微机接口与通信作业

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1、《微机接口与通讯》平时作业1.从微型计算机的结构分析微处理器与存储器及I/O的关系，并说明总线结构的优点。答：微型计算机是以微处理器即CPU为核心，系统总线连接内存储器和I/O接II电路而构成的。微型计算机采用了总线结构，这种结构可以使得系统内部各部件之间的相互关系变为各部件之间面向总线的单一关系。2.从计算机应用角度分析不同结构、规模、表现形式的微型计算机的应用目标以及性能指标。答：8位机，在80年代初期和中期使用。字符、数字信息，适合于一般的数据处理。16位机，可进行人量的数据处理的多任务控制。3

2、2位机，除用于过程控制、事务处理、科学计算等领域、多媒体处理以及计算机辅助设计、计算机辅助制造等。单片机，体积小、功耗低，主要应用于智能仪器仪表以及其它控制领域。个人计算机，适用于家用、商用、教育等各种应用领域。工程工作站是一种微型化的功能强大的计算机，有速度快、内存大等特点，又有小巧灵活、轻便价廉等优点。3.阐述并比较8086、80286、80386、80486、PentiumCPU的内容结构。答：80286：四个独立的处理部件，即执行部件EU、总线部件BU、指令部件1U和地址部件AUo采用流水线作

3、业方式，使各部件能同时并行地工作。80386：由六部分组成，即总线接口部件、指令译码部件、执行部件、分段部件和分页部件。80486：基本沿用80386的体系结构，由8个基本部件组成：总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、执行部件、控制部件、存储管理部件、高速缓存部件和高性能浮点处理部件。Pentium：采用了许多过去在大型机中才采用的技术，迎合了高性能微型机系统需要，其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。4.阐述指令周期、总线周期、时蚀周期的相互关系，并举若干条8

4、086CPU机器指令的执行过程来说明上述三种周期。答：时钟周期是微处理器动作处理的最小时间单位，一个总线周期由若干个时钟周期所组成。一个指令周期通常由若个总线周期所组成，对于读取指令代码，就是一个存储器读总线周期。将微处理器内部累加器中的值写入指定存储器单元中，执行这条指令可能就需要二个总线周期：读总线周期和写总线周期。读总线周期：写总线周期：T1：提供地址T1：提供地址T2：读信号有效T2：写信号有效T3：数据有效T3：数据有效T4：读操作结束T4：写操作结束5.给出8086CPU处于最小模式时的C

5、PU子系统结构图，并说明组成CPU子系统的各芯片的功能。答：结构图如下8084：用于产生系统时钟信号；地址锁存器：用于暂存地址值；数据缓冲器，用于驱动数据。1.说明一般微处理器的内部组成与外部主要引脚的功能，并说明执行加法指令过程中指令代码和加工的数据在CPU内部各部件流动和外部引脚的信号变化情况。答：组成微处理器的最基本的部件是运算部件、控制部件、寄存器组和内部数据总线。外部主要引脚功能：地址线：输出，用于提供存储器或I/O接口的地址。地址线的位数决定了微处理器的寻址范围。数据线：双向，用于提供微处

6、理器与外部交换数据的通道。从累加器存入锁存器的数据和暂存器中的数据通过ALU运算，结果通过内部数据总线存回累加器，输rliCPU外部到存存储器或I/O。运算结果将影响标志寄存器和十进制调整电路，并对下一次运算产生作用。2.相对实模式，说明保持模式的特点。答：保持模式的特点：(1)地址rti段描述表按“段地址”查到相应描述符，得到的真实地址+偏移(2)32位地址线，拥有4GB的寻址(3)实现焜拟存储和代码保护保持模式比实模式多了以下：(1)寄存器GDR,LDR,IDR,TR,CR3。(2)数据段，描述符

7、表(GDT,LDT),任务数据段(TS),页表。(3)机制，权限检测(利用选择子/描述符/页表项的属性位)，线性地址到物理地址的映射。3.阐述计算机三级存储体系中Cache、主存、辅存的特点与作用，并说明IT前三类存储器由哪些类型的存储器承担，其存储器特性有什么特征。答：Cache：组成：高速SRAM；特点：快速的存取性能，用于存放CPU访问频度最高的数据。主存：组成：DRAM；特点：速度和容量介于Cache和辅存，用于存放CPU当前执行的程序和所需要的数据。辅存：组成：磁盘、磁带、光盘等；特点：存储

8、容量大，用于后备的程序和数据。三级存储体系的目标：存储体系的速度入接近Cache,存储体系的成本接近于辅存。4.说明半导体存储器的内部结构，并比较静态RAM和动态RAM在存储原理、外部特性、性能指标等方面的异同。答：半导体存储器芯片的内部结构基本相同，都是由存储体和外围电路二部分组成。存储体是由一系列按行/列排列的基本存储单元所组成。外围电路由地址译码器、I/O电路、片选控制和输出驱动电路所组成。集成度速度静态RAM低快动态RAM高较快功耗］价格外围辅助