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1.3IBMPC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1.3.4I/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2.1.28088/8086的功能结构2.1.38088/8086的寄存器结构2.1.48088/8086的存储器结构第4章微处理器的外部特性4.1.18088的两种组态模式4.1.2最小组态下的引脚定义4.1.38282，8286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5.4.1EPROM5.4.2EEPROM5.4.3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26.1I/O接口概述6.1.1I/O接口的主要功能6.1.2I/O接口的典型结构6.1.3I/O端口的编址6.1.48086/8088的输入输出指令6.1.5I/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6.5DMA传送方式过程第8章中断控制接口8.18088中断系统8.1.18088的中断类型8.1.28088的中断响应过程8.1.38088的中断向量表8.2内部中断服务程序8.38259A中断控制器8.3.28259A的中断过程，中断响应周期中断源、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9.18253/8254定时计数器9.1.18253/8254的内部结构和引脚9.1.28253/8254的工作方式2&39.1.38253/8254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。10.1DMA控制器8237A10.1.110.1.28237A的工作时序第11章并行接口11.1并行接口电路8255A11.1.18255A的内部结构和引脚11.1.28255A的工作方式11.1.38255A的编程311.28255A的应用11.2.18255A在IBMPC/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串行接口标准RS-232C12.2.3RS-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13.2D/A转换器13.2.1D/A转换的基本原理13.2.2DAC0832芯片13.2.4DAC芯片的应用：锯齿、三角和梯形波程序13.3A/D转换器13.3.1A/D转换的基本原理,4种AD结构13.3.2ADC0809芯片13.3.3ADC芯片与主机的连接13.3.4ADC芯片的应用例13。3附件：所有习题答案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1.4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4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。1.5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。1.8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。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。4.4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。4.6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。8088最小组态具有三态能力的引脚：A19/S6～A16/S3、A15～A8、AD7～AD0IO/M*、RD*、WR*、ALEDEN*、DT/R*4.7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。4.13解答：5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？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。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。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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5.8问题：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…6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？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＝165.10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芯片一个可用地址重复地址（左）Y0*62640000～1FFFH40000～41FFFH80000～81FFFHC0000～C1FFFH芯片一个可用地址重复地址（右）Y1*62642000～3FFFH42000～43FFFH82000～83FFFHC2000～C3FFFH芯片一个可用地址重复地址7（左）Y2*27324000～4FFFH44000～44FFFH84000～84FFFHC4000～C4FFFH芯片一个可用地址重复地址（右）Y2*27325000～5FFFH45000～45FFFH85000～85FFFHC5000～C5FFFH5.11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。解答:A19～A16A15～A13A12～A0地址1201000100000001全0～全1全0～全140000H～41FFFH42000H～43FFFHA12～A0138A18A15A14A13CBAE3E2E1Y0A19A17A16D7～D0(1)6264CS1WEOEMEMWMEMR(2)6264CS1WEOEY3Y2Y1＋5VCS2CS2习题5.11图85-13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～FFFFFH6.2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：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