《微机原理》答疑题库Word文档下载推荐.docx
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计算117/13(得结果2)
subcx,ax;
将结果1-结果2,得到最终结果
hlt
2.采用总线结构有什么优点?
采用总线结构后,计算机的主要功能部件就都"
挂在"
总线上,系统的各种信息都通过总线传输。
相对于一些各部件"
随机"
连线的电子产品,这种方式有很突出的优点:
结构简化:
统一的总线连接,使系统的结构清晰、简化。
设计简化:
在确定了总线的标准后,各功能部件都可以以此标准为依据,分别进行设计。
同时,凡符合此标准的部件也都可以直接连接起来。
这种设计方式叫"
面向总线的设计方法"
,它大大减小了设计的工作量。
扩充容易:
采用总线结构的计算机,如果需要在系统中扩充新的功能部件,相对较为容易,一般只需要将符合该总线标准的部件直接接入即可(当然需考虑驱动能力的问题)。
对此,我们在给PC机安装新的板卡时应有体会
3.总线的分类.
答:
按总线所处的位置不同,总线可分为四级:
片内总线:
又称芯片内部总线,位于芯片内部,由它实现芯片内部各功能单元电路之间的相互连接。
片总线:
又称元件级总线或局部总线,是微计算机主板或单板微计算机上,以μP芯片为核心,芯片与芯片间的连接总线。
内总线:
又称微计算机总线或板级总线,一般又称微机系统总线。
它用来实现微计算机系统中插件板与插件板间的连接。
外总线:
又称通信总线。
它用于系统之间的连接,完成系统与系统间的通信(如微计算机系统与微计算机系统之间,微计算机系统和仪器或其它电子设备之间)。
按总线上所传输的信息类型的不同,总线又可分为三种:
数据总线(DataBus或DB):
数据总线是传输数据或代码的一组通信线,其条数与处理器字长相等。
地址总线(AddressBus或AB):
地址总线是传送地址信息的一组通信线,是微处理器用来寻址存储器单元(或I/O接口)用的总线。
控制总线(ControlBus或CB):
控制总线是用来传送各种控制信号的,这些信号是微处理器和其它芯片间相互提供状态信息,或进行相互控制的。
4.指令执行的全过程。
取指令1过程
(1)CPU将PC的内容00H送至地址缓冲寄存器AR;
(2)当PC内容送入AR后,PC内容自动加1,变为01H;
(3)AR将00H地址信号通过地址总线送至存储器,经地址译码器译码,选中00H单元;
(4)CPU经控制总线发出"
读"
命令到存储器;
(5)所选中的00H单元的内容3EH读到数据总线DB上;
(6)读出的内容经数据总线送至CPU数据缓冲寄存器DR;
(7)因是取指令阶段,读出的必为操作码,故DR将它送至指令寄存器IR,经指令译码器ID译码后,发出执行这条指令所需要的各种控制命令。
指令经泽码后,判定是一条取操作数送累加器A的指令,而操作数放在第二字节,因而,执行第一条指令,必须是取出第二字节中的操作数。
执行指令1的过程
(1)CPU把PC的内容01H送至AR;
(2)当PC内容送至AR后,PC内容自动加1,变为02H;
(3)AR将地址信号01H通过地址总线送到存储器,经地址译码后选中01H单元;
(5)所选中的01H单元内容15H读到数据总线DB上;
(6)通过DB总线,把读出的操作数15H送到DR;
(7)因已知读出的是操作数,且指令要求选的累加器A,放由DR通过内部数据总线进入A中。
至此,第一条指令执行完毕,接着进入第二条指令的取指阶段。
请注意上面步骤中,PC内容自动加1这个操作,它并不是由某条指令控制的,它是由处理器内固定逻辑决定的,正是这一操作,决定了处理器能按顺序执行整个程序。
5.求十进制56D的二进制表示及二进制数10110110B的十进制表示
(结尾的字符D表示十进制数,字符B表示二进制数,字符H表示十六进制数)
解:
56=1*2^5+1*2^4+1*2^3所以56D用一字节字符二进制数表示即为00111000B
10110110B=1*2^7+1*2^5+1*2^4+1*2^2+1*2^1=182D
6求–75D的二进制和16进制单字节补码及双字节补码表示
+75D二进制补码=01001011B
将01001011各位取反,得10110100B,末位加1得10110101B
所以-75D单字节补码=10110101B=0B5H
其双字节补码可由将单字节补码的最高位扩展到高字节得到.
即-75D双字节补码=1111111110110101B=0FFB5H
(注意,对于16进制数,若第一个数字是字母A—F,则应在前面加上0)
7.求补码0A5H的真值。
0A5H=10100101B各位取反,得01011010B末位加1得01011011B=91D
所以,0A5H的真值为十进制的-91
(注意,正数与负数是互补的关系)
8.求12.5D的定点数表示
要想求定点数表示,首先应确定定点数的格式。
假设我们用两字节表示整数部分,两字节表示小数部分,即用四字节表示该定点数。
分别求出整数部分和小数部分的二进制表示:
12=0000000000001010B
0.5=0.1000000000000000B
所以,12.5D的四字节定点数表示为00000000000010101000000000000000B或000C8000H
9.求12.5D的三字节浮点数表示
要想求浮点数表示,首先应确定浮点数的格式。
这里我们使用一种常用的三字节浮点数格式:
第一字节为阶码,其中,最高位为数值的符号,次高位为阶的符号;
第二、三字节为尾数,尾数必须大于等于0.5。
另外,阶码和尾数用原码表示。
根据以上格式规定,可得如下求法:
12.5=0.78125*16=0.78125*2^4
所以:
尾数=0.78125阶=4
将尾数转化为二进制,得0.78125=0.1100100000000000B
所以,原数的三字节浮点数表示为:
000010001100100000000000B或:
04C800H
10.8086内部的地址产生器是如何产生实际地址的?
由于指令指针和通用寄存器都是16位,8086为了产生20位的地址(此地址称为实际地址或物理地址PA(PhysicAddress),采用地址产生器这一个部件。
在地址产生器中,先将段寄存器中存放的段地址(16位)左移四位,然后再与偏移地址或逻辑地址(16位)的内容相加,就得到20位的实际地址。
8086CPU实际输出的用于对存储器寻址的地址就是这种20位的实际地址。
也就是说,我们有公式:
PA=段地址*16+偏移地址
11.如何给8086复位呢?
在此引脚加上一个高电平脉冲,脉冲宽度大于等于4个时钟脉冲宽,而在初次接通电源时不能小于50us宽,就会强制8086进行复位操作。
当此复位脉冲回到低电平后,8086就进入正常工作模式。
12.8088和8086的比较
答:
准十六位的8088CPU是继8086之后推出的,被畅销全球的IBM-PC机选作CPU,它与8086CPU具有类似的体系结构。
两者的执行部件EU完全相同,其指令系统,寻址能力及程序设计方法都相同,所以两种CPU完全兼容。
这两种CPU的主要区别,归纳起来有以下几方面:
1.外部数据总线位数的差别:
8086CPU的外部数据总线有16位,在一个总线周期内可输入/输出一个字(16位数据),使系统处理数据和对中断响应的速度得以加快;
而8088CPU的外部数据总线为8位,在一个总线周期内只能输入/输出一个字节(8位数据)。
也正因为如此,8088被称为准16位处理器。
2.指令队列容量的差别:
8086CPU的指令队列可容纳6个字节,且在每个总线周期中从存储器中取出2个字节的指令代码填入指令队列,这可提高取指操作和其它操作的并行率,从而提高系统工作速度;
而8088CPU的指令队列只能容纳4个字节,且在每个总线周期中只能取一个字节的指令代码,从而增长了总线取指令的时间,在一定条件下可能影响取指令操作和其它操作的并行率。
3.引脚特性的差别:
两种CPU的引脚功能是相同的,但有以下几点不同:
(1)AD15~AD0的定义不同:
在8086中都定义为地址/数据复用总线;
而在8088中,由于只需用8条数据总线,因此,对应予8086的AD15~AD8这8条引脚,只作地址线使用。
(2)34号引脚的定义不同:
在8086中定义为BHE信号;
而在8088中定义为SS0,它与DT/R,IO/M一起用作最小方式下的周期状态信号。
(3)28号引脚的相位不同:
在8086中为M/IO;
而在8088中被倒相,改为IO/M,以便与8080/8085系统的总线结构兼容。
13.8284A有两种不同的连接方法。
一种方法是用外接脉冲发生器作振荡源,这时,只要将脉冲发生器的输出端和8284A的EFI端相连即可,此时,必须将F/C接为高电平。
此时,时钟输出实际上是外接的脉冲发生器产生的。
输入到8284A中的目的是提高驱动能力及给其他信号(例如RDY,RES)提供同步作用。
另一种方法更为常用,是利用一块晶体作为振荡元件,使用片内的振荡器产生时钟输出,这时,需将晶体振荡器连在8284A的X1和X2两端上,且须将F/C接地。
不管用哪种方法,8284A输出的时钟CLK的频率均为振荡源频率的三分之一,而芯片上PCLK引脚输出的脉冲又是CLK的二分频。
振荡源频率经8284A驱动后,由OSC端输出,可供系统使用。
14.最小方式下,8086的24~31脚的控制线功能及含义。
(1)M/IO(Memory/InputandOutput,输出,三态)
存储器/输入输出控制信号:
用于区分是访问存储器还是访问IO,被接至存储器芯片或接口芯片的片选端。
若为高电平,表示CPU和存储器之间进行数据传输;
若为低电平,表示CPU和输入/输出设备之间进行数据传输。
当DMA时,此线被置为浮空。
(2)WR(WRite,输出,低电平有效,三态)写控制信号
是CPU用来表示在进行对存储器或是对I/O进行写操作。
在任何写周期,WR只在T2,T3和Tw有效,在DMA时,此线被置为浮空。
(3)HOLD(HOLDRequest,输入,高电平有效)总线保持请求信号
是系统中的其它总线主控部件向CPU发出的请求占用总线的控制信号。
这里总线主控部件指的是能像CPU一样,能通过地址总线发出地址信号,通过控制总线发出控制信号,通过数据总线对存储器或I/O端口进行访问的部件。
这样的一种操作也叫占用总线。
当8086收到一个有效的HOLD信号后,它在当前的总线周期执行完后,会同时使具有三态功能的地址/数据总线和控制总线处于浮空,从而使这些信号线与8086处于隔离的状态。
这也叫8086出让总线。
8086此时发出HLDA信号,以通知发出HOLD信号的总线主控部件。
总线请求部件收到HLDA后,获得总线控制权,从这时间开始,HOLD和HLDA都保持高电平。
当请求部件完成对总线的占用后,将把HOLD信号变为低电平(无效),CPU收到无效信号后,也将HLDA变为低电平,这时,CPU又恢复了对地址/数据总线和控制总线的占有权。
在CPU出让总线期间,由于它不能通过总线读取存储器中的指令,因此,它只能执行其片
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