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清华大学本科生考试试题(A)参考答案 考试课程 计算机硬件技术基础 2005 年 6 月 13 日 班级: 姓名: 学号: 成绩: 一二三四五总分 请注意共有五道大题 一、选择和填空题 (20分,2分/空) 1. 8088系统中断向量表的物理地址范围是00000003FFH 2. 若8255A的A口输入,B、C口输出,工作在方式0,则方式控制字为 90H 3. 判断两个数是否相等,可以用PSW中的 ZF 标志及相应指令实 现。 4. 在A/D转换过程中模拟信号有明显变化的场合,A/D转换的模拟信号 输入端应加接采样保持电路。 5. PC/XT总线提供给I/O操作的控制信号线有 /IOR、/IOW 6. 可编程接口芯片中与数据总线相连接的电路,应该是一个具有三态 门输出功能的电路。 7. 8088CPU中对可屏蔽中断请求的屏蔽控制由 IF 标志实现。 8. CPU上电复位后执行的第一条指令的地址是_FFFF0H 9. 一片256kB的SRAM芯片,有 18 根地址线。 10.若8250UART的控制字被设置为8FH,则一帧的时间长度为 10 ms。 二、问答题(25分,5分/小题)。 1 你认为掌握时序概念有何重要意义? 有助于理解计算机的工作原理;有助于时序配合设计;有助于硬件 调试。 2 输出到数据总线的电路都应是可控的三态门电路(或类似功能 的电路),为什么? 否则将导致数据总线冲突,使计算机不能正常工作 3 为什么说在应用系统设计中需求分析很重要? 通过需求分析可以明确用户需求,明确设计目标,这样才能设计出 用户所需要的系统,否则将导致不必要的纠纷。 4 请说明如何使用DEBUG命令初步检查实验箱中8255A及其连线有 无错误。 用O命令设置8255A的方式控制字,用O和I命令对8255A进行输出和 输入操作,若操作结果正确,则8255A及其连线正确,否则有可能存 在硬件错误。 5 请说明N号可屏蔽中断从INTR变高到开始执行相应中断服务子程 序的过程。 8088CPU的INTR引脚变高,若此时满足可屏蔽中断响应条件,则 8088CPU将送出中断响应时序,并从数据总线上获取中断类型号N, 根据该类型号,8088CPU从中断向量表中获得中断服务子程序的入 口地址,并转去执行之。 第1页/共2页 五道大题 三、存储器系统设计(20分):设计一小型的8088存储 器系统,用一片64K*8的SRAM芯片存储数据和中断向量表,用一 片64K*8的Flash Memory芯片存储程序。 1 设计SRAM和 Flash Memory的物理地址空间(5分) 2 设计符合上述要求的电路(10分) 3 假定SRAM的存取时间100ns,8088的主频采用10MHz,译码电路 的传输延时为25ns,请核算该款SRAM能否与CPU的时序配合上?(5 分) 1:SRAM的物理地址空间:000000FFFFH,中断向量表应包含 在其中 Flash Memory的物理地址空间:F0000FFFFFH,应包含复位 地址 2: /RD 地址 数据 SRAM A0A15 I/O0I/O7 /OE /RD 地址 数据 FLASH A0A15 O0O7 /CE /OE 74LS154 A B C /G1 /G2 A16 A17 A18 IO/M D A19 /Y0 /Y15 F0000HFFFFFH 00000H0FFFFH /WE /WR /CE 3:一个T状态100ns(10MHz主频),读存储器时序中/RD信号有效 宽度约有2个T状态(200ns),200ns100ns(SRAM的存取时间) 25ns(译码电路的传输延时),因此该款SRAM能否与CPU的时序配 合上 四、信号发生器硬件电路设计(10分):欲利 用DAC0832和PC/XT总线实现一三角波信号发生器,片选地址只能选 用10H。请完成硬件电路设计(包括译码电路)。 该题答案不唯一,下图为参考答案: IOUT2 DI7DI0 IOUT1 CS WR1 ILE WR2 XFER RFB - + Vo IOW A4 A5 A6 D7D0 +5V PC总线 +5V 74LS138 DAC0832 A nY0 B nY1 C nY2 nY3 G1 nY4 nG2A nY5 nG2B nY6 nY7 五、测控系统设计(25分): 一个简单的空调控制系统,室内的温度T由温度传感器转换为模拟 信号,经ADC0809转换为数字信号TD,TD与设定值set_TD比较,若TD 高于设定值,则启动压缩机进行制冷,否则压缩机应处于停机状态; 压缩机的启动/停机控制信号由8255A的PC6提供(高电平时启动,低 电平停止)。采用查询方式进行A/D转换。按要求完成下面任务: 1. 根据电路图分析8255A各端口的地址,确定8255A的方式控制 字;(10分) 2. 给出启动温度A/D转换和查询A/D转换是否完成的程序段;(5 分) 3. 画出完整的控制空调工作的程序流程图; (5分) 4. 编写完整的控制空调工作的汇编语言程序。(5分) 8255A PC/XT ADC0809 D0 D7 PA0 PA7 D0 D7 D0 D7 START CLK 500kHz A0 A1 IOW IOR A0 A1 WR RD PC0 PC1 PC2 PC3 PC5 A B C ALE OE EOC CS PC4 PB0 IN0 温度信号 PC6 压缩机启动/停机控制信号 74LS138 nY1 A4 A5 A6 A7 A8 A9 nY0 nY1 nY2 nY3 nY4 nY5 nY6 nY7 A B C G1 nG2A nG2B 第2页/共2页 五道大题 1.8255A各端口的地址: A口地址:90H B口地址:91H C口地址:92H D口地址:93H 8255A的方式控制字:92H 2.该问要求用程序实现ADC的工作时序 数字输出D7D0 EOC OE 模拟输入INx AC ALE START 三 态 启动温度A/D转换的程序段: MOV AL,CL ;CL中保存端口C的值 0x010000 OUT 92H,AL OR AL,00011000B OUT 92H,AL ;产生ALE和START上升沿 AND AL,11100111B OUT 92H,AL ;产生ALE和START下降沿 MOV CL,AL ;SAVE CL 查询A/D转换是否完成的程序段: DO_AGAIN :IN AL,91H TEST AL,01H JZ DO_AGAIN 读取A/D转换结果程序段: MOV AL,CL OR AL,00100000B OUT 92H,AL ;产生OE上升沿 MOV CL,AL ;SAVE CL IN AL,90H MOV DL,AL ;读取A/D转换结果至DL中 MOV AL,CL AND AL,11011111B OUT 92H,AL ;产生OE下降沿 MOV CL,AL ;SAVE CL 启动压缩机程序段: MOV AL,CL OR AL,01000000B OUT 92H,AL ;置PC6为1 MOV CL,AL ;保存压缩机控制信号状态 关闭压缩机程序段: MOV AL,CL AND AL,10111111B OUT 92H,AL ;清PC6为0 MOV CL,AL ;
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