《微机控制与接口技术》形成性考核作业(三)
1.在 8086 中,逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么?具体说明
逻辑地址:在 8086 系统中,逻辑地址是由段地址和偏移地址组成的地址表示形式,用于在程序中对存储单元进行寻址。段地址是段起始地址的高 16 位,偏移地址是相对于段起始地址的偏移量,两者组合可唯一确定一个存储单元在内存中的位置,形式为 “段地址:偏移地址”。
偏移地址:是指在一个段内,某一存储单元相对于段起始地址的字节偏移量,是一个 16 位的无符号整数,它表示了该存储单元在段内的相对位置。
物理地址:是内存中存储单元的实际地址,是 CPU 访问内存时所使用的地址。8086CPU 通过将段地址左移 4 位(相当于乘以 16)再加上偏移地址,得到 20 位的物理地址,用于在内存中准确地定位和访问数据或指令。
2.什么是 RAM 和 ROM?RAM 和 ROM 各有什么特点
RAM(Random Access Memory,随机存取存储器):是一种可以随机地进行读写操作的存储器,计算机在运行过程中,CPU 可以随时对其进行读、写访问,用于暂时存储正在运行的程序和数据。根据技术和性能不同,可分为静态 RAM(SRAM)和动态 RAM(DRAM)。
特点:可读可写;访问速度快,能快速响应 CPU 的读写请求;但断电后存储的数据会立即丢失,属于易失性存储器。
ROM(Read Only Memory,只读存储器):是一种只能读出信息,不能写入信息的存储器,在制造时就将数据或程序固化在其中,通常用于存储计算机启动时所需的基本程序和数据等,如 BIOS 程序。根据不同的技术和应用场景,有掩膜 ROM、PROM、EPROM、EEPROM 等多种类型。
特点:只能读不能写(部分类型可在特定条件下写入,但写入操作相对复杂且不频繁);信息一旦写入就固定不变,断电后数据不会丢失,属于非易失性存储器,可靠性高。
3.计算机硬件的基本组成部分有哪些?简述各部分的功能
运算器:是计算机进行算术运算和逻辑运算的主要部件,能对数据进行加、减、乘、除等算术运算以及与、或、非等逻辑运算,在控制器的控制下,从存储器中取出数据进行运算,并将运算结果送回存储器。
控制器:是计算机的指挥中心,负责控制计算机各部件协调工作,根据指令的要求,产生各种控制信号,控制运算器、存储器、输入输出设备等部件的工作节奏和操作顺序,使计算机能够按照预先设定的程序有条不紊地运行。
存储器:用于存储程序和数据,分为内存储器和外存储器。内存储器直接与 CPU 进行数据交换,速度快但容量相对较小;外存储器用于长期存储大量数据和程序,容量大但速度相对较慢,如硬盘、光盘、U 盘等。
输入设备:用于将外部的信息(如数据、指令等)输入到计算机中,常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、麦克风等,它们将各种形式的信息转换为计算机能够识别的数字信号,送入计算机的存储器或运算器进行处理。
输出设备:用于将计算机处理后的结果以人们能够理解的形式输出,如显示器、打印机、音箱等,将计算机内部的数字信号转换为文字、图像、声音等形式,呈现给用户。
4.简述微型计算机系统的组成
微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统:包括微处理器(CPU)、存储器、输入输出设备以及连接这些部件的总线。微处理器是核心部件,负责执行指令和进行数据处理;存储器用于存储程序和数据;输入输出设备实现人机交互和与外部设备的数据交换;总线则是各部件之间传输数据、地址和控制信号的通道。
软件系统:分为系统软件和应用软件。系统软件是管理和控制计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的基础,如操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等。应用软件是为了满足用户在不同领域、不同问题上的应用需求而开发的程序,如办公软件、游戏软件、图形图像处理软件等。
5.请写出汇编语言源程序的运行过程包括那几个阶段?每个阶段分别起了什么作用?生成了什么文件
编辑阶段:使用文本编辑器编写汇编语言源程序,将用户的算法和指令以汇编语言的格式输入到计算机中,生成汇编语言源文件,通常以.asm 为扩展名。
汇编阶段:使用汇编程序对汇编语言源文件进行汇编,将汇编语言指令翻译成机器语言指令,检查源程序中的语法错误等。汇编后生成目标文件,一般以.obj 为扩展名。
连接阶段:用连接程序将目标文件与其他相关的目标文件、库文件等进行连接,解决符号引用等问题,生成可执行文件,通常以.exe 为扩展名。
运行阶段:在操作系统的支持下,将可执行文件加载到内存中,由 CPU 执行其中的指令,实现程序的功能,运行过程中可能会产生一些中间结果或输出结果,根据程序的具体功能而定。
《微机控制与接口技术》形成性考核作业(四)
1、串行通讯与并行通讯的主要区别及特点
主要区别:串行通讯是数据按位依次传输,在一条传输线上逐位进行;并行通讯则是数据的各位同时传输,通过多条传输线同时传送多位数据。
串行通讯特点:使用线路少,成本低,适合远距离传输,但传输速度慢。
并行通讯特点:传输速度快,但使用的线路多,成本高,抗干扰能力相对较弱,适合近距离、高速传输数据的场合。
2、8086/8088 微处理器内部寄存器及主要作用
通用寄存器:包括 AX、BX、CX、DX。AX 为累加器,常用于算术、逻辑运算及 I/O 操作;BX 为基址寄存器,可用于存放数据或地址;CX 为计数寄存器,常用于循环和串操作等指令中作计数器;DX 为数据寄存器,在 I/O 操作和乘法、除法运算中起辅助作用。
指针寄存器:SP 为堆栈指针寄存器,用于指示堆栈栈顶的偏移地址;BP 为基址指针寄存器,常用于在堆栈操作中存放基地址。
变址寄存器:SI 为源变址寄存器,DI 为目的变址寄存器,常用于串操作指令中,分别指向源操作数和目的操作数的地址。
段寄存器:CS 为代码段寄存器,DS 为数据段寄存器,SS 为堆栈段寄存器,ES 为附加段寄存器,用于存放各段的段基址。
控制寄存器:IP 为指令指针寄存器,用于指示下一条要执行指令的偏移地址;FLAGS 为标志寄存器,用于反映 CPU 的运算状态和控制指令的执行。
3、8086 最大或最小工作模式的确定及控制信号产生方法的不同
确定方法:8086 的工作模式由 MN/MX’ 引脚决定,当 MN/MX’ 接高电平时,工作在最小模式;接低电平时,工作在最大模式。
控制信号产生方法的不同最小模式:系统的控制信号由 8086 CPU 直接产生,如 M/IO’、RD’、WR’ 等,可直接用于构成简单的系统。
最大模式:需使用总线控制器 8288,根据 8086 CPU 提供的状态信号 S2、S1、S0 产生系统所需的控制信号,如 IORC’、IOWC’、MRDC’、MWTC’ 等,适用于多处理器系统。
4、总线请求及 8086 在最小工作模式下有关总线请求的信号引脚
总线请求:当系统中有多个总线主设备时,除 CPU 外的其他主设备向 CPU 请求使用总线的操作称为总线请求。
信号引脚:在最小工作模式下,有关总线请求的信号引脚是 HOLD 和 HLDA。HOLD 为总线请求信号输入引脚,其他主设备通过此引脚向 CPU 发出总线请求;HLDA 为总线请求响应信号输出引脚,CPU 收到 HOLD 请求后,若同意让出总线,就会在 HLDA 引脚上发出高电平信号作为响应。
5、8086 是几位的微处理器及 8086 与 8088 的异同
8086 是 16 位微处理器:其内部数据通路和寄存器都是 16 位的,可处理 16 位数据和地址。
相同点:内部结构基本相同,都由执行单元 EU 和总线接口单元 BIU 组成;指令系统基本相同,具有相同的基本指令集和寻址方式。
主要区别:8086 的外部数据总线宽度为 16 位,可一次传输 16 位数据;8088 的外部数据总线宽度为 8 位,与存储器和 I/O 接口进行数据传输时,每次只能传输 8 位数据。