微机原理复习题

简答题：

1.微处理器、微型计算机和微型计算系统三者之间有什么不同

答：微处理器，即把CPU用大规模集成电路技术做在一个芯片上；微型计算机，即微处理器加上一定数量的存储器和外部设备构成的；微型计算机系统，即微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合形成的。

2.微型计算机采用总线结构有什么优点

答：扩大了数据传送的灵活性，减少连线，并且标准化总线，易于兼容和工业化生产。

3.什么是指令和指令系统汇编语言的指令包括哪几个部分各部分功能是什么

答：指令，即要求计算机执行的各种操作命令的形式写下来。

指令系统，即计算机能执行的全部指令。

指令组成：即操作码（表示计算机执行什么操作）和操作数（参加操作的数的本身或操作数所在的地址）。

4.微机的内部和外部结构各有什么特点

答：外部三总线结构，即地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB），用来连接CPU和内存、外设I/O接口。

内部为单总线结构，用来连接寄存器、累加器和算数逻辑单元，即内部所有单元电路都挂在内部总线上分时使用总线。

5.什么是微机的体系结构构成微机系统的主要硬件有哪些

答：体系结构，即构成微机的主要部件、这些部件的总体布局和主要功能以及它们之间的连接方式。

硬件，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

6.什么叫总线周期8086的基本总线周期由几个时钟周期组成READY信号的作用是什么

答：总线周期，即CPU与内存或外设进行一次数据交换所需的时间组成，即由4个时钟周期组成。

READY信号，即准备就绪信号，是从所寻址的存储器或I/O设备来取响应信号，高电平有效。CPU在T3周期开始采样READY线，若其为低，则在T3周期结束后插入Tw周期，直至READY 有效。在Tw周期结束后进入T4周期，完成数据传送。

的存储器为什么分段寻址如何分段实际的物理地址是如何产生的

答：分段寻址的原因和方法，8086COU有20条地址总线，它的直接寻址能力为1MB，所以，在一个8086组成的系统中，可以有多达1MB的存储器。但是8086中CPU内部的ALU只能进行16位运算，有关地址寄存器（SP、IP…）也是16位。因而8086对地址的运算也是16

位的。这就是说，对于8086来说，各种寻址方式能寻找操作数的范围最多只有64KB。所以整个1MB存储器以64KB为范围分为若干段。

物理地址产生，即基地址（由段寄存器产生，形成20位物理地址时要左移四位）加上SP、IP、BP、SI或DI等可由CPU处理的16位偏移量形成20位物理地址。

8.存储器分段组织有何优越性

答：减少了指令的长度，提高了执行速度，为程序浮动加载创造了条件，使程序保持完整的相对性，具备了浮动性。

中有哪两类标志各个标志的含义是什么

答：状态标志，即C进位标志、A辅助进位标志、O溢出标志、P奇偶标志和S符号标志，用来反映算术和逻辑运算的结构。

控制标志，用D方向标志、I中断允许标志和T跟踪标志，用来实现一些控制作用。

响应中断请求后，如何找到该中断服务子程序中断服务执行完后，又如何返回主程序

答：CPU响应中断请求后，在现行的指令执行完后，把断点处的IP和CS（即下一条应执行的指令的地址）、各个寄存器的内容和标志位的状态推入堆栈保留下来，称为保护断点和现场；然后转到相应的中断服务子程序。8086在内存的前1KB（00000H-003FFH）建立了一个中断向量表，可以容纳256个中断向量，每个中断向量占用4个字节，在这4个字节中，包含着这个中断向量的服务程序的入口地址，前两个字节为IP，后两个为CS。中断类型码*4作为中断向量表的指针，从中取出入口地址分别送至CS和IP。当中断处理完成后，在恢复被保留下来的各个寄存器和标志位的状态、恢复IP和CS，使CPU返回断点继续执行主程序。

相应中断时，为什么要执行两个连续的中断响应周期

答：每个响应周期都给出中断响应信号，第一个总线周期通知中断请求设备，微处理器准备响应中断，应该准备好中断类型码，第二个总线周期微处理器接受中断类型码，以便得到中断向量，即中断服务程序的入口地址。

与输入/输出设备之间传送的信息有哪几类他们与CPU的外部总线有什么关系请画图说明。

答：信息，即数据信息、状态信息和控制信息。

端口电路

①接口电路和I/O装置间数据、状态和控制信号是通过CPU和接口电路间的数据总线来传动。

②CPU通过地址总线传输端口进行I/O的寻址。

③CPU与接口电路间的控制总线是用来控制CPU和接口、I/O数据传输的。

13.在分离或组合BCD码的算术运算中，为什么要用相应的调整指令调整指令能否单独使用

答：在分离或组合BCD码的算术运算中参与运算的数是用分离或组合BCD码形式表示的，但CPU是将他们作为二进制数计算的，其结果也是二进制数，所以必须要用相应的调整指令得到分离或组合BCD码形式的结果。调整指令不能单独使用，必须和算术运算指令一起用，因为调整指令本身没有算术运算功能，不能完成所需的计算操作。

14.说明过程调用CALL和中断指令INT的响应过程的异同：

答：相同点，即在响应过程中都要打断当前程序的执行转去执行相应的子程序，执行完毕后返回原程序；并且都需要保护断点。

不同点：即CALL指令在响应过程中只保护断点，调用结束后用RET指令返回断点位置；INT 指令在响应过程中除保护断点外，还要关中断（清IF标志）和保护现场（标志寄存器内容压入堆栈保护），由中断类型码获得中断服务程序入口地址，并用IRET指令返回断点位置。

15.简述中断控制器8259A的主要功能是什么

答：①具有8级优先权控制，通过级联可扩展至64级优先权控制；

②每一级都可以屏蔽或允许；

③在中断响应周期，8259A可提供相应的中断向量，从而能迅速转至中断服务程序；

④具有多种工作方式，可通过编程来进行选择。

的特殊全嵌套方式是什么

答：在级联情况下使用：①当某一个从8259A有中断请求时，CPU响应以后，这个从8259A 的中断并没有被屏蔽，即这个从8259A中优先权高于正在处理的源的中断仍可以产生（在全嵌套模式中这样的中断是被屏蔽的）；②当某个中断源要退出中断服务程序前，用软件检查它是否是这个8259A的唯一中断源，即送一个非特殊的EOI给这个8259A后读它的ISR，检查它是否为0，若为0，则这个从8259A中的中断源是唯一的，否则就不是唯一的。只有在读回的ISR为0时，再把另一个非特殊EOI命令送至主8259A，结束从此8259A的中断。

读入中断控制器8259A的IRR、IRS、IMR三个寄存器的内容，分别能了解什么信息

答：IRR，中断请求寄存器，存放外界的中断请求信号；IRS，中断服务寄存器，存放正在服务的中断；IMR，中断屏蔽寄存器，存放对IRR中的相应中断源的屏蔽字。

在级联时，其主、从8259A的ICW3是如何设置的8259A的级联信号CAS0~CAS2的作用是什么

答：8259A在级联时，其主8259A的ICW3寄存器的每一位对应其中断请求输入IR是否连接从设备；如果某条IR连接的是从8259A，则其相应在ICW3寄存器的低3位为其标识符，等于连接到主8259A的IR线的优先权编码，其高5为为零。

CAS0~CAS2的作用：CPU响应某个从8259A的中断请求后，在中断响应信号的第一个低脉冲期间主8259A通过该信号线输出此从8259A连接到主8259A的IR线的优先权编码，而所有

从8259A都从8259A都从级联线上接收到该编码，并将其与自身的ICW3中的标识符比较，只有两者相等的那个从8259A被选中，向CPU提供中断类型码。

19.简述8086/8088的串操作指令的特征，并说明指令REPNZ、SCASB退出的不同条件。

答：特点：①用寄存器SI寻址源操作数，且假定是在现行的数据段区域中（段地址在段寄存器DS中）；②用寄存器DI寻址目的操作数，且假定是在现行的附加段区域中（段地址在段寄存器ES中）；③两个地址指针在每一个串操作以后会自动修改，但按增量还是按减量修改，取决于标志位DF。若标志DF=0，则在每次操作后SI和DI增量（字节操作则加1，字操作加2）；若标志DF=1，则每次操作后SI和DI减量；④任何一个指令，都可以在前面加上一个重复操作前缀，指令就重复进行；⑤可完成字节串或字串的基本操作。

退出条件，即当CX=0，串扫描结束，则退出；或ZF=1，即发现字符相等，则退出；于是在REPNZ、SCASB后应加指令JZ或JNZ区别两种不同退出条件。

20.什么是接口和接口芯片8086/8088中主要的接口有哪些各自作用是什么

答：接口，即将系统总线连至某个设备的电路。

接口芯片，即将各种通用、专用和可编程的接口电路集成在一个芯片上。

主要接口，即CPU与总线接口：总线控制逻辑；

内存与总线接口：地址寄存、译码电路、数据缓冲和读/写电路；

输入输出设备和总线接口：I/O接口。

21.简述微机的数据输入和输出两个过程。

答：输入，即CPU通过地址总线给出相应的地址，在CPU控制信号的作用下，寻址到内存或外存，把要输入的数据通过数据总线缓冲器送往数据线，由CPU获得数据。

输出，把CPU通过地址总线给出相应的地址，将输出数据放在数据总线上，在CPU控制信号的作用下，将输出数据通过数据总线缓冲器送至寻址到的内存或外设。

8088的指令系统有哪几种基本的寻址方式对于每种寻址方式，写出对应的一条指令的例子。

答：①立即数寻址方式：MOV AL, 14H

②寄存器操作数寻址方式：MOV AL, BL

③存储器操作数寻址方式：MOV DS, [BX]

④I/O端口寻址方式：IN AL, 20H

23.冯·诺依曼结构计算机的特点是什么

答：①采用二进制形式表示数据和命令；

②采用存储程序方式；

③由运算器、控制器、存储器和输入/输出设备五大部分组成。

从功能上分为几部分各部分有什么组成各部分的功能是什么

答：执行单元EU，由4个通用寄存器（AX、BX、CX、DX）、4个专用寄存器（BP、SP、SI、DI）、标志寄存器和算术逻辑部件ALU组成，负责指令的执行和译码并利用内部寄存器和ALU对数据进行处理。

总线接口单元BIU，由4个段寄存器（CS、DS、ES、SS）、指令指针寄存器IP、20位地址加法器和6个字节的指令队列缓冲器组成，负责8086CPU与存储器、I/O端口之间的信息传送，即从内存的指定部分取出指令送至指令队列缓冲器排队、从内存指定区域取出执行指令时所需的操作数传送给EU部分去执行。

25.复位信号RESET到来后，8086内部状态有何特征系统从何处开始执行指令

答：特征，即指令队列缓冲器清空，DS、ES、SS、IP、和F都为0000H，CS中为0FFFFH。

开始执行，即从0FFFF0单元开始，这里通常存放一条段交叉直接的JMP指令，以转移到系统程序的实际开始处。

26.简述8086CPU最大模式和最小模式的含义以及其系统配置的区别。8288总线控制器和8089总线仲裁器的作用是什么

答：含义：最小模式：在系统中只有一个处理器，所有的总线控制信号都有8086/8088产生，系统中总线控制逻辑电路少。

最大模式：系统中包含两个或多个处理器，其中一个主处理器就是8086/8088，其他的是协处理器，他们是协助主处理器工作的。

区别：①处理器个数不同，前者只有一个处理器，后者多个；

②控制信号产生方式不同，前者由8086/8088直接产生，后者由8288形成不同控制信号

③硬件规模不同，前者另有8284/8286，后者除这两个还有8288/8289.

8288总线控制器的作用：形成有关存储器访问或I/O访问的总线周期和所需要的控制信号。

8289总线仲裁器的作用：交总线权给优先级较高的总线主控设备。

与外设之间的数据传送方式有哪几种各有什么特点

答：①程序查询方式：数据输入/输出在主程序中完成，结构简单，浪费CPU时间，速度慢；

②中断方式：数据输入/输出在中断服务程序中完成，没有执行循环查询，提高CPU效率，但仍由CPU通过程序传送，每次保护断点、现场需要多余指令，浪费时间空间；

③DMA方式（直接数据通道传送）：DMA控制器控制三总线完成内存和外存的数据交换（而不是通过CPU），可完成成批数据传送，但不能对数据进行处理。

28.说明8259A普通屏蔽方式和特殊屏蔽方式的区别。

答：普通：即当较高优先权的中断源正处在中断服务过程中时，其他优先权较低或同级优先权的中断源的中断全部被屏蔽。

特殊：即除IMR屏蔽的位以外，所有中断请求中，后来的优先权总是最高，OCW1中置0的位不管其优先权如何，在任何情况下都可申请中断。

29.简述CPU对中断的响应和处理过程以及响应条件。

答：响应和处理过程，即①关中断（同时发出中断响应信号INTA）；

②保护中断（IP和CS入栈）；

③保护现场（各个寄存器内容和标志位状态入栈）；

④给出中断入口地址，转向相应的中断服务程序；

⑤恢复断点与现场（IP和CS出栈）；

⑥开中断与返回。

响应条件，即①设置中断请求触发器IRR，使READY信号保持到CPU采样；

②设置中断屏蔽寄存器IMR；

③中断时开放的；

④现行指令执行结束。

30.若按8259A级联方式构成多级中断，应怎样连接在初始化编码时又应注意什么问题

答：连接，即主8259A的三条级联线CAS0~CAS2作为输出线连至每个从8259A的CAS0~CAS2，每个从8259A的中断请求信号INT连至主8259A的一个中断请求输入端，主8259A的INT

连至CPU的中断请求输入端。

编码，即主8259A和每一片从8259A必须分别初始化和设置必要的工作状态。

31.简述8086指令队列缓冲器的工作特点。

答：取值部分和执行指令部分是分开的，在一条指令的执行过程中，就可以取出下一条（或多条）指令在队列中排队；在一条指令执行完以后就可以立即执行下一条指令，减少了CPU 取指的等待时间，提高CPU内存的利用率和整个运行速度。

32.在存储器读周期的T1~T4状态，CPU分别执行什么操作数据在哪一个T状态出现在数据总线上

答：操作：8086最小状态的基本存储器访问周期由4个T周期组成。

T1：CPU在地址数据复用线上给出地址信号，并在ALE信号的作用下将地址信号锁存到地址锁存器中，另外控制信号M/IO输出有效信号；

T2：CPU发出读命令RD和数据输出允许信号DEN，在地址/状态复用线上给出状态信号并使地址/数据线浮空；

T3：数据出现在数据总线上；

T4：CPU给出读出数据。

数据出现在数据总线上，即CPU在T3状态开始采样REDAY信号线，若REDAY信号线为低电平，说明数据未准备好，需要插入等待状态Tw，否则无须插入Tw直接进入T4状态采样数据。

的中断屏蔽寄存器IMR和8086/8088的中断允许标志IF有什么区别它们怎么配合工作的

答：区别：即IMR是针对I/O中IR0~IR7的选择屏蔽，IF是针对CPU的。

配合工作，即在中断响应过程中，通过IR0~IR7输入，若IMR相应位未被屏蔽，则8259A

向CPU发出中断请求信号INTR，CPU在检测到此信号时，若IF=1（即开中断），则给8259A 一个中断响应信号INTA，开始进入中断周期；否则不响应中断请求。

工作方式1的特点是什么方式0和方式1的主要区别是什么

答：特点：①用作一个或两个选通端口；

②每个端口包含有：8位的数据端口，3条控制线（是固定指定的，不能用程序改变），提供中断逻辑；

③任何一个端口都可作为输入或输出；

④若只有一个端口工作于方式1，余下的13位可以工作在方式0（由控制字决定）。

⑤若两个端口都工作于方式1，端口C还留下两位，这两位可以由程序指定作为输入或输出，也具有置为/复位功能。

区别：①方式0是基本输入输出方式，每一个端口都可作为基本的输入输出端口；如果有端口作为状态和控制口，则CPU可实现查询方式工作，但不可使用中断方式，适用于同步传送和查询传送方式；

②方式1规定一个端口作为输入输出口的同时，自动规定了有关的控制和状态信号，特别是规定了相应的中断请求信号，适用于外设在能提供选通信号或应答信号的场合，且采用中断传送方式比较方便。

35简述中断系统的功能。

答：实现中断及返回，即保护/恢复断点和现场；实现优先权排队；高级中断源能中断低级中断处理。

36.简述DMA控制器的功能。

答：①能向CPU发出HOLD信号；

②当CPU发出HLDA信号后，接管和控制总线进入DMA方式；

③发出地址信息，能对存储器寻址以及能修改地址指针；

④能决定传送的字节数，判断DMA传送是否结束；

⑤发出DMA结束信号，使CPU恢复正常工作状态。

37.简述半同步式传输。

答：从总体上看，它是一个同步系统，仍用系统时钟来定时，使传输操作与时钟同步，但它又不像同步传输那样传输周期固定，对于慢速的从设备，其传输周期可通过READY信号线延长时钟脉冲周期的整倍数。CPU与内存储器以及外设接口芯片之间，常用。

38.什么是寻址方式什么是立即寻址方式

答：寻址方式，即在指令中，对操作数或操作数的地址的多种表示方式。

立即数寻址，即指令操作数域直接给出参加运算或者进行某种操作的数据地址。

响应中断请求后，为什么要自动关中断若要实现中断的嵌套在中断服务程序中如何设置

答：自动关中断，即在保护断点时，CPU将中断允许标志IF自动清0，以免接受新的中断请求，而造成断点地址和现场数据的混乱。

设置：在中断服务程序内设置IF=1，开中断。

40.什么是中断向量它们位于内存的什么地方中断向量表又是指什么中断类型码、中断向量表以及中断程序服务入口地址之间有什么关系

答：中断向量，即存放中断服务程序入口地址的地址，存放在主存储器最低地址区的1KB 单元内。

中断向量表，所有中断服务程序的入口地址（包括段基址和偏移量）集中存放构成的表。

关系：中断类型码对应中断向量表中相应中断服务程序的入口地址。

41.简述8086CPU最大模式下数据总线缓冲器8286、总线控制器8288的作用是什么

答：数据总线缓冲器8286用来传送数据。

总线控制器8288产生部分控制信号，以支持8086与协处理器8087和8089连接，从而构成功能更强的多微处理器系统。

微处理器内部有哪些寄存器，它们的主要作用是什么

答：①通用寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP（作用：减少访问存储器的次数，使用寄存器的指令长度较短，提高了数据处理速度，减小了指令存放的内存空间）

②状态标志寄存器：FLAGS（条件：反映EU执行算术或逻辑运算后其结果的状态；控制：控制CPU的操作）

③段寄存器：CS、DS、ES、SS（作用：存放段首地址，把8086的1MB存储空间分成若干个逻辑段）

④指令指针寄存器：IP（作用：存放EU要执行的下一条指令的偏移地址）

43.简述8086微处理器如何响应可屏蔽中断请求信号

答：CPU在INTR引脚上接到一个中断请求信号，如果此时IF=1，并且，当前的中断有最高的优先级，CPU就会在当前指令执行结束完以后开始响应外部中断请求。这是，CPU通过INTA

引脚连续发送两个负脉冲，外设接口在接到第二个负脉冲后，在数据线上发送中断类型码，CPU接到这个中断类型码后做如下操作：

①将中断类型码放入暂存器保存；

②将标志寄存器内容入栈，保护中断状态；

③将IF和TF表示清零；

④保护断点，IP和CS内容入栈；

⑤根据当前中断类型码，在中断向量表找到相应的中断子程序的首地址，将其装入IP和CS，这样就可以实现自动转向中断服务子程序处执行。

44.说明8259A中断控制器如何改变当前处理中断的优先级别

答：①固定优先级：IR0级别最高，IR7级别最低，始终不变。

②普通循环方式：8259A收到EOI命令后，ISR寄存器中正在服务的中断源的标志位清0，并赋予最低优先级，其后中断源为最高优先级。通过置ICW2中的R、SL、EOI为101来设置。

③特殊EOI循环方式：通过编程来指定最低优先级中断源，其余顺序排序。通过置OCW2中的R、SL、EOI为111来设置，由L2~L0位指定最低优先级中断源。

汇编语言指令的寻址方式有哪几类那种寻址方式的指令执行速度最快

答：寻址方式分为：立即数寻址方式、寄存器操作数寻址方式和存储器操作数寻址方式。其中，寄存器操作数寻址方式的指令速度最快。

46.在直接寻址方式中，一般只指出操作数的偏移地址，那么段地址如何确定如果要用某个段寄存器指出段地址，在指令中应该如何表示

答：默认的数据访问：操作数在DS段；堆栈操作在SS段；串操作源操作数（SI）在DS段，目的操作数（DI）在ES段；用BP作为指针在SS段。如果要显式地指定段地址，则在操作数中规定段寄存器。

47.采用寄存器间接寻址方式时，BX、BP、SI、DI分别针对什么情况来使用这4个寄存器组合间接寻址时，地址是怎样计算的

答：在寄存器间接寻址方式下，BX和BP作为间接寄存器使用，而SI和DI作为变址寄存器使用。除BP默认的段为堆栈段，其他的段都默认为数据段。他们都可以单独使用，或加上偏移量或组合使用。

48.使用堆栈操作指令时要注意什么问题传送指令和交换指令在涉及内存操作数时应该分

别注意什么问题

答：使用堆栈指令可以把内存单元作为一个操作数（从内存到内存）。但堆栈固定在堆栈段且堆栈单元只能由SP指向。且堆栈操作要修改堆栈指令。MOV指令不能实现内存单元间的数据传送。XCHG指令是交换，有一个操作数必须是寄存器。

49.什么叫BCD码什么叫组合的BCD码什么叫非组合的BCD码8086汇编语言在对BCD码进行加、减、乘、除运算时，采用什么方法

答：BCD码为十进制编码的二进制数。组合的BCD码是把两位BCD数加在一个字节中，高位的在高4位。非组合的BCD码是把一位BCD数放在一个字节的低4位，高四位为0。8086在BCD加、减、乘运算以后用BCD调整指令把结果调整为正确的BCD数。在BCD除法之前先用BCD调整指令再做除法运算。

50.用普通运算指令执行BCD码运算时，为什么要进行十进制调整具体地讲，在进行BCD码的加、减、乘、除运算时，在程序段的什么位置必须加上十进制调整指令

答：因为8086指令把操作数作为二进制数进行二进制运算，要得到正确的BCD结果，需要进行调整。在加、减、乘指令之后加上BCD调整指令，而在除法指令之前先用BCD调整指令再用除法指令。

51.在基于8086的微型计算机系统中，存储器是如何组织的BHE信号起什么作用

答：8086为16位处理器，可访问1M字节的存储器空间；1M字节的存储器分为两个512K 字节的存储体，命名为偶字节体和奇字节体；偶体的数据线连接D7~D0，“体选”信号接地址线A0；奇体的数据线连接D15~D8。

BHE信号的作用是高8位允许引脚。信号有效时允许访问奇体中的高字节存储单元，实现8086的低字节访问、高字节访问及字访问。