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第七章习题答案7.1 ARM处理器有几种运行模式，处理器如何区别各种不同的运行模式？ARM处理器有7中运行模式：●用户模式（user）：ARM处理器正常的程序执行状态●快速中断模式（fiq）：处理高速中断，用于高速数据传输或通道处理●外部中断模式（irq）：用于普通的中断处理●管理模式（supervisor）：操作系统使用的保护模式，系统复位后的默认模式●中止模式（abort）：数据或指令预取中止时进入该模式●未定义模式（undefined）：处理未定义指令，用于支持硬件协处理器的软件仿真●系统模式（system）：运行特权级的操作系统任务处理器使用CPSR寄存器中的M4~M0位来指示不同的运行模式。
7.2 通用寄存器中PC、CPSR和SPSR的作用各是什么？PC：程序计数器，用于保存处理器要取的下一条指令的地址。
CPSR：当前程序状态寄存器，CPSR保存条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志，以及其他一些相关的控制和状态位。
SPSR：备份程序状态寄存器，当异常发生时，SPSR用于保存CPSR的当前值，当从异常退出时，可用SPSR来恢复CPSR。
7.3 从编程的角度讲，ARM处理器的工作状态有哪两种？这两种状态之间如何转换？从编程角度讲，ARM处理器的两种工作状态为：●ARM状态（复位状态）：处理器执行32位的字对齐的ARM指令●Thumb状态：处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态的指令，并可在两种工作状态之间切换：●进入Thumb状态：当操作数寄存器的状态位（最低位）为1时，执行BX指令就可以进入Thumb状态。
如果处理器在Thumb状态时发生异常（异常处理要在ARM状态下执行），则当异常处理返回时自动切换到Thumb状态●进入ARM状态：当操作数寄存器的状态位（最低位）位0时，执行BX指令就可以进入ARM状态。
处理器进行异常处理时，把PC的值放入异常模式链接寄存器中，从异常向量地址开始执行程序，系统自动进入ARM状态7.5 哪些特征是ARM和其他RISC体系结构所共有的？ARM和其他RISC体系结构共有的三个相同特征：●Load/Store体系结构：也称为寄存器/寄存器体系结构或RR系统结构。
判断题1．EPROM是指可擦除可编程随机读写存储器。
2．在查询方式下输入输出时，在I/O接口中设有状态寄存器，通过它来确定I/O设备是否准备好。
输入时，准备好表示已满；输出时，准备好表示已空。
3．无条件式的I/O是按先读状态口，再读数据口的顺序传送数据的。
4．I/O数据缓冲器主要用于协调CPU与外设在速度上的差异。
5．查询式输入输出是按先读状态端口，后读/写数据端口的顺序传送数据的。
6．连接CPU和外设的接口电路中必须要有状态端口。
7．总线是专门用于完成数据传送的一组信号线。
8．I/O接口的基本功能之一是完成数据的缓冲。
9．要实现微机与慢速外设间的数据传送，只能利用查询方式完成。
1) Y 2 ) Y3) Y4) Y 5) Y6) X 7) X 8)Y9) X1．单片8259A最多可接8个中断源。
2.在可屏蔽中断的嵌套原则中，不允许低级中断打断高级中断，但允许同级中断相互打断。
3.同一片8259的8个中断源的中断向量在中断向量表中可以不连续存放。
(不要求）4.利用8259A对外中断进行管理时，只能管理8个中断源。
5.在中断接口电路中，由中断请求寄存器来保存外设的中断请求信号。
6.8259A送给CPU的中断请求信号是通过INT发出的。
1Y 2X 3X 4X 5Y 6Y填空题1、在微机系统中，端口编址方式一般有___________和___________两种方式。
2、微机系统与外设间的信息交换方式有————、————、————和————.3.用2K×8的SRAM芯片组成32K×16的存储器，共需SRAM芯片（）片。
4．为保证动态RAM中的内容不消失，需要进行( ) 操作。
5．构成64K*8的存储系统，需8K*1的芯片( )片。
1、统一编址，独立编址2、无条件，查询，中断，DMA3、324、定时刷新5、646、8086和8088的地址总线有（）根，能寻址（）MB的存储器空间。
7.8086CPU从偶地址中按字节读时，存储器数据进入数据总线的( ) ；从奇地址按字节读时，进入数据总线的( )。
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。
单片微型计算机与接口技术思考与习题77.1 8XX51单片机内部设有几个定时/计数器？它们是由哪些专用寄存器组成的？答：(1)8XX51单片机内部设有2个定时/计数器。
(2)定时/计数器T1由寄存器TH1、TL1组成，定时/计数器T0由寄存器TH0、TL0组成。
7.3定时/计数器用作定时时，其定时时间与哪些因素有关？用作计数时，对外界计数频率有何限制？答：设置为定时工作方式时，定时器计数的脉冲是由51单片机片内振荡器经12分频后产生的。
每经过一个机器周期定时器(T0或T1)的数值加1直至计数满产生溢出。
设置为计数工作方式时，通过引脚T0(P3．4)和T1(P3．5)对外部脉冲信号计数。
当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时，定时器的值加1, 在每个机器周期CPU采样T0和T1的输入电平。
若前一个机器周期采样值为高，下一个机器周期采样值为低，则计数器加1。
由于检测一个1至0的跳变需要二个机器周期，故最高计数频率为振荡频率的二十四分之一。
7.5利用8XX51的T0计数。
每计10个脉冲，P1.0变反一次，用查询和中断两种方式编程。
使用方式2，计数初值C=100H—0AH=F6H查询方式：ORG 0000HMOV TMOD，#06HMOV TH0，#0F6HMOV TL0，#0F6HSETB TR0ABC:JNB TF0，$CLR TF0CPL P1.0SJMP ABC中断方式：ORG 0000HAJMP MAINORG 0000BHCPL P1.0RETIMAIN:MOV TMOD，#06HMOV THO，#0F6HSETB EASETB ET0SETB TR0SJMP $7.7已知8XX51单片机系统时钟频率为6MHz，利用定时器T0使P1.2每隔350us，输出一个50us脉宽的正脉冲。
解：fosc=6MHz，MC=2us，方式2的最大定时为512us，合乎题目的要求。
50us时，计数初值为C1=256-25=E7H，350us时，计数初值为C2=256-175=51HORG 0000HMOV TMOD，#02HNEXT:MOV TH0，#51HMOV TL0，51HCLR P1.2SETB TR0AB1:JBC TF0，EXTSJMP AB1EXT:SETB P1.2MOV TH0，#0E7HMOV TL0，#0E7HAB2:JBC TF0，NEXTSJMP AB27.9设系统时钟频率为6MHz，试用定时器T0作为外部计数器，编程实现每计到1000个脉冲后，使T1定时2ms，然后T0又开始计数，这样反复循环。
6-7:微机系统的数据线为8位，地址线为16位，CPU外部扩展EPROM，有一片27128 和一片2764，如图6-36所示，请说明这两片存储器的地址范围（包括地址重叠区）。
解：由图所示，可知27128与2764进行的是字扩展题目分析：27128存储容量为16KB，片内地址线14根，占16位地址的A13-A0，片内地址线的变化范围可以从全“ 0”到全“ 1 ”，即可遍历内存的每个单元，在剩余的片外地址线中选择A15与27128的CE引脚直接连接，做线选方式的片选信号线，低电平有效，A14悬空，可选任意状态27128的地址范围如下表：同样的，2764存储容量为8K，片内地址线13根，占用A12-A0，A15经过取反后与2764 的CE引脚6-8：某微机系统的数据线8位，地址线16位，利用74LS138同时扩展一片EPROM2764 和一片SRAM6264，如图6-37所示，请分析这两片存储器的地址范围。
解：由图所示，可知2764与6264进行的是字扩展题目分析：2764存储容量为8KB，片内地址线13根，占16位地址的A12-A0，片内地址线的变化范围可以从全“ 0”到全“1”，即可遍历内存的每个单元，在剩余的片外地址线中利用A15-A13位通过74LS138译码器进行片选，当A15-A13=000时选通2764, A15-A13=101 时选通6264，没有悬空位6-9:在图6-38中，说明所连接的存储器SRAM 6 2 2 5 6的地址范围。
解：由图所示，62256的存储容量为32K，片内地址线为A14-A0 , A17-A15作为译码器74LS138 的选择端，译码出来的Y6作为62256的片选端CE，即当A17-A15=110时选通62256。
另外，62256通过中间的74LS245作中转交换数据D7-D0，74LS245可双向传输数据。
A19A18A17A16A1562256的地址范围0011030000H-37FFFH6-11：某微机系统的数据线16位，地址线为16位，现有4片6116,请设计该微机的存储系统，要求将这4片6116分为2组，每组2片，每组中的2片实现位扩展，然后将这2组实现字扩展，并且这个存储系统的首地址为2000H，采用74LS138译码器。
。
-可编辑修改-
7-1、I/O接口的信号有哪几种？各有什么特点？
答：接口信号通常有以下四种：
1、 开关量：只有2种状态，用一位二进制数（0或1）表示开或关。
2、 数字量：二进制形式的数据或是已经过编码的二进制形式的数据。
3、 脉冲量：脉冲信号是以脉冲形式表示的一种信号。关注的是信号发生的跳变情况。
4、 模拟量：用模拟电压或模拟电流幅值大小表示的物理量。
7-2、什么是接口？接口的主要功能是什么？
答：接口是CPU与外设之间进行数据传输的桥梁。接口的主要功能：
1、 信号形式转换
2、 电平转换和放大
3、 锁存器缓冲
4、 I/O定向
5、 并行及串行I/O转换
7-3、什么是端口？端口和存储单元有什么区别？
答：端口指输入/输出接口中的寄存器。
区别：I／O单元地址使用的是绝对地址，而内存单元需要使用段地址和偏移地址来寻
址。
7-4、I/O端口编址有几种方式？他们各有什么特点？
答、I/O端口有两种编址方式：
统一编址方式是将I/O端口与内存单元统一起来进行编号。该方式优点是不需要专门的
I/O指令，对I/O端口操作的指令类型多；缺点是端口要占用部分存储器的地址空间，不容
易区分是访问存储器还是外部设备。
独立编址的端口单独构成I/O地址空间，不占用存储器地址。优点是地址空间独立，控
制电路和地址译码电路简单，采用专用的I/O指令，使得端口操作的指令在形式上与存储器
操作指令有明显区别，程序容易阅读；缺点是指令类别少，一般只能进行传送操作。
7-5、I/O接口的控制方式有几种？简述各个方式的特点？
。
-可编辑修改-
答：CPU和外设之间的数据传送方式通常有四种：程序传送方式、中断传送方式、DMA传
送方式和I/O处理机方式。
1、程序控制方式：在程序控制下进行信息传送，分为有条件传送方式和无条件传送方式。
无条件传送方式主要用于对简单外设进行操作，或者外设的定时是固定的或已知的场合。
条件传送方式主要用于不能保证输入设备总是准备好了数据或者输出设备已经处在可以接
收数据的状态。
2、中断控制方式：中断传送方式下，当外设要求交换数据时，向CPU发中断请求，CPU
在执行完当前指令后，即可中断当前任务的执行，并根据中断源转入相应的中断处理服务程
序，实现对请求中断外设的管理。中断控制方式主要用于需要提高CPU利用率和进行实时
数据处理的情况。
3、直接存储器存取方式（DMA方式）：DMA方式是在存储器与外设间开辟一条高速数据
通道，使外设与内存之间直接交换数据，不需要CPU的干预。DMA控制方式主要用于快
速完成大批的数据交换任务。
4、输入/输出处理器方式：（1）拥有自己的指令系统，可以独立执行自己的程序。
（2）支持DMA传送。
。
7-6、什么叫DMA传送方式？DMA控制器8237A的主要功能是什么？
答：DMA方式是在存储器与外设间开辟一条高速数据通道，使外设的数据不经过CPU
直接送入内存储器，或者，从内存储器不经过CPU直接送往外部设备。
8237A的主要功能：
1、 8237A中有4个独立的DMA通道，但需要一片8位地址锁存器配合使用
2、 每一个通道的DMA请求都可以分别被允许和禁止
3、 每一个通道的DMA请求有不同的优先权，优先权可以固定的，也可以是旋转的
4、 每一个通道一次传输数据最大长度可达64KB.可以在存储器与外设间进行数据方式以及
级联方式。在存储器的两个区域之间进行传递
5、 8237A的数据的传递有4种工作方式：单字节传送方式，数据块传送方式，请求传送
方式以及级联方式。在每一种工作方式下，8237A都能接受外设的请求信号DREQ，并
向CPU发出DMA请求信号HRQ。当接收到CPU的响应信号HLDA后就可以接管总
线进行DMA传送，并向外设发出响应信号——D ACK
6、 有一个结束处理的输入信号——EOP，允许外界用此输入端来结束DMA传送或重新初始化
。
-可编辑修改-
7、 8237A可以级联，任意扩展通道数
7-7、某8086系统中使用8237A完成从存储器到外设端口的数据传送任务，若已知通道
0的地址寄存器，终点计数器，方式寄存器端口地址分别为EEE0H、EEE1H和EEE8H，
要求通过通道0将寄存器中偏移地址为1000H—10FFH的内容传送到显示器输出，请编
初始化写程序。
解：
;清高/低触发器（清0后，先写低地址，然后高/低触发器自动变1，再写高地址）
MOV DX , 0EEEDH
OUT DX , AL
;写通道0的基地址寄存器，先写低地址，再写高地址
MOV DX , 0EEE0H
MOV AX , 1000H
OUT DX , AL
MOV AL , AH
OUT DX . AL
;写通道0的基字节计数器，先写低地址，再写高地址
MOV DX , 0EEE1H
MOV AX , 00FFH
OUT DX , AL
MOV AL , AH
OUT DX , AL
;写工作方式字，块方式传送，地址增值，禁止自动初始化，读传递，通道0
。
-可编辑修改-
MOV DX , 0EEEBH
MOV AL , 88H
OUT DX , AL
;写单通道屏蔽寄存器，开放指定DMA通道0的屏蔽位
MOV DX , 0EEEAH
MOV AL , 00H
OUT DX , AL
;写控制寄存器，DACK有效为低，DREQ有效为低，滞后写，固定优先权，允许8237A工
作，正常定时，禁止存储器到存储器
MOV DX , 0EEE8H
MOV AL , 40H
OUT DX , AL
7-8、某8086系统中使用8237A完成从存储器的数据传送，已知源数据块首地址的偏移
地址值为1000H，目标数据块首地址的偏移地址为1050H，数据块长度为100B。请编写
初始化程序，并画出硬件连接图。
解：
题目分析：
（1）寄存器的端口地址：高4位地址A7~A4经译码后，选通片选端CS，这里假设地址的
高4位A7~A4为1001时选通CS，即DMA的16个端口地址从90H开始。
（2）题目要求的是数据传送是从存储器到存储器，源数据块的首地址的偏移地址为1000H，
。
-可编辑修改-
目标数据块首地址的偏移地址为1050H，这里利用DMA的通道0作为源数据块的输出端，
通道1作为目的地址的输入端，而且通道1的基字节计数器存放要传送的字节数。最后通
过软件DMA请求通道0进行数据的传送。
程序如下：
;清高/低触发器（清0后，先写低地址，然后高/低触发器自动变1，再写高地址）
OUT 9DH , AL
;写通道0的基地址寄存器，先写低地址，再写高地址
MOV AX , 1000H
OUT 90H , AL
MOV AL , AH
OUT 90H , AL
;写通道1的基地址寄存器，先写低地址，再写高地址
MOV AX , 1050H
OUT 92H , AL
MOV AL , AH
OUT 92H , AL
;写通道1的基字节计数器，先写低地址，再写高地址，由题意可知传送的数据块长度为
100B，转化为16进制并且减1后为63H
MOV AX , 0063H
OUT 93H , AL
MOV AL , AH
。
-可编辑修改-
OUT 93H , AL
;写工作方式字，块方式传送，地址增值，允许自动初始化，写传递，通道1
MOV AL , 10010101B
OUT 9BH , AL
;写屏蔽寄存器，开放指定DMA通道0和通道1的屏蔽位
MOV AL , 00001100B
OUT 9EH , AL
;写控制寄存器，DACK有效为低，DREQ有效为低，滞后写，固定优先权，允许8237A工
作，禁止通道0地址保持，允许存储器到存储器
MOV AL , 01000001B
OUT 98H , AL
;写请求寄存器，通过软件DMA请求通道0进行数据的传送
MOV AL , 00000100B
OUT 99H , AL
硬件连线图如下：（下面的图应该把外设改为存储器，图是书上的图）
。
-可编辑修改-
控制信号转换器AD19~AD0送8259A向CPU发INTR8086 CPUM/IORDIOR
HLDA
HOLD
8286/87
8282/83
地址
译码器
8282
IOWMEMRCSA3~A0A7~A4D7~D0ADSTBDREQ0AEN
HLDAHOLDEOPD
A
C
K
0
控制信号
转换器
WR
MEMW
外设端口D7~D0CS存储器
D15~D
0
CS
外设
数据总线
地址总线
8237A
。
-可编辑修改-
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