1、全國高等學(xué)?！笆?#160;一五”重點(diǎn)規(guī)劃教材現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)教程（習(xí)題解答）主 編：楊文顯副主編：楊晶鑫編 著： 黃春華 胡建人 宓雙清 華 大 學(xué) 出 版 社習(xí) 題 一1. 8086CPU由哪幾個(gè)部件構(gòu)成？它們的主要功能各是什么？8086 CPU由指令執(zhí)行部件EU和總線接口部件BIU兩個(gè)部份組成。指令執(zhí)行部件主要功能是執(zhí)行指令?？偩€接口部件的主要功能是完成訪問存儲(chǔ)器或I/O端口的操作： 形成訪問存儲(chǔ)器的物理地址； 訪問存儲(chǔ)器取得指令并暫存到指令隊(duì)列中等待執(zhí)行； 訪問存儲(chǔ)器或I/O端口以讀取操作數(shù)參與EU運(yùn)算，或存放運(yùn)算結(jié)果。2. 什么是邏輯地址？什么是物理地址？它們各自如何表示

2、？如何轉(zhuǎn)換？程序中使用的存儲(chǔ)器地址稱為邏輯地址，由16位“段基址”和16位“偏移地址”（段內(nèi)地址）組成。段基址表示一個(gè)段的起始地址的高16位。偏移地址表示段內(nèi)的一個(gè)單元距離段開始位置的距離。訪問存儲(chǔ)器的實(shí)際地址稱為物理地址，用20位二進(jìn)制表示。將兩個(gè)16位二進(jìn)制表示的邏輯地址錯(cuò)位相加，可以得到20位的物理地址：物理地址段基址×16 + 偏移地址在32位CPU的保護(hù)模式下，“邏輯地址”的表示產(chǎn)生了一些變化，請(qǐng)參考第8章的相關(guān)內(nèi)容。3. 什么是“堆棧”？它有什么用處？在使用上有什么特點(diǎn)？堆棧是內(nèi)存中的一塊存儲(chǔ)區(qū)，用來存放專用數(shù)據(jù)。例如，調(diào)用子程序時(shí)的入口參數(shù)、返回地址等，這些數(shù)據(jù)都按照“

3、先進(jìn)后出”的規(guī)則進(jìn)行存取。SS存放堆棧段的段基址，SP存放當(dāng)前堆棧棧頂?shù)钠频刂贰?shù)據(jù)進(jìn)出堆棧要使用專門的堆棧操作指令，SP的值在執(zhí)行堆棧操作指令時(shí)根據(jù)規(guī)則自動(dòng)地進(jìn)行修改。X=36H=00110110BY=78H=01111000B (= 10111110BCF=1, SF=1, OF=0, PF=1, ZF=0, AF=14. 設(shè)X=36H，Y=78H，進(jìn)行X+Y和XY運(yùn)算后FLAGS寄存器各狀態(tài)標(biāo)志位各是什么？X=36H=00110110BY=78H=01111000B (+= 10101110BCF=0, SF=1, OF=1, PF=0, ZF=0, AF=05. 按照傳輸方向和電氣特

4、性劃分，CPU引腳信號(hào)有幾種類型？各適用于什么場(chǎng)合？CPU引腳傳輸?shù)男盘?hào)按照傳輸方向劃分，有以下幾種類型：輸出：信號(hào)從CPU向外部傳送；輸入：信號(hào)從外部送入CPU；雙向：信號(hào)有時(shí)從外部送入CPU，有時(shí)從CPU向外部傳送。雙向信號(hào)主要用于數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸；輸出信號(hào)用于傳輸?shù)刂沸盘?hào)和一些控制信號(hào)；輸入信號(hào)主要用于傳輸外部的狀態(tài)信號(hào)（例如READY）和請(qǐng)求（中斷、DMA）信號(hào)。按照信號(hào)的電器特性劃分，有以下幾種類型：一般信號(hào)：用來傳輸數(shù)據(jù)/地址信號(hào)時(shí)，高電平表示“1”，低電平表示“0”；用來表示正邏輯的控制/狀態(tài)信號(hào)時(shí)，“1”表示有效，“0”表示信號(hào)無效；用來表示負(fù)邏輯的控制/狀態(tài)信號(hào)時(shí)，“0”表示有

5、效，“1”表示信號(hào)無效。三態(tài)信號(hào)：除了高電平、低電平兩種狀態(tài)之外，CPU內(nèi)部還可以通過一個(gè)大的電阻阻斷內(nèi)外信號(hào)的傳送，CPU內(nèi)部的狀態(tài)與外部相互隔離，也稱為“懸浮態(tài)”。CPU放棄總線控制權(quán)，允許其他設(shè)備使用總線時(shí)，將相關(guān)信號(hào)置為“懸浮態(tài)”。6. 8086CPU以最小模式工作，現(xiàn)需要讀取內(nèi)存中首地址為20031H的一個(gè)字，如何執(zhí)行總線讀周期？請(qǐng)具體分析。為了讀取內(nèi)存中首地址為20031H的一個(gè)字，需要執(zhí)行二個(gè)總線讀周期。第一個(gè)總線周期讀取20031H字節(jié)內(nèi)容，進(jìn)行的操作如下。T1狀態(tài)： = 1，指出CPU是從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)。隨后CPU從地址/狀態(tài)復(fù)用線（A19/S6A16/S3）和地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線

6、（AD15AD0）上發(fā)出讀取存儲(chǔ)器的20位地址20031H。為了鎖存地址，CPU在T1狀態(tài)從ALE引腳輸出一個(gè)正脈沖作為地址鎖存信號(hào)。由于需要讀取高8位數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)（奇地址），= 0。為了控制總線收發(fā)器8286接受數(shù)據(jù)， = 0。T2狀態(tài)： 地址信息撤消，地址/數(shù)據(jù)線AD15AD0進(jìn)入高阻態(tài)，讀信號(hào)開始變?yōu)榈碗娖剑ㄓ行В?0，用來開放總線收發(fā)器8286。T3狀態(tài): CPU檢測(cè)READY引腳信號(hào)。若READY為高電平（有效）時(shí)，表示存儲(chǔ)器或I/O端口已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，CPU在T3狀態(tài)結(jié)束時(shí)讀取該數(shù)據(jù)。若READY為低電平，則表示系統(tǒng)中掛接的存儲(chǔ)器或外設(shè)不能如期送出數(shù)據(jù)，要求CPU在T3和T4狀

7、態(tài)之間插入1個(gè)或幾個(gè)等待狀態(tài)Tw。TW狀態(tài)：進(jìn)入TW狀態(tài)后，CPU在每個(gè)TW狀態(tài)的前沿（下降沿）采樣READY信號(hào)，若為低電平，則繼續(xù)插入等待狀態(tài)TW。若READY信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，表示?shù)據(jù)已出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上，CPU從AD15AD0讀取數(shù)據(jù)。T4狀態(tài)：在T3（TW）和T4狀態(tài)交界的下降沿處，CPU對(duì)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，完成讀取數(shù)據(jù)的操作。第二個(gè)總線周期讀取地址為20032H字節(jié)的內(nèi)容。CPU發(fā)出的信號(hào)與第一個(gè)周期類似，區(qū)別在于T1狀態(tài)CPU發(fā)出存儲(chǔ)器地址為20032H，由于只需要讀取低8位數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)（偶地址），=1。在CPU內(nèi)部，從20031H讀入的低位字節(jié)和從20032H讀入的高位字

8、節(jié)被拼裝成一個(gè)字。7. 8086CPU有幾種工作方式？各有什么特點(diǎn)？8086/8088 CPU有兩種工作模式：最大工作模式和最小工作模式。所謂最小工作模式，是指系統(tǒng)中只有一個(gè)8086/8088處理器，所有的總線控制信號(hào)都由8086/8088 CPU直接產(chǎn)生，構(gòu)成系統(tǒng)所需的總線控制邏輯部件最少，最小工作模式因此得名。最小模式也稱單處理器模式。最大模式下，系統(tǒng)內(nèi)可以有一個(gè)以上的處理器，除了8086/8088作為“中央處理器”之外，還可以配置用于數(shù)值計(jì)算的8087“數(shù)值協(xié)處理器”、用于I/O管理的“I/O協(xié)處理器”8089。各個(gè)處理器發(fā)往總線的命令統(tǒng)一送往“總線控制器”，由它“仲裁”后發(fā)出。CPU兩

9、種工作模式由引腳決定，接高電平，CPU工作在最小模式；將接地，CPU工作在最大模式。8. 分析8086CPU兩個(gè)中斷輸入引腳的區(qū)別，以及各自的使用場(chǎng)合。INTR用于輸入可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)，電平觸發(fā)，高電平有效。中斷允許標(biāo)志IF= 1時(shí)才能響應(yīng)INTR上的中斷請(qǐng)求。NMI用于輸入不可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)，上升沿觸發(fā)，不受中斷允許標(biāo)志的限制。CPU一旦測(cè)試到NMI請(qǐng)求有效，當(dāng)前指令執(zhí)行完后自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行類型2的中斷服務(wù)程序。NMI引腳用于連接CPU外部的緊急中斷請(qǐng)求，例如內(nèi)存校驗(yàn)錯(cuò)，電源掉電報(bào)警等。INTR引腳用于連接一般外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求。9. 什么是時(shí)鐘周期、總線周期、指令周期？它們的時(shí)間長(zhǎng)短取決于

10、哪些因素？時(shí)鐘周期：CPU連接的系統(tǒng)主時(shí)鐘CLK一個(gè)周期的時(shí)間。CLK信號(hào)頻率越高，時(shí)鐘周期越短?？偩€周期：CPU通過外部總線對(duì)存儲(chǔ)器或I/O端口進(jìn)行一次讀/寫操作的過程稱為總線周期。8086CPU總線周期一般由四個(gè)時(shí)鐘周期組成，存儲(chǔ)器/IO設(shè)備（接口）速度不能滿足CPU要求時(shí)，可以增加一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期。指令周期：CPU執(zhí)行一條指令的時(shí)間（包括取指令和執(zhí)行該指令所需的全部時(shí)間）稱為指令周期。指令周期的時(shí)間主要取決于主時(shí)鐘的頻率和指令的復(fù)雜程度，它也受到存儲(chǔ)器或IO設(shè)備接口工作速度的影響。10. 在一次最小模式總線讀周期中，8086CPU先后發(fā)出了哪些信號(hào)？各有什么用處？T1狀態(tài)： 指出CPU

11、是從內(nèi)存（1）還是從IO端口（0）讀取數(shù)據(jù)。隨后CPU從地址/狀態(tài)復(fù)用線（A19/S6A16/S3）和地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線（AD15AD0）上發(fā)出讀取存儲(chǔ)器的20位地址，對(duì)IO端口訪問時(shí)從AD15AD0上發(fā)出16位地址。為了鎖存地址，CPU在T1狀態(tài)從ALE引腳輸出一個(gè)正脈沖作為地址鎖存信號(hào)。如果需要讀取高8位數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)（奇地址/讀取一個(gè)字），= 0。為了控制總線收發(fā)器8286數(shù)據(jù)傳輸方向， = 0。T2狀態(tài)： 讀信號(hào)開始變?yōu)榈碗娖剑ㄓ行В?0，用來開放總線收發(fā)器8286。T3狀態(tài): CPU檢測(cè)READY引腳信號(hào)。若READY為高電平（有效），表示存儲(chǔ)器或I/O端口已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，進(jìn)入T4狀

12、態(tài)；若READY為低電平（無效），表示存儲(chǔ)器或I/O端口尚未準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，插入一個(gè)或多個(gè)TW狀態(tài)，直到READY變?yōu)楦唠娖?。T4狀態(tài)：在T3（TW）和T4狀態(tài)交界的下降沿處，CPU對(duì)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，完成讀取數(shù)據(jù)的操作。11. 結(jié)合指令“OUT 21H, AL”，具體敘述最大模式“總線寫周期”總線上的相關(guān)信號(hào)。T1狀態(tài)：地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線（AD15AD0）上出現(xiàn)訪問IO端口的16位地址21H。由于地址為奇數(shù)，需要通過高8位數(shù)據(jù)線訪問端口，= 0。T2狀態(tài)：= 0，表示本周期對(duì)IO端口進(jìn)行寫操作。地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線（AD15AD0）上出現(xiàn)來自AL的8位數(shù)據(jù)。T3狀態(tài)：若READY為高電平（有效

13、），表示I/O端口已經(jīng)準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。反之，表示I/O端口尚未準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)，需要CPU插入TW 周期進(jìn)行等待，直到READY出現(xiàn)高電平（有效）。T4狀態(tài)：CPU結(jié)束本周期。習(xí) 題 二1. 內(nèi)存儲(chǔ)器主要分為哪兩類？ 它們的主要區(qū)別是什么？?jī)?nèi)存儲(chǔ)器分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（Radom Access Memory）和只讀存儲(chǔ)器ROM（Read Only Memory）兩類。RAM中信息可以按地址讀出，也可以按地址寫入。RAM具有易失性，掉電后原來存儲(chǔ)的信息全部丟失，不能恢復(fù)。ROM 中的信息可以按地址讀出，但是在普通狀態(tài)下不能寫入，它的內(nèi)容一般不能被改變。ROM具有“非易失性”，電源關(guān)閉后，其中的

14、信息仍然保持。2. 說明SRAM、DRAM、MROM、PROM和EPROM的特點(diǎn)和用途。SRAM：靜態(tài)RAM，讀寫速度快，但是集成度低，容量小，主要用作Cache或小系統(tǒng)的內(nèi)存儲(chǔ)器。DRAM：動(dòng)態(tài)RAM，讀寫速度慢于靜態(tài)RAM，但是它的集成度高，單片容量大，現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)的“主存”均由DRAM構(gòu)成。MROM：掩膜ROM，由芯片制作商在生產(chǎn)、制作時(shí)寫入其中數(shù)據(jù)，成本低，適合于批量較大、程序和數(shù)據(jù)已經(jīng)成熟、不需要修改的場(chǎng)合。PROM：可編程ROM，允許用戶自行寫入芯片內(nèi)容。芯片出廠時(shí)，所有位均處于全“0”或全“1”狀態(tài)，數(shù)據(jù)寫入后不能恢復(fù)。因此，PROM只能寫入一次。EPROM：可擦除可編程只讀存

15、儲(chǔ)器，可根據(jù)用戶的需求，多次寫入和擦除，重復(fù)使用。用于系統(tǒng)開發(fā)，需要反復(fù)修改的場(chǎng)合。3. 已知一個(gè)SRAM芯片的容量為8K×8b，該芯片有一個(gè)片選信號(hào)引腳和一個(gè)讀/寫控制引腳，問該芯片至少有多少個(gè)引腳？地址線多少條？數(shù)據(jù)線多少條？ 根據(jù)存儲(chǔ)芯片地址線數(shù)量計(jì)算公式，klog2（1024*8）= log2（213）=13，即總計(jì)有13根地址線。另有8根數(shù)據(jù)線、2根電源線。所以該芯片至少有25（=13+8+1+1+2）根引腳。4. 巳知一個(gè)DRAM芯片外部引腳信號(hào)中有4根數(shù)據(jù)線，7根地址線，計(jì)算它的容量。根據(jù)存儲(chǔ)容量計(jì)算公式S2k×I，可得該芯片的存儲(chǔ)容量為：214*4=16K&

16、#215;4bit（位），也可表示為64Kb=8KB（字節(jié)）。5. 32M×8b的DRAM芯片，其外部數(shù)據(jù)線和地址線為多少條?根據(jù)存儲(chǔ)芯片地址線數(shù)量計(jì)算公式，klog2（1024*1024*32）= log2（225）=25，即需要25根地址線。但是，由于DRAM芯片的地址采用分時(shí)輸入的方法，所以實(shí)際需要的地址線只有理論值的一半，此處為13根。數(shù)據(jù)線8根。6. DRAM為什么需要定時(shí)刷新?DRAM靠MOS管極間電容存儲(chǔ)電荷的有無決定所存信息是0還是1，由于漏電流的存在，它存儲(chǔ)的信息不能長(zhǎng)時(shí)間保存，需要定時(shí)重新寫入，稱為“刷新”。7. 74LS138譯碼器的接線如圖2.28所示，寫出、

17、所決定的內(nèi)存地址范圍。圖2-28 譯碼電路電路從圖看出，該存儲(chǔ)系統(tǒng)的片內(nèi)地址線有13根（A12-A0），是一個(gè)由8KB存儲(chǔ)芯片組成的存儲(chǔ)系統(tǒng)，A17地址線不確定。它的地址分布為：00?0, CBA?, ?, ?, ?其中，CBA作為譯碼輸入，與輸出選擇有關(guān)；“?”表示可以為“0”，也可以為“1”。于是：對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址范圍是：00000H01FFFH；或20000H21FFFH。對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址范圍是：04000H05FFFH；或24000H25FFFH。對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址范圍是：08000H09FFFH；或28000H29FFFH。對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址范圍是：0C000H0DFFFH；或2C000H2DF

18、FFH。8. 敘述EPROM的編程過程，并說明EPROM和EEPROM的不同點(diǎn)。EPROM的編程過程標(biāo)準(zhǔn)編程方式：Vpp上加編程電壓，地址線、數(shù)據(jù)線上給出要編程單元的地址及其數(shù)據(jù)，并使0、1。上述信號(hào)穩(wěn)定后，在端加上寬度為50±5ms的負(fù)脈沖，就可將一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的地址單元中。不斷重復(fù)這個(gè)過程，將數(shù)據(jù)逐一寫入?？焖倬幊谭绞剑菏褂?00µs的編程脈沖依次寫完所有要編程的單元，然后從頭開始校驗(yàn)每個(gè)寫入的字節(jié)。若寫得不正確，則重寫這個(gè)單元。寫完后再校驗(yàn)，不正確還可再寫，直到全部正確。EPROM和EEPROM的不同點(diǎn)：EPROM芯片用紫外線光照射擦除芯片的內(nèi)容，擦除時(shí)需要把

19、芯片從電路板上拔下，擦除操作對(duì)整個(gè)芯片進(jìn)行。EPROM芯片編程需要外加“高電壓”，所以需要專用的“編程器”才能實(shí)現(xiàn)。EPROM的編程一般情況下對(duì)整個(gè)芯片進(jìn)行。EEPROM芯片的擦除用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)，無需把芯片從電路板上拔下，可以進(jìn)行“在系統(tǒng)編程”。EEPROM以字節(jié)為單位重寫，EEPROM沒有單獨(dú)的擦除操作，寫入就意味著擦除了原來的內(nèi)容，所以使用比EPROM快速方便。相比較而言，EEPROM芯片的編程比較接近RAM的寫入，它們之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在速度上：RAM寫入與讀出的速度相近，不需要其他的聯(lián)絡(luò)信號(hào)；EEPROM的寫入比起讀出明顯要慢，為了掌握寫入時(shí)間，EEPROM通常設(shè)置了一根“狀態(tài)”引腳，供

20、聯(lián)絡(luò)使用。9. 下列容量的ROM芯片除電源和地線，還有多少個(gè)輸入引腳和輸出引腳？寫出信號(hào)名稱。（1）64×4 （2）512×8 （3）128K×8 （4）16K×8 （5）1M×16根據(jù)存儲(chǔ)容量計(jì)算公式可得以上各芯片的地址、數(shù)據(jù)引腳分別為：64×4： 地址線k= log2（64）= log2（26）= 6根，數(shù)據(jù)線=4根；512×8： 地址線k= log2（512）= log2（29）= 9根，數(shù)據(jù)線=8根；128k×8：地址線k= log2（128*1024）= log2（217）= 17根，數(shù)據(jù)線=8根；16k

21、×8： 地址線k= log2（16*1024）= log2（214）= 14根，數(shù)據(jù)線=8根；1M×16： 地址線k= log2（1024*1024）= log2（220）= 20根，數(shù)據(jù)線=16根。此外，所有ROM芯片都需要一根片選信號(hào)引腳；對(duì)于PROM，EPROM通常還需要“輸出允許”和“編程脈沖”輸入引腳。EEPROM芯片除了有“片選”、“輸出允許”和“寫允許”外，通常還有表示“寫入完成”的狀態(tài)信號(hào)引腳。10. 已知RAM芯片的容量為（1）16K×8 （2）32K×8 （3）64K×8（4）2K×8 如果RAM的起始地址為340

22、0H、則各RAM對(duì)應(yīng)的末地址為多少?存儲(chǔ)器的末地址=首地址+芯片內(nèi)字節(jié)數(shù)（容量）1上述各芯片對(duì)應(yīng)RAM的末地址為：16K×8：末地址是3400H+4000H1= 73FFH32K×8：末地址是3400H+8000H1= B3FFH64K×8：末地址是3400H+10000H1= 133FFH2K×8： 末地址是3400H+800H1= 3BFFH11. 如果存儲(chǔ)器起始地址為1800H，末地址為1FFFH，求該存儲(chǔ)器的容量。該存儲(chǔ)器的容量為：（1FFFH1800H+1）×8 = 800H×8，該存儲(chǔ)器有2048×8個(gè)位，也可以

23、寫作2KB。12. 有一個(gè)存儲(chǔ)體，其地址線15條，數(shù)據(jù)線8條，則1）該存儲(chǔ)體能夠存儲(chǔ)多少個(gè)漢字？2）如果該存儲(chǔ)體由2K×4位的芯片組成，需要多少片？3）采用什么方法擴(kuò)展？分析各位地址線的使用。該存儲(chǔ)體容量為215×8=32KB，存儲(chǔ)一個(gè)漢字需要二個(gè)字節(jié)，因此，它能夠存儲(chǔ)16384（16K）個(gè)漢字。需要2K×4位的芯片32片，（32K×8）/（2K×4）=32 ?？刹捎米治蝗珨U(kuò)展方法，由2片4位的芯片組成1組8位的存儲(chǔ)單元，16組擴(kuò)展成32K的8位存儲(chǔ)體。芯片直接使用的地址線（片內(nèi)地址）11根（A0-A10），另外需要4根高位地址，連接到4-16

24、譯碼器輸入端，產(chǎn)生16個(gè)譯碼信號(hào)用作16個(gè)芯片組的片選信號(hào)。剩余的地址線用來確定該存儲(chǔ)體的首地址。13. 試說明Flash Memory芯片的特點(diǎn)及28F040的編程過程。Flash Memory也稱為“閃速存儲(chǔ)器”，有時(shí)直接稱之為“Flash”。Flash既有ROM非易失性的特點(diǎn)，又能夠在線擦除和重寫，既可讀又可寫，同時(shí)有很高的存取速度，具有集成度高，價(jià)格低，耗電少等優(yōu)點(diǎn)。目前存取速度已突破了30ns，掉電后信息可以保持10年。Flash的編程方法與E2PROM相同，28F040的編程寫入過程采用字節(jié)編程方式。首先，向28F040狀態(tài)寄存器寫入命令10H，再在指定的地址單元寫入相應(yīng)數(shù)據(jù)。接著

25、查詢狀態(tài)，判斷這個(gè)字節(jié)是否寫好，若寫好則重復(fù)上面過程寫入下一個(gè)字節(jié)，直到全部字節(jié)寫入。28F040的編程速度很快，一個(gè)字節(jié)的寫入時(shí)間僅為8.6µs。14. 利用全地址譯碼將6264芯片接到8088系統(tǒng)總線上，地址范圍為30000H31FFFH，畫出邏輯圖。全地址譯碼連接圖全地址譯碼可以保證存儲(chǔ)器芯片上的每一個(gè)單元在整個(gè)內(nèi)存空間中具有唯一的、獨(dú)占的一個(gè)地址。參考教材相關(guān)內(nèi)容，6264芯片有13根地址線，剩余的高位7根地址線通過譯碼組合確定該芯片的起始地址（30000H）。由30000H地址得出對(duì)應(yīng)的地址線狀態(tài)為：0011 000 0 0000 0000 0000 可以看出A13A19地

26、址線為0011 000，所以譯碼組合應(yīng)邏輯為：= ···A16·A17·· =（····）·（A16·A17）= A13+A14+A15+A18+A19+ A16·A17具體邏輯如右圖所示。15. 若用2164芯片構(gòu)成容量為128KB的存儲(chǔ)器，需多少片2164？ 至少需多少根地址線？其中多少根用于片內(nèi)尋址？多少根用于片選譯碼？ 2164A是容量為64K×1位的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片，構(gòu)成128KB的存儲(chǔ)器需要2164A芯片16片 128K×8/（64

27、K×1）=16 。由于地址空間為128K，需要的地址線總數(shù)為17根（217=128K）。其中，片內(nèi)地址線16根（216 =64K），片選地址線1根（1716=1，）。每8個(gè)2164芯片構(gòu)成一組，進(jìn)行位擴(kuò)展，得到64KB存儲(chǔ)器。兩個(gè)這樣的“組”進(jìn)行地址擴(kuò)展，構(gòu)成128KB的存儲(chǔ)器。16. 某8088系統(tǒng)用2764 ROM芯片和6264 SRAM芯片構(gòu)成16KB的內(nèi)存。其中，RAM的地址范圍為FC000H-FDFFFH，ROM的地址范圍為FE000H-FFFFFH。試?yán)?4LS138譯碼，畫出存儲(chǔ)器與CPU的連接圖，并標(biāo)出總線信號(hào)名稱。2764和6264均為8KB的存儲(chǔ)芯片，需要13根

28、地址線（A0A12）用于片內(nèi)尋址。8088系統(tǒng)的其他地址線（A13A19）用于產(chǎn)生片選信號(hào)。FC000H的地址線狀態(tài)為：1111 110 0 0000 0000 0000 FE000H的地址線狀態(tài)為：1111 111 0 0000 0000 0000將A13A15用作譯碼輸入，其他地址（A16A19=1111）用作譯碼控制，可以得到如下譯碼控制電路，連接如下圖所示。17. 存儲(chǔ)周期指的是（ A ）。A存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)讀或?qū)懖僮魉试S的最短時(shí)間間隔 B存儲(chǔ)器的讀出周期C存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)寫操作所允許的最短時(shí)間間隔 D存儲(chǔ)器的寫入周期存儲(chǔ)周期是指連續(xù)兩次訪問存儲(chǔ)器之間所需的最小時(shí)間。存取時(shí)間是CPU訪問

29、一次存儲(chǔ)器（寫入和讀出）所需的時(shí)間。存儲(chǔ)周期等于存取時(shí)間加上存儲(chǔ)器的恢復(fù)時(shí)間。所以應(yīng)選擇A。18. 某一EPROM芯片，其容量為32K×8，除電源和地線外，最小的輸入引腳和輸出引腳分別為（ C ）。A. 15和8; B32和8; C17和8; D18和10;容量為32K×8的EPROM芯片，其數(shù)據(jù)線為8根，地址線為15根，片選線1根，讀寫控制線1根。其中地址線、片選線、讀寫控制線均為EPROM的輸入信號(hào)，共17根。數(shù)據(jù)線在正常工作狀態(tài)下用于EPROM輸出，計(jì)8根。所以應(yīng)選擇C。19. 掩膜ROM在制造時(shí)通過光刻是否連接MOS管來確定0和1，如果對(duì)應(yīng)的某存儲(chǔ)單元位沒有連接MO

30、S管，則該位信息為（ C ）。A不確定; B. 0; C1; D可能為0，也可能為1;掩膜ROM芯片內(nèi)每一個(gè)二進(jìn)制位對(duì)應(yīng)于一個(gè)MOS管，該位上存儲(chǔ)的信息取決于這個(gè)MOS管的柵極是否被連接到字線上。柵極被連接，該單元被選中時(shí)，漏極與“地”相通，輸出低電平，該位存儲(chǔ)的信息就是0。柵極未連接時(shí)，盡管字線被選中，輸出端與“地”仍然不能導(dǎo)通，輸出高電平，對(duì)應(yīng)的信息為1。所以應(yīng)選擇C。20. SRAM和DRAM存儲(chǔ)原理不同，它們分別靠（ A ）來存儲(chǔ)0和1的。A雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)和極間是否有足夠的電荷B內(nèi)部熔絲是否斷開和雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器C極間電荷和浮置柵是否積累足夠的電荷D極間是否有足夠的電荷和雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)

31、器的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）的每一個(gè)位存儲(chǔ)單元有一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，由4個(gè)晶體管組成，它們的狀態(tài)確定了該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的1位二進(jìn)制信息。而動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）一般采用單管電路組成，它由一個(gè)MOS管T1和一個(gè)電容C構(gòu)成。寫入時(shí)其信息通過位線（數(shù)據(jù)線）存人電容C中（寫入“1”對(duì)電容充電，寫入“0”則對(duì)電容放電）；讀出時(shí)存儲(chǔ)在電容C上的電荷通過T1輸出到位線上。所以應(yīng)選擇A。習(xí) 題 三1. 如果用24b儲(chǔ)存一個(gè)無符號(hào)數(shù)，這個(gè)數(shù)的范圍是什么？如果儲(chǔ)存的是一個(gè)補(bǔ)碼表示的有符號(hào)數(shù)，那么這個(gè)數(shù)的范圍又是什么？答：如果用24b儲(chǔ)存一個(gè)無符號(hào)數(shù)，這個(gè)數(shù)的范圍應(yīng)為：0224-1如果用24b儲(chǔ)存一個(gè)補(bǔ)碼

32、表示的有符號(hào)數(shù)，這個(gè)數(shù)的范圍應(yīng)為：-223+223-12. 用符號(hào)“”把下面的數(shù)按從大到小的順序“連接”起來X1補(bǔ)=10110111 X2原=10110111 X3反=10110111 X4補(bǔ)=10110110 X5無符號(hào)數(shù)=10110111解：X1=-0100 1001B, X2=-011 0111B, X3=-0100 1000B, X4=-0100 1010B, X5=+1011 0111B 因此：X5>X2>X3>X1>X43. 用8位補(bǔ)碼完成下列運(yùn)算，用二進(jìn)制“真值”的格式給出運(yùn)算結(jié)果，并指出運(yùn)算后CF、OF、ZF、SF、PF標(biāo)志位的狀態(tài)。（1）127+126

33、（2）126-127（3）-100-120（4）-100-(-120)解： （1）127+126127補(bǔ)=0111 1111，126補(bǔ)=0111 1110，127+126補(bǔ)=1111 1101，127+126=-0000 0011（溢出）COZSP=01010（2）126-127126補(bǔ)=0111 1110，-127補(bǔ)=1000 0001，126-127補(bǔ)=1111 1111，126-127=-000 0001COZSP=10011（3）-100-120-100補(bǔ)=1001 1100，-120補(bǔ)=1000 1000，-100-120補(bǔ)=0010 0100，-100-120=+0010 0100

34、（溢出）COZSP=01001（4）-100-(-120)-100補(bǔ)=1001 1100，-120補(bǔ)=1000 1000， -120補(bǔ)求補(bǔ)=0111 1000，-100-（-120）補(bǔ)=0001 0100，-100-（-120）=+0001 0100COZSP=000014. “看作”是：（1）二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)（2）二進(jìn)制補(bǔ)碼（3）壓縮BCD碼（4）非壓縮BCD碼 哪一種情況下它代表的“值”最大？答：看作二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)時(shí)，它代表的“值”最大。分析：看作二進(jìn)制補(bǔ)碼時(shí)，它代表一個(gè)負(fù)數(shù)，而其它的情況下，它均為正數(shù)。因此，看作二進(jìn)制補(bǔ)碼時(shí)，它代表的值最小。把這組代碼用十六進(jìn)制數(shù)字形式寫出：9758 對(duì)于

35、無符號(hào)數(shù)，它的值等于十六進(jìn)制的9758H；對(duì)于壓縮BCD碼，它的值等于十進(jìn)制的9758，顯然小于9758H；對(duì)于非壓縮BCD碼，它的值等于十進(jìn)制的78，顯然更小于9758H；因此，看作二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)時(shí)，它代表的“值”最大。5. 某數(shù)據(jù)段內(nèi)有如下數(shù)據(jù)定義：Xdb30, 30H, ABC, 2-3, ?, 11001010Bdw0FFH，-2, “CD”Ydd20 dup（15, 3 dup（?）, 0）Zdb3 dup（?）WdwZ-X假設(shè)變量X的偏移地址為20H。（1） 寫出變量X各數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的具體位置和相關(guān)內(nèi)存單元的值。（2） 寫出變量Y，Z的偏移地址。（3） 寫出變量W的值答：（1）變量

36、X各數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的具體位置和相關(guān)內(nèi)存單元的值如右圖。變量Y的偏移地址為002EH；變量Z的偏移地址為002EH+4×5×20=01BEH變量W的值等于變量Z和X偏移地址之差01BEH-0020H=019EH它等于變量X、Y所占用內(nèi)存單元的字節(jié)數(shù)。6. 下列指令的源操作數(shù)段基址在哪個(gè)段寄存器中？（1）MOVAX, BPSI（2）MOVAX, CS:8DI（3）MOVAX, 2EBP*1（4）MOVAX, FS:4ESP（5）MOVAX, 2EBPEAX（6）MOVAX, ECXEBP*4（7）MOCAX, EDXEBP（8）MOVAX, ES:10EBPEAX*2答：各指令源

37、操作數(shù)段基址使用的段寄存器如下：（1） SS（2） CS（3） SS（4） FS（5） SS（6） DS（7） DS（8） ES7. 判斷下列指令是否正確。若不正確，指出錯(cuò)誤原因（1）MOVAX, EBX （2）MOVSI, DL（3）MOVEBP, ESPEAX*3（4）LEAAX, 3006H（5）MOVBPDI, 0 （6）MOVSI, DI（7）MOVES, 1000H （8）MOVAX, X+2（9）MOVAX, CX+2 （10）MOVEAXEAX*2, AL答： （1）指令MOVAX, EBX是正確的。（2）指令MOVSI, DL是錯(cuò)誤的，兩個(gè)操作數(shù)類型不匹配。（3）指令MOVE

38、BP, ESPEAX*3 是錯(cuò)誤的，比例因子不能為3。（4）指令LEAAX, 3006H是錯(cuò)誤的，LEA指令的源操作數(shù)必須為內(nèi)存操作數(shù)。（5）指令MOVBPDI, 0是錯(cuò)誤的，操作數(shù)類型無法確定。（6）指令MOVSI, DI 是錯(cuò)誤的，不能同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)內(nèi)存操作數(shù)。（7）指令MOVES, 1000H是錯(cuò)誤的，裝載段寄存器時(shí)，源操作數(shù)不能為立即數(shù)。（8）如果“X”是用常數(shù)表達(dá)式定義的符號(hào)（例如：X EQU 5+6），或者是用“DW”定義的內(nèi)存變量，指令MOVAX, X+2是正確的。否則這條指令是錯(cuò)誤的。（9）指令MOVAX, CX+2是錯(cuò)誤的，源操作數(shù)表達(dá)式CX+2不是一個(gè)可以直接計(jì)算的“常數(shù)表達(dá)

39、式”。（10）指令MOVEAXEAX*2, AL是正確的。8. 現(xiàn)有（DS）=2000H ,（BX）=0100H，（SI）=0002H，（20100H）=12H，（20101H）=34H，（20102H）=56H，（20103H）=78H，（21200H）=2AH，（21201H）=4CH，（21202H）=0B7H，（21203H）=65H，說明下列指令執(zhí)行后AX寄存器的內(nèi)容。（1）MOVAX, 1200H（2）MOVAX, BX（3）MOVAX, 1200H（4）MOVAX, BX（5）MOVAX, 1100HBX（6）MOVAX, BXSI（7）MOVAX, 1100HBXSI答 ：（1

40、）指令MOVAX, 1200H執(zhí)行后，(AX)=1200H (立即數(shù)操作數(shù))。（2）指令MOVAX, BX執(zhí)行后，(AX)=0100H (寄存器操作數(shù))。（3）指令MOVAX, 1200H 執(zhí)行后，(AX)=4C2AH（直接地址，EA=1200H）（4）指令MOVAX, BX 執(zhí)行后，(AX)=3412H（寄存器間接尋址，EA=0100H）（5）指令MOVAX, 1100HBX 執(zhí)行后，(AX)= 4C2AH（相對(duì)地址，EA=1200H）（6）指令MOVAX, BXSI 執(zhí)行后，(AX)=7856H（基址變址尋址，EA=0102H）（7）指令MOVAX, 1100HBXSI 執(zhí)行后，(AX)=

41、65B7H（相對(duì)基址變址尋址，EA=1202H）9. 下面兩條指令的功能有什么區(qū)別？MOVAX, BXMOVAX, BX答：指令“MOV AX, BX”把BX寄存器的內(nèi)容裝入到AX中。指令“MOVAX, BX”把內(nèi)存儲(chǔ)器一個(gè)字的內(nèi)容裝入AX寄存器。該字的段基址在DS中，偏移地址在BX中。10. 寫出執(zhí)行以下計(jì)算的指令序列，其中各變量均為16位有符號(hào)數(shù)。（1） ZW+(Z-X)（2） ZW-(X+6)-(R+9)（3） Z(W*X)/(Y+6), R余數(shù)（4） Z(W-X)/(5*Y)*2解：（1）MOVAX, WMOVBX, ZSUBBX, XADDAX, BXMOVZ, AX（2）MOVAX

42、, WMOVBX, XADDBX, 6SUBAX, BXMOVBX, RADDBX, 9SUB AX, BXMOVZ, AX（3）MOVAX, WIMULXMOVBX, YADDBX, 9IDIVBXMOVZ, AXMOVR, DX（4）MOVAX, YMOVBX, 5IMULBXMOVBX, AXMOVAX, WSUBAX, XMOVCX, 2IMULCXIDIVBXMOVZ, AX11. 一個(gè)雙字長(zhǎng)有符號(hào)數(shù)存放在DX（高位）AX（低位）中，寫出求該數(shù)相反數(shù)的指令序列。結(jié)果仍存入DX，AX寄存器解：NOTDX；首先將（DX, AX）取反NOTAXADDAX, 1；最低位加1，注意：不能用IN

43、C指令A(yù)DCDX, 0；把進(jìn)位（如果有）傳遞到高位12. 內(nèi)存緩沖區(qū)BUFFER定義如下，按照要求，寫出指令序列BUFFERDB20 DUP(?)（1） 將緩沖區(qū)全部置為0，并使執(zhí)行時(shí)間最短（2） 將緩沖區(qū)全部置為空格字符（ASCII代碼20H），使用的指令條數(shù)最少（3） 將緩沖區(qū)各字節(jié)依次設(shè)置為0，1，2，3，4，19（4） 將緩沖區(qū)各字節(jié)依次設(shè)置為0，-1，-2，-3，-4，-19（5） 將緩沖區(qū)各字節(jié)依次設(shè)置為30，29，28，27，11（6） 將緩沖區(qū)各字節(jié)依次設(shè)置為0，2，4，6，8，38（7） 將緩沖區(qū)各字節(jié)依次設(shè)置為0，1，2，3，0，1，2，3，3解：（1）XOREAX, EA

44、XMOVDWORD PTR BUFFER, EAXMOVDWORD PTR BUFFER+4, EAXMOVDWORD PTR BUFFER+8, EAXMOVDWORD PTR BUFFER+12, EAXMOVDWORD PTR BUFFER+16, EAX（2）MOVAL, 20HMOVCX, 20LEABX, BUFFERONE:MOVBX, ALINCBXLOOPONE（3）XORBX, BXMOVCX, 20ONE:MOVBUFFERBX, BLINCBXLOOPONE（4）XORBX, BXXORAL, ALMOVCX, 20ONE:MOVBUFFERBX, ALINCBXDEC

45、ALLOOPONE（5）XORBX, BXMOVAL, 30MOVCX, 20ONE:MOVBUFFERBX, ALINCBXDECALLOOPONE（6）XORBX, BXXORAL, ALMOVCX, 20ONE:MOVBUFFERBX, ALINCBXADDAL, 2LOOPONE（7）XORBX, BXMOVCX, 5ONE:MOVBUFFERBX, 0MOVBUFFERBX+1, 1MOVBUFFERBX+2, 2MOVBUFFERBX+3, 3ADDBX, 4LOOPONE13. 編寫循環(huán)結(jié)構(gòu)程序，進(jìn)行下列計(jì)算，結(jié)果存入RESULT內(nèi)存單元（1） 1+2+3+4+5+6+ +100

46、（2） 1+3+5+7+9+11+ +99（3） 2+4+6+8+10+ +100（4） 1+4+7+10+13+ +100（5） 11+22+33+44+ +99解：（1）CODESEGMENTASSUMECS: CODERESULTDW?START:XORAX, AXMOVCX, 100AGAIN:ADDAX, CXLOOPAGAINMOVRESULT, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（2）CODESEGMENTASSUMECS: CODERESULTDW?START:XORAX, AXMOVCX, 50MOVBX, 1AGAIN:ADDAX, B

47、XADDBX, 2LOOPAGAINMOVRESULT, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（3）CODESEGMENTASSUMECS: CODERESULTDW?START:XORAX, AXMOVCX, 50MOVBX, 2AGAIN:ADDAX, BXADDBX, 2LOOPAGAINMOVRESULT, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（4）CODESEGMENTASSUMECS: CODERESULTDW?START:XORAX, AXMOVCX, 34MOVBX, 1AGAIN:ADDAX, BXADD

48、BX, 3LOOPAGAINMOVRESULT, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（5）CODESEGMENTASSUMECS: CODERESULTDW?START:XORAX, AXMOVCX, 9MOVBX, 11AGAIN:ADDAX, BXADDBX, 11LOOPAGAINMOVRESULT, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART14. 已知ARRAY是5行5列的有符號(hào)字?jǐn)?shù)組，編寫程序，進(jìn)行下列計(jì)算（假設(shè)和仍然為16b，不會(huì)產(chǎn)生溢出）（1） 求該數(shù)組第4列所有元素之和（列號(hào)從0開始）（2） 求該數(shù)組第3行所

49、有元素之和（行號(hào)從0開始）（3） 求該數(shù)組正對(duì)角線上所有元素之和（4） 求該數(shù)組反對(duì)角線上所有元素之和解：假設(shè)數(shù)據(jù)段已定義如下：DATASEGMENTARRAYDW1, 6, 9, 23,12；定義數(shù)組ARRAYDW54, 23, 15, -92, 37；每一行5個(gè)數(shù)據(jù)DW-99, 231, 76, 81, 90；共5行DW33, 67, 81, -99, 0；共計(jì)25個(gè)數(shù)據(jù)DW123, -52, 77, -180, 89SUMDW?；SUM存放結(jié)果DATAENDS（1）CODESEGMENTASSUMECS: CODE, DS: DATASTART:MOVAX, DATAMOVDS, AXM

50、OVAX, 0；累加器在循環(huán)之前清零MOVCX, 5；計(jì)數(shù)器置初值MOVSI, 4*2；第1行第4列元素在數(shù)組內(nèi)的位移NEXT:ADDAX, ARRAYSIADDSI, 5*2；SI指向下一行第4列元素LOOPNEXTMOVSUM, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（2）CODESEGMENTASSUMECS: CODE, DS: DATASTART:MOVAX, DATAMOVDS, AXMOVAX, 0；累加器在循環(huán)之前清零MOVCX, 5；計(jì)數(shù)器置初值MOVSI, 3*5*2；第3行第0列元素在數(shù)組內(nèi)的位移NEXT:ADDAX, ARRAYSIAD

51、DSI, 2；SI指向本行下一列元素LOOPNEXTMOVSUM, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（3）CODESEGMENTASSUMECS: CODE, DS: DATASTART:MOVAX, DATAMOVDS, AXMOVAX, 0；累加器在循環(huán)之前清零MOVCX, 5；計(jì)數(shù)器置初值MOVSI, 0；第0行第0列元素在數(shù)組內(nèi)的位移NEXT:ADDAX, ARRAYSIADDSI, 5*2+2；SI指向正對(duì)角線上下一個(gè)元素LOOPNEXTMOVSUM, AXMOVAX, 4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（4）CODESEGMENTASSUMECS: CODE, DS: D