微机原理第5章 习题答案
微机原理课后题答案(5-7章)分析
（1）写出6116芯片的存储容量；
（2）分析每片6116所占的内存地址范围。
答：
（1）6116芯片的存储容量是2k*8bit
（2）第一片6116的内存地址范围是F1000H~F17FFH
第二片6116的内存地址范围是F1800H~F1FFFH
7．在多级存储体系结构中，Cache-主存结构主要用于解决（D）的问题。
A.主存容量不足B.主存与辅存速度不匹配
C.辅存与CPU速度不匹配D.主存与CPU速度不匹配
8．动态RAM的特点之一是（BD）。
A.能永久保存存入的信息B.需要刷新电路
C.不需要刷新电路D.存取速度高于静态RAM
二、填空题
1.在分层次的存储系统中，存取速度最快、靠CPU最近且打交道最多的是Cache存储器，它是由DRAM类型的芯片构成，而主存储器则是由SRAM类型的芯片构成。
第
一、单项选择题
1．8086CPU在执行IN AL，DX指令时，DX寄存器的内容输出到（A）上。
A.地址总线B.数据总线C.存储器D.寄存器
2．在CPU与外设进行数据传送时，下列（C）方式可提高系统的工作效率。
A.无条件传送B.查询传送C.中断传送D.前三项均可
3．外部设备的端口包括（ABC）。
A.数据端口B.状态端口C.控制端口D.写保护口
第
一、选择题
1．下列（B）不是半导体存储器芯片的性能指标。
A.存储容量B.存储结构C.集成度D.最大存储时间
2．高速缓存由（B）构成。
A. SRAMB. DRAMC. EPROMD.硬磁盘
3．由2K×1bit的芯片组成容量为4K×8bit的存储器需要（D）个存储芯片。
微机原理与接口技术复习5--7章及答案
判断题1．EPROM是指可擦除可编程随机读写存储器。
2．在查询方式下输入输出时，在I/O接口中设有状态寄存器，通过它来确定I/O设备是否准备好。
输入时，准备好表示已满；输出时，准备好表示已空。
3．无条件式的I/O是按先读状态口，再读数据口的顺序传送数据的。
4．I/O数据缓冲器主要用于协调CPU与外设在速度上的差异。
5．查询式输入输出是按先读状态端口，后读/写数据端口的顺序传送数据的。
6．连接CPU和外设的接口电路中必须要有状态端口。
7．总线是专门用于完成数据传送的一组信号线。
8．I/O接口的基本功能之一是完成数据的缓冲。
9．要实现微机与慢速外设间的数据传送，只能利用查询方式完成。
1) Y 2 ) Y3) Y4) Y 5) Y6) X 7) X 8)Y9) X1．单片8259A最多可接8个中断源。
2.在可屏蔽中断的嵌套原则中，不允许低级中断打断高级中断，但允许同级中断相互打断。
3.同一片8259的8个中断源的中断向量在中断向量表中可以不连续存放。
(不要求）4.利用8259A对外中断进行管理时，只能管理8个中断源。
5.在中断接口电路中，由中断请求寄存器来保存外设的中断请求信号。
6.8259A送给CPU的中断请求信号是通过INT发出的。
1Y 2X 3X 4X 5Y 6Y填空题1、在微机系统中，端口编址方式一般有___________和___________两种方式。
2、微机系统与外设间的信息交换方式有————、————、————和————.3.用2K×8的SRAM芯片组成32K×16的存储器，共需SRAM芯片（）片。
4．为保证动态RAM中的内容不消失，需要进行( ) 操作。
5．构成64K*8的存储系统，需8K*1的芯片( )片。
1、统一编址，独立编址2、无条件，查询，中断，DMA3、324、定时刷新5、646、8086和8088的地址总线有（）根，能寻址（）MB的存储器空间。
7.8086CPU从偶地址中按字节读时，存储器数据进入数据总线的( ) ；从奇地址按字节读时，进入数据总线的( )。
第五章微机原理课后习题参考答案
习题五一. 思考题⒈半导体存储器主要分为哪几类？简述它们的用途和区别。
答：按照存取方式分，半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM（包括静态RAM和动态RAM）和只读存储器ROM（包括掩膜只读存储器，可编程只读存储器，可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器）。
RAM在程序执行过程中，能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。
一般来说，RAM中存储的信息在断电后会丢失，是一种易失性存储器；但目前也有一些RAM 芯片，由于内部带有电池，断电后信息不会丢失，具有非易失性。
RAM的用途主要是用来存放原始数据，中间结果或程序，与CPU或外部设备交换信息。
而ROM在微机系统运行过程中，只能对其进行读操作，不能随机地进行写操作。
断电后ROM中的信息不会消失，具有非易失性。
ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。
根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。
双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器；MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。
⒉存储芯片结构由哪几部分组成？简述各部分的主要功能。
答：存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。
存储体是存储器芯片的核心，它由多个基本存储单元组成，每个基本存储单元可存储一位二进制信息，具有0和1两种状态。
每个存储单元有一个唯一的地址，供CPU访问。
地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址，该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。
通常在微机中，访问地址由地址锁存器提供，存储单元地址由地址锁存器输出后，经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。
地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”，选择与此地址相对应的存储单元，以便对该单元进行读\写操作。
微机原理和接口技术(第三版)课本习题答案解析
第二章 8086 体系结构与80x86CPU1．8086CPU 由哪两部份构成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU 由两部份组成：指令执行部件<EU,Execution Unit>和总线接口部件<BIU,Bus Interface Unit>。
指令执行部件〔EU 主要由算术逻辑运算单元<ALU>、标志寄存器F R、通用寄存器组和E U 控制器等4个部件组成,其主要功能是执行指令。
总线接口部件<BIU>主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或者I／O 端口读取操作数参加E U 运算或者存放运算结果等。
2．8086CPU 预取指令队列有什么好处？ 8086CPU 内部的并行操作体现在哪里？答： 8086CPU 的预取指令队列由6个字节组成,按照8086CPU 的设计要求, 指令执行部件〔EU 在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令队列中取得指令代码,并分析执行它。
从速度上看,该指令队列是在C PU 内部,EU 从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU 内部的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到指令队列。
5．简述8086 系统中物理地址的形成过程。
8086 系统中的物理地址最多有多少个？逻辑地址呢？答： 8086 系统中的物理地址是由20 根地址总线形成的。
8086 系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20 位的物理地址。
采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部份构成,都是16 位二进制数。
通过一个20 位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16 位的段基址左移4位<相当于在段基址最低位后添4个"0">,然后与偏移地址相加获得物理地址。
微机原理与接口技术 第5章课后作业答案
4
D0～ D7 8088系统 BUS
D0～ D7 · · · A0 SRAM 6116
A0 A 10
MEMW
A 10
R/W OE D0～ D7 CS
MEMR
D0～ D7 A0 · · ·
A0 A 10 R/W OE CS
A 10
MEMW MEMR & A 18 A 17 A 19 A 16 A 15 A 14 A 13 A 12 A 11
5.10 74LS138译码器的接线图如教材第245页的图5-47所示，试判断其输出端Y0#、Y3#、Y5#和 Y7＃所决定的内存地址范围。
解：因为是部分地址译码（A17不参加译码），故每个译码输出对应2个地址范围： Y0＃：00000H ～ 01FFFH 和 20000H ～ 21FFFH Y3＃：06000H ～ 07FFFH 和 26000H ～ 27FFFH
5.2 为什么动态RAM需要定时刷新？
解：DRAM的存储元以电容来存储信息，由于存在漏电现象，电容中存储的电荷会逐渐泄漏，从而使信息丢失或出 现错误。因此需要对这些电容定时进行“刷新”。 5.3 CPU寻址内存的能力最基本的因素取决于___________。 解：地址总线的宽度。 5.4 试利用全地址译码将6264芯片接到8088系统总线上，使其所占地址范围为32000H～33FFFH。 解：将地址范围展开成二进制形式如下图所示。 0011 0010 0000 0000 0000 0011 0011 1111 1111 1111
解：
（1）特点是：它结合了RAM和ROM的优点，读写速度接近于RAM，断电后信息又不会丢失。 （2）28F040的编程过程详见教材第222～223页。 5.14 什么是Cache？它能够极大地提高计算机的处理能力是基于什么原理？ 解： （1）Cache 是位于CPU与主存之间的高速小容量存储器。 （2）它能够极大地提高计算机的处理能力，是基于程序和数据访问的局部性原理。 5.15 若主存DRAM的的存取周期为70ns，Cache的存取周期为5ns，有它们构成的存储器的平 均存取周期是多少？ 解：平均存取周期约为 70×0.1ns + 5×0.9ns =11.5ns。
微机原理课后习题答案第五章习题答案
5.10为什么输人接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能，而输出接口却不需要?解:输人接口的数据缓冲寄存器的谕出端是直接接在数据总线上的，如果数据寄存器没有三态输出功能，则无论数据寄存器被寻中还是未被寻中，其数据都会被送上数据总线，若此时总线上真正要传送的数据与该输人缓存器的内容不一致时，就会发生总线冲突。
所以输人接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能，以便接口未被寻中时，其输出端处于高阻态而与总线隔离。
对于输出接口来说，其输人端与数据总线相连，而输出端与外设相连，因此其输出不影响总线状态;并且外设一般只与一个输出数据缓存器相连，所以输出接口的数据缓存器无需三态输出功能。
5.11已知PC 机系统中某接口板的I/O 端口译码电路如图5.4所示，试分析出各I/O 端 口和I/O 芯片的端口地址或地址范围。
解:74LS138使能信号12B G G 、的逻辑表达式为:19G A =27654B G A A A A = 即仅当9754A A A A = 11111时，使能信号1G = 1, 2B G = 0有效。
此时，若328A A A = 000, 0Y =0; 328A A A =001, 1Y =0; 328A A A =111, 7Y = 0;所以，各I/O 芯片的地址范围为: I/O 芯片1:1111110000B —11111100113B 即3F0H 一3F3H;I/O 芯片2: l011110100B--1011110111.即2F4H 一2F7H;I/O 芯片3:1111111100B 一11111111113,即3FCH 一3FFH0Y 译出的地址范围2F0H~2F3H 再经一级74LS139译码器对1A 和0A 进行二次译码。
分 别得到4个读端口和4个写端口。
各I/O 端口的地址为:输出口1和输人口1为2F0H ;输出口2和输入口2为2F1H;输出门3和输入口3为2F2H;输出口4和输入口4为2F3H5.12已知PC.机系统中某接口板的板地址译码电路如图5.5所示。
微机原理习题集答案
第1章 概述1．电子计算机主要由．电子计算机主要由 运算器运算器 、 控制器控制器 、 存储器存储器 、 输入设备输入设备 和 输出设备输出设备 等五部分组成。
等五部分组成。
等五部分组成。
2． 运算器运算器 和 控制器控制器 集成在一块芯片上，被称作CPU CPU。
3．总线按其功能可分．总线按其功能可分 数据总线数据总线 、 地址总线地址总线 和 控制总线控制总线 三种不同类型的总线。
三种不同类型的总线。
4．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为 系统总线（或通信总线）系统总线（或通信总线） ；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线） ； CPU 内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为 内部总线内部总线 。
5．迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是 程序存储程序存储 和 程序控制程序控制 的工作原理。
的工作原理。
这种原理又称这种原理又称为 冯·诺依曼型冯·诺依曼型 原理。
原理。
第3章 微处理器及其结构1．8086/8088 CPU 执行指令中所需操作数地址由执行指令中所需操作数地址由 EU EU EU 计算出计算出计算出 16 16 16 位偏移量部分送位偏移量部分送位偏移量部分送 BIU BIU BIU ，由，由，由 BIU BIU BIU 最后最后形成一个形成一个 20 20 20 位的内存单元物理地址。
位的内存单元物理地址。
2．8086/8088 CPU CPU在总线周期的在总线周期的在总线周期的T1 T1 T1 时刻，用时刻，用时刻，用A19/S6A19/S6A19/S6～～A16/S3 A16/S3 输出输出输出 20 20 20 位地址信息的最高位地址信息的最高位地址信息的最高 4 4 4 位，而在位，而在其他时钟周期，则输出其他时钟周期，则输出 状态状态 信息。
微机原理及接口技术试题第五章 习题和答案
第五章习题和答案一、单选题1.计算机的外围设备是指____A__。
A、输入／输出设备B、外存储器C、远程通信设备D、除了CPU和内存以外的其他设备2.下述I/O控制方式中，___C___主要由硬件实现。
A、程序传送方式B、中断方式C、DMA方式D、I/O处理机方式3.接口电路的最基本功能是____C__。
A、在CPU和外设间提供双向的数据传送B、反映外设当前的工作状态C、对传送数据提供缓冲功能D、对外设进行中断管理4.一个完整的DMA操作过程大致可分3个阶段，其中没有的阶段是___B___。
A、准备阶段B、总线控制阶段C、数据传送阶段D、传送结束阶段二、判断题1.把接口电路中CPU可以访问的每一个寄存器或控制电路称为一个I/O端口。
（T ）2.采用统一编址方式时，CPU对I/O设备的管理是用访问内存的指令实现的。
（T ）3.无条件传送是一种最简单的输入／输出传送，一般只用于简单、低速的外设的操作。
（T ）4.中断方式的特点是改CPU的被动查询为主动响应。
（F ）5.DMA控制器是一个特殊的接口部件，它有主、从两种工作状态。
（T ）三、思考题1.外设为何必须通过接口与主机相连？存储器与系统总线相连需要接口吗？为什么？答: 外设都必须通过I/O接口电路与微机系统总线相连,因为CPU与外部设备通信在运行速度和数据格式上差异很大. 存储器与系统总线相连不需要接口.因为接口是用来连接微机和外设的一个中间部件，I/O接口电路要面对主机和外设两个方面进行协调和缓冲,存储器属于微机系统的组成部分.它们之间的数据传输是标准的、统一的没有必要通过接口.2.CPU与外设间传送的信号有哪几类？答: CPU与外设间传送的信息大致可分为以下3类: 数据信息(分为数字量,模拟量和开关量), 控制信息(CPU发出的用来控制外设工作的命令)和状态信息(用来反映输入、输出设备当前工作状态的信号).3. 常用的I/O端口编址方式有哪几种？各自的特点如何？答: 系统对I/O端口的地址分配有两种编址方式：统一编址和独立编址。
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RD
CS OE
CS OE
CS OE
CS OE
≥≥
≥≥
≥≥
≥≥
Y6
Y7
BHE
A0
BHE
A0
2. 什么是 RAM 和 ROM？RAM 和 ROM 各有什么特点？
答：
RAM 是随机存储器，指计算机可以随机地、个别地对各个存储单元进行访问（读写）， 访问所需时间基本固定，同时其一般具有信息易失性，即当失去电源后，存储在 RAM 中 的信息全部丢失。
ROM 是只读存储器，对其内容只能读，不能写入。它的内容一般是预先写入后不再随 着计算机程序的运行而改变。ROM 通常用来存放固定不变的程序、汉字字型库及图形符号 等，由于它和读写存储器分享存储器的同一个地址空间，故人属于主存储器的一部分。 与 RAM 相比，其信息具有非易失性，即掉电后 ROM 中的信息仍会保留。
0
RAM1
1
1
0
0
0
0
0
1
1…1
1
（3）寻址范围
ROM 的地址寻址范围是 F0000H~F3FFFH，RAM 的地址寻址范围是 C0000H~C1FFFH。
（4）连接信号
A0 作为偶地址体选择信号， 作为奇地址体选择信号，A12~A1 作为片内寻址地
址用 A19~A13 产生片选信号。
由表 9-1 可知，在 A19~A13 中，发生变化的地址有 A17，A16 和 A13。利用 74LS138
第 4 章 习题参考答案
1. 按存储器在计算机中的作用，存储器可分为哪几类？简述其特点。
答：
存储器根据其在计算机系统中的作用分主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高 速缓冲存储器。
主存储器用来存 CPU 可直接访问的程序和数据，其特点是速度高 容量较少、每位 价格高。
外存储器用于存放当前不活跃的程序和数据，其速度慢、容量大、每位价格低。 高速缓冲存储器主要用于在两个不同工作速度的的部件之间起缓冲作用，如 CPU 和 内存间，其存取速度要比内存高，当然容量较小。
答：
（1）芯片选择
系统设计要求 ROM 扩充 16KB，由于芯片容量是 4K×8 位的 2763，故需要 4 片。同理， RAM 需要 4 片 6116。
（2）地址分配表 根据选择的芯片进行地址分配，A0 单独列出，用于和 分别作为偶地址体和奇地址 体的选择信号之一。由于芯片分别是 4KB 和 2KB，这样其片内寻址需要的地址线分别是 12 根和 11 根。因此，A12~A1 作为片内寻址与 4KB 的 ROM 地址连接；A11~A1 作为片内寻 址与 2KB 的 RAM 地址连接。这样，产生片选信号的地址就应该是 A19~A13. 根据题目要求，分配给 ROM 和 RAM 的地址分别从 F0000H 和 C0000H 开始，填写地址 分配表为：
C
B
A
输出
1
1
0
ROM0
1
1
0
1
1
1
ROM1
1
1
1
0
0
0
RAM0
C
0
0
0
B
A
0
0
0
RAM1
0
0
0
（6）硬件连接图 74LS138 连线图如上
A11 A1 D15 D8
D7 D0
RD WR
Y0 A12
A12 A1 D15 D8 D7 D0
A10 A0 D7 D0 RAM0 高
CS OE WR
A10 A0 D7 D0 RAM0 低
CS OE WR
≥≥
≥≥
A11 A0 D7 D0 RAM1 高
CS OE WR
A10 A0 D7 D0 RAM1 低
CS OE WR
≥≥
≥≥
BHE
A0
BHE
A0
A11 A0 D7 D0
A11 A0 D7 D0
A11 A0 D7 D0
A11 A0 D7 D0
ROM0 高
ROM0 低
ROM1 高
Байду номын сангаас
ROM1 低
表 9-1 地址分配表
A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 … A1 A0
1
1
1
1
0
0
0
0
0…0
0
ROM0
1
1
1
1
0
0
0
1
1…1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0…0
0
ROM1
1
1
1
1
0
0
1
1
1…1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0…0
0
RAM0
1
1
0
0
0
0
0
0
1…1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0…0
7. 若用 1K×1 位的 RAM 芯片组成 16K×8 位的存储器 需要多少片芯片 在 CPU 的地址线中有多少位参与片内寻址 多少位用做芯片组选择信号
答：
每片 RAM 的容量是 1K×1 位，要组成 1K×8 位的存储器需要 8 片，所以共需要 16× 8=128 片。CPU 的 A1~A10 共 10 位参与片内寻址，其余可用于片选信号。
译码器的功能，将 A17，A16 和 A13 作为 74LS138 的输入线，A19，A15 和 A14 作为 74LS138
的控制线，再加上 M/ 控制信号。
（5）译码
由于 74LS138 的输入是按 A17，A16 和 A13 的顺序连接到 C、B、A 输入端的，所以得
到：
A17 A16 A13
5.主存储器的主要技术指标有哪些？
答：
主存储器的主要技术指标有主存容量、存储器存取时间、存储周期和可靠性。
6. 8086CPU 与存储器连接时要考虑哪几方面的因素？
答：
由于 8086 是 16 位 CPU，需要的数据线应该是 16 位，一般芯片是 8 位，就需要配对 组成 16 位的数据；利用译码器产生片选信号。
3. 什么是多层次存储结构？它有什么作用？
答：
存储器的性能是计算机性能的最主要指标之一，其目标是大容量、高速度和低成本。 因此，应该在系统结构的设计上扬长避短，采用多层存储结构构成一个较为合理的存储 系统。多层存储结构是一个金字塔的结构，距塔尖最近的（即与 CPU 越近）速度越快， 容量越小，单位价格也较贵；距塔尖最远的容量较大，而速度较慢，单位价格也较便宜。 其作用是获得最佳性价比。
8. 在 8086 系统中，若要从存储器奇地址体中读 1 个字节数据，列出存储器 有关的控制信号和它们的有效逻辑电平信号。
答： 高位字节有效信号，低电平； 读信号，高电平； 写信号，高电平；M/ 存
储器/IO 访问信号，高电平。
9. 在 8086 系统中，试用 4K×8 位的 EPROM2732 和 2K×8 位的静态 6116 以 及 74LS138 译码器，构成一个 16KB 的 ROM（从 F0000H 开始）和 8KB 的 RAM （从 C0000H 开始），设 CPU 工作于最小模式。试画出硬件连接图，写出 ROM 和 RAM 的地址范围。