微机原理期末考试复习.docx
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微机原理期末考试复习
Lastrevisionon21December2020
微机原理期末考试复习
考试时间:
6月18日(星期二)下午2:
30~4:
30
考试地点另行通知
题型示例:
一、填空题(20分,每空1分)
I/O端口编址方式有统一编址和独立编址两种,8086/8086系统中I/O端口采用独立编址方式。
二、选择题(10分)
8086/8086CPU可寻址访问的最大I/O空间为D。
A、1KBB、64KBC、640KBD、1MB
考察知识点:
1.存储器操作数寻址方式的分类。
1、直接寻址方式
2、寄存器间接寻址方式
3、寄存器相对寻址方式
4、基址变址寻址方式
5、相对基址变址寻址方
2.微处理器的定义。
微处理器是微型计算机的运算及控制部件,也称中央处理单元(CPU)。
它本身不构成独立的工作系统,因而它也不能独立的执行程序。
通常,微处理器由算术逻辑部件(ALU),控制部件,寄存器组和片内总线等几部分组成。
3.冯诺依曼存储程序工作原理。
存储程序和程序控制
4.微机的总线结构的好处,使用特点。
包括总线定义,分类。
总线是数据在计算机内从其一个部件传输到另一个部件的内部通道;微型计算机的总线包括地址总线、数据总线和控制总线三类,总线结构的特点是结构简单、可靠性高、易于设计生产和维护,更主要的是便于扩充。
总线结构对计算机的功能及其数据传播速度具有决定性的意义。
5.8086微处理器的内部结构,EU、BIU的定义和作用,流水线。
执行部件EU
功能:
负责指令的执行。
(1)从指令队列中取出指令。
(2)对指令进行译码,发出相应的控制信号。
(3)接收由总线接口送来的数据或发送数据至接口。
(4)利用内部寄存器和ALU进行数据处理。
总线接口部件BIU
功能:
负责CPU与存储器、I/O端口之间的数据传送。
(1)取指令送到指令队列。
(2)CPU执行指令时,到指定的位置取数据,并将其送至指令
要求的位置单元中。
总线接口部件和执行部件不是同步工作的,它们按照以下的流水线技术原则管理:
(1)每当8086的指令队列中有2个空字节,总线接口部件就会自动取指令至队列中。
(2)执行部件从总线接口的指令队列前部取出指令代码,执行
该指令。
(3)当队列已满,执行部件又不使用总线时,总线接口部件进
入空闲状态。
(4)执行转移指令、调用指令、返回指令时,先清空队列内
容,再将要执行的指令放入队列中。
6.8086总线周期的构成,每一个T状态的主要工作。
基本的存储器读、写总线周期构成。
常用控制信号。
总线操作:
CPU通过总线完成与存储器、I/O端口之间的操作。
总线周期:
执行一个总线操作所需要的时间。
一个基本的总线周期通常包含4个T状态,按时间的先后顺序分别称为T1、T2、T3、T4。
等待时钟周期Tw,在总线周期的T3和T4之间插入,此时总线处于等待状态;
空闲时钟周期Ti,在两个总线周期之间插入,此时总线处于空闲状态。
指令周期:
执行一条指令所需要的时间,是取指令、执行指令、取操作数、存放结果所需时间的总和。
用所需的时钟周期数表示。
执行指令的过程中,需要从存储器或I/O端口读取或存放数据,所以一个指令周期通常包含若干个总线周期。
例:
执行ADD[BX],AX包含:
1)取指令存储器读周期
2)取DS:
BX内存单元操作数存储器读周期
3)存放结果到DS:
BX内存单元存储器写周期
7.存储器地址的译码问题。
分为单译码和双译码
8.8086的寻址方式。
物理地址和逻辑地址。
两者之间转换。
8086系统存储器采用分段管理方式。
(要求很熟练)
物理地址:
20位
逻辑地址:
段基址(段寄存器的内容)16位
偏移地址(字节距离)16位
段基址16位0000
+偏移地址16位
物理地址20位
习题:
已知CS=1055H,DS=250AH,ES=2EF0H,SS=8FF0H,各段的容量均为64K,DS段有一操作数,其偏移地址=0204H,
1)画出各段在内存中的分布;
2)在图中指出各段首地址;
3)求操作数的物理地址。
解:
各段分布及段首址见右图所示。
操作数的物理地址为:
250AH×16+0204H=252A4H
9.常用指令的判断正误。
指令执行结果的判断。
10.8086微处理器的内部构成。
8086的寄存器结构,标志寄存器中每一个标志位的含义及应用。
8086复位时各寄存器的初始状态。
CF(CarrvFlag):
进位标志位。
最高位有进位或借位时,CF=1。
PF(ParityFlag):
奇偶校验标志位
运算结果低8位中有偶数个“1”时,PF=1;
有奇数个“1”时,PF=0。
AF(AuxiliaryFlag):
辅助进位标志位。
低字节的低4位向高4位进
位或借位时,AF=1。
(BCD数运算)
ZF(ZeroFlag):
全零标志位。
运算结果为0时,ZF=1,否则ZF=0。
SF(SignFlag):
符号标志位。
运算结果为正时,SF=1,否则SF=0。
OF(OverflowFlag):
溢出标志位。
运算过程中产生溢出时,OF=1。
对带符号数,字节运算结果的范围为-128~+127,字运算结果的范围
为-32768~+32767,超过此范围为溢出。
TF(TrapFlag):
单步标志位。
TF=1时,则每执行完一条指令,就自
动产生一次内部中断,使用户能逐条跟踪程序进行调试。
IF(InterruptFlag):
中断标志位
IF=1时,允许CPU响应可屏蔽中断;
IF=0时,即使外部设备有中断申请,CPU也不响应。
DF(DirectionFlag):
方向标志位。
控制串操作中地址指针变化方向,
DF=0,地址指针自动增量,即由低地址向高地址进行串操作;
DF=1,地址指针自动减量,即由高地址向低地址进行串操作。
60
ODITSZAPC
11.微处理器的指令系统。
要熟悉常用的伪指令(比如如何分配存储单元)和硬指令的功能。
涉及的题目包括选择题、填空题、简答题(读简单程序,说明其功能)和编程题。
伪指令语句:
在汇编期间进行处理,主要完成变量定义,存储器分配,指示程序开始和结束,段定义,段分配等
类型:
数据定义语句:
DB:
定义变量的类型为字节(BYTE),给变量分配字节或字节串。
DB伪指令定义符后面的操作数每个占有1个字节。
DW:
定义变量的类型为字(WORD)。
DW伪指令定义符后面的操作数每个占有1个字,即2个字节。
在内存中存放时,低字节在低地址,高字节在高地址。
DD:
定义变量的类型为双字(DWORD)。
DD后面的操作数每个占有2个字,即4个字节。
标号赋值语句:
EQU:
【功能】给变量、标号、常数、指令、表达式等定义一个符号名,一经定义在同一个程序模块中不能重新定义。
=:
【功能】等号语句“=”与EQU语句具有相同功能,区别仅在于EQU左边的标号不允许重新定义,用“=”定义的语句允许重复定义。
LABEL:
【功能】定义标号或变量的类型。
段定义语句:
SEGMENT…ENDS:
【功能】定义一个逻辑段。
段分配语句:
ASSUME:
【功能】明确段和段寄存器的关系。
ASSUMECS:
code,DS:
data,ES:
data
语句中的code和data为段名。
这个语句说明:
CS将指向名字为code的代码段
DS和ES将指向名字为data的数据段
过程定义语句:
PROC…ENDP:
【功能】定义一个过程,主程序可以调用它。
程序开始结束语句:
ORG:
【功能】给汇编程序设置位置指针,指定下面语句的起始偏移地址。
END:
【功能】标记汇编源程序结束。
NAME:
【功能】为源程序目标模块赋名字。
中IRR、IMR和ISR三个寄存器的含义。
中断请求寄存器IRR:
这是一个8位寄存器,用来存放由外部输入的中断请求信号IR7~IR0。
当某一个IRi端呈现高电平时,该寄存器的相应位置“1”,显然最多允许8个中断请求信号同时进入,这时,IRR寄存器将被置成全“1”。
中断屏蔽寄存器IMR:
这是一个8位寄存器,用来存放对各级中断请求的屏蔽信息,当该寄存器中某一位置“1”时,表示禁止这一级中断请求进入系统,通过IMR寄存器可实现对各级中断的有选择的屏蔽。
中断服务寄存器ISR:
这是一个8位寄存器,用来记录正在处理中的中断请求,当任何一级中断被响应,CPU正在执行它的中断服务程序时,ISR寄存器中相应位置“1”,一直保持到该级中断处理过程结束为止。
多重中断情况下,ISR寄存器中可有多位被同时置“1”。
13.中断向量表。
掌握中断向量表的构成,计算中断类型号,中断服务程序入口地址。
中断的工作过程。
中断向量表又称中断服务程序入口地址表。
8086/8088系统允许处理256种类型的中断,对应类型号为0~FFH。
在存储器的00000H~003FFH,占1K字节空间,用作存放中断向量。
每个类型号对应的中断向量占4个字节,高2个字节存放中断入口地址的段地址,低2个字节存放段内偏移地址。
可屏蔽中断处理的过程一般分成几步:
中断请求;中断响应;保护现场;转入执行中断服务子程序;恢复现场;中断返回。
14.对寄存器进行数据的读和写数据时,硬件电路通常有L门和E门,了解其含义和作用。
三态门(E门)和装入门(L门)一样,都可加到任何寄存器(包括计数器和累加器)电路上去。
这样的寄存器就称为三态寄存器。
L门专管对寄存器的装入数据的控制,而E门专管由寄存器输出数据的控制。
15.循环结构、顺序结构和分支结构编写小程序。
比如大小写转换;从一组数中找到最大和最小的数;实现循环累加;求一个数的绝对值;查表法求一个十六进制数的ASCII码;统计一组数中满足一定条件的数的个数,等等。
采用查表法,实现一位16进制数转换为ASCII码显示:
;数据段
ASCIIdb30h,31h,32h,33h,34h,35h,36h,37h,38h,39h
;对应0~9的ASCII码
db41h,42h,43h,44h,45h,46h
;对应A~F的ASCII码
hexdb04h,0bh
;假设两个16进制数
;代码段
movbx,offsetASCII
;BX指向ASCII码表
moval,hex
;AL取得一位16进制数
;恰好就是ASCII码表中的位移
andal,0fh
;只有低4位是有效的,高4位清0
xlat;换码:
AL←DS:
[BX+AL]
movdl,al;欲显示的ASCII码送DL
movah,2;2号DOS功能调用
int21h;显示一个ASCII码字符
moval,hex+1;转换并显示下一个数据
andal,0fh
xlat
movdl,al
movah,2
int21h
设数组array由一些字量构成,其中第一个元素是数组元素个数。
利用逐次比较方法。
设置两个变量maxay和minay存放最大和最小值:
;数据段
arraydw10
;假设一个数组,其中头个数据10表示元素个数
dw-3,0,20,900,587,-632,777,234,-34,-56
;这是一个有符号字量元素组成的数组
maxaydw;存放最大值
minaydw;存放最小值
;代码段
leasi,array
movcx,[si];取得元素个数
deccx;减1后是循环次数
addsi,2
movax,[si]
;取出第一个元素给AX,AX用于暂存最大值
movbx,ax
;取出第一个元素给BX,BX用于暂存最小值
maxck:
addsi,2
cmp[si],ax;与下一个数据比较
jleminck
movax,[si];AX取得更大的数据
jmpnext
minck:
cmp[si],bx
jgenext
movbx,[si];BX取得更小的数据
next:
loopmaxck;计数循环
movmaxay,ax;保存最大值
movminay,bx;保存最小值
16.IO接口地址的译码方法。
访问存储器和访问IO接口的不同,地址线位数,需用指令等。
译码方法:
CPU讲用于I/O端口的地址线分为高位地址线和低位地址线,低位地址线实现片内寻址,高位地址线经译码电路产生I/O接口芯片的片选信号
访问存储器需要十六根地址线,I/O需要20根
的六种工作方式。
重点掌握方式1、方式2和方式3.实验4,8253的使用,一定要熟悉,会初始化编程,和计算计数初值。
6种工作方式,由方式控制字确定:
方式0计数结束中断;方式1可编程单稳脉冲:
硬件启动,不自动重复计数;装入初值后OUT端变高电平;计数开始OUT端变为低电平,计数结束后又变高。
方式2频率发生器(分频器);方式3方波发生器;方式4软件触发选通信号;方式5硬件触发选通信号;
写入计数值:
选择二进制时:
计数值范围:
0000H~FFFFH;0000H是最大值,代表65536
选择十进制(BCD码):
计数值范围:
0000~9999;0000代表最大值10000
计数值写入计数器各自的I/O地址
例:
设8253芯片的端口地址为388H38BH。
现要求计数器0工作在方式3,计数初值为2354,十进制计数。
MOVDX,38BH;给计数器0送控制字
MOVAL,00110111B
OUTDX,AL
MOVDX,388H;送计数初值的低8位
MOVAL,54H
OUTDX,AL
MOVAL,23H;送计数初值的高8位
OUTDX,AL
18.中断的概念。
中断向量表的含义。
深入理解8259的工作方式,优先权设置、中断结束处理、中断源屏蔽、中断触发等等。
8259的初始化编程。
中断服务程序编写。
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。
8259A的工作方式:
1、中断优先级管理方式:
普通全嵌套方式,特殊全嵌套方式,优先级自动循环方式,优先级特殊循环方式;2.屏蔽中断源方式:
普通屏蔽方式,特殊屏蔽方式,自动EOI结束方式,普通EOI方式,特殊EOI方式;3.中断结束方式:
8259A利用中断服务寄存器ISR判断:
某位为1,表示正在进行中断服务;该位为0,就是该中断结束服务。
这里说明如何使ISR某位为0,不反映CPU的工作状态;4.中断触发方式:
边沿触发方式,电平触发方式;5.数据线连接方式:
缓冲方式,非缓冲方式。
初始化编程:
8259A开始工作前,必须进行初始化编程
给8259A写入初始化命令字ICW:
初始化命令字ICW最多有4个;8259A在开始工作前必须写入;必须按照ICW1~ICW4顺序写入;ICW1和ICW2是必须送的;ICW3和ICW4由工作方式决定。
中断服务程序的编写
编写内部中断服务程序与编写子程序类似:
利用过程定义伪指令PROC/ENDP;
第1条指令通常为开中断指令STI;
最后用中断返回指令IRET;
通常采用寄存器传递参数。
主程序需要调用中断服务程序:
调用前,需要设置中断向量;
利用INTn指令调用中断服务程序。
MOVBL,'0'
IRQ1:
CLI;以下是中服程序,开中断
INCBL;下一个输出字符
MOVAL,BL
MOVAH,1
INT21H;输出字符
MOVAL,20H;
OUT20H,AL;中断结束字
STI;开中断
IRET;中断返回
19.计算机主机和I/O设备之间进行数据传送的方法。
重点掌握查询方式完成数据传送的流程,要会编程。
无条件传送;查询传送:
查询传送的两个环节:
查询环节:
寻址状态口;读取状态寄存器的标志位;若不就绪就继续查询,直至就绪。
传送环节:
寻址数据口;是输入,通过输入指令从数据口读入数据;是输出,通过输出指令向数据口输出数据。
查询输入接口:
movdx,8000h;DX指向状态端口
status:
inal,dx;读状态端口
testal,01h;测试标志位D0
jzstatus;D0=0,未就绪,继续查询
incdx;D0=1,就绪,DX指向数据端口
inal,dx;从数据端口输入数据
查询输出接口:
movdx,8000h;DX指向状态端口
status:
inal,dx;读取状态端口的状态数据
testal,80h;测试标志位D7
jnzstatus;D7=1,未就绪,继续查询
incdx;D7=0,就绪,DX指向数据端口
moval,buf;变量buf送AL
outdx,al;将数据输出给数据端口
中断传送:
外设主动,可与CPU并行工作,但每次传送需要大量额外时间开销
DMA传送:
DMAC控制,外设直接和存储器进行数据传送,适合大量、快速数据传
I/O寻址方式:
8088/8086的端口有64K个,无需分段,设计有两种寻址方式
直接寻址:
只用于寻址00H~FFH前256个端口,操作数i8表示端
口号
间接寻址:
可用于寻址全部64K个端口,DX寄存器的值就是端口
号
对大于FFH的端口只能采用间接寻址方式
并行接口芯片控制一组开关和一组发光二极管,要求开关状态能控制二极管是否发光。
8255A的初始化编程及相应的控制程序。
(有难度,参考实验3的思考题)
begin:
movdx,portc;8255初始化
moval,82h;A组方式0,A口出,
;B组方式0,B口入
outdx,al
movah,0ffh
movbl,0
lp:
movdx,portb;B口读入开关状态
inal,dx
testal,ah;与ffh比较,看是否8个开关全闭合(0信号)
jzshift
movdx,porta;A口输出开关状态
notal
outdx,al
jmplp
shift:
moval,bl;bl初值为0
movdx,porta
notal
outdx,al
calldelay;延时
shlbl,1;移位
testbl,ah;ah初值为ffh
jnzlp
movbl,1
jmplp
;
;test8255io
;readfromportb
;outputtoporta
porta=8h
portb=9h
portc=0bh;控制口
;
mainprocfar
dcons=10h;延时常数
cgsegment'code'
assumecs:
cg
;
begin:
movdx,portc;8255初始化
moval,82h
;入,cl口出
outdx,al
movah,0ffh
movbl,0
lp:
movdx,portb;B口读入开关状态
inal,dx
testal,ah;与ffh比较,看是否8个开关全闭合(0信号)
jzshift
movdx,porta;A口输出开关状态
notal
outdx,al
jmplp
shift:
moval,bl;bl初值为0
movdx,porta
notal
outdx,al;二极管全亮
calldelay;延时
shlbl,1;移位
testbl,ah;ah初值为ffh
jnzlp
movbl,1
jmplp
back:
retf
;
delayprocnear
pushcx
movcx,0
delay1:
orcx,cx
orcx,cx
loopdelay1
popcx
retn
delayendp
;
mainendp
cgends
endbegin
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