微机原理及应用习题库硬件应用设计题.doc

微机原理及应用 微型计算机系统概述第一讲和第二讲0.20.81画出微型计算机应用硬件基本组成框图。微机原理及应用变量及伪指令第18讲0.80.810设变量var1的逻辑地址为0100：0000，画出下列语句定义的变量的存储分配图。VAR1DB 12H,0A5H,18+20,50/3,0，1VAR2DW 12H,0VAR3 DD 12345678HVAR4DB ABCDW ABVAR5DB ?,?VAR6DB 4 DUP(0FFH,?)VAR7DB 3 DUP(55H, 2 DUP(77H)微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.88CPU执行一条指令的时间称为指令周期。画出一个基本总线周期时序。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.810利用74LS373数据锁存器设计系统地址总线A19A0形成电路。解：根据AD15AD0、A19/S6、A18/S5、A17/S4、A16/S3和ALE信号功能以及74LS373芯片引脚功能，设计的系统地址总线A19A0形成电路如下图所示。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.810利用74LS245数据双向缓冲器设计系统数据总线D15D0形成电路。解：根据AD15AD0、和信号功能以及74LS245芯片引脚功能，设计的系统数据总线D15D0形成电路如下图所示。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.810画出8086CPU工作在最小方式时的系统总线读时序图。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.810画出8086CPU工作在最小方式时的系统总线写时序图。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.810画出8086CPU的和A0的不同组合状态。操作 A0使用的数据引脚读或写偶地址的一个字0 0AD15AD0读或写偶地址的一个字节1 0AD7AD0读或写奇地址的一个字节0 1AD15AD8读或写奇地址的一个字0 11 0AD15AD8(第1个总线周期放低位数据字节)AD7AD0 (第2个总线周期放高位数据字节)微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.810画出8086CPU工作在最大方式时的系统总线读时序图。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.810画出8086CPU工作在最小方式时的系统总线写时序图。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.815画出8086CPU工作在最小方式时的系统总线结构。微机原理及应用总线结构与时序第4244讲0.80.815画出8086CPU工作在最大方式时的系统总线结构。微机原理及应用存储器设计第4750讲0.80.810说明计算机中内存储器的分类。微机原理及应用存储器设计第4750讲0.80.810在8088 CPU工作在最大方式组成的微机应用系统中，扩充设计8kB的SRAM电路，SRAM芯片用Intel 6264。若分配给该SRAM的起始地址为62000H，片选信号（）为低电平有效。请用全地址译码方法设计该SRAM存储器的片选信号形成电路。解：因为Intel 6264的片容量为8k8b(8kB)，因此只需要1片Intel 6264存储器芯片。由于Intel 6264片内地址线有13根，所以8088 CPU系统地址总线的低13位A12A0直接与Intel 6264的片内地址引脚A12A0相连接，作片内寻址，来选择片内具体的存储单元。由于采用全地址译码，所以8088 CPU系统地址总线的高7位A19A13全部参加译码，其译码输出作为存储器芯片的片选信号。当有效时，对应的存储器地址范围为62000H63FFFH连续的8kB存储区域。微机原理及应用存储器设计第4750讲0.80.810在8088CPU工作在最小方式组成的微机应用系统中，扩充设计8kB的SRAM电路，SRAM芯片用Intel 6264。若分配给该SRAM的地址范围为00000H0FFFFH，片选信号（）为低电平有效。请用部分地址译码方法设计该SRAM存储器的片选信号形成电路。解：因为Intel 6264的片容量为8k8b(8kB)，因此只需要1片Intel 6264存储器芯片。而题目给出的地址范围为00000H0FFFFH，共64kB，说明有8个地址重叠区，即采用部分地址译码时，有3条高位地址线（A15、A14和A13）不参加译码。由于8088CPU工作在最小方式，所以， =0要参加译码。根据以上设计原则设计的SRAM存储器的片选信号（）形成电路如图6.23所示。微机原理及应用存储器设计第4750讲0.80.810在某8088微处理器系统中，需要用8片6264构成一个64kB的存储器。其地址分配在00000H0FFFFH内存空间，地址译码采用全译码方式，用74LS138作译码器，请画出存储器译码电路。解：根据题目已知条件和74LS138译码器的功能，设计的存储器译码电路如下图所示。图中74LS138的每一个输出端均与一块6264芯片的片选端相连，8个输出端分别选通1个8kB的存储空间（即1个6264模块），共占有64kB内存空间。微机原理及应用存储器设计第4750讲0.80.810利用74LS688设计译码电路，输出端作为Intel 62128 SRAM的片选信号，分配给Intel 62128的地址范围为74000H77FFFH。画出8088 CPU工作在最大方式下的译码电路。解：由于Intel 62128为16kB SRAM，片内寻址的地址引脚为14条，故片外寻址用于参加译码的地址线为A19A14共6根。用74LS688进行译码时，将高位地址线A19A14接在74LS688 P边的P5P0， P边多余的两条线接到固定的高电平(也可以直接接到地上)。74LS688的Q边通过短路插针，接成所需编码，Q边与P边相对应的多余输入脚接成相同的高电平。根据Q边插成的二进制编码， Q5和Q1接地(低电平)，其余的全接高电平。在8088 CPU工作在最大方式下与系统总线相连的译码电路如下图所示。微机原理及应用存储器设计第4750讲0.80.818在8088 CPU工作在最大方式组成的微机系统中，扩充设计16kB的SRAM存储器电路，存储器芯片选用Intel 6264，起始地址为80000H，且地址是连续的，译码器用74LS138。（1）此SRAM 存储区的最高地址是多少？（2）画出此存储电路与8088系统总线的连接图。（3）用一种RAM自检方法编写此RAM区的自检程序。解：（1）因为Intel 6264的片容量为8kB，因此由2片Intel 6264 构成连续的RAM存储区域的总容量为28kB=16kB。其可用的最高RAM 地址为：80000H+4000H-1=83FFFH（2）此存储电路与8088系统总线的连接如下图所示。（3）RAM上电自检是指检测RAM工作是否正常，即检测RAM读写是否正常、数据线是否有“粘连”故障、地址线是否有“链桥”故障等。在实际的工程应用中，RAM自检常采用55H和AAH数据图案检测、谷（峰）值检测、数据图案平移检测等方法。采用55H和AAH数据图案检测的原理是给要检测的RAM存储区的每个地址单元分别写入55H和AAH数据，并将写入的数据读出比较，如与写入的数据一致，表明该地址单元数据读写正常，否则表明工作不正常，应作出相应的出错报警提示。用55H和AAH数据图案进行RAM检测的参考程序如下：MOV AX,8000HMOV DS,AXMOV SI,0MOV CX,16*1024MOV AL,55HNEXT1: MOV SI,ALMOV BL,SICMP BL,ALJNE ERRORINC SILOOP NEXT1MOV SI,0MOV CX,16*1024MOV AL,0AAHNEXT2: MOV SI,ALMOV BL,SICMP BL,ALJNE ERRORINC SILOOP NEXT2 ERROR:微机原理及应用存储器设计第4750讲0.80.810画出8086对应的1MB字节的存储器组成原理框图。微机原理及应用存储器设计第4750讲1118在8086最小方式系统中，利用2片Intel 6264构成连续的RAM存储区域，起始地址为00000H，求可用的最高RAM地址，并利用74LS155设计译码电路，画出此RAM电路与8086最小方式系统的连接图。解：Intel 6264的存储容量为8k8，因此由2片Intel 6264构成连续的RAM存储区域的总容量为28kB16 kB=04000H，其可用的最高RAM地址为：00000H04000H103FFFH由于8086系统有16位数据总线，因此应将存储器模块分成两组：奇片和偶片，然后通过译码电路产生片选信号。微机原理及应用存储器设计第4750讲1118在8086最小方式下，若系统要求16kB的ROM和16kB的RAM，ROM区的地址为FC000HFFFFFH，RAM区地址为00000H03FFFH，ROM采用两片2764(8k8)EPROM芯片，RAM采用两片6264(8k8) SRAM芯片。试画出此存储电路与8086最小方式下系统总线的连接图。解： 8086最小方式系统与存储器读写操作有关的信号线有：地址总线A0A19，数据总线D0D15，控制信号，和。微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.810画出一个基本的I/O接口逻辑的组成框图。微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.810画出无条件传送方式下数据输入端口的典型结构组成框图。微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.810画出无条件传送方式下数据输出端口的典型结构组成框图。微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.810画出程序查询输入/输出方式的程序处理流程图。微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.810画出对多个设备的程序查询输入/输出方式的程序处理流程图。微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.815在PC/XT系统总线上扩充设计一个数据输出端口，分配给该端口的地址为280H，输出端口芯片用74LS374，输出设备为8个LED发光二极管。（1）画出此输出端口与PC/XT系统总线以及与LED发光二极管的连接图。（2）编写使8个LED发光二极管每间隔一段时间交替亮灭的功能段程序。解：74LS374的功能和74LS373相同，都是8位数据输出锁存器，不同之处是使能信号的有效形式，74LS374的使能信号CP为上升沿有效。LED发光二极管导通时流过的电流应20mA,否则会损坏器件。设计的此输出端口与PC/XT系统总线以及与LED发光二极管的连接图如下图所示。编写使8个LED发光二极管每间隔一段时间交替亮灭的功能段程序如下：MOV DX,280HLOP: MOV AL,0FFHOUT DX,AL ；使8个LED发光二极管亮CALL DELAY1S ；调用1秒延时子程序MOV AL,00HOUT DX,AL ；使8个LED发光二极管灭JMP LOP微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.815在8086 CPU工作在最小方式组成的微机系统中，扩充设计一个数据输入端口，分配给该端口的地址为8001H，输入端口芯片用74LS245，输入设备为8个乒乓开关。（1）画出此输入端口与8086系统总线以及与输入设备的连接图。（2）编写程序检测K0开关，若K0断开，程序转向PROG1；K0闭合，程序转向PROG2。解： 由于为8086系统，且端口地址8001H为奇地址，所以使用高8位数据线，且在I/O端口地址译码中，=0要参加译码。设计的此输入端口与8086系统总线以及与输入设备的连接图如下图所示。若K0开关断开程序转向PROG1，K0闭合程序转向PROG2的程序如下：MOV DX，8001HIN AL,DXTEST AL, 01HJZ PROG2PROG1: PROG2:微机原理及应用简单I/O 设计第5556讲0.80.815某一输出设备的工作时序如图A所示。当它不忙时，其状态信号BUSY=0，CPU可经接口向外设输出数据，而当数据加到外设上时，必须利用负脉冲将数据锁存于外设，并命令外设接收该数据。图A外设工作时序（1） 试将其外设连接到8088系统总线上。（2） 编程序实现将内存40000H开始的连续50个字节单元的数据，利用查询法输出给该设备。解： 选用两片74LS273分别作数据输出和命令输出端口寄存器，利用1片74LS244作BUSY状态输入端口寄存器，译码器用74LS138。设数据输出端口地址为02F8H，命令输出端口地址为02F9H，状态输入端口地址为02FAH，则设计的用查询方式实现的接口电路如图B所示。图B 用查询方式实现的接口电路将内存40000H开始的连续50个字节单元的数据，利用查询法输出给该设备的程序如下：MOV AX，4000HMOV DS，AXMOV SI，0MOV CX，50 ；初始化MOV DX，2F9HMOV AL，01HOUT DX，AL ；使=1GODON： MOV DX，2FAHWAIT1： IN AL，DXTEST AL，80H ；查询外设状态JNZ WAIT1 ；若忙，则等待 MOV DX，2F8HMOV AL，SI OUT DX，AL ；输出数据MOV DX，2F9HMOV AL，00HOUT DX，AL ；使=0，输出负脉冲NOPNOPMOV AL，01HOUT DX，AL ；使=1INC SILOOP GODONHLT微机原理及应用中断系统第5860讲0.80.815如果外设2的中断优先权高于外设1，假设8259A工作于完全嵌套方式，试画出中断嵌套过程。微机原理及应用中断系统第5860讲0.80.815画出8086CPU的内部中断源和外部中断源的示意图。微机原理及应用中断系统第5860讲0.80.810画出8086CPU的外部可屏蔽中断的响应过程时序图。微机原理及应用中断系统第5860讲0.80.815简单画出IBM PC/AT机中两片8259A级联的连线图。微机原理及应用中断系统第5860讲0.80.815在某微机系统中配置了一片8259A可编程中断控制器芯片，且初始化为完全（正常）嵌套方式，即中断优先权的级别是固定的，IR0优先权最高，IR1IR6逐级次之，IR7最低。IR0IR7均未屏蔽，CPU处于开中断状态，在每个中断服务程序开始均排有STI指令。若在CPU执行程序期间，IR2和 IR4同时有中断请求，在IR2服务期间（服务结束前），IR1有中断请求，在IR4服务期间，IR3有中断请求。试画出完全嵌套方式的中断响应过程示意图。解：由于是完全嵌套方式，所以根据题目给出的各中断请求的次序，画出的中断响应篏套过程示意图如下图所示。微机原理及应用中断系统第5860讲0.80.815若要开发一条INT 40H软件中断指令，该指令完成的功能为光标回车换行。设中断服务程序的入口地址为INTRUP，使编写完成此功能的主程序和中断服务程序。解：所要开发的软件中断指令为INT 40H，说明该软件中断源的中断类型号为40H，所以要在主程序中将中断向量（中断服务程序的入口地址）建立在中断向量表的40H4双字单元中。；主程序PUSH DS ；关中断，开始建立中断向量MOV AX，0MOV DS，AX ；使DS指向中断向量表的段基址MOV BX， 40H*4 ；使BX指向中断向量表的段内40H4偏移地址MOV AX，OFFSET INTRUPMOV BX，AX ；将中断向量的偏移地址存入向量表的40H4单元MOV AX，SEG INTRUPMOV BX+2，AX ；将中断向量的段基址存入向量表的40H4+2单元POP DSINT 40H ；40H号软中断调用，使光标回车换行 ；中断服务程序INTRUP: PUSH AXPUSH BX ；保护现场MOV AH，02H；显示回车MOV DL，0DHINT 21HMOV AH，02H ；显示换行MOV DL，0AHINT 21HPOP AX ；恢复现场POP BXIRET微机原理及应用中断系统第5860讲0.80.815以下图中的输入设备为例，使用PC/XT机中的8259A的IR3引脚申请中断，中断类型OBH。给出一个完整的中断方式输入程序。设该输入设备的数据端口地址为240H， 8259A端口地址为20H、21H。输入“回车”字符表示结束。STACK SEGMENT STACK DB 256 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENTIN_BUFFER DB 100 DUP(？) ；接收缓冲区，假设一次输入不超过100BIN_POINTER DW ？ ；接收缓冲区指针INT_IMR DB ？DATA ENDS；主程序CODEM SEGMENTASSUME CS:CODEM，DS:DATA，SS:STACKSTART:MOV AX，SEG IN_INTR ；IN_INTR是中断服务程序入口MOV DS，AXLEA BX，IN_INTRMOV AX，250BH ；AH中为功能号，AL中为中断类型INT 21H ；设置中断向量MOV AX，DATAMOV DS，AX ；装载数据段段基址MOV IN_POINTER，OFFSET IN_BUFFER ；设置指针初值IN AL，21H ；读8259A的IMRMOV INT_IMR，AL ；暂存中断屏蔽字AND AL，1110111BOUT 21H，AL ；清除IR3的屏蔽位STIW： MOV AH，06HMOV DL，0FFHINT 21HCMP AL，0DHJNZ W ；等待数据输入完成，同时等待中断MOV AL，INT_IMR ；输入结束，恢复原屏蔽字OUT 21H，AL ；结束处理MOV AX，4C00HINT 21HCODE ENDS；中断服务程序CODES SEGMENTASSUME CS：CODESIN_INTR PROC FARPUSH DS ；保护现场PUSH AXPUSH BXPUSH DXSTI ；开放中断，允许响应更高级中断MOV BX，IN_POINTER ；装载缓冲区指针MOV DX，240HIN AL，DX ；从输入设备读取一个数据，同时清除中断请求MOV BX，AL ；数据存入缓冲区INC BXMOV IN_POINTER，BX ；修改指针，存入单元EXIT： CLI ；关闭中断，准备中断返回MOV AL，20HOUT 20H，AL ；向8259A发中断结束命令POP DXPOP BXPOP AXPOP DSIRET ；中断返回IN_INTR ENDPCODES ENDSEND START微机原理及应用可编程并行接口芯片8255A及应用第61讲和第62讲0.80.810画出可编程并行接口芯片8255A的工作方式字的每位的含义。微机原理及应用可编程并行接口芯片8255A及应用第61讲和第62讲0.80.815在8086最小方式系统中，利用8255A某端口输入8位开关量，并通过另一个端送出，以发光二极管指示数据，灯亮表示数据“1”，灯灭表示数据“0”。8255A的端口地址为280H287H中的奇地址，设计系统总线与8255A的连接电路，并编程实现。解：按照题目要求，可以采用端口A输入开关量（数字量），采用端口B输出数据，而且没有增加联络信号的必要，因此可以采用最简单的方式0。为了使发光二极管具有足够的亮度，我们采用图示的方法连接，这时，当端口B的某一位为0时，相应的发光二极管亮，这一点可以通过程序进行控制。8255A与8086最小方式系统的连接关系如下图所示。8255A的应用程序段如下：MOVDX,287H；设置8255A的工作方式MOVAL,10010000B；端口A方式0输入，端口B方式0输出OUTDX,ALRER1:MOV DX,281H；从端口A读取开关量INAL,DXNOTAL；按位取反MOVDX,283H；从端口B送出OUTDX,ALJMPRER1微机原理及应用可编程并行接口芯片8255A及应用第61讲和第62讲0.80.810在8088最大方式系统中，由一片8255A构成输入输出接口，端口地址为240H243H，外设准备好的8位数据已送入8255A的某端口，要求将这一数据的低4位取反（高4不变）后，从另一端口送出。要求：（1）说明各端口的工作方式； （2）编写8255初始化及输入输出程序段。解：由于题目给定已经将外设准备好的8位数据送入8255A的某端口（可设为端口A），因此A组可以设定为方式1输入。对输出端口（设为端口B）题目并没有限定，我们可以将B组设定成方式0输出。8255初始化及输入输出程序段如下：MOV DX,243H；设定8255A的工作方式MOV AL, 10110000BOUT DX,ALMOV DX,240H；从端口A读数据IN AL,DXXOR AL,0FH；低4位取反，高4不变MOV DX,242H；从端口B送出OUT DX,AL微机原理及应用可编程并行接口芯片8255A及应用第61讲和第62讲0.80.815在8088最大方式系统中，有一片8255A，其端口地址为20H、22H、24H、26H，采用低8位地址总线设计译码电路及与系统总线的连接图,并编程实现使端口A的低4位产生如图C所示的信号(各个信号的节拍不必严格相等)。图C 端口A信号波形解：根据8255A在8088最大方式系统中的端口地址，可以画出8255A与系统总线的连接框图，如图D所示。为使8255A的端口A产生如图10.16所示的信号，可以将端口A设定成方式0输出，端口B和C与本题无关，均设定为方式0输出。端口A低4位的波形为分频形式，因此，可以通过计数方式实现。程序段如下：MOVDX, 26H；设定8255A的工作方式MOV AL, 1000 0000BOUT DX,ALMOV DX, 20H；产生指定的信号XOR AL,ALOUT DX,ALREP1:MOV CX,4REP2:INC ALOUT DX,ALLOOP REP2XOR AL,ALJMP REP1微机原理及应用可编程并行接口芯片8255A及