中國(guó)海洋大學(xué)微機(jī)原理練習(xí)參考答案

1、第1章微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)概述1.1微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者之間有什么不同？答：①微處理器是微型計(jì)算機(jī)的核心，是微型計(jì)算機(jī)的一部分。它是集成在一塊芯片上的CPU，由運(yùn)算器和控制器組成。②微型計(jì)算機(jī)包括微處理器、存儲(chǔ)器、IO接口和系統(tǒng)總線，是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主體。③微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括微型計(jì)算機(jī)、外設(shè)及系統(tǒng)軟件三部分。1.2CPU在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上由哪幾部分組成？CPU應(yīng)具備哪些主要功能？答：1.CPU在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上由以下幾部分

2、組成：①算術(shù)邏輯部件(ALU)；②累加器和通用寄存器組；③程序計(jì)數(shù)器(指令指針)、指令寄存器和譯碼器；④時(shí)序和控制部件。2.CPU應(yīng)具備以下主要功能：①可以進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算；②可保存少量數(shù)據(jù)；③能對(duì)指令進(jìn)行譯碼并執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作；④能和存儲(chǔ)器、外設(shè)交換數(shù)據(jù)；⑤提供整個(gè)系統(tǒng)所需要的定時(shí)和控制；⑥可以響應(yīng)其他部件發(fā)來的中斷請(qǐng)求。1.3累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：許多指令的執(zhí)行過程以累加器為中心；輸入輸出指令一般也以累加器來完成

3、。1.4微處理器的控制信號(hào)有哪兩類？答：一類是通過對(duì)指令的譯碼，由CPU內(nèi)部產(chǎn)生的。這些信號(hào)由CPU送到存儲(chǔ)器、IO接口電路和其他部件。另一類是微型機(jī)系統(tǒng)的其他部件送到CPU的。通常用來向CPU發(fā)出請(qǐng)求。如中斷請(qǐng)求、總線請(qǐng)求等。1.5微型計(jì)算機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn)？答：首先是系統(tǒng)中各功能部件之間的相互關(guān)系變?yōu)楦鱾€(gè)部件面向總線的單一關(guān)系。其次是一個(gè)部件只要符合總線標(biāo)準(zhǔn)，就可以連接到采用這種總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中，使系統(tǒng)功能得到擴(kuò)充。1.6數(shù)據(jù)

4、總線和地址總線在結(jié)構(gòu)上有什么不同之處？如果一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合用一套總線或者合用部分總線，那么，要靠什么來區(qū)分地址或數(shù)據(jù)？答：1.數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)；地址總線是單向輸出三態(tài)。2.數(shù)據(jù)和地址復(fù)用時(shí)，必須有一個(gè)地址選通信號(hào)來區(qū)分該總線上輸出的是地址還是數(shù)據(jù)。1.7控制總線傳輸?shù)男盘?hào)大致有哪幾種？答：包括CPU送往存儲(chǔ)器和IO接口的控制信號(hào)，如讀信號(hào)、寫信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)、存儲(chǔ)器和IO接口區(qū)分信號(hào)等。還包括其他部件送到CPU的信號(hào)，如時(shí)鐘最

5、少時(shí)鐘周期數(shù)。2.80868088的基本總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成。3.當(dāng)主頻為24MHz時(shí)，Tφ=124MHz≈41.7ns，T總=4Tφ≈167ns。4.當(dāng)主頻為15MHz時(shí)，Tφ=115MHz≈66.7ns，T總=4Tφ≈267ns。2.8在總線周期的T1、T2、T3、T4狀態(tài)，CPU分別執(zhí)行什么動(dòng)作？什么情況下需要插入等待狀態(tài)TW？TW在哪兒插入？怎樣插入？答：1.在總線周期的T1、T2、T3、T4狀態(tài)，CPU分別執(zhí)行下列動(dòng)作：

6、①T1狀態(tài)：CPU往多路復(fù)用總線上發(fā)出地址信息，以指出要尋找的存儲(chǔ)單元或外設(shè)端口的地址。②T2狀態(tài)：CPU從總線上撤銷地址，而使總線的低16位浮置成高阻狀態(tài)，為傳輸數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備?？偩€的高4位(A19~A16)用來輸出本總線周期的狀態(tài)信息。③T3狀態(tài)：多路總線的高4位繼續(xù)提供狀態(tài)信息。低16位(8088為低8位)上出現(xiàn)由CPU寫出的數(shù)據(jù)或者CPU從存儲(chǔ)器或端口讀入的數(shù)據(jù)。④T4狀態(tài)：總線周期結(jié)束。2.當(dāng)被寫入數(shù)據(jù)或者被讀取數(shù)據(jù)的外設(shè)或存儲(chǔ)器

7、不能及時(shí)地配合CPU傳送數(shù)據(jù)。這時(shí)，外設(shè)或存儲(chǔ)器會(huì)通過“READY”信號(hào)線在T3狀態(tài)啟動(dòng)之前向CPU發(fā)一個(gè)“數(shù)據(jù)未準(zhǔn)備好的信號(hào)”，于是CPU會(huì)在T3之后插入一個(gè)或多個(gè)附加的時(shí)鐘周期TW。3.TW插在T3狀態(tài)之后，緊挨著T3狀態(tài)。4.插入的TW狀態(tài)時(shí)的總線上的信息情況和T3狀態(tài)的信息情況一樣。當(dāng)CPU收到存儲(chǔ)器或外設(shè)完成數(shù)據(jù)傳送時(shí)發(fā)出的“準(zhǔn)備好”信號(hào)時(shí)，會(huì)自動(dòng)脫離TW狀態(tài)而進(jìn)入T4狀態(tài)。2.9從引腿信號(hào)上看，8086和8088有什么區(qū)別？

8、答：①8086有16根數(shù)據(jù)地址復(fù)用總線，8088只有8根，稱AD7~AD0。②8086的第28腿為M，8088的第28腿為M(為兼容8080等)。IOIO③8086的第34腿為S7，8088的第34腿為。BHE0SS2.10在對(duì)存儲(chǔ)器和IO設(shè)備讀寫時(shí)，要用到、、、信號(hào)，這些信號(hào)在IIOWMRMW最大模式和最小模式時(shí)分別可用怎樣的電路得到？請(qǐng)畫出示意圖。答：1.最小模式(以8086為例)：2.最大模式：用8288總線控制器來實(shí)現(xiàn)。2.11