同济大学2009-2010微机原理期终考试试题(B卷)---答案.doc

同济大学课程考核试卷（B卷） - 答案20092010学年第一学期课号：100202 课名：微机原理及接口技术（双语） 考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试( )、重考( )试卷年级 专业 学号 姓名 得分 一、简答题（35分，每题5分）1. In the real mode of 8086, show the starting and ending address of each segment located by the following segment register value.(1) 4500H(2) 0CE00H解：(1) Starting Address：45000H，Ending Address：54FFFH(2) Starting Address：0CE000H，Ending Address：0DDFFFH2. 已知AX=14C6H, BX=80DCH，执行以下程序后，试问。 ADDAX, BXJNO PROG1JNC PROG2JNSPROG3JMP PROG4(1) 分析标志位S,C,O,Z的取值情况。(2) 指出程序将转向哪个标号? 解：(1) S=1,C=0,O=0,Z=0。(2) PROG1 3. How many address inputs and data inputs does the 32K8bit DRAM device contain?解：因为32K=215，因此，Address Inputs的数目为15而数据宽度为8bit，故Data Inputs的数目为84. Contrast a memory-mapped I/O system with an isolated I/O system. 解：(P211)(1) 内存映射I/O系统a) 地址空间与存储器重叠；b) 不使用专门的In/Out指令；c) 采用相同的I/O访问和内存访问寻址方式，但对I/O访问很慢。(2) 独立I/O系统d) 地址空间不与存储器重叠；e) 需要专门的In/Out指令，且只能通过AL, AX, EAX寄存器进行数据交换；f) 内存访问寻址方式采用20位地址寻址，而I/O寻址最多16位地址。5. 8086 CPU复位后AX, CS, IP的值是什么？复位后CPU的启动地址又是什么？解：复位后AX和IP的值都是0000H，而CS中的值为0FFFFH。故复位后CPU的启动地址为0FFFF0H。6. What condition does a logic 1 (high level) on the 8086 ALE pin indicate.解：ALE为1（高电位）时表明总线上地址数据有效，即AD0-AD15地址数据复用线上是有效的地址数据，而A16-A19状态地址复用线上是有效的地址数据。该信号用于通知外部锁存器进行地址数据分离。7. 中断服务程序结束时，用RET指令代替IRET指令能否返回主程序，这样做会有什么后果？解：（RET是普通子程序的返回指令IRET是中断服务程序的返回指令）在中断服务程序中，用RET来代替IRET可以返回主程序。因为返回前在堆栈中还保留CS和IP的值。但是这样做会有问题。因为中断前保留在堆栈中的标志寄存器FLAGS的值没有弹出，这样返回主程序后，可能会引发标志位错误而导致程序流程控制错误。二、分析与设计题（65分）8. 某微型计算机系统，其CPU地址线为20位，数据线为8位。需扩展内存140KB，其中RAM为128KB，选用62256(32K8)；ROM为12KB，选用EPROM2732(4K8)，要求内存地址空间从40000H开始连续分配，RAM在低地址，ROM在高地址。(25分)(1) 分别需要多少块ROM和RAM？给出每一块存储芯片的内存地址范围。(10分)(2) 利用74LS138画出存储器地址译码图。要求与CPU三总线有相应的连接。(15分)解：(1) 因为需要扩展内存140KB，其中RAM为128KB，ROM为12KB。而选用的RAM芯片62256为32KB，ROM芯片2732为4KB。因此需要62256芯片4块，2732芯片3块。而32K的地址范围大小为8000H，其范围为0000H-7FFFH；4K的地址范围大小为1000H，其范围为0000H-0FFFH。因此每块芯片的地址范围如下：RAM1：40000H-47FFFHRAM2：48000H-4FFFFHRAM3：50000H-57FFFHRAM4：58000H-5FFFFHROM1：60000H-60FFFHROM2：61000H-61FFFHROM3：62000H-62FFFH(2) 因为RAM芯片为连续配置，可以采用1片74LS138译码器。而62256的地址范围为32K，因此其地址线位A0-A14。又RAM的总地址范围为40000H-5FFFFH，因此有如下地址范围。芯片A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0RAM10100000000000000000001000111111111111111RAM20100100000000000000001001111111111111111RAM30101000000000000000001010111111111111111RAM40101100000000000000001011111111111111111显然，A0-A14直接接到62256芯片，而A15-A19用于地址译码，地址译码图如下：而ROM芯片为连续配置，可以采用1片74LS138译码器。而2732的地址范围为4K，因此其地址线位A0-A11。又RAM的总地址范围为60000H-62FFFH，因此有如下地址范围。芯片A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0ROM10110000000000000000001100000111111111111ROM20110000100000000000001100001111111111111ROM30110001000000000000001100010111111111111显然，A0-A11直接接到2732芯片，而A12-A19用于地址译码，地址译码图如下：9. 一个Intel 8254芯片和8位CPU相连接，时钟0、1、2的寄存器以及控制寄存器端口地址分别为20H、21H、22H和23H，现有10KHz的时钟信号连入8254的CLK0端，且GATE0接高电平。8254的初始化代码如下。MOV AL,30HOUT 23H,AL MOV AL,0E8HOUT 20H,ALMOV AL,03HOUT 20H,AL请回答如下问题：(20分)(1) 给出Intel 8254的工作模式及其计数初值。(10分)(2) 画出8254的OUT0的输出波形。(10分)解：(1) 从初始化根据题目要求，控制字为30H，表示采用0#计数器，依次写低8位和高8位计数值，采用工作方式0和二进制计数。因此，计数值为03E8H=1000。(2) 因为计数值为03E8H=1000。因此对于10KHz的输入，在输出OUT0在启动计数后变低，经过时间后变高。8254的OUT0的输出波形如下。10. 已知一个与总线接口的8255A接口电路如下图所示，其中k0-k7与8255A端口B相连，LED发光二极管D0-D7及相应的驱动电路与端口A相连，且已知8255A的端口地址为83F0H83F3H。要求如下。(20分)(1) 利用门电路和74LS138译码器设计图中所示的译码片选电路，产生满足给定条件的信号。(6分)(2) 将8255A的A1、A0、D0-D7、与总线的信号线进行正确连接。(6分) (3) 若要将开关k0-k7的状态在对应的LED二极管D0-D7上随时反映出来，即：若ki（i=0,7）开关闭合，则相应的LED 灯Di（i=0,7）点亮。编写一个8086汇编语言程序段，实现对8255A的初始化及要求的控制功能。(8分) 解：该题答案不唯一。参考答案如下。(1) 可以先把所要求的地址83F0H写成二进制形式 1000_0011_1111_0000B，然后选择不同的地址线连入译码器电路，查看端能得到正确的译码即可。 (2) 在连线时看这样几个关键连线：ISA总线的A1,A0分别连接到8255A的A1和A0做片内译码用，信号连接到8255A的引脚，信号连接到8255A的引脚，D0D7数据总线连接到8255A的D0D7端，地址线连接到译码电路输入，译码器电路有一个输出连接到。(3) 程序：只要求程序段，不要求完整的程序MOV DX, 83F3H;控制口地址MOV AL, 10000010B ;依据8255A控制字对8255A初