微机原理第五版6-10章习题解答

第6章习题解答（P271）⒊依照编程方式的不同，ROM分为哪几类？各有何特点（重点说明E2PROM与FLASH存储器的区别）？解：依照编程方式的不同，ROM分为三类：⑴掩膜型ROM（ROM），其特点是：用户将要写入芯片的数据提供给芯片生产商，在生产该芯片的最后一道掩膜工艺时，将数据写入芯片，用户以后只能读出不能写入；⑵现场可编程ROM（PROM），其特点是：由于内部器件的一次性编程，不可再生特性，所以用户只可在现场一次性对芯片编程，不能更改；⑶可改写的ROM（EPROM），其特点是：用户可多次对其编程。其中用紫外线擦除再用电编程的EPROM，必须从用户板上拆下后用紫外线照射擦除，再用专用编程器对其进行改写，使用不方便，目前很少使用；可用电擦除的E2PROM，可在用户板上用电信号对其进行字节或全部擦除和改写，使用很方便；FLASH是一种新型的电擦除EPROM，它具有E2PROM的所有特性，还具有集成度高，速度快，成本低等特点，是目前使用最广泛的ROM存储器。⒍对下列RAM芯片组排列，各需要多少个RAM芯片？多少个芯片组？多少根片内地址线？若和8088CPU相连，则又有多少根片选地址线？（1）1K×4位芯片组成16K×8位存储空间；解：当用单片容量为1K×4的RAM组成总容量为16K×8的存储器时：①需要的总芯片数为（16×1024/1×1024）×（8/4）=32（片）②需要的芯片组数为16×1024/1×1024=16（组）③片内地址线数为log2(210)=10（根）④芯片组选择地址线数为log2(16×210)-10=4（根）（2）8K×8位芯片组成512K×8位存储空间。解：当用单片容量为8K×8位的RAM组成总容量为512K×8的存储器时：①需要的总芯片数为（512×1024/8×1024）×（8/8）=64（片）②需要的芯片组数为512×1024/8×1024=64（组）③片内地址线数为log2(8×210)=13（根）④芯片组选择地址线数为log2(512×210)-13=6（根）⒎某微机系统的RAM存储器由4个模块组成，每个模块的容量为128KB，若4个模块的地址连续，起始地址为10000H，则每个模块的首末地址是什么？解：根据题意，128KB模块的末地址为217-1=1FFFFH，所以各模块的首末地址分别为：模块1首地址：10000H，末地址：10000H+1FFFFH=2FFFFH模块2首地址：30000H，末地址：30000H+1FFFFH=4FFFFH模块3首地址：50000H，末地址：50000H+1FFFFH=6FFFFH模块4首地址：70000H，末地址：70000H+1FFFFH=8FFFFH⒏设有4K×4位SRAM芯片及8K×8位EPROM芯片，欲与8088CPU组成16K×8位的存储器空间，请问需要此SRAM及EPROM多少片？它们的片内地址线及片选地址线分别是多少根？假若该16K×8位存储器空间连续，且末地址为FFFFFH，请画出SRAM、EPROM与8088CPU的连线，并写出各芯片组的地址域。解：⑴根据8088CPU的特点，可以用4K×4位SRAM芯片组成8K×8位SRAM，作为随机存取存储器，则需要4K×4位SRAM（8K/4K）*（8/4）=4片，再用1片8K×8位EPROM芯片，作为只读存储器。⑵4K×4位SRAM的片内地址线有lg2(4×210)=12（根）8K×4位EPROM的片内地址线有lg2(8×210)=13（根）⑶假若该16K×8位存储器空间连续，且末地址为FFFFFH，则各芯片地址分配：8KROM的末地址：FFFFFH，首地址为：FFFFFH-1FFFH=FE000H4K×8位SRAM2#末地址：FDFFFH，首地址为：FDFFFH-FFFH=FD000H4K×8位SRAM1#末地址：FCFFFH，首地址为：FCFFFH-FFFH=FC000H⑷画出SRAM、EPROM与8088CPU的连线图确定片选线CBA芯片内地址芯片A19A18A17A16A15A14A13A12…A2A1A01111110000….0004K×8位SRAM2#1111110011….1114K×8位SRAM2#1111110100….0004K×8位SRAM2#1111110111….1114K×8位SRAM2#1111111000….0008KROM1111111111….1118KROM画出逻辑电路图但是，上述电路不能满足8088自启动，需将8K×8位SRAM移到地址00000H-01FFFH。（包含中断向量区）第7章习题解答（P310）⒈80386、80486共有哪几种工作模式？答：80386有实模式和保护模式两种工作模式；80486有实模式、保护模式和虚拟8086模式三种工作模式。⒉实地址模式下，20位物理地址是如何形成的？若巳知逻辑地址为C018：FE7FH，试求物理地址。答：在实地址模式下，20位物理地址的形成方法是：物理地址=段地址×10H+段内位移量若逻辑地址为C018：FE7FH，则物理地址为：物理地址=C018H×10H+FE7FH=CFFFFH⒊何为虚拟存储器？答：虚拟存储器是程序占有的空间。虚拟存储器地址是一种概念性的逻辑地址，并非实际物理地址。虚拟存储系统是在存储体系层次结构（辅存---内存---高速缓存）基础上，通过存储器管理部件MMU，进行虚拟地址和实地址自动变换而实现的，变换过程对每个编程者完全透明的。所以，虚拟存储器的大小由CPU的体系结构确定。⒒若已知某数据段描述符的内容如下图所示，它所对应的段选择符为020DH，试回答下列问题：15870+7+6+5+4+3+2+1+0⑴该数据段描述符在局部描述符表LDT中还是在全局描述符表GDT中？⑵该描述符所描述的数据段的基地址和段界限是多少？⑶指令序列：MOVAX，020DHMOVDS，AX执行时，DS段寄存器高速缓冲存储器的内容是什么？试分别说明32位基地址值、20位界限值及12位存取权字段的具体内容。解：⑴段选择符的值020DH展开：0000001000001101，TI位为1，说明该数据段描述符在局部描述符表LDT中。⑵该描述符所描述的数据段的基地址为：000A0000H(图中蓝色区域)段界限为：003FFH（图中红色区域）0000000001000000101100100000101000000000000000000000001111111111⑶执行时，DS段寄存器高速缓冲存储器的内容对应020DH所指向的段描述符；32位基地址值：000A0000H20位界限值：003FFH12位存取权字段：4B2H⒕设线性地址为25674890H，试通过页目录表和页表将其转换为物理地址。设（CR3）=28345×××；访问页目录前内存中已有5个页表（即页表基地址为00000000H-00004000H）被访问过并已定位；访问基址为00005000H的页表前，内存已有60页被定位。解：⑴将线性地址25674890H分解为页目录项、页表项和位移量00100101011001110100100010010000页目录项页表项位移量⑵根据（CR3）的内容确定页目录基地址为28345000H，页目录寻址项的地址为：页目录基地址+目录索引地址×4=28345000H+095H×4=28345254H⑶由于访问页目录前内存中已有5个页表，所以（28345254H）=00005H，则页表基地址为：00005000H页表寻址项的地址为：页表基地址+页表索引地址×4=00005000H+274H×4=000059D0H⑷由于访问页表前内存中已有60页被定位，所以（000059D0H）=0003CH，则页帧基地址为：0003C000H⑸要寻址的存储单元的物理地址为：页帧基地址+线性地址低12位（位移量）=0003C000H+890H=0003C890H第8章习题解答（P345）⒌何谓中断向量、向量地址和中断向量表？答：中断向量：是指中断服务程序的首地址；例如：在8259实验中，PC机键盘中断服务程序的首地址为3ED3：00C1H。向量地址：是指“中断服务程序首地址”所存放处的第一字节的地址；例如：在8259实验中，PC机键盘中断在主片8259的IRQ1上，向量地址为：（08H+01H）*4=0024H，即0000：0024H。中断向量表：是指处理器所有中断向量集中存放在一起所形成的一个表格。例如：80X86系列微处理器共有256个中断向量，其中断向量表为：0000：0000-0000：03FFH⒕何谓初始化命令字？8259A有哪几个初始化命令字？各命令字的主要功能是什么？答：初始化命令字是可编程芯片在正式工作前，进行工作方式设定的命令字，用来指定可编程芯片按照与硬件连线相匹配的一种工作方式；8259A有共4个初始化命令字，各命令字的主要功能是：ICW1主要用来设置中断请求信号的有效形式、单片或级联使用、有/无ICW4；ICW2用来设置中断类型码的基值；ICW3只用于级联方式下表明主从片8259A之间的连接关系；ICW4用来设置中断嵌套方式、缓冲方式、结束方式和工作在何种CPU系统。⒖何谓操作命令字？8259A有哪几个操作命令字？各命令字的主要功能是什么？答：⑴操作命令字是8259初始化后，在正常运行过程中为了达到某种运行要求而使用的操作命令；⑵8259A有3个操作命令字，分别是OCW1，OCW2和OCW3；⑶8259A各操作命令字的主要功能是：OCW1用来设置中断源的屏蔽状态（中断屏蔽寄存器）；OCW2用来控制中断结束方式和修改优先权管理方式；OCW3用来管理特殊屏蔽方式和查询方式以及中断状态的查询（读IRR和ISR）。第9章习题解答（P438）⒌假设8255A的端口地址分别为60H-63H，编写下列各种情况的初始化控制程序。⑴将A组、B组设置为方式0，A口和C口作为输入口，B口作为输出口。解：①根据题意确定8255工作方式字的值：10011001用十六进制表示为99H②初始化程序段为：…MOVAL,99HOUT63H,AL…⑵将A口、B口均设置为方式1输入口，PC6，PC7作为输出端口。解：①根据题意确定8255工作方式字的值：10110110用十六进制表示为B6H②初始化程序段为：…MOVAL,0B6HOUT63H,AL…⒏设8253通道0、1、2的端口地址分别为40H、42H、44H，控制端口地址为46H。将通道0设置为方式3，通道1设置为方式2，通道0的输出作为通道1的输入；CLK0连接总线时钟频率为4.77MHz，要求通道1输出频率约40Hz的信号。编写初始化程序片段。解：①根据题意画出8253通道0和通道1工作逻辑示意图：总线时钟4.77MHzCLK0OUT0CLK1OUT2：40Hz②根据上图和各通道的工作特点，合理分配通道0和通道1的分频值，尽量减少计数误差。4.77*106/40=119250=10*11925=0AH*2E95H通道0工作在方式3输出为方波，计数初值最好为偶数，所以通道0的分频值为0AH；通道0方式3通道1方式2通道1工作在方式2输出为分频脉冲，分频值为2E95H。③确定通道工作方式字的值：通道0：00010110十六进制数表示为16H通道0低8位计数方式3二进制计数通道1：01110100十六进制数表示为74H通道116位计数方式2二进制计数④初始化程序片段MOVAL，16HOUT46H，ALMOVAL，0AHOUT40H，ALMOVAL,74HOUT46H,ALMOVAL,95HOUT42H,ALMOVAL，2EHOUT42H，AL⒒已知8251的收发时钟频率为38.4KHz，它的帧格式为：数据位7位，停止位1位，偶校验，比特率为2400b/s，写出初始化程序。解：①按题意确定8251方式字先根据题目已知条件求出波特率因子K=Td/Tc=38.4*103/2400=16；再确定方式字：D7D6D5D4D3D2D1D0011110101位停止位偶校验7位数据位异步，波特率因子16②