同济大学1微机原理期终试题A B卷含答案.docx

1、同济大学1微机原理期终试题A B卷含答案同济大学课程考核试卷（A卷） - 答案20092010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. Choose five different instructions to accomplish AL=0.解：答案不唯一，参考答案如下MOV AL, 0AND AL, 0SUB AL, ALXOR AL, ALSHL AL, 82. Compare the difference between AND

2、 and TEST instruction.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CMP AX, 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. What condition does a logic 1 (high level) on the 8086 ALE pin indicate.解：ALE为1（高电位）时表明总线上地址数据有

3、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INT 22H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8086 CPU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22H4=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

4、；(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(32K8)；ROM为12KB，选用EPROM2732(4K8)，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。(

5、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-47FFFHRAM2：48000H-4FFFFHRAM3：50000H-57FFFHRAM4：58000H-5FFFFHR

6、OM1：60000H-60FFFHROM2：61000H-61FFFHROM3：62000H-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A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0RAM10100000000000000000001000111111111111111RAM201001000000000000000010011111111111

7、11111RAM30101000000000000000001010111111111111111RAM40101100000000000000001011111111111111111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A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0ROM1011000000000000

8、0000001100000111111111111ROM20110000100000000000001100001111111111111ROM30110001000000000000001100010111111111111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

9、（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。8255A7A6A5A4A3A2A1A0A40H01000000B41H01000001C42H01000010控制寄存器43H01000011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

10、口（输出）C口高4位B组方式（方式0）B口（输入）C口低4位D7D6D5D4D3D2D1D010000010因此，程序代码如下;8255初始化代码MOV AL, 82H ;将控制字放入到AL寄存器OUT 43H, AL ;将控制字送入到8255的控制寄存器;功能代码IN AL, 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POP AX ;从堆栈中弹出数据到AXMOV AL, AH ;取AH内容到AL寄存器OUT 40H, 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

11、。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D7D6D5D4D3D2D1D010011010因为采用18.432MHz，若要波特率为4800，这分频系数

12、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D7D6D5D4D3D2D1D000011010因此，16550的初始化代码如下：;初始化16550MOV AL, 9AHOUT 6BH, AL;设置波特率MOV AL, 240OUT 68H, AL ;波特率分频系数低8位MOV AL, 0OUT 69H, AL ; 波特率分频系数高8位;启动16550通信过程MOV AL, 1AHOUT 6BH, 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

13、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. Program counter 2 of the 8254 so that it generates a continuous series of pulse that have a high time of 4us and a low time of 1us. Make sure to indicate the CLK frequency required for this task.（15分）解：答案不唯一，参考答案如下。因为要

14、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D7D6D5D4D3D2D1D010110100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8254MOV AL, B4HOUT 43H, AL;向计数器2写入计数初值MOV AL, 5OUT 42H, AL ;计数值低8位MOV AL, 0OUT 42H, AL ;计数值高8位同济大学课

15、程考核试卷（B卷） - 答案20092010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. In the real mode of 8086, show the starting and ending address of each segment located by the following segment register value.(1) 4500H(2) 0CE00H解：(1) Starting Address：45000H，E

16、nding Address：54FFFH(2) Starting Address：0CE000H，Ending Address：0DDFFFH2. 已知AX=14C6H, BX=80DCH，执行以下程序后，试问。 ADD AX, BXJNO PROG1JNC PROG2JNS PROG3JMP PROG4(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. How many address inputs and data inputs does the 32K8bit DRAM device cont

17、ain?解：因为32K=215，因此，Address Inputs的数目为15而数据宽度为8bit，故Data Inputs的数目为84. Contrast a memory-mapped I/O system with an isolated I/O system. 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

18、式采用20位地址寻址，而I/O寻址最多16位地址。5. 8086 CPU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. What condition does a logic 1 (high level) on the 8086 ALE pin indicate.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.

19、 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。需扩展内存140KB，其中RAM为128KB，选用62256(32K8)；ROM为12KB，选用EPROM2732(4K8

20、)，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。(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

21、片的地址范围如下：RAM1：40000H-47FFFHRAM2：48000H-4FFFFHRAM3：50000H-57FFFHRAM4：58000H-5FFFFHROM1：60000H-60FFFHROM2：61000H-61FFFHROM3：62000H-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A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0RAM10100000000

22、000000000001000111111111111111RAM20100100000000000000001001111111111111111RAM30101000000000000000001010111111111111111RAM40101100000000000000001011111111111111111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

23、A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0ROM10110000000000000000001100000111111111111ROM20110000100000000000001100001111111111111ROM30110001000000000000001100010111111111111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Intel 8254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

24、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。MOV AL,30HOUT 23H,AL MOV AL,0E8HOUT 20H,AL MOV AL,03HOUT 20H,AL 请回答如下问题：(20分)(1) 给出Intel 8254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

25、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83F0H83F3H。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)