微机原理考试题目及知识点整理

填空题

知识点整理

1.CPU的读写操作、微处理器的性能指标：参考填空题6、7、8。

2.中断响应中两个总线周期。p160

主要是对于时序图的理解，熟悉书中160页内容，理解两个总线周期的作用。

第一个周期8259A收到外设的中断请求（IR0~IR7），分析请求并向CPU请求中断（INT），CPU做出响应（INTA*），锁住总线（LOCK*），8259A在级联方式时选择从片（CAS0~CAS2，输出被响应中断的从8259A 的编码）；

第二个周期CPU发出第二个响应（INTA*），8259A把中断向量号送上数据总线（D0~D7），CPU利用向量号执行中断程序。

主要理解其中“4）8259A收到第一个INTA有效信号后，使最高优先权的ISR置位，对应的IRR复位”即进入中断服务状态，“5）8259A在收到第二个INTA有效时，把中断向量号送上数据总线，供CPU读取”即让CPU处理中断。

补充：关于中断还可能会考查关于中断级联的问答题，要求画出连接：

3.三大总线，DB和AB决定什么。p7

微机三大总线包括地址总线、数据总线和控制总线，是微处理器与存储器与I/O接口之间信息传输的通路。

地址总线（AB）：由微处理器向外设的单向总线，用以传输微处理器将要访问的外设的地址信息。地址线的数量决定了系统直接寻址空间的大小。

数据总线（DB）：微处理器与外设间数据传输线，为双向总线。读操作时，外设将数据输入微处理器，写操作时，微处理器将数据输出外设。数据线的数量决定了一次可传输数据的位数。

控制总线（CB）：双向总线，用于协调系统中个部件的操作，有些信号线将微处理器的控制信号或状态信号送往外界，有些信号线将外界的请求或联络信号送往微处理器。控制总线决定总线功能强弱与适应性的好坏。

4.DMA及相关。其传送过程涉及的信号。p140、p151、p189~p193

直接存储器存取DMA是一种外设与存储器之间直接传输数据的方法，适用于需要数据高速大量传送的场合。

DMA数据传送利用DMA控制器进行控制，不需要CPU直接参与。

传送过程涉及的信号（参考p189~p190）：

请求和响应信号：总线请求HRQ与总线响应HLDA（用以获取总线控制权）、通道请求DREQ0~DREQ3和通道响应DACK0~DACK3；

传送控制信号：地址选通ADSTB和地址允许AEN（锁存和发送地址）、地址线A0~A7和数据线DB0~DB7（在传送期间分别用于输出低8位与高8位存储器地址）、存储器读MEMR*、存储器写MEMW*、I/O读IOR*、I/O写IOW*。

5.8237控制下进行“存储器读写传送”对应有效信号、两个周期。

DMA读：把数据从存储器传送到外设。MEMR*有效从存储器读数据，IOW*有效把数据写入外设；

DMA写：把外设输入的数据写入存储器。IOR*有效从外设输入数据，MEMW*有效把数据写入存储器。

DMA传送时序图:

两个周期：

空闲周期：复位后及没有DMA请求则处于空闲周期，8237A作为从设备受微处理器控制，在此周期8237A 始终执行Si状态。

有效周期：8237A在Si状态采样到DMA请求则进入有效周期，8237A作为主控芯片控制DMA传送操作。6.8253计数器位数及写控制字时A0、A1的状态。p177

每一个计数器通道有一个16位减法计数器。写控制字时A0、A1的状态为1、1，即高电平。

7.8255A控制字、分组、工作方式、端口位数。p203~

控制字包括方式控制字及端口C置位/复位控制字，参考书p208~p209。

分组：3个数据端口分为两组进行控制，A组控制端口A（PA0~PA7）和端口C的上（高）半部分（PC4~PC7）；

B组控制端口B和端口C的下（低）半部分（PC0~PC3）。

工作方式：有3种工作方式：方式0、方式1和方式2，参考书p204~p207。

方式0基本输入输出方式，主要用于无条件传送和查询方式的接口电路，3个端口均可工作在此方式；

方式1选通输入输出方式，主要用于程序查询和中断方式的接口电路，端口A和B可工作在此方式；

方式2双向选通传送方式，适用于与双向传送数据的外设及程序查询和中断方式的接口电路，只有端口A

可工作在此方式。

端口位数：均为8位，注意C端口分上下。

8.8259初始化命令字约定及确定使用哪个操作命令字。p163、p167

初始化命令字必须按照ICW1~ICW4的顺序写入。

ICW1（初始化字）和ICW2（中断向量字）必须写；

ICW3（级联命令字）由ICW1的SNGL（D1，决定是否级联）决定，SNGL=1则不需写ICW3，SNGL=0则需写入ICW3；ICW4（中断方式字）由ICW1的IC4（D0）决定，为1要写，为0则不写。

操作命令字的确定（参考书中p167的例子）：

mov al,0ah ;0AH=00001010B

out 20h,al

nop

in al,20h

看端口地址，20h为偶地址则A0=0，那么输出的命令字有ICW1、OCW2和OCW3（参考p159），再看命令字内容，ICW的D4固定为1，排除；OCW2的D4D3固定为00，排除；所以为OCW3。那么读了哪些内容？D2D1D0=010，所以是读了IRR的内容（参考p166表7-5）。

如果为奇地址如何区分？奇地址输出的命令字有ICW2、ICW3、ICW4和OCW1，根本区分不出来，所以应该不考。

9.同步异步的传输单位。p234

异步通信以字符为传输单位，同步通信以帧为传输单位。

10.CS作用、串行接口的典型结构。p239

CS为片选信号，用以选中芯片，只有当一个芯片的片选信号有效时，微处理器才能对此芯片进行数据的输入输出。

串行接口的典型结构参考书中p239~p240。主要是发送/接收的保持/移位寄存器组成的双缓冲结构对串/并数据的转换以及如何实现串行数据的发送与接收。

串行数据的发送：来自CPU的并行数据存放在发送保存寄存器中，发送时数据进入发送移位寄存器，加入起始位、校验位和停止位逐位输出（串行数据）。

串行数据的接收：接收到的串行数据在接收移位寄存器中去除起始位、校验位和停止位转换成并行数据，接收完一个字符后送入接收数据缓冲寄存器。

11.高速缓存主要解决的问题。

缓存数据，主要解决CPU与存储器之间速度不匹配的问题，以提高处理效率。

12.接口技术研究的问题。CPU和I/O设备之间传送的信息。三种技术，编址方式。p134、p136、p140

接口技术研究的问题：外设在工作原理、驱动方式、信息格式以及工作速度方面彼此差别大，不能与CPU 直接相连，必须经过转换电路即I/O接口。