完整版微机原理与接口习题14.docx
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完整版微机原理与接口习题14
第1章习题
1、冯诺依曼计算机的内涵是什么?
这种计算机的程序运行是由指令流驱动的还是数据流驱动的?
2、微型计算机系统有哪三个层次?
试简述它们的内涵及其联系和区别。
3、为什么把微型计算机的基本结构说成是总线结构?
试简述总线结构的优点。
4、微型计算机硬件系统由哪些部分组成?
各组成部分的功能是什么?
5、计算机分那几类?
各有什么特点?
6、微处理器应包含的最基本功能部件是哪些?
7、微计算机应包含的最基本功能部件是哪些?
8、微型计算机系统有哪几部分组成,简述各部分功能特点?
9、一个完整的计算机系统通常包括系统软件和应用软件、硬件系统和软件系统、计算机及其外部设备、系统硬件和系统软件这四种组合中的哪一种?
第1章习题解答
1、冯诺依曼计算机的内涵是什么?
这种计算机程序运行是由指令流驱动的还是数据流驱动的?
答:
冯诺依曼计算机的内涵:
由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。
数据和计算机指令采用二进制数形式表示,存储在计算机内部存储器中。
计算机工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。
事先编制好的由计算机指令组成的程序在执行前先装入存储器,控制器依据程序中的指令顺序周而复始地取出指令、分析指令、执行指令,根据指令的功能进行相应的运算,直到完成全部指令操作为止.
程序的运行是通过指令流来驱动的。
2、微型计算机系统有哪三个层次?
试简述它们的内涵及其联系和区别。
答:
微型计算机系统的三个层次:
微处理器、微型计算机和微型计算机系统。
三者的内涵:
微处理器是利用大规模集成电路技术,将组成计算机的核心部件——运算器和控制器集成在一块硅片上的集成电路,简称MPU,习惯上称CPU。
微型计算机则是以微处理器为核心,配以内存储器、输入/输出(I/O)接口电路,通过总线结构连接而构成的裸机。
微型计算机系统是由微型计算机配以相应的外围设备(如键盘、显示器、打印机、外存储器等)、电源和其他辅助设备(如面板、机架等),以及控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算系统。
它们三者之间是从局部到全局的关系。
单纯的微处理器和单纯的微型计算机都不能独立工作。
只有微型计算机系统才是完整的计算系统,才可正常工作。
3、为什么把微型计算机的基本结构说成是总线结构?
试简述总线结构的优点。
答:
在微型计算机中,各组成部分之间是通过总线(包括地址总线、数据总线、控制总线)连接在一起而构成一个整体的,它们之间的信息交换也是通过总线进行。
CPU通过总线与存储器和I/O接口电路连接,I/O接口和外设也是通过总线连接,即使在CPU内部,它的各功能部件也是通过总线相连的。
因此微型计算机的基本结构就是总线结构。
微型计算机采用总线结构后,系统中各功能部件之间的相互关系变为各部件面向总线的单一关系。
一个部件只要满足总线标准,就可直接连接到采用这种总线标准的系统中。
这使得系统的设计与构造非常方便,同时也便于系统的扩充、升级和维修。
4、微型计算机硬件系统由哪些部分组成?
各组成部分的功能是什么?
答:
微型计算机硬件系统主要由CPU、存储器、I/O接口电路、输入/输出设备、总线,以及电源和一些辅助设备构成。
CPU:
微机系统的核心部件,是运算和指挥控制中心。
存储器:
包括内存和外存,是微机系统的存储和记忆部件,用以存放数据和程序。
I/O接口电路:
CPU与输入/输出设备的连接与信息交换不能直接进行,I/O接口电路充当了二者之间的“桥梁”。
输入/输出设备:
计算机与外界(人或其他设备,包括另一台计算机)联系和沟通的桥梁,用户通过输入/输出设备与微机系统互相通信。
总线:
以上各组成部分是通过总线连接在一起构成一个整体的,各部件之间的信息运载和传输由总线承担。
5、计算机分那几类?
各有什么特点?
答:
传统上分为三类:
大型主机、小型机、微型机。
大型主机一般为高性能的并行处理系统,存储容量大,事物处理能力强,可为众多用户提供服务。
小型机具有一定的数据处理能力,提供一定用户规模的信息服务,作为部门的信息服务中心。
微型机一般指在办公室或家庭的桌面或可移动的计算系统,体积小、价格低、具有工业化标准体系结构,兼容性好。
6、微处理器应包含的最基本功能部件是哪些?
答:
算术逻辑单元,寄存器阵列,控制器部件。
7、微计算机应包含的最基本功能部件是哪些?
答:
微处理器,内存储器,外围接口电路,系统总线。
8、微型计算机系统有哪几部分组成,简述各部分功能特点?
答:
运算器、控制器、存储器、输入输出设备及其接口电路。
9、一个完整的计算机系统通常包括系统软件和应用软件、硬件系统和软件系统、计算机及其外部设备、系统硬件和系统软件这四种组合中的哪一种?
答:
硬件系统和软件系统。
10、通常我们所说的32位机,指的是这种计算机CPU是什么样的?
答:
总线的数据宽度为32位。
第2章习题
1、8086/8088的CPU由哪两部分组成?
它们的主要功能各是什么?
2、8086/8088CPU中有哪些寄存器?
其主要作用是什么?
3、状态标志和控制标志有何不同?
8086/8088的状态标志和控制标志有哪些?
4、8086/8088系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系?
写出存储器地址:
5、什么是引脚的分时复用?
请说出8086/8088CPU有哪些引脚是分时复用引脚?
其要解决的问题是什么?
6、若8086CPU工作于最小模式,试指出当CPU完成将AH的内容送到物理地址为91001H的存储单元操作时,以下哪些信号应为低电平:
M/IO、RD、WR、BHE/S7、DT/R。
若CPU完成的是将物理地址91000H单元的内容送到AL中,则上述哪些信号应为低电平。
7、什么是指令周期?
什么是总线周期?
什么是时钟周期?
它们之间的关系如何?
8086/8088CPU读/写总线周期各包含多少个时钟周期?
什么情况下需要插入Tw周期?
应插入多少个Tw取决于什么因素?
8、8086在结构上引入的最重要概念是什么?
以后从8086到80286,到80386,到80486,直到Pentium4,每更新一代CPU,主要有什么改进?
9、8086是多少位的微处理器?
为什么?
10、EU与BIU各自的功能是什么?
如何协同工作?
11、8086/8088与其前一代微处理器8085相比,内部操作有什么改进?
12、8086/8088微处理器内部有那些寄存器,它们的主要作用是什么?
13、8086对存储器的管理为什么采用分段的办法?
14、在8086中,逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么?
具体说明。
15、给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是20C0H,(DS)=0C00EH,求出该内存单元的物理地址。
16、8086/8088为什么采用地址/数据引线复用技术?
17、8086与8088的主要区别是什么?
第2章习题解答
1、8086/8088的CPU由哪两部分组成?
它们的主要功能各是什么?
答:
由总线接口部件BIU和执行部件EU组成。
BIU主要负责CPU内部与存储器和I/O接口之间的信息传送,包括取指令、传送EU执行指令过程中需要的操作数和EU的执行结果。
EU则主要负责分析和执行指令,并产生相应的控制信号。
2、8086/8088CPU中有哪些寄存器?
其主要作用是什么?
答:
1)8个通用寄存器:
AX、BX、CX、DX:
暂存运算过程中的操作数、计算结果和其他信息。
BP、SP、SI、DI:
主要用于访问内存时提供16位偏移地址。
BP、SI、DI也可用于暂存运算过程中的操作数。
2)4个段寄存器:
CS、DS、SS、ES:
专门用于存放段地址。
3)IP:
存放代码段中指令的偏移地址。
在程序执行过程中,它始终指向下一条要执行的指令,从而控制着程序的执行流程。
4)标志寄存器FLAGS:
记录CPU的工作状态。
3、状态标志和控制标志有何不同?
8086/8088的状态标志和控制标志有哪些?
答:
8086/8088的状态标志有6个:
CF、AF、SF、PF、OF、ZF,控制标志有3个:
TF、DF、IF。
状态标志用于表示执行某种操作后ALU所处的状态,例如运算结果是否有溢出、最高位是否有进位等,这些状态是执行指令操作后自动设置的;而控制标志是人为设置的,每个控制标志将对某种特定的功能起控制作用,例如IF控制着CPU是否响应外设申请的可屏蔽中断请求。
4、8086/8088系统中存储器的逻辑地址和物理地址之间有什么关系?
写出存储器地址:
3FB0H:
0053H的段地址、偏移地址和物理地址。
答:
8086系统中,逻辑地址由段地址和段内偏移地址构成,是用户编写程序时所用的地址。
物理地址则是CPU与内存交换数据时所使用的地址。
CPU在执行存储在内存中的程序时,需要将逻辑地址转换为物理地址:
物理地址=段地址×16+段内偏移地址。
存储器地址3FB0H:
0053H
段地址:
3FB0H偏移地址:
0053H物理地址:
3FB53H
5、什么是引脚的分时复用?
请说出8086/8088CPU有哪些引脚是分时复用引脚?
其要解决的问题是什么?
答:
引脚的分时复用指的是同一引脚在同一总线周期的不同状态(时钟周期)内功能不同,例如地址/数据引脚在总线周期的T1态作为地址总线使用,而在其他状态则作数据总线使用。
8086CPU的分时复用引脚有:
AD0-AD15:
地址/数据引脚
A19/S6-A16/S3:
地址/状态引脚
BHE/S7:
高8位数据总线允许/状态引脚
引脚复用技术主要是解决8086CPU封装芯片引脚数目受限制,引脚比较紧张而采取的措施。
6、若8086CPU工作于最小模式,试指出当CPU完成将AH的内容送到物理地址为91001H的存储单元操作时,以下哪些信号应为低电平:
M/IO、RD、WR、BHE/S7、DT/R。
若CPU完成的是将物理地址91000H单元的内容送到AL中,则上述哪些信号应为低电平。
答:
当CPU完成将AH的内容送到物理地址为91001H的存储单元操作时,CPU执行的是将AH中的一个字节写入内存奇地址单元(91001H)的操作,此时M/IO=1(CPU访问内存),RD=1,WR=0(写操作),BHE/S7=0(选中奇地址单元,数据通过高8位数据总线传送,BHE=0),DT/R=1(写操作)。
若CPU完成的是将物理地址为91001H的存储单元的内容送到AL中,CPU执行的是从内存偶地址单元(91000H)读取一个字节送入AL的操作,此时M/IO=1(CPU访问内存),RD=0(读操作),WR=1,BHE/S7=1(选中偶地址单元,数据通过低8位数据总线传送,BHE=1,A0=0),DT/R=0(读操作)。
7、什么是指令周期?
什么是总线周期?
什么是时钟周期?
它们之间的关系如何?
8086/8088CPU读/写总线周期各包含多少个时钟周期?
什么情况下需要插入Tw周期?
应插入多少个Tw取决于什么因素?
答:
指令周期:
一条指令从其代码被从内存单元中取出到其所规定的操作执行完毕,所用的时间称为相令的指令周期。
总线周期:
CPU通过总线与内存或I/O端口之间,进行一个字节数据交换所进行的操作,称为一次总线操作,相应于某个总线操作的时间即为总线周期。
时钟周期:
微机系统工作的最小时间单位,它取决于系统的主频率,系统完成任何操作所需要的时间均是时钟周期的整数倍。
对以上三个概念分析后可知,指令周期应包含若干个总线周期,因为指令周期中进行的取指令、读/写内存或I/O端口操作都需要执行总线周期。
而总线周期又包含若干时钟周期。
一个基本的8086读写总线周期通常包含4个时钟周期:
T1态、T2态、T3态、T4态。
T1态:
CPU输出地址信息,指示所要读写的内存单元或I/O端口的地址。
T2态-T4态:
CPU读写内存单元或I/O端口。
如果系统中的内存或I/O端口读写速度较慢,不能及时进行数据传送,CPU将检测到READY引脚为低电平,此时CPU需要在T3态之后插入一个或若干个TW等待周期。
插入多少个TW取决于READY引脚何时变为高电平,一旦CPU检测到READY引脚变为高电平,便会马上脱离TW,进入T4态。
8、8086在结构上引入的最重要概念是什么?
以后从8086到80286,到80386,到80486,直到Pentium4,每更新一代CPU,主要有什么改进?
答:
8086CPU在结构上引进的两个主要概念是:
指令流水线和存储器分段管理。
从8086到Pentium4,每更新一代CPU,主要的改进有:
80286:
指令流水线级数由8086的两级提高至4级,提高了数据的吞吐率;
引进虚拟存储器概念,把外存当内存用,扩大了软件可使用的存储空间,解决了内存容量不足的问题;
CPU的工作方式演变出两种:
实方式和保护方式。
在保护方式下80286可支持多任务多用户操作。
80386:
CPU芯片封装开始采用PGA封装,以适应高频率环境;
CPU增加一种新的工作方式:
虚拟8086方式。
80486:
CPU芯片开始采用通过相应的接口(Socket插座)安装到主板上;
芯片内部集成与CPU速度相当的高速缓冲存储器,提高了系统的运行速度;
首次采用RISC技术,可在一个时钟周期内执行一条指令;
采用突发总线方式提高与内存的数据交换速度;
引入倍频技术。
Pentium:
首次引进超标量结构,可在一个时钟周期内执行两条指令,极大地提高了程序的执行速度;
采用双Cache结构;
工作方式增加系统管理方式;
采用分支预测技术。
PentiumPro:
超标量结构增加至3级,流水线级数增至14级,为设计和制造更高频率CPU创造了条件;
引进动态执行技术,使程序执行效率更高。
PentiumMMX:
增加MMX(多媒体扩展技术)指令集,增强了Pentium处理器在音像、图形和通信方面的能力。
PentiumII:
CPU封装改用SEC卡盒封装形式,提出了将L2Cache和CPU整合在芯片内部的思想;
采用双总线结构,L2Cache能运行在更高频率上(CPU主频的一半)。
PentiumIII:
新增加SSE指令集,进一步增强了CPU的音频、视频和三维处理能力,并大大优化网络功能;
CPU主频突破1GHz。
Pentium4:
超标量流水线达到30多级,使Pentium4处理器可达到更高的频率;
首次在台式处理器芯片中引入超线程技术;
增加SSE2、SSE3指令集;
CPU封装改用LGA封装形式。
9、8086是多少位的微处理器?
为什么?
答:
8086是16位的微处理器,其内部数据通路为16位,对外的数据总线也是16位。
10、EU与BIU各自的功能是什么?
如何协同工作?
答:
EU是执行部件,主要的功能是执行指令。
BIU是总线接口部件,与片外存储器及I/O接口电路传输数据。
EU经过BIU进行片外操作数的访问,BIU为EU提供将要执行的指令。
EU与BIU可分别独立工作,当EU不需BIU提供服务时,BIU可进行填充指令队列的操作。
11、8086/8088与其前一代微处理器8085相比,内部操作有什么改进?
答:
8085为8位机,在执行指令过程中,取指令与执行执令都是串行的。
8086/8088由于内部有EU和BIU两个功能部件,可重叠操作,提高了处理器的性能。
12、8086/8088微处理器内部有那些寄存器,它们的主要作用是什么?
答:
执行部件有8个16位寄存器,AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。
AX、BX、CX、DX一般作为通用数据寄存器。
SP为堆栈指针存器,BP、DI、SI在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。
总线接口部件设有段寄存器CS、DS、SS、ES和指令指针寄存器IP。
段寄存器存放段地址,与偏移地址共同形成存储器的物理地址。
IP的内容为下一条将要执行指令的偏移地址,与CS共同形成下一条指令的物理地址。
13、8086对存储器的管理为什么采用分段的办法?
答:
8086是一个16位的结构,采用分段管理办法可形成超过16位的存储器物理地址,扩大对存储器的寻址范围(1MB,20位地址)。
若不用分段方法,16位地址只能寻址64KB空间。
14、在8086中,逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么?
具体说明。
答:
逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法,由段地址和段内偏移地址两部分组成,如1234H:
0088H。
偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值,是一个16位的二进制代码。
物理地址是8086芯片引线送出的20位地址码,用来指出一个特定的存储单元。
15、给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是20C0H,(DS)=0C00EH,求出该内存单元的物理地址。
答:
物理地址:
320F8H。
16、8086/8088为什么采用地址/数据引线复用技术?
答:
考虑到芯片成本,8086/8088采用40条引线的封装结构。
40条引线引出8086/8088的所有信号是不够用的,采用地址/数据线复用引线方法可以解决这一矛盾,从逻辑角度,地址与数据信号不会同时出现,二者可以分时复用同一组引线。
17、8086与8088的主要区别是什么?
答:
8086有16条数据信号引线,8088只有8条;8086片内指令预取缓冲器深度为6字节,8088只有4字节。
第3章习题解答
1、试比较静态RAM和动态RAM的优缺点,它们分别适用于哪些场合?
2、目前PC机中常用的SDRAM、DDRSDRAM、DDR2SDRAM内存提高速度的机理是什么?
3、什么是高速缓冲存储器?
在微机系统中使用高速缓冲存储器的作用是什么?
4、存储器体系为什么采用分级结构,主要用于解决存储器中存在的哪些问题?
5、什么是虚拟存储器?
它的作用是什么?
6、微处理器内部结构由哪几部分组成?
阐述各部分的主要功能。
7、为什么地址总线是单向的,而数据总线是双向的?
8、如果某微处理器有20条地址总线和16条数据总线:
(1)假定存储器地址空间与I/O地址空间是分开的,则存储器地址空间有多大?
(2)数据总线上传送的有符号整数的范围有多大?
9、从下列各数中减去4AE0H,求出其结果及标志位CF、AF、SF、ZF、OF和PF的值:
(1)1234H;
(2)5D90H;(3)9090H;(4)EA04H
10、写出下列存储器地址的段地址、偏移地址和物理地址:
(1)2134:
10A0;
(2)1FA0:
0A1F;(3)267A:
B876
11、如果在一个程序段开始执行之前,(CS)=0A7F0H,(IP)=2B40H,求该程序段的第一个字的物理地址。
12、IBMPC有哪些寄存器可用来指示存储器的地址?
13、若(CS)=5200H时,物理转移地址为5A238H,那么(CS)变成7800H时,物理转移地址为多少?
14、将下列两组的词汇和说明关联起来:
(1)CPU; A.保存当前栈顶地址的寄存器;
(2)EU; B.指示下一条要执行指令的地址;
(3)BIU; C.总线接口部件,实现执行部件所需要的所有总线操作;
(4)IP; D.分析并控制指令执行的部件;
(5)SP; E.存储程序、数据等信息的记忆装置,PC机有RAM和ROM两种;
(6)存储器; F.以后进先出方式工作的存储器空间;
(7)堆栈; G.把汇编语言程序翻译成机器语言程序的系统程序;
(8)指令; H.惟一代表存储器空间中的每个字节单元的地址;
(9)状态标志; I.能被计算机直接识别的语言;
(10)控制标志; J.用指令的助记符、符号地址、标号等符号书写程序的语言;
(11)段寄存器; K.把若干个模块连接起来成为可执行文件的系统程序;
(12)物理地址; L.保存各逻辑段的起始地址的寄存器;
(13)汇编语言; M.控制操作的标志,PC机有三位:
DF、IF、TF;
(14)机器语言; N.记录指令操作结果的标志,PC机有六位:
OF、SF、ZF、AF、PF、CF;
(15)汇编程序; O.执行部件,由算术逻辑单元(ALU)和寄存器组等组成;
(16)连接程序; P.由汇编程序在汇编过程中执行的指令;
(17)目标码; Q.告诉CPU要执行的操作,在程序运行时执行;
(18)伪指令 R.机器语言代码。
15、有一块120个字的存储区域,其起始地址为625A:
234D,写出这个存储区域首末单元的物理地址。
16、两个十六进制数7825H和5A1FH分别相加和相减后,求运算结果及各标志位的值。
17、在8088/8086中,逻辑地址FFFF∶0001,00A2∶37F和B800∶173F的物理地址分别是多少?
18、在8088/8086中,从物理地址388H开始顺序存放下列三个双字节的数据,651AH,D761H和007BH,请问物理地址388H,389H,38AH,38BH,38CH和38DH6个单元中分别是什么数据?
第4章习题
1.根据下列要求编写一个汇编语言程序:
(1)代码段的段名为COD_SG
(2)数据段的段名为DAT_SG
(3)堆栈段的段名为STK_SG
(4)变量HIGH_DAT所包含的数据为95
(5)将变量HIGH_DAT装入寄存器AH,BH和DL
(6)程序运行的入口地址为START
2.指出下列程序中的错误:
STAKSGSEGMENT
DB100DUP(?
)
STA_SGENDS
DTSEGSEGMENT
DATA1DB?
DTSEGEND
CDSEGSEGMENT
MAINPROCFAR
START:
MOVDS,DATSEG
MOVAL,34H
ADDAL,4FH
MOVDATA,AL
STARTENDP
CDSEGENDS
END
3.将下列文件类型填入空格:
(1).obj
(2).exe(3).crf(4).asm(5).lst(6).map
编辑程序输出的文件有______________________________________;
汇编程序输出的文件有______________________________________;
连接程序输出的文件有______________________________________。
4.下列标号为什么是非法的?
(1)GET.DATA
(2)1_NUM(3)TEST-DATA(4)RET(5)NEWITEM
5.下面的数据项定义了多少个字节?
DATA_1DB6DUP(4DUP(0FFH))
6.对于下面两个数据段,偏移地址为10H和11H的两个字节中的数据是一样的吗?
为什么?
DTSEGSEGMENT|DTSEGSEGMENT
ORG10H|ORG10H
DATA1DB72H|DATA1DW7204H
D
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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