微机原理与接口技术第三版要点

填空题： 第一章

1，微处理器是指包含有运算器、控制器、寄存器组以及总线接口等部件的一块大规模集成电路芯片，负责对计算机系统各部件进行统一协调和控制；微型计算机以微处理器为核心，配置存储器、输入/输出设备、接口电路和总线等器特点是功能强、体积小、质量轻、价格低、可靠性高、结构灵活、适应性强、应用面广、维护方便

2，主存容量是指主存储器中RAM和ROM的总和，他是衡量卫星计算机处理数据能力的一个重要指标；构成主存的器件通常采用半导体存储器RAM和ROM

6，ASCII码可以表示128种字符，其中起控制作用的称为功能码，供书写程序和描述命令使用的成为信息码。 第二章

1，8086的内部结构由执行部件EU和总线接口部件组成，前者功能是从BIU指令队列中取出指令代码，经指令译码后执行指令规定的全部功能，后者的功能是根据EU请求，完成CPU与存储器或I/O设备间数据传送。

2，8086取指令时，会选取CS 作为段基值，再加上那个由IP提供的偏移地址形成20位物理地址。 3，8086有两种外部中断请求，他们分别是可屏蔽中断请求信号INTR 和非屏蔽中断请求信号NMI。 7，时钟周期是指cpu基本时间计量单位，由主频来决定总线周期是指执行总线操作所需时间，总线操作是指经外部总线对存储器或I/O端口进行一次信息输入或输出的过程。

8，8086工作在最大方式时CPU引脚MN/MX应接 +5V高电平，最大和最小工作方式的应用场合分别是多处理器系统和单处理器系统。 第三章

1，计算机指令通常由操作码字段和操作数字段两部分组成，指令对数据操作时，按照数据的存放位置可分为立即数、寄存器操作数和存储器操作数。

2，寻址的含义是指寻找操作数的过程；8086指令系统的寻址方式按照大类可分为操作数寻址和I/O端口寻址；其中寻址速度最快的是立即数寻址。

3，指令MOV AX,ES:[BX+0100H]中，源操作数位于内存单元中；读取的是 附加段数据段的存储单元内容。

4，堆栈是一个特殊的内存存储区域；其操作是以子数据为单位按照先进后出原则来处理；才哦那个堆栈指针SP指向栈顶地址，入栈时地址变化为SP<一（SP）—2.

5，I/O端口的寻址有直接端口寻址和间接端口寻址两种方式；采用8位数时，可访问的端口地址为0到255，采用16位数时，可访问的端口地址为0到65535. 第四章

1，汇编语言是一种面向CPU指令系统的程序设计语言，采用指令助记符表示操作码和操作数，用符号地址表示操作数的地址。

2，汇编语言的语句可由[名字操作符[操作数] [；注释]四部分组成；其中操作符是必须的。 3，机器指令是指发送给CPU的命令，在运行时由CPU执行；伪指令是发送给汇编程序的命令，在汇编过程中由汇编程序进行处理；宏指令是指程序中一段具有功能的代码通常用于程序功能段较短且传送参量较多的场合。

4，子程序的基本结构包括子程序说明、现场保护及恢复、子程序体、子程序返回等几个部分；子程序的参数传递有寄存器传递、堆栈传递和存储器传递。

5，DOS功能调用可完成对文件、设备、内存的管理；BIOS的主要功能是对用户程序和系统程序提供主要外部设备的控制。

6，给定如下程序段，在每条指令的右边写出指令的含义和操作功能，指出该程序段完成的功能及运行结构： MOV AX ,0 MOV BX ,0 MOV CX ,5 LP: ADD AX,BX ADD BX, 2 LOOP LP HLT 1. 2. 第五章

1，总线是微机系统中多个部件之间公用的一组连线，是系统中各个部件信息交换的公共通道，由它构成芯片、插件或系统之间的标准信息通道。

2，微机总线一般分为内部总线、系统总线和外部总线三类。用于插件板一级互联的是系统总线；用户设备一级互联的是外部总线。

3，总线宽度是指可同时传送的二进制数据的位数、即数据总线的根数；数据传输率是指在单位时间内总线上可传送的数据总量，又称总线带宽。

4，AGP总线是一种高速图形接口局部总线；主要用于解决高速视频或高品质画面的显示等。 5，USB总线是一种通用串行总线接口；其主要特点是使用方便，支持即插即用，支持热插拔，数据传输速率高，可适应各种不同类型的外设，连接灵活，供电，支持多媒体。

6，IEEE 1394是一种新型的高速串行总线，主要应用与多媒体声卡，图像和视频产品，打印机、扫描仪的图像处理等。 第六章

1，存储容量是指可以存储的二进制信息总量；容量越大，能存储的二进制信息越多，系统的处理能力越强。

2，RAM的特点是技能读出又能写入；根据存储原理可分为静态RAM和动态RAM，其中要求定时对其进行刷新的是 动态RAM。

3，CACHE是一种高速度、小容量的存储器，位于主存和CPU之间，用来存放经常使用的数据和指令，cahe的目的是提高CPU访问存储器时的存取速度。

4，虚拟存储器是以存储器访问的局部性原理为基础，建立在主存—辅存物理体系结构上的存储技术。 5，计算机中采用Cache—主存和主存—辅存两个存储层次，来解决容量、速度、价格之间的矛盾。 第七章

接口是CPU与外界进行信息交换的中转站。

该程序段完成的功能是 计算10以内的5个奇数之和，即（AX)=1+3+5+7+9. 程序运行后：（AX）= 0019H；（BX)=000BH;(CX)=0000H

1. 2.

I/O接口电路位于CPU和I/O外设之间，起作用是负责CPU与I/O外设之间的信息交换；经接口电路传输的数据类型有数据信息、状态信息和控制信息。

I/O端口地址常用的编址方式有统一编址和编址两种；前者的特点是I/O端口与存储单元在同一个地址空间中进行编址；后者特点是I/O端口与存储器分别单独编址，两者地址空间互相、互不影响。

3. 4. 第八章

中断方式进行数据传送，可实现外设和CPU并行工作，提高了CPU的工作效率。中断传送方式多适用于小批量的数据输入/输出。

DMA方式是在内存与外设间开辟专用的数据通道，在DMA控制器控制下直接进行数据传送而不必通过CPU。

1.8237A用DMA控制器实现I/O设备和存储器之间或存储器与存储器之间的快速数据直接传输；其工作方式有单字节传送方式、数据块传送方式、请求传送方式和级联传送方式。

2.进行DMA传输之前，CPU要对8237A进行初始化编程；其主要内容是用OUT指令对相应通道或寄存器写入命令或数据，使DMA控制器处于选定的工作方式从而进行指定的操作。

3.8237A设置了主清除命令、清除字节指示器命令和清除屏蔽寄存器3条软件命令，这些命令只要对某个适当地址进行写入操作就会自动执行清除命令。 第九章 1.

中断时指CPU在正常执行程序过程中，由于内、外部事件或程序预先安排英气CPU暂时中断当前程序的运行而转去执行中断服务子程序，执行完毕后CPU再返回到暂停处继续执行原来程序；实现中断功能的控制逻辑称为中断控制器。 2. 3. 4. 5. 6.

中断源是指能引起中断的设备或事件；按照CPU与中断源的位置可分为内部中断和外部中断。

CPU内部运算长生的中断主要有除法出错、溢出中断和断点中断。

中断源的识别通常有查询中断和矢量中断两种；前者特点是采用软件查询技术来确定发出中断请求的中断源；后者特点是采用提供中断适量的方法来确定中断源。

中断向量是中断服务程序的入口地址；存放中断向量的存储区称为中断向量表。

8086中断系统可处理256种不同的中断，对应中断类型码为0~255，每个中断类型码与一个中断服务程序相对应，每个中断向量需占用4个字节单元；两个高字节单元存放中断服务程序基址，两个低字节单元存放中断服务程序偏移地址。 第十章

1.微机和外设通信的并行传输时指：将数据的各位同时传送；并行接口的特点是：传输速率高；常用于近距离传输的场合。

2.从并行接口的电路结构来看，并行接口有简单硬件连线接口和可编程接口之分。 3.8255A有两种命令，一种是工作方式命令字，另一种是端口C按位置位/复位命令字。

4.8253A内部有3个对外输入/输出端口，有3种工作方式，方式0称为基本输入/输出工作方式，方式1称为选通输入/输出工作方式，方式2称为双向选通输入/输出方式。 简答题： 第二章

2，什么是逻辑地址，它由哪两部分组成？8086的物理地址是如何形成的？

计算机存储器中给每个逻辑段编址的地址称为逻辑地址。逻辑地址是在程序中使用的地址，它由段地址和偏移地址两部分组成。

物理地址是存储器实际地址，是指CPU和存储器进行数据交换时所使用的地址。8086物理地址由段地址左移4位加偏移地址形成，在BIU中通过地址加法器实现。

3，8086微机系统中存储器为什么要分段，各逻辑段之间的关系如何？

由于8086微处理器提供20位地址总线，可寻址1MB存储空间，而8086内部寄存器都是16位，其寻址范围只能达到KB，因此，为能实现对存储器寻址取得20为物理地址，可将1MB存储空间划分成若干段逻辑段，每个逻辑段最多包含KB。各逻辑段间可相互，也可连续排列或相互重叠，还可分开一段距离。

5，8086的最大工作方式和最小工作方式的主要区别是什么？他们分别应用在何种场合？ 8086微处理器有最小和最大工作方式两种工作状态。两者之间的主要区别在于：

（1）8086工作在最小方式时，CPU的33引脚MN/MX接+5v , 此时系统只有一个微处理器，且系统所有的控制信号廍由8086微处理器提供。

（2）8086工作在最大方式时，CPU的33引脚MN/MX接地，此时系统由两个或者两个以上的微处理器组成，其中一个为主处理器8086,另一个为协处理器，组合后构成多处理器系统，系统的控制信号通过总线控制器产生，各处理器可共享系统资源。

最小方式一般用于简单的单处理器系统，是一种最小构成，该系统功能比较简单，成本较低；最大方式用在中等规模的多处理器系统中，但其处理功能要丰富的多。

6，简述实地址方式和虚拟8086方式的区别。

实地址方式下，仅使用段管理机构，而不用分页机构，即内存空间最大为1MB，采用段地址寻址的存储方式，每个段最大为KB。

虚拟8086模式下，实在保护模式下建立的8086工作模式。保护模式下存储器寻址空间为1MB，仍然可以使用分页管理将1MB划分为256个页，每页4KB。

7，简述Pentium微处理器的主要特性。 （1）与80X86微处理器完全兼容。 （2）芯片集成度高，时钟频率高。

（3）数据总线带宽增加，内部总线为32位，外部数据总线宽度为位。

（4）片内采用分立的指令Cache和数据Cache结构，可恶冲突的同时完成指令预取和数据读写； （5）采用RISC型超标量结构。

（6）高性能的浮点运算器，使得浮点运算速度比80486DX要快3到5倍。 （7）双重分离式高速缓存； （8）增强了错误检测与报告功能。 （9）分支指令预测。

（10）常用指令固化及微代码改进

（11）具有实地址方式、保护方式、虚拟8086方式及具有特色的SMM （12）软件向上兼容 第四章

1，完整的汇编源程序应该由哪些逻辑段组成？各逻辑段的主要作用是什么？ 一个完整的汇编语言应由数据段、堆栈段和代码段组成。

个逻辑段作用如下：

（1）数据段用来内存中建立一个适当容量的工作区，存放常熟、变量等程序需要的操作数据。 （2）堆栈段用来内存中建立一个适当的堆栈区，在中断处理、子程序调用时使用。 （3）代码段包括若干指令系统提供的指令，其内容是程序要执行的具体操作；

2，简述在机器上建立、编辑、汇编、连接、运行、调试汇编语言程序的过程和步骤。

当按照题目要求编制好一个汇编语言源程序后，就要在计算机上进行相关操作。其过程如下： （1）建立汇编语言源程序文件：可采用office、记事本、edit等编辑软件，存盘扩展名为.ASM。 （2）对源程序进行汇编：使用汇编程序MASM对指定源程序进行汇编，生成扩展名为.OBJ、.LST和.CRF的文件。如程序中有错误，可根据提示的信息重新进行编辑、修改、汇编源程序、知道无错为止。

（3）连接程序：使用LINK对汇编程序产生的目标文件进行连接，产生可执行程序文件，扩展名为.EXE。

（4）运行程序：扩展名为.EXE的可执行文件在DOS命令状态下键入文件名即可运行。 （5）调试程序：使用DEBUG调试程序提供的单步，设断点，跟踪等方法调试并执行程序；根据需要预置、检查和修改有关寄存器、内存单元及标志的内容；观察程序运行状态、检查运行结构，发现程序的逻辑错误，及时修正以得到正确的程序。

3，什么是伪指令？程序中经常使用的伪指令有哪些？简述其主要功能。

伪指令是发送给汇编程序的命令，在汇编过程中由汇编程序进行处理，如定义数据、分配存储区、定义段及定义过程等。

程序中经常使用的伪指令及其功能有以下几类：

（1）数据定义伪指令：用来定义变量的类型，给变量分配存储单元并将所需数据放入指定存储单元。

（2）符号定义伪指令：给一个符号重新命名，或定义新的类型属性。符号可包括汇编语言变量名、标号名、过程名、寄存器名和指令助记符。

（3）段定义伪指令：在汇编语言程序中定义逻辑段，指定段名称和范围，并指明段的定位类型、组合类型及类别。

（4）过程定义伪指令：将一些重复出现的语句组定义为子程序，可采用CALL指令来调用。 （5）机构定义伪指令：将相互关联的一组数据用伪指令STRUC和ENDS组合起来构成一个完整的结构。

（6）模块定义与连接伪指令：编写规模较大的汇编语言源程序时，可将整个程序划分为若干个模块，各模块分别进行汇编，生成各自目标程序，最后将它们连接成一个完整的可执行程序 （7）程序计数器$和ORG伪指令：$表示位置计数器的当前值，为程序下一个索尼呢个分配的存储单元的偏移地址。ORG是起始位置设置伪指令，用来指出源程序或数据块的起点。

4，什么宏指令？宏指令在程序中如何被调用？

将多次使用的程序段定义为一条宏指令，可在程序中引用。宏指令具有接受参量的能力，功能灵活，适用于程序较短且传送参量较多的场合。

经宏定义后的红指令可在程序中进行宏调用，宏汇编程序遇到调用时，就用对应宏体来代替宏指令，并产生目标代码，该过程称宏展开。

5，子程序和宏指令在程序的使用中有何共性及不同特点？

宏和子程序都可用来进行宏调用，并可使程序多次对他们进行调用，从而使程序结构简单清晰。对于那些需要重复使用的程序模块，既可用子程序，也可用宏来实现。

（1）宏操作可直接传递和接收参数，并可使程序多次对它们进行调用，因此编程比较简单；子程序不能呢个直接带参数，子程序之间需要传递参数时，必须通过堆栈，寄存器或存储器来进行，相对于宏而言，子程序变成要复杂些。

（2）宏调用之能简化源程序的书写，并没有缩短目标代码的长度，汇编程序处理宏指令时把宏体插到宏调用处，目标程序占用内存空间并不因宏操作而减少；子程序调用能缩短目标程序长度，因为子程序在源程序目标代码中只有一段，无论主程序调用多少次，除增加CALL和RET指令的代码外，并不增加子程序段代码。

（3）引入宏操作并不会在执行目标代码时增加额外的时间开销，相反，子程序调用由于需要保护和恢复现场及断点，会延长目标程序的执行时间。

所以，当要代替的程序段较短，速度是主要矛盾时，通常采用宏指令；当要代替的程序段较长，节省存储空间是主要矛盾时，通常采用子程序。 第六章

1，简述存储器系统的层次结构，并说明为什么会出现这种结构？

在计算机系统中常采用三级层次结构来构成存储系统，主要由Cache、主存储器和辅助存储器组成。

这种具有多级层次结构的存储系统既具有与CPU相近的速度，又有极大的容量，而成本又是较低的。其中高速缓存解决存储系统速度问题，辅助存储器解决存储系统容量问题。采用多级层次结构的存储器系统可有效解决存储器的速度、容量和价格之间的矛盾，因此被广泛采用。

2，静态存储器和动态存储器的最大区别是什么，他们各有什么优缺点？ SRAM和DRAM的最大区别为：

（1）从存放一位信息的基本存储电路来看，SRAM由六管结构双稳态触发电路组成；而DRAM由单管组成，靠电容存储电荷来记忆信息。

（2）SRAM内容不会丢失，除非对其改写；DRAM除对其进行改写外，如果较长时间不充电，其中存储的内容也会丢失，因此，DRAM每隔一段时间就需刷新一次。 （3）DRAM集成度高，而SRAM的集成度较低。 两种存储器的优缺点比较如下：

（1）静态存储器工作稳定，不需要外加刷新电路，从而简化了外部电路设计。但集成度较低，功耗大。

（2）动态存储器集成度高、功耗小，但需要用专门的刷新电路。

3，常用的存储器地址译码方式有哪几种，各自的特点是什么？

常用的存储器地址编码方式有线选法、全译码片选法和局部译码片选法。

（1）线选法：用单根地址线做片选信号，卖给存储芯片或每个I/O端口只用一根地址线选通。适用于存储容量小，存储器芯片数少的情况。 优点：连接简单，无须专门译码电路。

缺点：地址不连接，CPU寻址能力利用率太低，会造成大量地址空间浪费，并且会与其他芯片出现地址重叠，是一个地址码可能选中两个以上的存储单元。

（2）全译码片选法：除将低位地址总线直接连至各芯片的地址线外，余下的高位地址总线全部参加译码，译码输出作为各芯片的片选信号。 优点：可提供对全部存储空间的寻址能力。 缺点：可能出现多余的译码输出。

（3）局部译码片选法：只对部分高位地址总线进行译码，以产生片选信号，剩余高位线或空或直接用做其他存储芯片的片选控制信号，是介于全译码法和线选法间的一种方法。

4，半导体存储器在微处理器连接时应注意哪些问题？

半导体存储器在于微处理器连接时应注意以下3个方面问题：

（1）CPU总线带负载能力。在小系统中，CPU时刻直接与存储器相连。当CPU和大容量的标准ROM、RAM一起使用，或扩展成一个多插件系统时，就必须接入缓冲器或总线驱动器来增加CPU总线的驱动能力。

（2）存储器与CPU之间的速度匹配。CPU的取值周期和对存储器的读写操作都有固定的时序，由此决定了对存储器存取速度的要求。 （3）存储器组织、地址分配和译码等。

5，计算机中为什么要采用高速缓冲存储器？

因为高速缓冲存储器可提高CPU访问存储器的存取速度，减少处理器等待时间，使程序员能使用一个速度与CPU相当而容量与主存相当的存储器，这种方法对提高整个处理器的性能起到非常重要的作用，比使全部主存都达到与CPU相同的速度要经济得多。

6，简述虚拟存储器的概念。

虚拟存储器以存储器访问局部性原理为基础，建立在主存—辅存物理体系结构上。是为了扩大存储容量，把辅村当作主存使用，在辅助软硬件的控制下，将主存和辅存的地址空间统一编址，形成一个庞大的存储空间。

程序运行时用户可访问辅存中的信息，可使用与访问主存同样的寻址方式，所需要的程序和数据由辅助软件和硬件自动调入主存，这个扩大了存储空间即为虚拟存储器。