微机原理与8086CPU详解

"微机原理各章作业汇总" 微机原理是计算机科学中的基础课程，主要探讨微型计算机的架构、工作原理以及与其相关的技术。这个资料集包含了微机原理各章节的作业问题和解答，旨在帮助学生巩固所学知识。 在微机原理中，总线是连接计算机各组件的重要组成部分，它可以分为数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用于传输数据，地址总线用于指定内存或I/O设备的地址，而控制总线则用来传递各种控制信号。 微型计算机中，CPU（中央处理器）是核心部件，它通过系统总线与内存、外存以及输入/输出设备进行通信。8088CPU的数据线有16条，支持双向传输，因此可以处理8位或16位的数据。 8086CPU可寻址的内存最大地址范围是64KB，这是因为它的地址线有20根，能表示2^20 = 1MB的地址空间，但其中高16位用于段地址，低16位用于偏移地址，所以实际可寻址空间为2^16 = 64KB。 微型计算机相对于大型机和小型机的特点通常包括体积小、成本低、灵活性高、易于扩展和升级。微处理器是计算机的核心，负责执行指令；微型计算机是包含微处理器在内的整个硬件系统；微型计算机系统则包括硬件、操作系统以及应用程序。 8086CPU的工作模式有最大模式和最小模式，最大模式下，CPU可以控制多个8086或8088芯片，形成多处理器系统；最小模式则是单片8086构成的系统。 在CPU的时序中，8086的时钟频率为5MHz，一个总线周期包含6个TW等待周期，每个TW周期大约是时钟周期的两倍，所以总线周期大约是(6 * 2) / 5MHz = 2400ns = 2.4μs。在总线周期内，CPU会在T3状态检测READY信号，决定是否需要插入等待周期。 8086CPU内部的四个专用寄存器包括指令指针IP、标志寄存器FLAGS、段寄存器如CS（代码段）、DS（数据段）等，它们参与指令的执行和系统控制。CPU与外设之间的信息交换包括数据、地址和控制信号。 在中断响应过程中，CPU进入中断响应周期后，中断允许标志IF被清零，防止新的中断发生。中断类型码n是由引发中断的外设提供的，而不是程序。在8086的标志位中，除了DF（方向标志）、TF（陷阱标志），还有一个控制标志是IF（中断允许标志）。 在单项选择题中，系统总线是用来连接微型计算机各部件的，8086CPU在T3下降沿采样READY信号，响应中断时会依次将PSW（标志寄存器）、CS（代码段寄存器）、IP（指令指针）压入堆栈。8086CPU的ALE引脚功能是地址锁存允许信号，不属于CPU内部中断源的是内存出错，因为这是硬件错误，通常由内存检测电路检测并处理。 通过这些知识点的梳理，我们可以看出微机原理涵盖了计算机硬件的基础，包括CPU结构、总线系统、中断机制、寻址方式等多个方面，这些都是理解和设计计算机系统的基础。