微机原理第6章习题参考答案
微机原理第六章习题答案
微机原理第六章习题答案微机原理第六章习题答案第一节：数制转换在微机原理课程中，数制转换是一个非常重要的概念。
在计算机中，常用的数制有二进制、十进制和十六进制。
数制转换是指将一个数从一种进制表示转换为另一种进制表示的过程。
1. 将二进制数1101.101转换为十进制数。
首先，我们需要了解二进制数的权重计算方法。
对于二进制数1101.101，从小数点开始，从右到左，每一位的权重依次是2^(-1)，2^(-2)，2^(-3)，2^0，2^1，2^2，2^3。
将每一位的值与对应的权重相乘，并将结果相加，即可得到十进制数的值。
计算过程如下：(1 * 2^3) + (1 * 2^2) + (0 * 2^1) + (1 * 2^0) + (1 * 2^(-1)) + (0 * 2^(-2)) + (1 * 2^(-3))= 8 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125= 13.625所以，二进制数1101.101转换为十进制数为13.625。
2. 将十进制数45转换为二进制数。
将十进制数45除以2，得到商22和余数1。
将商22再次除以2，得到商11和余数0。
将商11再次除以2，得到商5和余数1。
将商5再次除以2，得到商2和余数1。
将商2再次除以2，得到商1和余数0。
将商1再次除以2，得到商0和余数1。
将每一次得到的余数从下往上排列，得到二进制数101101。
所以，十进制数45转换为二进制数为101101。
3. 将十六进制数3F转换为二进制数。
首先，我们需要了解十六进制数的权重计算方法。
对于十六进制数3F，从右到左，每一位的权重依次是16^0，16^1。
将每一位的值与对应的权重相乘，并将结果相加，即可得到二进制数的值。
计算过程如下：(15 * 16^0) + (3 * 16^1)= (15 * 1) + (3 * 16)= 15 + 48= 63所以，十六进制数3F转换为二进制数为63。
第二节：逻辑运算在微机原理中，逻辑运算是指对二进制数进行的与、或、非等运算。
微机原理与接口第六章答案
出问题较多的题目6.4 在CPU与外设之间的数据接口上一般加有三态缓冲器，其作用如何？参考答案要点：1）实现CPU和不同外设的速度匹配。
CPU通过数据总线和I/O设备交换数据，但大多数外设的速度比CPU慢很多，无法在时序上和CPU同步，因此，需在I/O接口电路中设置缓冲器，暂存数据，以使高速工作的CPU与慢速工作的外设起协调和缓冲作用，实现数据传送的同步。
2）实现外设和数据总线的有效隔离。
众多外设中，在某一时段仅允许被CPU 选中的设备通过接口享用总线与CPU 交换信息，这就要求接口电路具备使外设与总线隔离的作用。
因此，需选用起缓冲和隔离作用的三态门电路，只有当CPU 选中此接口，三态门选通时，才允许选定的输入设备将数据送至系统数据总线，而其他没有被选中的输入设备，此时相应的接口三态门“关闭”，从而达到与数据总线隔离的目的。
存在的问题：大多数同学对于第2点的回答有欠缺。
6.8 CPU响应（可屏蔽）中断有哪些条件？为什么需要这些条件？参考答案要点：三个条件：1）CPU执行完当前指令；2）有中断请求，且无NMI请求和DMA请求；3）CPU开放中断（或中断允许标志IF=1）。
存在的问题：部分同学把有中断请求这个条件忽略了。
6.9 CPU在中断周期要完成那些主要的操作？参考答案要点：1）关中断；2）保存程序断点和PSW；3）获取中断服务程序入口地址，转入相应的中断服务程序。
存在的问题：中断周期IT这个概念有明确的含义，是响应过程的一个专用的过渡周期，有的机器称之为中断响应总线周期。
在这个周期中依靠硬件（也称中断隐指令）实现程序切换。
中断周期结束后，就进入取指周期。
我们教科书（P213）把中断周期和中断的全过程混为一谈了，容易误导大家。
6.16试比较保护断点与保护现场的主要异同点。
参考答案要点：相同点：二者均用于程序切换时保存原程序的运行数据或状态信息。
不同点：1）保护断点是把程序的断点值（IP和CS值）压栈保存；而保护现场则是把相关寄存器和PSW的值保存起来（通常是压栈保存）；2）保护断点通常是在中断响应阶段完成，而保护现场则通常在中断处理阶段完成（8086/8088系统保存PSW的值在中断响应阶段完成）。
微机原理与接口技术 张颖超 叶彦斐 第6章 习题答案
1．何谓接口？接口的功能及其作用是什么？答：I/O接口是把微处理器同外围设备（简称外设）连接起来、实现数据传送的控制电路，又称为“外设接口”或者“外设接口电路”。
I/O接口的基本功能是：1）地址识别2）提供主机和I/O设备的缓冲、暂存、驱动能力3）实现信息格式或电气特性匹配4）提供CPU和I/O设备的联络信息2．何谓端口？端口有哪几类？从硬件设计上来讲CPU访问某端口时应具备哪些基本条件？答：I/O端口是I/O接口中用于暂存数据、控制和状态等3种信息的寄存器或电路。
端口分为数据端口、控制端口和命令端口。
从硬件设计上来讲CPU访问某端口时应具备：1）接口地址译码电路译码后选择该端口；2）M/IO（IO/M）为访问IO；3）读/写控制信号有效3．说明主机与外设间交换的信息有哪三种形式，数据的传输过程是怎样的。
答：主机与外设间交换的信息有数据信息、状态信息和控制信息。
以上信息含义各不相同，按理应该分别传送，但在微机系统中，CPU通过接口和外设交换数据时，只有输入（IN）和输出（OUT）指令，所以只能把状态信息和命令信息也都当作数据信息来传送，并且将状态信息作为输入数据，控制信息作为输出数据，于是3种信息都可以通过数据总线来传送了。
但这3种信息被送入3种不同的端口寄存器，因而能实施不同的功能。
地址总线上给出要访问的端口的地址，经译码电路译码后选中相应的端口，给出读/写控制信号，打开缓冲器（输入）/锁存器（输出）进行数据的传输。
4．I/O方式有哪几种？各有何特点？如何选用？略，见表6-25．端口编址方式有那两种形式？各有何特点？6．说明查询方式在具有多个外设的微机系统中的工作过程，并说明其优缺点。
答：当系统有多个外设时，需要对每个外设轮流查询，当满足传输条件（如输入设备准备好，输出设备空闲时）即进行数据传输，否则查询下一个设备的状态。
优点：硬件电路简单缺点：实时性差，有的设备可能需要等待较长时间才能得到CPU的响应。
存储器系统微机原理第2版课后答案
第六章存储器系统本章主要讨论内存储器系统，在介绍三类典型的半导体存储器芯片的结构原理与工作特性的基础上，着重讲述半导体存储器芯片与微处理器的接口技术。
6.1 重点与难点本章的学习重点是8088 的存储器组织；存储芯片的片选方法(全译码、部分译码、线选)；存储器的扩展方法(位扩展、字节容量扩展) 。
主要掌握的知识要点如下：6.1.1 半导体存储器的基本知识1.SRAM DRAM EPROM和ROM勺区别RAM 的特点是存储器中信息能读能写，且对存储器中任一存储单元进行读写操作所需时间基本上是一样的，RAM中信息在关机后立即消失。
根据是否采用刷新技术，又可分为静态RAM( SRAM和动态RAM( DRAM两种。
SRAM是利用半导体触发器的两个稳定状态表示“ 1 ”和“ 0”；DRAM H利用MOS管的栅极对其衬间的分布电容来保存信息，以存储电荷的多少，即电容端电压的高低来表示“1”和“ 0”；ROM勺特点是用户在使用时只能读出其中信息，不能修改和写入新的信息；EPROM可由用户自行写入程序和数据，写入后的内容可由紫外线照射擦除，然后再重新写入新的内容，EPROI可多次擦除，多次写入。
一般工作条件下，EPROM 是只读的。
2.导体存储器芯片的主要性能指标( 1)存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，以存储单元的总位数表示，通常也用存储器的地址寄存器的编址数与存储字位数的乘积来表示。
(2)存储速度：有关存储器的存储速度主要有两个时间参数：TA：访问时间(Access Time)，从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间。
TMC存储周期(MemoryCycle ), 启动两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔。
(3)存储器的可靠性：用MTB—平均故障间隔时间(Mea n Time Between Failures ) 来衡量。
MTBF越长，可靠性越高。
( 4)性能/ 价格比：是一个综合性指标，性能主要包括存储容量、存储速度和可靠性。
微机原理第五版6-10章习题解答讲课讲稿
微机原理第五版6-10章习题解答第6章习题解答（P271）⒊依照编程方式的不同，ROM分为哪几类？各有何特点（重点说明E2PROM与FLASH存储器的区别）？解：依照编程方式的不同，ROM分为三类：⑴掩膜型ROM（ROM），其特点是：用户将要写入芯片的数据提供给芯片生产商，在生产该芯片的最后一道掩膜工艺时，将数据写入芯片，用户以后只能读出不能写入；⑵现场可编程ROM（PROM），其特点是：由于内部器件的一次性编程，不可再生特性，所以用户只可在现场一次性对芯片编程，不能更改；⑶可改写的ROM（EPROM），其特点是：用户可多次对其编程。
其中用紫外线擦除再用电编程的EPROM，必须从用户板上拆下后用紫外线照射擦除，再用专用编程器对其进行改写，使用不方便，目前很少使用；可用电擦除的E2PROM，可在用户板上用电信号对其进行字节或全部擦除和改写，使用很方便；FLASH是一种新型的电擦除EPROM，它具有E2PROM的所有特性，还具有集成度高，速度快，成本低等特点，是目前使用最广泛的ROM存储器。
⒍对下列RAM芯片组排列，各需要多少个RAM芯片？多少个芯片组？多少根片内地址线？若和8088 CPU相连，则又有多少根片选地址线？（1） 1K×4位芯片组成16K×8位存储空间；解：当用单片容量为1K×4的RAM组成总容量为16K×8的存储器时：①需要的总芯片数为（16×1024/1×1024）×（8/4）=32（片）②需要的芯片组数为16×1024/1×1024=16 （组）③片内地址线数为log2(210)=10（根）④芯片组选择地址线数为log2(16×210)-10=4 （根）（2） 8K×8位芯片组成512K×8位存储空间。
解：当用单片容量为8K×8位的RAM组成总容量为512K×8的存储器时：①需要的总芯片数为（512×1024/8×1024）×（8/8）=64（片）②需要的芯片组数为512×1024/8×1024=64 （组）③片内地址线数为 log2(8×210)=13（根）④芯片组选择地址线数为log2(512×210)-13=6 （根）⒎某微机系统的RAM存储器由4个模块组成，每个模块的容量为128KB，若4个模块的地址连续，起始地址为10000H，则每个模块的首末地址是什么？解：根据题意，128KB模块的末地址为217-1=1FFFFH，所以各模块的首末地址分别为：模块1首地址：10000H，末地址：10000H+1FFFFH=2FFFFH模块2首地址：30000H，末地址：30000H+1FFFFH=4FFFFH模块3首地址：50000H，末地址：50000H+1FFFFH=6FFFFH模块4首地址：70000H，末地址：70000H+1FFFFH=8FFFFH⒏设有4K×4位SRAM芯片及8K×8位EPROM芯片，欲与8088 CPU组成16K×8位的存储器空间，请问需要此SRAM及EPROM多少片？它们的片内地址线及片选地址线分别是多少根？假若该16K×8位存储器空间连续，且末地址为FFFFFH，请画出SRAM、EPROM与8088 CPU的连线，并写出各芯片组的地址域。
微机原理1-11章答案精简版
第一章习题答案一、单选题1.1946年2月，在美国诞生了世界上第一台计算机，它的名字叫 C 。
A．EDV AC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIV AC-I2.在下列描述中属于冯·诺依曼体系结构特点的是 C 。
Ⅰ．采用16进制计数。
Ⅱ．集中而顺序的控制。
Ⅲ．存储程序并且存储时不区别数据和指令。
A．Ⅰ和ⅡB．Ⅰ和ⅢC．Ⅱ和ⅢD．Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ3. C 是以CPU为核心，加上存储器、I/O接口和系统总线构成。
A．微处理器B．微型计算机C．微型计算机系统D．单板机4.计算机的字长越长，一个字所能表示的数据精度就越高，在完成同样精度的运算时，则数据处理速度 A 。
A．越高B．越低C．不变D．不一定5.计算机存储数据的最小单位是二进制的 B 。
A．位B．字节C．字长D．千字长6.通常所说的32位机，是指这种计算机的CPU B 。
A．由32个运算器组成的B．能够同时处理32位二进制数C．包含32个寄存器D．一共有32个运算器和控制器二、判断题1.第五代计算机的体积进一步缩小，性能进一步提高，发展了并行技术和多机系统，出现了精简指令集计算机RISC。
（ F ）2.单片机是把CPU、一定数量的存储器芯片和I/O接口芯片装在一块印刷电路板上，在该板上再配以具有一定功能的输入、输出设备。
（F ）3.总线是多个部件间的公共连线，信号可以从多个源部件中的任何一个通过总线传送到多个目的部件。
（T ）4.冯·诺伊曼计算机在硬件上是由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5大部分组成。
（T ）5.在计算机内部可直接运行二进制数、十进制数、十六进制数。
（F ）三、简答题1.简述微处理器的发展概况，从集成度、性能等方面比较各代处理器的特点。
2.简述冯·诺伊曼型计算机的基本组成。
3.名词（概念）简释：微处理器、微型计算机、微型计算机系统、单总线结构、双总线结构、双重总线结构、总线。
4.简述计算机硬件与软件的关系。
微机原理习题答案-第六章培训资料
微机原理习题答案-第六章培训资料习题61.什么是接口？接口的功能是什么？答：位于主机与外设之间，用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路称为接口电路，接口电路对输入/输出过程起缓冲和联络作用。
接口的功能是有，数据缓冲功能，联络功能，寻址功能，预处理功能，中断管理功能。
2.计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086系统中，用哪种方法进行编址？答：I/O端口和存储器统一编址；I/O端口单独编址。
8086系统采用I/O端口单独编址方式。
3.CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类?答: 数据信息，控制信息，与状态信息。
4.简述CPU与外设进行数据交换的几种常用方式.答: 程序控制方式: 特点是依靠程序的控制来实现主机和外设的数据传送,可分为无条件传送方式和查询方式.中断控制方式: 每次输入和输出一个数据，CPU都要检查外设的状态。
直接存储器存取控制方式：cpu不参加数据传送，而是由DMA控制器来实现内存与外设，外设与外设之间的直接传递。
通道方式：可以实现对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送。
外围处理机方式：由PPU独立于主机工作，减少了CPU控制外设的负担。
5．无条件传送方式适用哪些场合？查询方式原理怎样？主要用在什么场合？答：无条件传送适用于简单的输入/输出设备，CPU可以随时读取或接受状态。
这些信号变化缓慢，当需要采集数据时，无需检查端口，就可以立即采集数据，直接用输入/输出指令完成。
无条件传送方式主要用于控制CPU与低俗I/O接口之间的信息交换。
6.现有一输入设备，其数据端口的地址为FFE0H，并于端口FFE2H提供状态，当其D0位为1时表明输入数据准备好。
请编写采用查询方式进行数据传送的程序段，要求从该设备读取100B并输入到1000H:2000H开始的内存中。
MOV DX, 0FFE2HL1：IN AL, DX 这是习题6的第6题的答案，TEST AL, 01H 这个程序写不出来，建议删这一问JZ L1MOV AX, 1000HMOV DS, AXMOV DX, 2000HMOV CX, 100MOV DX, 0FFE0HL2: IN AL, DXMOV [DX], ALINC BXLOOPN L27．查询式传送方式有什么优缺点？中断方式为什么能弥补查询方式的缺点？答：查询传送方式CPU通过程序不断查询相应设备的状态，状态不符合要求，则CPU需要等待；只有当状态信号符合要求时，CPU才能进行相应的操作。
微机原理与接口技术第六章习题解答
微机原理与接口技术(楼顺天第二版)习题解答第6章 总线及其形成6、1答:内存储器按其工作方式的不同,可以分为随机存取存储器(简称随机存储器或RAM)与只读存储器(简称ROM)。
随机存储器。
随机存储器允许随机的按任意指定地址向内存单元存入或从该单元取出信息,对任一地址的存取时间都就是相同的。
由于信息就是通过电信号写入存储器的,所以断电时RAM 中的信息就会消失。
计算机工作时使用的程序与数据等都存储在RAM 中,如果对程序或数据进行了修改之后,应该将它存储到外存储器中,否则关机后信息将丢失。
通常所说的内存大小就就是指RAM 的大小,一般以KB 或MB 为单位。
只读存储器。
只读存储器就是只能读出而不能随意写入信息的存储器。
ROM 中的内容就是由厂家制造时用特殊方法写入的,或者要利用特殊的写入器才能写入。
当计算机断电后,ROM 中的信息不会丢失。
当计算机重新被加电后,其中的信息保持原来的不变,仍可被读出。
ROM 适宜存放计算机启动的引导程序、启动后的检测程序、系统最基本的输入输出程序、时钟控制程序以及计算机的系统配置与磁盘参数等重要信息。
6、2 答:存储器的主要技术指标有:存储容量、读写速度、非易失性、可靠性等。
6、3 答:在选择存储器芯片时应注意就是否与微处理器的总线周期时序匹配。
作为一种保守的估计,在存储器芯片的手册中可以查得最小读出周期t cyc (R)(Read Cycle Time)与最小写周期t cyc (W)(Write Cycle Time)。
如果根据计算,微处理器对存储器的读写周期都比存储器芯片手册中的最小读写周期大,那么我们认为该存储器芯片就是符合要求的,否则要另选速度更高的存储器芯片。
8086CPU 对存储器的读写周期需要4个时钟周期(一个基本的总线周期)。
因此,作为一种保守的工程估计,存储器芯片的最小读出时间应满足如下表达式:t cyc (R)＜4T －t da －t D －T其中:T 为8086微处理器的时钟周期;t da 为8086微处理器的地址总线延时时间;t D 为各种因素引起的总线附加延时。
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第6章习题参考答案
1．CPU与外部设备通信为什么要使用接口？
答：
CPU要与外部设备直接通信会存在以下两个方面的问题：首先是速度问题，CPU的运行速度要比外设的处理速度高得多，通常仅使用简单的一条输入/输出指令是无法完成CPU与外设之间的信息交换的；其次，外设的数据和控制线也不可能与CPU直接相连，如一台打印机不能将其数据线与CPU的管脚相连，键盘或者其他外设也是如此，同时外设的数据格式千差万别，也不可能直接与CPU 连接。
所以，要完成CPU与外部各通信设备的信息交换，就需要接口电路以解决以上问题。
2. I/O接口有什么用途？
答：
主要由以下几个方面的用途：
a完成地址译码或设备选择，使CPU能与某一指定的外部设备通信。
b状态信息的应答，以协调数据传输之前的准备工作。
c进行中断管理，提供中断信号。
d进行数据格式转换，如正负逻辑转换、串行与并行数据转换。
e进行电平转换，如TTL电平与MOS电平间的转换。
f协调速度，如采用锁存、缓冲、驱动等。
h时序控制，提供实时时钟信号。
3.I/O端口有哪两种寻址方式？各有何优缺点？
答：
I/O端口的寻址方式有存储器映像I/O和I/O映像I/O两种寻址方式。
存储器映像I/O
方式是将系统中存储单元和I/O端口的地址统一编址，这样一个I/O端口
地址就是一个存储单元地址，在硬件上没有区别，对I/O端口的访问与存储器的访问相同。
其缺点是占用了储存器的地址空间，同时由于存储器地址和I/O 端口在指令形式上没有区别，增加了程序设计的难度。
其优点是不需要专门为I/O端口设计电路，可与存储器地址访问硬件混合设计。
另一个优点是，由于I/O端口和存储器地址是相同的形式，就可以直接使用与存储器相同的指令，这将会丰富对I/O端口的操作指令。
与存储器映像I/O相反，I/O映像I/O就必须为I/O端口设计专门的硬件电路，其端口地址也是独立于存储器，也有专门的输入/输出指令等其优缺点与存储器映像I/O正好相反。
4.在8086微机系统中有个外设，使用存储器映像的I/O寻址方式该外设地址为01000H。
试画出其译码器的连接电路，使其译码器输出满足上述地址要求，译码器使用74LS138芯片。
答：
见图6-1
5.微机系统的输入/输出指什么？输入和输出有什么不同？
答：
微机系统的输入/输出是指计算机从外部获得信息和从外部设备输出信息。
当然，输入是微机系统从外部获得信息，典型的设备如键盘、鼠标等，输出是微机系统将信息送出，典型的设备如显示器、打印机等。
6.在输入/输出电路中为什么常常要用锁存器和缓冲器？
答：
输入/输出按方式分为程序控制和DMA两类，程序控制方式又分为同步方式、异步方式和中断方式。
在程序控制方式中，同步方式的软件编程和硬件实现都十分简单，当需要时，就可以直接在需要输入/输出的地方写输入/输出指令。
异步方式由于需要根据状态信息进行输入/输出操作，就需要增加必要的“握手”信号电路，程序设计也要包括对状态信息的判断，根据状态信息再决定是继续等待还是将信息读入或输出。
中断方式在程序控制输入/输出方式中比较复杂，需要有中断控制器等硬件电路和接口芯片，程序也包括了中断处理程序来完成计算机输入、输出。
DMA是另一类输入/输出方式，在进行输入/输出时，不需要CPU直接参加操作，而仅是将总线空出给DMA控制器使用。
当然，DMA方式要求的硬件电路更加复杂。
其优点是响应速度快，缺点是需要增加硬件电路。
7、在输入/输出的电路中，为什么常常要用到锁存器和缓冲器？答：
一般来说，I/O设备速度比CPU执行速度慢，故输入设备的数据线锁存在端口的锁存器中，CPU从端口中读入数据；输出时CPU将数据“打入”缓冲器后就可以退出，外设从缓冲器取数据。
8、采用异步查询方式时，输入查询和输出查询有什么不同? 答：
异步查询方式是根据外设的状态决定下一步操作。
输入查询方式是在取数之前通过查询外设的状态判断是否把数据已经准备好，而输出方式是判断上次输出的数据是否已经取走，才决定是否再输出下一个数据。
这两种方式的不同是判断缓冲区数据是否存在；对于输入，缓冲区数据已存在时从数据端口读取数据；对于输出，缓冲区为空时才向数据端口输出数据。
9、8086CPU 在执行输入/输出指令时，CPU 的那些控制管脚起作用，什么样的电平有效？
答：
8086CPU 的M/IO 管脚是区分输入/输出指令和存储器访问指令的，党委低电平时，是执行输入/输出指令。
当然，8086CPU 的读写信号和BHE 信号都在输入/输出指令时起作用。
10、8086CPU 分配的端口地址有何限制？为什么？
答：
8086CPU 用15~0A A 或7~0A A 形成端口地址，在指令中寻址方式不同。
由于输入/输出常采用的是8位数据传输方式，其数据只可能从低八位或高八位数据线“走”，同时一般对一个外设的访问需要许多地址，这样其端口地址就会不连续。