微机由哪几部分组成？功能有哪些？

1、简述微机的组成及功能

  

• 微机主要有存储器、I/O设备和I/O接口、CPU、系统总线、操作系统和应用软件组成，各部分功能如下：
  
  
  
  
  • CPU：统一协调和控制系统中的各个部件
    
  • 系统总线：传送信息
    
  • 存储器：存放程序和数据
    
  • I/O设备：实现微机的输入输出功能
    
  • I/O接口：I/O设备与CPU的桥梁
    
  • 操作系统：管理系统所有的软硬件资源
    
    
  
  

  2、微型计算机系统由哪些功能部件组成?试说明”存储程序控制”的概念。

  

• 微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。“存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点：
  
  
  
  
  • 计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。
    
  • 在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。
    
  • 将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执行，这就是存储程序的基本含义。
    
  • 五大部件以运算器为中心进行组织
    
    
  
  

  3、微机系统中采用的总线结构有几种类型?各有什么特点?

  

• 微机主板常用总线有系统总线、I/O总线、ISA总线、IPCI总线、AGP总线、IEEE1394总线、USB总线等类型。
  
  

  4、简述PCI总线的优点

  

• 高性能，低成本；
  
• 通用性强，使用方便；
  
• PCI总线与处理器无关，具有32位和64位数据总线，采用集中式总线仲裁、支持多处理器系统，通过桥（Bridge）电路兼容ISA/EISA总线，具有即插即用的自动配置能力等一系列优势；
  
• 可靠性高、数据完整性好。
  
  

  5、8086指令队列的作用是什么?

  

• 在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。
  
  

  6、8086/8088CPU有哪几个状态标志位，有哪几个控制标志位?其意义各是什么?

  

• 状态标志位有6个：ZF、SF、CF、OF、AF、PF。其意思是用来反映指令执行的特征，通常是由CPU根据指令执行结果自动设置的；控制标志位有3个：DF、IF、TF。它是由程序通过执行特定的指令来设置的，以控制指令的操作方式。
  
  

  7、8086微处理器有哪几种工作模式?各有什么特点?

  

• 8086微处理器有最大和最小工作模式。
  
  
  
  
  • 在最小模式下：8086 CPU直接产生全部总线控制信号（DT/R，DEN，ALE，M/IO）和命令输出信号（RD，WR，INTA）并提出请求访问总线的逻辑信号HOLD，HLDA。
    
  • 在最大工作模式下，必须配置8288总线控制器，并且根据8086提供的状态信号S2，S1，S0，输出读写控制命令，可以提供灵活多变的系统配置，以实现最佳的系统性能。
    
    
  
  

  8、在8086/8088系统的两种工作模式下，时钟发生器会产生哪些信号?

  

• 8284A是一个专用的时钟发生器，产生4.77MHz的标准时钟信号CLK。此时钟信号作为系统时钟，并经CLK引脚直接送到8086，作为微处理器的时钟信号。同时8284A还对复位和就绪信号实现内部的时钟同步，然后再输出，实施对8086的控制。所以，8086/8088系统用的时钟发生器产生恒定的时钟信号CLK，复位信号RESET，准备就绪信号READY。
  
  

  9、指令周期、总线周期和时钟周期三者的关系怎样?如果在存储器读周期时，存储器的速度较慢，无法与CPU匹配应采取什么措施?

  

• 时钟周期是指CPU基本时间计量单位，常用一个T状态表示，总线周期是指一次总线操作时间。在T3之后加入等待周期。
  
  

  10、在8088的工作过程中，什么情况下会产生Tw?具体发生在什么时刻?

  

• 当8088进行读写存储器或I/O接口时，如果存储器或I/O接口无法满足CPU的读写时序（来不及提供或读取数据时），需要CPU插入等待状态Tw。在读写总线周期的T3和T4之间插入Tw。
  
  

  11、简述半导体存储器的主要技术指标。

  

• 存储容量。存储器可以存储的二进制信息总量称为存储容量。存储容量有两种表示方法：
  
  
  
  
  • 位表示方法。以存储器中的存储地址总数与存储字位数的乘积表示。如1K×4位，表示该芯片有1K个单元（1K＝1024），每个存储单元的长度为4个二进制位。
    
  • 字节表示方法。以存储器中的单元总数表示（一个存储单元由8个二进制位组成，称为一个字节，用B表示）。如128B，表示该芯片有128个单元。
    
    
  
  
• 存储速度。存储器的存储速度可以用两个时间参数表示，一个是“存取时间”，定义为从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间；另一个是“存储周期”，定义为启动两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔。
  
• 可靠性。存储器的可靠性用平均故障间隔时间MTBF来衡量。MTBF越长，可靠性越高。
  
• 性能/价格比。这是一个综合性指标，性能主要包括上述三项指标：存储容量、存储速度和可靠性，对不同用途的存储器有不同的要求。
  
  

  12、存储器采用分段方法进行组织有哪些好处?

  

• 8086微处理器CPU中寄存器都是16位，16位的地址只能访问大小为64KB以内的内存。8086系统的物理地址由20根地址线形成，怎样用16位数据处理能力实现20位地址的寻址呢？要做到对20位地址空间进行访问，就需要两部分地址，在8086系统中，就是由段地址和偏移地址组成的。而这两个地址都是16位，将这两个地址采用相加的方式组成20位地址去访问存储器。
  在8086系统的地址形成中，当段地址确定后，该段的寻址范围就已经确定，其容量不大于64KB。同时，通过修改段寄存器的内容，可达到逻辑段在整个1MB空间中浮动。各个逻辑段之间可以紧密相连，可以中间有间隔，也可以相互重叠。
  采用段基址和偏移地址方式组成物理地址的优点是：满足对8086系统的1MB存储空间的访问，同时在大部分指令中只要提供16位的偏移地址即可。
  
  

  13、在对存储器芯片进行片选时，全译码方式、部分译码方式和线选方式各有何特点?

  

• 全译码方式：存储器芯片中的每一个存储单元对应一个唯一的地址。译码需要的器件多；
  
• 部分译码方式：存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。译码简单；线选：存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。地址有可能不连续。不需要译码。
  
  

  14、简述存储器扩展的类型。

  

• 位扩展：当存储器的容量要求与芯片的容量相同，但位数不同，就需要进行位上扩展。
  
• 字扩展：当存储器的位数与芯片的相同，但是容量不足时，就需要在字上扩展。
  
• 字位同时扩展：是指在内存容量和数据位长宽两个方向上同时扩展。
  
• 当需要组成的内存容量为M×N时，若已有芯片为m×n，所需芯片数＝（M∕m）×（N∕n）。
  
  

  15、8086语言指令的寻址方式有哪几类?用哪一种寻址方式的指令执行速度最快?

  

• 数据操作数的寻址方式有七种，分别为：立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对基址变址和相对基址变址寻址。其中寄存器寻址的指令执行速度最快。 立即>寄存器>直接>间接
  
  

  16、解释助记符、汇编语言、汇编语言程序、汇编程序的含义

  

• 助记符：人们采用便于记忆、并能描述指令功能的符号来表示机器指令操作码，该符号称为指令助记符。
  
• 汇编语言：用助记符表示的指令以及使用它们编写程序的规则就形成汇编语言。
  
• 汇编语言程序：用汇编语言书写的程序就是汇编语言程序，或称汇编语言源程序。
  
• 汇编程序：汇编语言源程序要翻译成机器语言程序才可以由处理器执行。这个翻译的过程称为“汇编”，完成汇编工作的程序就是汇编程序（MASM.EXE）。
  
  

  17、 端口独立编址有哪些特点?和统一编址的区别是什么?

  

• 输入/输出指令和访问存储器的指令明显区分开，使程序清晰，可读性好；
  
• 而且I/O指令长度短，执行的速度快，也不占用内存空间，I/O地址译码电路较简单。
  
• 不足之处是CPU指令系统中必须有专门的IN和OUT指令，这些指令的功能没有访问存储器的指令的功能强；
  
• I/O端口数目有限。另外，CPU要能提供区分存储器读/写和I/O读/写的控制信号。
  
  

  18、 什么是接口?接口的功能是什么?

  

• 位于主机与外设之间，用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路称为接口电路，接口电路对输入/输出过程起缓冲和联络作用。接口的功能是有，数据缓冲功能，联络功能，寻址功能，预处理功能，中断管理功能。
  
  

  19、 查询式传送方式有什么优缺点?中断方式为什么能弥补查询方式的缺点?

  

• 查询传送方式CPU通过程序不断查询相应设备的状态，状态不符合要求，则CPU需要等待；只有当状态信号符合要求时，CPU才能进行相应的操作。
  
• 中断方式提高了计算机系统中信息处理的并行和处理器效率，中断可以实现同步操作，实时处理等功能。
  
  

  20、简述DMA传送的过程。

  

• 一次DMA传送过程由传送前的预处理、数据传送、传送结束3个阶段组成。
  
• 预处理是由CPU完成的。
  
• 当CPU执行到读写I/O设备调用语句时，启动DMA传送过程，向DAM卡送入设备识别信号、启动设备，测试设备运行状态，送入内存地址初值，传送数据个数，DMA的功能控制信号等，之后，CPU继续执行原来程序。
  
• 数据传送在DMA卡控制下自动完成。DMA卡向CPU发出请求总线使用权的信号，若总线空闲，总线控制器将送响应回答信号给DMA卡，DMA卡取得总线使用权，清“0”DMA请求触发器以撤消请求总线的信号，并启动数据传送过程。DMA在传送过程中还要完成对内存地址计数器和数据数量计数器的计数操作，并通过检查数据数量计数器是否为0，决定要启动下一次传送，还是结束本批全部数据的传送过程。
  
• 传送结束处理，是由数据数量计数器的值为0引发出来的。当数据数量计数器的值为0时，DMA将向CPU发出中断请求信号，CPU响应这一请求后，转入中断服务程序；检查是否结束数据传送。
  
  

  21、什么是引脚的分时复用?请说出8086CPU有哪些引脚是分时复用的?如何分时复用?

  

• 8086 的数据线和地址线是分时复用的，所以常把 8086 的总线称为多路总线，即某一时刻总线上出现的是地址，另一时刻总线上出现的是数据。正是这种引脚的分时使用方法才能使 8086 用 40 条引脚实现 20 位地址、16 位数据及众多的控制信号和状态信号的传输。
  8086CPU 的分时复用的引脚有：地址/数据复用引脚是：AD15～AD0，在总线周期的 T1 状态，传送地址信息，在其它状态则传送数据信息；地址/状态复用引脚是：A19/S6～ A16/S3，这些引脚在总线周期的 T1 状态输出地址的高 4 位，在总线的 T2、T3、TW 和T4 状态时，用来输出状态信息。
  
  

  22、 简述可屏蔽中断和非屏蔽中断、内部中断和外部中断的区别。

  

• 受中断标志位控制的可进行允许或禁止操作的中断，称为可屏蔽中断；必须立刻响应的中断请求，如电源掉电、机器故障等，不受中断标志位控制的中断称非屏蔽中断。
  
• 内部中断是指中断源来自主机内部，如运算出错、程序调试和软件中断等；部中断来自主机之外，往往通过 CPU 的中断请求引脚引入主机，如外部设备、实时时和硬件故障产生的中断等。
  
  

  23、 如果CPU通过8255A端口C的某一条线向外部输出连续的方波信号。说出两种实现方法。

  

• 8255A 工作于方式 0 时，端口 C 可以指定为输出。每隔 1/2 方波周期改变其中一位的状态，其它位不变。就可以通过端口 C 的某一条线输出连续的方波。
  
• 用对端口 C 某一位置位/复位的方法实现。即每隔 1/2 方波周期时间，对端口C 的某一位交替进行置位、复位，即可从端口 C 的某一条线输出连续的方波。
  
  

  24、 8086/8088 和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想 有什么 优点?

  

• 传统的计算机在执行指令时，总是相继地进行提取指令和执行指令的动作，指令的提取和执行是串行进行的。
  
• 8086/8088 中，指令的提取和执行是分别有由总线接口部件完成的，总线控制逻辑和指令执行逻辑之间即互相独立又 互相配合；使 8086/8088 可以在执行指令的同时进行提取指令的操作。
  
• 8086/8088 CPU 中，总线接口部件和执行部件的这种并行工作方式，有力地提高 了工作效率。
  
  

  25、 8086系统中，当对SS和SP寄存器的值进行修改时，有什么特殊规定？为什么这样做？

  

• 凡是遇到给 SS 寄存器赋值的传送指令时，系统会自动禁止外部中断，等到本条指令和下条指令执行之后，又自动恢复对 SS 寄存器赋值前的中断开放情况。
  
• 这样做是为了允许程序员连续用两条指令分别对 SS 和 SP 寄存器赋值，同时又防止堆栈空间变动过程中出现中断。
  
  

  26、 叙述用 DMA 方式传送单个数据的全过程

  

• 接口准备就绪，通过 DMA 控制器发向 CPU 发 DMA 请求；
  
• CUP 接到信号后响应 DMA 请求，DMA 获得总线控制权；
  
• DMA 控制器中地址寄存器的内容送到地址总线上，确定要传输的数据块；
  
• 执行 DMA 传送；
  
• 撤消总线请求，CPU 收回总线控制权