第2章微型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PAGE18習(xí)題與綜合練習(xí)1.解釋和區(qū)別下列名詞術(shù)語（1）微處理器（MP）：指計算機(jī)內(nèi)部對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并對處理過程進(jìn)行控制的部件，具有中央處理器功能的大規(guī)模集成電路器件，被統(tǒng)稱為“微處理器”。微型計算機(jī)（MC）：簡稱“微型機(jī)”、“微機(jī)”，也稱“微電腦”。由大規(guī)模集成電路組成的、體積較小的電子計算機(jī)。由微處理機(jī)（核心）、存儲片、輸入和輸出片、系統(tǒng)總線等組成。微型計算機(jī)系統(tǒng)（MCS）：簡稱“微機(jī)系統(tǒng)”。由微型計算機(jī)、顯示器、輸入輸出設(shè)備、電源及控制面板等組成的計算機(jī)系統(tǒng)。配有操作系統(tǒng)、高級語言和多種工具性軟件等。（2）硬件：硬件是計算機(jī)系統(tǒng)的軀體，由控制器，運(yùn)算器，存儲器，輸入設(shè)備，輸出設(shè)備5大部分組成。軟件：軟件是計算機(jī)的頭腦和靈魂，可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。（3）字節(jié)：8位二進(jìn)制是一個字節(jié)。字：16位二進(jìn)制構(gòu)成一個字。字長：計算機(jī)的運(yùn)算部件能同時處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)（注：不同型號的CPU其字長是不固定的，16位CPU字長為16位，如8088和8086；32位CPU字長為32位，如80386和80486、酷睿系列CPU等等；）。（4）指令指針：存放BIU要取的下一條指令的偏移地址。指令寄存器：臨時放置從內(nèi)存里面取得的代碼數(shù)據(jù)（也就是指令），然后等待譯碼器來譯碼。指令譯碼器：對取到指令寄存器中的指令進(jìn)行分析譯碼，以便確定指令執(zhí)行的功能。狀態(tài)寄存器：狀態(tài)寄存器里面有標(biāo)志位用來判斷CPU的狀態(tài)。（5）存儲單元：存儲數(shù)據(jù)的具體單位是存儲單元。存儲內(nèi)容：存儲單元中存放的數(shù)據(jù)。存儲地址：存儲單元的地址。存儲容量：存儲單元的總和。（6）RAM：存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān)的存儲器。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內(nèi)容，故主要用于存儲短時間使用的程序。ROM：是一種半導(dǎo)體內(nèi)存，其特性是一旦儲存資料就無法再將之改變或刪除。軟件固化：軟件在出廠時寫入硬件中。2.馮·諾依曼計算機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是什么？（1）采用二進(jìn)制數(shù)的形式表示數(shù)據(jù)和指令。（2）將指令和數(shù)據(jù)存放在存儲器中。（3）計算機(jī)硬件由控制器，運(yùn)算器，存儲器，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大部分組成。3.簡述計算機(jī)系統(tǒng)中復(fù)雜指令集和精簡指令集的特點(diǎn)和用途。復(fù)雜指令集（CISC）：在微型計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)上是以復(fù)雜指令為設(shè)計的計算機(jī)，在指令的運(yùn)行過程中按指令的復(fù)雜程度來指揮計算機(jī)完成各條指令，由于各條指令復(fù)雜程度不同分配的時鐘周期各不相同，執(zhí)行指令所需時間就不相同。CISC體系的指令集由微程序來實(shí)現(xiàn)，即每一個操作由若干微操作的程序組合來實(shí)現(xiàn)。所以CISC可以使用微指令編程的方式實(shí)現(xiàn)多種和功能復(fù)雜的指令。精簡指令系統(tǒng)（RISC）：不管計算機(jī)的指令如何復(fù)雜，在一個計算機(jī)時鐘周期內(nèi)完成，計算速度快，指令集簡單。每一條指令直接有硬布線實(shí)現(xiàn)，即它的每條指令原則上有自己的一套邏輯時序電路直接實(shí)現(xiàn)，所以單條指令的實(shí)現(xiàn)所占用的硬件資源較多。因?yàn)樵擉w系沒有能采用增加單條指令的功能或高位的指令語義，也沒有增加指令的條數(shù)，而是集中于它的精簡指令集上。4．微型計算機(jī)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？請畫出組成示意圖。中央處理器—同時具有控制和處理功能。存儲器——存放程序和數(shù)據(jù)。輸入設(shè)備—向計算機(jī)輸入程序和數(shù)據(jù)的一類設(shè)備。輸出設(shè)備—計算機(jī)向用戶輸出處理結(jié)果的設(shè)備。示意圖如下：5.試說明輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的作用，并舉出幾個常用的I/O設(shè)備實(shí)例。輸入設(shè)備是向計算機(jī)輸入程序，數(shù)據(jù)和命令的部件，它的主要作用是把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能識別的二進(jìn)制代碼。常用的輸入設(shè)備包括鍵盤，鼠標(biāo)，掃描器，光筆，數(shù)字化儀，數(shù)碼相機(jī)和話筒等。輸出設(shè)備用來輸入經(jīng)過計算機(jī)運(yùn)算或處理后所得的結(jié)果，并將結(jié)果以字符，數(shù)據(jù)，圖形等人們能夠識別的形式輸出。常見輸出設(shè)備有顯示器，打印機(jī)，投影儀，繪圖儀和聲音輸出設(shè)備等。7.簡述大數(shù)據(jù)、機(jī)器深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系和區(qū)別。大數(shù)據(jù)：大數(shù)據(jù)是指無法在一定的時間內(nèi)用常規(guī)軟件工具對其內(nèi)容進(jìn)行抓取、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)技術(shù)：是指從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價值信息的能力。適用于大數(shù)據(jù)的技術(shù)，包括大規(guī)模并行處理數(shù)據(jù)庫（MPP），數(shù)據(jù)挖掘電網(wǎng)，分布式文件系統(tǒng)，分布式數(shù)據(jù)庫，云計算平臺，互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)的通俗解釋：以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合，最早應(yīng)用于IT行業(yè)，目前正快速發(fā)展為對數(shù)量巨大、來源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲和關(guān)聯(lián)分析，從中發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價值、提升新能力的新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)。大數(shù)據(jù)必須采用分布式架構(gòu)，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘，因此必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術(shù)。機(jī)器深度學(xué)習(xí)（Deeplearning）：機(jī)器學(xué)習(xí)（Machinelearning）是一種實(shí)現(xiàn)人工智能的方法，深度學(xué)習(xí)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)，深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種。深度學(xué)習(xí)與機(jī)器學(xué)習(xí)的主要區(qū)別是在于性能。深度學(xué)習(xí)的概念由Hinton等人于2006年提出。根據(jù)深信度網(wǎng)(DBN)提出非監(jiān)督貪心逐層練習(xí)算法，為處理深層結(jié)構(gòu)相關(guān)的優(yōu)化難題帶來期望，隨后提出多層自動編碼器深層結(jié)構(gòu)。此外Lecun等人提出的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是第一個真正多層結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)算法，它使用空間相對聯(lián)系削減參數(shù)數(shù)目以提高練習(xí)功能。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)研討中的一個新的范疇，其動機(jī)在于樹立、仿照人腦進(jìn)行剖析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它仿照人腦的機(jī)制來解說數(shù)據(jù)，例如圖畫，聲響和文本。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：該模型靈感來自動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，通常呈現(xiàn)為相互連接的“神經(jīng)元”，它可以對輸入值通過反饋機(jī)制使得它們適應(yīng)對應(yīng)的輸出。相互之間的聯(lián)系：當(dāng)數(shù)據(jù)量很少的時候，深度學(xué)習(xí)的性能并不好，因?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)算法需要大量數(shù)據(jù)才能很好理解其中蘊(yùn)含的模式。8.簡述鴻蒙系統(tǒng)與其他操作系統(tǒng)的異同點(diǎn)。2019年8月9日，中國華為技術(shù)有限公司正式推出鴻蒙系統(tǒng)（HarmonyOS），結(jié)束了中國操作系統(tǒng)受制于人的時代，開啟了新的里程碑。華為的鴻蒙系統(tǒng)打通了手機(jī)、電腦、平板、電視、汽車、智能穿戴，統(tǒng)一成一個操作系統(tǒng)，而新的系統(tǒng)還兼容全部安卓應(yīng)用和所有Web應(yīng)用，所以這也為用在移動終端上提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。鴻蒙操作系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是低時延，與安卓、iOS不同，它并非一款基于手機(jī)的操作系統(tǒng)，而是定位物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。鴻蒙系統(tǒng)是新一代智能終端操作系統(tǒng)，為不同設(shè)備的智能化、互聯(lián)與協(xié)同提供統(tǒng)一的語言。鴻蒙更便捷、更流暢、更安全。

第二章習(xí)題與綜合練習(xí)解答與參考答案1.8086和8088處理器內(nèi)部一般包含哪些主要部分?內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異？答：8086和8088處理器從功能上可分為兩個部分，即總線接口單元BIU和執(zhí)行單元EU。如下圖所示。8086和8088處理器內(nèi)部差異主要是在BIU總線接口單元，8086的指令隊列有6個字節(jié)，而8088的指令隊列為4個字節(jié)。2.什么是堆棧？它有什么用途？堆棧指針的作用是什么？舉例說明堆棧的操作。答：堆棧是通常在計算機(jī)的內(nèi)存中開辟一個專用的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，它具有“先進(jìn)先出”的存儲特性。堆棧的作用是保護(hù)數(shù)據(jù)或指令為后續(xù)指令使用作準(zhǔn)備。堆棧指針SP的作用是用來指示存取位于當(dāng)前堆棧段中的數(shù)據(jù)所在的地址。例：（1）1+2=a（2）2+3=b（3）a+b=c執(zhí)行完指令（1）后將a放入堆棧中，在執(zhí)行到指令（3）是將a取出與b相加可得到c。3.8086/8088CPU指令隊列緩沖器各占有幾個字節(jié)？說明其工作過程。答：如第一題中所述，8086CPU的指令隊列有6個字節(jié)，而8088CPU的指令隊列為4個字節(jié)。工作過程：CPUCPU1）取指令時，每當(dāng)指令隊列緩沖器中存滿一條指令時，EU就立即開始執(zhí)行。2）指令隊列緩沖器中只要空出2個字節(jié)（對8086）或空出1個指令字節(jié)時（對8088），BIU便自動執(zhí)行取指令操作，直到填滿為止。3）在EU執(zhí)行指令的過程中，指令需要對存儲器或I/O設(shè)備存取數(shù)據(jù)時，BIU將在執(zhí)行完現(xiàn)行取指令的存儲器周期后的下一個存儲器周期時，對指定的內(nèi)存單元或I/O設(shè)備進(jìn)行存取操作，交換的數(shù)據(jù)經(jīng)BIU由EU進(jìn)行處理。4）當(dāng)EU執(zhí)行完轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回指令時，則要清除指令隊列緩沖器，并要求BIU從新的地址重新開始取指令，新取的第一條指令將直接經(jīng)指令隊列送到EU去執(zhí)行，隨后取來的指令將填入指令隊列緩沖器。由于BIU和EU是分開并獨(dú)立工作的，因此，在一般情況下，CPU執(zhí)行完一條指令后就可以執(zhí)行下一條指令，而不需要像以往8位CPU那樣重復(fù)地進(jìn)行先取指令和后執(zhí)行指令的串行操作。16位CPU這種并行重疊操作的特點(diǎn)，提高了總線的信息傳輸效率和整個系統(tǒng)的執(zhí)行速度。下圖給出8086/8088CPU程序的執(zhí)行過程。4．在8086CPU中，在FR寄存器有哪些標(biāo)志位，分別說明各位的功能。答：在8086CPU中，F(xiàn)R寄存器共有9個標(biāo)志位，即6個狀態(tài)標(biāo)志位（CF、PF、AF、ZF、SF、OF），3個控制標(biāo)志位（TF、DF、IF）。CF進(jìn)位標(biāo)志：當(dāng)執(zhí)行一個加法或減法運(yùn)算時最高位產(chǎn)生進(jìn)位或借位時，則CF為1，否則為0。在進(jìn)行多字節(jié)數(shù)的加減運(yùn)算時，要使用到該標(biāo)志位；在比較無符號數(shù)的大小時，也用到該標(biāo)志位；循環(huán)指令也會影響它。PF奇偶標(biāo)志：當(dāng)指令執(zhí)行結(jié)果的低8位中含有偶數(shù)個1時，則PF為1；否則為0。利用PF可進(jìn)行奇偶校驗(yàn)檢查，或產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)位，在串行通信中也用到PF位。AF輔助進(jìn)位標(biāo)志：當(dāng)執(zhí)行一個加法或減法運(yùn)算時結(jié)果的低字節(jié)的第4位向高4位有進(jìn)位或借位時，則AF為1；否則為0。ZF零標(biāo)志位：若當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為零，則ZF為1；否則為0。SF符號標(biāo)志：它和運(yùn)算結(jié)果的最高位相同。當(dāng)數(shù)據(jù)用補(bǔ)碼表示時，負(fù)數(shù)的最高位為1，正數(shù)的最高位為0。OF溢出標(biāo)志：用于反映有符號數(shù)加減運(yùn)算是否引起溢出。DF方向標(biāo)志：用來控制數(shù)據(jù)傳操作指令的步進(jìn)方向。IF中斷允許標(biāo)志：控制可屏蔽中斷。TF跟蹤標(biāo)志：為調(diào)試程序的方便而設(shè)置。5．在8086CPU中，有哪些通用寄存器和專用寄存器？是說明專用寄存器的作用。答：通用寄存器：數(shù)據(jù)寄存器（AX、BX、CX、DX），指針寄存器（SP、BP），變址寄存器（DI、SI）。專用寄存器即段寄存器（CS、SS、DS、ES）、指令指針寄存器和標(biāo)志寄存器：CS存放程序當(dāng)前使用的代碼段的段基址；SS存放程序當(dāng)前使用的堆棧段的段基址；DS存放程序當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)段的段基址；ES存放程序當(dāng)前使用的附加段的段基址，通常也用來存放數(shù)據(jù)，典型用法用來存放處理后的數(shù)據(jù)。指令指針寄存器IP（也稱為程序計數(shù)器）是用來存放要執(zhí)行指令的指令代碼的偏移地址，它與代碼段寄存器的段基值結(jié)合，形成指令指針?biāo)诖鎯卧膶?shí)際地址。標(biāo)志寄存器FR16位標(biāo)志寄存器F只用了其中的9位作標(biāo)志位，即6個狀態(tài)標(biāo)志位，3個控制標(biāo)志位。如下圖所示。低8位FL的5個標(biāo)志位與8080/8085的標(biāo)志相同。狀態(tài)標(biāo)志位用來反映算術(shù)或邏輯運(yùn)算后結(jié)果的狀態(tài)，以記錄CPU的狀態(tài)特征。這6位是：CF、PF、AF、ZF、SF、OF。AF（AuxiliaryCarryFlag）輔助進(jìn)位標(biāo)志：當(dāng)執(zhí)行一個加法或減法運(yùn)算使結(jié)果的低字節(jié)的低4位向高4位有進(jìn)位或借位時，則AF為1；否則為0。ZF（ZeroFlag）零標(biāo)志位：若當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為零，則ZF為1；否則為0。SF（SignFlag）符號標(biāo)志：它和運(yùn)算結(jié)果的最高位（根據(jù)D15位或D7位判斷）相同。當(dāng)數(shù)據(jù)用補(bǔ)碼表示時，負(fù)數(shù)的最高位為1，正數(shù)的最高位為0。OF（OverflowFlag）溢出標(biāo)志：溢出標(biāo)志OF用于反映有符號數(shù)加減運(yùn)算是否引起溢出。如運(yùn)算結(jié)果超過了8位或16位有符號數(shù)的表示范圍，即在字節(jié)運(yùn)算時大于+127或小于-128，在字運(yùn)算時大于+32767或小于-32768，稱為溢出。當(dāng)補(bǔ)碼運(yùn)算有溢出時，OF為1；否則為0。對OF的取值可以采用簡易的辦法來求：即如果操作數(shù)是字節(jié)運(yùn)算，用C6和C7位的值進(jìn)行異或運(yùn)算；如果操作數(shù)是字運(yùn)算，用C14和C15位的值進(jìn)行異或運(yùn)算（Ci表示進(jìn)行加減運(yùn)算時第i位向第i+1位的進(jìn)位或借位）。如C6=1，C7=0，則OF=1；C15=1，C14=1，則OF=0等。DF（DirectionFlag）方向標(biāo)志：它用來控制數(shù)據(jù)串操作指令的步進(jìn)方向。若用STD指令將DF置1，則串操作過程中地址會自動遞減；若用CLD指令將DF清0，則串操作過程中地址會自動遞增。IF（InterruptEnableFlag）中斷允許標(biāo)志：它是控制可屏蔽中斷的標(biāo)志。若用STI指令將IF置1，表示允許CPU接受外部從INTR引線上發(fā)來的可屏蔽中斷請求信號；若用CLI指令將IF清0，則禁止CPU接受可屏蔽中斷請求信號。IF的狀態(tài)不影響非屏蔽中斷（NMI）請求，也不影響CPU響應(yīng)內(nèi)部的中斷請求。TF（TrapFlag）跟蹤（陷阱）標(biāo)志：它是為調(diào)試程序的方便而設(shè)置的。若將TF置1，8086/8088CPU處于單部工作狀態(tài)方式；否則，將正常執(zhí)行程序。8086/8088沒有專門設(shè)置和清除TF標(biāo)志的指令，要通過其他方法設(shè)置和清除TF。6.8086/8088CPU中有哪些寄存器可以作為8位寄存器使用，哪些只能為16位？答：8086/8088CPU中的數(shù)據(jù)寄存器（AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL）可作為8位寄存器使用，其它只能為16位使用。7．若CS=8000H，試說明現(xiàn)行代碼段可尋址的存儲空間的范圍。答：因?yàn)镃S=8000H，偏移量可為0000H～FFFFH，現(xiàn)行代碼段可尋址的存儲空間的范圍是80000H～8FFFFH。8．設(shè)現(xiàn)行數(shù)據(jù)段位于存儲器的B0000到BFFFFH，DS段寄存器的內(nèi)容應(yīng)是什么？答：DS段寄存器的內(nèi)容應(yīng)是B000H。9．說明8086的EU和BIU的主要功能。答：EU：只負(fù)責(zé)執(zhí)行指令；執(zhí)行的指令從BIU的指令緩沖器中取得，執(zhí)行指令的結(jié)果或執(zhí)行指令所需的數(shù)據(jù)，都由EU向BIU發(fā)出請求再由BIU對存儲器或外存存取。BIU：負(fù)責(zé)完成CPU與存儲器或I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。10.說明8086/8088CPU之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，它們適用的場合？答：（1）8086/8088CPU之間的相同點(diǎn)均為16位的CPU，內(nèi)部能處理16位的指令和數(shù)據(jù)，可訪問的外部地址空間為1MB。（2）8086/8088CPU之間的不同點(diǎn)為8086CPU外部數(shù)據(jù)總線為16位，8088CPU外部數(shù)據(jù)總線為8位的CPU；8086的指令隊列有6個字節(jié)，而8088的指令隊列為4個字節(jié)；由于8086CPU外部數(shù)據(jù)總線是16位，可適用于16位的接口電路，8088CPU外部數(shù)據(jù)總線是8位，可適用于8位的接口電路。8088CPU可用于更簡單的小系統(tǒng)，8086CPU可用于更加復(fù)雜的系統(tǒng)。11.說明8086/8088CPU內(nèi)部總線接口單元BIU部分的地址加法器工作原理。答：BIU要從內(nèi)存取指令送到指令隊列緩沖器；CPU執(zhí)行指令時，總線接口單元要配合執(zhí)行單元從指定的內(nèi)存單元或外設(shè)端口中取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給執(zhí)行單元，或者把執(zhí)行單元的操作結(jié)果傳送到指定的內(nèi)存單元或外設(shè)端口中。BIU內(nèi)有4個16位段地址寄存器CS（代碼段寄存器）、DS（數(shù)據(jù)段寄存器）、SS（堆棧段寄存器）和ES（附加段寄存器），16位指令指針I(yè)P，6字節(jié)指令隊列緩沖器，20位地址加法器和總線控制電路。20位地址加法器就是將段地址寄存器的內(nèi)容左移4位，然后再加上右面16位的有效地址偏移量，形成20位的物理地址。16位的有效地址形成詳見尋址方式。12.說明8086CPU組成的系統(tǒng)為什么必須使用地址鎖存器。答：8086CPU的AD0～AD15是復(fù)用引腳，即地址線和數(shù)據(jù)線公用，在CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫期間必須保證地址線信號有效，因此必須使用地址鎖存器。8086CPU在總線周期狀態(tài)發(fā)出地址信號經(jīng)鎖存后的地址信號可以在訪問存儲器操作周期保持不變，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的地址信號，否則，系統(tǒng)不能完成正常的操作。13.8086/8088CPU的最大尋址范圍是多少？是怎樣實(shí)現(xiàn)對整個地址空間尋址的。答：8086/8088CPU的最大尋址范圍是00000H～FFFFFH，即1MB字節(jié)。當(dāng)由IP提供或由EU按尋址方式計算出尋址單元的16位偏移地址后，將與對應(yīng)左移4位后的段寄存器的內(nèi)容同時送到地址加法器進(jìn)行相加，形成一個20位的物理地址，對存儲單元尋址。14.在80806/8088CPU中物理地址和邏輯地址是指什么？他們之間有什么聯(lián)系？有效地址EA是怎樣產(chǎn)生的？答：物理地址即實(shí)際地址，邏輯地址即偏移地址，包括段寄存器值和偏移量。物理地址等于段寄存器內(nèi)容左移四位加偏移地址。有效地址EA就是偏移地址，按尋址過程的不同組合而產(chǎn)生的。15.存儲單元與物理地址的是什么關(guān)系？在一個邏輯段中，每個單元的段地址如何？而偏移地址又如何？答：存儲單元與物理地址是一一對應(yīng)的。在一個邏輯段中，每個單元的段地址是通過段地址寄存器的內(nèi)容確定，一般為將段寄存器的內(nèi)容左移4位就成為段地址。偏移量就是相對于段地址的偏移，按不同的尋找方式以16位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成。16．在8086/8088CPU中AX、BX、CX、DX 既可以用作數(shù)據(jù)寄存器，又可以用作地址指針寄存器的是誰？答：BX和DX。BX在間接尋址中作地址寄存器，段寄存器為DS，在變址尋址和XLAT指令中作基址寄存器；DX在間接I/O尋址時為地址寄存器。17.如何選擇80806/8088CPU工作在最小方式或最大方式？在最小方式下構(gòu)成計算機(jī)體系的最小配置應(yīng)有那幾個基本部分組成？說明兩種方式下主要信號區(qū)別。答：最小和最大工作模式是以系統(tǒng)有幾個控制芯片來決定的，當(dāng)系統(tǒng)只有一個控制芯片，則系統(tǒng)工作在最小工作模式，否則為做大工作模式。當(dāng)80806/8088CPU的MN/引腳接地時系統(tǒng)工作在最大方式，接+15V時工作在最小方式。最小方式時，全部控制信號由CPU本身提供。最大方式下，控制信號不是由CPU本身提供，而是由系統(tǒng)的另外部分提供，比如8288總線控制器提供。18.在多處理器系統(tǒng)中，8086如何協(xié)調(diào)微處理器對總線的占有權(quán)。答：在多處理器系統(tǒng)中，8086CPU是通過出讓總線占用權(quán)來協(xié)調(diào)不同處理器對總線的占有使用。用LOCK總線鎖定信號，低電平有效，CPU輸出此信號表示不允許總線上的主控設(shè)備占用總系，該信號由系統(tǒng)指令前綴LOCK使其有效，并維持到下一條指令執(zhí)行完畢為止，此外，CPU的INTR引腳上的中斷請求也會使LOCK引腳從第一INTA脈沖開始直至第二個INTA脈沖結(jié)束保持低電平。這樣就保證在中斷響應(yīng)周期之后，其他主控設(shè)備才能占用。19.說明空閑狀態(tài)與等待狀態(tài)的差別。說明何謂指令周期、機(jī)器周期和時鐘周期。答：空閑狀態(tài)：空閑是指沒有操作，即CPU的idle引腳有效，CPU處于空閑狀態(tài)。指令周期：執(zhí)行一次指令所用的時間。機(jī)器周期：CPU訪問一次存儲器或I/O接口所用的時間。時鐘周期：主頻的倒數(shù)。20.在8086中地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線是如何區(qū)分的？答：作為復(fù)用引腳，在總線周期的T1狀態(tài)用來輸出要尋址的存儲器或I/O端口地址；在T2狀態(tài)浮置成高阻狀態(tài)，為傳輸數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備；在T3狀態(tài)，用于傳輸數(shù)據(jù)；T4狀態(tài)結(jié)束總線周期。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷以及系統(tǒng)總線“保持響應(yīng)”時，服用先都被職位高阻狀態(tài)。第一章習(xí)題解答參考1.8086和8088處理器內(nèi)部一般包含哪些主要部分?內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異？2.什么是堆棧?它有什么用途？堆棧指針的作用是什么?舉例說明堆棧的操作。3.8086/8088CPU指令隊列緩沖器各占有幾個字節(jié)？說明其工作過程。4.在8086CPU中，F(xiàn)R寄存器有哪些標(biāo)志位，分別說明各位的功能。5.在8086CPU中，有哪些通用寄存器和專用寄存器?試說明專用寄存器的作用。6.8086/8088CPU中有哪些寄存器可以作為8位寄存器使用，哪些只能為16位？7.若CS=8000H，試說明現(xiàn)行代碼段可尋址的存儲空間的范圍。8.設(shè)現(xiàn)行數(shù)據(jù)段位于存儲器的B0000到BFFFFH，DS段寄存器的內(nèi)容應(yīng)是什么？9.說明8086CPU的EU和BIU的主要功能。10.說明8086/8088CPU之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，它們適用的場合？11.說明8086/8088CPU內(nèi)部總線接口單元BIU部分的地址加法器工作原理。12.說明8086CPU組成的系統(tǒng)為什么必須使用地址鎖存器。13.8086/8088CPU的最大尋址范圍是多少?是怎樣實(shí)現(xiàn)對整個地址空間尋址的。14.在8086/8088CPU中，物理地址和邏輯地址是指什么?它們之間有什么聯(lián)系?有效地址EA是怎樣產(chǎn)生的?15.存儲單元與物理地址的是什么關(guān)系？在一個邏輯段中，每個單元的段地址如何？而偏移地址又如何？16．在8086/8088CPU中AX、BX、CX、DX 既可以用作數(shù)據(jù)寄存器，又可以用作地址指針寄存器的是誰？17.如何選擇8086/8088CPU工作在最小方式或最大方式?在最小方式下構(gòu)成計算機(jī)系統(tǒng)的最小配置應(yīng)有哪幾個基本部分組成?說明兩種方式下主要信號的區(qū)別。18.在多處理器系統(tǒng)中，8086如何協(xié)調(diào)微處理器對總線的占有權(quán)。19.說明空閑狀態(tài)與等待狀態(tài)的差別。說明何謂指令周期、機(jī)器周期和時鐘周期。20.在8086中，地址/數(shù)據(jù)復(fù)用信號是如何區(qū)分的?

習(xí)題與綜合練習(xí)參考答案1．按存儲器在計算機(jī)中的作用，存儲器可分成哪幾類？簡答：按馮·諾依曼對現(xiàn)代計算機(jī)的定義，存儲器在計算機(jī)中是不可或缺的組成部分。從不同功能角度出發(fā)，存儲器一般按下列3種方式分類：工作時與中央處理器聯(lián)系的密切程度、存儲元件的介質(zhì)材料和工作方式等分類。簡述各部分的特點(diǎn)：1.按工作時與中央處理器聯(lián)系的密切程度分類存儲器可分為主存、輔存。主存直接和CPU交換信息，且按存儲單元進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。而輔存則是作為主存的后援，存放暫時不執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)，它只在需要時與主存進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。輔存通常容量大、成本低，但存取速度慢。2.按存儲元件的介質(zhì)材料分類存儲器可分為半導(dǎo)體存儲器、磁表面存儲器及光盤存儲器。（1）半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器目前主要用來做主存。它采用電信號記錄信息，讀寫速度快，單位造價高，存儲容量相對較小。半導(dǎo)體材料存儲器所存信息斷電后消失，稱為非永久性（易失性）存儲器，而磁性、光材料一般是永久性存儲器。（2）磁表面存儲器采用矩磁材料的磁膜，構(gòu)成連續(xù)的磁記錄載體，在磁頭作用下，使記錄介質(zhì)的各局部區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的磁化狀態(tài)，或形成相加的磁化狀態(tài)變化規(guī)律，用以記錄信息0或1的存儲器為磁表面存儲器。其存儲體的結(jié)構(gòu)，是在金屬或塑料基體上，涂敷（或電鍍、濺射）一層很薄的磁性材料，這層磁膜就是記錄介質(zhì)，或稱為記錄載體。根據(jù)其形狀可分為：磁卡、磁鼓、磁帶、磁盤。在目前，磁盤與磁帶是主要的外存儲器。磁表面存儲器的存儲容量大，每位價格低，非破壞性讀出，具有不揮發(fā)性（可長期保存）。但其結(jié)構(gòu)與工作原理決定了讀寫方式，即記錄介質(zhì)作高速旋轉(zhuǎn)或平移，磁頭對其讀/寫。這畢竟是機(jī)械運(yùn)動方式，因而存取速度遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體存儲器，只能作為外存使用。（3）光盤存儲器光盤是利用光存儲的，它的出現(xiàn)是信息存儲技術(shù)的重大突破。光盤的基本原理是用激光束對記錄膜進(jìn)行掃描，讓介質(zhì)材料發(fā)生相應(yīng)的光效應(yīng)或熱效應(yīng)，如使被照射部分的光反射率發(fā)生變化，或出現(xiàn)燒孔（融坑），或使結(jié)晶狀態(tài)變化，或磁化方向反轉(zhuǎn)等，用以表示0或1。①只讀型光盤（CD-ROM）：以燒孔（融坑）形式記錄信息，由母盤復(fù)制而成，不能改寫，提供固化的信息，如程序數(shù)據(jù)、圖像信息、聲音信息等，廣泛用于多媒體技術(shù)中。②寫入式（只能寫一次）光盤（WORM）：允許用戶作一次性寫入，每個只能寫一次，因?yàn)榧す馐鴮⒃斐捎涗浢娴挠谰眯宰兓?。這類光盤可用來存儲文件、檔案、圖像等，永久性保存。③可擦除/重寫型（可逆式）光盤：激光束使介質(zhì)產(chǎn)生的物理變化是可逆的，因而可以擦除重寫。目前使用的有兩種方法：光磁記錄（利用熱磁反應(yīng)）和相變記錄（利用晶態(tài)—非晶態(tài)轉(zhuǎn)變），現(xiàn)在已進(jìn)入實(shí)用階段。光盤是目前各種存儲器中記錄密度最高的，已經(jīng)成為重要的外存形式。（4）其他存儲器還有一些存儲技術(shù)，已經(jīng)研究多年，并開始應(yīng)用在某些場合，不過對它們的發(fā)展前景仍有爭議，如：磁泡存儲器、電荷耦合器件（CCD，目前主要用于數(shù)碼類相機(jī)及智能手機(jī)）。3.按工作方式分類根據(jù)存儲器不同的工作方式和使用功能，可以分為隨機(jī)存儲器（RandomAccessMemory，RAM）、只讀存儲器（Read-onlyMemory，ROM）、順序存取存儲器（SerialAccessMemory，SAM）和直接存取存儲器（DirectAccessMemory，DAM）。（1）隨機(jī)存儲器RAM如果一種存儲器可以隨機(jī)地按指定地址，向存儲單元存入、取出或改寫信息，并且無論對哪個地址單元進(jìn)行讀寫操作所需要的時間完全相等，這種存儲器叫隨機(jī)存儲器RAM。RAM主要用來存放各種現(xiàn)場輸入輸出的程序、數(shù)據(jù)、中間運(yùn)算結(jié)果以及與外界交換的信息和作堆棧用。大部分半導(dǎo)體存儲器都屬于這一類。（2）只讀存儲器ROM在工作時只能隨機(jī)讀出存儲內(nèi)容而禁止寫入新的內(nèi)容，這種存儲器叫只讀存儲器ROM。ROM是主存的一部分，ROM的存儲內(nèi)容是通過特殊線路預(yù)先寫進(jìn)去的，一旦寫入后便長期保存。ROM的電路比RAM簡單、集成度高、成本低，且是一種非易失性存儲器，計算機(jī)常把一些管理、監(jiān)控程序，成熟的用戶程序放在ROM中。（3）順序存取存儲器SAM磁帶是典型的SAM，其信息（塊）沿磁帶順序排列，當(dāng)要讀取某部分信息塊時，只能沿磁帶順序逐塊查找，所以稱順序存取存儲器。SAM讀取信息的時間與信息塊在磁帶的位置有關(guān)，一般SAM存儲容量很大，如磁帶還可以脫機(jī)另行存放，使用保管很方便。但因?yàn)橹荒茼樞虼嫒。俣嚷?，被用作計算機(jī)外存。（4）直接存取存儲器DAM磁盤屬于DAM類，它既不完全像SAM那樣純粹順序存取，也不完全像RAM那樣能隨機(jī)地由存儲地址直接指向存儲單元立即存取，而是介于兩者之間。磁盤存取時要進(jìn)行兩個操作：第一步是直接指向整個存儲器中的一個子區(qū)域，比如磁道；緊接著對該磁道像磁帶那樣順序檢索直到找到實(shí)際存取位置，就是說對一個磁道而言是隨機(jī)存取，但在每一個磁道內(nèi)是順序查找；磁盤存儲容量很大，通過旋轉(zhuǎn)盤直接指向其中一個相當(dāng)小的局部，所以稱之為直接存取存儲器。DAM的存取速度遠(yuǎn)比不上主機(jī)內(nèi)的RAM、ROM，但它容量大、價格便宜，速度比SAM快，與SAM一樣，多用作外存儲器。2．什么是多層次存儲結(jié)構(gòu)？它有什么作用?主存儲器主要技術(shù)指標(biāo)有哪些?簡答：為提高計算機(jī)的數(shù)據(jù)存取速度和管理效率，目前采用較多的是三級存儲器結(jié)構(gòu)，即高速緩沖存儲器、主存儲器和輔存。中央處理器CPU能直接訪問的存儲器稱為內(nèi)存，它主要包括高速緩存和主存。而CPU不能直接訪問輔存，輔存中信息必須先調(diào)入主存才能由CPU進(jìn)行處理。主存儲器主要技術(shù)指標(biāo)有存儲容量、存取速度、可靠性及性能價格比等。3．什么叫RAM和ROM？RAM和ROM各自的特點(diǎn)是什么?簡答：RAM是RandomAccessMemory的英文縮寫，中文一般稱為半導(dǎo)體隨機(jī)讀寫存儲器，存取速度快，一般用于計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存，斷電后保持?jǐn)?shù)據(jù)消失。ROM是Read-OnlyMemory的英文縮寫，中文一般稱為半導(dǎo)體隨機(jī)只讀存儲器。也就是說這種存儲器只能讀，不能寫（一般都是在出廠前使用專用設(shè)備一次性直接寫入，不能更改），常用于功能已經(jīng)固定的控制程序，斷電后仍保持?jǐn)?shù)據(jù)不變，價格相對RAM更便宜。一般，一個計算機(jī)系統(tǒng)RAM和ROM混合搭配使用。4．用下列芯片構(gòu)成32kB存儲器模塊，需多少內(nèi)存芯片?（1）1×1 （2）1×4 （3）4×8 （4）16×4簡答：一般對*×*的代表符號解釋。第一個*代表輸入地址最大范圍，k為單位（1024），第二個*代表數(shù)據(jù)線數(shù)量，單位為位。因此用1×1類型的芯片表示1k輸入地址范圍，1位數(shù)據(jù)線，組成32kB存儲器，需要32×8=256片芯片組成。同理：選用1×4類型的芯片組成32kB存儲器，需要32×2=64片芯片組成。選用4×8類型的芯片組成32kB存儲器，需要8×1=8片芯片組成。選用16×4類型的芯片組成32kB存儲器，需要2×2=4片組成。5．下列RAM芯片需多少地址輸入端？多少數(shù)據(jù)輸入端（雙向）?512×4 16kB 64kB 256×1簡答：512×4類型的芯片表示輸入地址范圍是512，即2的幾次方為512，可知29=512，9位地址輸入端，4位16kB類型的芯片表示輸入地址范圍是16k，210=1024=1k，214=16k，14位地址輸入端，同理，64kB類型的芯片表示輸入地址范圍是64k，210=1024=1k，216=64k，256×1類型的芯片表示輸入地址范圍是256，即2的幾次方為256，可知28=256，8位地址輸入端，1位6．8086CPU與存儲器連接時要考慮哪幾方面的因素？簡答：8086CPU是地址線20位，16位雙向數(shù)據(jù)線。低16位地址線與16位雙向數(shù)據(jù)線共用，即AD0~AD15，A7．一臺8位微機(jī)地址總線16位，其隨機(jī)存儲器容量為32kB，首地址為4000H，且地址是連續(xù)的，可用的最高地址是多少?簡答：微機(jī)地址總線16位可尋址216=64k，范圍為0000H~FFFFH，32kB=8FFFH，可用的最高地址是4000H+8FFFH=CFFF8．畫出用2114芯片組成16k×8的隨機(jī)存儲器連接圖。簡答：略。參見第7題答案及本教材第三章P47開始的應(yīng)用案例內(nèi)容。9．在8086系統(tǒng)中，若用1024×1位的RAM芯片組成16k×8位的存儲器，需要多少芯片？在CPU的地址總線中有多少位參與片內(nèi)尋址？多少位用做6芯片組選擇信號？簡答：略。參見第7題答案及本教材第三章P47開始的應(yīng)用案例內(nèi)容。10．在8086系統(tǒng)中，試用4k×8位的EPROM2732和2k×8位的靜態(tài)6116以及74LS138譯碼器，構(gòu)成一個16kB的ROM（從F0000H開始）和8kB的RAM（從C0000H開始），設(shè)8086工作于最小模式。畫出硬件連接圖，求出ROM和RAM的地址范圍。簡答：略。參見第7題答案及本教材第三章P47開始的應(yīng)用案例內(nèi)容。

習(xí)題與綜合練習(xí)參考答案一、選擇題1.ISA最大擁有（B）的可尋址內(nèi)存。A．8MB．16MC.32MD.64M參考答案：B理由：ISA總線是為PC/AT電腦而制定的總線標(biāo)準(zhǔn)，為16位體系結(jié)構(gòu)，只能支持16位的I/O設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸率大約是16MB/S，工作頻率8MHz左右。有時候也將XT總線稱為8位ISA總線，而將AT總線稱為16位ISA總線。386以下的16位和32位PC及其兼容機(jī)幾乎全部完全采用ISA總線。目前仍有—些微機(jī)系統(tǒng)部分地采用ISA總線。參見教材P66頁2.在ISA總線擴(kuò)展插槽引腳中，-MASTER引腳的功能是（C）。A．?dāng)?shù)據(jù)總線（輸入/輸出）B．存儲器寫命令（輸入/輸出）C．總線準(zhǔn)備就緒（輸入）D．DMA請求響應(yīng)（輸出）參考答案：C。參見教材P67頁3.PCI-X總線的帶寬為（D）。A．133MB/secB．266MB/secC.533MB/secD.1066MB/sec參考答案：D。參見教材P81頁4.AGP是專為（A）所設(shè)計的總線。A．顯卡B．聲卡C．網(wǎng)卡D．光驅(qū)參考答案：A。參見教材P82頁5.下列陳述中不正確的是C。A．總線結(jié)構(gòu)傳送方式可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。B．與獨(dú)立請求方式相比，菊花鏈?zhǔn)讲樵兎绞綄﹄娐返墓收细舾?。C．PCI總線采用同步時序協(xié)議和集中式仲裁策略。D．總線的帶寬即總線本身所能達(dá)到的最高傳輸速率。參考答案：A。參見教材P66頁6.下列各項中，（A）不是同步總線協(xié)定的特點(diǎn)。A．不需要應(yīng)答信號。B．各部件的存取時間比較接近。C．總線長度較短。D．總線周期長度可變。參考答案：A。參見教材P61頁7.USB的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最多只能有（C）層（包括根層）。A.5B.6C.7D.8參考答案：C。參見教材P85頁8.USB總線上的設(shè)備在物理上是通過層疊的（B）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連到主機(jī)上的。A.網(wǎng)形B.樹形C.立體型D.星形參考答案：B。參見教材P85頁二、填空題1.總線可分為：數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。參考答案：參見教材P52頁2.控制器通過總線傳輸數(shù)據(jù)一般要經(jīng)歷四個階段：申請占用總線階段、尋址階段、傳輸階段、結(jié)束階段。參考答案：參見教材P52頁3.PCI是位于處理器的和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一種總線結(jié)構(gòu)。參考答案：參見教材P70頁4.某系統(tǒng)總線的一個存取周期最快為3個總線時鐘周期，在一個總線周期中可以存取32位數(shù)據(jù)、若總線的時鐘頻率為8.33MHz，則總線的帶寬為MB/s?？偩€的帶寬:1/(3/8.33)*4=11.2MB/s參考答案：參見教材P56頁5.計算機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備之間相互連接的總線稱為系統(tǒng)總線；用于連接微型機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各插件板的總線稱為片總線；PCI內(nèi)部連接各寄存器及運(yùn)算部件之間的總線稱為片內(nèi)總線。參考答案：參見教材P53頁6.一次總線的信息傳送過程大致可以分為四個階段，依次為總線請求和仲裁階段、尋址階段、數(shù)據(jù)傳輸階段和結(jié)束階段。參考答案：參見教材P57頁7.一個USB系統(tǒng)可分為四部分：USB主機(jī)（也叫根集線器）、USB設(shè)備、USB集線器和USB互連構(gòu)成。參考答案：參見教材P83頁8.USB2.0Hub由三部分組成，分別是Hub控制器（HubController）、Hub中繼器（HubRepeater）和事務(wù)轉(zhuǎn)換器（TransactionTranslator）。參考答案：參見教材P84頁9.USB3.0Hub由根線組成，其中2根為發(fā)送數(shù)據(jù)、2根為接收數(shù)據(jù)和4根為電源正、電源負(fù)、地線和控制信號。參考答案：參見教材P87頁10.USB總線的電纜有4根導(dǎo)線，分別是：四根線分別是VBUS，GND，D+，D-，其中VBUS為總線的電源線，GND為地線，D+和D-為數(shù)據(jù)線。參考答案：參見教材P86頁11.USB總線支持的數(shù)據(jù)傳輸率有三種，分別是：高速數(shù)據(jù)傳輸率為480Mb/s；全速數(shù)據(jù)傳輸率為12Mb/s；低速數(shù)據(jù)傳輸率為1.5Mb/s。參考答案：參見教材P86頁12.USB定義了四種傳輸類型分別是：控制傳輸、批傳輸、中斷傳輸和等時傳輸。參考答案：參見教材P84頁13.USBHub有三個端口、分則是上游端口連接、Hub與Hub之間的連接、USB終端設(shè)備連接。其中上游端口有四個組成部分，分別是物理連接器、信號線路、電源管理電路、控制芯片。14.Hub中繼器由四部分組成，分則是：輸入端口、信號處理單元、輸出端口、電源供應(yīng)單元。參考答案：參見教材P84頁三、簡答題1.什么是總線？采用總線技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？總線操作應(yīng)遵守哪些原則?2.總線是怎樣分類的？各用于什么場合?3.為什么要用總線聯(lián)絡(luò)?按聯(lián)絡(luò)區(qū)分，并行總線可分為哪幾類?4.同步總線有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？主要用在哪些CPU中?5.異步總線怎樣實(shí)現(xiàn)總線聯(lián)絡(luò)？它有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?6.半同步總線怎樣實(shí)現(xiàn)總線聯(lián)絡(luò)？什么是零等待?7.ISA總線采用哪種總線聯(lián)絡(luò)方式？采用哪一條信號線進(jìn)行聯(lián)絡(luò)?8.8088CPU采用的PC/XT總線的工作頻率是多少，寫出它的理論最大傳送速率的計算公式。9.EISA總線的NMI中斷源共有幾種，請寫出來。10.PCI總線有哪兩種總線仲裁信號，寫出它們的信號名稱11.給出鏈?zhǔn)讲樵冸娐返倪壿嫿Y(jié)構(gòu)圖，并說明這種總線的工作過程。12.試說明ISA，PCI，SCSI，USB總線的特點(diǎn)和應(yīng)用。13.筒述USB總線的主要性能特點(diǎn)。14.筒述USB互連，筒述USB總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要組成部分。15.解釋流和消息的概念，解釋幀和微幀的概念。16.所有的USB設(shè)備都支持的公共操作主要有哪些?簡答題參考答案略。四、上機(jī)題觀察主板上總線分布情況。嘗試解釋主板上與CPU連接的各總線接口的作用。

1.80806/8088通用寄存器的通用表現(xiàn)在何處？8個通用寄存器各自有何專門的用途？那些寄存器可作為存儲器尋址的指針寄存器？答：80806/8088通用寄存器的通用表現(xiàn)在通用寄存器可以與寄存器、立即數(shù)、存儲器完成不同的操作。AX：字乘、字除、字I/O、字節(jié)擴(kuò)展BX：轉(zhuǎn)換，基址寄存器CX：數(shù)據(jù)串操作、循環(huán)DX：字乘、字除、間接I/O、字?jǐn)U展SI：數(shù)據(jù)串操作（源）DI：數(shù)據(jù)串操作（目的）SP：堆棧棧頂指針BP：與SS完成對棧內(nèi)數(shù)據(jù)的讀取BX、BP、SI、DI可以作為存儲器尋址的指針寄存器。2.說明下列術(shù)語：（1）操作數(shù)：指令的處理對象。操作碼：指出指令的功能或?qū)⒁瓿傻娜蝿?wù)。立即數(shù)：作為指令代碼的一部分出現(xiàn)在指令中，通常作為源操作數(shù)使用。寄存器操作數(shù)：把操作數(shù)存放在寄存器中，即用寄存器存放源操作數(shù)或目的操作數(shù)。存儲器操作數(shù)：把操作數(shù)放在存儲器中。（2）段地址：是針對內(nèi)存的分段而言的，將每一段的段首地址定義為段地址。偏移量：相對于段起始地址的距離。有效地址：相對段首地址的偏移量。物理地址：即實(shí)際地址。如存儲器操作數(shù)所在的存儲器地址，指令代碼所在的代碼段地址，堆棧操作數(shù)所在的堆棧地址。（3）立即數(shù)尋址：操作數(shù)是一個立即數(shù)，直接包含在指令中，可為8位或16位，放在指令操作碼后。直接尋址：操作數(shù)的地址直接包含在指令中，放在操作碼后。變址尋址：操作數(shù)在存儲器，用SI、DI變址寄存器尋址。基址變址尋址：所尋址的操作數(shù)存儲器有效地址為基址寄存器內(nèi)容加上變址寄存器的內(nèi)容為有效地址。隱含尋址：在8086/8088系統(tǒng)中，有部分指令的操作數(shù)沒有給出任何說明，但計算機(jī)根據(jù)操作碼即可確定其所要的操作對象，其操作對象是固定的。3.從程序員的角度看，8086/8088有多少可訪問的16位寄存器？有多少可以訪問的8位寄存器？答：從程序員的角度看，8086/8088有14個可以訪問的16位寄存器：包括8個通用寄存器（AX，BX，CX，DX，SI，DI，BP，SP）；4個段寄存器（CS，DS，SS，ES）；指令指針寄存器和標(biāo)志寄存器。有8個可以訪問的8位寄存器：AH，AL，BH，BL，CH，CL，DH，DL4.何謂尋址方式？8088系統(tǒng)有哪幾種尋址方式？答：尋址方式就是在尋找指令中操作數(shù)所在地址的方法。8088系統(tǒng)中有立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、寄存器相對尋址、基址加變址尋址、相對基址加變址尋址、端口尋址、隱含尋址等尋址方式。5.請說明標(biāo)志CF和標(biāo)志OF的差異？答：CF進(jìn)位標(biāo)志：當(dāng)執(zhí)行一個加法或減法運(yùn)算時最高位產(chǎn)生進(jìn)位或借位時，則CF為1，否則為0。在進(jìn)行多字節(jié)數(shù)的加減運(yùn)算時，要使用到該標(biāo)志位；在比較無符號數(shù)的大小時，也用到該標(biāo)志位；循環(huán)指令也會影響它。OF溢出標(biāo)志：用于反映有符號數(shù)加減運(yùn)算是否引起溢出。6.為什么目標(biāo)操作數(shù)不能采用立即尋址方式？答：立即數(shù)可能是一個運(yùn)算數(shù)也可能是一個地址位，主要用于給寄存器或存儲器賦初值，即其值不可改變。7.那些存儲器尋址方式可能導(dǎo)致有效地址超出64KB的范圍？8086/8088如何處理這種情況？答：寄存器相對尋址、基址加變址尋址、相對基址加變址尋址，可能導(dǎo)致有效地址超出64KB的范圍，當(dāng)所得的有效地址超出FFFFH時，則取64KB的模。8.什么情況下段值和偏移量確定的存儲單元地址超過1MB？8086/8088如何處理這種情況？答：寄存器相對尋址、基址加變址尋址、相對基址加變址尋址，其段基址左移四位加偏移量可能導(dǎo)致存儲單元的地址超出1MB。當(dāng)所得的偏移量超出FFFFH時，則偏移量取64K的模。9.指出下列指令的尋址方式：（1）MOVCX，100；源操作數(shù)：立即數(shù)尋址；目的操作數(shù)：寄存器尋址（2）MOVAX，25[SI]；源操作數(shù)：寄存器相對尋址；目的操作數(shù)：寄存器尋址（3）MOV[DI+BX]，AX；源操作數(shù)：寄存器尋址；目的操作數(shù)：基址加變址尋址（4）ADDAX，ADDR；源操作數(shù)：直接尋址；目的操作數(shù)：寄存器尋址（5）MULBL；隱含尋址；源操作數(shù)：寄存器尋址；目的操作數(shù)：寄存器尋址（6）INCWORDPTR[BX+25]；單操作數(shù)，寄存器相對尋址（7）SUBAX，[BP+6]；源操作數(shù)：寄存器相對尋址；目的操作數(shù)：寄存器尋址（8）JMPBX；單操作數(shù)，寄存器尋址（9）INAL，20H；端口尋址，源為端口地址，目的為寄存器須知（10）STI；隱含尋址，源和目的均為FR寄存器10.指出下列指令中存儲器操作數(shù)的物理地址的計算表達(dá)式：（1）MOVAL，[SI]；存儲器操作數(shù)的物理地址=（DS）×16+(SI)（2）MOVAX，[BP+6]；存儲器操作數(shù)的物理地址=（SS）×16+（BP）+6（3）MOV5[BX+SI]，AX；存儲器操作數(shù)的物理地址=（DS）×16+5+（BX）+（SI）（4）INCBYTEPTR[BX+SI]；存儲器操作數(shù)的物理地址=（DS）×16+（BX）+（SI）（5）ADDAL，ES：[BX]；存儲器操作數(shù)的物理地址=（ES）×16+BX（6）SUBAX，ALFA[SI]；存儲器操作數(shù)的物理地址=（DS）×16+ALFA+（SI）（7）JNCNEXT；存儲器操作數(shù)的物理地址=（CS）×16+IP（8）MULALFA；存儲器操作數(shù)的物理地址=（DS）×16+ALFA11.判斷下列語句是否有錯并說明理由。（1）MOV[SI]，’A’；錯誤，類型不確定（2）MOVAL，BX；錯誤，前后類型不一致（3）MOVBL，SI+2；錯誤，前后類型不一致（4）INC[BX]；錯誤，類型不確定（5）MOV256，AL；錯誤，立即數(shù)不可為目的操作數(shù)（6）MOVAX，BYTEPTRALFA；錯誤，前后類型不一致（7）MOVALFA，BAT；錯誤，不允許兩個存儲器之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（8）MUL-25；錯誤，乘法的源操作數(shù)不能為立即數(shù)（9）PUSH20A0H；錯誤，在8086/8088狀態(tài)下，堆棧操作不允許為立即數(shù)（10）POPCS；錯誤，CS不能作為堆棧操作的目的操作數(shù)12．請執(zhí)行下段程序，給出AX、BX各寄存器的內(nèi)容。MOVAX，0A0BHADDAL，25HDECAXXCHGAL，AHSUBAX，0FFHPUSHAXANDAX，00FFHPOPBXMOVCL，3INCBLSALAL，CLMULBL答：AX、BX各寄存器的內(nèi)容是BX=1801H，AX=0000H.13.已知AX=003AH。請根據(jù)AX值用指令實(shí)現(xiàn)：BL=03H，BH=0AH，CX=03H+0AH，DX=2×3AH，SI=0A3H，DI=0A03H.程序段如下：MOVBX，AX；BX=003AHMOVDX，AX；DX=003AHSHLDX，1；DX=2×3AHMOVCL，4RORAL，CL；AL=A3HMOVSI，AX；SI=00A3HRORBX，CL；BX=A003H,BL=03HSHRBH，CL；BH=0AHMOVCH，00HMOVCL，BL；CX=0003HADDCL，BH；CX=03H+0AH14.使AL高4位置1，判斷低4位是否大于9，如果大于9，則低4位變反。否則將低4位置成9。試編程實(shí)現(xiàn)之。參考源程序：CODESEGMENTASSUMECS：CODESTART：MOVAX，DATAMOVDS，AXORAL，0F0H；AL高4位置1CMPAL，0F9H；判斷低4位是否大于9JAAB；大于轉(zhuǎn)到AB處MOVAL，0F9H；小于低位置9JMPOVERAB：XORAL，0FH；不大于低位變反，利用XOR指令的功能OVER：MOVAH，4CHINT21HCODEENDSENDSTART15.在A、B地址起各有4個單元的無符號數(shù)，試編程實(shí)現(xiàn)兩個無符號數(shù)的和并存于C地址起的單元中。參考源程序：DATASEGMENTADB12H，34H，56H，78HBDB21H，43H，65H，87HCDB5DUP（0）DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATASTART：MOVAX，DATAMOVDS，AXMOVSI，0CLC；清CFMOVCX，4A1：MOVAX，A[SI]；取A中的數(shù)ADCAX，B[SI]；加上B中的數(shù)及CFMOVC[SI]，AX；結(jié)果存于C起始單元中INCSILOOPA1ADCC[SI]，0MOVAH，4CHINT21HCODEENDSENDSTART16.在A字單元有一個有符號被除數(shù)，在B字單元有一個有符號除數(shù)。求其商存于C字單元中，余數(shù)存D字單元中。試編程實(shí)現(xiàn)之。參考源程序：DATASEGMENTADW5600HBDW1234HCDW?DDW?DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATASTART：MOVAX，DATAMOVDS，AXMOVAX，ACWD；把AX符號位擴(kuò)展到DX中IDIVBMOVC，AX；把商存在C單元中MOVD，DX；余數(shù)存在D單元中MOVAH，4CHINT21HCODEENDSENDSTART17.在A址起有一個50字節(jié)長的字符串，請查找串中含有最后一個“？”字符字節(jié)相對A址的距離（設(shè)串中含有多個“？”）。簡答：本題要求查找最后一個×號，為編程方便可以從字符串的最后進(jìn)行查找，第一個被找到的也就是位于最后一個×，用SUBDI，SI即可求出距A的距離。DATASEGMENTADB‘ABC……’NEQU$-ADATAENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATASTART：MOVAX，DATAMOVDS，AXLEASI，ALEADI，A+49MOVCX，NNEXT：CMPBYTEPTR[DI]，’?’；判斷是否為‘？’JZOVER；是結(jié)束DECDI；不是，DI減一LOOPNEXTOVER：SUBDI，SIMOVAH，4CHINT21HCODEENDSENDSTART18.說明中斷指令I(lǐng)NTn、INTO和IRET的功能。在什么情況下使用它們？簡答：INTn：將產(chǎn)生一個軟件中斷，把控制轉(zhuǎn)向一個類型號為n的軟中斷。本指令可以用來建立一系列處理程序。INTO（溢出中斷指令）：檢測OF標(biāo)志位，當(dāng)OF=1時，將立即產(chǎn)生一個中斷類型4的中斷。當(dāng)OF=0時，本指令不起作用。用于中斷處理程序完成溢出的處理操作。IRET（中斷返回指令）：用于中斷處理程序中，以返回被中斷程序的斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。19.說明HLT、WAIT、NOP指令功能。在什么情況下可退出該指令的執(zhí)行。簡答：HLT（處理器暫停指令）功能：使處理器處于暫時停機(jī)狀態(tài)。只有RESET、NMI、INTR信號可以使其退出暫停狀態(tài)。WAIT（處理器等待指令）功能：使處理器用來檢測TEST端腳，當(dāng)TEST有效，則執(zhí)行下條指令，否則處理機(jī)處于等待狀態(tài)，直到TEST有效。NOP（空操作指令）功能：使CPU不執(zhí)行任何操作就執(zhí)行后續(xù)指令。20.在轉(zhuǎn)移指令中有進(jìn)位轉(zhuǎn)移和溢出轉(zhuǎn)移。試說明進(jìn)位和溢出在概念上的區(qū)別。通常在什么情況下產(chǎn)生進(jìn)位，有在什么情況下產(chǎn)生溢出。答：匯編語言中操作數(shù)是有一定范圍的，無符號字節(jié)存儲的范圍為0～255，帶符號字節(jié)存儲范圍為－128～＋127。無符號字存儲的范圍為0～65535，帶符號字節(jié)存儲范圍為－32768～＋32767。進(jìn)位表示相加時最高位有沒有向上形成進(jìn)位，或相減時向上形成借位，如果有則進(jìn)位標(biāo)志為1，但結(jié)果沒錯。溢出是指結(jié)束超出數(shù)據(jù)所表示的范圍，說明出錯了。21.在本章介紹的8086/8088指令中，哪些指令把寄存器SP作為指針使用？在8086/8088指令中，哪些指令把寄存器BP作為指針使用？答：凡是和堆棧操作有關(guān)的指令都把寄存器SP作為指針使用。如PUSH，POP，CALL，RET，INTO，INTn等指令把寄存器SP作為指針使用。BP寄存器是作為一種對堆棧操作的一種特殊方式，用BP作為指針可對堆棧內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行操作，而不改變堆棧的棧頂指針位置。22.8086/8088如何尋址1MB的存儲器物理地址空間？在劃分段時必須滿足的兩個條件是什么？最多可把1MB空間劃分為幾個段？最少可把1MB地址空間劃分為幾個段？答：8086/8088是一個16位的CPU，一次能處理的數(shù)據(jù)或地址范圍為64KB，8086/8088為了實(shí)現(xiàn)尋址1MB空間引入了段的概念，用段寄存器左移4位加偏移量的方法來解決尋址1MB地址空間。每段最多可包含64KB長度的連續(xù)存儲單元，每個段的起始地址又叫基址，它是一個能被16整除的數(shù)，即最后4位為0，基址使用軟件設(shè)置的。最多可把1MB空間劃分為64K個段，最少可把1MB地址空間劃分為16個段。23.何謂數(shù)值表達(dá)式？何謂地址表達(dá)式？兩者的區(qū)別是什么？簡答：匯編程序允許將各種常數(shù)與計算符組合而成為一個可求值的表達(dá)式，稱作數(shù)值表達(dá)式。作為操作數(shù)使用，其值在匯編過程中有匯編程序計算確定。地址表達(dá)式是由變量、標(biāo)號、常量、寄存器和運(yùn)算符組成的?？梢宰鳛榇鎯ζ鞑僮鲾?shù)出現(xiàn)在指令中，它們主要是實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)的存取，還可以使用一些操作符以明確變量、標(biāo)號或地址表達(dá)式的含義。特別是操作數(shù)的類型不一致問題，需要借助操作符加以解決。24.何謂變量？變量有哪些屬性？什么時候使用這些屬性？何謂標(biāo)號？標(biāo)號有哪些屬性？什么時候使用這些屬性？簡單：變量是一個可存放數(shù)據(jù)的存儲單元的名字，即存放數(shù)據(jù)存儲單元的地址符號名。變量有三種屬性：段屬性、偏移量屬性、類型屬性。在需要求和地址相關(guān)的各種操作的情況下使用這些命令。標(biāo)號是可執(zhí)行語句的地址符號。有三種屬性：段屬性、偏移量屬性、類型屬性。在需要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)移的情況下使用標(biāo)號。25.閱讀下面數(shù)據(jù)搬移程序段，改正使用不當(dāng)?shù)恼Z句。ADB35，47，2AH，’XYZ’BDBNDUP（0）NEQU$-AMOVSI，AMOVDI，BMOVCX，LENGTHALP：MOVAX，[SI]MOV[DI]，AXINCSIINCDIDECCXLOOPLP改正如下：ADB35，47，2AH，’XYZ’NEQU$-ABDBNDUP（0）MOVSI，OFFSETAMOVDI，OFFSETBMOVCX，LENGTHALP：MOVAX，[SI]MOV[DI]，AXINCSIINCSIINCDIINCDILOOPLP26.在A址起有100字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)。程序要求可對該數(shù)據(jù)區(qū)按字節(jié)、字或雙字進(jìn)行存取。試對該數(shù)組進(jìn)行定義以滿足上述要求。如果數(shù)組仍定義為字節(jié)類型數(shù)據(jù)，如何在指令中實(shí)現(xiàn)對字或雙字類型數(shù)據(jù)的存取操作。簡答：本題主要訓(xùn)練學(xué)生對匯編語言偽指令的使用，可直接使用DB、DW、DD偽指令進(jìn)行定義。另外，如果數(shù)組仍定義為字節(jié)，可利用指針操作符PTR或指定操作符THIS完成由字節(jié)到字或雙字的轉(zhuǎn)換。(源代碼略)

第6章習(xí)題參考答案一、簡答題1.解釋下面術(shù)語：中斷、中斷源、軟中斷、硬中斷、屏蔽、可屏蔽中斷、不可屏蔽中斷、中斷處理程序、中斷返回、中斷優(yōu)先級、中斷嵌套。答：中斷——中斷是指CPU在正常運(yùn)行時，由于內(nèi)部、外部事件或由程序預(yù)先安排的中斷源引起CPU暫停正在運(yùn)行的程序而轉(zhuǎn)到內(nèi)部、外部事件預(yù)先安排的服務(wù)程序（中斷處理程序）中去執(zhí)行。服務(wù)執(zhí)行完成后，再返回繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序。這一過程稱為中斷。中斷源——能引起CPU產(chǎn)生程序中斷的隨機(jī)事件都稱為中斷源。軟中斷——表示由軟件程序執(zhí)行過程中產(chǎn)生的中斷。硬中斷——表示由計算機(jī)硬件設(shè)備產(chǎn)生的中斷。屏蔽——英文簡稱為MASK，表示CPU對發(fā)生的中斷請求不予響應(yīng)，直接屏蔽掉。可屏蔽中斷——表示CPU對發(fā)生的中斷請求依據(jù)優(yōu)先級可以不予響應(yīng)，稱可屏蔽中斷。不可屏蔽中斷——表示CPU對發(fā)生的中斷請求無條件執(zhí)行，稱不可屏蔽中斷。中斷處理程序——中斷處理程序就是用于完成對中斷請求的CPU一種操作過程。將控制權(quán)轉(zhuǎn)移給中斷處理程序，一般都是由中斷服務(wù)程序來完成。中斷返回——中斷返回就是控制權(quán)由中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)移到被中斷程序的過程。中斷優(yōu)先級——是CPU對中斷源給與某種優(yōu)先執(zhí)行順序的一種表示方法。中斷嵌套——表示在中斷執(zhí)行過程中包含更高一級的中斷過程。2.簡述中斷過程。并說明系統(tǒng)如何能保證程序被中斷后，在完成中斷處理之后還能正確返回被中斷的程序處接續(xù)執(zhí)行。答：（1）中斷是CPU和外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一種方式。所謂中斷，就是當(dāng)CPU正常運(yùn)行程序時，由于內(nèi)部或外部的隨機(jī)事件，引起CPU暫時中止正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求中斷的外設(shè)（或內(nèi)部事件）的中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)結(jié)束后再返回被中止的程序。這一過程稱為中斷。中斷過程可以分為中斷請求、中斷判優(yōu)、中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回5個步驟。（2）因?yàn)橄到y(tǒng)進(jìn)行中斷處理過程時，先進(jìn)行斷點(diǎn)及現(xiàn)場保護(hù)，完成中斷處理之后進(jìn)行現(xiàn)場及斷點(diǎn)恢復(fù)。因此能正確返回被中斷的程序處接續(xù)執(zhí)行。注意保護(hù)和恢復(fù)順序。3.畫出全雙工傳輸方式的表示簡圖。答：4.試寫出異步串行通信方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，試寫出同步通信信息幀的一般格式。答：（1）異步串行通信方式的優(yōu)點(diǎn)是信號傳輸電路結(jié)構(gòu)簡單，因?yàn)橛衅鹗嘉?、校?yàn)位和停止位等控制信號，故不需要同步信號。缺點(diǎn)是由于傳輸每個字符都增加了起始位、校驗(yàn)位和停止位等輔助信息，相對同步傳輸速度較低。（2）同步通信是通過同步字符（SYNC）在每個數(shù)據(jù)塊傳送開始時使收/發(fā)雙方同步，其通信信息幀格式如下圖所示。同步通信的數(shù)據(jù)傳送格式5.在串行通信中，何謂“0”插入和刪除技術(shù)？答：SDLC/HDLC協(xié)議規(guī)定以01111110為標(biāo)志字節(jié)，但在信息場中也完全有可能有同一種模式的字符。為了能把它與標(biāo)志區(qū)分開來，所以采取了“0”位插入和刪除技術(shù)。在發(fā)送端發(fā)送所有信息時（除標(biāo)志字節(jié)外），只要遇到連續(xù)5個“1”，就自動插入一個“0”；當(dāng)接收端在接收數(shù)據(jù)時（除標(biāo)志字節(jié)外），如果連續(xù)收到5個“1”，就自動將其后的一個“0”刪除，以恢復(fù)信息的原有形式。這種“0”位的插入和刪除過程是由硬件自動完成的。6.在串行通信中，轉(zhuǎn)義字符DLE有何作用？什么是字符填充技術(shù)?答：轉(zhuǎn)義字符DLE（DataLinkEscape）。由于在面向字符的同步通信協(xié)議中采用一些傳輸控制字，從而增強(qiáng)了通信控制能力和校驗(yàn)功能，但也出現(xiàn)了一些問題，例如如何區(qū)別數(shù)據(jù)字符代碼和特定字符代碼的問題，如果在數(shù)據(jù)塊出現(xiàn)與特定的通信控制字符完全相同的數(shù)據(jù)字符，接收端就可能把它誤認(rèn)為正文結(jié)束，因而產(chǎn)生錯誤。因此，通信協(xié)議應(yīng)當(dāng)具有將特定字符作為普通數(shù)據(jù)處理的能力，這種能力叫做“數(shù)據(jù)透明”。為此，協(xié)議中設(shè)置了轉(zhuǎn)義定符DLE（DataLinkEscape）。當(dāng)把一個字符看成數(shù)據(jù)時，就要在它前面加一個DLE，每當(dāng)接收器收到一個DLE就可預(yù)知下一個字符是數(shù)據(jù)字符。由于DLE本身也是特定字符，當(dāng)它出現(xiàn)在數(shù)據(jù)塊時，也要在它前面再加上另一個DLE。這種方法稱為字符填充，而字符填充與字符編碼有關(guān)，故實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)麻煩。為了克服以上的缺點(diǎn)，故又提出面向比特同步協(xié)議。7.RS-232C有哪些主要接口信號？其發(fā)、收的邏輯電平是如何規(guī)定的?答：（1）RS-232C規(guī)定了一個25腳針D形連接器，實(shí)際只用了21個引腳，具體信號功能詳見教材。但RS-232C至少需要3個信號端才能完成串行通信。即發(fā)送端TXD、接收端RXD和信號地端。（2）RS-232C采用負(fù)邏輯規(guī)定邏輯電平，信號電平與通常的TTL電平不兼容，RS-232C對TXD和RXD線規(guī)定：-3V～-15V規(guī)定為“1”，+3V～+15V規(guī)定為“0”。控制信號的接通電平規(guī)定為+3～+15V，而斷開電平是-15～-3V。8.RS-232C與TTL之間進(jìn)行什么轉(zhuǎn)換？為什么?答：計算機(jī)發(fā)送器/接收器的輸出信號為TTL電平，一般為-5V～5V之間，而RS-232C為-15V～+15V之間。由于RS-232C的信號電平與TTL不兼容，故它們之間的連接，必須經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路。下圖是TTL標(biāo)準(zhǔn)和RS-232C標(biāo)準(zhǔn)之間的電平轉(zhuǎn)換電路。圖中采用1488和1489芯片作電平轉(zhuǎn)換電路，該芯片采用單一+5V供電，由內(nèi)部電路提供RS-232C所需的電平。它可同時實(shí)現(xiàn)2路TTL電平轉(zhuǎn)換為RS-232C電平(T1I→T1O，T2I→T2O)，2路RS-232C電平轉(zhuǎn)換為TTL電平(R1I→R1O，R2I→R2O)。RS-232采用這樣的邏輯電平標(biāo)準(zhǔn)是為了增強(qiáng)抗干擾性能，一般連接電纜線不要超過15米，可以進(jìn)行正常的傳輸。9.串行通信接口芯片中的發(fā)送移位寄存器和接收移位寄存器有何作用?答：發(fā)送移位寄存器實(shí)現(xiàn)由并行向串行數(shù)據(jù)之間的信號轉(zhuǎn)換。為提高數(shù)據(jù)處理能力，CPU一般都是采用并行數(shù)據(jù)處理，因此為實(shí)現(xiàn)串行通信功能，接口芯片必須由發(fā)送移位寄存器來實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)到串行之間的信號轉(zhuǎn)換。同理，接收移位寄存器實(shí)現(xiàn)串行到并行數(shù)據(jù)之間的信號轉(zhuǎn)換。10.串行通信中發(fā)送中斷、接收中斷、線路狀態(tài)中斷、Modem狀態(tài)中斷的中斷源各是什么?它們的置位和復(fù)位條件是什么？答：發(fā)送中斷：待發(fā)送器中的8位數(shù)據(jù)發(fā)送完畢時，由發(fā)送控制電路向CPU發(fā)出TXEMPTY接收中斷：外部通信數(shù)據(jù)從RXD端，逐位進(jìn)入接收移位寄存器中。待一組數(shù)據(jù)接收完畢，便把移位寄存器中的數(shù)據(jù)并行置入接收緩沖器中，這時RXRDY線輸出高電平，表示接收器準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，等待CPU線路狀態(tài)中斷：在通信過程中，除了檢測發(fā)送和接收中斷，還需要對其它信號進(jìn)行檢測，確保通信正常，一般用DSR位檢測。Modem狀態(tài)中斷：用4條指令完成Modem狀態(tài)中斷。置位和復(fù)位條件詳見教材內(nèi)容。11.計時器在計算機(jī)中有哪些用途？答：有2種用途。一個是可編程定時，即可編程定時器；通過編程滿足產(chǎn)生一些外部實(shí)時時鐘，以實(shí)現(xiàn)延時控制或計時；另一個是計數(shù)功能，即計數(shù)器。實(shí)現(xiàn)能對外部事件計數(shù)的計數(shù)器。12.為精確測定事件發(fā)生的時間，計時器應(yīng)具備什么功能？案：方式控制字，計數(shù)初始值，動態(tài)讀計數(shù)值和減1計數(shù)等功能。13.計時器的自動重裝入功能有什么用途？答：自動重裝入功能可實(shí)現(xiàn)軟件/硬件觸發(fā)的分頻器。14.8253有哪幾種工作方式？GATE信號在各種方式中的作用是什么？答：有6種工作方式，分別從方式0到方式5。分別是：方式0—軟件觸發(fā)計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷。若GATE=1，則計數(shù)器開始減1計數(shù)，若GATE=0電平，則停止計數(shù)器計數(shù)；方式1—可重觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器。在GATE加上升沿信號后的時鐘脈沖CLK的下降沿，將計數(shù)初值裝入減1計數(shù)器，同時使OUT變?yōu)榈碗娖?，然后開始遞減計數(shù)過程：直至減1計數(shù)器為0時，OUT將變?yōu)楦唠娖?。在GATE輸入上升沿的信號后，若計數(shù)初值為N時，則OUT輸出的負(fù)脈沖寬度為N個輸入脈沖的間隔時間。此時，GATE信號實(shí)際上是單穩(wěn)態(tài)線路的觸發(fā)信號。若在計數(shù)過程中（OUT為低電平時），裝入一個新的計數(shù)值，則在下一次GATE觸發(fā)之前不影響計數(shù)器的計數(shù)，即不影響上一個負(fù)脈沖的寬度。但在尚未計數(shù)結(jié)束時，GATE又出現(xiàn)一個上升沿，使預(yù)置的計數(shù)值重新加入到減法計數(shù)器中，計數(shù)將重新開始。方式1的計數(shù)是可重觸發(fā)的，在一次計數(shù)結(jié)束后，要重新開始下一次計數(shù)就只需在GATE上加一個上升沿信號。在已觸發(fā)計數(shù)后，GATE即使變成低電平也不會停止計數(shù)過程，直到這次計數(shù)結(jié)束。當(dāng)計數(shù)結(jié)束時，不管GATE為高電平還是低電平，輸出OUT端都將恢復(fù)為高電平。任何時刻都可以讀出計數(shù)器的當(dāng)前值，而不影響計數(shù)。方式2—可軟件/硬件觸發(fā)的分頻器。在GATE=1時，為軟件同步方式，寫入方式字和初值，即啟動計數(shù)，如果在計數(shù)過程中，對初值寄存器裝入新的初始值，現(xiàn)行計數(shù)過程不受影響，但下一周期將反映新的計數(shù)初值。當(dāng)GATE=0時，將迫使OUT為高電平，并使計數(shù)結(jié)束；當(dāng)GATE再次變?yōu)楦唠娖綍r，那么在下一個時鐘周期就把初值寄存器中的新的計數(shù)值裝入減1計數(shù)器，是開始更新計數(shù)。這時，GATE信號就可用做計數(shù)器的硬件同步控制信號。方式3—可軟、硬件觸發(fā)的方波發(fā)生器。GATE=1，軟件觸發(fā)產(chǎn)生周期性的方波；GATE=0時，計數(shù)結(jié)束，OUT端變?yōu)楦唠娖?，直到GATE=1，上升沿裝入新的初值，開始重新計數(shù)，為硬件觸發(fā)方式。方式4—軟件觸發(fā)的選通信號發(fā)生器。在GATE=1時，計數(shù)器開始計數(shù)。在計數(shù)結(jié)束時，OUT輸出一個時鐘周期的低電平信號，然后再次變?yōu)楦唠娖?。這種方式不能自動重復(fù)工作，而要以軟件裝入計數(shù)值作為觸發(fā)信號，使計數(shù)器開始計數(shù)。如果在計數(shù)過程中寫入一個新的計數(shù)值，則不會影響本次計數(shù)，但在下一個計數(shù)周期中將起作用。當(dāng)GATE=0（低電平時），禁止計數(shù)，GATE=1（高電平時），計數(shù)器將繼續(xù)計數(shù)。直到減為0。方式5—硬件觸發(fā)的選通信號發(fā)生器。在GATE端出現(xiàn)上升沿后的一個時鐘脈沖的下降沿，將計數(shù)值裝入減1計數(shù)器，然后開始計數(shù)過程。在計數(shù)結(jié)束時，OUT將輸出一個時鐘周期的低電平信號，故從GATE有效到OUT產(chǎn)生—個負(fù)脈沖，共需N+1個時鐘周期。計數(shù)器是可重觸發(fā)的，在GATE端加上升沿信號，就可把計數(shù)初值重新送入計數(shù)器，然后開始計數(shù)過程。15.利用8253作為波特率發(fā)生器，當(dāng)CLK＝1.193MHz，波特因子為16時，要求產(chǎn)生4800Baud的傳輸率，計算8253的定時常數(shù)。答：計數(shù)器初始值=時鐘頻率通常，波特率因子為16，這是一個常用的值，用于簡化計算并獲得更精確的波特率。使用這個因子，我們可以計算出：計數(shù)器初始值=1,193,0004800×16=1,193,00076,800為保證傳輸質(zhì)量，建議選擇舍去小數(shù)點(diǎn)后的尾數(shù)。選擇計數(shù)器初始值為15，而不是16。16.并行傳輸接口的特點(diǎn)是什么？它有哪幾類？各有哪些用途？答