第五章微机原理课后习题参考答案_2012
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微型计算机原理及应用习题集专业班级学号姓名第1章概述一、填空题1.运算器和控制器集成在一块芯片上,被称作CPU。
2.总线按其功能可分数据总线、地址总线和控制总线三种不同类型的总线。
3.迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是程序存储和程序控制的工作原理。
这种原理又称为冯·诺依曼型原理。
4.写出下列原码机器数的真值;若分别作为反码和补码时,其表示的真值又分别是多少?(1) (0110 1110)二进制原码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(0110 1110)二进制反码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(0110 1110)二进制补码=(+110 1110)二进制真值=(+110)十进制真值(2) (1011 0101)二进制原码=(-011 0101)二进制真值=(-53)十进制真值(1011 0101)二进制反码=(-100 1010)二进制真值=(-74)十进制真值(1011 0101)二进制补码=(-100 1011)二进制真值=(-75)十进制真值5.写出下列二进制数的原码、反码和补码(设字长为8位)。
(1) (+101 0110)二进制真值=(0101 0110)原码=(0101 0110)反码=(0101 0110)补码(2) (-101 0110)二进制真值=(1101 0110)原码=(1010 1001)反码=(1010 1010)补码6.[X]补=78H,则[-X]补=(88 )H。
7.已知X1= +0010100,Y1= +0100001,X2= -0010100,Y2= -0100001,试计算下列各式(设字长为8位)。
(1) [X1+Y1]补= [X1]补+[Y1]补= 0001 0100 +0010 0001 = 0011 0101(2) [X1-Y2]补= [X1]补+[-Y2]补= 0001 0100 +0010 0001 = 0011 0101(3) [X2-Y2]补= [X2]补+[-Y2]补= 1110 1100 +0010 0001 = 0000 1101(4) [X2+Y2]补= [X2]补+[Y2]补= 1110 1100 +1101 1111 = 1100 10118.将下列十六进制数分别转换成二进制、八进制、十进制和BCD数。
第五章 存储器系统 一、填空题:
已知某内存单元的段地址是2000H,段内偏移量是3456H,请问其物理地址是 H。 存储器按存储介质可划分为半导体存储器和 ;半导体存储器按其数据是否可以随机地读写可划分为 和ROM;其中ROM又可分为四类,即 , , 和E2PROM。动态MOS型RAM的所有存储单元必须在 ms时间内全部刷新一遍。
存储器按存储介质可划分为半导体存储器和 ;半导体存储器按其数据是否可以随机地读写可划分为 和ROM;其中ROM又可分为四类,即 , , 和E2PROM。动态MOS型RAM的所有存储单元必须在 ms时间内全部刷新一遍。
半导体存储器是用于存储数据和程序的,按是否可以随机地读写数据分为RAM和 ;RAM刷新电路又分为 和 。
二、 问答题: 8086一个基本总线周期是由4个时钟周期T组成的,简述每个T的内容? 画图说明以下伪指令分配的存储空间及初始化的数据: WORDVAL DW 0AECH,2 DUP (15),-5,‘AB’
根据已知条件,计算划线部分的物理地址。 已知:SS=1000H,ES=2000H,DS=3000H,CS=4000H,BX=5000H,DI=1200H,BP=2300H 1.MOV AX,[2300H] 2.MOV [BX][DI],AX 3.ADD AX,ES:[2100H] 4.SUB DX,[BP+6] 5.MOV AX,[DI]
待处理的数据在计算机中是存放在存储器中的,请问什么是小地址格式数据存储? 结合上机的实验步骤,简述汇编语言可执行程序生成的过程是怎样的? 画图说明以下伪指令分配的存储空间及初始化的数据值: WORDVAR DW 256,3CABH,‘AB’
在计算机系统中一个大的存储体可由多片小的存储芯片连接而成,现由INTEL 2114(1K*4BIT)构成4K字节的存储体,假设CPU具有A0~ A15地址线,A13、A14、A15通过74LS138部分译码选片,请问:1。需要多少片2114?2。请问该连接方法的重叠区域是多少?3。请画出结构图! 在计算机系统中一个大的存储体可由多片小的存储芯片连接而成,现由INTEL 2114(1K*4BIT)构成4K字节的存储体,假设CPU具有A0~ A15地址线,A13、A14、A15通过74LS138部分译码选片,请问:1。需要多少片2114?2。请问该连接方法的重叠区域是多少?3。请画出结构图!
微机原理第五章练习题及解一:单项选择题●80286在保护虚地址模式下,虚拟空间为( D 。
A:1MB B:2MB C:4MB D:16MB●80486DX和80386相比,内部增加的功能部件是( C 。
A:分段部件、分页部件B:预取部件、译码部件C:Cache、浮点运算部件D:执行部件、总线接口部件●虚拟存储器是为了使用户可运行比主存容量大得多的程序,它要在硬件之间进行信息动态调度,这种调度是由( D 来完成的。
A:硬件B:操作系统C:BIOS D:操作系统和硬●在各种辅存中,除去( D 外,大多是便于安装、卸载和携带的。
A:软盘B:CD-ROM C:磁带D:硬盘●硬盘是一种外设,而软盘驱动器属于( C 。
A:软盘B:CD-ROM C:磁带D:硬盘●常用的虚拟存储器寻址系统由( A 两级存储器组成。
A:主存——外存B:Cache——主存C:Cache——主存D:Cache——Cache●高速缓存Cache的存取速度( C 。
A:比主存慢、比外存快B:比主存慢、比内部寄存器快C:比主存快、比内部寄存器慢D:比主存慢、比内部寄存器慢●在PC机中,CPU访问各类存储器的频率由高到低为( A 。
A:高速缓存、主存、硬盘、磁带B:主存、硬盘、磁带、高速缓存C:硬盘、主存、磁带、高速缓存D:硬盘、高速缓存、主存、磁带●下列说法中正确的是( D 。
A:EPROM是不能改写的B:EPROM可以改写,所以也是一种读写存储器C:EPROM只能改写一次D:EPROM可以改写,但不能取代读写存储器●目标程序中将逻辑地址转换成物理地址称为( B 。
A:存储分配B:地址重定位C:地址保护D:程序移动●高速缓冲存储器Cache的作用是( D 。
A:硬盘与主存储器间的缓冲B:软盘盘与主存储器间的缓冲C:CPU与视频设备间的缓冲D:CPU与主存储器间的缓冲●若256KB的SRAM有8条数据线,则它有( B 地址线。
A:8条B:18条C:20条D:256条●Cache存储器一般采用SRAM,而内存条由( D 组成。
第5章存储器系统一、选择题1.下列(B)不是半导体存储器芯片的性能指标。
A. 存储容量B. 存储结构C. 集成度D. 最大存储时间2.高速缓存由(B)构成。
A. SRAMB. DRAMC. EPROMD. 硬磁盘3.由2K×1bit的芯片组成容量为4K×8bit的存储器需要(D)个存储芯片。
A. 2B. 8C. 32D. 164.安排2764芯片内第一个单元的地址是1000H,则该芯片的最末单元的地址是(D)。
A. 1FFFHB. 17FFHC. 27FFHD. 2FFFH5.一片容量为8KB的存储芯片,若用其组成1MB内存,需( C )片。
A. 120B. 124C. 128D. 1326.外存储器包括(A B E F )。
A. 软磁盘B. 磁带C. SRAMD. BIOSE. 硬磁盘F. 光盘7.在多级存储体系结构中,Cache-主存结构主要用于解决(D )的问题。
A. 主存容量不足B. 主存与辅存速度不匹配C. 辅存与CPU速度不匹配D. 主存与CPU速度不匹配8.动态RAM的特点之一是(BD )。
A. 能永久保存存入的信息B. 需要刷新电路C. 不需要刷新电路D. 存取速度高于静态RAM二、填空题1.在分层次的存储系统中,存取速度最快、靠CPU最近且打交道最多的是Cache 存储器,它是由DRAM 类型的芯片构成,而主存储器则是由SRAM 类型的芯片构成。
2.将存储器与系统相连的译码片选方式有线选法、部分地址译码法和全地址译码法。
3.若存储空间的首地址为1000H,存储容量为1K×8、2K×8、4K×8H 和8K×8的存储器所对应的末地址分别为13FFH 、17FFH 、1FFFH 和2FFFH 。
4.微机系统中存储器通常被视为Cache 、主存、辅存三级结构。
三、综合题1.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。
《微机原理与接口技术》第五章作业一、作业P1802、5、7、8、9、102、半导体储存器的主要性能指标有哪些?1、存储容量2、存取速度3、可靠性4、功耗5、储存器芯片的片选信号的产生有哪几种方法?各有什么特点?1、线选法:用除片内寻址外的高位地址线不经过译码,直接分别接至各个存储芯片的片选端来区别各芯片的地址优点:连接简单,无需专门的译码电路缺点:不能充分利用系统的存储器空间,地址空间浪费大。
2、部分译码法:只对高位地址线中某几位地址经译码器译码优点:高位地址的部分地址线经过译码产生片选信号。
缺点:存在地址重叠现象。
3、全译码法:存储芯片内寻址以外的系统的全部高位地址线都参与译码产生片选信号。
、优点:芯片的地址范围不仅是唯一确定的,而且是连续的。
缺点:译码电路较复杂,连线也较多7、若用1024*1b的RAM 芯片组成16K*8b的存储器, 需要多少芯片? 在地址线中有多少位参与片内寻址? 多少位用做芯片组选择信号?(设系统地址总线为16位)1024K*1b=1K*1b1K*8b/1K*1b=816K*8b/1K*8b=168*16=128需要128片;1024=2^10,需要10位参与片内寻址16=2^4, 需要4位做芯片组选择信号8、试用4K*8b的EPROM2732和8K*8b的SRAM6264, 以及74LS138译码器, 构成一个8KB 的ROM,32KB 的RAM 存储系统, 要求设计存储器扩展电路, 并指出每片存储芯片的地址范围.9、用EPROM2764和SRAM6264各一片组成存储器,其地址范围为FC000~FFFFFH,试画出存储器与CPU 的连接图和片选信号译码电路(CPU 地址线20位,数据线8位)。
10、现有存储芯片:2K*1b的ROM和4K*1b的RAM,若用它们组成容量为16KB 的存储器,前4KB 为ROM,后12KB 为RAM,问各种存储芯片分别用多少片?4K*8b/4K*1b=84K*1b/2K*1b=28*2=16需要16片2K*1b的ROM12K*8b/12K*1b=812K*1b/4K*1b=38*3=24需要24片4K*1b的RAM.。
完整版微机原理课后习题参考答案.doc2篇微机原理课后习题参考答案(一)微机原理课后习题是帮助学生巩固所学知识,提高学习效果的一种重要方式。
通过解答习题,学生可以检验自己的理解程度和掌握技能,同时也能发现知识的不足之处,以便及时调整学习方法和加强练习。
以下是微机原理课后习题的参考答案,供学生参考:1. 请简述微机的基本组成部分。
答:微机的基本组成部分包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备和总线。
其中,中央处理器是微机的控制中心,负责数据的处理和指令的执行;内存是用于存储数据和程序的地方,包括随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM);输入输出设备用于与外部设备进行信息交换,包括键盘、显示器、打印机等;总线是连接中央处理器、内存和输入输出设备的通道,用于数据传输和控制信号传递。
2. 什么是存储器的地址空间?答:存储器的地址空间是计算机可寻址的存储单元的集合。
每个存储单元都有一个唯一的地址,用于在存储器中定位该存储单元。
地址空间的大小决定了计算机可以寻址的最大存储容量。
常见的存储器地址空间包括物理地址空间和逻辑地址空间。
物理地址空间是实际存在的存储单元的集合,由硬件决定;逻辑地址空间是程序员或操作系统所见到的地址空间,它可以比物理地址空间大或小,具体取决于使用的地址转换机制。
3. 简述中央处理器的主要功能。
答:中央处理器的主要功能包括指令的执行和数据的处理。
指令的执行是指根据程序中的指令,按照特定的指令集进行操作,包括数据传输、算术运算、逻辑运算等。
数据的处理是指对输入的数据进行处理,可以进行各种运算和逻辑操作,生成相应的结果。
除了执行指令和处理数据外,中央处理器还负责控制系统的运行,包括控制信号的发出和时序的控制,以确保各个组成部分协调工作。
4. 什么是总线?答:总线是微机中各个组成部分之间进行数据传输和控制信号传递的通道。
它可以看作是计算机内部各个部分之间进行信息交换的公共通道。
总线通常分为数据总线、地址总线和控制总线三种类型。
微机原理与接口技术习题参考答案第一章p201、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:①PCIPeripheral 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;②USBUniversal Serial Bus:通用串行总线,是1994年由Compaq,IBM,Microsoft 等多家公司联合提出的;USB有两种规格:和,USB 传输速度为12M/秒,而USB 提高至360到480M/秒;USB 是向下兼容USB ,这意味着将一个USB 的设备插到USB 口中,只能按USB 的速度运行;USB连接方式十分灵活,支持热插拔,不需要单独的供电系统;可以通过一条4线串行线缆访问USB设备,用于连接键盘、鼠标、投影仪、数码相机等,现在成为每一台计算机都必须配备的标准接口;8、参考答案:DB----Define byte 定义一个字节类型的变量,并为该变量分配内存DW…Define word 定义一个字类型的变量,并为该变量分配内存DD….Define double word 定义一个双字类型的变量,并为该变量分配内存9、参考答案:1=或2=3=4=如何转换例如:=1×25+1×23+1×2+1+1×2-2+1×2-4= 32+8+2+1++=10、参考答案:1=10×16+3+3×16-1=2=1×162+2×16+9+12×16-1=3=10×16+12+13×16-1+12×16-2=4=15×162+10×16+11+3×16-1=11、参考答案:123=10111B=27Q=17H2107=1101011B=153Q=6BH492=1011100B=134Q=5CH12、参考答案:即把下面的数用8位补码表示13、参考答案:压缩BCD码就是用4位二进制表示一个0~9之间的十进制数非压缩的BCD码就是用8位二进制表示一个0~9之间的十进制数,8位二进制的最高4位可以位任何数,例如0000,0~9的ASCII码实际上就是0~9的非压缩BCD 码的表示;14、参考答案:如果二进制最高位为0,则该数为正数,反之,如果最高位为1,则该数为负数,对其做求补运算就得到其相反数;200110011B=+5115、参考答案:一个单精度浮点数占4个字节双字,即32位二进制,其中符号位占1位,指数部分占8位,尾数部分占23位;十进制数表示成单精度浮点数的方法如下:①填充符号位,如果是正数填0,如果是负数填1②将数表示成二进制形式,并进行规格化③对于单精度浮点数,指数加上1277FH;对于双精度浮点数,指数要加上1023 3FFH,并填充指数位④填充尾数位1+ ①由于是正数,所以符号位为0;②写成二进制并规格化得到×20,③由于2的指数是0,所以指数部分以0+127=01111111填充;④由②写成十六进制数为:+=3F C0 00 00H2=C12A0000H3+=42C88000H4=C4960000H16、参考答案:21 01111111 00000000000000000000000B=第二章p55~p561、答案略,见p22~242、答案略,见p24~273、答案略,见p334、参考答案其他可以参照本章相关内容:① CPU:又称微处理器,是计算机系统的核心,一般由逻辑运算、控制单元和一些组成;这些寄存器用于CPU在处理过程中数据的暂时保存;它主要完成从存储器中取指令,指令译码;算术逻辑运算;在处理器和存储器或I/O接口之间传送数据;程序的流向控制等;②存储器:是计算机系统的记忆部件,主要用来存储程序和数据;存储器一般分为内部存储器和外部存储器两大类;内部存储器内存存放当前正在使用或经常使用的程序和数据,CPU可以直接访问;外存存放“海量”数据,相对来说不经常使用,CPU使用时要先调入内存;内部存储器又可以分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM;计算机系统存储器的三层结构:按存储容量由低到高或按存取速度由高到低分为高速缓冲存储器CACHE、主存、辅存三层;③堆栈Stack:堆栈是在存储器中开辟一个区域,用来存放需要暂时保存的数据;当前栈顶单元一般采用SP指向,栈底设在存储器的高地址区,堆栈地址由高到低增长;堆栈的工作方式是“后进先出”,用入栈指令PUSH 和出栈指令POP可将数据压入堆栈或从堆栈中弹出数据,栈顶指针SP的变化由CPU自动管理,入栈操作SP减小,出栈操作SP增大;堆栈的操作以字为单位;④机器语言Machine Language:计算机唯一能接受和执行的语言;机器语言由二进制码组成,每一串二进制码叫做一条指令,一条指令规定了计算机执行的一个动作,一台计算机所能懂得的指令的全体,叫做这个计算机的指令系统,不同型号的计算机的指令系统不同;使用机器语言编写程序是一种相当烦琐的工作,既难于记忆也难于操作,编写出来的程序全是由0和1的数字组成,直观性差、难以阅读;不仅难学、难记、难检查、又缺乏通用性,给计算机的推广使用带来很大的障碍;⑤汇编语言Assembly Language:是一种符号语言,它和机器语言几乎一一对应,在书写时使用字符串组成的助记符Mnemonic代替操作码,用地址符号Symbol 或标号Label代替地址码;使用汇编语言编写的程序,机器不能直接识别,要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言,这种起翻译作用的程序叫汇编程序,如微软的宏汇编程序;汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编;汇编语言比机器语言易于读写、调试和修改,同时具有机器语言全部优点;但在编写复杂程序时,相对高级语言代码量较大,而且汇编语言依赖于具体的处理器体系结构,不能通用,因此不能直接在不同处理器体系结构之间移植;⑥指令Instruction:指令是能被计算机识别并执行的二进制代码,它规定了计算机能完成的某一操作;一条指令通常由两个部分组成:操作码+操作数;:指明该指令要完成的操作的类型或性质,如取数、做加法或输出数据等;操作数:指明操作对象的内容或所在的存储单元地址地址码,操作数在大多数情况下是地址码,地址码可以有0~3个;9、参考答案:注意:①段起始地址和段结束地址均为20位的物理地址;②段起始的偏移量为0000H,所以段起始地址为段基地址×16+偏移地址;③由于每个段的最大容量为64K字节,段结束的偏移量为FFFFH,所以段结束地址为段基地址×16+偏移地址=段基地址×16+FFFFH10、参考答案:a)CS:IP=1000H:2000H 下一条指令的存储器地址为CS×16+IP=12000Hb)CS:IP=2000H:1000H 下一条指令的存储器地址为CS×16+IP=21000Hc)CS:IP=1A00H:B000H 下一条指令的存储器地址为CS×16+IP=25000Hd)CS:IP=3456H:AB09H 下一条指令的存储器地址为CS×16+IP=3F069 H11、参考答案:a)DS=1000H,DI=2000H 存储单元地址为:DS×16+DI=12000Hb)SS=2300H,BP=3200H 存储单元地址为:SS×16+BP=26200Hc)DS=A000H,BX=1000H 存储单元地址为:DS×16+BX=A1000Hd)SS=2900H,SP=3A00H 存储单元地址为:SS×16+SP=2CA00H12、参考答案:①堆栈段在存储器中的物理地址即堆栈段的起始地址为:SS×16+0000H=35000H②入栈10个字节后,SP=0800H-10=07F6H③再出栈6个字节,SP=07F6H+6=07FCH13、参考答案:示意图如左图所示,如果要读取这两个字,则需要对存储器进行三次操作;①由于字2A8CH存放在偶地址开始的单元,所以只进行一次存储器操作就可以读取该字;②由于字1EE5H存放在奇地址开始的单元,所以需要进行两次存储器操作才可以读取该字;14、参考答案:段段起始地址段结束地址DS 10E40H 20E3FHES 10F40H 20F3FH可见,①DS和ES有部分的重叠,重叠区域大小为:20E3FH-10F40H+1=FF00H字节;②ES和SS之间有空隙,空隙的大小为:21F00H-20F3FH+1=0FC2H字节;③SS和CS 之间有空隙,空隙的大小为:31FF0H-31EFFH+1=00F2H字节④OF SF ZF CF 均为017、参考答案:IF标志位控制INTR引脚20、答案略,见p4921、答案略第三章p121~p1241、参考答案:对于IN指令,如果是长格式,源操作数的数字不是立即数,而是端口地址,所以源操作数的寻址方式是直接寻址;如果是短格式,即端口地址存放在DX寄存器中,则源操作数的寻址方式为寄存器间接寻址,如:IN AX,DX对于OUT指令,如果是长格式,目的操作数的数字不是立即数,而是端口地址,所以目的操作数的寻址方式是直接寻址,如OUT 20H,AL;如果是短格式,即端口地址存放在DX寄存器中,则目的操作数的寻址方式为寄存器间接寻址,如:OUT DX,AX 2、参考答案:题号源操作数寻址方式源操作数有效地址源操作数物理地址指令执行后AX中的内容1 立即寻址------- ------ 0200H2 直接寻址0200H 10200H 2A10H3 寄存器寻址------- ------ 0200H4 寄存器相对寻址0203H 10203H 5946H5 基址变址寻址0202H 10202H 463CH6 相对基址变址寻址0204H 10204H 6B59H注:10200H~10205H单元存储状况如左图所示3、参考答案:题号源操作数寻址方式源操作数有效地址源操作数物理地址4、答案略5、参考答案:1该数据段的存储状况如下表所示:注:①表格的第一行为变量名称;②第三行的每个小格子代表一个存储单元;③第二行为存储单元的偏移地址以十六进制表示,从中可以看出各变量在数据段中的偏移地址,A的偏移地址为0000H,B的偏移地址为0002H,C的偏移地址为000AH,D的偏移地址为000EH,E的偏移地址为0013H;④第三行为存储单元的具体内容,以十六进制表示;2写出各条指令执行后的结果6、参考答案:7、程序片段如下:LEA BX,TABLE MOV AL,57MOV AH,0MOV DL,10DIV DLPUSH AXXLATMOV CH,ALPOP AXMOV AL,AHXLATMOV CL,ALMOV BX,CX9、已知AX=1234H,BX=3456H,CX=5678H,DX=789AH,CF=1则单独执行下列各条指令后,各相关寄存器内容是什么10、参考程序片段如下:;定义数据段DATA SEGMENTARRAY DB 60,65,72,76,77,66,79NEW DB 7 DUP0SUM DB 0AVERAGE DB 0DATA ENDS;程序代码如下……MOV CX,7MOV SUM,0MOV SI,0NEXT:MOV AL,ARRAYSIADD SUM,AL ;总分存入SUM中ADD AL,5MOV NEWSI,ALINC SILOOP NEXTMOV AL,SUMMOV AH,0MOV CL,7DIV CLMOV AVERAGE,AL ;平均分存入AVERAGE中12、参考答案:1程序片段如下:LEA SI,STRINGLEA DI,GET_CHARMOV CX,26CLDREP MOVSB2程序片段如下:先定义一个附加段,用来存放’The computer’EXTRA SEGMENTS2 DB ‘The computer’EXTRA ENDS…LEA SI,STRINGLEA DI,S2MOV CX,12CLDREPZ CMPSBJZ NEXT ;若比较的两个字符串相同,则跳到NEXT执行MOV AL,0 ; 若比较的两个字符串不相同SUB CL,12NEG CLMOV BL,CL ;比较的次数存入BL中RETNEXT:MOV AL,1MOV BL,12RET3程序片段如下:LEA DI,STRING ;被查找的字符串STRING作为目的串MOV AL,’&’MOV CX,26CLDREPNZ SCASBJNZ EXIT ;如果没有找到,直接退出DEC DI ;找到’&’字符的位置MOV BYTE PTR ES:DI,20H ;用空格字符替换EXIT: RET4完整的程序如下:;这里的DATA既作为数据段,又作为附加段,即数据段和附加段公用一个段DATA SEGMENTSTRING DB ‘The Personal Computer & TV’COUNT EQU $-STRINGCAPS DB COUNT DUP0CHART DB COUNT DUP0DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME DS:DATA,ES:DATA,CS:CODEMAIN PROC FARPUSH DSXOR AX,AXPUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV ES,AX;把字符串中大写字母传送到CAPS开始的单元中LEA SI,STRINGLEA DI,CAPSMOV CX,COUNTCLDAGAIN1:LODSBCMP AL,41HJB NEXT1CMP AL,5AHJA NEXT1STOSBNEXT1:LOOP AGAIN1;把字符串中其余字母传送到CHART开始的单元中LEA SI,STRINGLEA DI,CHARTMOV CX,COUNTCLDAGAIN2:LODSBCMP AL,41HJB NEXTCMP AL,5AHJBE NEXT2NEXT: STOSBNEXT2:LOOP AGAIN2;将STRING字符串清零LEA DI,STRINGMOV AL,0MOV CX,COUNTCLDREP STOSBRETMAIN ENDPCODE ENDSEND MAIN13、完整的程序如下:CODE SEGMENTASSUME CS:CODEMAIN PROC FARPUSH DSXOR AX,AXPUSH AXXOR SI,SI ;SI中存放DX中1的个数XOR DX,DXMOV AX,1234HMOV CX,16AGAIN:ROR AX,1JNC NEXTINC SIPUSH CXDEC CLMOV BX,1SHL BX,CLOR DX,BXPOP CXNEXT: LOOP AGAINRETMAIN ENDPCODE ENDSEND MAIN程序的运行结果:AX=1234H DX=2C48H SI=0005H,结果正确如果是段内转移,跳转指令只改变IP寄存器的内容,前三条跳转指令是段内跳转;如果是段间跳转,跳转指令同时改变IP和CS寄存器的内容,后两条跳转指令是段间跳转;15、参考答案:注意:三个循环指令LOOP 、LOOPE 和LOOPNE 终止循环的条件是不一样的; 16、参考答案:中断向量表的作用:中断向量表用于存放256种中断的中断服务程序的入口地址,每种类型中断的中断服务程序的入口地址占用4个字节,存储CS 和IP,总共需要1024个字节,即1K 字节; 中断向量表位于内存的最低1K 字节,地址范围为:00000H~003FFH;类型3的中断的中断服务程序的入口地址存放在:0000CH~0000FH 这四个单元; 17、参考答案:如下图所示解释:①由于中断类型号为2,所以该类型中断的中断服务程序入口地址占据内存最低1K 字节的2×4,2×4+1,2×4+2,2×4+3四个单元;②前两个单元存放中断服务程序IP 值,即0016H,后两个单元存放中断服务程序的CS 值,即0485H;③由于CS 和IP 值均为一个字,所以在存放中断服务程序入口地址的CS 和IP 值时,低位字节存放在低地址区,高位字节存放在高地址区; 18、参考答案: 1中断类型号为162该中断服务程序的起始地址是:CS:IP=D169H:240BH 解释:①由于中断向量表中地址为0040H 开始存放某类型中断的中断服务程序的入口地址,所以0040H 除以4就可以得到该类型中断的中断类型号n,即n=16;②中断服务程序的入口地址的CS 值存放在0042H 单元里,IP 值存放在0040H 单元里;20、参考答案:MOV CX,N;4个时钟周期NEXT:NOP ;N ×3个时钟周期 NOP ;N ×3个时钟周期LOOP NEXT;N-1×17+1×5个时钟周期由f =5MHz,t =,延时5ms 需要25000102.010563=⨯⨯--个时钟周期 所以:4+N ×3+N ×3+N-1×17+1×5=25000 解得:N=1087第四章p205~p2061、参考答案写出各变量在内存中的存储状况A1 DW 23H,5678HA2 DB 3 DUP,0AH,0DH,’$’A3 DD 5 DUP1234H,567890HA4 DB 4 DUP3 DUP1,2,’ABC’①变量A1占4个字节,在内存中的存储状况以十六进制表示,从左到右地址依次增加,以下同:23 00 78 56②变量A2占6个字节,在内存中的存储状况:00 00 00 0A 0D 24③变量A3占40个字节,在内存中的存储状况:34 12 00 00 90 78 56 00 再重复4遍④变量A4占60个字节,在内存中的存储状况:01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43 01 02 41 42 43带下画线部分重复4遍2、参考答案写出各指令执行后的结果3、参考答案:L=6,L的值实际就是BUF变量在内存中占有的字节数;4、参考答案:PLENGTH=22,PLENGTH的值实际就是三个变量PAR、PNAME和COUNT在内存中占有的总的字节数;5、参考答案:AX=1 BX=20 CX=16、参考答案:AH=00H7、1利用中断调用产生5秒延时data segments db '5 second is gone',13,10,'$'data endscode segmentassume cs:code,ds:datamain proc farmov ax,datamov ds,axmov ah,2chint 21h ;取得当前时间:ch时 cl分 dh秒 dl1/100秒mov bl,dhcontinue:mov ah,2chint 21hsub dh,blcmp dh,5jb continue ;判断两次取得时间间隔是否为5秒钟,如果不是则继续读取时间lea dx,s ;如果达到5秒,则显示一条信息mov ah,9int 21hmov ax,4c00hint 21hmain endpcode endsend main2利用中断调用,在屏幕上显示1~9之间的随机数思路:利用DOS系统功能调用得到当前时间,其中的dl寄存器中存放的是1/100秒,可以用来产生随机数;code segmentassume cs:codemain proc farmov ah,2chint 21hmov al,dl ;取得1/100秒,不同时间运行该程序时得到的这个数字也不一样,具有随机性mov ah,0mov bl,9 ;除以9div bl ;相除后的余数ah的范围为0~8inc ah ;加1后得到1~9之间的数add ah,30h ;转换为ASCII码mov dl,ahmov ah,2int 21h ;在屏幕上显示该数mov ax,4c00hint 21hmain endpcode endsend main8、1二进制到压缩BCD码的转换;把AX中的二进制数转换为压缩的BCD码,仍然存放AX寄存器中;例如:如果AX中的二进制数为0010 0110 1001 0100B=2694H,化成十进制数是9876,其压缩的BCD码是1001 1000 0111 0110,用十六进制表示是9876H;即这种转换实际就是把2694H转换为9876H;考虑到AX中能够存放的最大的四位压缩BCD数为9999H,所以在转换之前需要判断AX中的二进制数不能超过9999,即270FH;第五章p237~2382、ROM、PROM、EPROM、EEPROM在功能上各有何特点答案略见教材p2083、DRAM的CAS和RAS输入的用途是什么答:为了提高DRAM的集成度,减少引脚的数目,DRAM的地址线分成行地址和列地址两部分,在对存储器进行访问时,先由行地址选通信号RAS把行地址送入行地址锁存器,再由列地址选通信号CAS把列地址送入列地址锁存器,并由读写信号控制数据的读出或写入;4、什么CACHE作用是什么处于微处理机中的什么位置答:CACHE即高速缓冲存储器,通常由SRAM组成;其作用是:将经常访问的代码和数据保存到由SRAM 组成的高速缓冲存储器中,把不经常访问的数据保存到由DRAM组成的主存中,这样使存储器系统的价格降低,同时又降低了接近零等待的性能,大大的提高了系统的性能;CACHE位于CPU和主存储器之间;7、用1024×1位的RAM芯片组成16K×8位的存储器,需要多少芯片在地址线中有多少位参与片内寻址多少位合成片选信号设地址总线为16位答:需要16×8=128片RAM芯片,其中每8片为一组,总共有16组;地址线中有10位参与片内寻址;由于有16组芯片,余下的6根地址线中至少需要4根合成片选信号,来选中其中的一组芯片;8、现有一存储器芯片的容量为512×4位,若要用它组成4KB的存储器,需要多少这样的芯片每块芯片需要多少寻址线整个存储系统最少需要多少寻址线答:需要的芯片的数目为16片,每两片为一组,共有8组;每块芯片需要9根寻址线;由于共有8组芯片,至少需要3根地址线合成片选信号用来选择8组芯片中的一组;整个存储器系统至少需要9+3=12根地址线;9、利用1024×8位的RAM芯片组成4K×8位的存储器系统,用A15~A12地址线用线性选择法产生片选信号,存储器地址的分配有什么问题写出各芯片的地址分配;答:①需要的芯片的数目:4片②片内寻址需要的地址线的数目:由于每片RAM芯片内部有1024个存储单元,所以需要10根地址线用于选中其中某一个存储单元,占用地址总线的低10位A9~A0③片间寻址需要的地址线的数目:由于需要4片存储器芯片,所以至少需要2根地址线进行译码用于选择4片芯片中的一片,这样占用地址总线的A11和A10;余下的地址总线用线性选择法产生片选信号,这样A15~A12的电平的不同组合就产生了不同的地址空间,使得存储器芯片的地址空间产生重叠;如果A15~A12的电平组合为:A15=1,其余的均为0,则4片存储器芯片的地址范围分别为:A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9…A01:1 0 0 0 0 0 0 … 0 =8000H1 0 0 0 0 0 1 … 1 =83FFH2:1 0 0 0 0 1 0 … 0 =8400H1 0 0 0 0 1 1 … 1 =87FFH3:1 0 0 0 1 0 0 … 0 =8800H1 0 0 0 1 0 1 … 1 =8BFFH4:1 0 0 0 1 1 0 … 0 =8C00H1 0 0 0 1 1 1 … 1 =8FFFH10、当从存储器偶地址单元读一个字节数据时,写出存储器的控制信号和它们的有效电平8086工作在最小模式;答案如下表所示:11、当要将一个字写入到存储器奇地址开始的单元中,列出存储器的控制信号和他们的有效电平8086工作在最小模式;答案如下表所示:分两次写入:第一次:第二次:12、设计一个64K×8的存储器系统,采用74LS138和EPROM 2764器件,使其寻址空间范围为:40000H~4FFFFH;解题步骤如下:①存储器芯片数目的确定:由于每片2764芯片为8K×8位,要组成64K×8的存储器系统,需要8片2764芯片,编号为1~8;②片内寻址地址线的选择:由于每片2764芯片为8K×8位,即有8K213=8K个存储单元,所以需要13根地址线A12~A0分别接到芯片的13个地址引脚,来选通片内某个存储单元;③片间寻址地址线的分配:A15、A14和A13分别连接到74LS138的C、B、A端,74LS138的8个输出④余下的地址线的连接:A19~A16和M/IO信号通过逻辑电路接到74LS138的三个控制端G1、G2A和G2B,具体的逻辑电路的设计与题目给定的寻址空间范围有关,如果题目没有给定寻址空间范围,逻辑电路由读者自行设计;⑤根据寻址空间范围设计控制端的逻辑电路:把最低地址40000H表示成二进制形式为:0100 0000 0000 0000 0000,可知20位地址总线高4位A19~A16的电平组合为A19=0,A18=1,A17=0,A16=0,加上M/IO=1,由此可以设计出74LS138的三个控制端G1、G2A和G2B的逻辑电路;M/IO信号可以同G1端直接相连;A18反向后与A19通过二输入负逻辑与非门即或门接到G2A端,A17和A16通过二输入负逻辑与非门或门连接到G2B端;⑥其他控制信号的连接:数据总线D7~D0直接与存储器芯片的8根数据引脚相连接;RD信号直接芯片的允许输出引脚相连;具体的电路图略;13、用8K×8的EPROM 2764,8K×8的RAM 6264和74LS138构成一个16K字ROM,16K字RAM的存储器子系统;8086工作在最小模式,系统带有地址锁存器8282,数据收发器8286;画出存储器系统与CPU的连接图,写出各芯片的地址分配;解题步骤如下:①存储器芯片数目的确定:需要EPROM芯片4片,每两片组成一组两片存储器芯片构成一个字存储器,一片为奇地址存储体,另一片为偶地址存储体,共有2组,编号为1和2;需要RAM芯片4片,每两片组成一组两片存储器芯片构成一个字存储器,一片为奇地址存储器,另一片为偶地址存储器,共有2组,编号为3和4;②片内寻址地址线的选择:由于每片2764芯片和6364芯片均为8K×8位,即有8K213=8K个存储单元,所以需要13根地址线A13~A1分别接到芯片的13个地址引脚,来选通片内某个存储单元;注意:A0不参与片内寻址,用来作为奇偶存储体的选择信号;A0与BHE信号相配合来读/写每一组中的奇偶存储体;③片间寻址地址线的分配:A16、A15和A14分别连接到74LS138的C、B、A端,74LS138的8个输出中的4个输出端分别选择4组包括2组EPROM芯片和2组RAM芯片存储器芯片中的一组;④三个控制端相连;可以由读者自行设计;如果选择A19=1,A18=0,A17=0,M/IO信号可以同G1端直接相连;A19反向后接到G2A端,A18和A17通过二输入负逻辑与非门或门连接到G2B端;⑤二次译码:由于每一组存储器由两片存储器芯片组成,一片为奇地址存储体,另一片为偶地址存储体,这两个存储体的选择需要A0和BHE信号;因此,74LS138的每个输出Y0~Y3还需要同这两个信号进行二次译码产生两个信号分别连到该组存储器的两个存储器芯片的CS端;例如:对于第1组存储器,Y0与A0通过二输入或门连到1的偶地址存储器芯片的CS端;Y0与BHE通过二输入或门连到1的奇地址存储器芯片的CS端;其他三组的二次译码电路以此类推;⑥各组芯片的地址范围:1:80000H~83FFFH2:84000H~87FFFH3:88000H~8BFFFH4:8C000H~8FFFFH每组的两个存储器芯片分别占用其中的奇地址和偶地址;14、上题中若从74LS138的Y2开始选择ROM和RAM芯片,写出各块芯片的地址分配;解答:若从74LS138的Y2开始选择ROM和RAM芯片,那么片间寻址A16、A15和A14组合如下表所示则各组芯片的地址范围为:1:88000H~8BFFFH2:8C000H~8FFFFH3:90000H~93FFFH4:94000H~97FFFH第六章p2627、某微机系统中,有8块I/O接口芯片,每个芯片占有8个端口地址,若起始地址为9000H,8块芯片的地址连续分布,用74LS138作译码器,画出译码电路,并说明每块芯片的端口地址范围;解答:①片内寻址地址线的分配:由于每个芯片占有8个端口地址,则需要3个地址线用于片内寻址以访问片内8个端口,这样占用地址总线的最低3位,即A2、A1和A0;②片间寻址地址线的分配:由于总共有8块I/O接口芯片,则需要8根地址线,并接到74LS138的3个输入端C、B和A,74LS138的8个输出端Y0~Y7分别接8个I/O接口芯片的CS端,以寻址8块芯片中的一块,这样占用地址总线的A5、A4和A3位;③74LS138的控制端的连接:根据起始地址9000H可知,剩下的地址线A15~A6的组合为A15=1,其余的地址线的电平信号为低电平,加上M/IO=0,据此可以求出74LS138的3个控制端的连线逻辑;④各个芯片的地址范围:1 9000H~9007H2 9008H~900FH3 9010H~9017H4 9018H~901FH,同理可写出剩下的4块芯片的地址范围;第七章p302~3031~4题略5、中断服务子程序中中断指令STI放在不同位置会产生什么不同的结果中断嵌套时STI指令应如何设置解答:在进入中断服务程序时,中断允许标志位IF被清0,以屏蔽其他外部中断,在中断服务程序中可以用STI指令重新开中断,即IF=1;①STI指令放在中断服务程序开头和中间的某个位置,可以允许中断嵌套,CPU能响应更高级别的中断请求;②STI指令放在中断服务程序结束之前,几乎没什么作用,因为当前的中断服务快要结束了,中断结束后,自动恢复标志位IF,使IF=1,CPU又可以响应中断了;如果允许中断嵌套,则在中断服务子程序的开头用STI指令开中断;6、中断结束命令EOI放在程序的不同位置会产生什么不同的结果解答:EOI命令能够使中断控制器的ISR中断服务寄存器的相应位清0,允许同级别或级别较低的中断请求;在中断服务子程序中,EOI指令可以放在①中断服务程序的开头和中间的某个位置,则在中断处理中提前发出了EOI命令,则清除了正在执行的中断服务,ISR置“1”位被清0,允许响应同级别或低级的中断申请,但是这样会出现重复嵌套,使优先级高的中断不能及时得到服务;②放在中断服务程序返回指令IRET之前,这样当前中断结束之后,同级别或低级的中断申请同样可以得到响应,也不会出现重复嵌套,优先级高的中断也能够得到及时服务;建议在中断返回指令IRET指令前面使用EOI命令;7、中断向量表的功能是什么。
微机原理与接口技术何小海严华版(第二版)第五章至第十章课后习题参考答案[写在前面]本参考答案供同学们在写作业的时候,遇到想不通的题时进行参考。
请不要直接copy 答案,否则对自己没有好处的。
多思考,才有进步。
本参考答案中的程序及框图不唯一,只要符合题意的即可。
第五章半导体存储器思考题与习题参考答案5.4若用4Kx4位的RAM 芯片组成32Kx8位的存储器,需要多少芯片?A 19~A 0地址线中哪些参与片内寻址?哪些参与作芯片组的片选择信号?解答:(32K ×8)/(4K ×4)=16A0~A11A12~A195.6下列RAM 各需要多少条地址线进行寻址?多少条数据I/O 线?(1)512x4;(2)1Kx8;(3)2Kx8;(4)4Kx1;(5)64Kx1;(6)256Kx4。
解答:5.7使用下列RAM 芯片,组成所需的存储容量,各需多少RAM 芯片?各需多少RAM 芯片组?共需多少寻址线?每块片子需多少寻址线?解答:5.9若用2114芯片组成2KB RAM,地址范围为3000H~37FFH,问地址线应如何连接?(假设CPU只有16条地址线,8根数据线,可选用线选法和全译码法)解答:5.11习题图5-1为一个存储器与8086的连接图,试计算该存储器的地址范围,并说明该电路的特点。
解答:第六章输入输出接口技术思考题与习题参考答案6.8设计一个外设端口地址译码器,使CPU能寻址4个地址范围:(1)240~247H;(2)248~24FH;(3)250~257H;(4)258~25FH。
解答:6.11某微机系统,其I/O 地址2F0H ~2F7H 未用,试设计一个完全译码电路产生8个片选信号,使2FOH~2F3H 为输出端口,2F4H~02F7H 为输入端口。
(设总线接口信号有:AB 9~AB 0,—————MEMW ,—————MEMR ,———IOR,———IOW,AEN。
)解答:6.14试给出将CPU 的IO/——M ,——RD ,——WR 信号转换为总线读写信号———————MEMW ,——————MEMR,————IOR 及————IOW 的逻辑电路。
第五章练习题及答案一、填空题1、常见的片选控制方法有____________________________________。
线选法,全译码法,部分译码法2、磁带是______存储器。
顺序存储3、为保证动态RAM中的内容的不消失,需要进行__________操作。
刷新4、全部存储系统分为四级,即寄存器组,____________,内存,外存。
高速缓冲存储器5、DRAM靠_______存储信息,所以需要定期_____。
电容刷新6、虚拟存储器由__________两级存储器组成。
主存-辅存7、存储器是计算机系统的记忆设备,它主要用来______。
存储数据和指令8、8086CPU的物理地址是指实际的20位主存单元地址,每个存储单元对应唯一的物理地址,其范围是_________________。
00000H~FFFFFH二、选择题1、RAM是随机存储器,它分为( )两种。
A、ROM和SRAMB、DRAM和SRAMC、ROM和DRAMD、ROM和CD-ROMB2、从存储器中读出或向存储器中写入一个信息所需要的时间称为( )。
A、等待时间B、存取周期C、查找时间D、寄存器B3、在计算机的专业用语中,ROM表示( )。
A、外存储器B、内存储器C、只读存储器D、随机存储器C4、在下列存储器中,若按记录密度从低到高的顺序播列,应为( )。
A、软盘、硬盘、光盘、磁带B、磁带、硬盘、软盘、光盘C、磁带、软盎、硬盘、光盘D、硬盘、软盘、磁带、光盘C5、某计算机字长32位,存储容量为4MB,若按半字编址,它的寻址范围是()。
A、0-4MBB、0-2MBC、0-2MD、0-1MBC6、下列因素中,与Cache命中率无关的是()。
A、主存的存取时间B、快的大小C、Cache的组织方式D、cache 的容量A7、计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是()。
A、便于读写数据B、减小机箱的体积C、便于系统升级D、解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾D8、磁盘存储器的数据存取速度与下列哪一组性能参数有关?( )。
微机原理作业与答案第五章5.5设有一个具有13位地址和8位字长的存储器,试问:(1)存储器能存储多少字节的信息?(2)如果存储器由1k*4位ram芯片组成,共计需要多少片?(3)需要用哪几位高位地址作片选译码来产生芯片选择信号?答:(1)存储器能存储8k字节的信息。
(2)如果内存由1K*4位RAM芯片组成,则总共需要8KB/1K*4=16个芯片。
(3)对8088来说,2片存储器组成1组,共8组,片内地址线a0-a9,a10-a12作为3-8译码器的输入作片选译码,其输出y0--y7作为8组存储器的片选线。
(3-2)对于8086,四块存储器形成一个组,总共四个组,以及片上地址线a1-a10,;此外,A0和bhe选择高低位库a11-a13作为3-8解码器的输入进行芯片选择解码,其输出y0-y3作为四组存储器的芯片选择线。
5.6以下ram需要寻址多少地址行?有多少条数据I/O线?ram芯片地址线条数数据i/o线条数(1)512×494(2)1k×4104(3)1k×8108(4)2k×1111(5)4k×1121(6)16k×4144(7)64k×1161(8)256k×肆万壹仟捌佰肆拾伍元壹角捌分vccg1y0g2ay1g2by2a13ay3a14by4y5a15cy6y7?m/io?a0-a12rdwra15-a8alestb地址锁存器8282oea14a15ceoe1ce2ce3ce4ce5ce6a13a12a11>=1?ad7-ad0y0y1y2y3g2by4g2ay5y6g1y7cbawed7-d0d7-d0d7-d0d7-d0d7-d0d7-d0a0-a10d7-d0d7-d0d7-d0d7-d0d7-d0d7-d0d7-d0d7-d07891011121314收发器dt/rdenoeoetoe8286mn/mxvcc1-6:62647-14:27161:0000h-1fffh2:2000h-3fffh3:4000h-5fffh4:6000h-7fffh5:8000h-9fffh6:a000h-bfffh7:0000h-07ffh8:0800h-0fffh9:1000h-17ffh10:1800h-1fffh11:2000h-27ffh12:2800h-2fffh13:3000h-37ffh14:3800h-3fffh在设计中,共有20808条数据线和20808条地址线×8位存储系统,其中数据区为128K×8位,芯片628128(128K)×8位)位于CPU寻址空间的最低端,程序区为64K×8位,使用芯片27256(32K)×8位),位于CPU寻址空间的最顶端,写入地址分配关系,并绘制了设计的电路原理图。
微机原理与接口技术(楼顺天第二版)习题解答第5章总线及其形成5.1 微处理器的外部结构表现为数量有限的输入输出引脚,它们构成了微处理器级总线。
5.2微处理器级总线经过形成电路之后形成了系统级总线。
5.3 答:总线是计算机系统中模块(或子系统)之间传输数据、地址和控制信号的公共通道,它是一组公用导线,是计算机系统的重要组成部分。
采用标准化总线的优点是:①简化软、硬件设计。
②简化系统结构。
③易于系统扩展。
④便于系统更新。
⑤便于调试和维修。
5.4 答:在微型计算机应用系统中,按功能层次可以把总线分成:片内总线、元件级总线、系统总线和通信总线。
5.5 答:RESET为系统复位信号,高电平有效,其有效信号至少要保持四个时钟周期,且(CS)=0FFFFH,复位信号上升沿要与CLK下降沿同步。
系统复位后的启动地址为0FFFF0H。
即:(IP)=0000H。
5.6 8086CPU复用的引脚有AD15~AD0、A16/S3、A17/S4、A18/S5、A19/S6、BHE/S7。
8088CPU复用的引脚有AD7~AD0、A16/S3、A17/S4、A18/S5、A19/S6、BHE/S7。
5.7 答:设置引脚复用主要是可以减少引脚数量。
CPU通过分时复用解决地址线和数据线的复用问题。
ALE为地址锁存使能信号在总线周期的T1周期有效,BHE为高8位数据线允许,在T1周期有效,需要锁存器锁存,在需要使用高8位数据线时使用。
5.8 答:高阻态可做开路理解。
可以把它看作输出(输入)电阻非常大。
5.9 答:RESET(Reset):复位信号,输入,高电平有效。
CPU收到复位信号后,停止现行操作,并初始化段寄存器DS、SS、ES,标志寄存器PSW,指令指针IP和指令队列,而使CS=FFFFH。
RESET信号至少保持4个时钟周期以上的高电平,当它变成低电平时,CPU 执行重启动过程,8086/8088将从地址FFFF0H开始执行指令。
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。
读写控制电路产生并提供片选和读写控制逻辑信号,用来完成对被选中单元中各数据位的读写操作。
数据寄存器用于暂时存放从存储单元读出的数据,或暂时存放从CPU送来的要写入存储器的数据。
暂存的目的是为了协调CPU和存储器之间在速度上的差异。
⒊简述 SRAM 和DRAM 的应用特点。
答: SRAM 具有鲜明的应用特点:a、由电路结构的特点,可以保证存储的数据信息只要不断电,就不会丢失;不需要定时刷新,简化了外部电路。
b、相对动态 RAM ,存取速度更快。
c、内部电路结构复杂,集成度较低;制造价格成本较高。
d、双稳态触发电路总有一个处于导通状态,使得静态RAM 的电功耗较大。
e、一般用作高速缓冲存储器(cache)。
DRAM 的应用特点主要有:a、集成度高、功耗小,制作成本低,适合制作大规模和超大规模集成电路,微机内存储器几乎都是由DRAM 组成。
b、由于电容存在漏电现象,存储的数据不能长久保存,因此需要专门的动态刷新电路,定期给电容补充电荷,以避免存储数据的丢失或歧变。
⒋8086/8088CPU 与存储器连接时,三总线应如何实现连接?答: 1)、存储器与 CPU数据总线的连接CPU的数据总线和存储器的数据线直接连接。
当需要进行位扩充时,各芯片的数据线分别连接到数据总线的不同位线上,CPU需一次选中多片并从多片芯片上读写一个字节的数据。
当需要进行字扩充时,各存储芯片的数据线均连接到数据总线上,CPU 只能选中其中的一个芯片,并从该片中读写一个字节数据。
2)、存储器与 CPU控制总线的连接存储器与 CPU控制总线的连接的控制信号主要有:地址锁存允许信号、读写对象选择信号、读写选通信号、准备就绪信号等。
存储器的控制信号将与CPU 上述的对应信号线连接。
3)、存储器与CPU地址总线的连接存储器与CPU地址总线的连接涉及译码和寻址问题。
通过全译码或部分译码,可以规划设计微机系统中存储器的地址空间分配,将整个地址空间合理地分配到ROM 和 RAM 等不同类型的存储器上。
将构成存储器的各个存储芯片的地址信号线与CPU地址总线中低位相连接; CPU 地址总线的高位地址线连接译码器,产生并送出片选信号,连接到对应芯片的片选信号引脚;或将高位地址线直接连接到芯片的选引脚。
⒌ 简述线选、部分译码和全译码的应用特点。
答:线选的应用特点是不需要地址译码设备,线路简单,适用于连接存储芯片数量较少的场合;部分译码方式由于一定有一些未参与实际译码的地址线,他们的取值具有“无关性”,既可以为 1,也可以为 0,因此采用部分译码法虽然可以简化译码电路,但每个存储单元必将对应多个地址,出现“地址重叠”的现象,一部分地址空间将被浪费。
因此在系统存储容量要求不大的情况下,适合采用该译码方式;在全译码译码方式下,全部20位地址总线信号都参加译码,存储器芯片上的每一个单元在整个内存空间中具有唯一的一个地址,不会出现“地址重叠”的问题。
⒍ 简述存储器芯片中存储单元数量、存储位数与所连接的总线数量的对应关系。
答:存储单元数= 2M;( M 为地址线数量);数据线数 =存储单元的存储位数。
⒎简述 CPU与Cache、主存、外(辅)存之间的关系。
答: CPU可直接用指令对内存储器进行读/ 写访问。
为了解决和协调容量、速度、价格之间的矛盾,在主存和CPU之间增加速度更高、但容量较小的高速缓冲存储器(cache)来提高 CPU的存取速度。
外存的容量最大,每单位存储容量的相对价格最低,但访问速度也是较慢的。
⒏ 简述存储芯片的位扩充和字扩充的意义。
答:位扩充指的是对存储单元的位数不足8位的芯片,通过多片“并联”的连接方式,扩充为 8位的存储位数。
字扩充是对存储器容量的扩充,或称对存储单元数量的扩充。
二. 综合题⒈已知一个 SRAM 芯片的容量为 16K×4位,该芯片的地址线为多少条?数据线为多少条?答:芯片容量为213B=8KB ,所以该芯片的地址线为14条,数据线为 4条。
⒉巳知一个 DRAM芯片外部引脚信号中有4条数据线, 7条地址线,计算其存储容量。
答: 427128 4 位。
3.某存储芯片上有1024个存储单元,每个存储单元可存放4位二进制数值,则该存储芯片的存储容量是多少字节。
答: 512B。
4.某 RAM 芯片的存储容量为 1024 ×8 位,该芯片的外部引脚最少应有几条?其中几条地址线?几条数据线?若已知某 RAM 芯片引脚中有 13 条地址线, 8 条数据线,那么该芯片的存储容量是多少?(本题表述的不够清楚)答:该芯片外部引脚最少应有18条;其中 10条地址线, 8条数据线。
芯片的存储容量是8KB 。
5.在部分译码电路中,若 CPU的地址线 A 15、 A 14和 A 13未参加译码,则存储单元的重复地址有多少个。
答: 238个。
6.假设选用一片 6264芯片( 8K*8 位)和一片 2764芯片( 8K*8 位)构成内存储系统。
采用线选法控制片选端,至少需要多少条片选地址线?若采用部分译码法控制片选端,至少需要多少条片选地址线?采用全部译码法控制片选端,则需要多少条的片选地址线?答:用线选法控制片选端,至少需要 1 条片选地址线;若采用部分译码法控制片选端,至少需要 1条片选地址线;采用全部译码法控制片选端,则需要全部的高位片选地(对于该题为 7条)址线。
7.设某微型机的内存 RAM 区的容量为 128KB ,若用 2164(64K*1 位 ) 芯片构成这样的存储器,需多少片 2164?至少需多少根地址线?其中多少根用于片内寻址?多少根用于片选译码?答:需 16片 2164;至少需 17根地址线;其中16根用于片内寻址; 1根用于片选译码。
8.设有一个存储器系统,由 2个 8KB 的 6264SRAM 芯片构成。
其中 1#芯片的地址范围为0A6000H~0A7FFFH , 2#芯片的地址范围为0AA000H~0ABFFFH,下图画出了74LS138 译码器、存储器与8088CPU 的连接图,但只画出了连线图的一部分,请将电路连接图补充完整。
答:9.选用 8088CPU 设计一个微处理器系统,要求存储器的容量为 8KB 的 EPROM ,采用 2764 芯片( 8K×8位); RAM 的容量为 16KB ,采用 6264芯片( 8K×8位)。
连接电路如下图所示。
MRIO/MRDA19A18A17& A16A15A14A13A12~ A0 D7~ D0MEMW≥1MEMR≥174LS138G1Y0G2AY1Y2G2BCE OE CE WE OE CE WE OE Y327641# 62642# 6264 C Y4A12~ A0A12~A0A12~ A0B Y5D7~ D0D7~D0D7~D0 AY6Y7第9题 808CPU最小方式系统 8KBROM 、 16KBRAM 存储器电路连接图假设工作在最小模式下。
试计算确定各个存储芯片的地址空间。
答: 2764的存储地址为 8E000H~8FFFFH;1#6264 的存储地址为82000H~83FFFH ;2#6264的存储地址为 80000H~81FFF H.10.在第 8题的基础上,若仍选用 1 片 2764增加 8KB 的 ROM ,选用 1片 6264增加 8KB的RAM 。
试画出电路连接示意图,并确定扩充芯片的地址空间。
答: 2#2764地址空间为 8C000H~8D FFFH, 3#6264地址空间为 84000H~85 FFFH 。
应该是一个或门。