《微机原理与接口技术》作业

1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc *教材：中国科大《微型计算机原理与接口技术》第5版*思考题：不用写在作业本，不用上交作业；*面题：z写在作业本上，周一上课前上交作业；z作业本必须有封面，写清课程名、班级、学号、姓名；z作业题标清题号，抄写题目；z答题留有间隙或空行。CH1思考题：1-5、10、11、13【1.1】将下列二进制数转换成10进制数。（1）11001010B（2）00111101B（3）01001101B（4）10100100B【1.2】将下列16进制数转换成10进制数。（1）12CH（2）0FFH（3）3A8DH（4）5BEH【1.3】将下列10进制数分别转换成二进制数和16进制数。（1）25（2）76（3）128（4）134【1.4】求出下列10进制数的BCD码（压缩的BCD码和非压缩的BCD码）。（1）327（2）1256【1.5】将英文单词About和数字95转换成ASCII码字符串。【1.6】求出下列10进制数的原码、反码和补码【1.7】冯•诺依曼结构的计算机由哪几部分组成？大致是如何工作的？【1.8】计算机的硬件和软件分别指什么？【1.9】什么是机器语言、汇编语言和高级语言？【1.10】画出微型计算机的基本结构框图，说明各部分的主要功能是什么。【1.11】微型计算机系统由哪些部分组成？【1.12】说明下列名称的英文全称和中文含义。（1）ALU（2）CPU（3）PC（4）DOS【1.13】8086和80386各有多少根地址总线？可直接寻址的内存空间各是多少？它们的数据总线各有多少根？CH2思考题：2-4、6、10、13-14、17-18书面题：1、5、7-9、11-12【2.1】8086/8088CPU可直接寻址多少个内存（字节）单元？多少I/O端口？它们的外部数据总线各有多少根？【2.2】8086CPU内部由哪两部分组成？它们大致是如何工作的？【2.3】CPU、EU、BIU的英文全称和中文含义各是什么？【2.4】8086CPU内部有哪些寄存器？各有什么用途？第 1 页 共 8 页 1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc 【2.5】两个带符号数10110100B和11000111B相加，运算后各标志位的值等于多少？哪些标志位是有意义的？如果把这两个数当成无符号数，相加后哪些标志位是有意义的？（参考例2.2）【2.6】说明8086引脚信号的功能：AD15～AD0、A19/S6～A16/S3、’RD、’WR、M/’IO、CLK、RESET、INTR、NMI、ALE、DT/’R、’DEN。【2.7】已知段地址：偏移地址分别为如下数值，它们的物理地址各是什么？（参考图2.4）（1）1200:3500H（2）FF00:0458H（3）3A60:0100H【2.8】段基地址装入如下数值，则每段的起始地址和结束地址分别是什么？（参考图2.4）（1）1200（2）3F05H（3）0FFEH【2.9】已知：CS:IP=3456:0210H，CPU要执行的下条指令的物理地址是什么？【2.10】什么叫堆栈？它有什么用处？如何设置堆栈？【2.11】设SS:SP=2000：0300H，则堆栈在内存中的物理地址范围是什么？执行两条PUSH指令后，SS:SP=？再执行一条PUSH指令后，SS:SP=？（参考图2.6）【2.12】如果从存储单元2000H开始存放的字节数据为：3AH、28H、56H、4FH，试画出示意图说明：从2000H和2001H单元开始取出一个字数据各要进行几次操作，取出的数据分别等于多少？（参考图2.8）【2.13】8086工作于最小模式时，硬件电路主要由哪些部件组成？为什么要用地址锁存器、数据缓冲器和时钟产生器？（参考图2.10）【2.14】8086/8088CPU各用几片地址锁存器、数据缓冲器构成最小模式系统？为什么？【2.17】什么叫总线周期？一个总线周期一般需要几个时钟周期？若8086-2的时钟频率为8MHz，它每秒可执行多少条指令？【2.18】8086工作于最小模式，执行存储器读总线周期，T1~T4周期中主要完成哪些工作？（参考图2.17）CH3思考题：5、7、9、11、13-14、16-17书面题：1-3、6、8、10、12【3.1】分别说明下列指令的源操作数和目的操作数各采用什么寻址方式。（1）MOVAX,2408H（2）MOVCL,0FFH（3）MOVBX,[SI]（4）MOV5[BX],BL（5）MOV[BP+100H],AX（6）MOV[BX+DI],‘$’（7）MOVDX,ES:[BX+SI]（8）MOVVAL[BP+DI],DX（9）INAL,05H（10）MOVDS,AX【3.2】已知：DS=1000H，BX＝0200H，SI=02H，内存10200H～10205H单元的内容分别为10H，2AH，3CH，46H，59H，6BH。下列每条指令执行完后AX寄存器的内容是什第 2 页 共 8 页 1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc 么？（1）MOVAX，0200H（2）MOVAX，[200H]（3）MOVAX，BX（4）MOVAX，3[BX]（5）MOVAX，[BX+SI]（6）MOVAX，2[BX+SI]【3.3】设DS=1000H，ES＝2000H，SS=3500H，SI＝00A0H，DI=0024H，BX＝0100H，BP=0200H，数据段中变量名为VAL的偏移地址值为0030H，试说明下列源操作数字段的寻址方式是什么？物理地址值是多少？（1）MOVAX,[100H]（2）MOVAX,VAL（3）MOVAX,[BX]（4）MOVAX,ES:[BX]（5）MOVAX,[SI]（6）MOVAX,[BX+10H]（7）MOVAX,[BP]（8）MOVAX,VAL[BP+SI]（9）MOVAX,VAL[BX+DI]（10）MOVAX,[BP+DI]【3.6】指出下列指令中哪些是错误的，错在什么地方。（1）MOVDL，AX（2）MOV8650H，AX（3）MOVDS，0200H（4）MOV[BX]，[1200H]（5）MOVIP，0FFH（6）MOV[BX+SI+3]，IP（7）MOVAX，[BX][BP]（8）MOVAL，ES:[BP]（9）MOVDL，[SI][DI]（10）MOVAX，OFFSET0A20H（11）MOVAL，OFFSETTABLE（12）XCHGAL，50H（13）INBL，05H（14）OUTAL，0FFEH【3.8】已知当前数据段中有一个十进制数字0～9的7段代码表，其数值依次为40H，79H，24H，30H，19H，12H，02H，78H，00H，18H。要求用XLAT指令将十进制数57转换成相应的7段代码值，存到BX寄存器中，试写出相应的程序段。【3.10】已知AX=2508H，BX=0F36H，CX=0004H，DX=1864H，求下列每条指令执行后的结果是什么？标志CF等于什么？第 3 页 共 8 页 1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc （1）ANDAH,CL（2）ORBL,30H（3）NOTAX（4）XORCX,0FFF0H（5）TESTDH,0FH（6）CMPCX,00H（7）SHRDX,CL（8）SARAL,1（9）SHLBH,CL（10）SALAX,1（11）RCLBX,1（12）RORDX,CL【3.12】编程将AX寄存器中的内容以相反的次序传送到DX寄存器中，并要求AX中的内容不被破坏，然后统计DX寄存器中1的个数是多少。CH4思考题：1-5、7-8书面题：6、12、15-16、20-21【4.1】从编写汇编语言源程序到生成可执行文件.EXE，需要经过哪些步骤？【4.2】指令语句和伪指令语句各由哪几个字段组成？哪些字段是必不可少的？【4.3】伪指令语句的作用是什么？它与指令语句的主要区别是什么？【4.4】下列指令分别完成什么功能？（1）MOVAL,NOT10001110B（2）MOVCX,8GT00011000B（3）MOVDL,27/5（4）MOVBX,$-LIST【4.5】阅读下列程序段，说明每条指令执行后的结果是什么。X1DB65H,78HX2DW06FFH,5200HX3DD?GO:MOVAL,TYPEX1MOVBL,TYPEX2MOVCL,TYPEX3MOVAH,TYPEGOMOVBH,SIZEX2MOVCH,LENGTHX3【4.6】画出示意图，说明下列变量在内存中如何存放。A1DB12H,34HA2DB‘Right’A3DW5678HA4DB3DUP(?)【4.7】给出完整的汇编语言程序框架，并说明其中每条伪指令语句的功能。【4.8】从汇编语言程序返回DOS，有哪几种方法？哪一种是最常用的方法？【4.12】编程实现：从键盘输入一个10进制数字0~9，查表求键入数字的七段代码，存入DL中，并在键入数字之前，显示提示信息“Pleaseinputanumber:”。【4.15】已知：在内存BUFF开始的单元中，存有一串数据：58、75、36、42、89，编程找出其中的最小值存入MIN单元中，并将这个数显示在屏幕上。【4.16】内存中有一组无符号字节数据，要求编程按从小到大的顺序排列。【4.20】编程将存放在AL中的无符号二进制数，转换成16进制数，再转换成ASCII码并显示在屏幕上。【4.21】将BX中的16进制数（＜9999）转换成4位压缩BCD码，存入CX中。第 4 页 共 8 页 1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc 补充书面题：【B4.1/v4】下列变量各占多少字节？A1DW23H,5876HA2DB3DUP(?),0AH,0DH,’$’A3DD5DUP(1234H,567890H)A4DB4DUP(3DUP(1,2,’ABC’))【B4.3/v4】有符号定义语句如下：BUFDB1,4,5,‘123’ABUFD0LEQUABUF-BUF求L的值为多少？【B4.4/v4】假设程序中的数据定义如下：PARDW?PNAMEDB16DUP(?)COUNTDD?PLENTHEQU$-PAR求PLENTH的值是多少？表示什么意义？【B4.6/v4】下列程序完成后，AH等于什么？INAL，5FHTESTAL，80HJZL1MOVAH,0JMPSTOPL1:MOVAH,0FFHSTOP:HLTCH5思考题：1、16（原题有错）、17书面题：15、18【5.1】计算机的内存由哪两类存储器组成？请说明它们各自的主要特点。【5.15】在一个有20位地址线的系统中，采用2K¯4位的SRAM芯片构成容量为8KB的8位存储器，要求采用全译码方式，请画出该存储器系统的示意图，并回答：共需要块RAM芯片，必须将地址线~直接连到每个存储器芯片上，并用地址线~作为地址译码器的输入，需要译码器产生个片选信号。【5.16】对于图5.22的部分译码法，若将存储器改为8K¯8位的6264EPROM芯片，译码电路仍采用74LS138，参与译码的地址线仍是A17~A0，试参照该图设计出新的译码方案，并列出一组连续的可用地址范围。【5.17】用若干2K¯8位的RAM存储器芯片，扩展成8K¯8的存储器，画出扩展后的存第 5 页 共 8 页 1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc 储器示意图。【5.18】用8K¯8的RAM存储器芯片，构成32K¯8的存储器，存储器的起始地址为18000H，要求各存储器芯片的地址连续，用74LS138作译码器，系统中只用到了地址总线A18~A0，采用部分译码法设计译码器电路，试画出硬件连线图，并列表说明每块芯片的地址范围。CH6思考题：2-3书面题：6【6.2】什么叫I/O端口？一般的接口电路中可以设置哪些端口？计算机对I/O端口编址时采用哪两种方法？在8086/8088CPU中一般采用哪种编址方法？【6.3】CPU与外设间传送数据主要有哪几种方式？【6.6】某一个微机系统中，有8块I/O接口芯片，每个芯片占有8个端口地址，若起始地址为300H，8块芯片的地址连续分布，用74LS138作译码器，试画出端口译码电路，并说明每块芯片的端口地址范围。CH7思考题：5书面题：4【7.4】设8253的通道0～2和控制口字寄存器的地址分别为300H、302H、304H和306H，系统的时钟频率为2MHz。要求：（1）通道0输出1kHz方波；（2）通道1输出500Hz序列负脉冲；（3）通道2输出单脉冲，宽度为400us。试画出硬件连线图译码电路图，并编写各通道的初始化程序。【7.5】设8253的口地址为40H~43H，时钟频率f=2.5MHz，通道2接一个LED显示器。要求：LED显示器点亮4秒钟后，再熄灭4秒钟，并不断重复过程，试编写8253的初始化程序。CH6思考题：7-9书面题：10-12，15【6.7】8255A的3个端口在功能上各有什么不同的特点？8255A内部的A组和B组控制部件各管理哪些端口？【6.8】8255A有哪几种工作方式？各用于什么场合？端口A、端口B和端口C各可以工作于哪几种工作方式？【6.9】8255A的方式选择字和置位复位字都写入什么端口？用什么方式区分它们？【6.10】若8255A的系统基地址为0F8H，且各端口都是偶地址，则8255A的3个输入输出端口地址和控制寄存器的地址各是多少？已知CPU的系统总线为A7~A0，D7~D0，M/’(IO)，’(RD)，’(WR)，RESET，试画出8255A的地址译码电路及它与CPU的系统总线相连的连线图。【6.11】设8255A的A口，B口，C口和控制字寄存器的端口地址分别为80H，82H，84H第 6 页 共 8 页 1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc 和86H。要求A口工作在方式0输出，B口工作在方式0输入，C口高4位输入，低4位输出，试编写8255A的初始化程序。【6.12】8255A的端口地址同第11题，要求C口PC4输出高电平，PC5输出低电平，PC6输出一个正脉冲，试写出完成这些功能的指令序列。【6.15】8255A的口地址为80H～83H，A口接8个开关K7～K0，B口接8个指示灯LED7～LED0，用来显示开关的状态，当开关合上时相应的指示灯亮，断开时灯灭。试画出硬件连线图（含具体的译码电路及8255A与开关和LED的连接电路图），并编写实现这种功能的程序段。要求每隔20秒钟读一次（开关状态），延时20秒的子程序名为DELAY_20S。CH9思考题：1、3、5书面题：4、6、10、12-13【9.1】串行通信与并行通信的主要区别是什么？各有什么优缺点？【9.3】什么叫同步工作方式？什么叫异步工作方式？哪种工作方式的效率更高？为什么？【9.4】用图表示异步串行通信数据的位格式，标出起始位、停止位和奇偶校验位，在数字位上标出各位发送的顺序。【9.5】什么叫波特率？常用的波特率有哪些？【9.6】若某一终端以2400波特的速率发送异步串行数据，发送1位需要多少时间？假设一个字符包含7个数据位、1个奇偶校验位、1个停止位，发送一个字符需要多少时间？【9.10】若8251A的端口地址为3F0H、3F2H，要求8251A工作于异步工作方式，波特率因子为16，有7个数据位，1个奇校验位，1个停止位，试对8251A进行初始化编程。【9.12】在一个以8086为CPU的系统中，若8251A的数据端口为84H，控制口和状态口的地址为86H，CPU的系统总线为A7~A0，D7~D0，’(IOR)，’(IOW)【无M/’(IO)】和RESET，试画出地址译码电路、数据总线以及控制总线的连线图。【9.13】某双机通信系统，用8088作CPU，8251A和8253为接口芯片，它们的端口基地址分别为300H和304H，通过RS-232C实现通信，时钟频率为2MHz，传送的波特率为4800Bd，波特率系数为16。（1）试画出系统硬件连线图（只需画一台机器）。编写8253和8251A的初始化程序。（2）编写从发送缓冲器BUF_T发送一个数据和接收一个数据存入BUF_R的程序。CH10书面题：3、4、6、7【10.3】某一8位D/A转换器的端口地址为220H，已知延时20ms的子程序为DELAY_20MS，参考电压为＋5V，输出信号（电压值）送到示波器显示，试编程产生如下波形：（1）下限为0V，上限为＋5V的三角波。下限为MIN，上限为MAX的三角波。（2）下限为1.2V，上限为＋4V的梯形波。【10.4】利用DAC0832产生锯齿波，要求0832工作于双缓冲方式，与8位数据总线相连，地址译码器输出的口地址为300H和301H。试画出硬件连线图，并编写有关的程序。【10.6】利用ADC0809等芯片设计的8通道A/D转换电路如图10.18所示。（1）试画出利用74LS138译码器生成’(CS1)（口地址为300HJ~307H）和’(CS2)（口地址为308HJ~30FH）的译码电路。系统总线为A9~A3A0、读、写信号用’(IOR)、’(IOW)，译码电路不需要用M/’(IO)信号。第 7 页 共 8 页 1111通信《微机原理与接口技术》作业.doc （2）编写一段数据采集程序，要求对ADC0809的每个通道各采集一个数据，存入BUF开始的内存单元中。图10.18【10-7】利用8255A和ADC0809等芯片设计PC机上的A/D转换卡，设8255A的口地址为3C0H～3C3H，要求对8个通道各采集一个数据，存放到数据段中以D_BUF为起始地址的缓冲器中。（1）试画出8255A与ADC0809的硬件连线图。（2）编写完成上述功能的程序第 8 页 共 8 页