微处理器常见问题及解答
时间：2022-12-01 16:30:00
【微处理器常见问答】
Part1
1.BIOS主板的作用？
BIOS全称：Basic Input Output System(基本输入输出系统)。它是固化在计算机主板上的一组ROM芯片程序 ，保存计算机最重要的基本输入输出程序、启动后自检程序和系统自启动程序CMOS中读写系统设置的具体信息。也是计算机在系统启动过程中加载的第一个软件。BIOS可以说是连接软硬件的桥梁，是计算机启动过程中的第一个程序。其主要功能是为计算机提供最底层、最直接的硬件设置和控制，只有在启动时才能进入设置界面。
BIOS主板的三个主要功能包括：自检和初始化程序、程序服务处理和硬件中断处理。
2.如何区分主板South Bridge&North Bridge？CPU哪一个是内存bridge？
北桥芯片位于主板上，离开CPU最近的芯片主要考虑到北桥芯片与处理器之间最密切的通信，以缩短传输距离，以提高通信性能。北桥芯片也被称为主桥芯片。主要负责联系CPU并控制内存和显卡。CPU类型、主频等硬件设备的支持。由于发热较大，上面装有散热器。
南桥位于主板上CPU插槽较远的下方，PCI前面是主机箱前面的一面，考虑到它的连接I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。南桥芯片主要负责管理主板上的低速设备和外接设备。
北桥负责与CPU通信，连接高速设备(内存/显卡)，与南桥通信；南桥负责低速设备(硬盘/USB）通信、时钟/BIOS/系统管理/旧设备控制，与北桥通信。
3.赛扬300A风靡的原因
赛扬300A采用Socket 370架构，PPGA封装，0.25um全速工艺与集成L2 256KB cache（PentiumII为半速512KB），与高端频率相同PentiumII性能基本相同。采用Mendocino它的核心原本很低端，但它的经典之处在于几乎每一个cpu所有前端总线都可以从66始MHz直接提升到100MHz，相当于主频450MHz，媲美500美元的Pentium II 450。同时，它有三个特点：128KB全速二次缓存，包超Pentium II 450，飞线打孔双U。
4.什么是cisc&risc？哪种单片机是51？
CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer即复杂指令系统计算机，自计算机诞生以来，人们一直在使用它CISC指令集。桌面计算机很流行x使用86系统结构CISC。微处理器(CPU)厂家一直在走CISC包括Intel、AMD等。在CISC在微处理器中，程序的每个指令都是按顺序串行的，每个指令中的每个操作也是按顺序串行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分利用率低，执行速度慢。CISC以架构为主的服务器IA-32架构(Intel Architecture，以英特尔架构为主，多用于中低档服务器。
RISC英文全称Reduced Instruction Set Computer，即精简指令集计算机，是一种起源于80年代的执行较少类型计算机指令的微处理器MIPS主机(即RISC机)，RISC机器中使用的微处理器统称RISC处理器。这样，它就可以以更快的速度执行操作(每秒执行数百万条指令，即MIPS)。由于计算机执行每种指令类型都需要额外的晶体管和电路元件，计算机指令集越大，微处理器就越复杂，执行速度就越慢。
51单片机指令集采用CISC。
Part2
1.ARM汇编指令EQU与等号“=”的异同
不同点：
（1）使用equ伪指令定义的符号名不能与其他符号名重复，必须是唯一的，不能重新定义；使用等号伪指令"="定义的符号名可以重新命名，重新定义，重新赋值。
（2）使用equ伪指令定义的符号名不仅可以代表常数或常数表达式，还可以代表字符串、关键字、指令码和一串符号(如:word ptr),等等"="符号名的定义仅用于代表数值表达式。
相同点：
使用等价伪指令equ使用等号伪指令定义的符号名和符号名不会由系统分配存储空间。
2.英特尔的HT超线程是怎么发生的？
超线程，即Hyper Threading它是一种同步多执行绪技术，其原理是一种CPU把一个具当作两个来用Hyper-Threading功能实体处理器变成两个逻辑处理器，逻辑处理器与操作系统的实体处理器没有什么不同，因此操作系统将工作线程分配给两个处理器，让多个应用程序或单个应用程序执行多个执行情绪（thread），它可以同时在同一个处理器上执行；但两个逻辑处理器共享这个CPU所有执行资源。
超线程技术的工作原理是在每个时钟周期内完成更多工作，一个支持超线程(HT)该技术的处理器可以在当前的操作系统和应用程序中看到两个虚拟处理器，可以同时处理两组任务，充分利用闲置资源，同时完成更多的工作。在处理多个线程时，多线程处理器内的每个逻辑处理器都可以单独响应中断，当第一个逻辑处理器跟踪软件线程时，第二个逻辑处理器也开始跟踪和处理另一个软件线程。此外，为了避免CPU处理资源冲突，负责处理第二线程的逻辑处理器，只使用运行第一线程时暂时闲置的处理单元。
3.在32台电脑上安装8台G内存条可以用到8G为什么8086处理器有20条内存地址线？
32位是指CPU32位二进字符可在一个时钟周期内并行处理。地址总线或地址寄存器的位数决定了微处理器的搜索范围。地址总线为32位，寻址范围为4位G。8G超过32位操作系统的搜索能力，其他存储设备也需要空间地址，如系统BIOS，输入输出设备的地址和设置、各种接口的设置和地址等。这些地址和设置占据了一部分空间，所以8G 实际内存不到8G.
若32位微处理器只有20位地址线，则只能找到地址 2 20 2^{20} 220即1MB。8086处理器的搜索目标是1M内存空间大，地址总线扩展到20位。
4.什么是4K 对齐，4K 对齐的优点是什么？
4K对齐是一种先进的硬盘使用技术，以特定的方式将文件系统格式与硬盘的电磁物理结构相匹配，以提高硬盘的使用寿命和使用硬盘空间的效率。因为该技术将磁盘物理风扇区域与文件系统的每一簇(Cluster, 共4096字节相互对齐命名。
4K对齐是一种叫做高级格式化的分区技术。这主要是因为目前硬盘容量的不断扩大，之前定义的每个扇区512字节不再那么合理，所以每个扇区512字节改为每个扇区4096字节 现在常说的4字节K扇区”。磁盘分区后，应格式化为文件系统，如ntfs，fat32，ext4等等。Windows存储文件时，文件系统按簇存储，ntfs默认情况下，簇的大小为4K，而4K扇区对齐是指硬盘4K扇区与的4K簇一对应。
以固态硬盘为例，固态硬盘的页面尺寸为4KB，传统分区偏移尺寸为31.5KB。如果4K如果不对齐，用户的数据将跨越两页，导致每个写入操作都变成读写操作，导致性能下降。写入一个4KB在实际操作中，数据将被写入两次，4K对齐对应操作系统的最小分配单元和闪存页面，使操作系统写入4KB可以一次完成数据。因此，“4K对齐可以提高硬盘的工作效率，延长硬盘的使用寿命，提高文件操作的稳定性和安全性。
Part3
存储器扩展
设CPU共有16条地址线和8条数据线MREQ(低电平有效）作访存控制信号WR读写命令信号(读高电平)。写低电平)。现有以下存储芯片:
ROM（2K×8位,4K×4位,8K×8位),RAM（1K×4位,2K×8位,4K×位)及7413S译码器和其他门电路(门电路自定),试从上述规格中选用合适芯片，画出CPU和存储芯片的连接图。
要求:(1)最小4K地址为系统程序区,4096~16383地址范围为用户程序区;
(2)指出选用的存储芯片类型及数量;
(3)详细画出片选逻辑。
Part4
1.$的作用：
- '$‘可以用于一串字符的结尾，对应于计算机语言中的\0，字符串的终止,因为调用21h中断输出一串字符就要求用’$'结尾…
- “$” 是汇编语言中的一个预定义符号，等价于当前正汇编到的段的当前偏移值，一般用来计算一串字符的个数，指令格式是$后直接加标量，返回的就是该标量的计数器值即偏移地址。
2.PTR的作用：
PTR（pointer） 即指针的缩写。汇编里面ptr是规定的字(即保留字)，是用来临时指定类型的。可以理解为，ptr是临时的类型转换，相当于C语言中的强制类型转换。
如 mov ax,bx ; 是把BX寄存器“里”的值赋予ax，由于二者都是寄存器，长度已定（word型），所以没有必要加“WORD”。
“mov ax，word ptr [bx];”是把内存地址等于“BX寄存器的值”的地方所存放的数据赋予ax。由于只是给出一个内存地址，不知道希望赋予ax的，是byte还是word，所以可以用word明确指出；如果不用，（mov ax，[bx];）则在8086中是默认传递一个字，即两个字节给ax。
3.ORG的作用：
ORG是Origin的缩写：起始地址，源。在汇编语言源程序的开始通常都用一条ORG伪指令来实现规定程序的起始地址。如果不用ORG规定则汇编得到的目标程序将从0000H开始。汇编伪指令ORG作用是定义程序或数据块的起始地址，指示此语句后面的程序或数据块以nn为起始地址连续存放在程序存储器中。
ORG数值表达式伪指令的作用是：告诉汇编程序，本伪指令下面的内存变量从该“数值表达式”所指定的地址开始分配。汇编语言提供了一个特殊的符号“$”来引用偏移量计数器的值。
