2023年微型计算机考试题部分.docx

简述8086CPU总线接口部件(BIU)的功能及其组成。
总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据，即BIU管理在存储器中存取程序和数据的实际解决过程。它重要由以下几部分构成：
1．4个段地址寄存器。即CS DS ES SS。
2.16位的指令指针寄存器IP。
3.20位的地址加法器。
4.6字节的指令队列。
2. 8086CPU内部由哪两部分组成？各完毕什么工作？
答：在8086内部由BIU和EU两大部分组成，BIU重要负责和总线打交道，用于CPU与存储器和I/O接口之间进行数据互换；EU重要是将从指令队列中取得的指令加以执行。
3. 什么是I/O独立编址和统一编址？
答：独立编址是将I/O端口单独编排地址，独立于存储器地址。
统一编址是将I/O端口与存储器地址统一编排，共享一个地址空间。
4．简述主机与外设进行数据互换的几种常用方式。
答：
① 无条件传送方式，常用于简朴设备，解决器认为它们总是处在就绪状态，随时进行数据传送。
② 程序查询方式：解决器一方面查询外设工作状态，在外设就绪时进行数据传送。
③ 中断方式：外设在准备就绪的条件下通过请求引脚信号，积极向解决器提出互换数据的请求。解决器无其他更紧迫任务，则执行中断服务程序完毕一次数据传送。
④ DMA传送： DMA控制器可接管总线，作为总线的主控设备，通过系统总线来控制存储器和外设直接进行数据互换。此种方式合用于需要大量数据高速传送的场合。
5. 什么是I/O接口？
答： 在CPU和外部设备之间，需要一些进行数据转换、电平匹配和互相联络的功能电路，称为I/O接口，在接口电路中，一般包含功能不同的寄存器，称为端口寄存器。通过对这些寄存器的编程，可以改变接口的功能和输入/输出关系。
7．I/O接口电路有哪些重要功能？ （每小点1分）
答：⑴设立数据缓冲以解决两者速度差异所带来的不协调问题；
⑵设立信号电平转换电路，如可采用MC1488、MC1489、MAX232、MZX233芯片来实现电平转换；
⑶设立信息转换逻辑，如模拟量必须经 A/D变换成数字量后，才干送到计算机去解决，而计算机送出的数字信号也必须经D/A变成模拟信号后，才干驱动某些外设工作；
⑷设立时序控制电路；
⑸提供地址译码电路。
9.试说明可屏蔽中断和非屏蔽中断的区别和联系。
可屏蔽中断和不可屏蔽中断都属于外部中断，是由外部中断源引起的；但它们也有区别：可屏蔽中断是通过CPU的INTR引脚引入，当中断标志IF＝1时允许中断，当IF=0时严禁中断，不可屏蔽中断是由NMI引脚引入，不受IF标志的影响。10.简述8259A芯片中与中断请求操作相关的寄存器的名称及其功能。
10.8259A中与中断请求操作相关的寄存器有：
中断请求寄存器IRR，它是一个8位的寄存器，用来存放外部输入的中断请求信号IR0~IR7。
中断服务寄存器ISR，它是一个8位的寄存器，用来记录正在解决的中断请求。
中断屏蔽寄存器IMR，它是一个8位的寄存器，用来存放对各级中断的屏蔽信息。
优先级判别器PR，用来辨认各中断请求信号的优先级别。
11.请说明Intel8253各个计数通道中三个引脚信号CLK，OUT和GATE的功能。
答：CLK为计数时钟输入引脚，为计数器提供计数脉冲。
GATE为门控信号输入引脚，用于启动或严禁计数器操作,如允许/严禁计数、启动/停止计数等。
OUT为输出信号引脚以相应的电平或脉冲波形来指示计数的完毕、定期时间到。
12．微型计算机系统总线由哪三部分组成？它们各自的功能是什么？
答：由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。地址总线用于指出数据的来源或去向；数据总线提供了模块间数据传输的途径；控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据、地址总线的操作及使用。
13. 试说明在8088CPU执行 INT 40H指令的过程？
答： CPU取出 INT 40H指令， 经指令译码获知这是一条中断指令。 并且得到40H就是该软件央断的中断向量码。接着就将PSW、CS 和IP 压入堆栈保护起来，并关中断。而后，将中断向量码40H乘4得到中断向量表地址，从该地址开始的顺序两个单元的内容送 IP，下两个单元的内容送CS。这就转向了中断服务程序。当然，在此之前，中断服务程序的入口地址早已填入中断向量表中。
14、在I/O接口电路中，按存放信息的类型，端口可分为哪几类？
CPU对这些端口实行读操作还是写操作？
答：在I/O接口电路中，按存放信息的类型，I/O端口可分为数据口、状态口、控制口。
其中，CPU可对数据口进行读或写操作，对状态口进行读操作，对控制口进行写操作。
15、与并行通信相比较，串行通信有什么特点？
答：与并行通信相比较，串行通信如下特点：
串行通信适宜于远程数据传送；
串行通信通常传送速度较慢；
串行通信的费用较低、传输线少，可借用电话网络来实现远程通信。
16.什么是接口？它的功能是什么？
1.数据缓冲功能功能2.设立选择功能3．信号转换功能4.接受、解释并执行CPU命令的功能5.中断管理功能6.可编程功能
17.一个完整的中断过程有那几个环节？
一个完整的中断过程涉及中断请求、中断排队、中断响应、中断解决和中断返回五个环节。
18.8255有那几个部分组成？
8255涉及四个部分，分别是：1.数据总线缓冲器2.读写控制逻辑3.组和B组控制电路4.数据端口A、B、C.
19.什么是总线周期？
答：CPU使用总线完毕一次存储器或I/O接口的存取所用的时间，称为总线周期，一个基本的总线周期包含4个T状态，分别称为T1、T2、T3、T4。（意思相近即可）
22.简述8086CPU引脚NMI和INTR的异同。
INTR: 可屏蔽中断，用于解决一般外部设备的中断，受中断允许标志IF控制，高电平有效；
NMI :非屏蔽中断，CPU 响应非屏蔽中断不受中断允许标志的影响，由上升沿触发，CPU响应当中断过程与可屏蔽中断基本相同，区别仅是中断类型号不是从外部设备读取，固定是类型2，NMI中断优先级要高。
23．什么是存储器芯片的全译码和部分译码？各有什么特点？（5分）
全译码：使用所有系统地址总线进行译码。特点是地址唯一，一个存储单元只相应一个存储器地址（反之亦然），组成的存储系统其地址空间连续。
部分译码：只使用部分系统地址总线进行译码。其特点：有一个没有被使用的地址信号就有两种编码，这两个编码指向同一个存储单元，出现地址反复。
24．一般的I/O接口电路安排有哪三类寄存器？它们各自的作用是什么？（5分）
答：
① 数据寄存器
保存解决器与外设之间互换的数据。
② 状态寄存器
保存外设当前的工作状态信息。解决器通过该寄存器掌握外设状态，进行数据互换。
③ 控制寄存器
保存解决器控制接口电路和外设操作的有关信息。解决器向控制寄存器写入控制信息，选择接口电路的不同工作方式和与外设互换数据形式。
25.简述 I/O端口两种编址方式的优缺陷。
单独编址：译码电路简朴、内存空间大；需专用 I/O指令和引脚信号
与存储器统一编址：指令、引脚信号统一；译码电路复杂、内存减少。
26. 比较异步串行通信和同步串行通信的异同。
相同：均为串行通信，即信道上一位一位地传送数据。
差异：
异步通信：以字符为单位传送，每个字符需加起始位和停止位，收发时钟可独立；
同步通信：以数据块为单位传送，字符块前需加同步字符，收发时钟也需同步；
27. 8086中断系统有哪几类？8259A管理的是哪一类中断？
答：种类有非屏蔽中断、可屏蔽中断、软件中断
8259可管理可屏蔽中断
28. CPU响应可屏蔽中断有哪些基本条件。
答案： 中断是允许的；有中断请求；没有总线请求和响应；没有高优先级中断在服务；当前指令执行完；假如是对段寄存器的操作，执行完此指令后必须再执行一条指令；假如当前指令是带REP的串指令，则一个字节或字的操作完毕，没有必要完全执行完该指令；若当前指令是封锁指令，则必须执行完其后的一条指令。
说明简朴的I／O接口芯片与可编程接口芯片的异同处?
相同处：简朴的I/O接口芯片与可编程接口芯片都能实现CPU与外设之间进行数 据传送的控制，都具有暂存信息的数据缓冲器或锁存器。
不同处：简朴的I／O接口芯片的接口功能比较单一，接口芯片在同CPU与外设的硬件 连接固定后，接口电路的工作方式以及接口功能就固定了，无法用软件来改变。而可编程接 口芯片是多功能接口芯片，具有多种工作方式，用户可通过编制相应的程序段，使一块通用 的I／O接口芯片能按不同的工作方式完毕不同功能的接口任务，也可在工作过程中，通过编程对I／O接口芯片进行实时的动态操作，改变工作方式，发送操作命令．读取接口芯片内部有关端口的状态信息等。
24.写出下列十进制数的IEEE754短浮点数编码。
（1）0.15625；
（2）－5。
解答：
（1）3E202300H。
（2）C0A00000H。
试题分析：
（1）0.15625转换成二进制数值为0.00101，在IEEE754中，其规格化表达为1.01×2 －3 ，E = 127 － 3 = 124。
IEEE754短浮点数编码为：0；01111100；，最后将32位二进制数写成十六进制数。
（2）－5转换成二进制数值为－101，在IEEE754中，其规格化表达为1.01×2 2 ，E = 127+2 = 129。
IEEE754短浮点数编码为：1；1000000；，最后将32位二进制数写成十六进制数。
注意：尾数的最高位“1”是隐含。
25.若短浮点数IEEE754编码的格式为：1011 1111 0100 0000 0000 0000 0000 0000，则其代表的十进制数为多少？
解答：－0.75
试题分析：短浮点数IEEE754编码的格式为：数符1位，阶码8位（移码表达）、尾数23位。将本题编码按格式展开后为
1 01111110
阶码真值 = E － 127 =－1
尾数（涉及隐含位）= 1. = 1.1
所以，其代表的十进制数为：－（1.1）×2 －1 = －（0.11）2= －（0.75）10
27.某机器字长32位，定点表达，问：
(1)定点补码整数表达时，最大正数是多少？最小负数是多少？
(2)定点补码小数表达时，最大正数是多少？最小负数是多少？。
解：
定点补码整数表达时，最大正数＝（231－1）；最小负数＝－231
定点补码小数表达时，最大正数＝（1－2-31）；最小负数＝－1
28.在一个16位的总线中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为4个时钟周期传输一个字。试计算总线的数据传输率。
时钟频率为100MHz，所以4个时钟周期＝4×0.01μs＝0.04μs
数据传输率＝16bit/0.04μs＝400×106比特/秒
29.一台8位微机的地址总线为16条，其RAM存储器容量为32KB，首地址为4000H，且地址是连续的，可用的最高地址是多少？
解答：BFFFH。
试题分析：若32KB的存储地址起始单元为0000H，则可知32KB存储空间共占用15条地址线，其范围应为0000~7FFFH，但现在的首地址为4000H，即地址后移了，因此最高地址应为4000H+7FFFH=BFFFH。
30.在串行异步传送中一个串行字符由1个起始位，7个数据位，1个校验位和1个停止位组成，每秒传送120个字符，则数据传送的波特率应为多少？传送每位信息所占用的时间为多少？
解：10*120=1200（b/s） T=1/1200=0.83(ms)
31.Intel8253的通道0按方式3工作,时钟CLK0的频率为1 兆,规定输出方波的频率为40KHz,采用BCD码计数， 设通道0的地址为PORT0，请对它写入计数值。
解：n(计数初值)=1MHz/40KHz=25
写入计数值的程序段：
MOV AL,25H
OUT PORT0,AL
32.若8086系统采用单片8259A,其中断类型码为46H,则其中断矢量表的地址指针是多少？这个中断源应连向8259A的哪一个IR输入端？
解：中断矢量表的地址指针是46H×4=118H
应连向8259A的IR6
33.若某8位ADC输入电压范围是-5V～+5V,求出VIN=3.75V的数字量编码（偏移码） 。
解：N=（VIN-VREF（-） ）/（VREF（+）-VREF（-） ）×28
=（3.75+5）/（5+5）×256
=224
=0E0H
34．一个异步串行发送器，发送具有8位数据位的字符，在系统中使用一位作偶校验，2个停止位。若每秒钟发送100个字符，它的波特率和位周期是多少？
答：每个字符需要的发送位数是12位（数据位8位，校验位1位，停止位2位，起始位1位） 。每秒发送100个字符共1200位。因此波特率为1200波特，位周期=1/1200≈833µs
35.一个异步串行通信口，通过TXD发送一帧数据的字符格式如图2的实线所示：

图2
假如线路上传送的字符格式涉及7位ASCII码数据，一位奇偶校验位，一位停止位。规定：(1) 写出该帧字符所传送的数据值，并说明是奇校验还是偶校验。(2) 假如波特率为600bps，请计算传送上面这一帧数据所需要的时间。(3) 若波特率系数K=16，请计算发送时钟频率TXC的频率值。
(1) 发送的7位数据是0111001B或39H，偶校验。
(2) 发送一帧数据共10位，所需的时间：T=10/600bps=16.6ms
(3) TXC的频率为：f=K×600bps=16×600=9600HZ=9.6KHZ