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工业用微型计算机”课程答疑考试题2009-05-0215:31 阅读12 评论0字号:大中小田虓:大家好,欢迎来到“工业用微型计算机”课程答疑室!下面分章说一下本课程的学习要点第1章的一些要点微处理器是微型机的核心芯片,通常简称为MP(MicroProcessor),它是将计算机中的运算器和控制器集成在一个硅片上制作的集成电路。这样的芯片也被称为中央处理单元,一般简称为CPU(CentralProcessingUnit)。多种进制的数字系统人们在日常生活中,采用多种进制的数字系统。最常用的是十进制。例如1998=1x103+9x10+9x10+8x100后缀B表示二进制;后缀H表示十进制;后缀D表示十进制(也可不加后缀)例如:10011011B—是二进制数;9BH—是十六进制数;155D—是十进制数;这些数都表示同一数值,即十进制的155,只是使用的进制不同而已。二进制、十进制、十六进制数对照表二进制、十进制、十六进制数对照表十进制数十六进制数二进制数000000100012001030011401005010160110701118100091001A1010B1011C1100D110114E1110F11111010000微型计算机系统的构成微型计算机系统是由硬件和软件两部分组成的。微处理器,是微机系统的核心部件,简称为CPU,它包括运算器、控制器和寄存器几部分微型计算机软件计算机软件分为系统软件和应用软件,系统软件包括操作系统(DOS及WINDOWS、UNIX、LINUX等)和系统应用程序。8086/8088的功能结构微处理器8086/8088微处理器结构类似,都由算术逻辑单元ALU、累加器、专用和通用寄存器、指令寄存器、指令译码器、定时器控制器等组成,后四部分相当于控制8086/8088的内部寄存器8086/8088内部有14个16位寄存器,编程时都要用到,所以必须识记。按其功能,可分为三大类:第一类是通过寄存器(8个),第二类是段寄存器(4个),第三类是控制寄存器(2个)数据寄存器AX、BX、CX、DX寄存器地址指针寄存器SP、BP变址寄存器SI、DI段寄存器CS、SS、DS、ES控制寄存器IP、FLAGS数的进制最常用的是十进制。例如1998=1x103+9x10+9x10+8x100后缀B表示二进制;后缀H表示十进制;后缀D表示十进制(也可不加后缀)例如:10011011B—是二进制数;9BH—是十六进制数;155D—是十进制数;这些数都表示同一数值,即十进制的155,只是使用的进制不同而已。二进制和十六进制间的相互转换十六进制转换为二进制数,不论是十六进制的整数还是小数,只要把每一位十六进制的数用相应的二进制数来代替,就可以转换为二进制。例如9BA61001101110100110即9B.A6H=10011011.1010011B二进制转换为十六进制这种转换,可分两步进行:对整部分,从小数点向左数每4位二进制为一组,最后不足的前面补零。对小数部分,从小数点向右数,每4位一组,最后不足4位的后面补0,然后把每4位二进制数用相应的十六进制数代替,即可转换为十六进制数。例如10110111.01010100B754即10110111.010101B=B7.54H例题二进制0011B转换为十进制数是 。A、 1B、2C、3D、21正确答案C第二章知识点型计算机的指令系统可以分为六大类:①数据传送指令;②算术传送指令;③逻辑运算和移位指令;④串操作指令;⑤控制转移指令;⑥处理器控制指令。8086/8088的基本寻址方式立即寻址(ImmediateAddrssing)例如:MOVCL,28HMOVAX,3189H直接寻址MOVAX,〔3100H〕寄存器间接寻址基址寻址MOVSI,DATA〔BX〕MOVBLOCK〔BP〕,AX基址一变址寻址MOVAX,COUNT〔BX〕〔SI〕数据传送指令按其功能的不同,可以分为以下四组通用数据传送指令;②俞入/输出指令;③目标地址传送指令;④示志传送指令。算术运算指令算术运算指令共有以下五组:加法运算指令减法运算指令乘法运算指令除法运算指令转换指令控制转移指令8086/8088CPU提供了很多指令用于控制程序的转移。这类指令是以下四种:转移指令、循环控制指令、过程调用指令和中断指令。无条件转移指令JMPJUMP指令的操作是无条件地将控制转移到指令中规定的目的地址。另外,目标地址可以用直接的方式给出,也可以用间接的方式给出,JMP指令对标志位没有影响。DEBUG调试程序的功能DEBUG.COM或DEBUG.EXE是随DOS操作系统提供的。键入该程序(DEBUG)后,出现提示符一,它具有如下命令:A为汇编命令;U为反汇编命令;T为跟踪命令;D为显示内存命令;E为修改内存命令;F为填充命令;R为检查和修改寄存器命令;G为执行程序命令;L为装入内存命令;N为给程序命名的命令;I为输入,O为输出命令;M为传送内存命令;W为存盘命令,Q为结束DEBUG,回到DOS命令。第三章知识点有三种不同层次的计算机语言,这就是机器语言、汇编语言和高级语言。汇编语言源程序的结构是分段结构形式一个汇编语言源程序由几个段(Segment)组成,每个段都以SEGMENT语句开始,以ENDS结束,而整个源程序是以END语句结尾。常用的段定义伪操作段定义伪操作的用途是在汇编语言源程序中定义逻辑段。常用的段定义伪操作有SEG—MENT、ENDS和ASSUME等。用的数据定义伪操作有下列5种。BD定义字节DW定义字(2个字节)DD定义双字(4个字节)SQ定义四字(8字节)DT定义十字节(10个字节)用户可通过四种方式控制PC机的硬件:使用高级语言提供的功能进行控制使用DOS提供的程序来控制硬件,使用BIOS提供的程序控制硬件,直接访问硬件MASM和LINK程序的应用(一) 用MASM程序产生OBJ文件(二) 用LINK程序进行链接(三) 用DEBUC调试程序进行调试(四) COM文件的生成按照COM文件编写的源程序(五) 批处理文件的应用为加快源程序的编辑、编译、链接和转换的速度,用户可设计一个批处理文件,将实现以上命令的组织在批目理文件中。第4章的一些重要知识点存储的分类按存取速度和用途可把存储器分为两大类:把具有一定容量、存取速度快的存储器称为内部存储器,简称内存。把存储容量大而速度较慢的存储器称为外部存储器,简称外CPU与存储器的连接在连接时应注意以下问题。(一) CPU总线的带负载能力(二) CPU时序与存储器存取速度之间的配合(三) 存储器组织、地址分配8086/8088的内部寄存器8086/8088内部有14个16位寄存器,编程时都要用到,所以必须识记。按其功能,可分为三大类:第一类是通过寄存器(8个),第二类是段寄存器(4个),第三类是控制寄存器(2个)。通用寄存器包括数据寄存器、地址寄存器和变址寄存器。数据寄存器AX、BX、CX、DX地址指针寄存器SP、BP3•变址寄存器SI、DI段寄存器CS、SS、DS、ES控制寄存器IP、FLAGSCF进位标志位。当进行加法或减法运算时。若最高位发生进位或错位,则CF=1,否则CF=0;PF奇偶标志位。当逻辑运算结果中“1的个数为偶数时,PF=1;为奇数时,PF=0。AF辅助进位位。在8(16)位加法操作中,低4(8)位有进位、借位发生时,AF=1,否则AF=0;ZF零标志位。当运算结果为零时,ZF=1。否则ZF=0;SF符号标志位。当运算结果的最高位为1(即为负数)时,SF=1,否则SF=0;OF溢出标志位。当算术运算的结果超出了带符号数的范围,即溢出时,OF=1,否则OF=0。8位带符号数范围是一128〜+127,16位带符号数的范围是一32768〜+32767。计算机的指令系统分类可以分为六大类:①数据传送指令;②算术传送指令;③逻辑运算和移位指令;④串操作指令;⑤控制转移指令;⑥处理器控制指令。DEBUG调试程序的功能DEBUG.COM或DEBUG.EXE是随DOS操作系统提供的。键入该程序(DEBUG)后,出现提示符一,它具有如下命令:A为汇编命令;U为反汇编命令;T为跟踪命令;D为显示内存命令;E为修改内存命令;F为填充命令;R为检查和修改寄存器命令;G为执行程序命令;L为装入内存命令;N为给程序命名的命令;I为输入,O为输出命令;M为传送内存命令;W为存盘命令,Q为结束DEBUG,回到DOS命令。程序设计语言目前,有三种不同层次的计算机语言,这就是机器语言、汇编语言和高级语言。一、 机器语言在机器语言(MachineLanguage)中,用二进制数表示指令和数据,它的缺点是不直观,很难理解和记忆。因此不用它编程。但是,机器语言程序是唯一能够被计算机直接理解和执行的程序,具有执行速度快,占用内存少等优点。二、 汇编语言一般来说,有两种汇编程序,一种通常称为汇编(ASM),另一种称为宏汇编(MASM)。后者的功能更强。三咼级语言高级语言(HighlevelLanguage)这针对某个具体的计算机,所以通用性强。CPU与存储器连接时,地址总线、数据总线和控制总线都在连接时应注意问题(一) CPU总线的带负载能力(二) CPU时序与存储器存取速度之间的配合CPU的取指周期和对存储器读写都有固定的时序,由此决定了对存储器存取速度的要求。具体地说,CPU对存储器进行读操作时,CPU发出地址和读写命令后,存储器必须在限定时间内给出有效数据。而当CPU对存储器进行写操作时,存储器必须在写脉冲规定的时间内将数据写入指定存储单元,否则就无法保证迅速准确地传送数据,一般选快速的存储器。(三) 存储器组织、地址分配第5章的一些知识点微型计算机的接口电路按功能分为两大类:一种是微机正常工作所需的辅助电路,如时钟电路,8259处理外部的多个中断请求等等;另一种是输入/输出接口Qnput/Output,简写为I/O),利用这些接口,使微机与外界设备,如键盘、显示器、打印机、磁盘机等进行信息交换。接口信息的分类数据信号、状态信号、控制信号I/O的控制方式控制方式是指如何协调数据传送双方的工作顺序。一般分为以下三种:(一)程序方式(二)中断方式(三)直接数据传送(DMA)方式DMA方式的特点由于使用DMA方式进行数据传输时,当程序设置好参数后,数据的传输过程是完全由硬件自动进行的,没有软件参与,所以传送速率非常高中断根据中断源对CPU的相对关系中断可以分成内部和外部两种,而每一种中包括许多类型。各种类型的中断被分配一个型号。内部中断由CPU执行某些指令引起的中断称内部中断(也称软件中断)。内部中断包括:除零中断在CPU作除法运算时若除数为零或商超出了有关寄存器所能表示的最大值产生被零除中断,其类型号为0。单步中断INTO溢出中断中断指令INT外部中断由CPU外部硬件电路发出的电信号引起的中断称为外部中断(亦称硬中断),外部中断又分为非屏蔽中断和可屏蔽中断两种中断处理流程保护断点转入中断服务程序每个中断服务程序的入口地址包括CS和IP共4个字节。256个中断源的入口地址共1K字节顺序存放在系统RAM的低地址区(000-FFFH)称为中断矢量表。在中断响应时根据中断类型号n到中断矢量表中从地址0000:4xn开始连续取四个单元内容分别装入IP和CS,然后以新的CS:IP为入口CPU转入中断服务程序。返回断点中断服务完成后程序的最后一条指令一般都是中断返回IRET将栈顶六单元的内容依次弹出到IP、CS和FLAGS,于是恢复主程序的执行。其它一些知识点D/A转换器的核心元件D/A转换器的核心元件是运算放大器和电阻网络。运算放大器是一个高输入阻抗、低输出阻抗、高开环放大倍数的器件。D/A转换器的转换精度与基准电压Vref的精度、权电阻和电子开关的精度及位数有关。显然,位数越多转换精度越咼,但同时电路的权电阻的种类越多。由于在集成电路中制造高阻值的精密电阻十分困难,因此常用R—2R“T型”电阻网络代替权电阻网络构成D/A转换器。ADC0809ADC0809是逐次逼近型8位单片A/D转换芯片。片内有8路模拟开关可输入8个模拟量。单极性,量程为0〜+5V。典型的转换速度为100卩S。片内带有三态输出缓冲器,可直接与CPU总线接口。其性能价格比明显的优势,是目前比较广泛采用的芯片之一。可应用于对精度和采样速度要求不高的场合,或一般的工业控制领域。一些问题PCI总线的时钟为33MHz,增强型PCI为66MHz。DMA是直接数据传输的缩写,在DMA过程中,CPU并不参与数据传输。一些常见问题双积分型的A/D转换器的抗干扰性能要强于逐次比较型的A/D转换器。一个总线周期并不一定等于一个时钟周期。常见问题I/O端口的传送方式一般分为并行和串行汇编语言编写的程序要经过ASM编译和LINK连接后,才能生成可执行文件。在数字万用表中一般使用双积分型的A/D转换器。一个总线周期可以包含多个时钟周期。例:编写程序将AX,BX,CX中最大的符号数放在AX中CMPAX,BX;比较AX和BXJGENEXT;若AX大于等于BX则转向NEXTXCHGAX,BX;若AX小于BX则交换AX和BX的内容NEXT:CMPAX,CX;比较AX与CXJGEDONE;若AX大于等于CX则转向DONEXCHGAX,CX;若AX小于CX则交换AX和CX的内容DONE: 以下回答一些同学日常提问。假设(DS)=3000H,(SS)=3000H,(AX)=1000H,(BX)=1200H,(SI)=2,(DI)=1,(SP)=100H,(31200H)=40H,请写出下列指令单独执行完后,有关寄存器和存储单元的内容。ADDAX,1000HADDAX,BXMOV[BX],AX解答:1.(AX)=2000H2.(AX)=2200H3.(31200H)=1000H例题在汇编语言程序设计中,堆栈段定义如下:MY_STACKSEGMENTPARASTACK„STACK'STADB32DUP(5)MY_STACKENDS那么,段定义语句中的PARASTACK„STACK分别代表A.定位类型、类别、组合类型B.类别、组合类型、定位类型C.组合类型、类别、定位类型D.定位类型、组合类型、类别答案D例题一个学生班共32人,已知每个学生班的年龄存放在AGE开始的单元中,求其平均年龄,并放在PJNL单元参考程序DATASEGMENT;数据段定义语句AGEDB13H,14H,OFH, ......;32个年龄数据放在AGE开始的单元PJNLDB?;平均年龄(结果)放在PJNL字节单元DATAENDS;数据段结束.,,CODESEGMENT;代码段定义语句ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATA;装入DSMOVDS,AXM

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