微型计算机技术课后习题及答案

4.1 用下列芯片构成存储系统，各需要多少个RAM芯片？需要多少位地址作为片外地址译码？设系统位20位地址线，采用全译码方式

（1）512×4b RAM构成16KB的存储系统

1、首先进行位的扩展，存储系统一般以字节为单位进行存储，所以需要两个512×4位的RAM来达到系统要求的一个字节的字长，两个为一组。

2、接着进行字的扩展，因系统要求为16KB，那16KB个字，需要16KB/512bit=32(组)。

3、芯片个数＝位扩展*字扩展＝32*2＝64(个)。

1、因2的9次方＝512，所以，片内地址位数＝9(位)；

2、片外地址译码位数＝地址线总数－片内地址译码位数＝20-9＝11(位）

（2）1024×1b RAM构成128KB的存储系统需要128KB/1K*8＝1024片；片外地址译码需10位地址线（3）2k×4b RAM构成64KB的存储系统需要64KB/2K * 2＝64片；片外地址译码需9位地址线（4）64k×1b RAM构成256KB的存储系统需要256KB/64K * 8位= 32片；片外地址码需4位地址线

4.2 现有一个钟存储芯片容量为512×4b，若要用它实现4KB的存储容量，需要多少这样的存储芯片？每片芯片需要多少条寻址线？而4KB存储系统最少需要多少条寻址线？

4KB/ 512×4b= 16，需要16片,每片芯片需9条寻址线,4KB存储系统最少需12条寻址线

4.3 有一个2732EPROM续篇的译码电路，试计算该芯片的地址范围及存储容量

2732的地址范围为：

11111111000000000000~11111111111111111111=FF000H~FFFFFH

存储容量为：4KB。

4.4 某一存储系统如下，他们的存储容量容量各是多少？

RAM和EPROM存储器地址分配范围各是多少？

EPROM的地址范围为FD000H~FDFFFH，存储容量为4KB；RAM的地址范围为

F9000H~F97FFH或F9800H~F9FFFH，存储容量为2KB。由于A11未参加译码，因而有

地址重叠，一个内存单元有2个地址对应。

4.5 使用6116、2732和74LS138译码器构成一个存储容量为12KB ROM(00000H~02FFFH)、8KB

RAM(03000H~04FFFH)的存储系统。系统地址总线为20位，数据线为8位。

译码地址线安排：12KB ROM需采用3片2732,8KB RAM需采用4片6116。2732的容量为4K*8位，还有12条地址线，片外译码的地址线为8条，6116的容量为2K*8位，还有11条地址线，片外译码的地址线为9条。采用74LS138译码，每个输出端对应4KB地址范围，对6116，A11还需进行二次译码

5.1 CPU同外设交换的信息有三种类型:数据信息、状态信息和控制信息。说明CPU是如何通过三种总线（地址总线、数据总线和控制总线）同外设交换这三种信息的。

外设接口一边通过CPU的三总线同CPU连接，一边通过三种信息：数据信息，控制信息和状态信息同外设连接，CPU通过外设接口同外设之间交换的信息就是这三种信息

5.2 简述查询传送方式的工作过程

读取外设的当前状态，如果外设处于“忙”或“未准备就绪”，则程序转回重复检测外设状态，如果外设处于“空”或“准备就绪”，则进行第一次数据传送

5.3简述中断传送方式的工作过程

在中断传送方式中，通常是在程序中安排好再某一时刻启动某一台外设，然后CPU继续执行其主程序，当外设完成数据传送的准备后，向CPU发送中断请求信号，在CPU可以响应中断的条件下，现行主程序被“中断”，转去执行“中断服务程序”，在“中断服务程序”中完成一次CPU与外设之间的数据传送，传送完成后仍返回被中断的主程序，从断点处继续执行。采用中断传送方式时，CPU从启动外设到外设就绪这段时间，一直在执行主程序

5.4 简述三种DMA传送方式的区别

（1）单字节传送方式：每次DMA传送只传送一个字节的数据，传送后释放总线，由CPU控制总线至少一个完整的总线周期。以后又是测试DMA请求线DREQ，若有效，再进入DMA周期。在这种方式中要注意：○1在DMA响应信号DACK有效前，DREQ必须保持有效；○2即使DREQ在传送过程中一直保持有效，在两次传送之间也必需释放总线。（2）成组传送方式：一个DMA请求可以传送一组信息，这一组信息的字节数由编程决定，只要在DACK有效之前DREQ保持有效即可。一旦DACK有效，不管DREQ是否有效，DMAC一直不放弃总线控制权，直到整个数组传送完。（3）请求传送方式：又称查询传送方式。该方式的传送类似于成组传送方式，但每传送一个字节后，DMAC就检测DREQ，若无效，则挂起；若有效，继续DMA传送，直到①一组信息传送结束；②外加信号强制DMAC中止操作。

5.5 简述DMA控制器与一般接口芯片的区别①能发出地址信息，对存储器寻址，并修改地址指针。DMAC 内部必须有能自动加1减1的地址寄存器；②能发出读、写控制信号，包括存储器访问信号和I/O访问信号。

5.6画出查询传送方式输出数

6.1 根据接口电路功能，简要说明I/O接口电路应包括哪些电路

据的流程图单

(1)实现CPU与外设之间的数据传送——数据端口

(2)在程序查询的I/O方式中，便于CPU与接口电路或外设之间用应答方

式

来交换信息——控制命令寄存器和状态寄存器

(3)在中断传送的I/O方式中，必须提供各种中断控制功能——中断控制逻

辑

(4)具有选择接口电路中不同端口的功能——地址译码器

(5)能对地址译码器选中的端口实现读写操作——读写控制逻辑。

6.2 扼要说明8255A工作在方式0和方式1的区别

方式0可以工作于无条件传送方式，也可工作于查询传送(条件传送)方式，可由用户选择PCL和PCH中各一条线作为PA口和PB口的联络信号线，方式0不能工作于中断传送方式；方式1可以工作于查询传送方式和中断传送方式，芯片规定了PC口中6条线作为PA 口和PB口同外设之间的联络信号线以及同CPU之间的中断请求线。

6.3试说明8255A在方式1输入时的工作过程

当外设准备好数据，在传送数据的同时，送出一个选通信号STB，8255A的A口数据锁存器在STB，下降沿控制下降数据锁存。8255A向外设送出高电平的IBF，表示锁存数据已完成，暂时不要再传送数据

6.4 试说明8255A在方式1输出时的工作过程

当输出缓冲器满信号OBF为高电平时，CPU执行输出指令，CPU输出的数据送入8255AA口，并使INTR复位，OBF置为低电平，通知输出设备CPU已把数据输出到了8255A的A口，输出设备接到OBF信号有效后，发ACK有效，ACK下降沿将OBF置为1，ACK上升沿表示输出设备已从8255A指定端口取走数据，此时若INTE=1，则INTR被置为高电平，向CPU申请中断，CPU可采用中断方式输出下一个数据。CPU也可通过查询OBF信号，若OBF=1，CPU输出下一个数据给8255A，即用查询方式传送数据。

6.5 8255A的3个端口在使用时有什么区别

通常端口A或B作为输入输出的数据端口(端口A还可以作为双向数据端口),而端口C作为控制或状态信息的端口,它在"方式"字的控制下，可以分成两个4位的端口。每个端口包含一个4位锁存器。它们分别与端口A 和B配合使用,可用以作为控制信号输出,或作为状态信号输入。

6.6 说明8251A引脚信号中RTS、CTS、DTS和DSR的作用

DTR这是一个通用的输出信号，可由命令字的位1置“1”而变为有效，用以表示CPU准备就绪

DSR这是一个通用的输入信号，用以表示调制解调器或外设的数据已准备好

DTS此信号用于通知调制器，CPU已准备好发送，它可由命令字的位5置“1”而变为有效

CTS这是调制解调器或其他外设送到8251A中的调制解调器信号。当其有效时，表示允许USART传送数据

6.7 什么是8251A的方式指令字和命令指令字？对两者在串行通信中的写入流程进行说明

方式指令字：指定8251A为异步方式还是同步方式，并按照其通信方式约定帧数据格式。

命令指令字：命令的作用是确定8251A的实际操作，迫使8251A进行某种操作或处于某种工作状态，以便接收或发送数据

6.8 异步通信中，异步的含义是什么？

发送器和接收器不共享共用的同步信号，也不在数据中传送同步信号

6.9 8251A的状态字哪几位和引脚信号有关？状态位T X RDY和引脚信号T X RDY有什么区别，他们在系统设计中有什么用处

状态寄存器的1、2、6位分别与8251A引脚RxRDY，TxE，SYNDET上的信号有关。状态位TxRDY和引脚信号TxRDY上的信号不同，状态位TxRDY不受输出信号CTS和控制位TxEN的影响。而引脚TxRDY必须在数据缓冲区为空，CTS为低电平且TxEN为高电平时，才为1

6.10 8251A芯片控制信号CS和C/D的功能

CS：片选输入。该引脚输入低电平时，芯片可以和CPU传输数据，反之芯片的8个数据引脚处于悬空状态

C/D：一个决定CPU对芯片读/写内容的控制输入。如果输入为高电平，CPU对芯片就是写控制字或读状态字，反之读/写内容就是数据