微机原理与接口技术 第七章 课后答案
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计算机应用基础A第1章基础知识1.1 计算机中常用的计数制有哪些?解:二进制、八进制、十进制(BCD)、十六进制。
1.2 什么是机器码?什么是真值?解:把符号数值化的数码称为机器数或机器码,原来的数值叫做机器数的真值。
1.3 完成下列数制的转换。
微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念,形成微机系统软硬件开发的初步能力。
解:(1)166,A6H(2)0.75(3)11111101.01B, FD.4H(4 ) 5B.AH, (10010001.011000100101)BCD1.4 8位和16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少?解:原码(-127~+127)、(-32767~+32767)补码(-128~+127)、(-32768~+32767)反码(-127~+127)、(-32767~+32767)1.5 写出下列真值对应的原码和补码的形式。
(1)X= -1110011B(2)X= -71D(3)X= +1001001B解:(1)原码:11110011 补码:10001101(2)原码:11000111 补码:10111001(3)原码:01001001 补码:010010011.6 写出符号数10110101B 的反码和补码。
解:11001010,110010111.7 已知X和Y的真值,求[X+Y]的补码。
(1)X=-1110111B Y=+1011010B(2)X=56D Y= -21D解:(1)11100011(2)001000111.8 已知X= -1101001B,Y= -1010110B,用补码求X-Y 的值。
解:111011011.9 请写出下列字符的ASCII码。
4A3-!解:34H,41H,33H,3DH,21H1.10 若给字符4和9 的ASCII码加奇校验,应是多少?解:34H,B9H1.11 上题中若加偶校验,结果如何?解:B4H,39H1.12 计算下列表达式。
“微机系统原理与接口技术”第七章习题解答(部分)1. 8086系统采用向量式中断,试简述8086系统中中断类型码、中断向量、中断向量表的含义及其之间的关系。
答:中断类型码:用于区分不同的中断源,即系统中每个中断源都应该对应一个唯一的类型 码。
8086系统中的中断类型码以 8位无符号数(00H 〜0FFH )表示,一共可以区分 256个不同的中断源。
中断向量:中断服务程序(ISR )的入口地址,也就是 ISR 的第一条指令在存储器中的 位置。
8086系统中的中断向量由两个字(4个字节)组成,低位字表示入口的偏移地址,高 位字表示入口的段基址。
显然,每个中断类型码对应一个中断向量,则8086系统中共应有256个中断向量。
中断向量表:中断向量的存放地。
8086系统将最低的 1KB (00000H 〜003FFH ) RAM 空间用于存放这256个中断向量。
三者之间的关系是:利用中断类型码 n 可以很容易地从中断向量表中找到该中断源所对应的中断向量,即:中断向量存放的起始地址 m = nX 4,从中断向量表的 m 地址单元开始连续取出的四个字节就是 n 号中断的ISR 入口地址。
8086CPU 正是用这种方法完成中断索引的。
系统将广义中断分为异常和狭义中断两大类。
(5)对。
4. 8086系统的RAM 存储单元中,从 0000H:002CH 开始依次存放 23H 、0FFH 、00H 和 0F0H 4个字节的中断向量,该向量对应的中断类型码是多少?而中断类型码为 14H 的中断向量应存放在哪些存储单元中?答:中断向量0F000:0FF23存放在0002CH 双字单元中,说明其对应的中断类型码N =2CH - 4= 0BH 。
14H 号中断向量的起始存放地址为4X 14H = 00050H ,即该中断向量的偏移量部分存放2.判断下列说法是否正确,如有错,指出错误原因并改正:(1) (2) (3) (4) (5) 答:(1)优先级别高的中断总是先响应、先处理。
第2章2.14, 2.27, 2.40, 2.46, 2.49,2.52第5章5.10, 5.14, 5.17,第6章6.2, 6.10, 6.12, 6.14第7章7.9, 7.11第10章10.4, 10.5第2章2.9(1) 读操作占一次总线周期(4个时钟+1个时钟的等待周期)共5个时钟周期每个时钟周期=1/4MHz=0.25us,所以共需要0.25us*5=1.25us(2) 复位至少需要4个时钟周期,4*0.25us=1us复位后内部除CS=FFFFH外,其它寄存器清0。
第一条指令的地址FFFF0H2.10 T1:地址锁存T2:地址撤销,准备数据T3:数据稳定到总线上T4:读写总线上的数据READY2.14(1)数据段首地址DS*16=01500H,堆栈段首地址=SS*16=02500H,所以数据段中存放信息不能与堆栈段重合,故数据段末地址=0250H-1=024FFH即数据段范围:01500H~024FFH,4K字节(2)堆栈段末地址=SS*16+SP=02500H+1200H=03700H大小为1200H字节=4608字节,可存放16位的字4608/2=2304个(3)代码段由于下限没有其它限制,故最大64KB首地址=06400H,末地址=06400H+64KB-1=06400H+FFFFH=163FFH所以代码段地址范围:06400H~163FFH(4)11F4H。
现在SP=0300H,则原来SP+12=0300H+0CH=030CH注:数的表示范围仅与内部通用寄存器的位数(字长)有关,与外部数据线条数无关。
2.46(1)G=0:段界以字节为单位地址范围:089C0000H~089C003FH大小为3FH+1=40H=64,可容纳64/2=32个汉字(2)G=1:段界以4K字节为单位LIMIT = Limit×4K + 0FFFH= 0003FH×4K +0FFFH = 40H×4K - 1段大小= LIMIT + 1 = 40H×4K = 40000H段的末地址= 089C0000H + 40000H – 1 = 089FFFFFH注:书上P.64例题的结果为0048FFFFH。
微机原理与接口技术第七章课后答案1、 Keil uVision 5集成开发环境中,钩选“creat Hex File”复选框后,默认状态下的机器代码文件名与()相同。
[单选题] *A、项目名(正确答案)B、文件名C、项目文件夹名D、主函数名2、 Keil uVision 5集成开发环境中,编译生成的机器代码文件的后缀名为() [单选题] *A、.mifB、.asmC、 .hex(正确答案)D、 .uvproj3、累加器与扩展RAM进行数据传送,采用的助记符是() [单选题] *A、MOVB、 MOVCC、MOVX(正确答案)D、 XCH4、对于高128字节,访问时采用的寻址方式是() [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址(正确答案)C、变址寻址D、立即数5、对于特殊功能寄存器,访问时采用的寻址方式是() [单选题] *A、直接寻址(正确答案)B、寄存器间接寻址C、变址寻址D、立即数6、对于程序存储器,访问时采用的寻址方式是() [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址C、变址寻址(正确答案)D、立即数7、定义变量x为8位无符号数,并将其分配的程序存储空间,赋值100,正确的是() [单选题] *A、unsigned char code x=100;(正确答案)B、 unsigned char data x=100;C、 unsigned char xdata x=100;D、 unsigned char bdata x=100;8、当执行P1=P1&0xfe;程序时相当于对P1.0进行()操作,不影响其他位。
[单选题] *A、置1B、清零(正确答案)C、取反D、不变9、当执行P2=P2|0x01;程序时相当于对P2.0进行()操作,不影响其他位 [单选题] *A、置1(正确答案)B、清零C、取反D、不变10、当执行P3=P3^0x01;程序时相当于对P3.0进行()操作,不影响其他位 [单选题] *A、置1B、清零C、取反(正确答案)D、不变11、当(TMOD)=0x01时,定时/计数器T1工作于方式()状态 [单选题] *A、0,定时(正确答案)B、 0,计数C、 1,定时D、 1,计数12、当(TMOD)=0x00时,T0X12为1时,定时时/计数器T0计数脉冲是() [单选题] *A、系统时钟;(正确答案)B、系统时钟的12分频信号;C、P3.4引脚输入信号;D、 P3.5引脚输入信号13、当(IT0)=1时,外部中断0触发的方式是() [单选题] *A、高电平触发;B、低电平触发;C、下降沿触发(正确答案)D、上升沿/下降沿触皆触发14、 IAP15W4K58S4单片机串行接口1在工作方式1状态下工作时,一个字符帧的位数是() [单选题] *A、8B、 9C、 10(正确答案)D、1115、当(SM1)=1,(SM0)=0时,IAP15W4K58S4单片机的串行接口工作方式为()[单选题] *A、工作方式0B、工作方式1(正确答案)C、工作方式2D、工作方式316、 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换模块中转换电路的类型是() [单选题] *A、逐次比较型(正确答案)B、并行比较型C、双积分型D、Σ-Δ型17 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换的8个通道是在()口 [单选题] *A、P0B、 P1(正确答案)C、 P2D、P318、IAP15W4K58S4单片机的PWM计数器是一个()位的计数器。
第七章1. 什么叫中断?什么叫可屏蔽中断和不可屏蔽中断?答:当CPU正常运行程序时,由于微处理器内部事件或外设请求,引起CPU中断正在运行的程序,转去执行请求中断的外设(或内部事件)的中断服务子程序,中断服务程序执行完毕,再返回被中止的程序,这一过程称为中断。
可屏蔽中断由引脚INTR引入,采用电平触发,高电平有效,INTR信号的高电平必须维持到CPU响应中断才结束。
可以通过软件设置来屏蔽外部中断,即使外部设备有中断请求,CPU可以不予响应。
当外设有中断申请时,在当前指令执行完后,CPU首先查询IF位,若IF=0,CPU就禁止响应任何外设中断;若IF=1,CPU就允许响应外设的中断请求。
不可屏蔽中断由引脚NMI引入,边沿触发,上升沿之后维持两个时钟周期高电平有效。
不能用软件来屏蔽的,一旦有不可屏蔽中断请求,如电源掉电等紧急情况,CPU必须予以响应。
2. 列出微处理器上的中断引脚和与中断有关的指令。
答:INTR:可屏蔽中断请求输入引脚。
NMI:不可屏蔽中断请求输入引脚INTA:可屏蔽中断响应引脚INT n :软件中断指令,其中n为中断类型号INTO:溢出中断,运算后若产生溢出,可由此指令引起中断。
CLI:中断标志位IF清0STI:置位中断标志位为13. 8086/8088系统中可以引入哪些中断?答:(1)外部中断两种外部中断:不可屏蔽中断NMI和可屏蔽中断INTR(2)内部中断内部中断又称软件中断,有三种情况引起:①INT n :中断指令引起的中断②CPU的某些运算错误引起的中断:包括除法错中断和溢出中断③由调试程序debug设置的中断:单步中断和断点中断。
4. CPU响应中断的条件是什么?简述中断处理过程。
答:CPU响应中断要有三个条件:外设提出中断申请;本中断位未被屏蔽;中断允许。
可屏蔽中断处理的过程一般分成如下几步:中断请求;中断响应;保护现场;转入执行中断服务子程序;恢复现场和中断返回。
CPU在响应外部中断,并转入相应中断服务子程序的过程中,要依次做以下工作:⑴从数据总线上读取中断类型号,将其存入内部暂存器。
1、当处理器在执行程序是,被外部或内部事件请求打断,转而去执行一段该事件的的程序,待该服务程序执行完毕后又返回到断点处继续执行原来的程序,这个过程称为中断。
2、因为引入中断以后CPU不在不断的查询I/O接口是否已完成输入输出准备,而是继续执行自己的程序。
3、CPU识别XX的方式有两种:查询中断和向量中断。
查询中断中通过读到的状态端口的值来确定哪一个外设发出了中断请求。
向量中断中外设经中断控制器向处理器提出中断请求, 处理器相应中断发出应答信号,中断控制器收到应答信号后发出外设的中断向量号,处理器利用中断向量号,确定要执行的中断处理程序地址。
4、中断向量是中断程序的入口地址;17H: 15H5、中断向量表存放地址从内存的00:00开始;每个表项存放对应中断处理程序的段地址和偏移地址;可管理256个中断向量。
6、CPU每完成一条指令都要检查是否有中断请求,若发现有中断处理请求则将相应的寄存器入栈,利用中断号读取中断处理程序入口地址改变CS:IP,然后开始执行中断处理程序。
中断处理程序完成以后,恢复现场,执行下一条指令。
7、IRR是一个八位锁存器,用来锁存外部中断源发出的中断请求信号IR0-IR7;IMR是一个八位寄存器,用来设置中断请求的屏蔽信息;ISR是一个八位寄存器,用于记录当前正在被服务的所有中断源,包括服务尚未完成,中途被更高优先级打断的那些中断。
8、当前正在执行的中断服务程序可以被优先级相等或更高的中断请求打断,称这种潜逃方式为特殊完全潜逃方式;当多片8259A工作在级联方式下, 主频必须采用这种方式。
9、非自动中断结束方式中,当中断服务完成且在中断服务程序返回之前,不许在中断服务程序中安排向8259A发出中断结束命令的指令才能是ISR中的相应位清零。
普通中断结束命令使用与全嵌套方式,指定中断结束命令适用于循环优先级方式。
10、11、因为如果中断嵌套方式下瞎用自动中断结束方式,则在中断响应周期中ISR的相应为就被清零,正在执行的中断服务程序,12、MOV AL,1BHMOV DX,300HOUT DX,ALNOPMOV AL,88HMOV DX,301HOUT DX,ALNOPMOV AL,1MOV DX,301H13、14、OUT DX,ALMOV AL,00110BMOV DX,303H 优先级电路总是认为新的中断优先级更高,总是打断导致中断优先级管理混乱。
微机原理与接口技术习题参考答案第一章(p20)1、参考答案:冯•诺伊曼计算机的设计思想(EDVAC方案:存储程序通用电子计算机方案):①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分;②计算机内采用二进制;③将程序存储在计算机内,简称“程序存储”。
其中第三点是冯•诺依曼计算机设计的精华,所以人们又把冯•诺依曼原理叫做程序存储原理,即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中,机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行,从而自动完成程序描述的处理工作。
冯•诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心,结构框图如下图所示。
2、参考答案:微处理器就是中央处理器CPU,是计算机的核心,单独的CPU不能构成计算机系统;微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口(注意:不是I/O设备)组成;而微型计算机系统除了包括微型计算机外,还有系统软件(即操作系统)、应用软件、外存储器和I/O设备等。
微型计算机系统结构如下图所示。
3、答案略,见p6~74、答案略,见图2,或教材图1-35、答案略,见p12~136、参考答案:由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位,所以它可寻址220=1M字节的存储空间;而PentiumII微处理器的地址总线的宽度为36位,所以它可寻址236=64G字节的存储空间。
7、参考答案:①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联),是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线,数据传输速率位132MB/s,适用于Pentium微型计算机。
PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play,所谓即插即用,是指当板卡插入系统时,系统会自动对板卡所需资源进行分配,如基地址、中断号等,并自动寻找相应的驱动程序)的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI 总线上。
第七章1. 什么叫中断?什么叫可屏蔽中断和不可屏蔽中断?答:当CPU正常运行程序时,由于微处理器内部事件或外设请求,引起CPU中断正在运行的程序,转去执行请求中断的外设(或内部事件)的中断服务子程序,中断服务程序执行完毕,再返回被中止的程序,这一过程称为中断。
可屏蔽中断由引脚INTR引入,采用电平触发,高电平有效,INTR信号的高电平必须维持到CPU响应中断才结束。
可以通过软件设置来屏蔽外部中断,即使外部设备有中断请求,CPU可以不予响应。
当外设有中断申请时,在当前指令执行完后,CPU首先查询IF位,若IF=0,CPU就禁止响应任何外设中断;若IF=1,CPU就允许响应外设的中断请求。
不可屏蔽中断由引脚NMI引入,边沿触发,上升沿之后维持两个时钟周期高电平有效。
不能用软件来屏蔽的,一旦有不可屏蔽中断请求,如电源掉电等紧急情况,CPU必须予以响应。
2. 列出微处理器上的中断引脚和与中断有关的指令。
答:INTR:可屏蔽中断请求输入引脚。
NMI:不可屏蔽中断请求输入引脚INTA:可屏蔽中断响应引脚INT n :软件中断指令,其中n为中断类型号INTO:溢出中断,运算后若产生溢出,可由此指令引起中断。
CLI:中断标志位IF清0STI:置位中断标志位为13. 8086/8088系统中可以引入哪些中断?答:(1)外部中断两种外部中断:不可屏蔽中断NMI和可屏蔽中断INTR(2)内部中断内部中断又称软件中断,有三种情况引起:①INT n :中断指令引起的中断②CPU的某些运算错误引起的中断:包括除法错中断和溢出中断③由调试程序debug设置的中断:单步中断和断点中断。
4. CPU响应中断的条件是什么?简述中断处理过程。
答:CPU响应中断要有三个条件:外设提出中断申请;本中断位未被屏蔽;中断允许。
可屏蔽中断处理的过程一般分成如下几步:中断请求;中断响应;保护现场;转入执行中断服务子程序;恢复现场和中断返回。
CPU在响应外部中断,并转入相应中断服务子程序的过程中,要依次做以下工作:⑴从数据总线上读取中断类型号,将其存入内部暂存器。
第一章习题答案一、选择题1.十进制数 66 转换成二进制数为_______。
A. 11000010B.01100110C.11100110D.01000010答案:D2.十进制数 27.25 转换成十六进制数为_______。
A. B1.4HB.1B.19HC.1B.4HD.33.4H答案:C3.下列数中最小的是________。
A. (101001)2B. (52)8C. (2B)16D. (50)10答案:A4.若一个数的 BCD 编码为 00101001,则该数与______相等。
A. 41HB.121DC.29DD. 29H答案:C5.十进制数 9874 转换成 BCD 数为________。
A. 9874HB. 4326HC. 2692HD. 6341H答案:A6.BCD 数 64H 代表的真值为_______。
A. 100B.64C.-100D.+100答案:B7.十六进制数 88H,可表示成下面几种形式,错误的表示为_______。
A. 无符号十进制数 136B.带符号十进制数-120C.压缩型 BCD 码十进制数 88D.8 位二进制数-8 的补码表示答案:D8.若[A]原=1011 1101,[B]反=1011 1101,[C]补=1011 1101,以下结论正确的是______。
A. C 最大B. A 最大C.B 最大D.A=B=C答案:B9.8 位二进制补码表示的带符号数 1000 0000B 和 1111 1111B 的十进制数分别是____。
A. 128 和 255 B. 128 和-1 C. -128 和 255 D. -128 和-1答案:D10.微机中地址总线的作用是___________。
A.用于选择存储器单元B.用于选择进行信息传输的设备C.用于指定存储器单元和 I/O 设备接口单元的选择地址D.以上选择都不对答案:C11.计算机中表示地址使用____。
A.无符号数B.原码C.反码D.补码答案:A二、填空题1.计算机的主机由_______、控制器、主存储器组成。
第1章微机运算基础习题和思考题1.请完成以下计算:174.66D=(10101110.10101)B=(AE. A8)H10101110101.01011B=(1397.344)D=(575.58)H4BCH=(010*********)B=()BCD2.设字长为8位,X=(2A)16,当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候,其真值是多少?答:当X表示原码时,其真值为:+101010当X表示补码时,其真值为:+101010当X表示反码时,其真值为:+101010当X表示无符号数数时,其真值为:001010103.设字长为8位,用补码形式完成下列计算,要求有运算结果并讨论是否发生溢出?120+18 -33-37-90-70 50+84答:120+18其补码形式分别为:(120)补=01111000 (18)补=0001001001111000+0001001010001010由于C s=0 ,C p=1,因此有溢出,结果错误-33-37其补码形式为:(-33)补=11011111 (-37)补=1101101111011111+1101101110111010由于C s=1,C p=1,所以没有溢出,结果正确-90-70其补码形式为:(-90)补=10011100 (-70)补=1011101010011100+1011101001010110由于C s=1,C p=0,所以有溢出,结果错误50+841其补码形式为:(50)补=00110010 (84)补=0101010000110010+0101010010000110由于C s=0,C p=1,所以有溢出,结果错误4.请写出下列字符串的ASCII码值。
My name is Zhang san.4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E第2章80X86微机系统习题与思考题1.微型计算机主要由哪些基本部件组成?各部件的主要功能是什么?答:微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。
第七章作业参考答案1. 8086/8088共有多少矢量号?每一个矢量号占用矢量表的几个字节空间?它们的内容含义是什么?中断矢量表定位于内存储器的何处?若中断矢量号N=19H,计算该中断程序的矢量在矢量表中的地址。
答:8086/8088共有256个矢量号。
每一个矢量号占用矢量表的4个字节空间,前2个字节内容表示中断服务子程序入口地址的偏移地址;后2个字节内容表示中断服务子程序入口地址的段地址。
中断矢量表定位于内存储器的00000H~003FFH。
当N=19H时,在矢量表中的地址为:0000:0064H.2.若中断矢量表地址00060H存放4200H,00062H中存放1080H,则对应的中断类型号是多少?中断服务程序的入口地址(逻辑地址)是多少?答:对应的中断类型号是18H。
中断服务程序的入口地址(逻辑地址)是1080:4200H.3.什么是中断?PC机中有哪些类型中断?应用程序在修改中断矢量时,为什么要关中断?答:中断是指当CPU正常运行程序时,由于CPU内部事件或外设请求,引起CPU暂时中断当前正在运行的程序,转去执行请求中断的外设(或内部事件)的中断服务子程序,执行完中断服务子程序后,再返回原断点处继续执行被暂时中断的程序。
PC机的中断类型:外部中断与内部中断。
在应用程序修改中断矢量时,防止其它中断发生,因此需要关中断。
4.8259A的ICW2设置了中断类型码的哪几位?说明对8259A分别设置ICW2为30H、34H、38H有什么区别?答:8259A的ICW2设置了中断类型码的高5位,低3位自动插入。
当8259A对ICW2设置为30H时,说明中断类型码为30H~37H;当8259A对ICW2设置为34H时,中断类型码仍为30H~37H;当8259A对ICW2设置为38H时,说明中断类型码为38H~3FH;5.在由8086构成的最小方式系统中,有一片8259A构成中断控制系统。
设在片内A0=0时的端口地址用P8259A表示,在片内A0=1时的端口地址用P8259B表示。
《微机原理与接口技术》答案第一章、基础知识问:译码器是如何译码的?寻址空间是如何确定的?译码器与寻址空间是怎么联系的?答:译码器实际上是由许多与门、或门、非门和它们的组合构成的。
它有若干个输入端和若干个输出端(也可能只有一个输出端)。
对某一个输出端来说,它的电平高低必然与输入的某一种状态相对应。
例如,具有4个输入端的与非门就是一个简单的译码器,只有四个输入端为1111时,它的输出端才为0。
如果将地址总线的A9、A8、A7、A6与它的四个输入连接起来,并把它的输出连到存储器芯片或某个需要寻址的外设接口的片选端(假定低电平有效),那么,只有当A9、A8、A7、A6为1111时,存储器芯片或外设才会被选中。
译码器的寻址空间取决于地址总线的哪几根线接到译码器的输入端,例如上例,地址总线的A9、A8、A7、A6与译码器的输入连接,那么其寻址空间应该是11 1100 0000~11 1111 1111,即3C0H~3F0H。
注意,没有参与译码的低位地址线必然要参与存储器芯片或外设接口的内部译码。
也就是说,内部译码地址范围是0 -- 2n - 1,例如上例为00 0000 - 11 0000。
可以说,译码器的译码输出决定了寻址空间的起始地址,内部译码决定了寻址空间的大小。
第二章、80X86原理1. 问:为什么在流水CPU中,将一条指令从取指到执行结束的任务分割为一系列子任务,并使各子任务在流水线的各个过程段并发地执行,从而使流水CPU具有更强大的数据吞吐能力?答:这里可以使用时空图法证明结论的正确性。
假设指令周期包含四个子过程:取指令(IF)、指令译码(ID)、取操作数(EX)、进行运算(WB),每个子过程称为过程段(Si),这样,一个流水线由一系列串连的过程段组成。
在统一时钟信号控制下,数据从一个过程段流向相邻的过程段。
图2、1图2、1(B)表示非流水CPU的时空图。
由于上一条指令的四个子过程全部执行完毕后才能开始下一条指令,因此每隔4个单位时间才有一个输出结果,即一条指令执行结束。
第7章输入/输出接口习题与参考答案这一章的习题与参考答案分为两大部分,一部分是输入输出概述及DMA控制器的习题与参考答案;另一部分是中断及中断控制器部分的习题与参考答案。
一、输入输出概述及DMA控制器的习题与参考答案1、请说明为什么输入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的原因。
解:输入接口的数据缓冲寄存器的输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址选中或未被选中,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入缓存器的内容不一致时,就会发生总线冲突。
所以,输入接口的数据缓冲器必须有三态输出功能,以便当接口未被寻址选中时,其输出端处于高阻态,从而与总线隔离。
对于输出接口来说,是输入端与数据总线相连,而输出端是与外设相连,因此其输出不影响总线状态;另外,一个外设一般只与一个输出数据缓存器相连,因此输出接口的数据缓存器无须有三态输出功能。
2、8086/8088CPU中哪些寄存器可以用于I/O寻址?若I/O端口地址分别是10H和100H,分别写出向这两个端口写入73H的程序段。
解:8086/8088CPU内可以用于I/O寻址的寄存器为AL、AX和DX。
向端口10H写入73H的程序段为:MOV AL,73HOUT 10H,AL向端口10H写入73H的程序段为:MOV AL,73HMOV DX,100HOUT DX,AL3、图为7段显示器接口,显示器采用共阳极接法,试编写程序段,使AL中的一位十六进制数显示于显示器上。
输出锁存器地址为40H。
解:TABLE DB 3FH,06H,5BH,4FHDB 66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,67H,77H,7CH,DB 39H,5EH,79H,71HLEA BX,TABLEXLA TOUT 40H,AL4、PC/XT机有哪些输入输出方式?各自的特点如何?DMA控制器应具备哪些功能?解:无条件方式:需要外设处于就绪状态,硬件简单;查询方式:CPU需要不断地查询外设是否就绪,浪费CPU时间,硬件较简单;中断方式:外设准备好后,向CPU发中断请求,请求CPU完成数据传输,外设与CPU 并行;硬件又比前两者复杂。
微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案第1章作业答案1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?解:把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微处理器。
微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了微型计算机。
微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。
1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能? 解:CPU主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。
其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?解:采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。
而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。
1.4 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?解:数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。
8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。
它们主要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。
1.8在给定的模型中,写出用累加器的办法实现15×15的程序。
解: LD A, 0LD H, 15LOOP:ADD A, 15DEC HJP NZ, LOOPHALT第 2 章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种?解:80386、30486、Pentium、Pentium Pro、Peruium II 、PentiumIII、Pentium4。
2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?解:IA一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。
微机课后习题答案第一章:1.1 IA- 32结构微处理器直至Pentium4,有哪几种?8086. 80286.80386.80486.Pentium.Pentium MMX. Pentium Pro. Pentium Ⅱ. Pentium Ⅲ1.2 80386和8086在功能上有哪些区别?(1)从16位扩展为32位(2)从保护模式到实模式(3)片内存储管理单元1.3 80486和80386在功能上有哪些区别浮点支持1.4 Pentium相对于80486在功能上有什么扩展?(1)页从4KB扩展到4MB(2)内部寄存器仍是32位,但为了加快数据传送,内部数据总线是128和256位,外部数据总线是64位(3)增加了可编程中断控制器,以支持多个奔腾处理器系统(4)Pentium MMX引入了多媒体扩展指令集技术(MMX)1.5 Pentium Ⅱ以上的处理器采用了什么结构。
P6系列的超标量微结构。
1.6徽处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?微处理器:将cpu集成在一块集成电路芯片上。
微型计算机:由微处理器,存储器,输入输出接口电路和输入输出设备组成。
微型计算机系统:由微型计算机与运行、管理、维护计算机的软件组成。
1.7 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能?组成:内部寄存器阵列,累加器和算术逻辑单元,指令寄存器,指令译码器和控制信号的产生电路。
功能:进行算术逻辑运算,控制计算机按照程序的规定运行。
1.8 微型计算机采用总线结构的优点。
增加了数据传送了灵活性,减少了芯片之间的连线,因而减少了连线所占的面积。
且总线可以标准化,有利于工业生产和兼容。
1.9数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?区别:数据总线是双向的,地址总线是单向的。
区分:地址总线和数据总线是分时复用的,它们主要靠信号的时序来区分,通常在读写数据时,先发送地址,然后再将数据送到数据总线上。
《微机原理与接口技术》李华贵主编课后习题参考答案第1章(1.6 习题)1.简述名词的概念:微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
答:(1)微处理器:微处理器(Microprocessor)简称µP或MP,或CPU。
CPU 是采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU(Arithmetic Logic Unit)、控制部件CU(Control Unit)和寄存器组R(Registers)等三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。
(2)微型计算机:微型计算机(Microcomputer)是指以微处理器为核心,配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机,简称微机。
(3)微型计算机系统:微型计算机系统由硬件与软件两大部分组成,分别称为硬件(Hardware)系统与软件(Software)系统。
其中,硬件(Hardware)系统由CPU、内存储器、各类I/O接口、相应的I/O设备以及连接各部件的地址总线、数据总线、控制总线等组成。
软件(Software)系统:计算机软件(Software)是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的程序及程序运行所需要的数据文档资料的总和。
一般把软件划分为系统软件和应用软件。
其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能,但是并不针对某一特定应用领域。
而应用软件则恰好相反,不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。
2.简述名词的概念:指令寄存器、地址寄存器、标志寄存器。
答:(1)指令寄存器:指令寄存器(Instruction Register,IR)用来保存计算机当前正在执行或即将执行的指令。
当一条指令被执行时,首先,CPU从内存取出指令的操作码,并存入IR中,以便指令译码器进行译码分析。
(2)地址寄存器:地址寄存器(Address Register,AR)被动地接受IP传送给它的地址值(二进制地址),AR的作用是保持IP送来的地址,并且以并行方式连接输出到CPU的地址引脚上,以便CPU访问指定的内存单元。
第七章作业参考答案
1. 8086/8088共有多少矢量号?每一个矢量号占用矢量表的几个字节空间?它们的内容含义是什么?中断矢量表定位于内存储器的何处?若中断矢量号N=19H,计算该中断程序的矢量在矢量表中的地址。
答:8086/8088共有256个矢量号。
每一个矢量号占用矢量表的4个字节空间,前2个字节内容表示中断服务子程序入口地址的偏移地址;后2个字节内容表示中断服务子程序入口地址的段地址。
中断矢量表定位于内存储器的00000H~003FFH。
当N=19H时,在矢量表中的地址为:0000:0064H.
2.若中断矢量表地址00060H存放4200H,00062H中存放1080H,则对应的中断类型号是多少?中断服务程序的入口地址(逻辑地址)是多少?
答:对应的中断类型号是18H。
中断服务程序的入口地址(逻辑地址)是1080:4200H.
3.什么是中断?PC机中有哪些类型中断?应用程序在修改中断矢量时,为什么要关中断?答:中断是指当CPU正常运行程序时,由于CPU内部事件或外设请求,引起CPU暂时中断当前正在运行的程序,转去执行请求中断的外设(或内部事件)的中断服务子程序,执行完中断服务子程序后,再返回原断点处继续执行被暂时中断的程序。
PC机的中断类型:外部中断与内部中断。
在应用程序修改中断矢量时,防止其它中断发生,因此需要关中断。
4.8259A的ICW2设置了中断类型码的哪几位?说明对8259A分别设置ICW2为30H、34H、38H有什么区别?
答:8259A的ICW2设置了中断类型码的高5位,低3位自动插入。
当8259A对ICW2设置为30H时,说明中断类型码为30H~37H;
当8259A对ICW2设置为34H时,中断类型码仍为30H~37H;
当8259A对ICW2设置为38H时,说明中断类型码为38H~3FH;
5.在由8086构成的最小方式系统中,有一片8259A构成中断控制系统。
设在片内A0=0时的端口地址用P8259A表示,在片内A0=1时的端口地址用P8259B表示。
若执行程序段:MOV DX, P8259A ;初始化
MOV AL, 00011011B
OUT DX, AL
MOV DX, P8259B
MOV AL, 10001000B
OUT DX, AL
MOV AL, 00001101B
OUT DX, AL
MOV AL, 11000010B ;OCW1
OUT DX, AL
试问:中断结束的方式是什么?中断级IR6的中断类型号是什么?IR1和IR2上有效的中断请求信号在IF=1时能否引起CPU的中断?
答:中断结束的方式是一般EOI方式;
中断级IR6的中断类型号是8EH;IR1不能引起中断而IR2可以引起中断。
6.8259A的初始化命令字和操作命令字有什么区别?它们分别对应于编程结构中哪些内部寄存器?
答:8259A的初始化命令字只在对芯片进行初始化时使用;而操作命令字在芯片工作过程中使用。
初始化命令字有:ICW1、ICW2、ICW3和ICW4;
操作命令字有:OCW1、OCW2和OCW3。
7.一片8259A可以管理几级中断源?若系统有22级中断源,该采用什么措施?请具体画出8259A的接线原理图。
答:一片8259A 可以管理8级中断源;
若系统有22级中断源,应采用芯片级联的措施;
8.怎样用8259A 的屏蔽字来禁止IR 3和IR 5引脚上的请求?又如何撤消该禁止命令?假设8259A 的端口地址为93H 、94H 。
解:利用OCW1禁止与允许中断
MOV DX ,0093H
IN AL ,DX
OR AL ,28H
OUT DX ,AL ;禁止IR 3和IR 5
MOV DX ,0093H
IN AL ,DX
AND AL ,0D7H
OUT DX ,AL ;允许IR 3和IR 5
9.8253芯片的时钟信号CLK 和门控信号GATE 分别起什么作用?
解:8253芯片的时钟信号CLK ,在计数方式中是外部脉冲的输入;在定时方式中,是基准信号的输入。
8253芯片的门控信号GA TE ,是控制定时/计数器正常工作的信号。
10.织布机控制系统如图7.21所示,设8253的端口地址为80H ~83H 。
(1)假设织布机每织0.5米发出一个正脉冲,要求每织120米触发剪裁设备把布剪断,试编写初始化程序。
(2)假设系统提供的信号频率为1MHz ,要求利用8253的其余通道产生0.1秒的周期信号,试编写相应的初始化程序。
答:(1)MOV AL,10H MOV DX , 0083H OUT DX, AL
MOV DX, 0080H
MOV AL, 240
OUT DX, AL
图7.21 主 8259 从 8259 从 8259 IR0 IR7 IR0 IR1 IR2 IR7 … … … IR0 IR7
INT INT
或MOV AL, 30H
MOV DX,0083H
OUT DX,AL
MOV DX,0080H
MOV AX,240
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL
(2)参考设计方案:
1MHZ的信号频率作为CLK1的输入,时间初值定为1000,OUT1的输出作为CLK2的输入,时间初值定为100,则OUT2输出的周期为0.1s.
MOV DX, 0083H
MOV AL, 74H
OUT DX, AL
MOV DX, 0081H
MOV AX, 1000
OUT DX, AL
MOV AL, AH
OUT DX, AL ;初始化定时器1
MOV DX, 0083H
MOV AL, 0B4H
OUT DX, AL
MOV DX, 0082H
MOV AX, 100
OUT DX, AL
MOV AL, AH
OUT DX, AL ;初始化定时器2
答题时可以有不同的形式,只要满足初始化要求即可。
11.在8086系统中有一片8253,其端口地址为80H、82H、84H、86H,可以使用的时钟信号为500KHz。
(1)要求利用计数器0在GATE0触发信号作用下,由OUT0输出如图7.22所示信号,试编程实现。
(2)利用计数器2在OUT2上产生周期为1298µs的方波信号,请编写初始化程序。
(3)将计数器2的当前计数值读入AX寄存器,试编写程序段。
500KHz GA TE0 OUT0
0.6ms
解:(1)计数初值:0.6×500=300
程序段:MOV DX,0086H
MOV AL,30H
OUT DX,AL ;设置方式控制字
MOV AX,300
MOV DX,80H
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL ;写入计数初值
(2)计数初值:1.298×500=649
程序段:MOV DX,0086H
MOV AL,0B6H
OUT DX,AL ;设置方式控制字
MOV AX,649
MOV DX,84H
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL ;写入计数初值
(3)程序段:MOV DX,0086H
MOV AL,0B0H
OUT DX,AL ;设置方式控制字
MOV AL,80H
OUT DX,AL ;计数值锁存
MOV DX,0084H
IN AL,DX ;读出计数值
MOV BL,AL
IN AL,DX
MOV AH,AL
MOV AL,BL
12.下面是一个8253的初始化程序段。
8253的控制口地址为46H,3个计数器端口地址分别为40H、42H、44H。
在8253初始化之前,先将8259A的所有中断进行屏蔽,8259A的奇地址端口为81H。
请对下面程序段加详细注释,并用十进制数表示出各计数器的初值。