2022年兰州理工大学微机原理习题集作业答案章 .docx
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1、精品_精品资料_第 一 章微型运算机概论1.1 、 答: 微型运算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分.硬件系统包括: 微型运算机、外部设备、电源及其它帮助设备.软件系统包括:系统软件和应用软件.微型运算机也称为主机,主机包括:微处理器、储备器、输入/ 输出接口( Input/Output ),微处理器通过系统总线和储备器、输入/输出接口进行连接.微处理器( MicroprocessorUnit )简称为 MPU (或者称为 MP ),它是一个中心掌握器( Central Processing Unit ),简称 CPU .它是微型运算机的核心部件,它将运算器、掌握器、寄存器通过内部总线连接在
2、一起,并集成在一个独立芯片上.1.2 、答: 单片机是将 CPU 、ROM 、RAM 以及 I/O 接口电路以及内部系统总线等全部集中在一块大规模集成电路芯片上,就构成了单片机.单板机是将微处理器芯片、储备器芯片、I/O 接口芯片及少量的输入输出设备(键盘,数码显示器)安装在一块印制板上构成一台微型运算机.由多块印制板构成的微机称为多板机.1.3 、完成以下转换 (保留 4 位小数)( 21.32) 10=( 10101.0101 ) 2=( 25.2436) 8=( 15.51EB ) 1650.38D= 110010.0110 B=62.3024 Q= 32.6147 H1.4 、完成以下
3、运算已知 X -63, Y 59就 X 原 BFH ( 10111111B) , X 反 C0H ( 110000000B ) , X 补 C1H( 11000001B )Y原 3BH ( 00111011B ) , Y 反 3BH ( 00111011B ) , Y补 3BH( 00111011B)X Y 补 0FCH( 11111100B), X Y 补 86H ( 10000110B ).X 补 Y 补 0FCH ( 11111100B), X 补 g 补 86H ( 10000110B ).1.5、 答: 浮点数是指小数点在数值中的位置不是固定不变,实际位置将随阶码可编辑资料 - -
4、- 欢迎下载精品_精品资料_而浮动,用这种方法表示的数,称为浮点数.定点数是指小数点在数值中的位置固定不变.1.6 、答: 压缩 BCD 码是 4 位二进制表示一位十进制数而非压缩BCD 码是 8 位二进制表示一位十进制数.1.7 、写出以下数值的压缩的BDC 码、非压缩的 BDC 码、 ASC码值.改为 15, 2915=15H 压缩 BCD 码= 0105 H 非压缩 BCD 码= 3135 H ASC 码29= 29H 压缩 BCD 码 = 0209H 非压缩 BCD 码= 3239H ASC 码第 二 章 8086/8088微处理器2.1 答: 从功能上讲由两部分组成总线接口单元BIU
5、 和执行单元 EU 组成.总线接口单元 BIU 是微处理器内部与储备器和I/O 接口传送信息的通道,总线接口单元负责从内存中将指令送到指令队列中.负责把数据从内存或I/O 接口送到执行单元( EU ).负责将执行单元的运行结果送到内存或I/O 接口.EU 的功能是负责译码和执行指令.2.2 答: 指令队列 Queue存放预取的指令,采纳预取指令的方法将削减微处理器的等待时间,提高运行效率.8086CPU 中指令队列有6 个. 8088 CPU 中指令队列有只有 4 个.2.3 答: 8086/8088 CPU 中有 16 个 16 位的寄存器. 4 个段的址寄存器是代码段寄存器 CS .数据段
6、寄存器 DS.堆栈段寄存器 SS 和扩展段寄存器 ES .它们是用来存放每一个段的首的址(段基的址).一个指令指针寄存器IP 是用于存放要执行的指令的偏移的址,它不能作为一般寄存器使用.一个标志寄存器(又称为程序状态寄存器)用于反映指令执行结果或掌握指令执行形式.)有8 个通用寄存器, 通用寄存器分为数据寄存器与指针和变址寄存器两组.数据寄存器包括AX (累加器)、 BX (基址寄存器)、 CX (计数器)和DX (数据寄存器),一般用来存放16 位数据,故称为数据寄存器.其中的每一个又可依据需要将高 8 位和低 8 位分成独立的两个 8 位寄存器来使用,即 AH 、BH 、 CH、DH 和
7、AL 、BL 、CL 、DL 两组,用于存放 8 位数据,它们均可独立寻址、独立使用.数据寄存器用来存放运算的结果和操作数,也可以存放的址.指针寄存器包括堆栈指针寄存器SP、基址指针寄存器BP 一般用来存放的址的偏移量和用于寻址内存堆栈内的数据变址寄存器包括原变址寄存器SI 和目的变址寄存器DI ,一般用来存放的址的偏移量为储备器寻址时供应的址.2.4 答: 标志寄存器又称为程序状态寄存器,是一个16 位的寄存器,标志寄可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_存器设置了9 个标志位.这 9 个标志位按功能分可以分为两类:一类为状态标志, 状态标志表示执行某种操作后,ALU所处的状态特点
8、,这些状态标志会影响后面 的详细操作.状态标志有6 个: CF 、AF、SF、PF、OF 和 ZF.另一类为掌握标志,用来掌握CPU 操作,反映储备器的址变化的方向、是否答应中断及在执行程序时是否进行单步中断.掌握标志有3 个: DF 、IF 和 TF 掌握标志是人为设置的,每个掌握标志都对某种特定的功能起掌握作用.2.5 答: 8086 与 8088 有 3 点不同之处. 1. 8086 有 16 条数据线而 8088 只有 8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_条数据线, 2.8086 MN / MX而 8088 MN / MX.3.8086 M / IO 而 8088 M /
9、 IO .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2.6 答: 堆栈是在内存中开创的一个特定的区域,用以存放CPU 寄存器或储备器中临时不用的数据和有用的信息.在数据段和附加段存放数据时,一般是从低的址开头向高的址存放数据,而用PUSH 指令向堆栈中存放数据时总是从高的址开头逐步向低的址方向增长.堆栈指令遵循“先进后出 ”, “后进先出 ”的原就,凡是用 PUSH 指令最终推入堆栈的数据,用POP 指令弹出时最先出栈.在操作时是以字为单位.2.7 答: 8086/8088 CPU 各有 20 根的址总线,可寻址范畴是1M 个储备单元.8086 CPU有 16 根数据,一次可以读一个字也
10、可以读一个字节.8088 CPU有 8 数据总线一次以读一个字节.2.8 答: 1.物理的址就是实际的址,它具有20 位的的址值,它是唯独标志1MB 储备空间的某一单元的的址.2.规律的址由段基址和偏移量组成.程序以规律 的址编址,而不是物理的址.3.在 8086/8088 储备空间中,把 16 个字节的储备空间看作一节.为了简化操作,要求各个规律段从节的整数边界开头,也就是说段首的址低 4 位应当是“ 0”,因此把段首的址的高16 位称为“段基值”. 4. 偏移量是该物理的址距离段首的址的单元数.2.9 答: 总线上传输信号的一组导线,作为微机各部件之间信息传输的公共通道.系统总线按功能分数
11、据总线、的址总线、掌握总线.2.10 答: 1.8086/8088 CPU 把储备器分为代码段、数据段、堆栈段、附加段.由于 8086/8088 的寄存器是 16 位,最大只能寻址64K 个单元的储备空间,为了增大寻址空间把储备器进行分段,这样就可以寻址1MB储备空间. 2.每段最大空间为 64KB .2.11 答: ( 1) 2300H . 1010H. 24010H(2) 0000H .1000H . 01000H( 3) 2AE0H . 1690H .2C490H(4) 7369H . 0010H. 736A0H2.12 答: 1.数据段首的址是12022H 末的址是 21FFFH.2.
12、附加段的首的址是20A30H末的址是 30A2FH .3.代码段的首的址是470E0H=470EH10H 末的址是570DFH=470E0H+FFFFH.2.13 答: 8086/8088 CPU 复位以后,除代码段寄存器外,其余标志寄存器、指令指针寄存器、各段寄存器及指令对列全部被清零.2.14 答: 在一个读总线周期ALE在第一个时钟周期为高电平,其余周期为低 电平. BHE /S7 在第一个时钟周期为低电平,其余周期为高电平.RD 在第一个时钟周期为低电平,其次、三周期为高电平.WR 始终为高电平.M/ IO 始终为高电平. DT/ R 始终为低电平.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
13、_精品资料_2.15 答: 1.8086 CPU 读/写总线周期时,最少包含4 个时钟周期. 2.CPU 在 T3 状态的前沿 下降沿 对 Ready 信号进行采样.如CPU 在 T3 状态的开头采样到Ready 信号为低电平,那么将在T 3 和 T4 之间插入等待状态TW.3.T W 可以是一个, 也可以是多个. CPU 在每个 TW 的前沿处对 Ready 信号进行采样.当在TW 状态采样到 READY 信号为高电平常,在当前Tw 状态执行完,进入T4 状态.第 三 章 存 储 器3.1 答: 1 容量:储备器芯片的容量是以1 位二进制数( bit )为单位,因此储备器容量是指每一个储备器
14、芯片所能储备的二进制数的位数.(储备器容量=储备单可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_元数位数)芯片数量 N 系统容量芯片容量2 储备速度:储备器的基本操作是读出与写可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_入,称为“拜访”或“存取”.储备器的储备速度有两个时间参数:1 拜访时间Access Time TA 从启动一次储备器操作,到完成该操作所经受的时间.2储备周期 Memory Cycle TMc 启动两次独立的储备器操作之间所需的最小时间间隔.3储备器的牢靠性: 4性能 / 价格比: 5其他指标(储备器的挑选有时仍应考虑功耗、集成度等指标).3.2 答: 按储备器的读写功
15、能分可以分为随机读写储备器(RAM)和只读储备器(ROM).随机读写储备器RAM可以随机的按指定的址从储备单元存入或读取(简称存取)数据,存放在RAM中的信息,一旦掉电就会丢失.随机读写储备器RAM可分为静态随机存取储备器SRAM、动态随机存取储备器DRAM和集成随机读写储备器IRAM.只读储备器( ROM)的基本特点是在正常运行中只能随机读取预先存入的信息,即使在断电情形下,ROM仍能长期储存信息内容不变,所以它是一种永久储备器.只读储备器 ( ROM)可 分为掩膜只读储备器(Mask ROM)、可编程只读存锗器( PROM)、紫外线可擦除可编程只读储备器(EPROM)、电可擦除编程 只读储
16、备器2(E PROM)和快速可擦 编成 只读储备器( Flash EPROM).掩膜只 读储备器其结构简洁 ,储备信息稳固,牢靠性高,能够永久性储存信息.可编程只读储备器是由半导体厂家制作“空白”储备器阵列(即全部储备单元全部为1 或全部为 0 状态)出售,用户依据需要可以实现现场编程写入,但只能实现一次编程.紫外线可擦编程只读储备器、电可擦除编程 只读储备器和快可擦 编程 只读储备器等不仅可以现场编程.仍可以擦除原储备的信息内容,写入新的信息.3.3 答: SRAM的特点是在一个储备单元所用晶体管数目多,但不需要刷新电路.DRAM的特点是在一个储备单元所用晶体管数目少,但需要刷新电路.IRA
17、M 的特点是将动态随机存取储备器和刷新电路集成在一片芯片中,它即具有SRAM速度快的优点,又具有 DRAM的廉价. IRAM 实际上是附有刷新电路的DRAM.它在现代微机系统中得到广 泛应用,大容量的内存一般都是用IRAM.3.4 答: 1) 13 条的址线和 4 条数据线. 2) 19 条的址线和 1 条数据线3) 17 条的址线和 4 条数据线. 4) 15 条的址线和 8 条数据线3.5 答: 1) RAM 的储备容量为 256K8 bit . 2)有 18 条的址线和 8 条数据线. 3) 如采纳 6116 需要 128 片,如采纳6264 需要 32 片,如采纳 62128 需要 1
18、6 片,如采可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_用 2114 需要 512 片,如采纳 2141 需要 512 片.3.6 答: 1) ROM 的储备容量为 512K8 bit . 2)需要 19 条的址线和 8 条数据线. 3)如采纳 2764 需要 64 片,如采纳27128 需要 32 片,如采纳 2816A 需要 256 片,如采纳 28F256 需要 16 片.3.7 答: 常用的储备器片选掌握方法有线选法、全译码法和部分译码法.线选法的址线可以不用完,也无需特的的译码电路.但由于高位的址线可随便取值 0 或 1.所以,存在的址重叠,并且造成储备器的址不能连续分布.全译码
19、法全部的址线均参与的址译码,芯片的的址线直接和低位的址总线相连,高位的址总线经译码器或规律电路与各芯片的片选信号相连.部分译码法与全译码法类似,只是高位的址线中有一部分进行译码,产生片选信号,而不是全部.这种方法称为部分译码法.3.8 答: 第一片的首的址为21000H 错,末尾的址为24FFEH .其次片的首的址为21001H ,末尾的址为24FFFH .第三片的首的址为25000H ,末尾的址为28FFEH .第四片的首的址为 25001H ,末尾的址为 28FFFH .3.9 第一片 A 19 A12=01000000 ,的址范畴是 40000H40FFEH其次片 A 19 A 12=0
20、1000000 ,的址范畴是 40001H40FFFH 第三片 A 19 A 12=01000001 ,的址范畴是 41000H41FFEH 第四片 A 19 A 12=01000001 ,的址范畴是 41001H41FFFH3.10 有问题 A0 和 BHE 未画按现有的连线的址为第一片 A 19 A 13=1000000,的址范畴是 80000H81FFFH 其次片 A 19 A 13=1000001,的址范畴是 82022H83FFFH 第三片 A 19 A 13=1000010,的址范畴是 84000H85FFFH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_8086A11 A 1
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