习题解答除程序之外

问题：什么是微型计算机？什么是单片机和PC机？

习题1.2解答：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，所构造出的计算机系统PC机：PC（PersonalComputer）机就是面向个人单独使用的一类微机单片机：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。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习题1.4问题：什么是微机的系统总线？微机的总线结构为他带来了哪些好处？一般将总线信号进一步分为哪三组？总线的使用特点是什么？解答：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设备进行信息交换好处：组态灵活、扩展方便三组信号线：数据总线、地址总线和控制总线其使用特点是：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。习题1.5问题：简述微型计算机的两个主要应用方向及其应用特点。解答：用于数值计算、数据处理及信息管理方向采用通用微机，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。用于过程控制及嵌人应用方向采用控制类微机，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。习题1.8问题：所谓系统ROM-BIOS指的是什么？他的主要功能是什么？解答：BIOS：基本输入输出系统主要功能：用来驱动和管理诸如键盘、显示器、打印机、磁盘、时钟、串行通信接口等基本的输入输出设备习题4.1解答：8088具有

20根地址线。在访问内存时使用地址

A0～A19

，可直接寻址

1MB容量的内存范围；在访问外设时使用地址线A0～A15

，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

A0～A9

；若A9＝1，说明它要寻址的I/O端口位于I/O通道。习题4.2解答：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，那么每个T状态的持续时间为

200ns。习题4.4问题：何为引脚信号的三态能力？当具有三态能力的引脚输出高阻时究竟意味着什么？在最小组态下，8088的哪些引脚具有三态能力？解答：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。在读写总线周期的T3和T4之间插入Tw。习题4.6问题：何为引脚信号的三态能力？当具有三态能力的引脚输出高阻时究竟意味着什么？在最小组态下，8088的哪些引脚具有三态能力？解答：三态：引脚除正常的高、低电平外，还能输出高阻状态。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。解答（续）：8088最小组态具有三态能力的引脚：A19/S6～A16/S3、A15～A8、AD7～AD0IO/M*、RD*、WR*、ALEDEN*、DT/R*习题4.6习题4.7问题：以下输入8088的引脚信号RESET、HOLD、NMI和INTR其含义各是什么？当他们有效时，8088CPU将做出何种反应？解答：RESET：复位请求。有效时，将使CPU回到其初始状态。HOLD：总线保持。有效时，表示总线请求设备向CPU申请占有总线。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。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。习题4.8问题：请解释8088（最小组态）以下引脚信号：CLK、A19/S6～A16/S3、A15～A8、AD7～AD0、IO/M*、RD*、WR*、ALE的含义，并画出它们在存储器写总线周期中的波形示意

T4T3T2T1ALECLKA19/S6～A16/S3A15～A8AD7～AD0A15～A8A7～A0输出数据A19～A16S6～S3RD*、READY（高电平）IO/M*WR*习题4.13问题：以下输入8088的引脚信号RESET、HOLD、NMI和INTR其含义各是什么？当他们有效时，8088CPU将做出何种反应？解答：

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。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？习题5.2解答：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。习题5.7问题：什么是存储器连接中的“位扩充”和“地址扩充”？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？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。习题5.7解答：位扩充——存储器芯片数据位数小于主机数据线数时，利用多个存储器芯片在数据“位”方向的扩充；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”方向的扩充习题5.7解答（续）：组成32KB存储空间，用SRAM2114（1K×4）需要64个芯片；组成32KB存储空间，用DRAM4116（16K×1）需要16个芯片；它们都需要进行位扩充和地址扩充习题5.72114（1）A9～A0I/O4～I/O1片选1D3～D0D7～D4A9～A0CE2114（2）2114（63）A9～A0I/O4～I/O1CE2114（64）…片选32…习题5.8问题：存储芯片为什么要设置片选信号？它与系统地址总线有哪些连接方式？采用何种连接方式可避免地址重复？采用哪些连接方式可节省用于译码的硬件？习题5.8解答：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”方式采用全译码方式可以避免地址重复采用部分或线选译码可以节省译码硬件习题5.9题目：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：24＝16习题5.10问题：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：A19～

A16A15～

A13A12～A0一个可用地址1234××00××00××00××00000001010010全0～全1全0～全10全0～全11全0～全100000H～01FFFH02000H～03FFFH04000H～04FFFH05000H～05FFFH习题5.10解答1：芯片一个可用地址重复地址（左）Y0*62640000～1FFFH40000～41FFFH80000～81FFFHC0000～C1FFFH习题5.10解答2：芯片一个可用地址重复地址（右）Y1*62642000～3FFFH42000～43FFFH82000～83FFFHC2000～C3FFFH习题5.10解答3：芯片一个可用地址重复地址（左）Y2*27324000～4FFFH44000～44FFFH84000～84FFFHC4000～C4FFFH习题5.10解答4：芯片一个可用地址重复地址（右）Y2*27325000～5FFFH45000～45FFFH85000～85FFFHC5000～C5FFFH习题5.11问题：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40000H～43FFFH扩充RAM区请画出这些芯片与8088最大组态下形成的系统总线的连接示意图。习题5.11解答:A19～

A16A15～

A13A12～A0地址1201000100000001全0～全1全0～全140000H～41FFFH42000H～43FFFHA12～A0138A18

A15

A14A13CBAE3E2E1Y0A19A17A16D7～D0(1)6264CS1WEOEMEMWMEMR(2)6264CS1WEOEY3Y2Y1＋5VCS2CS2习题5.11图习题5.13问题：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习题5.13解答:A19～

A16A15～

A13A12～A0地址12341111111111111111100101110111全0～全1全0～全1全0～全1全0～全1F8000H～F9FFFHFA000H～FBFFFHFC000H～FDFFFHFE000H～FFFFFH习题5.13图A12～A0138A19

A15

A14A13CBAE3E2E1Y7A18A17A16D7～D02764(1)CEOEMEMRY4Y5Y62764(2)CEOE2764(3)CEOE2764(4)CEOE习题6.2解答：⑴数据寄存器保存外设给CPU和CPU发往外设的数据⑵状态寄存器保存外设或接口电路的状态⑶控制寄存器保存CPU给外设或接口电路的命令习题6.4程序1again:movdx,8000h inal,dx

cmpal,0feh ;D7~D0＝11111110B？

jznext1 ;单独按下K0，转移到next1

cmpal,0fdh ;D7~D0＝11111101B？

jznext2 ;单独按下K1，转移到next2 jmpagain ;其它情况不点亮notalcmpal,01hjznext1cmpal,02h习题6.4程序2 next1: movcx,8 moval,1 ;从K0开始

next11: outdx,al ;某个LED电亮

calldelay ;延时200ms

shlal,1 ;rolal,1 loopnext11 jmpagain习题6.4程序3 next2: movcx,8 moval,80h ;从K7开始

next21: outdx,al ;某个LED电亮

calldelay ;延时200ms

shral,1 ;roral,1 loopnext21 jmpagain习题6.5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。习题6.5程序 movbx,2000h movds,bx movcx,100 again: movdx,0ffe2h status: inal,dx

；查询一次

testal,01h jzstatus movdx,0ffe0h

inal,dx

；输入一个字节

mov[bx],al incbx loopagain ；循环，输入100个字节习题6.9程序 sti pushax pushdx

…… movdx,8001hstatus: inal,dx testal,01h jnzservice0 testal,02h jnzservice1 testal,04h jnzservice2 testal,08h jnzservice3

……service0: callproc0 jmpdoneservice1: callproc1 jmpdoneservice2: callproc2 jmpdoneservice3: callproc3 jmpdone

……done: popdx popax iret习题6.10解答：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。习题7.2解答：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。习题7.9问题：请解释IBMPC总线中D0～D7、A0～A19、ALE、IOR*、IOW*、IOCHRDY信号线的含义。解答：D0～D7：8位双向数据总线A0～A19：20位输出地址总线ALE：地址锁存允许，每个CPU总线周期有效IOR*：I/O读，输出IOW*：I/O写，输出IOCHRDY：I/O通道准备好，输入习题8.4解答中断请求寄存器IRR保存8条外界中断请求信号IR0～IR7的请求状态Di位为1表示IRi引脚有中断请求；为0表示无请求中断服务寄存器ISR保存正在被8259A服务着的中断状态Di位为1表示IRi中断正在服务中；为0表示没有被服务中断屏蔽寄存器IMR保存对中断请求信号IR的屏蔽状态Di位为1表示IRi中断被屏蔽（禁止）；为0表示允许习题8.6解答某时刻8259A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。习题8.9解答普通全嵌套方式8259A的中断优先权顺序固定不变，从高到低依次为IR0、IR1、IR2、……IR7中断请求后，8259A对当前请求中断中优先权最高的中断IRi予以响应，将其向量号送上数据总线在ISR的Di位置位期间，禁止再发生同级和低级优先权的中断，但允许高级优先权中断的嵌套普通中断结束方式配合全嵌套优先权方式使用CPU用输出指令往8259A发出普通中断结束EOI命令，8259A就会复位正在服务的中断中优先权最高的ISR位习题8.11解答读取中断服务寄存器ISR的内容因为执行输入指令（A0＝0）之前，执行的输出指令，写入了OCW3（D4D3＝01），其中PRRRIS（D2D1D0）＝011指明随后读出ISR不是查询字不是查询字习题8.13解答1int08h procfar ;远过程

sti ;开中断，允许中断嵌套

pushds ;现场保护

pushax pushdx …… ;日时钟计时

…… ;控制软驱马达习题8.13解答2 int1ch ;调用指令中断1CH moval,20h ;发送EOI命令

out20h,al popax ;现场恢复

popdx popds iret ;中断返回int08h endp习题9.2解答CLK时钟输入信号——在计数过程中，此引脚上每输入一个时钟信号（下降沿），计数器的计数值减1GATE门控输入信号——控制计数器工作，可分成电平控制和上升沿控制两种类型OUT计数器输出信号——当一次计数过程结束（计数值减为0），OUT引脚上将产生一个输出信号习题9.3解答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÷300KHz），应选用的工作方式是

3。习题9.4解答（1） moval,50h movdx,207h outdx,al moval,128

；80h movdx,205h outdx,al习题9.4解答（2） moval,33h movdx,207h outdx,al movax,3000h

；不是3000 movdx,204h outdx,al

moval,ah outdx,al习题9.4解答（3） moval,0b4h movdx,207h outdx,al moval,02f0h movdx,206h outdx,al moval,ah outdx,al习题9.6解答计数器0——每隔55ms产生一个IRQ0中断请求计数器1——每隔15µs产生一个DRAM刷新请求计数器2——控制扬声器音调习题9.7解答101个下降沿，还可以采用方式4GATE0接外部启动计数器的控制信号，可以选用方式1或方式5 movdx,203h moval,12h ;方式5为1ah outdx,al movdx,200h moval,64h outdx,al习题10.1解答（P207）当8237A的任意一个通道都没有DMA请求时就处于空闲周期当8237A采样到外设有DMA请求时就脱离空闲周期进入有效周期习题10.2解答1单字节传送方式每次DMA传送仅传送一个字节。传送一个字节之后，字节数寄存器减1，地址寄存器加1或减1，然后释放总线数据块传送方式由DMA请求信号启动，连续地传送数据，直到字节数寄存器从0减至FFFFH终止计数，最后释放总线习题10.2解答2单字节传送与数据块传送的根本区别单字节传送方式：每次申请系统总线，仅传送一个字节，然后释放总线数据块传送方式：每次申请系统总线，连续传送到规定的字节数传送完成，中间不释放总线习题10.2解答3数据块传送和请求传送对DREQ信号有效有什么要求数据块传送方式：DREQ信号只需有效到外设DMA响应DACK有效请求传送方式：DREQ信号必须在DMA传送过程中一直有效，否则传送暂停习题10.3解答DMA读：MEMR*和IOW*有效DMA写：MEMW*和IOR*有效DMA校验：都无效习题10.6解答 out0ch,al ;清高/低触发器（可选）

movax,1024-1 ;400h－1＝3ffh out05h,al moval,ah out05h,al习题10.9解答设置通道3单字节传送方式DMA写传送类型地址增量、禁止自动初始化习题11.4解答D7D6D5D4D3D2D1D0I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBOBFBINTRBA组方式1输入B组方式1输出PC4PC2习题11.8解答1；写入方式字

moval,100×00×1b ；＝81h movdx,控制口地址 ；0fffeh

outdx,al；加入下一段更好，使L0～L3全亮

moval,0fh movdx,端口C地址 ；0fffch outdx,al习题11.8解答2；控制程序段

movdx,端口C地址 ；0fffch inal,dx

；读入PC0～PC3

movcl,4 shl

al,cl ；左移4位

outdx,al

；控制PC4～PC7习题11.10解答当按下或释放一个键时，往往会出现按键在闭合位置和断开位置之间跳几下才稳定到闭合状态的现象就是机械按键的抖动方法解决硬件：消抖电路软件：程序延时，以避开抖动的时间习题11.11解答重键指两个或多个键同时闭合简单情况：不予识别，认为是错误的按键通常情况：只承认先识别出来的键连锁法：直到所有键都释放后，读入下一个键巡回法：等被识别的键释放以后，就可以对其他闭合键作识别，而不必等待全部键释放正常的组合键：都识别出来习题12.2解答1数据装置准备好DSR数据终端准备好DTR发送数据TxD接收数据RxD请求发送RTS允许发送CTS信号地GND载波检测

CD振铃指示RI习题12.2解答2微机TxDRxDGND微机微机DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微机习题12.2解答3微机DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微机习题12.5解答欲使通信字符为8个数据位、偶校验、2个停止位，则应向8250

通信线路控制寄存器写入控制字00011111b（1fh），其在PC系列机上的I/O地址（COM2）是

2fbhXT机通信适配器电路上设计J9～J12跨接器的作用是选择两个I/O地址及中断请求引脚IRQ之一习题12.7解答ROM-BIOS中该段程序的作用是检测是否存在串行异步通信接口电路如果不发生条件转移，说明存在异步通信接口电路，RS232-BASE字单元存放异步通信接口电路的基地址：3f8h和2f8h习题13.2解答WR1CS

5V+5VRfbIout2Iout1WR2XFERDGNDAGNDD0～D7DI0～D17VccILEVREFVout+_A习题13.3解答movdx,port1lmoval,bloutdx,almovdx,port1hmoval,bhoutdx,almovdx,port2outdx,al习题13.6解答1PA0～PA7PB0～PB7PC4PC78位ADC8位DAC8255A模拟信号模拟信号EOCSTARTSTBA习题13.6解答2；8255A初始化moval,1011000×bmovdx,0fffbhoutdx,al；使PC7＝0（START为低）moval,00001110bmovdx,0fffbhoutdx,al习题13.6解答3；启动A/D转换moval,00001111bmovdx,0fffbhoutdx,al ；使PC7＝1（START