微机原理试题答案

1、微机接口与技术复习大纲及课后习题答案 -06计算机专业用第1章 微型计算机系统概述1.2 微型计算机的系统组成1.2.1 微型计算机的硬件系统1.2.2 微型计算机的软件系统1.3 ibm pc系列机系统1.3.1 硬件基本组成1.3.2 主板的构成1.3.3 存储空间的分配1.3.4 i/o空间的分配第2章 微处理器指令系统2.1 微处理器的内部结构2.1.1 微处理器的基本结构2.1.2 8088/8086的功能结构2.1.3 8088/8086的寄存器结构2.1.4 8088/8086的存储器结构第4章 微处理器的外部特性4.1.1 8088的两种组态模式4.1.2 最小组态下的引脚定义

2、4.1.3 8282，8286芯片功能，最小组态下的总线形成4.2.1 最小组态下的总线时序（配合电路图说明）tw的作用及个数取决于什么？第5章 存储器系统5.1.2 存储系统的层次结构5.2.1 半导体存储器的分类5.3 随机存取存储器5.3.1 静态ram5.3.2 动态ram5.4 只读存储器5.4.1 eprom5.4.2 eeprom5.4.3 闪速存储器5.5 存储芯片与cpu的典型连接5.5.1 存储芯片与cpu的连接5.5.2 存储芯片与cpu的配合容量、地址线数目、数据线根数、位扩充、地址扩充、译码电路（138），存储器接口电路设计或分析第6章 输入输出及接口6.1 i/o接

3、口概述6.1.1 i/o接口的主要功能6.1.2 i/o接口的典型结构6.1.3 i/o端口的编址6.1.4 8086/8088的输入输出指令6.1.5 i/o地址的译码6.2 无条件传送方式及其接口 图6-6及程序6.3 查询传送方式及其接口图6-8，6-9及程序6.4 中断传送方式6.4.1 中断传送与接口6.4.2 中断工作过程6.5 dma传送方式过程第8章 中断控制接口8.1 8088中断系统8.1.1 8088的中断类型8.1.2 8088的中断响应过程8.1.3 8088的中断向量表8.2 内部中断服务程序8.3 8259a中断控制器8.3.2 8259a的中断过程，中断响应周期

4、中断源、中断类型、中断向量、中断向量号、中断向量表，8088cpu中断源种类；非屏蔽中断、可屏蔽中断、内部中断；中断优先级、中断嵌套；8088处理中断过程。第9章 定时计数控制接口9.1 8253/8254定时计数器9.1.1 8253/8254的内部结构和引脚9.1.2 8253/8254的工作方式2&39.1.3 8253/8254的编程8253电路图设计及参数计算，初始化程序编写第10章 dma控制接口 dma传送方式过程 dma主要解决什么问题？是如何解决的？ dma对内存地址线是如何处理的？ 8237a是如何实现外设与内存高速数据交换的？结合其时序。10.1 dma控制器82

5、37a10.1.1 10.1.2 8237a的工作时序第11章 并行接口11.1 并行接口电路8255a11.1.1 8255a的内部结构和引脚11.1.2 8255a的工作方式11.1.3 8255a的编程11.2 8255a的应用11.2.1 8255a在ibm pc/xt机上的应用11.2.2 用8255a方式0与打印机接口：例题12.111.3 键盘及其接口11.3.1 简易键盘的工作原理：两种扫描法pc口某引脚产生方波程序第12章 串行通信接口12.1 串行通信基础起止式异步通信格式及效率；同步通信格式、hdlc；波特率、波特因子、发送接收时钟；双工、单工、半双工；调制解调。12.2

6、 串行接口标准rs-232c12.2.3 rs-232c的电气特性第13章 模拟接口13.1 模拟输入输出系统：图13-1工作原理及各部件作用13.2 d/a转换器13.2.1 d/a转换的基本原理13.2.2 dac0832芯片13.2.4 dac芯片的应用：锯齿、三角和梯形波程序13.3 a/d转换器13.3.1 a/d转换的基本原理,4种ad结构13.3.2 adc0809芯片13.3.3 adc芯片与主机的连接13.3.4 adc芯片的应用 例13。3附件：所有习题答案1.2解答：n 微型计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件控制器和运算器的微处理器为核心

7、，所构造出的计算机系统 n pc机：pc（personal computer）机就是面向个人单独使用的一类微机n 单片机：用于控制的微处理器芯片，内部除cpu外还集成了计算机的其他一些主要部件，如：rom、ram、定时器、并行接口、串行接口，有的芯片还集成了a/d、d/a转换电路等。 n 数字信号处理器dsp：主要面向大流量数字信号的实时处理，在宿主系统中充当数据处理中心，在网络通信、多媒体应用等领域正得到越来越多的应用1.4解答：n 系统总线：传递信息的一组公用导线，cpu通过它们与存储器和i/o设备进行信息交换n 好处：组态灵活、扩展方便n 三组信号线：数据总线、地址总线和控制总线n 其使

8、用特点是：在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线，只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获得信号。1.5解答：n 用于数值计算、数据处理及信息管理方向n 采用通用微机，要求有较快的工作速度、较高的运算精度、较大的内存容量和较完备的输入输出设备，为用户提供方便友好的操作界面和简便快捷的维护、扩充手段。 n 用于过程控制及嵌人应用方向n 采用控制类微机，要求能抵抗各种干扰、适应现场的恶劣环境、确保长时间稳定地工作，要求其实时性要好、强调其体积要小、便携式应用强调其省电。1.8解答：n bios：基本输入输出系统n 主要功能：用来驱动和管理诸如键盘、显示器、打印机、磁

9、盘、时钟、串行通信接口等基本的输入输出设备4.1解答：n 8088具有 20 根地址线。在访问内存时使用地址 a0a19 ，可直接寻址 1mb 容量的内存范围；在访问外设时使用地址线 a0a15 ，共能寻址 64k 个输入输出端口。实际上，pc/xt在寻址外设时，只使用地址线 a0a9 ；若a91，说明它要寻址的i/o端口位于 i/o通道 。4.2解答：n 总线操作指的是 指发生在总线上的某些特定的操作 ，而总线周期指的是 cpu通过总线操作与外界（存储器和i/o端口）进行一次数据交换的过程（时间） ，8088典型的总线周期由 4 个t组成。如果8088的clk引脚接5mhz的时钟信号，那么每

10、个t状态的持续时间为 200ns 。4.4解答：n 当8088进行读写存储器或i/o接口时，如果存储器或i/o接口无法满足cpu的读写时序（来不及提供或读取数据时），需要cpu插入等待状态tw。n 在读写总线周期的t3和t4之间插入tw。4.6解答：n 三态：引脚除正常的高、低电平外，还能输出高阻状态。n 输出高阻状态时，表示芯片实际上已放弃了对该引脚的控制，使之“悬空”，这样他所连接的设备就可以接管对该引脚所连导线的控制。8088最小组态具有三态能力的引脚：n a19/s6a16/s3、a15a8、ad7ad0n io/m* 、rd*、wr*、alen den*、dt/r*4.7解答：n r

11、eset：复位请求。有效时，将使cpu回到其初始状态。n hold：总线保持。有效时，表示总线请求设备向cpu申请占有总线。n nmi：不可屏蔽中断请求。有效时，表示外界向cpu申请不可屏蔽中断。n intr：可屏蔽中断请求。有效时，表示请求设备向cpu申请可屏蔽中断。4.13解答：n 8088每个总线周期只能读写一个字节数据。所以读取指令长度为3b的指令“add 2000h, ax”需要 3 个时钟周期，执行时需要 2 个时钟周期。n 读取指令是 存储器读 总线周期，执行时是 存储器写 总线周期？5.2解答：n 在半导体存储器中，ram指的是 随机存取存储器 ，他可读可写，但断电后信息一般会

12、 丢失 ；而rom指的是 只读存储器 ，正常工作时只能从中 读取 信息，但断电后信息 不会丢失 。以eprom芯片2764为例，其存储容量为8k×8位，共有 8 条数据线和 13 条地址线。用它组成64kb的rom存储区共需 8 片2764芯片。5.7问题：n 什么是存储器连接中的“位扩充”和“地址扩充”？n 欲组成32kb的ram存储区，在采用容量1k×4位的静态ram芯片或容量16k×1位的静态ram芯片的情况下，各需要多少芯片？n 在位方向和地址方向上各要进行什么样的扩充？请画出采用2114芯片时的连接示意图。n 位扩充存储器芯片数据位数小于主机数据线数时，

13、利用多个存储器芯片在数据“位”方向的扩充；n 地址扩充（字扩充）当一个存储器芯片不能满足系统存储容量时，利用多个存储器芯片在“地址”方向的扩充n 组成32kb存储空间，用sram 2114（1k×4）需要64个芯片；n 组成32kb存储空间，用dram 4116（16k×1）需要16个芯片；n 它们都需要进行位扩充和地址扩充习题5.72114（1）a9a0i/o4i/o1片选1d3d0d7d4a9a0ce2114（2）2114（63）a9a0i/o4i/o1ce2114（64）片选325.8问题：n 存储芯片为什么要设置片选信号？n 它与系统地址总线有哪些连接方式？n 采用

14、何种连接方式可避免地址重复？n 采用哪些连接方式可节省用于译码的硬件？解答：n 片选信号说明该存储器芯片是否被选中正常工作，设置它可以比较方便地实现多个存储器芯片组成大容量的存储空间n 存储器片选信号通常与cpu地址总线的高位地址线相关联，可以采用“全译码”、“部分译码”、“线选译码”方式n 采用全译码方式可以避免地址重复n 采用部分或线选译码可以节省译码硬件5.9题目：n 在一个针对存储器的译码系统中，如果有4个地址线未参与译码，那么每个存储单元会同时拥有几个地址？解答：n 24165.10问题：n 请写出图5.32中4个存储芯片各自的可用地址范围，并指明其重复地址。解答1： a1

15、9 a16a15 a13a12a0一个可用地址1234××00××00××00××00000001010010全0全1全0全10全0全11全0全100000h01fffh02000h03fffh04000h04fffh05000h05fffh芯片一个可用地址重复地址（左）y0*626400001fffh4000041fffh8000081fffhc0000c1fffh芯片一个可用地址重复地址（右）y1*626420003fffh4200043fffh8200083fffhc2000c3fffh芯片一个可用地址重复地

16、址（左）y2*273240004fffh4400044fffh8400084fffhc4000c4fffh芯片一个可用地址重复地址（右）y2*273250005fffh4500045fffh8500085fffhc5000c5fffh5.11问题：n 利用6264芯片（容量8k×8位的sram），采用全译码方式，在8088系统的内存区段40000h43fffh扩充ram区n 请画出这些芯片与8088最大组态下形成的系统总线的连接示意图。解答: a19 a16a15 a13a12a0地址1201000100000001全0全1全0全140000h41fffh42000h43f

17、ffha12a0138a18 a15 a14a13cbae3e2e1y0a19a17a16d7d0(1)6264cs1weoememwmemr(2)6264cs1weoey3y2y15vcs2cs2习题5.11图5-13问题：n 利用2764 芯片（容量8k×8位的eprom），采用74ls138进行全译码，在8088系统的最高地址区组成32kb的rom区域n 请画出各2764芯片与8088最大组态下形成的系统总线的连接示意图解答: a19 a16a15 a13a12a0地址12341111111111111111100101110111全0全1全0全1全0全1全0全1f8

18、000hf9fffhfa000hfbfffhfc000hfdfffhfe000hfffffh习题5.13图a12a0138a19 a15 a14a13cbae3e2e1y7a18a17a16d7d02764(1)ceoememry4y5y62764(2)ceoe2764(3)ceoe2764(4)ceoe6.2问题： 一般的i/o接口电路安排有哪三类寄存器？他们各自的作用是什么？解答： 数据寄存器n 保存外设给cpu和cpu发往外设的数据 状态寄存器n 保存外设或接口电路的状态 控制寄存器n 保存cpu给外设或接口电路的命令6.4问题： 参看图6.4，编程实现以下操作：当k0键单独按下时，发光

19、二极管led0led7将依次点亮，每个维持200ms；当k1键单独按下时，发光二极管led0led7将反向依次点亮，每个也维持200ms；其他情况下led不点亮（设已有延时200ms的子程序delay可直接调用）解答：again: movdx,8000hin al,dxcmp al,0feh;d7d011111110b ？jz next1;单独按下k0，转移到next1cmp al,0fdh;d7d011111101b ？jz next2;单独按下k1，转移到next2jmp again;其它情况不点亮next1:mov cx,8mov al,1;从k0开始next11:outdx,al;某个

20、led电亮all delay;延时200msshl al,1rol al,1oop next11jmp againnext2:mov cx,8mov al,80h;从k7开始next21:out dx,al;某个led电亮call delay;延时200msshr al,1;ror al,1loop next21jmp again6.5问题： cpu与外设采用查询方式传送数据的过程是怎样的？现有一输入设备，其数据端口的地址为ffe0h ，并于端口ffe2h提供状态，当其d0位为1时表明输入数据备好。请编写采用查询方式进行数据传送的程序段，要求从该设备读取100个字节并输入到从2000h:200

21、0h开始的内存中，注意在程序中加上注释。 解答 通过读取状态寄存器的标志位来检查外设是否就绪。若不就绪就继续查询，即程序不断循环；直至就绪。然后，进行下一步的传送工作。mov bx,2000hmov ds,bxmov cx,100again:mov dx,0ffe2hstatus:in al,dx；查询一次test al,01hjz statusmov dx,0ffe0hin al,dx；输入一个字节mov bx,alinc bxloop again；循环，输入100个字节6.9问题： 按照图6-12所示的中断查询接口与相应的流程图，请编写用于中断服务的程序段。具体要求是，当程序查到中断设备0

22、有中断请求（对应数据线d0），它将调用名为proc0的子程序；如此，依次去查中断设备1中断设备3，并分别调用名为proc1proc3的子程序。stipush axpush dxmov dx,8001hstatus:in al,dxtest al,01hjnz service0test al,02hjnz service1test al,04hjnz service2test al,08hjnz service3service0:call proc0jmp doneservice1:call proc1jmp doneservice2:call proc2jmp doneservice3:cal

23、l proc3jmp donedone:pop dxpop axiret6.10解答：n dma的意思是 直接存储器存取 ，主要用于高速外设和内存间的数据传送。进行dma传送的一般过程是：外设先向dma控制器提出 dma请求 ，dma控制器通过 总线请求hold 信号有效向cpu提出总线请求，cpu回以 总线响应hlda 信号有效表示响应。此时cpu的三态信号线将输出 高阻 状态，即将它们交由 dmac（dma控制器） 进行控制，完成外设和内存间的直接传送。7.2解答：n 在各种微机总线中，根据总线连接对象的不同可将它们分为以下几类，它们是： 片内总线、 芯片总线、 板级总线、 设备总线和互连

24、总线_。例如，isa总线属于板级总线，usb总线属于设备总线，i2c总线属于芯片总线。总线中除电源和地线外的信号线，也可按传输信息的不同分为以下3类，即：数据总线 、 地址总线 、 控制总线 。8.4解答：n 中断请求寄存器irrn 保存8条外界中断请求信号ir0ir7的请求状态n di位为1表示iri引脚有中断请求；为0表示无请求n 中断服务寄存器isrn 保存正在被8259a服务着的中断状态n di位为1表示iri中断正在服务中；为0表示没有被服务n 中断屏蔽寄存器imrn 保存对中断请求信号ir的屏蔽状态n di位为1表示iri中断被屏蔽（禁止）；为0表示允许8.6解答n 某时刻8259

25、a的irr内容是08h，说明 ir3引脚有中断请求 。某时刻8259a的isr内容是08h，说明 ir3正在被中断服务，其它不被处理 。在两片8259a级连的中断电路中，主片的第5级ir5作为从片的中断请求输入，则初始化主、从片时，icw3的控制字分别是 20h 和 05h 。9.3解答n 8253每个通道有 6 种工作方式可供选择。若设定某通道为方式0后，其输出引脚为 低 电平；当 写入计数初值（并进入减1计数器） 后通道开始计数， clk 信号端每来一个脉冲 减1计数器 就减1；当 计数器减为0 ，则输出引脚输出 高 电平，表示计数结束。8253的clk0接1.5mhz的时钟，欲使out0产生频率为300khz的方波信号，则8253的计数值应为 5（1.5mhz÷