同济大学1微机原理期终试题A B卷含答案.docx

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同济大学1微机原理期终试题AB卷含答案

同济大学课程考核试卷（A卷）-答案

2009—2010学年第一学期

课号：

100202课名：

微机原理及接口技术（双语）考试考查：

考试

此卷选为：

期中考试（）、期终考试（■）、重考（）试卷

年级专业学号姓名得分

一、简答题（30分，每题5分）

1.ChoosefivedifferentinstructionstoaccomplishAL=0.

解：

答案不唯一，参考答案如下

MOVAL,0

ANDAL,0

SUBAL,AL

XORAL,AL

SHLAL,8

2.ComparethedifferencebetweenANDandTESTinstruction.

解：

AND指令会影响目的寄存器内容，而TEST不影响目的寄存器的内容。

3.已知AX=3024H,BX=0A010H，执行以下CMPAX,BX指令后，试分析标志位S,C,O,Z的值，并指出AX的值。

解：

CMP指令运行后，AX内容不受影响，仍为3024H。

正数减去负数后其结果为负数（9014H），因此O=1。

高位有借位，因此C=1。

显然，S=1，Z=0。

4.Whatconditiondoesalogic1（highlevel）onthe8086ALEpinindicate.

解：

ALE为1（高电位）时表明总线上地址数据有效，即AD0-AD15地址数据复用线上是有效的地址数据，而A16-A19状态地址复用线上是有效的地址数据。

该信号用于通知外部锁存器进行地址数据分离。

5.当INT22H指令运行时，请给出中断向量表中该中断对应的物理位置。

（假设采用8086CPU系统）

解：

已知中断向量号为22H，故在中断向量表中所处的位置为22H×4=88H。

因为8086系统的中端向量表位于内存的最低端，故该中断向量在地址范围为00088H-0008BH。

6.简要说明中断处理的流程。

解：

流程如下：

（1）将标志寄存器内容压栈；

（2）将标志寄存器的TF和IF标志清零；

（3）将CS寄存器内容压栈；

（4）将IP寄存器内容压栈；

（5）根据中断向量号查询中断向量表，获取中断服务程序的段地址和偏移地址，分别装入CS和IP；

（6）执行中断服务程序；

（7）执行到IRET/IRETD时，从堆栈中弹出IP和CS；

（8）从堆栈重弹出标志数据到标志寄存器。

二、分析与设计题（70分）

7.某微型计算机系统，其CPU地址线为20位，数据线为8位。

需扩展内存140KB，其中RAM为128KB，选用62256（32K×8）；ROM为12KB，选用EPROM2732（4K×8），要求内存地址空间从40000H开始连续分配，RAM在低地址，ROM在高地址。

（20分）

（1）分别需要多少块ROM和RAM？

给出每一块存储芯片的内存地址范围。

（10分）

（2）利用74LS138画出存储器地址译码图。

要求与CPU三总线有相应的连接。

（10分）

解：

（1）因为需要扩展内存140KB，其中RAM为128KB，ROM为12KB。

而选用的RAM芯片62256为32KB，ROM芯片2732为4KB。

因此需要62256芯片4块，2732芯片3块。

而32K的地址范围大小为8000H，其范围为0000H-7FFFH；4K的地址范围大小为1000H，其范围为0000H-0FFFH。

因此每块芯片的地址范围如下：

RAM1：

40000H-47FFFH

RAM2：

48000H-4FFFFH

RAM3：

50000H-57FFFH

RAM4：

58000H-5FFFFH

ROM1：

60000H-60FFFH

ROM2：

61000H-61FFFH

ROM3：

62000H-62FFFH

（2）答案不唯一，参考答案如下。

因为RAM芯片为连续配置，可以采用1片74LS138译码器。

而62256的地址范围为32K，因此其地址线位A0-A14。

又RAM的总地址范围为40000H-5FFFFH，因此有如下地址范围。

芯片

A19

A18

A17

A16

A15

A14

A13

A12

A11

A10

RAM1

RAM2

RAM3

RAM4

显然，A0-A14直接接到62256芯片，而A15-A19用于地址译码，地址译码图如下：

而ROM芯片为连续配置，可以采用1片74LS138译码器。

而2732的地址范围为4K，因此其地址线位A0-A11。

又RAM的总地址范围为60000H-62FFFH，因此有如下地址范围。

芯片

A19

A18

A17

A16

A15

A14

A13

A12

A11

A10

ROM1

ROM2

ROM3

显然，A0-A11直接接到2732芯片，而A12-A19用于地址译码，地址译码图如下：

8.现有两种外设：

一组8位开关，一组8位LED灯。

要求用8255作为接口芯片，将开关状态从8255的B口读入，存入DS:

BX所指数据段；并从堆栈弹出数据到AX中，将AH的内容经8255的A口送出到LED灯上显示。

8255的地址为40H-43H。

（20分）

（1）画出8255的硬件连接图（包括基于74LS138的地址译码以及开关和LED灯的连接）。

（10分）

（2）写出完成上述功能的主要程序代码片段（含初始化代码和功能代码，要求有注释）。

（10分）

解：

答案不唯一，参考答案如下。

（1）因为端口地址为40H-43H，采用8位地址总线译码方式，有8255的各个端口地址分配如下。

8255

40H

41H

42H

控制寄存器

43H

地址译码图如下：

（2）对于8255而言，A口作为输出，B口作为输入。

且都是基本的I/O方式，故A口和B口都选用方式，因此8255的控制字如下：

A组方式（方式0）

A口（输出）

C口高4位

B组方式（方式0）

B口（输入）

C口低4位

因此，程序代码如下

;8255初始化代码

MOVAL,82H;将控制字放入到AL寄存器

OUT43H,AL;将控制字送入到8255的控制寄存器

;功能代码

INAL,41H;从8255的B口读入开关状态数据到AL寄存器

MOV[BX],AL;将AL寄存器内容放入到DS:

BX所指数据段

POPAX;从堆栈中弹出数据到AX

MOVAL,AH;取AH内容到AL寄存器

OUT40H,AL;将AL内容送到LED灯显示

9.某计算机系统有一16550接口电路，其地址为68H-6FH。

若其数据传输要求采用7个数据位，1个停止位，偶校验，波特率为4800（外部时钟为18.432MHz）。

（15分）

（1）写出16550的初始化代码。

（10分）

（2）若传输ASCII字符为’B’，请画出其传输波形图。

（5分）

解：

（1）16550的端口地址范围为68H-6FH，因此其线路控制寄存器为6BH，用于波特率处理的寄存器分别为68H和69H。

根据16550的控制字格式和初始化流程，可以确定其控制字有两个：

其一：

进行波特率设置，有

启动分频

发送间隔

附加位

偶校验

启动校验

1位停止位

7位数据

因为采用18.432MHz，若要波特率为4800，这分频系数N为

其二，进行正常的通信，有

正常通信

发送间隔

附加位

偶校验

启动校验

1位停止位

7位数据

因此，16550的初始化代码如下：

;初始化16550

MOVAL,9AH

OUT6BH,AL

;设置波特率

MOVAL,240

OUT68H,AL;波特率分频系数低8位

MOVAL,0

OUT69H,AL;波特率分频系数高8位

;启动16550通信过程

MOVAL,1AH

OUT6BH,AL

（2）作为一款串行芯片，在进行数据传输时是从最低位开始传输的，因此有：

对于ASCII字符’B’，可以查得其ASCII编码为42H，即01000010B。

在上述传输过程中，因为采用7位数据格式，因此D7位被舍弃。

因此最终传输的二进制序列为0100001B。

对于偶校验，易知传输序列中有2个’1’，因此校验位为’0’。

故波形如下：

10.Programcounter2ofthe8254sothatitgeneratesacontinuousseriesofpulsethathaveahightimeof4usandalowtimeof1us.MakesuretoindicatetheCLKfrequencyrequiredforthistask.（15分）

解：

答案不唯一，参考答案如下。

因为要求产生高为4us，低为1us的连续波形，因此可以采用8254的方式2。

显然，若选用CLK为1MHz（即周期为1us），采用计数值为5，即可满足题意要求。

因此，根据8254的控制字，有

选择计数器2

写计数值高低字节

方式2

二进制计数

假定8254的地址范围为40H-43H，即计数器2的地址为42H，控制字寄存器的地址为43H，则8254的程序代码如下：

;初始化8254

MOVAL,B4H

OUT43H,AL

;向计数器2写入计数初值

MOVAL,5

OUT42H,AL;计数值低8位

MOVAL,0

OUT42H,AL;计数值高8位

同济大学课程考核试卷（B卷）-答案

2009—2010学年第一学期

课号：

100202课名：

微机原理及接口技术（双语）考试考查：

考试

此卷选为：

期中考试（）、期终考试（■）、重考（）试卷

年级专业学号姓名得分

一、简答题（35分，每题5分）

1.Intherealmodeof8086,showthestartingandendingaddressofeachsegmentlocatedbythefollowingsegmentregistervalue.

（1）4500H

（2）0CE00H

解：

（1）StartingAddress：

45000H，EndingAddress：

54FFFH

（2）StartingAddress：

0CE000H，EndingAddress：

0DDFFFH

2.已知AX=14C6H,BX=80DCH，执行以下程序后，试问。

ADDAX,BX

JNOPROG1

JNCPROG2

JNSPROG3

JMPPROG4

（1）分析标志位S,C,O,Z的取值情况。

（2）指出程序将转向哪个标号?

解：

（1）S=1,C=0,O=0,Z=0。

（2）PROG1

3.Howmanyaddressinputsanddatainputsdoesthe32K×8bitDRAMdevicecontain?

解：

因为32K=215，因此，AddressInputs的数目为15

而数据宽度为8bit，故DataInputs的数目为8

4.Contrastamemory-mappedI/OsystemwithanisolatedI/Osystem.

解：

（P211）

（1）内存映射I/O系统

a）地址空间与存储器重叠；

b）不使用专门的In/Out指令；

c）采用相同的I/O访问和内存访问寻址方式，但对I/O访问很慢。

（2）独立I/O系统

d）地址空间不与存储器重叠；

e）需要专门的In/Out指令，且只能通过AL,AX,EAX寄存器进行数据交换；

f）内存访问寻址方式采用20位地址寻址，而I/O寻址最多16位地址。

5.8086CPU复位后AX,CS,IP的值是什么？

复位后CPU的启动地址又是什么？

解：

复位后AX和IP的值都是0000H，而CS中的值为0FFFFH。

故复位后CPU的启动地址为0FFFF0H。

6.Whatconditiondoesalogic1（highlevel）onthe8086ALEpinindicate.

解：

ALE为1（高电位）时表明总线上地址数据有效，即AD0-AD15地址数据复用线上是有效的地址数据，而A16-A19状态地址复用线上是有效的地址数据。

该信号用于通知外部锁存器进行地址数据分离。

7.中断服务程序结束时，用RET指令代替IRET指令能否返回主程序，这样做会有什么后果？

解：

（RET是普通子程序的返回指令

IRET是中断服务程序的返回指令）

在中断服务程序中，用RET来代替IRET可以返回主程序。

因为返回前在堆栈中还保留CS和IP的值。

但是这样做会有问题。

因为中断前保留在堆栈中的标志寄存器FLAGS的值没有弹出，这样返回主程序后，可能会引发标志位错误而导致程序流程控制错误。

二、分析与设计题（65分）

8.某微型计算机系统，其CPU地址线为20位，数据线为8位。

（25分）

（1）分别需要多少块ROM和RAM？

给出每一块存储芯片的内存地址范围。

（10分）

（2）利用74LS138画出存储器地址译码图。

要求与CPU三总线有相应的连接。

（15分）

解：

（1）因为需要扩展内存140KB，其中RAM为128KB，ROM为12KB。

而选用的RAM芯片62256为32KB，ROM芯片2732为4KB。

因此需要62256芯片4块，2732芯片3块。

而32K的地址范围大小为8000H，其范围为0000H-7FFFH；4K的地址范围大小为1000H，其范围为0000H-0FFFH。

因此每块芯片的地址范围如下：

RAM1：

40000H-47FFFH

RAM2：

48000H-4FFFFH

RAM3：

50000H-57FFFH

RAM4：

58000H-5FFFFH

ROM1：

60000H-60FFFH

ROM2：

61000H-61FFFH

ROM3：

62000H-62FFFH

（2）因为RAM芯片为连续配置，可以采用1片74LS138译码器。

而62256的地址范围为32K，因此其地址线位A0-A14。

又RAM的总地址范围为40000H-5FFFFH，因此有如下地址范围。

芯片

A19

A18

A17

A16

A15

A14

A13

A12

A11

A10

RAM1

RAM2

RAM3

RAM4

显然，A0-A14直接接到62256芯片，而A15-A19用于地址译码，地址译码图如下：

而ROM芯片为连续配置，可以采用1片74LS138译码器。

而2732的地址范围为4K，因此其地址线位A0-A11。

又RAM的总地址范围为60000H-62FFFH，因此有如下地址范围。

芯片

A19

A18

A17

A16

A15

A14

A13

A12

A11

A10

ROM1

ROM2

ROM3

显然，A0-A11直接接到2732芯片，而A12-A19用于地址译码，地址译码图如下：

9.一个Intel8254芯片和8位CPU相连接，时钟0、1、2的寄存器以及控制寄存器端口地址分别为20H、21H、22H和23H，现有10KHz的时钟信号连入8254的CLK0端，且GATE0接高电平。

8254的初始化代码如下。

MOVAL,30H

OUT23H,AL

MOVAL,0E8H

OUT20H,AL

MOVAL,03H

OUT20H,AL

请回答如下问题：

（20分）

（1）给出Intel8254的工作模式及其计数初值。

（10分）

（2）画出8254的OUT0的输出波形。

（10分）

解：

（1）从初始化根据题目要求，控制字为30H，表示采用0#计数器，依次写低8位和高8位计数值，采用工作方式0和二进制计数。

因此，计数值为03E8H=1000。

（2）因为计数值为03E8H=1000。

因此对于10KHz的输入，在输出OUT0在启动计数后变低，经过时间

后变高。

8254的OUT0的输出波形如下。

10.已知一个与总线接口的8255A接口电路如下图所示，其中k0-k7与8255A端口B相连，LED发光二极管D0-D7及相应的驱动电路与端口A相连，且已知8255A的端口地址为83F0H~83F3H。

要求如下。

（20分）

（1）利用门电路和74LS138译码器设计图中所示的译码片选电路，产生满足给定条件的

信号。

（6分）

（2）将8255A的A1、A0、D0-D7、

、

与总线的信号线进行正确连接。

（6分）

（3）若要将开关k0-k7的状态在对应的LED二极管D0-D7上随时反映出来，即：

若ki（i=0,…,7）开关闭合，则相应的LED灯Di（i=0,…,7）点亮。

编写一个8086汇编语言程序段，实现对8255A的初始化及要求的控制功能。

（8分）

解：

该题答案不唯一。

参考答案如下。

（1）可以先把所要求的地址83F0H写成二进制形式1000_0011_1111_0000B，然后选择不同的地址线连入译码器电路，查看

端能得到正确的译码即可。

（2）

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