第6章_微机原理与接口技术答案欧青立编
《微型计算机原理与接口技术》课后答案
《微型计算机原理与接口技术》课后答案第1章基础知识1.1 计算机中常用的计数制有哪些？解：二进制、八进制、十进制（BCD）、十六进制。
1.2 什么是机器码？什么是真值？解：把符号数值化的数码称为机器数或机器码，原来的数值叫做机器数的真值。
1.3 完成下列数制的转换。
微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力。
解：（1）166，A6H（2）0.75（3）11111101.01B, FD.4H(4 ) 5B.AH, (10010001.011000100101)BCD1.4 8位和16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少？解：原码（-127~+127）、（-32767~+32767）补码(-128~+127）、（-32768~+32767）反码（-127~+127）、（-32767~+32767）1.5 写出下列真值对应的原码和补码的形式。
（1）X= -1110011B（2）X= -71D（3）X= +1001001B解：（1）原码：11110011 补码：10001101（2）原码：11000111 补码：10111001（3）原码：01001001 补码：010010011.6 写出符号数10110101B的反码和补码。
解：11001010，110010111.7 已知X和Y的真值，求[X+Y]的补码。
（1）X=-1110111B Y=+1011010B（2）X=56D Y= -21D解：（1）11100011（2）001000111.8 已知X= -1101001B，Y= -1010110B，用补码求X-Y的值。
解：111011011.9 请写出下列字符的ASCII码。
4A3-！解：34H，41H，33H，3DH，21H1.10 若给字符4和9的ASCII码加奇校验，应是多少？解：34H，B9H1.11 上题中若加偶校验，结果如何？解：B4H，39H1.12 计算下列表达式。
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》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。
《微机原理及接口技术》典型习题参考答案
第2章2.14, 2.27, 2.40, 2.46, 2.49,2.52第5章5.10, 5.14, 5.17,第6章6.2, 6.10, 6.12, 6.14第7章7.9, 7.11第10章10.4, 10.5第2章2.9(1) 读操作占一次总线周期（4个时钟+1个时钟的等待周期）共5个时钟周期每个时钟周期=1/4MHz=0.25us，所以共需要0.25us*5=1.25us(2) 复位至少需要4个时钟周期，4*0.25us=1us复位后内部除CS=FFFFH外，其它寄存器清0。
第一条指令的地址FFFF0H2.10 T1：地址锁存T2：地址撤销，准备数据T3：数据稳定到总线上T4：读写总线上的数据READY2.14（1）数据段首地址DS*16=01500H，堆栈段首地址=SS*16=02500H，所以数据段中存放信息不能与堆栈段重合，故数据段末地址=0250H-1=024FFH即数据段范围：01500H~024FFH，4K字节（2）堆栈段末地址=SS*16+SP=02500H+1200H=03700H大小为1200H字节=4608字节，可存放16位的字4608/2=2304个（3）代码段由于下限没有其它限制，故最大64KB首地址=06400H，末地址=06400H+64KB-1=06400H+FFFFH=163FFH所以代码段地址范围：06400H~163FFH（4）11F4H。
现在SP=0300H，则原来SP+12=0300H+0CH=030CH注：数的表示范围仅与内部通用寄存器的位数（字长）有关，与外部数据线条数无关。
2.46（1）G=0：段界以字节为单位地址范围：089C0000H~089C003FH大小为3FH+1=40H=64，可容纳64/2=32个汉字（2）G=1：段界以4K字节为单位LIMIT = Limit×4K + 0FFFH= 0003FH×4K +0FFFH = 40H×4K - 1段大小= LIMIT + 1 = 40H×4K = 40000H段的末地址= 089C0000H + 40000H – 1 = 089FFFFFH注：书上P.64例题的结果为0048FFFFH。
微机原理与接口技术课后习题答案
第一章1.1 解：五代，详细见书1.2 解：微型计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件——控制器和运算器的微处理器为核心，所构造出的计算机系统。
PC机：PC（Personal Computer）机就是面向个人单独使用的一类微机。
单片机：用于控制的微处理器芯片，内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件，如：ROM、RAM、定时器、并行接口、串行接口，有的芯片还集成了A/D、D/A转换电路等。
数字信号处理器DSP：主要面向大流量数字信号的实时处理，在宿主系统中充当数据处理中心，在网络通信、多媒体应用等领域正得到越来越多的应用1.3 解：微机主要有存储器、I/O设备和I/O接口、CPU、系统总线、操作系统和应用软件组成，各部分功能如下：CPU：统一协调和控制系统中的各个部件系统总线：传送信息存储器：存放程序和数据I/O设备：实现微机的输入输出功能I/O接口：I/O设备与CPU的桥梁操作系统：管理系统所有的软硬件资源1.4 解：系统总线：传递信息的一组公用导线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换。
好处：组态灵活、扩展方便三组信号线：数据总线、地址总线和控制总线。
其使用特点是：在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线，只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获得信号。
1.5解：（1）用于数值计算、数据处理及信息管理方向。
采用通用微机，要求有较快的工作速度、较高的运算精度、较大的内存容量和较完备的输入输出设备，为用户提供方便友好的操作界面和简便快捷的维护、扩充手段。
（2）用于过程控制及嵌人应用方向。
采用控制类微机，要求能抵抗各种干扰、适应现场的恶劣环境、确保长时间稳定地工作，要求其实时性要好、强调其体积要小、便携式应用强调其省电。
1.6 解：1.7 解：I/O通道：位于CPU和设备控制器之间，其目的是承担一些原来由CPU处理的I/O任务，从而把CPU从繁杂的I/O任务中解脱出来。
微机原理与接口技术各章习题及答案
第1章习题1、冯诺依曼计算机的内涵是什么？这种计算机的程序运行是由指令流驱动的还是数据流驱动的？2、微型计算机系统有哪三个层次？试简述它们的内涵及其联系和区别。
3、为什么把微型计算机的基本结构说成是总线结构？试简述总线结构的优点。
4、微型计算机硬件系统由哪些部分组成？各组成部分的功能是什么？5、计算机分那几类？各有什么特点？6、微处理器应包含的最基本功能部件是哪些?7、微计算机应包含的最基本功能部件是哪些?8、微型计算机系统有哪几部分组成，简述各部分功能特点？9、一个完整的计算机系统通常包括系统软件和应用软件、硬件系统和软件系统、计算机及其外部设备、系统硬件和系统软件这四种组合中的哪一种？第1章习题解答1、冯诺依曼计算机的内涵是什么？这种计算机程序运行是由指令流驱动的还是数据流驱动的？答：冯诺依曼计算机的内涵：由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。
数据和计算机指令采用二进制数形式表示，存储在计算机内部存储器中。
计算机工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。
事先编制好的由计算机指令组成的程序在执行前先装入存储器，控制器依据程序中的指令顺序周而复始地取出指令、分析指令、执行指令，根据指令的功能进行相应的运算，直到完成全部指令操作为止.程序的运行是通过指令流来驱动的。
2、微型计算机系统有哪三个层次？试简述它们的内涵及其联系和区别。
答：微型计算机系统的三个层次：微处理器、微型计算机和微型计算机系统。
三者的内涵：微处理器是利用大规模集成电路技术，将组成计算机的核心部件——运算器和控制器集成在一块硅片上的集成电路，简称MPU，习惯上称CPU。
微型计算机则是以微处理器为核心，配以内存储器、输入/输出（I/O）接口电路，通过总线结构连接而构成的裸机。
微型计算机系统是由微型计算机配以相应的外围设备（如键盘、显示器、打印机、外存储器等）、电源和其他辅助设备(如面板、机架等)，以及控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算系统。
微型计算机原理与接口技术课后习题参考答案
《微型计算机原理与接口技术》习题与思考答案第１章微型计算机概论1.1 A B C 1.2 B 1.3 B 1.4 C 1.5 A B C 1.6 B D1.7 00000111B=7D=07H 11010100B=212D=D4H01101010B=106D=6AH 10110.101B=22.625D=16.AH11001.011B=25.375D=19.6H1.8 127D=11111111B=FFH 12.625D=1100.101B=C.AH225.9375D=11100001.1111B=E1.FH 18.3l25D=10010.0101B=12.5H206.125=11001110.001B=CE.2H1.9 10H=10000B=16D 0.A8H=0.10101B=0.65625D28.9H=101000.1001B=40.5625D 4B.2AH=1001011.0010101B=75.6762D20E.4H=1000001110.01B=526.25D1.10 [+37]原=00100101B [+37]反=00100101B [+37]补=00100101B [+37]过余=10100101B[+94]原=01011110B [+94]反=01011110B [+94]补=01011110B [+94]过余=11011110B [-11]原=10001011B [-11]反=11110100B [-11]补=11110101B [-11]过余=01110101B [-125]原=11111101B [-125]反=10000010B [-125]补=10000011B [-125]过余=00000011B1.11补码00010101B的真值为+21D 补码41H的真值为+65D补码9BH的真值为-101D 补码FFH的真值为-1D补码11110101B的真值为-11D1.12 A的ASCII码为41H a的ASCII码为61Hg的ASCII码为67H z的ASCII码为7AH0的ASCII码为30H 9的ASCII码为39H*的ASCII码为2AH +的ASCII码为2BHCR的ASCII码为0DH ％的ASCII码为25H1.12一个16×16字形点阵占用存储空间32B一个24×24字形点阵占用存储空间72B一个32×32字形点阵占用存储空间128B1.14 （以8位补码为例）[X]补+[Y]补=[+38]补+[+100]补=0001010B，溢出[X]补+[Z]补=[+38]补+[-20]补=00010010B，未溢出[Y]补- [Z]补=[+100]补- [-20]补=01111000B，未溢出[Z]补- [X]补=[-20]补- [+38]补=11000110B，未溢出1.15 X与Y=0100B X或Z=1111B Y异或Z=1101B 非Y=1001B1.16微型计算机具有体积小、重量轻、功耗低；功能强；可靠性高；价格低廉；结构灵活、适应性强；使用方便、维护容易等特点。
微机原理与接口技术第五章、第六章课后习题答案
2114： 128片，10位和6位。
6116： 32片，11位和5位。
6264： 8片，13位和3位。
5.42114：611662646.4stack segment stack 'stack'dw 32 dup(0)stack endscode segmentstart proc farassume ss: stack, cs: codepush dssub ax, axpush axCALL I6116 ；调用写入6116子程序MOV AH, 2 ；回车换行MOV DL, 0DHINT 21HMOV DL, 0AHINT 21HCALL O6116 ；调用读出6116子程序ret；写入6116：将键入字符的ASCII码写入6116I6116 PROCMOV BL, 0 ；定义页地址码（16个地址为一页）MOV CX, 128 ；定义页数LOP1: PUSH CXMOV DX, 380H ；将页地址从74LS273输出MOV AL, BLOUT DX, ALMOV CX, 16 ；定义页内单元数MOV DX, 390H ；将键入数写入16个单元LOP2: MOV AH, 1INT 21HOUT DX, ALINC DXLOOP LOP2INC BL ；换页POP CXLOOP LOP1 ；页数未满换页重新写入16个单元RETI6116 ENDP；读出6116：将写入6116的数据读出送显示O6116 PROCMOV BL, 0MOV CX, 128LOP3 PUSH CXMOV DX, 390HMOV AL, BLOUT DX, ALMOV CX, 16MOV DX 380H ；将16个单元的数据送显示LOP4: IN AL, DXPUSH DXMOV DL, AL ；将6116中读出的ASCII码送DLMOV AH, 2 ；2号功能调用显示DL中的字符INT 21HPOP DXINC DXLOOP LOP4INC BLPOP CXLOOP LOP3RETO6116 ENDPend start6.5stack segment stack 'stack'dw 32 dup(0)stack endscode segmentstart proc farassume ss: stack, cs: codepush dssub ax, axpush axMOV AH, 2 ；用2号功能调用输出字符，调用号送AHMOV CX, 100 ；字符个数送计数器MOV DX, 380HWAIT0: IN AL, DX ；从244读入TEST AL, 80H ；测试状态位是否为0JNZ WAIT0 ；不为0，等待继续测试状态WAIT1: IN AL, DX ；状态为0，继续读入TEST AL, 80H ；测试状态是否为1JZ WAIT1 ；不为1，等待继续测试状态IN AL, DX ；状态为1，读入数据即ASCII码AND AL, 7FH ；去掉状态位MOV DL, AL ；ASCII码送DL，输出字符INT 21HLOOP WAIT0-3 ；跳到给DX赋值380H的MOV指令，该指令为3字节retstart endpcode endsend start。
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第6章微机接口技术基础
习题
6.1 数据信息有哪几类？CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类?相应的端口是什么端口？
参考答案：数据信息通常包括数字量、模拟量和开关量等3种数据形式。
CPU与I/O 设备之间的信息都是通过I/O接口传输的，通常包括数据信息、状态信息和控制信息等3类信息。
相应的端口称为数据端口、状态端口和控制端口。
6.2 什么是I/O接口？I/O接口的基本功能和作用是什么？
参考答案：所谓I/O接口是指连接在CPU与外设之间的逻辑电路部件。
I/O接口是完成某种逻辑功能或转换功能的电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。
I/O接口实现的功能主要有下列几个。
（1）寻址能力：CPU通过地址编码选择不同外设，即CPU通过地址编码选择不同I/O 接口。
（2）输入/输出功能：接收执行CPU命令的功能，根据CPU向I/O设备发出的控制命令，实现数据的输入操作和输出操作。
（3）数据缓冲功能：通过寄存器或锁存器实现。
（4）数据转换功能：完成CPU与外设之间传送信号的各类转换，包括数据宽度转换、数据格式转换、电平转换和时序配合转换。
（5）联络功能：就绪信号、忙信号等。
（6）中断管理功能。
（7）可编程功能：用软件来决定其工作方式，用软件来设置有关的控制信号。
（8）错误检测功能：一类是传输错误，另—类是覆盖错误。
6.3 计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086微机系统中采用哪种方法？
参考答案：
计算机对I/O端口编址时通常采用两种编址方式，即I/O独立编址方式和存储器映像方式。
在8086微机系统中采用I/O独立编址方式。
6.4 8086 CPU的I/O端口地址范围是什么？在IMB PC中I/O端口的地址范围是什
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2 么？其中用户可用的地址范围有哪些？
参考答案：8086 CPU 使用地址总线中的A15～A0来寻址I/O 端口，最大I/O 空间是64K 个字节端口（或32K 个字端口），I/O 地址为0000～FFFFH 。
IBM 公司在规划设计微机时，只使用了10位地址线，而没有考虑A10～A15等6根地址线，PC 系列微机主板上的I/O 控制电路和常规外设接口控制器均采用了不完全地址译码电路，因而PC 系列微机系统的端口数目是1024个字节端口，其端口地址空间为0000H ～03FFH ，由地址线A9～A0进行译码。
允许用户使用的端口地址是300H ～31FH 。
6.5 在设计I/O 设备接口电路时，选用I/O 端口地址应注意什么？ 参考答案：在设计I/O 设备接口电路时，选用I/O 端口地址应注意： （1）被系统配置占用了的端口地址一律不能使用； （2）未被系统占用的地址用户都可以使用，但对计算机厂家申明保留的地址不要使用； （3）用户可使用300H ～31FH ，这是PC 系列微机留作实验卡用的。
6.6 按照I/O 地址译码电路采用的元器件，可分为哪些译码电路类型？
参考答案：根据实际使用的元器件情况，译码电路的形式一般有由门电路构成的固定式单端口地址译码电路，由译码器构成的固定式多端口地址译码电路，由地址开关和比较器构成的可选式多端口地址译码电路，由可编程逻辑器件构成的译码电路。
6.7 设一个外设接口的I/O 端口地址为208H ，设计该接口的端口地址译码器。
参考答案：如下图。
6.8 设一个外设接口的I/O 端口地址为300H ～307H ，即该外设需要8个连续的I/O 端口地址，设计该接口的端口地址译码器。
参考答案：如下图。
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6.9 CPU 和外设之间的数据传送方式有哪几种？各传送方式有何特点，适用于哪些应用场合？
参考答案：
在微型计算机系统中，主机与外设之间的数据输入/输出控制方式主要有无条件传送、查询传送、中断传送、DMA 传送等4种方式。
无条件传送方式是一种最简单的程序控制传送方式。
程序控制输入/输出方式是指在程序的编制中利用I/O 指令来执行输入/输出的一种方式。
查询传送方式时，CPU 通过程序主动读取状态寄存器以了解接口情况，并完成相应的数据操作。
查询操作需要在时钟周期较少的间隔内重复进行，因而CPU 效率低。
中断传送方式时，当程序常规运行中，若外部有优先级更高的事件出现，则通过中断请求通知CPU ，CPU 再读取状态寄存器确定事件的种类，以便执行不同的分支处理。
这种方式CPU 效率高且实时性好。
DMA （Direct Memory Access ）传送方式，即直接内存存取方式。
数据传送的具体过程直接由硬件（DMA 控制器）在内存和IO 之间完成，CPU 只在开始时将控制权暂时交予DMA ，直到数据传输结束。
这种方式传送速度比通过CPU 快，尤其是在批量传送时效率很高。