習題解答除程序之外

問題：什么是微型計算機？什么是單片機和PC機？

習題1.2解答：微型計算機：以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為主要部件，以集成了計算機主要部件——控制器和運算器的微處理器為核心，所構造出的計算機系統(tǒng)PC機：PC（PersonalComputer）機就是面向個人單獨使用的一類微機單片機：用于控制的微處理器芯片，內部除CPU外還集成了計算機的其他一些主要部件，如：ROM、RAM、定時器、并行接口、串行接口，有的芯片還集成了A/D、D/A轉換電路等。數字信號處理器DSP：主要面向大流量數字信號的實時處理，在宿主系統(tǒng)中充當數據處理中心，在網絡通信、多媒體應用等領域正得到越來越多的應用習題1.4問題：什么是微機的系統(tǒng)總線？微機的總線結構為他帶來了哪些好處？一般將總線信號進一步分為哪三組？總線的使用特點是什么？解答：系統(tǒng)總線：傳遞信息的一組公用導線，CPU通過它們與存儲器和I/O設備進行信息交換好處：組態(tài)靈活、擴展方便三組信號線：數據總線、地址總線和控制總線其使用特點是：在某一時刻，只能由一個總線主控設備來控制系統(tǒng)總線，只能有一個發(fā)送者向總線發(fā)送信號；但可以有多個設備從總線上同時獲得信號。習題1.5問題：簡述微型計算機的兩個主要應用方向及其應用特點。解答：用于數值計算、數據處理及信息管理方向采用通用微機，要求有較快的工作速度、較高的運算精度、較大的內存容量和較完備的輸入輸出設備，為用戶提供方便友好的操作界面和簡便快捷的維護、擴充手段。用于過程控制及嵌人應用方向采用控制類微機，要求能抵抗各種干擾、適應現(xiàn)場的惡劣環(huán)境、確保長時間穩(wěn)定地工作，要求其實時性要好、強調其體積要小、便攜式應用強調其省電。習題1.8問題：所謂系統(tǒng)ROM-BIOS指的是什么？他的主要功能是什么？解答：BIOS：基本輸入輸出系統(tǒng)主要功能：用來驅動和管理諸如鍵盤、顯示器、打印機、磁盤、時鐘、串行通信接口等基本的輸入輸出設備習題4.1解答：8088具有

20根地址線。在訪問內存時使用地址

A0～A19

，可直接尋址

1MB容量的內存范圍；在訪問外設時使用地址線A0～A15

，共能尋址64K個輸入輸出端口。實際上，PC/XT在尋址外設時，只使用地址線

A0～A9

；若A9＝1，說明它要尋址的I/O端口位于I/O通道。習題4.2解答：總線操作指的是指發(fā)生在總線上的某些特定的操作，而總線周期指的是CPU通過總線操作與外界（存儲器和I/O端口）進行一次數據交換的過程（時間），8088典型的總線周期由

4個T組成。如果8088的CLK引腳接5MHz的時鐘信號，那么每個T狀態(tài)的持續(xù)時間為

200ns。習題4.4問題：何為引腳信號的三態(tài)能力？當具有三態(tài)能力的引腳輸出高阻時究竟意味著什么？在最小組態(tài)下，8088的哪些引腳具有三態(tài)能力？解答：當8088進行讀寫存儲器或I/O接口時，如果存儲器或I/O接口無法滿足CPU的讀寫時序（來不及提供或讀取數據時），需要CPU插入等待狀態(tài)Tw。在讀寫總線周期的T3和T4之間插入Tw。習題4.6問題：何為引腳信號的三態(tài)能力？當具有三態(tài)能力的引腳輸出高阻時究竟意味著什么？在最小組態(tài)下，8088的哪些引腳具有三態(tài)能力？解答：三態(tài)：引腳除正常的高、低電平外，還能輸出高阻狀態(tài)。輸出高阻狀態(tài)時，表示芯片實際上已放棄了對該引腳的控制，使之“懸空”，這樣他所連接的設備就可以接管對該引腳所連導線的控制。解答（續(xù)）：8088最小組態(tài)具有三態(tài)能力的引腳：A19/S6～A16/S3、A15～A8、AD7～AD0IO/M*、RD*、WR*、ALEDEN*、DT/R*習題4.6習題4.7問題：以下輸入8088的引腳信號RESET、HOLD、NMI和INTR其含義各是什么？當他們有效時，8088CPU將做出何種反應？解答：RESET：復位請求。有效時，將使CPU回到其初始狀態(tài)。HOLD：總線保持。有效時，表示總線請求設備向CPU申請占有總線。NMI：不可屏蔽中斷請求。有效時，表示外界向CPU申請不可屏蔽中斷。INTR：可屏蔽中斷請求。有效時，表示請求設備向CPU申請可屏蔽中斷。習題4.8問題：請解釋8088（最小組態(tài)）以下引腳信號：CLK、A19/S6～A16/S3、A15～A8、AD7～AD0、IO/M*、RD*、WR*、ALE的含義，并畫出它們在存儲器寫總線周期中的波形示意

T4T3T2T1ALECLKA19/S6～A16/S3A15～A8AD7～AD0A15～A8A7～A0輸出數據A19～A16S6～S3RD*、READY（高電平）IO/M*WR*習題4.13問題：以下輸入8088的引腳信號RESET、HOLD、NMI和INTR其含義各是什么？當他們有效時，8088CPU將做出何種反應？解答：

8088每個總線周期只能讀寫一個字節(jié)數據。所以讀取指令長度為3B的指令“ADD[2000H],AX”需要3

個時鐘周期，執(zhí)行時需要2

個時鐘周期。讀取指令是存儲器讀總線周期，執(zhí)行時是存儲器寫總線周期？習題5.2解答：在半導體存儲器中，RAM指的是隨機存取存儲器，他可讀可寫，但斷電后信息一般會丟失；而ROM指的是只讀存儲器，正常工作時只能從中讀取信息，但斷電后信息不會丟失。以EPROM芯片2764為例，其存儲容量為8K×8位，共有

8條數據線和

13條地址線。用它組成64KB的ROM存儲區(qū)共需

8片2764芯片。習題5.7問題：什么是存儲器連接中的“位擴充”和“地址擴充”？欲組成32KB的RAM存儲區(qū)，在采用容量1K×4位的靜態(tài)RAM芯片或容量16K×1位的靜態(tài)RAM芯片的情況下，各需要多少芯片？在位方向和地址方向上各要進行什么樣的擴充？請畫出采用2114芯片時的連接示意圖。習題5.7解答：位擴充——存儲器芯片數據位數小于主機數據線數時，利用多個存儲器芯片在數據“位”方向的擴充；地址擴充（字擴充）——當一個存儲器芯片不能滿足系統(tǒng)存儲容量時，利用多個存儲器芯片在“地址”方向的擴充習題5.7解答（續(xù)）：組成32KB存儲空間，用SRAM2114（1K×4）需要64個芯片；組成32KB存儲空間，用DRAM4116（16K×1）需要16個芯片；它們都需要進行位擴充和地址擴充習題5.72114（1）A9～A0I/O4～I/O1片選1D3～D0D7～D4A9～A0CE2114（2）2114（63）A9～A0I/O4～I/O1CE2114（64）…片選32…習題5.8問題：存儲芯片為什么要設置片選信號？它與系統(tǒng)地址總線有哪些連接方式？采用何種連接方式可避免地址重復？采用哪些連接方式可節(jié)省用于譯碼的硬件？習題5.8解答：片選信號說明該存儲器芯片是否被選中正常工作，設置它可以比較方便地實現(xiàn)多個存儲器芯片組成大容量的存儲空間存儲器片選信號通常與CPU地址總線的高位地址線相關聯(lián)，可以采用“全譯碼”、“部分譯碼”、“線選譯碼”方式采用全譯碼方式可以避免地址重復采用部分或線選譯碼可以節(jié)省譯碼硬件習題5.9題目：在一個針對存儲器的譯碼系統(tǒng)中，如果有4個地址線未參與譯碼，那么每個存儲單元會同時擁有幾個地址？解答：24＝16習題5.10問題：請寫出圖5.32中4個存儲芯片各自的可用地址范圍，并指明其重復地址。解答1：A19～

A16A15～

A13A12～A0一個可用地址1234××00××00××00××00000001010010全0～全1全0～全10全0～全11全0～全100000H～01FFFH02000H～03FFFH04000H～04FFFH05000H～05FFFH習題5.10解答1：芯片一個可用地址重復地址（左）Y0*62640000～1FFFH40000～41FFFH80000～81FFFHC0000～C1FFFH習題5.10解答2：芯片一個可用地址重復地址（右）Y1*62642000～3FFFH42000～43FFFH82000～83FFFHC2000～C3FFFH習題5.10解答3：芯片一個可用地址重復地址（左）Y2*27324000～4FFFH44000～44FFFH84000～84FFFHC4000～C4FFFH習題5.10解答4：芯片一個可用地址重復地址（右）Y2*27325000～5FFFH45000～45FFFH85000～85FFFHC5000～C5FFFH習題5.11問題：利用6264芯片（容量8K×8位的SRAM），采用全譯碼方式，在8088系統(tǒng)的內存區(qū)段40000H～43FFFH擴充RAM區(qū)請畫出這些芯片與8088最大組態(tài)下形成的系統(tǒng)總線的連接示意圖。習題5.11解答:A19～

A16A15～

A13A12～A0地址1201000100000001全0～全1全0～全140000H～41FFFH42000H～43FFFHA12～A0138A18

A15

A14A13CBAE3E2E1Y0A19A17A16D7～D0(1)6264CS1WEOEMEMWMEMR(2)6264CS1WEOEY3Y2Y1＋5VCS2CS2習題5.11圖習題5.13問題：利用2764芯片（容量8K×8位的EPROM），采用74LS138進行全譯碼，在8088系統(tǒng)的最高地址區(qū)組成32KB的ROM區(qū)域請畫出各2764芯片與8088最大組態(tài)下形成的系統(tǒng)總線的連接示意圖習題5.13解答:A19～

A16A15～

A13A12～A0地址12341111111111111111100101110111全0～全1全0～全1全0～全1全0～全1F8000H～F9FFFHFA000H～FBFFFHFC000H～FDFFFHFE000H～FFFFFH習題5.13圖A12～A0138A19

A15

A14A13CBAE3E2E1Y7A18A17A16D7～D02764(1)CEOEMEMRY4Y5Y62764(2)CEOE2764(3)CEOE2764(4)CEOE習題6.2解答：⑴數據寄存器保存外設給CPU和CPU發(fā)往外設的數據⑵狀態(tài)寄存器保存外設或接口電路的狀態(tài)⑶控制寄存器保存CPU給外設或接口電路的命令習題6.4程序1again:movdx,8000h inal,dx

cmpal,0feh ;D7~D0＝11111110B？

jznext1 ;單獨按下K0，轉移到next1

cmpal,0fdh ;D7~D0＝11111101B？

jznext2 ;單獨按下K1，轉移到next2 jmpagain ;其它情況不點亮notalcmpal,01hjznext1cmpal,02h習題6.4程序2 next1: movcx,8 moval,1 ;從K0開始

next11: outdx,al ;某個LED電亮

calldelay ;延時200ms

shlal,1 ;rolal,1 loopnext11 jmpagain習題6.4程序3 next2: movcx,8 moval,80h ;從K7開始

next21: outdx,al ;某個LED電亮

calldelay ;延時200ms

shral,1 ;roral,1 loopnext21 jmpagain習題6.5解答通過讀取狀態(tài)寄存器的標志位來檢查外設是否就緒。若不就緒就繼續(xù)查詢，即程序不斷循環(huán)；直至就緒。然后，進行下一步的傳送工作。習題6.5程序 movbx,2000h movds,bx movcx,100 again: movdx,0ffe2h status: inal,dx

；查詢一次

testal,01h jzstatus movdx,0ffe0h

inal,dx

；輸入一個字節(jié)

mov[bx],al incbx loopagain ；循環(huán)，輸入100個字節(jié)習題6.9程序 sti pushax pushdx

…… movdx,8001hstatus: inal,dx testal,01h jnzservice0 testal,02h jnzservice1 testal,04h jnzservice2 testal,08h jnzservice3

……service0: callproc0 jmpdoneservice1: callproc1 jmpdoneservice2: callproc2 jmpdoneservice3: callproc3 jmpdone

……done: popdx popax iret習題6.10解答：DMA的意思是直接存儲器存取，主要用于高速外設和內存間的數據傳送。進行DMA傳送的一般過程是：外設先向DMA控制器提出

DMA請求，DMA控制器通過總線請求HOLD信號有效向CPU提出總線請求，CPU回以總線響應HLDA信號有效表示響應。此時CPU的三態(tài)信號線將輸出高阻狀態(tài)，即將它們交由

DMAC（DMA控制器）進行控制，完成外設和內存間的直接傳送。習題7.2解答：在各種微機總線中，根據總線連接對象的不同可將它們分為以下幾類，它們是：片內總線、芯片總線、板級總線、設備總線和互連總線_。例如，ISA總線屬于板級總線，USB總線屬于設備總線，I2C總線屬于芯片總線?？偩€中除電源和地線外的信號線，也可按傳輸信息的不同分為以下3類，即：數據總線、地址總線、控制總線。習題7.9問題：請解釋IBMPC總線中D0～D7、A0～A19、ALE、IOR*、IOW*、IOCHRDY信號線的含義。解答：D0～D7：8位雙向數據總線A0～A19：20位輸出地址總線ALE：地址鎖存允許，每個CPU總線周期有效IOR*：I/O讀，輸出IOW*：I/O寫，輸出IOCHRDY：I/O通道準備好，輸入習題8.4解答中斷請求寄存器IRR保存8條外界中斷請求信號IR0～IR7的請求狀態(tài)Di位為1表示IRi引腳有中斷請求；為0表示無請求中斷服務寄存器ISR保存正在被8259A服務著的中斷狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷正在服務中；為0表示沒有被服務中斷屏蔽寄存器IMR保存對中斷請求信號IR的屏蔽狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷被屏蔽（禁止）；為0表示允許習題8.6解答某時刻8259A的IRR內容是08H，說明

IR3引腳有中斷請求。某時刻8259A的ISR內容是08H，說明

IR3正在被中斷服務，其它不被處理。在兩片8259A級連的中斷電路中，主片的第5級IR5作為從片的中斷請求輸入，則初始化主、從片時，ICW3的控制字分別是

20H和

05H。習題8.9解答普通全嵌套方式8259A的中斷優(yōu)先權順序固定不變，從高到低依次為IR0、IR1、IR2、……IR7中斷請求后，8259A對當前請求中斷中優(yōu)先權最高的中斷IRi予以響應，將其向量號送上數據總線在ISR的Di位置位期間，禁止再發(fā)生同級和低級優(yōu)先權的中斷，但允許高級優(yōu)先權中斷的嵌套普通中斷結束方式配合全嵌套優(yōu)先權方式使用CPU用輸出指令往8259A發(fā)出普通中斷結束EOI命令，8259A就會復位正在服務的中斷中優(yōu)先權最高的ISR位習題8.11解答讀取中斷服務寄存器ISR的內容因為執(zhí)行輸入指令（A0＝0）之前，執(zhí)行的輸出指令，寫入了OCW3（D4D3＝01），其中PRRRIS（D2D1D0）＝011指明隨后讀出ISR不是查詢字不是查詢字習題8.13解答1int08h procfar ;遠過程

sti ;開中斷，允許中斷嵌套

pushds ;現(xiàn)場保護

pushax pushdx …… ;日時鐘計時

…… ;控制軟驅馬達習題8.13解答2 int1ch ;調用指令中斷1CH moval,20h ;發(fā)送EOI命令

out20h,al popax ;現(xiàn)場恢復

popdx popds iret ;中斷返回int08h endp習題9.2解答CLK時鐘輸入信號——在計數過程中，此引腳上每輸入一個時鐘信號（下降沿），計數器的計數值減1GATE門控輸入信號——控制計數器工作，可分成電平控制和上升沿控制兩種類型OUT計數器輸出信號——當一次計數過程結束（計數值減為0），OUT引腳上將產生一個輸出信號習題9.3解答8253每個通道有

6種工作方式可供選擇。若設定某通道為方式0后，其輸出引腳為低電平；當寫入計數初值（并進入減1計數器）后通道開始計數，

CLK信號端每來一個脈沖減1計數器就減1；當計數器減為0，則輸出引腳輸出高電平，表示計數結束。8253的CLK0接1.5MHz的時鐘，欲使OUT0產生頻率為300KHz的方波信號，則8253的計數值應為

5（＝1.5MHz÷300KHz），應選用的工作方式是

3。習題9.4解答（1） moval,50h movdx,207h outdx,al moval,128

；80h movdx,205h outdx,al習題9.4解答（2） moval,33h movdx,207h outdx,al movax,3000h

；不是3000 movdx,204h outdx,al

moval,ah outdx,al習題9.4解答（3） moval,0b4h movdx,207h outdx,al moval,02f0h movdx,206h outdx,al moval,ah outdx,al習題9.6解答計數器0——每隔55ms產生一個IRQ0中斷請求計數器1——每隔15μs產生一個DRAM刷新請求計數器2——控制揚聲器音調習題9.7解答101個下降沿，還可以采用方式4GATE0接外部啟動計數器的控制信號，可以選用方式1或方式5 movdx,203h moval,12h ;方式5為1ah outdx,al movdx,200h moval,64h outdx,al習題10.1解答（P207）當8237A的任意一個通道都沒有DMA請求時就處于空閑周期當8237A采樣到外設有DMA請求時就脫離空閑周期進入有效周期習題10.2解答1單字節(jié)傳送方式每次DMA傳送僅傳送一個字節(jié)。傳送一個字節(jié)之后，字節(jié)數寄存器減1，地址寄存器加1或減1，然后釋放總線數據塊傳送方式由DMA請求信號啟動，連續(xù)地傳送數據，直到字節(jié)數寄存器從0減至FFFFH終止計數，最后釋放總線習題10.2解答2單字節(jié)傳送與數據塊傳送的根本區(qū)別單字節(jié)傳送方式：每次申請系統(tǒng)總線，僅傳送一個字節(jié)，然后釋放總線數據塊傳送方式：每次申請系統(tǒng)總線，連續(xù)傳送到規(guī)定的字節(jié)數傳送完成，中間不釋放總線習題10.2解答3數據塊傳送和請求傳送對DREQ信號有效有什么要求數據塊傳送方式：DREQ信號只需有效到外設DMA響應DACK有效請求傳送方式：DREQ信號必須在DMA傳送過程中一直有效，否則傳送暫停習題10.3解答DMA讀：MEMR*和IOW*有效DMA寫：MEMW*和IOR*有效DMA校驗：都無效習題10.6解答 out0ch,al ;清高/低觸發(fā)器（可選）

movax,1024-1 ;400h－1＝3ffh out05h,al moval,ah out05h,al習題10.9解答設置通道3單字節(jié)傳送方式DMA寫傳送類型地址增量、禁止自動初始化習題11.4解答D7D6D5D4D3D2D1D0I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBOBFBINTRBA組方式1輸入B組方式1輸出PC4PC2習題11.8解答1；寫入方式字

moval,100×00×1b ；＝81h movdx,控制口地址 ；0fffeh

outdx,al；加入下一段更好，使L0～L3全亮

moval,0fh movdx,端口C地址 ；0fffch outdx,al習題11.8解答2；控制程序段

movdx,端口C地址 ；0fffch inal,dx

；讀入PC0～PC3

movcl,4 shl

al,cl ；左移4位

outdx,al

；控制PC4～PC7習題11.10解答當按下或釋放一個鍵時，往往會出現(xiàn)按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的現(xiàn)象就是機械按鍵的抖動方法解決硬件：消抖電路軟件：程序延時，以避開抖動的時間習題11.11解答重鍵指兩個或多個鍵同時閉合簡單情況：不予識別，認為是錯誤的按鍵通常情況：只承認先識別出來的鍵連鎖法：直到所有鍵都釋放后，讀入下一個鍵巡回法：等被識別的鍵釋放以后，就可以對其他閉合鍵作識別，而不必等待全部鍵釋放正常的組合鍵：都識別出來習題12.2解答1數據裝置準備好DSR數據終端準備好DTR發(fā)送數據TxD接收數據RxD請求發(fā)送RTS允許發(fā)送CTS信號地GND載波檢測

CD振鈴指示RI習題12.2解答2微機TxDRxDGND微機微機DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機習題12.2解答3微機DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機習題12.5解答欲使通信字符為8個數據位、偶校驗、2個停止位，則應向8250

通信線路控制寄存器寫入控制字00011111b（1fh），其在PC系列機上的I/O地址（COM2）是

2fbhXT機通信適配器電路上設計J9～J12跨接器的作用是選擇兩個I/O地址及中斷請求引腳IRQ之一習題12.7解答ROM-BIOS中該段程序的作用是檢測是否存在串行異步通信接口電路如果不發(fā)生條件轉移，說明存在異步通信接口電路，RS232-BASE字單元存放異步通信接口電路的基地址：3f8h和2f8h習題13.2解答WR1CS

5V+5VRfbIout2Iout1WR2XFERDGNDAGNDD0～D7DI0～D17VccILEVREFVout+_A習題13.3解答movdx,port1lmoval,bloutdx,almovdx,port1hmoval,bhoutdx,almovdx,port2outdx,al習題13.6解答1PA0～PA7PB0～PB7PC4PC78位ADC8位DAC8255A模擬信號模擬信號EOCSTARTSTBA習題13.6解答2；8255A初始化moval,1011000×bmovdx,0fffbhoutdx,al；使PC7＝0（START為低）moval,00001110bmovdx,0fffbhoutdx,al習題13.6解答3；啟動A/D轉換moval,00001111bmovdx,0fffbhoutdx,al ；使PC7＝1（START