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微机原理及应用习题与答案3

微机原理习题与答案

第一章微机基础

1-1微处理器、微机与微机系统三者之间有什么不同?

答: 微处理器一般也称为CPU,它本身具有运算能力和控制功能。微型计算机是由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的裸机系统。微型计算机系统是以微型计算机为主机,配上系统软件和外设之后而构成的计算机系统。微处理器是微型计算机的一组成部分,而微型计算机又是微型计算机系统的一组成部分。

1-2 CPU在内部结构上由那几部分组成?

答:8位CPU在内部结构上由寄存器阵列、算术逻辑运算单元ALU、控制器和内部总线及缓冲器等部分组成。

1-3总线接口部件有哪些功能? 8086的执行部件有什么功能?

答:总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。

执行部件的功能是负责指令的执行。

1-4 8086/8088的状态标志和控制标志分别有哪些?

答:8086/8088的状态标志有6个:CF、AF、SF、PF、OF、ZF,控制标志有3个:TF、DF、IF。

1-5 8086/8088和传统的8位计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?

答:8位饥是取一条指令,执行一条,再取,再执行;

8088执行时,取指与执行几乎是同时进行的。

1-6 8086/088微处理器中有哪些寄存器?通用寄存器中哪些可以作地址指针用?

答:8086/8088各有14个寄存器,它们可分为3组:

(1)四个通用寄存器和四个变址和指针寄存器,即AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI。

(2)四个段寄存器,即CS,DS,SS,ES。

(3)两个控制寄存器,即IP,FR。

1-7 8086/8088 20位物理地址是怎么样形成的?当CS=2000H,IP=0100H,其指向的物理地址等于多少?

答:物理地址=段地址×16+段内偏移地址。

20100

2-1 试述8088微处理器的各种寻址方式,并写出各种寻址方式的传送指令1~~2条(源操作数寻址与目的操作数寻址)

答:立即寻址,寄存器寻址,直接寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,基址加变址寻址。

第三章汇编语言程序设计

3-2指令AND AX,X AND Y中X和Y是两个已赋值的常量,问:两个AND操作分别在什么时间进行?功能上有何区别?

答:指令中的X AND Y操作在程序汇编时进行,该操作完成后得到一个数,即为指令中的第二操作数。由此得到“AND AX,立即数”这样形式的一条指令,由汇编器将其翻译为机器码。该指令中的AND操作由CPU在执行指令时完成,结果存于AX中,并影响F

寄存器。

3-3指出以下三条指令的区别(NUM为数据段一个变量名)。

(1)MOV SI,NUM

(2)LEA S1,NUM

(3)MOV SI.OFFSET NUM

(1)内容送SI (2)把NUM的值送SI地址(3)把NUM的偏移地址送SI

答:(1)指令执行后SI取得酌是内存变量NUM的值。

(2)指令执行后SI取得的是内存变量NUM的偏移地址

(3)同(2)。

第五章输入与输出接口技术

5-1 数据信息有哪几类?CPU 和输人输出设备之间传送的信息有哪几类?相应的端口称为什么端口?

答:数据信息有:1数字量,2 模拟量,3 开关量

信息有:数据信息,状态信息和控制信息。其端口分为数据端口,状态口,控制端口。

5-2 计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法?在8088/8086系统中采用哪种方法?在IMB PC系列微机中端口的地址范围多大?其中用户可用的地址范围是多少?

答:端口的编址通常有存储器映射方式和I/O映射方式。8086/8088系统采用的是I/O

映射方式。IBM PC系列微机端口地址取值范围是0~~3FFH,用到的地址线是A

9~A

。用

户可用地址必须大于等于200H,并且避开已占用或标明是保留的地址。

5-3 什么情况下两个端口可以用一个地址?

答:一个端口做输入,一个端口做输出时,这两个端口可共用一个地址。

5-4 CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种?无条件传送方式通常用在哪些场合?

答:1.无条件传送

2.查询方式:每次输出输入数据前,要查询外设的状态,准备好了再传送。

3.中断方式:外设有传送要求时,就发送一个中断请求给CPU,请求处理,CPU 响应,就完成这一中断服务。它允许CPU与外设同时工作。

4.直接存储器存取方式(DMA)

由一个硬件控制,在外设和存储器之间进行数据交换。CPU让出总线。

5-5 相对于查询方式,中断方式有什么优点?和DMA方式比较,中断传输方式有什么不足之处?

答:中断方式可以使CPU与外设并行工作,所以比起查询方式,CPU的工作方式效率提高了。但中断方式仍然要由CPU通过指令来传送数据,对高速设备来说速度太慢了。DMA方式是在DMA控制器控制下进行数据传送,速度上限主要取决于存储器的存取速度,因此中断方式传输速度不及DMA方式。

5-6 设计一个外设端口地址译码器,使CPU能寻址四个地址范围:(1)240~~247H.(2)248—24FH,(3)250~~257H,(4)258~~25FH

答:由于要寻址四个地址范围,选用译码器芯片比选用门电路好,电路简洁。所以选用74LS138译码器。

5-8 DMA控制器的地址线为什么是双向的?什么时候这DMA控制器传送地址?什么时候DMA控制器往地址总线传送地址?

答:DMA控制器是一种总线控制器件,在DMA方式时,它替代CPU控制系统总线,完成外没与内存单元之间或者内存单元与内存单元之间的数据传送,所以它必须能向地址总

线发出地址。在DMA控制器接管总线之前,CPU必须时它进行初始化编程,以确定DMA 的工作方式、传送字节数、存储单元起始地址等等,为此CPU需要对DMAC内的寄存器寻址,写入内容DMAC也必须能接受地址信息。由于DMAC内有16个寄存器,所以它的低4位地址线是双向的。

5-9 对8253定时计数器三个通道进行初始化编程的顺序有没有要求?已知8253中0#、1#、2#计数器及控制寄存器地址分别为340H,342H,344H,346H,试对8253三个计数器进行编程使0#计数露设置为方式l,1#计数初值为2050H;计数器设置为方式2,计数初值为3000H,2#计数器设置为方式3,计数初值为1000。

解:一般在每个计数器独立使用时,对8253定时计数器三个通道进行初始化的顺序没有特定要求,如果几个计数器配合使用,则可能对三个通道初始化顾序会有一定要求。对每个计数器都应该先写人控制字然后再写初值。

本题8253四个地址均为偶数,这是系统地址总线的A2、A1分别连接8253的A1、A0所致。初始化编程如下:

MOV DX,346H

MOV AL,32H

OUT DX,AL

MOV AL,74H

OUT DX,AL

MOV AL,0B7H

OUT DX,AL

MOV DX,340H

MOV AL,50H

OUT DX,AL

MOV AL,20H

OUT DX,AL

ADD DX,2

MOV AL,00H

OUT DX,AL

MOV AL,30H

OUT DX,AL

ADD DX,2

MOV AL,00H

OUT DX,AL

MOV AL,10H

OUT DX,AL

5-10若要采用一片8253产生近似为1Hz的方波,已知时钟频率为2MHz,8253地址为350一353H.试编写8253初始化程序,并说明通道引脚的连接方法。

解:时钟频率为2MHz,要分频至1Hz,分频系数为2×10‘。一个8253的计数器分频系数最大为65536,所以必须用两个计数据串联起来工作。0#计数器分频系数定为104,1#计数器分频系数定为200。OUT。连接到CLK

,0#计数器输出的10000Hz波形作为1#计

1

数器的时钟信号,经1#计数器104分频后得到1Hz的波形。初始化程序如下;

MOV DX,353H

MOV AL,35H

OUT DX,AL

MOV AL,77H

OUT DX,AL

SUB DX,3

MOV AL,00H

OUT DX,AL

OUT DX,AL

INC DX

MOV AL,00H

OUT DX,AL

MOV AL,02H

OUT DX,AL

8253计数器级联时,应注意时常数装入时引起的计数误差。当用输出指令向8253某通道写入初值时,必须经过一个时钟上升沿和一个时钟下降沿之后,数值才装入计数寄存器,在此之前读出的计数器内容均无效。本题是产生周期波形,时常数写人的误差只在产生第一个周期时存在,对使用无影响。若计数器级联用作单次计数则必须注意初值装入引起的误差。它可以带来两个低位计数据溢出周期的误差,这在测量中往往是不能允许的。可以用软件的方法使OUT。变低,变高再变低,使在调量之前将初值装入计数寄存器中。向

0#计数器写入0方式控制字可以使OUT。变低,向0#计数器写2方式控制字可以使OUT。变高,这样人为地制造一个时钟上升沿,一个时钟下降沿使初值装入高位计数寄存器。

5-11当数据从8255A的端口C住数据总线上读出时。8255A的引脚CS、A1、A0、RD、WR分别是什么电平?

5-12对8255A设置工作方式,其控制口地址为243H。要求端口A工作在方式1,输入:

B口工作在方式1,输出:PC

7和PC

6

基本输出用。

答:数据从8255A的端口C读入CPU时,8255A的引脚CS应为低电平,这样才能选中

8255A芯片;A

1、A。应为10,即A

1

为高电平,A。为低电平,这样才选中C口;RD应

出现低电子(脉冲),数据读人CPU;WR为高电平,处于无效状态。

5-13若用一片8255A作为题5-7的接口芯片.对题5—7的程序和电路应作何修改? 解:MOV DX,243H

MOV AL,084H

OUT DX,AL

5-148255A的方式。一般使用在什么场合?在方式0时,如果要使用应答信号进行联络,应该怎么办?

答:方式0一般用在无条件传送的场合,也可用于查询式传送。

在方式0时。应答信号可以选用PC口的线做联络线。一般将PC口的上半部和下半部

分为两部分,一部分的线做输出,一个部分的线做输入。

5-158255A的方式控制字和C口置1/置0控制字都是写入控制端口的.它们是怎样区分的?在5—14题中,若允许A口中断,禁止B口中断,试写出相应的控制字。答:对最高位进行测试,如果为1,则为方式控制字。为0则为对C口的操作。

第六章中断技术

6-1 什么叫中断?简述一个中断的全过程。

答:外设向CPU发出的中断请求,处理外设的文件。CPU暂停当前的主程序。一个中断的全过程:(1)中断请求(2)中断响应(3)中断处理

6-2 确定中断的优先级(权)有哪两种方法?各有什么优缺点?IBM PC系列微机中断判忧用的是什么方法?

答:确定中断的优先级有软件查询和硬件排队两种方法。硬件排队方法中常用的是矢量中断方法。

软件查询方法所需电路比较简单:一是要把外设的中断请求触发器组合成一个端口供CPU查询,二是要将各外设的中断请求信号相或后作为CPU的中断请求信号送INTR引脚。在外设数量较多时.这位查询转人中断服务所耗费的时间较长。

硬件优先权排队方法电路较复杂,要求外没不仅发出中断请求信号,而且还需提供设备的中断矢量(也称中断类型号),该矢量与中断服务程序地址有关,CPU接收该矢量后可以转入中断服务程序。这种方法中断响应速度快。IBM PC系列微机中断判优采用的矢量中断方法。

6-3 8088/8086的中断分哪两大类?什么是中断向量?什么是中断向量表?8088/8086总共有多少级中断?它们的中断类型号是多少?中断向量表设在存储区的什么位置?

答:分为硬中断和软中断。

中断向量指的是中断服务程序的入口地址。

中断向量表指所有中断服务程序入口地址的总和。放在存储器的某一区域。总共有256级。类型号0~255。在RAM区的起始段0000H~003FH的1K之内。

6-4 什么是非屏蔽中断?什么是可屏蔽中断?它们得到CPU响应的条件是什么?

答:NMI:不能被CPU指令禁止,一旦出现这种请求,CPU立即响应。在CPU的17号脚上有一个由低到高的上跳边触发信号输入。

INTR:可屏蔽请求。18号引脚上有一个“高”有效信号输入。CPU发中断响应INTA。

6-5 8088/8086CPU怎样得到中断服务程序地址?请分别对软件中断和硬件中断加以说明。

答:8088/8086CPU首先要得到中断类型号(矢量)n,然后通过中断矢量表得到中断服务程序入口地址。软件中断(包括系统定义的。0~~4号中断)。CPU从指令INT n中得到n。非屏蔽中断,CPU自动产生中断类型号2。可屏蔽中断,CPU在满足响应条件时响应中断,进

入两个连续的中断响应周期,中断控制器8259A在第二个中断响应周朗的T

状态前将优先

3

状态的前沿读数据总线权最高的外设的中断矢量(类型号)输至CPU的数据总线.CPU在T

4

获取中断类型号。CPU将n乘以4,在中断矢量表中n乘以4所指地址起的连续四单元中,CPU得到中断服务程序的入口地址,n*4字单元中的是偏移地址,n*4+2字单元中是段地址。6-6 在编写程序时,为什么通常总要用开放中断指令来设置中断允许标志?8259A的中断屏蔽寄存器IMR 和8088/8086的中断允许标志IF有什么差别?在中断响应过程中,它们怎样配合起来工作?

答,在PC系列微机中非屏蔽中断被系统占用了,在系统总线引出的IRQ

i

是可屏蔽中断请求输人线(实际为8259A的引脚)。PC机上电时,系统复位,将F寄存器清零,使IF=0,禁止中断。因为可屏蔽中断得以响应的必要条件之一是IF=1,所以编程时通常要用STI指令使IF=1(即开中断),允许可屏蔽中断发生。

8088/8086的IF标志是中断允许标志,当IF=l时,CPU可以响应可屏蔽中断的请求,当IF=0时,CPU不予响应。当中断控制器8259A内的中断屏蔽寄存器IMR的某位为1时,

与之对应的外没的中断请求被禁止。这时若外没有请求送至8259的IR

i

端(即系统总线的

IRQ

i

端),8259A不向CPU的INTR引脚送中断请求信号。而当IMR的某位为0时.与之对应的外设的中断请求才可能经8259A的INT引脚向CPU的INTR端发送中断请求信号,如果此时IF=1,则CPU才有可能响应该中断请求。适当地写入IMR内容可以有选择地允许或禁止某级中断。特别是当8259A工作于特殊屏蔽方式时.使用IMR可以动态地改变系统的优先权结构,可以允许同级的(同一从片的)或较低优先权的中断级产生中断。

6-7 IBMPC/XT 和PC/AT微机分别留给用户哪几个中断请求输入端,它们分别对应什么芯片的什么引脚,它们之间的优先级顺序如何?相应的中断类型号是多少?

答:IBM PC/XT机在系统总线插槽中留给用户IRQ

2-IRQ

7

,共六个中断请求输入端。它

们对应8259A芯片的IR

2一IR

7

。IR。和IR

1

检系统板占用。这8个中断优先级顺序是IRQ。

最高,IRQ

7最低,相应的中断类型号是08~0FH。IRQ

3

~~IRQ

7

分别分配给串行口2、中行

口1、硬盘、软盘和并行打印机,用户一般只可用IRQ

2

IBM PC/AT在系统总线插槽中留给用户IRQ

5~~IRQ

7

、IRQ

9

~~IRQ

12

以及

IRQ

14~~IRQ

15

共11个中断请求输入湍。它们分别对应主片8259A的IR

3

~~IR

7

从片8259A

的IR

1~~IR

4

以及IR

6

—IR

7

。IRQ。、IRQ

1

、IRQ

8

和IRQ

13

系统占用,IRQ

2

作为主从8259A

级连用,这五个输人端末引至系统总线。IRQ

3~~IRQ

7

分别留作串行口2、串行口1、并行

口2、软盘控制器和并行口1用,IRQ

14

留作硬盘控制器用,所以AT机用户实际可用

IRQ

9~~IRQ

12

以及IRQ

15

。优先先权序

如下:IRQ。、IRQ

1、IRQ

8

~IRQ

15

,IRQ

3

~IRQ

7

。主片8259A对应的IRQ。~~IRQ

7

的中

断类型号是08-0FH(其中IRQ

2用于级连),从片8259A对应的IRQ

8

-IRQ

15

的中断类型导是

70~~77H。

6-8 简述8259A的主要功能。PC/XT机中的8259A地址是多少?PC/AT机中主8295A 和从8259A的地址分别是多少?

答:8259A可编程中断控制器能够管理输入到CPU的中断请求,实现优先权判决,提供中断矢量(即中断类型号)和屏蔽中断等功能。它能直接管理8级中断,如果采用级联方式,则不用附加外部电路就能管理64级中断输入。它有多种工作方式,能适应各种系统的要求。PC/XT机中使用一片8259A,其地址是20~21H。PC/AT机中使用两片8259A(有的与其他外围芯片一起集成在一片大规模集成电路中,芯片名称也改了)。主8259A地址20~2IH,从8259A地处为0A0~0AlH。

6-9 对8259A的编程有哪两类?它们分别在什么时埃进行?

答:对8259A的编程有初始化编程和操作方式编程两类。初始化编程.即对8259A在进入操作前写入初始化命令字ICW(2至4个),是微机上电时由BIOS(基本输入输出系统)完成的。操作方式编程是在初始化编程之后,8259A进人工作状态时由用户写入的,写入不同的控制

字OCW

i

(z=1~3)可使8259A按不同的方式操作。

6-10 有关优先级,8259A有哪几种操作方式?其含义是什么?

答:有关优先级,8259A有四种操作方式。

(1)全嵌套方式,这是默认的一种方式。该方式有固定的优先级顺序;0级(IR

)优先权

最高,7级(IR

7

)优先权最低。正常嵌套方式:正在处理的中断服务程序可以被高级的中断

所打断,转入高级中断源的中断服务程序,高级中断处理结束后再回到被打断的中断服务程序,继续处理。

(2)优先级自动循环方式。当OCW

2

的RSL EO1=100时设置为该方式。初始的最低优

先级是IR

7。最高优先级是IR

。当一个设备得到中断服务后,其优先级自动降为最低。例

如IR

5得到服务后,优先级顺序变为IR

5

最低,IR

6

最高。即6、7、0、1……5的顺序。一

般在系统内部存在着相同优先权的中断设备时采用该方式。

(3)优先级特殊循环方式。当OCW

2

中的RSL EO1=110时设置为该方式。该方式与优

先级自动循环方式仅有一点不同,它的最初的最低级是OCW

2中的L

2

~L

的值确定的。例

如当OCW

2=11000101B时,则指定IR

5

为最低优先级,IR

6

为最高优先级。

(4)特殊全嵌套方式。该方式与全嵌套方式的不同处在于,当处理某一级中断时,如果有同级的中断请求也会给予响应,从而实现一种对同级中断请求的特殊嵌套。特殊全嵌套方式一般用在8259A级连的系统中。主8259A编程为特殊全嵌套方式,从片仍处于其他优先级方式。这样,当来自某一从片的中断请求正在处理时,对来自优先级较高的主片其他引脚上的中的请求进行开放,而且对来自同一从片的较高优先级的请求也会开放。来自同一从片不同引脚的中断申请,在主片看来是同级的中断申请。

6-11 8259A有几种结束中断处理的方式?各自应用在什A场合?在非自动结束中断方式中,如果设有在中断处理程序结束前发中断结束命令,会出现什么问题?写出XT机和AT机中断结束命令输出的指令。

答:8259A有两种结束中断处理的方式。一种叫自动中断结束方式,在初始化命令字ICW

4

中使AEOI=1,就设量为该方式,8259A在第二个INTA中断响应信号的后沿就自动使中断源在ISR(在职务寄存器)中的相应位复位。自动结束中断方式只有在不要求多级中断嵌套,且下一次中断申请肯定在本次中断服务结束后发生时方可使用。另一种为非自动中断结束方式,ICW

4

中的AEOI=0时设定此方式。PC系列微机采用的是非自动中断结束方式,在中断服务程序结束前,必须使用EOI命令,使ISR中最高优先权位复位,以宣告本次中断已经结束。

在非自动结束中断方式中,如果没有在中断处理程序结束前发中断结束命令,虽然执行了中断返回指令IRET,但由于8259A在服务寄存器ISR中的相应位仍然保持为1.8259A 仍认为中断服务未结束,优先权电路仍按ISR中的原值进行优先权裁决,如果是全嵌套方式或非特殊屏蔽方式,则将使比在服务寄存器中为1的位低级或同级的中断不能得到响应。

XT机上的中断结束命令可用以下指令输出:

MOV AL,20H

OUT 20H,AL “

AT机上中断结束命令可用以下指令输出;

对接在主8259A上的中断,同XT机用的指令。

对接在从8259A上的中断,用以下指令,

MOV AL,20H

OUT 0A0H,AL

OUT 20H,AL

6-12 怎样用8259A的屏蔽命令字来禁止IR

4和1R

5

引脚上的请求?R怎样撤梢这一禁止命

令?设8259A的端口地址为20H一2lH。写出有关指令。

答:使OCW

1的D

4

和D

5

位为l,写到8259A的奇地址就可禁止IR

4

和IR

5

引脚上的请求。

撤消禁令只得写入D

4和D

5

位为0的0CW

1

命令。有关指令如下:

INT AL,21H

OR AL,30H

OUT 21H,AL

IN AL,21H

AND AL,0CFH

OUT 21H,AL

用0R和AND命令是为了保持OCW

1

的其他6位不变。IMR(中断屏蔽寄存器)内容可读可写。6-t3 选择题

(1)CPU响应两个硬件中断INTR和NMI时,相同的必要条件(BC)

A.允许中断 B.当前指令执行结束

C.总线空闲D当前访存操作结束

(2) 软中断INT n(n=10~~FFH)的优先级排列原则是( B )。

A.n值愈小级别愈高B.无优先级别

C. n值愈大级别愈高

D. 随应用而定

(3) 在中断级连系统中,从片支持的中断服务程序必做的工作是(C )

A.检查ISR是否全0 B.输出一个EOI命令

C.输出两个EOI命令D.清除ISR

(4) 通常,中断服务程序中的一条STI指令,其目的是(C )

A.开放所有屏蔽中断B.允许低一级中断产生

C. 允许高一级中断产生D.允许同级中断产生

(5) 设8259A当前最高优先级为IR

5

,若想该请求变为下一循环的最低优先级,则输出

OCW

2

的数据格式是(D )。

A.10100101 B.11100000

C.01100101 D.10100000

(6)设8259A当前最高优先级为1R

5若想使下一循环请求中最低优先为IR

2

,则输出

OCW

2

的数据格式是( D ).

A.10100010 B.01100010

C.11100010 D.11000010

(7) 在两片8259A级连的中断系统中.主片的IR5作为从片的中断请求输入端,则初始

化主、从片时ICW

3

的数据格式分别是( D )。

A.05H和20H B.50H和02H ·

C‘b2H和50H D.20H和05H

(8) PC/XT机采用向量中断方式公理8级外部硬件中断.中断类型号依次为08~0FH,在RAM0:2CH单元开始依次存放23H、FFH、00H和F0H四个字节,问该向量对应的中断号和中断服务程序入口是( B )

A.0CH和23FF:00F0H B.0BH和F000:FF23H

C.0BH和00F0:23FFH D.0CH和F000:FF23H

E. 0CH和00F0:23FFH F.0BH和F000:23FFH

(9)在不改变任何硬件的条件下,欲使PC系列上电后8259A进入查询方式,应用程序入口的充分必要条件是( D )。

A.关中断B.重新执行初始化

C.输出OCW

3

查询位D.A,B,C同时成立

第七章半导体存储器

7-l计算机内存和外存有什么区别?

答,内存是计算机主机的一个组成部分,CPU可以直接对它进行访问,因而速度快,但容量较小(相对于外存而言),它主要用来存放当前正在使用的或者经常要使用的程序和数据。通常外存存放不经常使用的程序和数据,当CPU要使用这些信息时,必须通过专门的设备将信息传送到内存中。外存的特点是容量大,速度比较慢,而且需要配置专用设备(如磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带机等)。外存通常归入计算机外部设备。

7-2半导体存储器有哪些优点?

答:半导体存储器集成度高,成本低,存取速度快。计算机内存一般都使用半导体存储器。7-3填空题:

(1)按存储器所采用的元件分,有( )存储器,( )存储器,( )存储器,( )存储器和()寄存器等。其中()寄存器常见的有( )种。

(2)RAM按信息存储的方式,可分为( )三种。

(3)只读存储器按功能可分为( )四种。

(4)存储器是计算机系统中的记忆设备.它主要用来( )。

(5)从接口电路来看,半导体存储器最重要的指标是( )。

(6)SRAM靠( )存储信息,DRAM则是靠( )存储信息。

(7)EEPROM的优点是( )。

答:(1)磁芯、半导体、磁泡、磁表面、激光。磁表面、软磁盘、硬磁盘、磁带、磁鼓四。

(2)SRAM、DRAM和NVRAM(非易失RAM)。

(3)掩膜ROM、可编程ROM(PROM)、可撩除的PROM(EPROM)和电攘除PROM (EEPROM)。

(4)存储数据和程序。

(5)存储容量与存取速度。

(6)MOS管组成的触发器,电容。

(7)可以用电的方法以字节为单位擦除和改写,不像EPROM必须拨下放在紫外线下照射,全部擦除,且必须在编程器上写人。可作为不易失RAM使用。

7-4选择题:

(1)存储单元是指()。

A.存放一个二进制信息位的存储元

B.存放一个机器字的所有存储元之集合

C. 存放一个字节的所有存储元之集合

D. 存放两个字节的所有存储元之集合

(2) 存取周期是指( )

A.存储器的读出时间

B.存储器的写入时间

C存储器进行连续读0写操作所允许的最短时间间隔

D存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔

(3) 某计算机的字长是16位.它的存储器容量是64KB,若按字编程,那么它的寻址范围是()。

A.0—64K 字B.0—32K 字

C.0—64KB D.0—32KB

(4) 某一RAM芯片,其容量为512×8位,除电源端和接地端外,该芯片引出线的最小数应为()

A.25 B.23 C. 21 D.19

(5) 某微型计算机系统,其操作系统保存在软磁盘上.其内存储器应该采用()。

A. RAM B.ROM C.RAM和ROM D.CD—ROM

(6)EPR()M是指()。

A随机读写存储器

B只读存储器

c 可编程的只读存储器

D.可擦除可编程的只读存储器

答:(1)B (2)C (3)B (4)D (5)C (6)D

7-5半导体存储器(RAM和EPROM)与CPU的连接应注意哪些方面?

答:半导体存储器与CPU连接首先要考虑CPU总线的带负载能力。现在存储器多为MOS 管,直流负载能力很小,但是要考虑电容负载,CPU负载能力一般为1个TTL负载,所以小系统可以将CPU直接与存储器连接,较大的系统可加驱动器后与存储器连接。第二要考虑CPU时序与存储器存取速度是否匹配。第三,前两个问题确定后进行电路设计要考虑三方面向题:

(1)数据总线宽度与存储器数据输人输出线宽度的匹配问题。例如存储器数据线是8位,而CPU存取是16位,则需用2片存储器的数据线拼成16位。(2)存储器的地址分配。ROM、RAM的地址分配可能与CPU的型号有一定的关系,有的ROM地址在高端,有的要求在低端。确定地址后要正确设计地址译码器。(3)正确使用CPU的存储器读/写控制信号。只有数据线、地址线、控制线都连接正确了,CPU才能可靠地访问存储器*

7-6半导体存储器(RAM和EPROM)二进制码的信息的读出和写入是串行进行的还是并行进行的?

答:并行

7-7菜SRAM的一单元中存放有一个数据如(5AH),CPU将其取走后,该单元的内容是什么? 答:5AH

7-8 EPROM存储器芯片还没有写入信息时.各个单元的内容是什么?

答:FFH

7-9使用EPROM时应注意什么?

答:使用前应弄清其主要技术参数、引脚名称和功能以及如何正确连接电路。使用时应注意(1)编程前检查各单元内容是否均为FFH(表示已经擦除),否则应先用紫外线擦除;(2)如用

非全自动编程器编程,应按手册中给出的数值加上编程电压V

pp ,当无法弄清V

pp

值时,

应从12.5v起逐步升高电压值(最高为25v),以免烧坏芯片。

7-10下列RAM各需要多少个地址输人端?

512×4位.1K×8位、1K×4位、1K×1位。

4K×1位,16K×l位.64K×1位.256×1位

答:(1)9个(2)10个(3)10个(4)10个(5)12个

(6)14个(DRAM为7个) (7)16个(DRAM为8个) (8)8个

7-11下列ROM各需要多少个地址端?多少个数据端。

(1) 16×4位ROM (2)32×8位ROM

(3) 256×4位ROM (4) 512x 8位ROM

答:(1)4个地址输人端,4个数据端

(2)5个地址输入墙,8个数据端

(3)8个地址输入端.4个数据端

(4)9个地址输入端,8个数据端

7-12 已知某微机控制系统中的RAM容量为4K×8位.首地址为4800H.求其最后一个单元的地址。

答:57FFH

7-13某微机系统中内存的首地址为3000H,末地址为63FFH.求其内存容量。

答;63FFH-3000H+1=3400H,内存容量l 3K×8位。

7-14某微机系统中ROM为6K,最后一个单元的地址为9BFFH,RAM为3K。已知其地址为连续的,且ROM在前,RAM在后,求该存储器的首地址和末地址。

答:存储器首地址8400H,末地址A7FFH

ROM地址:8400H~9BFFH。

RAM地址:9C00H~A7FFH。

7-15设有一个具有14位地址和8位数据的存储器,问:

(1)该存储器能存储多少字节的信息?

微机原理及应用习题与答案3

图7-23 写入时序图

(2)如果存储器由8K×4位RAM芯片组成.需要多少片?

(3)需要地址多少位作芯片选择?

微机原理及应用习题与答案3

图7-24 CPU与EPROM的连接图

(1)16KB。

(2)4片。

(3)1位。

用8K×4RAM芯片,每片要接人13根地址线,最高位,即第14位用来作芯片选择策14位=0 选地址0000~1FFFH。

第14位=1 选地址2000~3FFFH。

7-19 8088/8086/80286/80386/80486的寻址范围各为多少?

答:8088/8086地址总线20位,可寻址lMB

80286地址总线24位,可寻址16MB

80386/80486地址总线32位,可寻址4096MB

7-20 计算机在什么请况下需要扩展内存?扩展内存需要注意哪些问题?

答:对于IBM PC系列微机及其兼容机,用户可能要扩大微机应用范围,如运行WINDOWS,支持多用户任务操作等,原有的存储器配置不够用需要扩大存储器配置(如IM→2M、4M、8M等)这时应根据系统提供的“存储可能配置表”来进行配置,应注意SIMM或DIMM组件的容量、速度、所插位置等,不可随意配置(参见第十一章习题11-5)。如果用户要在接口

板上扩展一些SRAM作为两速数据缓冲区,可利用内存保留区(A0000H~FFFFFH)中的剩余空间,在采用单显时约有250KB空间,如用彩显可有约160KB左右的空间;如果要扩展肋M(例如作为某设备的驱动程序)则必需遵守以下规则:

(1)从2KB区域的边界上开始使用。

(2)前两个单元写55H和AAH。

(3)第3个单元使用区域的长度(以512B为单位)。

(4)第4个单元为程序的进入点。

(5)使用区域的累加和应为0。

系统BIOS在执行加电自捡时要对从C000H开始的区域以2KB为边界进行扫描,检查有无一个有效的ROM区域,其方法是按2KB边界对前两个单元进行读出,若为55H和AAH,则表示有一个有效的ROM区域,然后按第3个单元所指示的长度作累加和检查。如果累加和正确,则对第4个单元进行一次远调用,执行接口卡上的ROM BIOS的加电初始化程序,对中断矢量进行设置,最后再作一次远返回,把控制返回到系统的BIOS程序,这样就完成了装载工作,将它同系统挂上。

对于普通的单板机、单片机等扩展ROM和RAM可参见题7-5。

7-21 计算机中为什么要采用高速缓存器(CACHE)?

答;计算机中采用CACHE是为了提高运行速度。至今,微机在体系结构上仍然基于存储程序概念,访存活动占用CPU的大量的时间。目前内存采用的是DRAM(或内存条),存取速度相对CPU来说是较慢的,通常CPU访存时需要插入等待周期,因而降低了CPU的运行速度。现代微机的分层存储系统中,在CPU内部寄存器(0层存储器)和主存(2层存储器)之间插入了采用SRAM的高速缓冲存储器CACHE(1层存储器)。当CPU开始从某一内存区域读取程序和数据时,CPU同时也把该区域的程序或数据复制到CACHE中,当CPU再次访问该区域时,就可以访问CACHE,而不去访主存储器。只有当CACHE中找不到时才去访问主存储器。CPU访问CACHE (SRAM),不须插入等待周期。当CACHE容量为64KB时其命中率为92%,也就是说CPU 92%的访存操作是零等待的。因而运行速度得以提高。

第八章DMA技术

8-4 选择题:

(1)若某个非自动预置通道为软盘服务,每次传输字节数都是固定的,则在连续5次软盘传输中,其通道初始化为( )。

A. 5次

B. 若ROM地址固定,仅开始的一次

C.仅开始的一次

D.若所有操作都相同,仅开始的一次

(2)当8237A芯片设置为存储器到存储器操作,通道0开始读存储器的启动条件是( ) A.源存储器提出DREQ

B.通道0屏蔽位清除

C.目标存储器提出DREQ

D.通道0请求位置位

(3)为实现某次DMA传输,对DMA通道的初始化通常是在()完成的。

A.DMA控制器取得总线控制权之后

B.上电启动过程中

C.DMA控制器取得总线控制劝之前

D.CPU访存操作完成之后

(4)PC/AT机的DMA通道5、6、7均支持16位数据的DMA传输。对这些通道初始化编程后每传输一次双字节数据,其通道内部的现行字节数计数器便( )。

A.减一

B.减二

C.由初始化选A或选B

D.由初始化值决定

(5) PC/XT机和PC/AT机完成软盘DMA传输前,若通道2的初始化过程DMA_SETUP 返回标志CF=1,则意味着( ),

A.8237A芯片故障

B.本次传输地址超过64KB段界

C.通道2被屏蔽

D.本次传输量超过64KB

(7)在每一次进行DMA传输前,必须要对通道实施初始化,其原因是()

A.现行字节计数器初值不同

B.现行地址寄存器初值不同

C.通道传输方式和类型不同

D.上次服务结束通道屏蔽

E.A或B或C成立

F.A或C成D成立

G.A或E或D成立

H.A或B或C或D成立

(8)虽然某个DMA通道是开放的,但CPU对其编程期间,8237A芯片对DREQ的有效请求是()。

A.肯定会响应的

B.可能会响应,取决于芯片状态

C.肯定不会响应

D.可能会响应,取决于优先级别

答:(1)A (2)D (3)C (4)A (5)B (6)A (7)H (8)B

8-5 填空题:

(1)在PC/XT机中使用单片8237A芯片,所构成的DMA系统可支持( )个通道的DMA 传输,而在PC/AT机中使用( )片8237A,所构成的DMA系统可支持( )个通道的DMA传输?

(2)DMA每个操作周期由若干个状态组成。8237A有( )种状态,它们是( );每种状态由一个完整的时钟周期组成。

(3)在S

4

状态开始前,8237-5检测( )端的输人信号,如果此信号为低电平,则插入等待

状态S

w ;如果该信号为高电平则进入S

4

状态。

(4)对于存储得到存储器之间的数据传送.每传送一个字节使用( )个状态。前( )个状态使用MEMR命令把数据从存储器读入8237A

的暂存寄存器,后( )个状态用MEMR命令把暂存寄存器中的数据写入存储器。

答:(1)4,2,7

(2)6、S1、SO、S1、S2、S3、S4

(3)READY

(4)8,4,4

第九章串行通信及接口技术

9-1 一个异步串行发送器.发送具有8位数据他的字符,在系统中使用一个奇偶校验位和两个停止位和两个停止位。若每秒发送100个字符,刚其波特率和位周期为多少?

解:每个字符需发位数=8十1十2十1(起始位),共12位。每秒发100个字符共1200位,所以波特率为1200波特,位周期=1/1200秒=833us。

9-3全双工和半双工通信的区别何在?在二线制电路上能否进行全双工通信?为什么?

答;全双工和半双工通信,A、B双方都既是发送器又是接收器。两者的区别在于全双工可以同时发送和接收,半双工不能同时双向传输,只能分时进行。在二线制电路上是不能进行全双工通信的,只能单端发送或接收。因为一根信号线,一根地线,同一时刻只能单向传桔。平衡驱动的两条绒,是发送端同时驱动的.也不能全双工通信。

9-5 异步通信和同步通信的根本区别是什么?

答:异步通信以起始位和停止位作为字符的开始和结束。

同步通信去掉了这些标记,一次可传多个数据块。

9-15选择题:

(1)异步通信传输信息时,其主要特点是()

A.通信双方不必同步

B.每个字符的发送是独立的

C.字符之间的传送时间长度应相同

D.字符发送速率由波特率确定

(2)同步通信传输信息时,其特点是( )。

A.通信双方必须同步

B.每个字符的发送不是独立的

C.字符之间的传送时间长度可不同

D.字符发送速率由数据传输串确定

(3)在数据传输率相同的情况下,说同步字符传输速度要高于异步字符传输,其原因是()A.发生错误的概率少B.附加位信息总量少

C.双方通信同步 D. 字符之间无间隔

(4)数字基波在长距离传输过程中,除信号发生畸变,还会引起信号()

A. 波形失真B.增加延时

C. 幅值下降D.脉宽变窄

(4) Rs-232C标准规定连接器的物理结钩是()

A.DB-25型 B. DB-15型

C.DB-9型D.末作定义

(5)RS-232c定义的EIA电平范围对输出信号和输入信号之所以允许有2V的压差.其目的是()

A. 增加传输距离B.减小波形失真

C.克服线路损耗D.提高抗干扰能力

答:(1)B (2)B (3)B (4)C (5)A (6)A

第10章数/模和模/数转换

10-3 设计一个电路和相应程序完成一个锯齿波发生器的功能,使锯齿波量负向增长,并且锯齿波周期可调。

解;选用8位的DAC 0832作为D/A转换器,输出端运放选用LM741,接成一反向放大器。这样,V

应取正电压。电路示于图1-24。

ref

程序如下:

MOV DX.PORT

MOV AL.0FFH

LOOP:INC AL

OUT DX,AL

CALL DELAY

JMP LOOP

DELAY:MOV CX,DATA

DELAYl:LOOP DELEYl

RET

微机原理及应用习题与答案3

图1-24 负向锯齿波电路(题10-3解)

改变延迟常数DA TA,即可改变锯齿波周期

10-7 试比较逐次逼近式、双积分式、并行比较式ADC的优缺点。

答:双积分式ADC的转换过程包含有两次积分,故其转换速度较低,但精度可以做得较高。这类ADC多数是利用平均值转换,所以对窄脉冲干扰和噪声影响有较强的抑制能力。它常用于低速A/D转换的场合。

逐次比较式ADC的转换速率比积分式高得多,精度也可以做得较高,控制电路比较简单。但是由于它属于对瞬时值进行转换,对窄脉冲干扰和噪声的抑制能力差。它适用于中速A/D转换。

并行比较式ADC的转换速率可以达到每秒亿次以上,但精度不易做得很高且价格昂贵。这类ADC适用于要求转换速率很高的场合,比如视频及其以上信号和快速瞬变信号等的采集。