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）。
微机原理习题答案6章
第6章存储器设计1．简述内存储器的分类及每种存储器的用途？解：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）和只读存储器（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是相同的。
由于信息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和数据等都存储在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。
只读存储器是只能读出而不能随意写入信息的存储器。
ROM中的内容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和磁盘参数等重要信息。
2.简述存储器的主要技术指标有哪些？解：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。
3.在实际工程应用中，存储器芯片的速度怎样估算？解：在选择存储器芯片时应注意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)和最小写周期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。
《微机原理与接口技术》第六章作业答案
《微机原理与接口技术》第六章作业一、P207:1，3，5，10，1418，19，201、什么叫中断?中断系统的主要功能有哪些？中断：是指CPU在执行程序的过程中，由于某种外部或内部事件的作用，强迫CPU停止当前正在执行的程序，转去为该事件服务，待事件服务结束后，能自动地返回到被中断的程序中继续执行。
中断系统的功能：1、设置中断源2、中断源识别3、中断源判优4、中断与返回3、CPU 响应中断时的处理过程是什么？在各个处理环节主要完成哪些操作？过程是：中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。
（1）中断请求：中断源需要进行中断服务时，由硬件产生一个中断信号INTR 发给CPU 且保持到CPU 响应。
（2）中断响应：CPU 在当前指令执行结束后采样查询INTR ，若中断请求信号有效且允许响应INTR 中断（IF=1），则向请求设备送回低电平有效的中断响应信号INTR , 自此系统自动进入中断响应周期，并由硬件自动完成内容入栈，清除TF 和IF标志、断点入栈，取中断服务程序的入口地址等一系列操作，继而转去执行中断服务程序。
（3）中断处理：执行中断的主体部分。
不同的中断请求源，其中断处理的内容是不同的。
需要根据中断请求源所要完成的功能，编写相应的中断服务程序存入内存。
等待中断响应后调用执行。
（4）中断返回：又中断服务程序中的中断返回指令IRET 完成。
执行该指令时，将压入对战的断点和标志位弹出，使CPU 转向被中断的现行程序中继续执行。
5、中断允许标志IF的作用是什么? 可以用什么指令对它置1或清0。
IF用来控制INTR和单步中断。
IF=1允许中断 IF=0不允许中断STI：IF=1CLI：IF=010、中断向量表用来存放什么内容？它占用多大的存储空间？存放在内存的哪个区域？可以用什么方法写入或者读取中断向量表的内容？中断向量表存放中断向量，即中断服务程序的段基址+偏移地址。
中断向量表占1KB 内存RAM区，地址范围：000H—3FFH。
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。
微机原理课后习题解答
微机原理习题第一章 ?绪论习题与答案1.? 把下列二进制数转换成十进制数、十六进制数及BCD码形式。
（2）?? 01011101.101B =解：（2）?????????? 01011101.101B = 93.625D = 5D.AH= （1001 0011.0110 0010 0101）BCD2.? 把下列十进制数转换成二进制数。
（1）?? 100D =（2）?? 1000D =（3）?? 67.21D =解：（1）?? ?100D = 01100100B（3）?? 67.21D = 1000011.0011B3.? 把下列十六进制数转换成十进制数、二进制数。
(1)?????? 2B5H? =(2)?????? 4CD.A5H =解：?????????? （1）????????????? 2B5H? =? 693D = 0010 1011 0101B ?????????? （2）????????????? 4CD.A5H = 1229.6445D = 0100 1100 1101.1010 0101 B 4.? 计算下列各式。
（1）?? A7H+B8H? =（2）?? E4H-A6H? =解：（1）?????????? A7H+B8H? = 15FH（2）?????????? E4H-A6H? = 3EH5.? 写出下列十进制数的原码、反码和补码。
（1）+89（2）-37解：（1）[+89 ] 原码、反码和补码为: 01011001B6．求下列用二进制补码表示的十进制数??? （1）（01001101）补=解：??? （1）（01001101）补= 77D7．请用8位二进制数写出下列字符带奇校验的ASCII码。
??? （1）C：1000011??? （2）O：? 1001111??? （3）M：1001101??? （4）P：? 1010000解：??? （1）C：0 1000011?? （2）O：0 1001111??? （3）M：1 1001101?? （4）P：1 10100008．请用8位二进制数写出下列字符带偶校验的ASCII码。
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。
习题6参考答案-微机原理与接口技术(第2版)-李珍香-清华大学出版社
习题与思考题66.1 参考答案：按总线功能或信号类型来分，有数据总线、地址总线和控制总线。
按总线的层次结构分来为，有：CPU总线：微机系统中速度最快的总线，主要在CPU内部，连接CPU内部部件，在CPU周围的小范围内也分布该总线，提供系统原始的控制和命令。
局部总线：在系统总线和CPU总线之间的一级总线，提供CPU和主板器件之间以及CPU到高速外设之间的快速信息通道。
系统总线：也称为I/O总线，是传统的通过总线扩展卡连接外部设备的总线。
由于速度慢，其功能已经被局部总线替代。
通信总线：也称为外部总线，是微机与微机，微机与外设之间进行通信的总线。
常用的系统总线有：ISA总线、PCI总线、AGP总线、PCI-Express总线常用的外总线有：USB总线、IEEE 1394总线6.2 参考答案：（1）可以简化系统结构，便于系统设计制造。
（2）大大减少连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性。
（3）便于接口设计，所有与总线连接的设备均可采用类似的接口。
（4）便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统模块化。
（5）便于设备的软件设计和故障的诊断、维修等。
6.3参考答案：使用标准总线，不仅可以简化设计，有利于组织大规模专业化生产，缩短研制周期，同时也为灵活配置系统以及系统的升级、改造和维护带来了方便。
总线标准的一般特性规范包含：（1）物理特性定义总线物理形态和结构布局，规定总线的形式（电缆、印制线或接插件）及具体位置等。
（2）机械特性定义总线机械连接特性，其性能包括接插件的类型、形状、尺寸、牢靠等级、数量和次序等。
（3）功能特性定义总线各信号线功能，不同信号实现不同功能。
（4）电气特性定义信号的传递方向、工作电平、负载能力的最大额定值等。
6.4总线位宽：是指总线上能同时传送的数据位数，用bit（位）表示。
总线带宽（总线最大传输率）：是指单位时间内总线上可传送的数据量，可用字节数/秒（B/s）或比特数/秒（b/s）表示总线工作频率：是指用于控制总线操作周期的时钟信号频率，所以也叫总线时钟频率，通常以MHz 为单位。
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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。
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。