微机原理与接口技术(习题答案)(DOC).doc

第1章 微机运算基础习题和思考题1. 请完成以下计算：17466D=(10101110.10101)B（AE. A8）H10101110101.01011B（ 1397.344）D（575.58）H4BCH（010010111100）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？12018 33379070 5084答：12018其补码形式分别为：（120）补01111000 （18）补00010010 01111000 00010010 10001010由于Cs=0 ，Cp=1，因此有溢出，结果错误 3337其补码形式为：（33）补11011111 （37）补11011011 1101111111011011 10111010由于Cs=1， Cp=1，所以没有溢出，结果正确9070其补码形式为：（90）补10011100 （70）补10111010 1001110010111010 01010110由于Cs=1， Cp=0，所以有溢出，结果错误 5084其补码形式为：（50）补00110010 （84）补01010100 0011001001010100 10000110由于Cs=0， Cp=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。 各部件的功能分别是：1、输入设备通过输入接口电路将程序和数据输入内存；2、运算器是进行算术运算和逻辑运算的部件，它是指令的执行部件；3、控制器是计算机的指挥中心，它负责对指令进行译码，产生出整个指令系统所需要的全部操作的控制信号，控制运算器、存储器、输入/输出接口等部件完成指令规定的操作；4、存储器用来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据； 5、输出设备是CPU通过相应的输出接口电路将程序运行的结果及程序、数据送到的设备；2. 微处理器的发展过程是什么？ 答：微型计算机的发展过程是：第一代（19461957）采用电子管为逻辑部件，以超声波汞延迟线、阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段；软件上采用机器语言，后期采用汇编语言。第二代（19571965）采用晶体管为逻辑部件，用磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的操作系统。第三代（19651971）采用中小规模集成电路为主要部件，以磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛使用操作系统，产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。第四代（1971至今）采用大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）为主要部件，以半导体存储器和磁盘为内、外存储器；在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。3. 简述80486微处理器的基本结构。书12页4. 80486微处理器的工作模式有几种？当CS内容为1000H，IP内容为7896H，求在实地址模式下的物理地址为多少？答：实模式和保护模式及虚拟8086模式。当CS内容为1000H，IP内容为7896H，在实地址模式下的物理地址为17896H.5. 简述EPROM的工作原理。书27页。6. 总线有那几种类型？答：按照总线的传输类型可分为数据、地址、控制三类；按和cpu的距离可分为内部总线、系统总线和外部总线。7. 简述ISA与EISA总线的的区别。它们的局限性表现在哪里？书34页。8. PCI局部总线有些什么特点？书35页9. 什么是USB？它有什么特点？书41页10. IEEE 1394总线有哪些特点？它与USB总线的区别在哪里？书41页。11. 简述现场总线的特点。书42页。12. 当代计算发展的主要核心技术有哪些？当代计算机的主要核心技术有：CACHE技术、流水线技术、VM技术、RISC技术、多内核技术第3章 80X86指令系统习题与思考题1. 指出下列各指令中源操作数和目的操作数的寻址方式： MOV BX,WORD PTR2200H AAA JUM 2200H LESDI,2100H MOV BX+SI+8, BX解答 MOV BX, WORD PTR2200H源操作数：直接寻址；目的操作数：寄存器寻址 AAA源操作数：寄存器寻址AL(也称隐含寻址)；目的操作数：寄存器寻址 JUM 2200H程序转移段内直接寻址方式 LESDI,2100H源操作数：直接寻址；目的操作数：寄存器寻址 MOV BX+SI+8, BX源操作数：寄存器寻址；目的操作数：基址加变址寻址2. 若AX=0ABCDH，BX=7F8FH，CF=1。 求分别执行8086 CPU指令 ADDAX,BX ADCAX,BX SBBAX,BX NEGAX AND AX,BX ORAX,BX XORAX, BX IMUL BL后，AX寄存器中的内容，并指出标志寄存器SF,ZF,AF,PF,CF及OF的状态。解答 AX=2B5CH,SZAPCO=001110B AX=2B5DH,SZAPCO=001010B AX=2C3DH,SZAPCO=001001B AX=5433H,SZAPCO=001110B AX=2B8DH,SZAPCO=00X100B AX=FFCFH,SZAPCO=10X100B AX=D222H,SZAPCO=10X100B AX=3283H,SZAPCO=XXXX11B3. 若AL=78H，BL=87H，求执行指令ADD AL,BLDAA之后，AL?、标志AF?、CF? 若执行指令 SUB AL,BL与DAS后，AL?、标志AF?、CF?解答 AL=65H, AF=1, CF=1。 AL=91H, AF=0, CF=1。4. 指出下列指令中哪些是错误的，并指出错在何处？ MOV DL,DX MOV ES,2000H SUB BX,SI ADD AX,BX+CX XCHG DS,2400H DEC 15H IN AL,DX OUT 300H,AX解答 错，DX不能作为间接寻址的寄存器。 错，立即数不能直接送给段寄存器。 错，两个存储单元间内容不能直接相减。 错，CX寄存器不能作为变址寄存器。 错，不允许段寄存器与存储单元内容进行交换 错，减1指令不能对段寄存器直接操作 对 错，输出指令的地址若是16位，必须用DX间址。5. 下列程序段执行后 AX=?设数据段有: TABLEDW100,200,300,400ENTRYDW3代码段对DS初始化MOV BX,OFFSET TABLEMOVSI,ENTRYMOVAX,BX+SI执行后 AX=2C006. 将AL中的8位二进制数按倒序方式重新排列，即AL原来为D7D6D0，倒序后AL=D0D1D7。参考答案MOVCX, 8L:SHLAL, 1RCRBL, 1LOOP LMOV AL, BL7.若起始地址偏移量为2000H的内存单元存放有100个ASCII码字符，现给这些字符添加奇偶校验位(bit7)，使每个字符中“1”的个数为偶数，在顺序输出到地址为100H的端口。解答MOVSI, 2000HMOVCX, 100MOVDX, 100HNEXT2:MOVAL, SI;取字符串中字符送ALANDAL, 0FFH;改变标志位JPENEXT1;“1”的个数为偶,bit7不变ORAL, 80H;“1”的个数为奇,bit7变为1NEXT1:OUT DX, ALINCSILOOPNEXT2MOVAH, 4CHINT21H8. 若SS=1000H，SP=2000H，AX=1234H，BX=5678H，FR=2115，试说明执行指令PUSH AXPUSH BXPUSHFPOPCXPOP DX之后，SP=? SS=? CX=? DX=? 并画图指出堆栈中各单元的内容。解答:SS=1000HSP=1FFEHCX=2115HDX=5678H栈中各单元内容如下所示:地址RAM11FFAH211511FFCH567811FFEH123412000H第4章 宏汇编语言习题与思考题1.画出以下变量在内存中存储的示意图。D1 DB A,123,09H, 45D2 DW A,CD,23H, 4567HD3 DD 1234H, 23456789H2.设计子程序分别完成以下功能：1）根据给定的参数值，判断该参数是偶数还是奇数。2）把给定参数值的高、低数据位互换。3.设计相应的宏完成以下功能：1）把给定的参数按二进制显示。2）求两个参数的和，并按十进制形式显示。第5章 汇编语言程序设计习题与思考题1. 设数据段中有字节型单元NUMBER和FLAG，判断NUMBER与给定的X和Y的大小关系(XY，则置FLAG1，若NUMBERX，则置FLAG=-1，否则置FLAG=0。解答：.486Data segmentNUMBER db ?FLAG db ?Data endsCode segment Assume cs: Code, ds: DataBeg: mov ax,data Mov ds,axmov al, X Mov bl, Y Cmp NUMBER, X Jnc P1 Mov FLAG, 0FFH Jmp exitP1: cmp NUMBER, Y Ja P2 Mov FLAG, 00H Jmp exitP2: mov FLAG, 01HExit: mov ah, 4ch Int 21hCode ends End Beg2. 计算123100，并把和保存在SUM单元中。.486DATA SEGMENT USE16TT DB 1SUM DW ?DATA ENDSCODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATABEG: MOV AX , DATA MOV DS, AX MOV CX, 100 MOV AX, 0START: ADD AX, TT INC TTLOOP STARTMOV SUM, AXMOV AH, 4CHMOV 21HCODE ENDSEND BEG3. 对一个给定的N数据，用冒泡排序法进行排序。解答：.486Data segmentBuf db abcd18437hjLens equ $-bufCount db lensFlag db ?Data endsCode segment Assume cs: code, ds: dataBeg: mov ax, data Mov ds, axAgain: dec count Jz done Mov flag, 0 Mov cx, count Mov si, offset buf Last: mov al, si Mov ah, si+1 Cmp ah, al Jnc next Mov si, ah Mv si+1, al Mov flag, 1Next: inc si Loop last Cmp flag, 1 Je againDone: mov buf+lens, $ Mov ah, 9 Mov dx, offset buf Int 21h Mov ah, 4ch Int 21hCode ends End Beg4. 由键盘输入任意的两个十进制数，然后转换成对应的压缩BCD码的形式在屏幕上显示。.486DATA SEGMENT USE16BCD DB ?BUF DB 3 DB ?DB 3DUP(?)MESG1 DB PLEASE INPUT :,0DH,OAH,$MESG2 DB ERROR! NUMBER IS FROM 0 TO 9. PLEASE AGAIN!$ DATA ENDSCODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATABEG: MOV AX , DATA MOV DS, AXL1: MOV DX, OFFSET MESG1 MOV AH, 9 ;显示MESG1INT 21H MOV AH, 0AHMOV DX, OFFSET BUFINT 21H ；输入字符串MOV AL， BUF+2CMP AL， 30HJC ERRORCMP AL， 3AHJC NEXT ；判断第一个数输入是否符合要求ERROR： MOV DX， OFFSET MESG2MOV AH， 9 INT 21H JMP L1 ；输入错误提示重新输入NEXT： SUB AL， 30H SAL AL， 4 ；求出十位数字 MOV BCD， AL MOV AL， BUF+3 CMP AL， 30HJC ERRORCMP AL， 3AHJNC ERROR ；判断第二个数输入是否符合要求 SUB AL， 30H OR BCD， AL MOV AH， 4CHINT 21HCODE ENDS END BEG5. 由键盘输入两个十六进制数，转换成等值的十进制数后在屏幕上显示。CMPDISP MACRO NN ;用宏语句完成比较法二进制到十进制转换LOCAL LAST,NEXT MOV DL, 0LAST: CMP NUM, NN JC NEXTINC DLSUB NUM, NNJMP LASTNEXT: ADD DL, 30H MOV AH, 2 INT 21H ENDMDATA SEGMENT USE16NUM DB ?BUF DB 3DB ?DB 3DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATABEG: MOV AX , DATA MOV DS, AX MOV AH, 0AH MOV DX, OFFSET BUF INT 21H MOV AL, BUF+2CMP AL, 39HJNA L1 ;数字在0到9之间转SUB AL, 07H ;数字在A到F之间L1: SUB AL, 30HMUL 16 MOV NUM, ALMOV AL, BUF+3CMP AL, 39HJNA L2SUB AL, 07HL2: SUB AL, 30H ADD NUM, AL ;NUM中为十六进制数的二进制表示 CMPDISP 100 CMPDISP 10 CMPDISP 1 MOV AH, 4CH INT 21HCODE ENDS END BEG第6章 接口技术习题与思考题1什么是接口？两个部件或两个系统之间的连接。微机接口，则涉及到微处理器与各外部设备之间的接口、微处理器与存储器之间的接口以及微型计算机之间的接口。习惯上说到接口只是指I/O接口，是指微处理器与外设之间的接口称为I/O接口。2端口独立编址有哪些特点？和统一编址的区别是什么？ 解答：解答：输入/输出指令和访问存储器的指令明显区分开，使程序清晰，可读性好；而且I/O指令长度短，执行的速度快，也不占用内存空间，I/O地址译码电路较简单。不足之处是CPU指令系统中必须有专门的IN和OUT指令，这些指令的功能没有访问存储器的指令的功能强；I/O端口数目有限。另外，CPU要能提供区分存储器读/写和I/O读/写的控制信号。3DX间接寻址主要应用在什么情况？和直接端口寻址的区别是什么？端口地址大于255的时候。4I/O端口地址译码电路有哪几种结构形式？解答：固定式译码和可选式译码。5CPU和I/O设备间的数据传送方式有哪些？区别是什么？有4种。无条件、查询、中断和DMA方式。区别见书140页。第7章 中断技术习题与思考题1什么是中断？什么是中断优先级？设置中断优先级的目的是什么？书143页。2中断处理的一般过程是什么？中断请求，中断判优，中断响应，中断处理，中断返回。3什么是中断嵌套？如何处理中断嵌套？当前中断还未处理完毕，又有了新的优先级更高的中断请求，cpu转而去处理优先级更高的中断称为中断嵌套。4什么是中断向量？它与中断服务程序入口地址的关系是什么？中断向量即中断服务程序的入口地址。5什么是中断类型号？它的作用是什么？中断类型号就是中断源的编号，在中断系统中用作中断源的识别。6可屏蔽中断和INTn中断的处理区别是什么？可屏蔽中断是硬件中断而INTn中断是软件中断。7不可屏蔽中断和可屏蔽中断各有何特点？其用途如何？不可屏蔽中断的优先级高于可屏蔽中断，不可屏蔽中断不受指令cli的影响，常用于紧急情况的故障处理，并由系统使用，一般用户不能使用。8PC微机的中断系统由哪几部分组成？由CPU端的中断逻辑以及中断控制器8259组成。980X86的异常有哪几个层次？各层次的特点是什么？书148页10保护虚拟地址下的中断如何管理？采用中断描述表IDT进行管理。11可编程中断控制器8259A协助CPU处理哪些中断事务？书162页。128259A具有哪些工作方式和中断操作功能？指出与这些功能相对应的命令字(ICW/OCW)的内容？书164页。13在什么情况下，才要求用户对8259A进行初始化？在没有配置完善的操作系统的单板机上需要对8259初始化。14如何对8259A进行初始化编程(包括单片使用和双片使用)？书176，177页。15什么是中断响应周期？在中断响应周期中CPU和8259A一般要完成哪些工作？书165页16用户利用PC微机的中断系统资源进行中断传送时，要求用户对8259A的哪些命令进行编程使用？17中断结束命令安排在程序的什么地方？在什么情况下要求发中断结束命令？中断结束命令安排在中断返回指令iret前。如果8259工作在非自动中断结束方式下则要求发送中断结束命令。18保护模式下中断服务程序怎样入口？书157页。第8章 常用I/O接口芯片习题与思考题1 可编程并行接口8255A面向CPU一侧的端口有几个。4个。分别是1个控制子端口和3个数据口。2 PC口按位置/复位字是如何定义的？ PC口按位置/复位命令字用于PC引脚作输出单位控制或软件设定8255A的相应状态。PC口按位置/复位命令字格式：D7D6D5D4D3D2D1D0特征位值为0未用PC口位号选择置/复位选择其中：D0为置/复位选择位：D0=0表示相应位清0，D0=1表示相应位置1。D3D2D1选择被置/复位的位号： D3D2D1=000选择PC口第0位； D3D2D1=001选择PC口第1位； D3D2D1=010选择PC口第2位； D3D2D1=011选择PC口第3位； D3D2D1=100选择PC口第4位； D3D2D1=101选择PC口第5位； D3D2D1=110选择PC口第6位； D3D2D1=111选择PC口第7位。D6D5D4没有使用，一般让D6D5D4=000。D7位为特征位，该命令字处D7=0。3 如何对8255A进行初始化编程？对8255A的编程涉及到两个内容：一是写控制字设置工作方式等信息；二是使C口的指定位置位/复位的功能。在8255A工作之前，首先要对其进行初始化，也就是要写入控制字，来指定它的工作方式，指明是否允许它的某组端口采用中断方式传送数据。如果要改变某组端口的工作方式或中断允许情况，必须重新写入控制字。前面讲过，控制字有两个，分别为方式命令字和按位置/复位命令字，它们都必须写向控制寄存器。在实际应用中，可根据需要写入一个或两个命令字。4 8255A有哪几种工作方式？各自有什么特点？ 8255A有三种工作方式，用户可以通过编程来设置。方式0简单输入/输出查询方式；A，B，C三个端口均可。方式1选通输入/输出中断方式；A ，B，两个端口均可方式2双向输入/输出中断方式。只有A端口才有。5 请比较RS-232和TTL的电器特性，以及它们之间如何转化？书203页。转化要用到专门的集成电路转换器件。6 异步传输方式和同步传输方式有和区别？书198页。他们的区别主要是达到同步的方式不同，桢结构不同。7 8251在PC机中的是如何应用的？书231页。8 8253A三个计数器分别在PC机中的应用是什么？9 8253如何完成日时钟定时？书233页。10 8237在PC机中是如何应用的？书254页。11 8237的工作步骤是什么？ 书253页，例8-3第9章 人机交互设备接口技术习题与思考题1. 试述非编码键盘的工作原理。2. 用8255A设计一88的非编码键盘，试画出设计原理图并编程。3. 试述PC/XT和PC/AT的键盘接口的工作原理。4. 试述鼠标器的工作原理。5. 简述LED显示器的工作原理。6. 简述LED显示器静态驱动原理。7. 简述LED显示器动态扫描原理。8. 简述CRT光栅扫描原理。9. 简述LCD的显示原理。第10章 A/D与D/A转换器接口习题与思考题1. D/A转换器的性能指标有哪些?各性能指标的含义是什么？2. 简述D/A转换器的工作原理。3. D/A转换器和微处理器接口中的关键问题是什么?如何解决?4. 使用DAC0832设计一个产生三角波的接口电路并编写产生三角波的程序，其变化范围在010v之间变化。若要在-5+5v之间变化要采用什么措施实现。5. 设输入模拟信号的最高有效频率为5kHz，应选用转换时间为多少的A/D转换器对它进行转换?6. 试设计一个采用查询法并用数据线选择通道的CPU和ADC0809的接口电路，并编制程序使之把所采集的8个通道的数据送入给定的内存区。7. 试设计一个采用固定延时等待法并每采集一个数据只需一条I/O指令的CPU和ADC0809的接口电路，并编制程序使之把所采集的8个通道的数据送入给定的内存区。8. 试利用AD1674设计一个数据采集系统(不包括A/D转换器输入通道中的放大器和采样/保持电路)。要求每隔200s采集一个数据，每次启动采集数据时采集时间为20ms。假定时钟频率为5MHz，由一只开关手动启动数据采集，数据的I/O传送控制采用中断控制，8255A的INTR信号接到8259A的IR2请求信号引脚。允许附加必要的门电路或单稳态电路。试完成： 硬件设计，画出连接图；(不包括8259A) 软件设计，包括主程序和中断服务子程序。9. 设计AD1674与16位微机总线的接口电路。15