《微机接口与通讯》作业.docVIP

? 《微机接口与通讯》作业（一） ? 第一章 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：微处理器=控制单元+运算单元+寄存器组+内部数据总线；?微型计算机=微处理器+存储器+I/O接口+系统总线；微型计算机系统=微型计算机+外部设备+系统软件+其它 微型计算机的总线类型包含了3种不同功能的总线：地址总线AB(Address Bus)、数据总线DB(Data Bus)、控制总线CB(Control Bus).???? 地址总线是专门用来传送地址信息的。因地址总是由CPU发送的，因此地址总线是单向的。地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。??? 数据总线用于传送数据，通常是双向总线，数据可以从其它部件传送到CPU，也可以由CPU传送到其它部件。数据总线的位数与CPU的字长相对应，是一个很重要的指标。??? 控制总线用来传输控信号，其中包括CPU送往存储器和I/O接口电路的控制信号，如读信号、写信号等；还包括其它部件送CPU的信号，如时钟信号、中断请求信号等。 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：字长：一台微型计算机系统内部微处理器的性能往往在一定程度上反映了微型计算机系统的性能。甚至有的微机型号也是由微处理器的型号来表示的。如486微机、586微机等。作为字长，即CPU数据线的宽度，同样也是反映微型机系统数据处理能力的主要技术指标。 常见的字长有8位、16位、32位等。字长越长，则说明系统的运算精度越高，数据处理能力越强。 运算速度：运算速度的高低是衡量计算机系统的一个重要性能指标。无论是计算机系统，还是其核心的CPU 都是在追求高速度。主频和MIPS都是反映计算机运算速度的指标。主频的单位是兆赫兹（MHZ），同一CPU中，频度越高，则CPU的运算速度则越快； MIPS即每秒执行百万条指令数，显然，数值越大，计算机的速度越高。 存储容量：存储容量反映了计算机系统所能存储的信息量。计算机的存储器系统主要分内存和外存二种。 存储器最基本的容量单位是字节（Byte）。由于存储器不仅是用于长期存储信息，还为CPU加工信息提供场所，所以存储容量的增大，对提高系统 的运行速度也有很大影响。 通用性：也可称为兼容性，是指一个微型计算机系统在软硬件等方面的适应性。系统是否具有标准的硬件接口 并能与绝大部分的通用外设相连接，以及系统是否能运行众多的系统软件和应用软件，都有反映了系统的通用性。除了一些特殊的应用要求以外，微机系统的通用性越好，则使用越方便。 稳定性：系统的稳定性决定了系统是否实用。一个计算机系统，无论其功能如何强大，只要其性能不稳定，其强大 的功能 也无法体现。或者说，稳定性也是系统功能的部分反映。通常衡量系统稳定性有二个性能指标：可靠性和可维性。可靠性反映了系统能连续无故障 工作的时间长短；可维性反映了一个系统是否方便维护与维修。 ?性能价格比：高性能是计算机系统所追求的目标，同样，在价格上则希望相对低廉。衡量一个系统往往用性能价 格比这一综合指标。性能价格比的取值反映了单位费用开销所能获得的实际功能的大小。在这里，性能应该既包括硬件性能，也包括软件性能、使用性能等； 而价格也不仅是指硬件价格，还要包括软件费用、维护费用等。 第二章 1. 阐述并比较8086、80286、80386、80486、Pentium CPU的内容结构。 答：从系统结构角度看，可以把Intel 8086内部分成两个独立的功能部件：执行部件EU(Execution Unit)和总线 接口部件BIU(Bus Interface Unit)。在这两个部件中，EU负责执行指令，BIU负责取指令、读操作数和写结 果。 80286微处理器有四个独立的处理部件，它们分别为执行部件EU、总线部件BU、指令部件IU和地址部件AU。 整个80286采用流水线作业方式，使各部件能同时并行地工作。 80386微处理器由六部分组成，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基本上沿用了80386的体系结构，以保持与86系列微处理器在机器码级上的兼容性。80486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微处理器采用亚微米级的CMOS，实现了0.8um技术，一方面使器件的尺寸进一步减小，另一方面使芯片上集成的晶体管数达到310万个。在Pentium微处理器的体系结构上，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。 2. 阐述指令周期、总线