【導讀】把下列十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)。求下列帶符號十進制數(shù)的16位補碼。簡述微處理器、微計算機及微計算機系統(tǒng)三個術(shù)語的內(nèi)涵。80X86微處理器有幾代？你知道現(xiàn)在的微型機可以配備哪些外部設(shè)備？微型機的運算速度與CPU的工作頻率有關(guān)嗎？字長與計算機的什么性能有關(guān)？大型主機一般為高性能。的并行處理系統(tǒng)，存儲容量大，事物處理能力強，可為眾多用戶提供服務。價格低、具有工業(yè)化標準體系結(jié)構(gòu)，兼容性好。最大、最小模式產(chǎn)生控制信號的方。簡述各部分的作用。、描述符的分類及各描述符的作用。EU與BIU可分別獨立工作，當EU不需BIU提供服。務時，BIU可進行填充指令隊列的操作。8086被設(shè)定為最小模式，MN/MX#引線接低電平，8086被設(shè)定為最大模式。T2期間發(fā)出讀寫命令信號RD#、WR#及其它相關(guān)信號；T3期間完成數(shù)據(jù)的訪問；T4結(jié)束該總線周期。缺點是處理器的結(jié)構(gòu)發(fā)展受到兼容的約束，為了保持兼容性增加了硅資源

　　

【正文】 7位是片選譯碼（ A19～ A13為： 1010111）。 ：低 16位地址線是片內(nèi)譯碼，高 4位是片選譯碼（ A19～ A16為： 1100）。只有A19～ A16為 1100與 A0＝ 1同時出現(xiàn)才能選中偶地址存儲體；只有 A19～ A16為 1100與＝ 0同時出現(xiàn)才能選中奇地址存儲體。只有 和 IO/ 同時為 0才能讀存儲器；只有 和 IO/ 同時為 0才能寫存儲器。 答：為了解決 CPU 和內(nèi)存速度差距大的問題。 ：全相聯(lián)：主存的一個塊可能放置到 Cache 的任何一塊。命中率最高，查找機制復雜，代價大。 直接映像：主存的一個塊可能放置到 Cache 的唯一一塊。失效率最高，查找機制簡單，代價小。 組相聯(lián)：主存的一個塊可能映像到 Cache 的任何一組。命中率和查找機制介于前兩者之間。 ：有如下三個解決方法： ① 通寫式（ write through） 如果用這種方法，那么，每當 CPU 把數(shù)據(jù)寫到 Cache 中時， Cache 控制器會立即把數(shù)據(jù)寫入主存對應位 置。所以，主存隨時跟蹤 Cache 的最新版本，從而，也就不會出現(xiàn)主存將新數(shù)據(jù)丟失的問題。此方法的優(yōu)點是簡單，缺點就是每次 Cache內(nèi)容有更新，就有對主存的寫入操作，這樣，造成總線活動頻繁，系統(tǒng)速度較慢。 ② 緩沖通寫式（ buffered write through） 這種方式是在主存和 Cache 之間加一個緩沖器，每當 Cache 中作數(shù)據(jù)更新時，也對主存作更新，但是，要寫入主存的數(shù)據(jù)先存在緩沖器中，在 CPU 進入下一個操作時，緩沖器中的數(shù)據(jù)寫入主存，這樣，避免了通寫式頻繁寫主存而導致系統(tǒng)速度較低的缺點。不過用此方式 ，緩沖器只能保持一次寫入數(shù)據(jù)，如果有兩次連續(xù)的寫操作， CPU 還是要等待。 ③ 回寫式（ write back） 用這種方式時， Cache 每一個塊的標記中都要設(shè)置一個更新位， CPU 對 Cache中的一個塊寫入后，其更新位置 1。當 Cache 中的塊要被新的主存塊替換時，如更新位為 1，則 Cache 控制器先把 Cache 現(xiàn)有內(nèi)容寫入主存相應位置，并把更新位清 0，再作替換。所以，用回寫式時，只要更新的塊不被替換，那么就不會寫入主存，這樣，真正寫入主存的次數(shù)可能少于程序的寫入次數(shù)，從而，可以提高效率。但是，用這種方式， Cache 控制器比較復雜。 習題 6 、 試說明一般中斷系統(tǒng)的組成和功能。 、 什么是中斷類型碼、中斷向量、中斷向量表？在基于 8086/8088的微機系統(tǒng)中，中斷類型碼和中斷向量之間有什么關(guān)系？ 、 什么是硬件中斷和軟件中斷？在 PC 機中兩者的處理過程有什么不同？ 、 試敘述基于 8086/8088的微機系統(tǒng)處理硬件中斷的過程。 、 在 PC 機中如何使用 “ 用戶中斷 ” 入口請求中斷和進行編程？ 、 8259A 中斷控制器的功能是什么？ 、 8259A 初始化編程過程完成那些功能？這些功能由那 些 ICW 設(shè)定？ 、 8259A 在初始化編程時設(shè)置為非中斷自動結(jié)束方式，中斷服務程序編寫時應注意什么？ 、 8259A 的初始化命令字和操作命令字有什么區(qū)別？它們分別對應于編程結(jié)構(gòu)中那些內(nèi)部寄存器？ 、 8259A 的中斷屏蔽寄存器 IMR 與 8086中斷允許標志 IF 有什么區(qū)別？ 、 80X86的中斷系統(tǒng)有哪幾種中斷類型？其優(yōu)先次序如何？ 、什么是中斷向量表？若編制一個中斷服務程序，其中斷類型約定為 80H，則它的入口地址（包括段地址和偏移地址）應放置在中斷向量表中的哪幾個單元？ 、 簡述 80X86CPU 對可屏蔽中斷 INTR 的響應過程。 、若 8086系統(tǒng)采用單片 8259A 中斷控制器控制中斷，中斷類型碼給定為 20H，中斷源的請求線與 8259A 的 IR4相連，試問：對應該中斷源的中斷向量表入口地址是什么？若中斷服務程序入口地址為 4FE24H，則對應該中斷源的中斷向量表內(nèi)容是什么，如何定位？ 、試按照如下要求對 8259A 設(shè)定初始化命令字： 8086系統(tǒng)中只有一片 8259A，中斷請求信號使用電平觸發(fā)方式，全嵌套中斷優(yōu)先級，數(shù)據(jù)總線無緩沖，采用中斷自動結(jié)束方式。中斷類型碼為 20H~27H， 8259A 的端口地址為 B0H 和 B1H。 、給定 SP＝ 0100H、 SS=2020H、 PSW=0240H，在存儲單元中已有內(nèi)容為（ 00084）＝ 107CH、（ 00086H）＝ 00A7H，在段地址為 13C2H 及偏移地址為 0210H的單元中，有一條中斷指令 INT 21H。試指出在執(zhí)行 INT 21H 指令，剛進入它的中斷服務程序時， SS、 SP、 CS、 IP、 PSW 的內(nèi)容是什么？棧頂?shù)?3個字的內(nèi)容是什么（用圖表示）？ 、中斷處理程序的入口處為什么通常需要使用 STI 指令？ 、試編寫這樣一個程序段， 它首先讀出 8259A 中 IMR 寄存器的內(nèi)容，然后屏蔽掉除 IR1以外的其它中斷。設(shè) 8259A 的偶地址端口為 20H，奇地址端口為 21H。 、假設(shè)某 80X86系統(tǒng)中采用一片 8259A 芯片進行中斷管理。設(shè) 8259A 工作在全嵌套工作方式下，采用非自動結(jié)束中斷命令，中斷請求采用邊沿觸發(fā)方式， IR0所對應的中斷類型號為 80H。 8259A 在系統(tǒng)中的端口地址為 280H 和 281H，試編寫該系統(tǒng)中 8259A 的初始化程序段。 習題六 參考答案 、答：處理器內(nèi)部應有中斷請求信號的檢測電路，輸出中斷響應信號，保存斷 點的邏輯，轉(zhuǎn)向中斷處理程序的邏輯，中斷返回邏輯。系統(tǒng)中要有一中斷控制器，管理多個中斷源，提供處理機所需的中斷處理信息。系統(tǒng)中請求中斷處理的I/O 接口電路要有提供中斷請求信號及接收中斷響應信號的邏輯。 、答：處理機可處理的每種中斷的編號為中斷類型碼。中斷向量是指中斷處理程序的入口地址，由處理機自動尋址。中斷向量表是存放所有類型中斷處理程序入口地址的一個默認的內(nèi)存區(qū)域。在 8086系統(tǒng)中，中斷類型碼乘 4得到向量表的入口，從此處讀出 4字節(jié)內(nèi)容即為中斷向量。 、答：硬件中斷是通過中斷請求線輸入電信號來請求 處理機進行中斷服務；軟件中斷是處理機內(nèi)部識別并進行處理的中斷過程。硬件中斷一般是由中斷控制器提供中斷類型碼，處理機自動轉(zhuǎn)向中斷處理程序；軟件中斷完全由處理機內(nèi)部形成中斷處理程序的入口地址并轉(zhuǎn)向中斷處理程序，不需外部提供信息。 、答：以 INTR 請求為例。當 8086收到 INTR 的高電平信號時，在當前指令執(zhí)行完且 IF=1的條件下， 8086在兩個總線周期中分別發(fā)出 INTA有效信號；在第二個 INTA期間， 8086收到中斷源發(fā)來的一字節(jié)中斷類型碼； 8086完成保護現(xiàn)場的操作， CS、 IP 內(nèi)容進入堆棧，清除 IF、 TF； 8086將類型碼乘 4后得到中斷向量入口地址，從此地址開始讀取 4字節(jié)的中斷處理程序的入口地址， 8086從此地址開始執(zhí)行程序，完成了 INTR 中斷請求的響應過程。 、答： PC 機中分配給用戶使用的中斷是 IRQ9，經(jīng)擴展插槽 B4引出，故把用戶的中斷請求線連接到 B4上。在應用程序中，利用 25H 號系統(tǒng)調(diào)用將中斷服務程序的入口地址寫入對應 0AH 類型中斷對應的中斷向量表中去。在應用程序中把主片 8259A D2屏蔽位清 0，把從片 8259A D1屏蔽位清 0，使主片的 IR從片的IR1可以輸入中斷請求。中斷服務程序結(jié) 束前向主片 8259A 發(fā)中斷結(jié)束命令。應用程序結(jié)束之前對主片的 IR2和從片的 IR1進行屏蔽，關(guān)閉用戶中斷請求。 、答： 8259A 中斷控制器可以接受 8個中斷請求輸入并將它們寄存。對 8個請求輸入進行優(yōu)先級判斷，裁決出最高優(yōu)先級進行處理，它可以支持多種優(yōu)先級處理方式。 8259A 可以對中斷請求輸入進行屏蔽，阻止對其進行處理。 8259A 支持多種中斷結(jié)束方式。 8259A 與微處理器連接方便，可提供中斷請求信號及發(fā)送中斷類型碼。 8259A 可以進行級連以便形成多于 8級輸入的中斷控制系統(tǒng)。 、答：初始化編程用來確定 8259A 的工作方式。 ICW1確定 8259A 工作的環(huán)境：處理器類型、中斷控制器是單片還是多片、請求信號的電特性。 ICW2用來指定 8個中斷請求的類型碼。 ICW3在多片系統(tǒng)中確定主片與從片的連接關(guān)系。 ICW4用來確定中斷處理的控制方法：中斷結(jié)束方式、嵌套方式、數(shù)據(jù)線緩沖等。 、答：在中斷服務程序中，在返回主程序之前按排一條一般中斷結(jié)束命令指令， 8259A 將 ISR 中最高優(yōu)先級位置 0，結(jié)束該級中斷處理以便為較低級別中斷請求服務。 、答： 8259A 的工作方式通過微處理器向其寫入初始化命令字來確定。初始化命令 字分別裝入 ICW1~ICW4內(nèi)部寄存器。 8259A 在工作過程中，微處理器通過向其寫入操作 命令字來 控制它的工 作過程。操 作命令字 分別裝入OCW1~OCW3內(nèi)部寄存器中。 8259A 占用兩個端口號，不同的命令字對應不同的端口，再加上命令字本身的特征位及加載的順序就可以正確地把各種命令字寫入對應的寄存器中。 、答： IF 是 8086微處理器內(nèi)部標志寄存器的一位，若 IF=0， 8086就不響應外部可屏蔽中斷請求 INTR 引線上的請求信號。 8259A 有 8個中斷請求輸入線， IMR中的某位為 1，就把對應這位的中斷請求 IR 禁止 掉，無法被 8259A 處理，也無法向 8086處理器產(chǎn)生 INTR 請求。 、 答：中斷服務程序第一條指令所在的地址稱為該中斷服務程序的中斷向量。存放在 00200H、 00201H 、 00202H、 00203H 四個內(nèi)存單元中，其中00200H、 00201H 兩個單元中存放的是偏移地址， 00202H、 00203H 兩個單元中存放的是段地址。 、答：中斷向量表入口地址為： 0段的 0090H 地址。對應 4FE24H 中斷服務程序入口，在向量表中定位情況： (0090H)=24H、 (0091H)=00H、 (0092H)=E0H、(0093H)=4FH。 、答： ICW1=1BH (送 B0H 端口 )， ICW2=20H (送 B1H 端口 )， ICW4=03H (送B1H 端口 ) 、答： SS=2020H, SP=00FAH, CS=00A7H, IP=107CH, PSW=0040H。 棧頂三個字的內(nèi)容為： 000FAH 12H 000FBH 02H 000FCH C2H 000FDH 13H 000FEH 40H 000FFH 02H 、答：因為在 CPU 響應中斷時，會把中斷允許標志位設(shè)置為 0，即禁止 CPU再響應可屏蔽中斷，在中斷處理程序的入口處使用 STI 指令開放中斷，允許響應更高級的中斷，實現(xiàn)中斷嵌套。 、答： IN AL, 21H OR AL, 0FDH OUT 21H, AL 、答： MOV AL, 13H OUT 280H, AL MOV AL, 10H OUT 21H, AL MOV AL, 01H OUT 21H, AL 習題 7 、設(shè) 8253三個計數(shù)器的端口地址為 201H、 202H、 203H，控制寄存器端口地址200H。試編寫程序片段，讀出計數(shù)器 2的內(nèi)容，并把讀出的數(shù)據(jù)裝入 寄存器 AX。 、設(shè) 8253三個計數(shù)器的端口地址為 201H、 202H、 203H，控制寄存器端口地址 200H。輸入時鐘為 2MHz，讓 1號通道周期性的發(fā)出脈沖，其脈沖周期為 1ms，試編寫初化程序段。 、設(shè) 8253計數(shù)器的時鐘輸入頻率為 ，為產(chǎn)生 25KHz的方波輸出信號，應向計數(shù)器裝入的計數(shù)初值為多少？ 、 設(shè) 8253的計數(shù)器 0，工作在方式 1，計數(shù)初值為 2050H；計數(shù)器 1，工作在方式 2，計數(shù)初值為 3000H；計數(shù)器 2，工作在方式 3，計數(shù)初值為 1000H。如果三個計數(shù)器的 GATE 都接高電平，三個計數(shù)器的 CLK 都接 2MHz 時鐘信號，試畫出 OUT0、 OUT OUT2的輸出波形。 、試簡述微機系統(tǒng)中定時器 /計數(shù)器的必要性和重要性，以及定時實現(xiàn)的常用方法。 、可編程定時器／計數(shù)器 8253／ 8254有幾個通道？各通道有幾種工作方式 ?各種工作方式的主要特點是什么？ 8254與 8253有什么區(qū)別 ? 、 8253的初始化編程包括哪幾項內(nèi)容 ?它們在順序上有無要求，如何要求 ? 、何謂日時鐘 ?日時鐘運行原理是什么 ? 、日時鐘定時中斷的作用是什么 ?修改日時鐘定時中斷的一般步驟 和方法是什么 ? 、 8253通道 0的定時中斷是硬中斷（ 8號中斷），它不能被用戶調(diào)用，當用戶對系統(tǒng)的時間進行修改時，需采用軟中斷 INT 1AH。試問這兩種中斷有何關(guān)系？ 習題七 參考答案 答 : MOV AL， 80H OUT 200H， AL IN AL， 203H MOV BL， AL IN AL， 203H， MOV BH， AL MOV AX， BX 答 : 要輸出脈沖周期為 1ms，輸出脈沖的頻率是 ，當輸入時鐘頻率為 2MHz時，計數(shù)器初值是 使用計數(shù)器 1，先讀低 8位，后讀高 8位，設(shè)為方式 3，二進制計數(shù)，控制字是76H。設(shè)控制口的地址是 200H，計數(shù)器 0的地址是