微机原理与接口技术期末考试试题答案4.pdf
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1、微机原理与接口技术一期末考试试题答案3“微机原理与接口技术”1 .微机系统的硬件由哪几部分组成?答:三部分:微型计算机(微处理器,存储器,I/O接口,系统总线),外围设备,电源。2 .什么是微机的总线,分为哪三组?答:是传递信息的一组公用导线。分三组:地址总线,数据总线,控制总线。3 .8 08 6/8 08 8 C PU 的内部结构分为哪两大模块,各自的主要功能是什么?答:总线接口部件(B I U)功能:根据执行单元E U 的请求完成C PU 与存储器或1 0设备之间的数据传送。执 行 部 件(E U),作用:从指令对列中取出指令,对指令进行译码,发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线
2、接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。4 .8 08 6 指令队列的作用是什么?答:作用是:在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令,取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让C PU 轮番进行取指和执行的工作,从而提 高 C PU 的利用率。5 .8 08 6 的存储器空间最大可以为多少?怎样用1 6 位寄存器实现对2 0位地址的寻址?完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么?答:8 08 6 的存储器空间最大可以为2,2 0(1 MB);8 08 6 计算机引入了分段管理机制,当 C PU 寻址某个存储单元时,先招段寄存器内的内容左移4 位,然后
3、加上指令中提供的1 6 位偏移地址形成2 0位物理地址。6 .段寄存器C S=1 2 00H,指令指针寄存器I P=F F 00H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的C S 值 和 I P值是唯一的吗?答:指令的物理地址为2 1 F 00H;C S值 和 I P值不是唯一的,例如:C S=2 1 00H,I P=0F 00H o7 .设存储器的段地址是4 A B F H,物理地址为5 0000H,其偏移地址为多少?答:偏移地址为5 4 1 001 1。(物理地址=段地址*1 6+偏移地址)8 .8 08 6/8 08 8 C PU 有哪几个状态标志位,有哪几个控制标志位?其意义各是
4、什么?答:状态标志位有6个:Z F,SF,C F,OF,A F,PF。其意思是用来反映指令执行的特征,通常是由C PU 根据指令执行结果自动设置的;控制标志位有3 个:D F,I F,T F 它是由程序通过执行特定的指令来设置的,以控制指令的操作方式。9 .8 08 6 C PU 的 A D O A D l 5是什么引脚?答:数据与地址引脚1 0.I NT R、I NT A、NMI、A L E,H O L D、H L DA 引脚的名称各是什么?答:I N T R 是可屏蔽请求信号,I N T A 中断响应信号,N M I 是不可屏蔽中断请求信号,A L E是地址锁存允许信号,H O L D总线
5、请求信号,I I L DA 总线请求响应信号。11.虚拟存储器有哪两部分组成?答:有主存储器和辅助存储器。12 .在 8 0 x 8 6 中,什么是逻辑地址、线性地址、物理地址?答:线性地址是连续的不分段的地址;逻辑地址是由程序提供的地址;物理地址是内存单元的实际地址。13 .段描述符分为哪几种?答:分为三大类,程序段描述符,系统段描述符,门描述符。14 .R A M 有几种,各有什么特点?R O M 有几种,各有什么特点?答:R A M 有两种,S R A M(静态R A M),它采用触发器电路构成一个二进制位信息的存储单元,这种触发器 般由 6个晶体管组成,它读出采用单边读出的原理,写入采
6、用双边写入原理;DR A M (动态R A M),它集成度高,内部存储单元按矩阵形式排列成存储体,通常采用行,列地址复合选择寻址法。R O M 有 5 种,固定掩摸编程R O M,可编程P R O M,紫外光榛除可编程EP R O M,电可榛除的可编程EP R O M,闪速存储器。15 .若用4 K*1 位 的 R A M 芯片组成8 K*8为的存储器,需要多少芯片?A 19 A 0地址线中哪些参与片内寻址,哪些用做芯片组的片选信号?答:需 要 16 片芯片;其中A 11-A 0参与片内寻址;A 12 做芯片组的片选信号。16 .若系统分别使用5 12 K*8、1 K*4、1 6K*8、64K
7、*1 的 R A M,各需要多少条地址线进行寻址,各需要多少条数据线?答:5 12 K*8需 要 19 条地址线,8条数据线。1 K *4需 要 10条地址线,4条数据线。1 6 K*8需 要 14 条地址线,8条数据线。6 4 K*1 需 要 14 条地址线,1 条数据线。17 .某微机系统的R A M 容量为8 K*8,若首地址为4 8 00H,则最后一个单元的地址是多少?答:最后一个单元的地址是:4 8 0011+2 13-118 .什么是总线,微机中的总线通常分为哪几类?答:是一组信号线的集合,是一种在各模块间传送信息的公共通路;有四类,片内总线,微处理器总线,系统总线,外总线。19
8、.微处理器为什么需要用接口和外设相连接?答:因为许多接口设备中,在工作原理,驱动方式,信息格式以及工作速度方面彼此相差很大,因此为了进行速度和工作方式的匹配,并协助完成二者之间数据传送控制任务。2 0.一般的I/O 接口电路有哪四种寄存器,它们各自的作用是什么?答:数据输入寄存器,数据输入寄存器,状态寄存器和控制寄存器。数据端口能对传送数据提供缓冲,隔离,寄存的作用;状态寄存器用来保存外设或接口的状态;控制寄存器用来寄存C P U 通过数据总线发来的命令。2 1.8 0 8 6 最多可有多少级中断?按照产生中断的方法分为哪两大类?答:有 8级;按照产生中断的方法可分为硬件中断和软件中断。2 2
9、 .什么是中断?什么是中断向量?中断向量表的地址范围?答:中断就是C P U 在执行当前程序时由于内外部事件引起C P U 暂时停止当前正在执行的程序而转向执行请求C P U 暂时停止的内外部事件的服务程序,该程序处理完后又返回继续执行被停止的程序;中断向量是中断处理子程序的入口地址;地址范围是0 0 0 0 0 H-0 0 3 F F H。2 3 .中断向量表的功能是什么?若中断向量号分别为1A H 和 2 0 H,则它们的中断向量在中断向量表的什么位置上?答: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。1A H 在中断向量表的位置是
10、1A H*4=6 8 H 在中断向量表0 0 0 0:0 0 6 8 处;2 0 H 在中断向量表的位置是8 0 11在中断向量表0 0 0 0:0 0 8 0 处。2 4 .通常,解决中断优先级的方法有哪几种?答:3 种,软件查询确定优先级,硬件优先级排队电路确定优先级,具体中断屏蔽的接口电路。2 5 .8 2 5 9 A 通过级联的方式可以由几片构成最多多少级优先权的中断源。答:8 2 5 9 A 通过级联的方式由9片构成最多6 4 级优先权的中断源。2 6 .简述中断控制器8 2 5 9 A 的内部结构和主要功能。答:8 2 5 9 A 的内部结构有数据总线缓冲器,读写逻辑电路,级联缓冲
11、比较器,中断请求寄 存 器(I R R),中断屏蔽寄存器(I M R),中断服务寄存器(I S R),优先权判别器(P R),控制逻辑。2 7.8 2 5 9 A 的内部寄存器中I R R、I M R、I S R 三个寄存器的作用是什么?答:见课本15 3页。2 8.8 2 5 9 A 有哪些中断结束方式,分别适用于哪些场合。答:8 2 5 9 A 有 2种中断结束方式:中断自动结束方式,中断非自动结束方式(一般中断和特殊中断);中断自动结束方式只适合有一块8 2 5 9 A,并且各中断不发生嵌套的情况。中断非自动结束方式只能适合与全嵌套方式下不能用与循环优先级方式。2 9.8 2 5 9 A
12、 对优先级的管理方式有哪儿种,各是什么含义?答:有 4种,普通全嵌套方式,特殊全嵌套方式,自动循环方式,优先级特殊循环方式(详细见课本P 15 9 和 P 16 0)3 0.8 2 5 9 A 的初始化命令字和操作命令字有哪些,其功能是什么;哪些应写入奇地址,哪些应写入偶地址。答:8 2 5 9 A 的初始化命令字 I C W L 1C W 2,I C W 3,I C W 4;操作命令字 0 C W 1,0 C W 2,0 C W 3(见课本 P 15 5 到 P 15 8);1C W 2,I C W 3,1C W 4,O C W 1 写如奇地址,I C W 1,0 C W 2,O C W 3
13、 为偶地址。3 1.简述8 2 5 9 A 的初始化过程。答:8 2 5 9 A 的初始化编程,需要C P U 向它输出一个2 4字节的初始化命令字,输出初始化命令字的流程如图所示,其 中 I C W1和 I C W2是必须的,而 I C W3和 I C W4需根据具体的情况来加以选择。各初始化命令字的安排与作用分叙如下:32.8 253有几个计数通道,每条计数通道有哪些信号线,其作用是什么?答:8 253有三个计数通道,每个计数通道有3 条信号线:C L K:计数输入用于输入定时基准脉冲或计数脉冲.O U T:输出信号以相应的电平指示计数的完成或输出脉冲的波型.G A T A:选通输入用于启
14、动或禁止计数器的操作,以使计数器和计数输入信号同步。33.8 253有几种工作方式,其特点是什么?答:六 种 方 式(见课本P 224)34.8 253的内部寄存器及各位的意义是什么?答:8 253的内部寄存器有四个,8位的控制寄存器:初始化时,将控制字写入该寄存器;16 位的计数器初值寄存器,初始化是写入该计数器的初始值,其最大初始值为0 0 0 0 H;16 位的减一计数器,计数器的初值由计数初值寄存器送入减法计数器,当计数输入端输入一个计数脉冲时,减 法 计 数 器 内 容 减;16 位的输出锁存器用来锁存计数脉冲时,减法计数器内容减一。35.8 255A 的功能是什么,有哪几个控制字,
15、各位的意义是什么?答:8 255A 是一种通用的可编程程序并行I/O 接口芯片J 它有两个控制字,一个是方式选择控制字,它的作用是实现对8 255A 的各个端口的选择。一个是对C 口进行置位或复位控制字.它的作用是能实现对端口 C的每位进行控制。36 .8 255A 的 A 口、B 口、C 口有哪几种工作方式,其特点是什么?C 口有哪些使用特点?答:8 255A 的 A 口可以工作在3 种工作方式的任何种,B 口只能工作在方式0或方式1,C 口则常常配合端口 A和端口 B工作,为这两个端口的输入/输出传输提供控制信号和状态信号。37 .同步通信、异步通信的帧格式各是什么?什么是奇、偶校验?答:
16、异步通信的帧格式是用一个起始位表示传送字符的开始,用卜2 个停止位表示字符结束。起始位与停止位之间是数据位,数据位后是校验位,数据的最底位紧跟起始位,其他各位顺序传送;同步通信的帧格式是在每组字符之前必须加上一个或多个同步字符做为一个信息帧的起始位。38 .什么是波特率?若在串行通信中的波特率是120 0 b/s,8位数据位,1 个停止位,无校验位,传 输 1KB 的文件需要多长时间?答:波特率是单位时间内通信系统所传送的信息量。需要多长时间=10 24/(120 0/10)=8.53s39 .对 8 255A 进行初始化,要求端口 A工作于方式1,输入;端口 B工作于方式0,输出;端口 C的
17、高4 位配合端口 A工作,低 4 位为输入。设控制口的地址为0 0 6 C H。答:由题知应为 10 1110 0 1H(B 9 H)M 0 V A L,B 9 HM O V D X,0 0 6 C I IO U T D X,A L40 .设 8 255A 的四个端口地址分别为O O C O H、0 0 C 2H、0 0 C 4H 和 0 0 C 6 H,要求用置0、置 1的方法对P C 6 置 1,对 P C 4置 0。答:M O V D X,O O C O H ;端 口地址M O V A L,0 0 0 0 110 1;对 P C 6 置 1O U T D X,A LM O V A L,0
18、 0 0 0 10 0 0 ;对 P C 4 置 0O U T D X,A L41.试按照如下要求对8 25 9 A 进行初始化:系统中只有一片8 25 9 A,中断请求信号用电平触发方式,下面要用I C W4,中断类型码为6 0H、6 1 H、6 2H6 7 H,用全嵌套方式,不用缓冲方式,采用中断自动结束方式。设 8 25 9 A 的端口地址为9 4H和 9 5 H。答:MO V D X,9 4H;偶地址MO V A L,0001 1 01 1 B ;I C W1O U T D X,A LMO V A L,1 001 1 1 1 1 B ;I C W2,中断源在 I R7MO V D X,
19、9 5 H;奇地址O U T D X,A LMO V A L,0000001 I B ;I C W40U T D X,A L4 2.试编程对8 25 3初始化启动其工作。要求计数器0 工作于模式1,初值为3000H;计数 器 1 工作于模式3,初 值 为 1 00H;计数器2 工作于模式4,初值为4030H。设端口地址为 40H、为H、42H 和 43H。答:MO V A L,0001 1 1 1 0H;控制字O U T 43H,A LMO V A L,3000H;计数初值O U T 401 1,A LMO V A L,01 01 01 1 0H;计数器 1O U T 43H,A LMO V
20、A L,1 00HO U T 41 H,A LMO V A L,1 001 1 000H;计数器 2O U T 43H,A LMO V A L,4030HO U T 42H,A L模拟试题一一、简答题:L 简述U SB 总线的特点。2.什么是中断类型码?什么叫中断向量?什么叫中断向量表?它们之间有什么联系?3.简述高速缓冲存储器Cache为什么能够实现高速的数据存取?4.有一个由20个字组成的数据区,其起始地址为3500H:032011。试写出数据区首末单元的实际地址。5.设有一个具有16位地址和8 位数据的存储器,问:(D 该存储器能存书多少个字节的信息?(2)如果存储器由8KX4位 RAM
21、芯片组成,需要多少片?(3)需要地址多少位做芯片选择?6.定性分析微型计算机总线的性能指标。7.虚拟存储器的含义是什么?二、编程及综合题1.已知8255A的地址为0060H 0063H,A组设置方式1,端口 A作为输入,PC6PC7作为输出,B组设置方式1,端口 B作为输入,编制初始化程序2 编 写 8253初始化程序。如下图所示(注意端口地址),要求3 个计数通道分别完成以下功能:(1)通 道 0 工作于方式3,输出频率为2KHZ的方波;(2)通 道 1 产生宽度为480us的单脉冲;(3)通道2 用硬件方式触发,输出负脉冲,时间常数为26。M/lOA 9A8A7A68086 A5CPUA4
22、A3AOA2A lWRD7D0G1CSA1何即WRG 2A-Y4G2B74LS138CBA-8253CLKCCLK1CLK2GATEOOUTOGATE1OUT1GAT2OUT2D7D0(提 示:8253 的端口地址分别为:0310H、0312H、0314H、0316H)参考答案:一、简答题 答:1)具备即插即用特性,为USB接口设计的驱动程序和应用程序可自动启动、成本低,节省空间,为开放性的不具备专利版权的理想工业标准。2)可动态连接和重新配置外设,支持热插拔功能;3)允许多台设备同时工作;4)可以向U S B 总线上的设备供电,总线上的设备可以自备电源;5)通讯协议支持等时数据传输和异步消息
23、传输的混合模式;6)支持实时语音、音频、和视频数据传输。2答:8 0 8 6/8 0 8 8 系统可以处理2 5 6 种中断,为了区别每一种中断,为每个中断安排一个号码,称为中断类型码。每一种中断服务程序在内存中的起始地址称为中断向量,以 3 2位逻辑地址表示,即为C S:I P。把所有中断向量存储在内存中的某一个连续区中,这个连续的存储区称为中断向量表。中断向量C S:I P 在中断向量表中的位置为:中断向量表中偏移量为(中断类型码X 4)的单元中存放I P 的值,偏 移 量 为(中断类型码X 4 +2)的单元中存放C S 的值。3答:高速缓冲存储器C a c he 是根据程序局部性原理来实
24、现高速的数据存取。即在一个较小的时间间隔内,程序所要用到的指令或数据的地址往往集中在一个局部区域内,因而对局部范围内的存储器地址频繁访问,而对范围外的地址则范围甚少的现象称为程序访问的局部性原理。如果把正在执行的指令地址附近的一小部分指令或数据,即当前最活跃的程序或数据从主存成批调入C a c he,供 C P U 在一段时间内随时使用,就一定能大大减少C P U 访问主存的次数,从而加速程序的运行。4答:数据区首地址=3 5 0 0 H X 10 H+0 3 2 0 H=3 3 3 2 0 H数据区末地址=3 3 3 2 0 H+2 8 H-l=3 3 3 4 7 H5答:(1)因为8 位二
25、进制数为1 个字节,所 以 16 位地址能存储2 16=6 4 K B 个字节的信息;(2)需要 6 4 K x 8/8 K X 4=16 片 R A M(3)因为需要16 片来构成存储器,而 16 片需要4位地址线进行译码输出,故需要4位做芯片选择。6答:微型计算机总线的主要职能是负责计算机各模块间的数据传输,对总线性能的衡量也是围绕这一性能而进行的。性能中最重要的是数据传输率,另外,可操作性、兼容性和性能价格比也是很重要的技术特征。具体来说,总线的主要性能指标有以下儿项:(1)总线宽度:以位数表示。(2)标准传输率M b/s:是总线工作频率与总线宽度的字节数之积。(3)时钟同步/异步:总线
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