR、MEMW、IOR和IOW4个信号都需要地址总线指定一个I/O端口或一个存储器单元来进行读或写操作，因此它们中只能一个有效。而DMA传送在一个总线周期内要完成读写两种操作。题5-780X86CPU在中断发生时首先要获得中断类型号，有几种获得中断类型号的方法？请分别举例说明。答：1、从中断管理电路获得，如INTR引起的外部中断，在第二个中断响应周期中，中断管理电路将中断源的类型号送到数据总线上共CPU读取。2、由CPU内部获得，如NMI中断被响应时，CPU自动产生类型号为2的中断，转入相应的服务程序。题5-12可编程计数/定时电路8253的控制字可以设定一种‘数值锁存操作’。这种操作又何必要？答：读计数器的当前值时，先读低字节、后读高字节。由于计数器并未停止计数，有可能在先后读高低字节的两条指令之间，计数器的值已发生变化。为避免这种错误，在读数前先对计数器写一个D5D4=00的控制字，把计数器的当前值锁存到16位的输出锁存器中。此后计数器照常计数，但锁存器的值不跟着变。待CPU将锁存器中的两字节都先后读完，锁存器的内容自动又随计数器变化。题5-13可编程计数器8253的级连是何意思，什么时候会用到级连？答：级连（又称为串联）是指一个计数器的输出作为另一个计数器的输入。当计时间隔大于大于单通道最大的计时间隔时，常常用8253的级联提高计时间隔。题5-15举例说明计算机异步串行通信中奇偶校验的原理。答：奇偶校验位将每个传送字符中为‘1’的位数凑成奇数个或偶数个，供接受方进行奇偶检查。比如：采用奇校验，数据为10110001B,数据中‘1’的个数为4个，则奇偶校验位的值为‘1’。题6-1模拟量输入通道通常由哪几部分组成？各部分在数据采集系统中起什么作用？答：典型的模拟量输入通道由以下五部分组成：传感器、信号处理环节、多路转换开关、采样保持器和A/D转换器。传感器：能够把生产过程的非电物理量转换成电量，有些研究部门和生产厂家已研究生产出各种变送器，将传感器输出的微弱电信号或电阻值等非电量转换成统一电流信号或电压信号。信号处理环节：一方面，将传感器输出的信号放大或处理成与A/D转换器所要求的输入相适应的电压水平。另一方面，传感器与现场信号相连接，处于恶劣工作环境，其输出叠加有干扰信号，因此信号处理用于去除干扰信号。多路转换开关：要监测或控制的模拟量往往不只一个，为了节约投资，可以用多路模拟开关，使多个模拟信号公用一个A/D转换器进行采样和转换。采样保持器：在A/D进行转换期间，保持采样输入信号的大小不变。A/D转换器：将模拟输入量转换成数字量，以便由计算机读取，进行分析处理。题6-2模拟量的输出通道通常由哪几部分组成？各部分的作用如何？答：典型的模拟量输出通道由以下三部分组成：锁存器、D/A转换器、放大驱动。锁存器：计算机输出的数据在总线上稳定的时间很短，用锁存器保持数字量的稳定。D/A转换器：把计算机输出的数字量转换成模拟量。放大驱动：提高驱动能力，用于驱动外设。题6-3D/A转换器的转换精度是指什么？若有一片10位DAC芯片，其最大输入电压为5V，它能分辨出的最小输出电压是多少？答：精度表明D/A转换的精确程度。它可分为绝对精度和相对精度。绝对精度是指对应于给定的满刻度数字量，D/A实际输出与理论值之间的误差。该误差是由于D/A的增益误差、零点误差和噪声等引起的。相对精度是指在满刻度已校准的情况下，在整个刻度范围内对应于任一数码的模拟量输出与理论值之差。能分辨出的最小输出电压为5/1024=4.9mv。题6-7关于DAC1210芯片的工作原理，请回答以下问题：1、为什么DAC1210芯片内部有两级输入寄存器？这3组寄存器起什么作用？2、为什么第一级输入寄存器要分为8位和4位两组，而它们的选通信号又都用同一个LE1？把它们设计成一组12位的输入寄存器可以么？有何优缺点？答：1、（1）为了和8位微处理器机接口，一个12位的数据要分两次写入，那么D/A转换器就有一个中间值，这是不允许的。为了消除中间值，必须使D/A转换器的所有输入位同时接受信息。第二级的存在消除了中间值。（2）先把低8位数字量送入8位暂存的锁存器，由于4位和8位的锁存器的地址相同，因此第二次送高4位数字量时，同时选通低8位的锁存器，从而12位的数字量同时送给12位D/A转换器。2、（1）第一级输入寄存器要分为8位和4位两组是为了和8位微处理器机接口，可以用8位数据线传送数据，它们的选通信号相同，可以把12位数据同时送给12位的寄存器。（2）若将其设计为12位的输入寄存器，与8位微处理器机接口时，必须要外扩数据锁存器。题6-8试比较积分型的A/D转换器与逐次逼近式的A/D转换器二者的优缺点。答：1、积分型的A/D转换器的优点是对常态干扰（串模干扰）有很强的抑制作用，精度高；缺点是转换速度比较慢、转换时间不固定。2、逐次逼近式A/D转换器的优点是转换速度较快，转换时间固定，不随输入信号的变化而变化；缺点是抗干扰能力相对积分型的差。题6-9A/D转换器的主要技术参数有哪几个？它们的物理意义各是什么？答：1、分辨率：反映A/D转换器对输入微小变化响应的能力，通常用数字输出最低位（LSB）所对应的模拟输入的电平值表示。2、精度：有绝对精度和相对精度两种表示方法。（1）绝对精度：是指对应于给定的满刻度数字量，D/A实际输出与理论值之间的误差。该误差是由于D/A的增益误差、零点误差和噪声等引起的。（2）相对精度：是指在满刻度已校准的情况下，在整个刻度范围内对应于任一数码的模拟量输出与理论值之差。3、转换时间：是指完成一次A/D转换所需的时间，即由发出启动转换命令信号到转换结束信号开始有效的时间间隔。4、电源灵敏度：是指A/D转换芯片的供电电源的电压发生变化时，产生的转换误差。5、量程：是指所能转换的模拟输入电压范围，分单极性、双极性两种类型。6、输出逻辑电平：多数A/D转换器的输出电平与TTL电平兼容。在考虑数字量输出与微处理器的数据总线接口时，应注意是否要三态逻辑输出，是否要对数据进行锁存等。7、工作温度范围：由于温度会对比较器、运算放大器、电阻网络等产生影响，故只在一定的温度范围内才能保证额定精度标准。题6-10以8位逐次逼近式的A/D转换器为例，说明它的工作原理，并回答以下问题：1、为什么逐次逼近式的A/D转换器比积分式的A/D转换器的转换时间短？A/D转换器的转换时间的实际含义是什么？2、A/D转换器的分辨率用什么表示？其物理意义是什么？答：1、逐次逼近式A/D转换器是利用比较器从高位到低位依次进行试探比较，速度比较快；积分式的A/D转换器把输入电压转换为与其平均值成正比的时间间隔，同时把此间隔转换为数字，需要时间比较长。转换时间也表示A/D转换器的速度，它决定了可以采样信号的最高频率。2、分辨率通常用数字输出最低位（LSB）所对应的模拟输入的电平值表示，它反映A/D转换器对输入微小变化响应的能力。