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第五章5-1选择题1、6264芯片是（B）（A）EEPROM （B）RAM（C）FLASH ROM （D）EPROM2、用MCS-51用串行扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择（A）（A）方式0 （B）方式1 （C）方式2 （D）方式33、使用8255可以扩展出的I/O口线是（B）（A）16根（B）24根（C）22根（D）32根4、当8031外出扩程序存储器8KB时，需使用EPROM 2716（C）（A）2片（B）3片（C）4片（D）5片5、某种存储器芯片是8KB*4/片，那么它的地址线根线是（C）（A）11根（B）12根（C）13根（D）14根6、MCS-51外扩ROM，RAM和I/O口时，它的数据总线是（A）（A）P0 （B）P1 （C）P2 （D）P37、当使用快速外部设备时，最好使用的输入/输出方式是（C）（A）中断（B）条件传送（C）DMA （D）无条件传送8、MCS-51的中断源全部编程为同级时，优先级最高的是（D）（A）INT1 （B）TI （C）串行接口（D）INT09、MCS-51的并行I/O口信息有两种读取方法：一种是读引脚，还有一种是（A）（A）读锁存器具（B）读数据库（C）读A累加器具（D）读CPU 10、MCS-51的并行I/O口读-改-写操作，是针对该口的（D）（A）引脚（B）片选信号（C）地址线（D）内部锁存器5-2判断题1、MCS-51外扩I/O口与外RAM是统一编址的。
（对）2、使用8751且EA=1时，仍可外扩64KB的程序存储器。
（错）60KB3、8155的复位引脚可与89C51的复位引脚直接相连。
（对）4、片内RAM与外部设备统一编址时，需要专门的输入/输出指令。
（错）统一编址的特点正是无需专门的输入输出指令。
5、8031片内有程序存储器和数据存储器。
（错）无程序存储器6、EPROM的地址线为11条时，能访问的存储空间有4K。
（错）2K.7、8255A内部有3个8位并行口,即A口，B口，C口。
5.1 RAM和ROM的主要特点和区别是什么？【解答：】ROM (只读性存储器)的特点足在一般情况下，ROM屮的信息只能读出不能写入，ROM 屮的内客是非易失性的，掉电后信息也不会丢失。
RAM (随机存储器)的特点是K•内容在工作时既可以读出也可以随时写入，但是其中的内容是易失性的，棹电后信息会丢失。
5.2术语“非易失性存储器”足什么意思？PROM和EPROM分别代表什么意思？【解答：】“非易失性存储器”是指掉电后信息不会丢失。
PROM是可编程ROM, EPROM可擦除可编程ROM。
5.3何谓静态RAM?何谓动态RAM?他们的特点各足什么？【解答：】以双稳态电路作力基本存储申.元來保存信息的RAM称力静态RAM (SRAM),其特点是：只要不断电，信息不会丢失；访问速度快，但集成度较低，一般用于Cache采用SRAM。
以晶体管栅极电界的充放电来存储二进制信息的RAM称为动态RAM，其特点足：电界上的电荷会随吋间而泄露，因此DRAM需耍定吋刷新；DRAM集成度较高，因此行列地址线复用，一般闪存采用DRAM构成。
5.4较大容量的RAM为什么总是采用矩阵形式？【解答：】这种形式便于采用双译码结构，地址线分为行、列W部分，分开译码，可以极大的减少地址译码器的输出线，简化电路。
5.5下列RAM芯片各需要多少个地址引脚？(1)16Kxlb (2) lKx4b (3) 2Kx8b【解答：】分別是log216K = 14，log2lK 二10，log22K = ll 根5.6设有一个具有14位地址和8位字长的存储器，fuj:(1)该存储器能存储多少字节的信息？(2)如果存储器由IKxlb静态RAM芯片组成，需多少芯片？(3)需要多少位地址作芯片选择？(4)改用4Kx4b的芯八，试凼出与总线连接框图。
【解答：】(1)注意问的是：能存储多少字节已知存储器具冇14位地址，且8位字长，所以是214字节，即16K字节(16KB)。
微机原理习题第一章绪论习题与答案1. 把下列二进制数转换成十进制数、十六进制数及BCD码形式。
（1） B =（2）01011101.101B =解：（1） B = 178D = B2H = （0001 0111 1000）BCD（2）01011101.101B = 93.625D = 5D.AH= （1001 0011.0110 0010 0101）BCD2. 把下列十进制数转换成二进制数。
（1）100D =（2）1000D =（3）67.21D =解：（1） 100D = 01100100B（2） 1000D = 00B（3）67.21D = 1000011.0011B3. 把下列十六进制数转换成十进制数、二进制数。
(1) 2B5H =(2) 4CD.A5H =解：（1）2B5H = 693D = 0010 1011 0101B（2）4CD.A5H = 1229.6445D = 0100 1100 1101.1010 0101 B4. 计算下列各式。
（1）A7H+B8H =（2）E4H-A6H =解：（1）A7H+B8H = 15FH（2）E4H-A6H = 3EH5. 写出下列十进制数的原码、反码和补码。
（1）+89（2）-37解：（1）[+89 ] 原码、反码和补码为: 01011001B（2）[-37] 原码= B[-37] 反码= B[-37] 补码= B6．求下列用二进制补码表示的十进制数（1）（01001101）补=（2）（）补=解：（1）（01001101）补= 77D（2）（）补= -75D7．请用8位二进制数写出下列字符带奇校验的ASCII码。
（1）C：1000011 （2）O：1001111（3）M：1001101 （4）P：1010000解：（1）C：0 1000011 （2）O：0 1001111（3）M：1 1001101 （4）P：1 10100008．请用8位二进制数写出下列字符带偶校验的ASCII码。
习题五一. 思考题⒈半导体存储器主要分为哪几类？简述它们的用途和区别。
答：按照存取方式分，半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM（包括静态RAM和动态RAM）和只读存储器ROM（包括掩膜只读存储器，可编程只读存储器，可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器）。
RAM在程序执行过程中，能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。
一般来说，RAM中存储的信息在断电后会丢失，是一种易失性存储器；但目前也有一些RAM 芯片，由于内部带有电池，断电后信息不会丢失，具有非易失性。
RAM的用途主要是用来存放原始数据，中间结果或程序，与CPU或外部设备交换信息。
而ROM在微机系统运行过程中，只能对其进行读操作，不能随机地进行写操作。
断电后ROM中的信息不会消失，具有非易失性。
ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。
根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。
双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器；MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。
⒉存储芯片结构由哪几部分组成？简述各部分的主要功能。
答：存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。
存储体是存储器芯片的核心，它由多个基本存储单元组成，每个基本存储单元可存储一位二进制信息，具有0和1两种状态。
每个存储单元有一个唯一的地址，供CPU访问。
地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址，该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。
通常在微机中，访问地址由地址锁存器提供，存储单元地址由地址锁存器输出后，经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。
地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”，选择与此地址相对应的存储单元，以便对该单元进行读\写操作。
微机原理习题第一章 ?绪论习题与答案1.? 把下列二进制数转换成十进制数、十六进制数及BCD码形式。
（2）?? 01011101.101B =解：（2）?????????? 01011101.101B = 93.625D = 5D.AH= （1001 0011.0110 0010 0101）BCD2.? 把下列十进制数转换成二进制数。
（1）?? 100D =（2）?? 1000D =（3）?? 67.21D =解：（1）?? ?100D = 01100100B（3）?? 67.21D = 1000011.0011B3.? 把下列十六进制数转换成十进制数、二进制数。
(1)?????? 2B5H? =(2)?????? 4CD.A5H =解：?????????? （1）????????????? 2B5H? =? 693D = 0010 1011 0101B ?????????? （2）????????????? 4CD.A5H = 1229.6445D = 0100 1100 1101.1010 0101 B 4.? 计算下列各式。
（1）?? A7H+B8H? =（2）?? E4H-A6H? =解：（1）?????????? A7H+B8H? = 15FH（2）?????????? E4H-A6H? = 3EH5.? 写出下列十进制数的原码、反码和补码。
（1）+89（2）-37解：（1）[+89 ] 原码、反码和补码为: 01011001B6．求下列用二进制补码表示的十进制数??? （1）（01001101）补=解：??? （1）（01001101）补= 77D7．请用8位二进制数写出下列字符带奇校验的ASCII码。
??? （1）C：1000011??? （2）O：? 1001111??? （3）M：1001101??? （4）P：? 1010000解：??? （1）C：0 1000011?? （2）O：0 1001111??? （3）M：1 1001101?? （4）P：1 10100008．请用8位二进制数写出下列字符带偶校验的ASCII码。
5.10为什么输人接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能，而输出接口却不需要?解:输人接口的数据缓冲寄存器的谕出端是直接接在数据总线上的，如果数据寄存器没有三态输出功能，则无论数据寄存器被寻中还是未被寻中，其数据都会被送上数据总线，若此时总线上真正要传送的数据与该输人缓存器的内容不一致时，就会发生总线冲突。
所以输人接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能，以便接口未被寻中时，其输出端处于高阻态而与总线隔离。
对于输出接口来说，其输人端与数据总线相连，而输出端与外设相连，因此其输出不影响总线状态;并且外设一般只与一个输出数据缓存器相连，所以输出接口的数据缓存器无需三态输出功能。
5.11已知PC 机系统中某接口板的I/O 端口译码电路如图5.4所示，试分析出各I/O 端 口和I/O 芯片的端口地址或地址范围。
解:74LS138使能信号12B G G 、的逻辑表达式为:19G A =27654B G A A A A = 即仅当9754A A A A = 11111时，使能信号1G = 1, 2B G = 0有效。
此时，若328A A A = 000, 0Y =0; 328A A A =001, 1Y =0; 328A A A =111, 7Y = 0;所以，各I/O 芯片的地址范围为: I/O 芯片1:1111110000B —11111100113B 即3F0H 一3F3H;I/O 芯片2: l011110100B--1011110111.即2F4H 一2F7H;I/O 芯片3:1111111100B 一11111111113,即3FCH 一3FFH0Y 译出的地址范围2F0H~2F3H 再经一级74LS139译码器对1A 和0A 进行二次译码。
分 别得到4个读端口和4个写端口。
各I/O 端口的地址为:输出口1和输人口1为2F0H ;输出口2和输入口2为2F1H;输出门3和输入口3为2F2H;输出口4和输入口4为2F3H5.12已知PC.机系统中某接口板的板地址译码电路如图5.5所示。
第五章习题和答案一、单选题1.计算机的外围设备是指____A__。
A、输入／输出设备B、外存储器C、远程通信设备D、除了CPU和内存以外的其他设备2.下述I/O控制方式中，___C___主要由硬件实现。
A、程序传送方式B、中断方式C、DMA方式D、I/O处理机方式3.接口电路的最基本功能是____C__。
A、在CPU和外设间提供双向的数据传送B、反映外设当前的工作状态C、对传送数据提供缓冲功能D、对外设进行中断管理4.一个完整的DMA操作过程大致可分3个阶段，其中没有的阶段是___B___。
A、准备阶段B、总线控制阶段C、数据传送阶段D、传送结束阶段二、判断题1.把接口电路中CPU可以访问的每一个寄存器或控制电路称为一个I/O端口。
（T ）2.采用统一编址方式时，CPU对I/O设备的管理是用访问内存的指令实现的。
（T ）3.无条件传送是一种最简单的输入／输出传送，一般只用于简单、低速的外设的操作。
（T ）4.中断方式的特点是改CPU的被动查询为主动响应。
（F ）5.DMA控制器是一个特殊的接口部件，它有主、从两种工作状态。
（T ）三、思考题1.外设为何必须通过接口与主机相连？存储器与系统总线相连需要接口吗？为什么？答: 外设都必须通过I/O接口电路与微机系统总线相连,因为CPU与外部设备通信在运行速度和数据格式上差异很大. 存储器与系统总线相连不需要接口.因为接口是用来连接微机和外设的一个中间部件，I/O接口电路要面对主机和外设两个方面进行协调和缓冲,存储器属于微机系统的组成部分.它们之间的数据传输是标准的、统一的没有必要通过接口.2.CPU与外设间传送的信号有哪几类？答: CPU与外设间传送的信息大致可分为以下3类: 数据信息(分为数字量,模拟量和开关量), 控制信息(CPU发出的用来控制外设工作的命令)和状态信息(用来反映输入、输出设备当前工作状态的信号).3. 常用的I/O端口编址方式有哪几种？各自的特点如何？答: 系统对I/O端口的地址分配有两种编址方式：统一编址和独立编址。
第5章 控制系统的李雅普诺夫稳定性分析习题与解答
5.3 试用李雅普诺夫稳定性定理判断下列系统在平衡状态的稳定性。
1123-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦
x x
解 由于题中未限定利用哪一种方法，且系统为线性定常系统，所以利用李雅普
诺夫第一方法比较合适。
经计算知矩阵1123-⎡⎤
⎢⎥-⎣⎦
的特征根为20-。
由于第一
方法关于线性系统稳定性的结果是的全局性的，所以系统在原点是大范围渐近稳定的。
5.11 利用李雅普诺夫第二方法判断下列系统是否为大范围渐近稳定：
1123-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦
x x
解 令矩阵
11
1212
22p p p p ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
P 则由T
+=-A P PA I 得
11
1211
1212
221222121110132301p p p p p p p p ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤
+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣
⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 解上述矩阵方程，有
1111121112222212
22127
42413420 826158p p p p p p p p p p ⎧=-+=-⎧⎪
⎪⎪-+=⇒=⎨⎨⎪⎪
-=-⎩=⎪⎩
即得
11
1212
227
54
85388p p p p ⎡⎤⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
P 因为
11121112
22757
17480 det det
05346488p p P p p ⎡⎤
⎡⎤⎢⎥=
>==>⎢⎥⎢⎥⎣⎦
⎣⎦
可知P 是正定的。
因此系统在原点处是大范围渐近稳定的。
系统的李雅普诺夫函数及
其沿轨迹的导数分别为
T 221122T T 22121
()(14103)0
8()()0
V x x x x V x x ==++>=-=-=-+<x x Px x x Qx x x 又因为lim ()V →∞
=∞x x ，所以系统在原点处大范围渐近稳定。
5.12 给定连续时间的定常系统
12
2
2122
(1)x x x x x x ==--+
试用李雅普诺夫第二方法判断其在平衡状态的稳定性。
解
易知(0, 0)为其唯一的平衡状态。
现取22
12
()V x x x =+，则有： 22
12(i) ()0V x x =+>x
[]12122122
1222
2
22()()(ii) ()22(1)2(1)x V x V x V x x x x x x x x x x x ⎡⎤⎡⎤
∂∂=⎢
⎥⎢⎥∂∂⎣⎦
⎣⎦⎡⎤
=⎢⎥--+⎣⎦=-+x 容易看出，除了两种情况：
（a ）1x 任意，20x ≡ （b ）1x 任意，21x ≡-
时()0V =x 以外，均有()0V <x 。
所以，()V x 为负半定。
（iii ）检查0((;,0))V t x φ是否恒等于零。
考察情况（a ）：状态轨线 []T
01(;,0)(),0t x t =x φ，则由于2()0x t ≡，可导出
2()0x t ≡，将此代入系统的方程可得：
122
22211()()0
0()(1())()()()
x t x t x t x t x t x t x t =≡==-+-=-
这表明，除了点（120, 0x x ==）外，[]T
01(;,0)(),0t x t =x φ不是系统的受扰运动解。
考察情况（b ）： []T
01(;,0)(),1t x x t =-φ，则由2()1x t =-可导出2()0x t =，将此代入系统的方程可得：
122
22211()()1
0()(1())()()()
x t x t x t x t x t x t x t =≡-==-+-=-
显然这是一个矛盾的结果，表明[]T
01(;,0)(),1t x x t =-φ也不是系统的受扰运动解。
综上分析可知， 0((;,0))0V t x ≠φ。
（iv
）当=
∞x 时，显然有2
()V =→∞x x 。
于是，可以断言，此系统的原点平衡状态是大范围渐近稳定的。
