微型计算机技术及应用(第四版)习题解答(2)

微型计算机技术及应用习题解答

MWTC、IORC、IOWC，/写控制信号MRDC、两个提前的写控制信号AMWC、AIOWC，送给地址锁存器的信号ALE，送给数据收发器的信号DEN和DT/R。

2.22 在编写程序时，为什么通常总要用开放中断指令来设置中断允许标志？

答：因为在复位时，标志寄存器FR被清0，则IF=0，禁止从INTR进入的可屏蔽中

断，所以必须在编写程序时，用指令来设置中断允许标志。 2.23 T1状态下，数据/地址复用总线上是什么信息？用哪个信号将此信息锁存起来？数据

信息是在什么时候给出的？用时序图表示出来。

答：1.T1状态下，数据/地址复用总线上是地址信息。

2.用ALE信号的下降沿将此地址信息锁存在三片8282中。 3.数据信息的给出时间分两种：

① 总线读周期时，数据信息在T3、TW、T4中间给出； ② 总线写周期时，数据信息在T2、T3、TW、T4中间给出。 4.时序图如下：

T1 T2 T3 TW T4

CLK

A19/S6~ 地址 状态 输出

A16/S3 AD15~AD0 地址 数据 输出

AD15~AD0 地址 数 据输 入 ALE

BHE/S7

BHE 输出

2.24 画出8086最小模式时的读周期时序。

答：见书27页图2.11所示。

2.25 8086最多可有多少个中断？按照产生中断的方法分为哪两大类？

答：1.8086最多可有256个中断。

2.按照产生中断的方法分为硬件中断和软件中断两大类。

2.26 非屏蔽中断有什么特点？可屏蔽中断有什么特点？分别用在什么场合？

答：1.非屏蔽中断的特点有：中断请求从NMI引腿进入，不受中断允许标志IF的影

响。非屏蔽中断只有一个，其中断类型码为2。

2.可屏蔽中断的特点有：中断请求从INTR引腿进入，只有在IF=1时CPU才响应该中断。可屏蔽中断有若干个，其中断类型码可以是5~255。

3.非屏蔽中断用来处理系统的重大故障，如掉电等。可屏蔽中断用在一般外部设备申请的中断中。 2.27 什么叫中断向量？它放在那里？对应于1CH的中断向量存放在哪里？如果1CH的中

断处理子程序从5110H:2030H开始，则中断向量应怎样存放？ 答：1.中断处理子程序的入口地址就是中断向量。

2.中断向量放在0段的0~3FFH区域的中断向量表中。

3.对应于类型号为1CH的中断向量应放在00070~00073H的4个单元中。

4.若1CH的中断向量为5110H:2030H，则中断向量的存放方法为：00070H存放30H，00071H存放20H (IP)；00072H存放10H，00073H存放51H (CS)。

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2.28 从8086/8088的中断向量表中可以看到，如果一个用户想定义某个中断，应该选择在

什么范围？

答：应该选择在中断类型码为32(20H)~255(FFH)范围。 2.29 非屏蔽中断处理程序的入口地址怎样寻找？

答：CPU在响应NMI引腿的中断请求时，CPU并不需要从中断类型码计算中断向量

的地址，而是直接从中断向量表中读取00008~0000BH这4个单元对应于中断类型2的中断向量就行了。CPU将00008H、00009H两个单元的内容装入IP，而将0000AH、0000BH两个单元的内容装入CS，于是就转入了对非屏蔽中断处理程序的执行。 2.30 叙述可屏蔽中断的响应过程，一个可屏蔽中断或者非屏蔽中断响应后，堆栈顶部四个

单元中为什么内容？

答：首先在CPU的INTR引腿上有可屏蔽中断请求输入，且IF=1。在当前指令执行

完后，CPU发两个INTA中断响应负脉冲，外设接到第二个负脉冲后，立即往数据线上给CPU送来中断类型码。然后CPU取中断类型码，将标志FR推入堆栈，清除IF和TF，再将CS和IP推入堆栈来保护断点，进入中断处理子程序并执行，最后弹出IP和CS及标志而中断返回。中断响应后，堆栈顶部四个单元的内容分别是：IPL、IPH、CSL、CSH。

2.31 一个可屏蔽中断请求来到时，通常只要中断允许标志为1，便可在执行完当前指令后

响应，在哪些情况下有例外？

答：1.正好遇到CPU执行封锁指令时，必须等下一条指令执行完后才响应中断。

2.正好执行往段寄存器传送数据的指令，必须等下一条指令执行完后才响应中断。

3.执行WAIT或串操作指令时，可在指令执行中响应中断。 2.32 在对堆栈指针进行修改时，要特别注意什么问题？为什么？

答：1.必须先修改堆栈段寄存器SS的值，接着修改堆栈指针SP的值。

2.因为，CPU在修改段寄存器值时不响应中断，待下一条指令执行后才响应中断。这样对SS、SP的修改是一个完整的过程。否则先修改SP后修改SS则可能中断响应而分开修改，导致堆栈指针的错误，因此CS、IP、FR进入错误的堆栈区域而破坏该单元的数据或程序。 2.33 在编写中断处理子程序时，为什么要在子程序中保护许多寄存器？有些寄存器即使在

中断处理子程序中并没有用到也需要保护，这又是为什么(联系串操作指令执行时遇到中断这种情况来回答)？

答：1.因为中断处理子程序运行时需要使用CPU内部的寄存器，这些寄存器的值发

生了改变。因此若不加保护在返回原程序时就修改了断点处的现场，而使程序不能正常运行。

2.因为串操作指令允许在执行过程中进入中断，若与串操作有关的寄存器未保护好，中断返回时串操作指令就不能正常继续运行。而且还有隐含寻址问题。 2.34 一个可屏蔽中断响应时，CPU要执行哪些读/写周期？对一个软件中断又如何？

答：1.对可屏蔽中断响应，CPU要执行的读/写周期如下：

① 执行两个中断响应总线周期。并取得中断类型码。 ② 执行一个总线写周期。标志寄存器FR值入栈。 ③ 执行一个总线写周期。CS值入栈。 ④ 执行一个总线写周期。IP值入栈。

⑤ 执行一个总线读周期。读取中断处理子程序入口地址的偏移量→IP。 ⑥ 执行一个总线读周期。读取中断处理子程序入口地址的段地址→CS。 2.若是一个软件中断，则跳过上述第①步，而执行②~⑥步。

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2.35 中断处理子程序在结构上一般是怎样一种模式？

答：① 保护中断时的现场，即保护CPU各寄存器的值。

② 一般应置IF=1来开放中断，以允许级别较高的中断请求进入。 ③ 中断处理的具体内容。 ④ 恢复中断时的现场。 ⑤ 中断返回指令。

2.36 软件中断有哪些特点？在中断处理子程序和主程序的关系上，软件中断和硬件中断有

什么不同之处？

答：1.软件中断有如下特点：

① 用一条中断指令进入中断处理子程序，并且，中断类型码由指令提供。 ② 进入中断时，不需要执行中断响应总线周期。 ③ 不受中断允许标志IF的影响。 ④ 软件中断的优先级最高。 ⑤ 软件中断没有随机性。

2.软件中断允许在主程序和中断处理子程序之间传递数据。而硬件中断由于是随机的，所以不能传递数据。 2.37 系统中有多个总线模块时，在最大模式和最小模式下分别用什么方式来传递总线控制

权? 答：1.8086/8088在最小模式下用总线控制联络信号(HOLD和HLDA)来传递总线控制

权。

2.8086/8088在最大模式下用总线请求/总线允许信号及释放信号RQ/GT0和

RQ/GT1来传递总线控制权。

2.38 8086存储空间最大为多少？怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址？

答：1.8086存储空间最大为220=1MB。

2.采用分段的方法实现16位寄存器实现对20位地址的寻址。

物理地址=段基址×10H+偏移地址

2.39 IBM PC/XT系统中，哪个区域为显示缓冲区？哪个区域用来存放中断向量？在

FFFF0H到FFFFFH单元中存放什么内容？ 答：1.B0000H~B0F9FH约4KB为单色显示器的显示缓冲区；B8000~BBF3FH约16KB

为彩色显示器的显示缓冲区。

2.00000H~003FFH共1KB区域用来存放中断向量。

3.在FFFF0H到FFFFFH单元中存放一条无条件转移指令，转到系统的初始化程序。

第三章 8086的寻址方式和指令系统 略 第四章 存储器和高速缓存技术 4.1

计算机的内存有什么特点？内存由哪两部分组成？外存一般指哪些设备？外存有什么特点？

答：1.内存可被CPU直接访问，内存的存取速度快，内存的空间大小受到地址总线

位数的限制。

2.内存由ROM和RAM两部分组成。

3.外存一般指软盘、硬盘、磁带机上的磁带及光盘。

4.外存的特点是大容量，所存信息即可修改，又可长期保存。但外存速度慢，要配置专用设备。

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4.2

用存储器件组成内存时，为什么总是采用矩阵形式？请用一个具体例子进行说明。 答：1.为了简化选择内存内部单元的地址译码电路及减少译码线数量。

2.例如，要组成1K字节的内存，若不用矩阵组织这些单元，而是将它们一字排开，就要1024条译码线才能实现对这些单元的寻址。译码电路也因此而很复杂。若用32×32来实现排列，就只要32条行选择线和32条列选择线就可以了。因此其译码电路也将变得较为简单。 为了节省存储器的地址译码电路，一般采用哪些方法？ 答：① 存储器件按矩阵排列；

② 内存按模块结构设计； ③ 模块内再进行分组处理。

在选择存储器件时，最重要的考虑因素是什么？此外还应考虑哪些因素？ 答：1.最重要的考虑因素是：易失性、只读性、位容量和速度。

2.此外还应考虑：功耗、可靠性和价格等因素。

什么叫静态RAM？静态RAM有什么特点？

答：1.在电源不断电的情况下，信息一旦写入后不会丢失的RAM就叫静态RAM。

2.静态RAM的特点有：不需刷新，因此简化了外部电路；但位容量较类似方法设计的动态RAM少，且功耗较大。 静态RAM芯片上为什么往往只有写信号而没有读信号？什么情况下可以从芯片读得数据？

答：1.因为在存储器中，当允许信号有效之后，一定是进行读/写操作，非写即读。因

此，只用写信号WE就可以即控制写操作，又控制读操作。在写操作时，写脉冲发生器送来一个负脉冲作为写入信号；在读操作时，写脉冲发生器不产生负脉冲，而是使WE端处于高电平，此高电平就用来作为读出信号。 2.当芯片允许信号CE=0及写信号WE=1时，可以从芯片上读得数据。

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4.4

4.5

4.6

4.7

在对静态存储器进行读/写时，地址信号要分为几个部分？分别产生什么信号？ 答：1.地址信号分为三个部分。如：A19~A14，A13~A12，A11~A0。

2.例中A19~A14用来作为模块选择信号，地址译码器判断A19~A14给出的模块

选择信号和本模块的约定信号是否匹配，如匹配，则再根据MRDC或MWTC产生内部的模块选择信号；A13~A12产生4个矩阵的芯片允许信号；A11~A0则作为矩阵内部的行地址和列地址。

4.8

动态RAM工作时有什么特点？和静态RAM比较，动态RAM有什么长处？有什么不足之处？动态RAM一般用在什么场合？

答：1.动态RAM工作时需要对其存储的信息定时(约2ms)刷新一次。因此需要刷新

控制电路来支持。

2.动态RAM的优点(长处)为：动态RAM的位密度高；动态RAM的功耗较低；动态RAM的价格低廉，适合于大容量使用。

3.动态RAM的缺点(不足之处)为：要配置刷新逻辑电路；在刷新周期中，内存模块不能启动读周期或写周期。

4.动态RAM一般用在大容量、低功耗场合。 动态RAM为什么要进行刷新？刷新过程和读操作比较有什么差别？ 答：1.因为动态RAM是利用电容的存储作用来保存信息的，但电容由于放电或泄漏，

电荷保存时间较短(约2ms)，若不及时补充电荷会使存放的数据丢失，因此需定时刷新以补充所需要的电荷。

2.刷新过程是由刷新逻辑电路定时完成的，且每次对所有模块的一行同时刷新，

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4.9

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数据不输出，数据总线处于高阻状态。读过程是随机的，每次选中一个存储单元(8位)，且数据输出到数据总线上。

4.10 动态RAM控制器完成什么功能？Intel 8203从功能上分为哪两部分？叙述这两部分

的工作原理。

答：1.动态RAM控制器要完成的功能有：刷新定时器产生刷新周期并提供各种时序

信号，并对CPU的读/写操作及刷新操作进行仲裁；刷新地址计数器提供刷新用的行地址，并通过多路转换器进行地址切换。

2.Intel 8203从功能上分为：地址处理部分和时序处理部分两个。

3.地址处理部分用来处理动态RAM正常读/写时的地址信号(正常的行/列地址合用一组地址线的区分)和刷新过程中的地址信号(区分正常的行地址及刷新周期的行地址)。时序处理部分通过一个基准时钟来产生各种时序；通过一个仲裁器来解决刷新请求和内存正常读/写请求之间的矛盾。内部有两级同步电路用来对外部请求信号实现同步。 4.11 ROM、PROM、EPROM分别用在什么场合？

答：① ROM用在一个计算机系统完成开发以后，容纳不再修改的程序和数据。且批

量产量要大的场合。

② PROM用于非批量的场合。

③ EPROM用于软件或系统的开发阶段及批量很小的场合。

第五章 微型计算机和外设的数据传输 5.1

外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连？存储器需要接口电路和总线相连吗？为什么？

答：1.因为外设的功能多种多样，对于模拟量信息的外设必须要进行A/D和D/A转

换，而对于串行信息的外设则必须转换为并行的信息，对于并行信息的外设还要选通。而且外设的速度比CPU慢的多，必须增加缓冲功能。只有这样计算机才能使用这些外设。而所有这些信息转换和缓冲功能均由接口电路才能完成。

2.存储器不需要接口电路和总线相连。

3.因为存储器功能单一，且速度与CPU相当。因此可直接挂在CPU总线上。 是不是只有串行数据形式的外设需要接口电路和主机系统连接？为什么？ 答：1.不是。并行数据形式的外设也需要接口电路和主机系统连接。

2.因为，CPU每次只能访问一个外设，因此并行信息的外设需增加选通功能，才能满足CPU的访问要求，必须用接口电路。 接口电路的作用是什么？按功能可分为几类？

答：1.接口电路的作用就是在外设和CPU之间起信息变换和缓冲功能。

2.按功能可分为两类： ① 一种是使微处理器正常工作所需要的辅助电路。 ② 另一种是输入/输出接口电路。

数据信息有哪几类？举例说明它们各自的含义。

答：1.数据信息有四类：数字量、模拟量、开关量、脉冲量。

2.如键盘、磁带机等就是数字量信息；温度、湿度、压力等转换的电信号就是模拟量；电机的起停、发光设备的亮灭等都是开关量；计数脉冲、定时脉冲等都是脉冲量。 CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？

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