微机原理与接口技术（习题答案）

第1章 微机运算基础

习题和思考题

1. 请完成以下计算：

174．66D=(10101110.10101)B＝（AE. A8）H

10101110101.01011B＝（ 1397.344）D＝（575.58）H 4BCH＝（010010111100）B＝（ ）BCD

2. 设字长为8位，X＝（2A）16，当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候，其真

值是多少？

答：当X表示原码时，其真值为：＋101010 当X表示补码时，其真值为：＋101010 当X表示反码时，其真值为：＋101010

当X表示无符号数数时，其真值为：00101010

3. 设字长为8位，用补码形式完成下列计算，要求有运算结果并讨论是否发生溢出？

120＋18 －33－37 －90－70 50＋84 答：120＋18

其补码形式分别为：（120）补＝01111000 （18）补＝00010010 01111000 ＋ 00010010 10001010

由于Cs=0 ，Cp=1，因此有溢出，结果错误 －33－37 其补码形式为：（－33）补＝11011111 （－37）补＝11011011 11011111 ＋11011011 10111010

由于Cs=1， Cp=1，所以没有溢出，结果正确 －90－70

其补码形式为：（－90）补＝10011100 （－70）补＝10111010 10011100 ＋10111010 01010110

由于Cs=1， Cp=0，所以有溢出，结果错误 50＋84

1

其补码形式为：（50）补＝00110010 （84）补＝01010100 00110010 ＋01010100 10000110

由于Cs=0， Cp=1，所以有溢出，结果错误

4. 请写出下列字符串的ASCII码值。

My name is Zhang san.

4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E

第2章 80X86微机系统

习题与思考题

1. 微型计算机主要由哪些基本部件组成？各部件的主要功能是什么？

答：微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。 各部件的功能分别是：1、输入设备通过输入接口电路将程序和数据输入内存；2、运算器是进行算术运算和逻辑运算的部件，它是指令的执行部件；3、控制器是计算机的指挥中心，它负责对指令进行译码，产生出整个指令系统所需要的全部操作的控制信号，控制运算器、存储器、输入/输出接口等部件完成指令规定的操作；4、存储器用来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据； 5、输出设备是CPU通过相应的输出接口电路将程序运行的结果及程序、数据送到的设备； 2. 微处理器的发展过程是什么？

答：微型计算机的发展过程是：

第一代（1946～1957）——采用电子管为逻辑部件，以超声波汞延迟线、阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段；软件上采用机器语言，后期采用汇编语言。

第二代（1957～1965）——采用晶体管为逻辑部件，用磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的操作系统。

第三代（1965～1971）——采用中小规模集成电路为主要部件，以磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛使用操作系统，产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。

第四代（1971～至今）——采用大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）为主要部件，以半导体存储器和磁盘为内、外存储器；在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。

3. 简述80486微处理器的基本结构。

书12页

4. 80486微处理器的工作模式有几种？当CS内容为1000H，IP内容为7896H，求在实地

址模式下的物理地址为多少？

答：实模式和保护模式及虚拟8086模式。当CS内容为1000H，IP内容为7896H，在实2

地址模式下的物理地址为17896H. 5. 简述EPROM的工作原理。

书27页。

6. 总线有那几种类型？

答：按照总线的传输类型可分为数据、地址、控制三类；按和cpu的距离可分为内部总线、系统总线和外部总线。

7. 简述ISA与EISA总线的的区别。它们的局限性表现在哪里？

书34页。

8. PCI局部总线有些什么特点？

书35页

9. 什么是USB？它有什么特点？

书41页

10. IEEE 1394总线有哪些特点？它与USB总线的区别在哪里？

书41页。

11. 简述现场总线的特点。

书42页。

12. 当代计算发展的主要核心技术有哪些？

当代计算机的主要核心技术有：CACHE技术、流水线技术、VM技术、RISC技术、多内核技术

第3章 80X86指令系统

习题与思考题

1. 指出下列各指令中源操作数和目的操作数的寻址方式： ⑴ MOV BX,WORD PTR[2200H] ⑵ AAA ⑶ JUM 2200H ⑷ LES DI,[2100H] ⑸ MOV [BX+SI+8], BX 解答 ⑴ MOV BX, WORD PTR[2200H] 源操作数：直接寻址；目的操作数：寄存器寻址 ⑵ AAA 源操作数：寄存器寻址AL(也称隐含寻址)；目的操作数：寄存器寻址 ⑶ JUM 2200H 程序转移段内直接寻址方式 ⑷ LES DI,[2100H] 源操作数：直接寻址；目的操作数：寄存器寻址

3

⑸ MOV [BX+SI+8], BX 源操作数：寄存器寻址；目的操作数：基址加变址寻址

2. 若AX=0ABCDH，BX=7F8FH，CF=1。 求分别执行8086 CPU指令 ⑴ ADD AX,BX ⑵ ADC AX,BX ⑶ SBB AX,BX ⑷ NEG AX ⑸ AND AX,BX ⑹ OR AX,BX ⑺ XOR AX, BX ⑻ IMUL BL

后，AX寄存器中的内容，并指出标志寄存器SF,ZF,AF,PF,CF及OF的状态。 解答 ⑴ AX=2B5CH, SZAPCO=001110B ⑵ AX=2B5DH, SZAPCO=001010B ⑶ AX=2C3DH, SZAPCO=001001B ⑷ AX=5433H, SZAPCO=001110B ⑸ AX=2B8DH, SZAPCO=00X100B ⑹ AX=FFCFH, SZAPCO=10X100B ⑺ AX=D222H, SZAPCO=10X100B ⑻ AX=3283H, SZAPCO=XXXX11B

3. 若AL=78H，BL=87H， ⑴求执行指令 ADD AL,BL DAA

之后，AL＝?、标志AF＝?、CF＝?

⑵ 若执行指令 SUB AL,BL与DAS后，AL＝?、标志AF＝?、CF＝? 解答 ⑴ AL=65H, AF=1, CF=1。 ⑵ AL=91H, AF=0, CF=1。

4. 指出下列指令中哪些是错误的，并指出错在何处？ ⑴ MOV DL,[DX] ⑵ MOV ES,2000H ⑶ SUB [BX],[SI] ⑷ ADD AX,[BX+CX] ⑸ XCHG DS,[2400H] ⑹ DEC 15H ⑺ IN AL,DX ⑻ OUT 300H,AX

解答

⑴ 错，DX不能作为间接寻址的寄存器。 ⑵ 错，立即数不能直接送给段寄存器。 ⑶ 错，两个存储单元间内容不能直接相减。 ⑷ 错，CX寄存器不能作为变址寄存器。 ⑸ 错，不允许段寄存器与存储单元内容进行交换 ⑹ 错，减1指令不能对段寄存器直接操作 4

⑺ 对 ⑻ 错，输出指令的地址若是16位，必须用DX间址。

5. 下列程序段执行后 AX=?

设数据段有: TABLE DW 100,200,300,400 ENTRY DW 3 代码段 对DS初始化 MOV BX,OFFSET TABLE MOV SI,ENTRY MOV AX,[BX+SI] 执行后 AX=2C00

6. 将AL中的8位二进制数按倒序方式重新排列，即AL原来为D7D6?D0，倒序后AL=D0D1?D7。

参考答案 ?

MOV CX, 8

L: SHL AL, 1 RCR BL, 1 LOOP L MOV AL, BL ?

7.若起始地址偏移量为2000H的内存单元存放有100个ASCII码字符，现给这些字符添加奇偶校验位(bit7)，使每个字符中“1”的个数为偶数，在顺序输出到地址为100H的端口。

解答 MOV SI, 2000H MOV CX, 100 MOV DX, 100H NEXT2: MOV AL, [SI] ;取字符串中字符送AL AND AL, 0FFH ;改变标志位 JPE NEXT1 ;“1”的个数为偶,bit7不变 OR AL, 80H ;“1”的个数为奇,bit7变为1 NEXT1: OUT DX, AL INC SI LOOP NEXT2 MOV AH, 4CH INT 21H

8. 若SS=1000H，SP=2000H，AX=1234H，BX=5678H，FR=2115，试说明执行指令 PUSH AX PUSH BX PUSHF 5

POP CX POP DX

之后，SP=? SS=? CX=? DX=? 并画图指出堆栈中各单元的内容。

解答: SS=1000H

SP=1FFEH CX=2115H DX=5678H 栈中各单元内容如下所示:

地址 RAM 11FFAH 2115 11FFCH 5678 11FFEH 1234 12000H

第4章 宏汇编语言

习题与思考题

1.画出以下变量在内存中存储的示意图。 D1 DB ‘A’,’123’,09H, 45 D2 DW ‘A’,’CD’,23H, 4567H D3 DD 1234H, 23456789H

2.设计子程序分别完成以下功能：

1）根据给定的参数值，判断该参数是偶数还是奇数。 2）把给定参数值的高、低数据位互换。

3.设计相应的宏完成以下功能： 1）把给定的参数按二进制显示。

2）求两个参数的和，并按十进制形式显示。 6

第5章 汇编语言程序设计

习题与思考题

1. 设数据段中有字节型单元NUMBER和FLAG，判断NUMBER与给定的X和Y的大小关系(XY，则置FLAG＝1，若NUMBER

解答：.486 Data segment NUMBER db ? FLAG db ? Data ends Code segment

Assume cs: Code, ds: Data Beg: mov ax,data Mov ds,ax

mov al, X Mov bl, Y

Cmp NUMBER, X Jnc P1

Mov FLAG, 0FFH Jmp exit

P1: cmp NUMBER, Y Ja P2

Mov FLAG, 00H Jmp exit

P2: mov FLAG, 01H Exit: mov ah, 4ch Int 21h Code ends End Beg

2. 计算1＋2＋3＋…＋100，并把和保存在SUM单元中。 .486

DATA SEGMENT USE16

TT DB 1 SUM DW ? DATA ENDS 7

CODE SEGMENT USE16

ASSUME CS:CODE,DS:DATA BEG: MOV AX , DATA MOV DS, AX MOV CX, 100 MOV AX, 0 START: ADD AX, TT INC TT

LOOP START MOV SUM, AX MOV AH, 4CH MOV 21H

CODE ENDS

END BEG

3. 对一个给定的N数据，用冒泡排序法进行排序。 解答：.486 Data segment

Buf db ‘abcd18437hj’ Lens equ $-buf Count db lens Flag db ? Data ends Code segment

Assume cs: code, ds: data Beg: mov ax, data Mov ds, ax Again: dec count Jz done Mov flag, 0 Mov cx, count Mov si, offset buf Last: mov al, [si] Mov ah, [si+1] Cmp ah, al Jnc next Mov [si], ah Mv [si+1], al Mov flag, 1 8

Next: inc si Loop last Cmp flag, 1 Je again

Done: mov buf+lens, ‘$’ Mov ah, 9

Mov dx, offset buf Int 21h

Mov ah, 4ch Int 21h Code ends

End Beg

4. 由键盘输入任意的两个十进制数，然后转换成对应的压缩BCD码的形式在屏幕上显示。

.486

DATA SEGMENT USE16 BCD DB ? BUF DB 3

DB ?

DB 3DUP(?)

MESG1 DB ‘PLEASE INPUT :’,0DH,OAH,’$’

MESG2 DB ‘ERROR! NUMBER IS FROM 0 TO 9. PLEASE AGAIN!$’ DATA ENDS

CODE SEGMENT USE16

ASSUME CS:CODE,DS:DATA BEG: MOV AX , DATA MOV DS, AX

L1: MOV DX, OFFSET MESG1

MOV AH, 9 ;显示MESG1

INT 21H MOV AH, 0AH

MOV DX, OFFSET BUF

INT 21H ；输入字符串 MOV AL， BUF+2 CMP AL， 30H JC ERROR

CMP AL， 3AH

JC NEXT ；判断第一个数输入是否符合要求

9

ERROR： MOV DX， OFFSET MESG2

MOV AH， 9

INT 21H

JMP L1 ；输入错误提示重新输入 NEXT： SUB AL， 30H

SAL AL， 4 ；求出十位数字 MOV BCD， AL MOV AL， BUF+3 CMP AL， 30H

JC ERROR

CMP AL， 3AH

JNC ERROR ；判断第二个数输入是否符合要求

SUB AL， 30H OR BCD， AL MOV AH， 4CH

INT 21H

CODE ENDS

END BEG

5. 由键盘输入两个十六进制数，转换成等值的十进制数后在屏幕上显示。

CMPDISP MACRO NN ;用宏语句完成比较法二进制到十进制转换 LOCAL LAST,NEXT

MOV DL, 0 LAST: CMP NUM, NN JC NEXT

INC DL

SUB NUM, NN JMP LAST

NEXT: ADD DL, 30H MOV AH, 2 INT 21H ENDM

DATA SEGMENT USE16

NUM DB ? BUF DB 3

DB ?

DB 3DUP(?)

DATA ENDS

CODE SEGMENT USE16 10

ASSUME CS:CODE,DS:DATA BEG: MOV AX , DATA MOV DS, AX

MOV AH, 0AH

MOV DX, OFFSET BUF INT 21H

MOV AL, BUF+2 CMP AL, 39H

JNA L1 ;数字在0到9之间转 SUB AL, 07H ;数字在A到F之间

L1: SUB AL, 30H

MUL 16

MOV NUM, AL

MOV AL, BUF+3 CMP AL, 39H JNA L2

SUB AL, 07H

L2: SUB AL, 30H

ADD NUM, AL ;NUM中为十六进制数的二进制表示 CMPDISP 100 CMPDISP 10 CMPDISP 1 MOV AH, 4CH INT 21H

CODE ENDS

END BEG

第6章 接口技术

习题与思考题

1．什么是接口？

两个部件或两个系统之间的连接。微机接口，则涉及到微处理器与各外部设备之间的接口、微处理器与存储器之间的接口以及微型计算机之间的接口。习惯上说到接口只是指I/O

11

接口，是指微处理器与外设之间的接口称为I/O接口。

2．端口独立编址有哪些特点？和统一编址的区别是什么？

解答：解答：输入/输出指令和访问存储器的指令明显区分开，使程序清晰，可读性好；而且I/O指令长度短，执行的速度快，也不占用内存空间，I/O地址译码电路较简单。不足之处是CPU指令系统中必须有专门的IN和OUT指令，这些指令的功能没有访问存储器的指令的功能强；I/O端口数目有限。另外，CPU要能提供区分存储器读/写和I/O读/写的控制信号。

3．DX间接寻址主要应用在什么情况？和直接端口寻址的区别是什么？ 端口地址大于255的时候。

4．I/O端口地址译码电路有哪几种结构形式？ 解答：固定式译码和可选式译码。

5．CPU和I/O设备间的数据传送方式有哪些？区别是什么？ 有4种。无条件、查询、中断和DMA方式。区别见书140页。

第7章 中断技术

习题与思考题

1．什么是中断？什么是中断优先级？设置中断优先级的目的是什么？ 书143页。

2．中断处理的一般过程是什么？

中断请求，中断判优，中断响应，中断处理，中断返回。 3．什么是中断嵌套？如何处理中断嵌套？ 当前中断还未处理完毕，又有了新的优先级更高的中断请求，cpu转而去处理优先级更高的中断称为中断嵌套。

4．什么是中断向量？它与中断服务程序入口地址的关系是什么？ 中断向量即中断服务程序的入口地址。 5．什么是中断类型号？它的作用是什么？

中断类型号就是中断源的编号，在中断系统中用作中断源的识别。 6．可屏蔽中断和INTn中断的处理区别是什么？ 可屏蔽中断是硬件中断而INTn中断是软件中断。

7．不可屏蔽中断和可屏蔽中断各有何特点？其用途如何？

不可屏蔽中断的优先级高于可屏蔽中断，不可屏蔽中断不受指令cli的影响，常用于紧急情况的故障处理，并由系统使用，一般用户不能使用。

8．PC微机的中断系统由哪几部分组成？

由CPU端的中断逻辑以及中断控制器8259组成。 12

9．80X86的异常有哪几个层次？各层次的特点是什么？ 书148页

10．保护虚拟地址下的中断如何管理？ 采用中断描述表IDT进行管理。

11．可编程中断控制器8259A协助CPU处理哪些中断事务？ 书162页。

12．8259A具有哪些工作方式和中断操作功能？指出与这些功能相对应的命令字(ICW/OCW)的内容？

书164页。

13．在什么情况下，才要求用户对8259A进行初始化？

在没有配置完善的操作系统的单板机上需要对8259初始化。 14．如何对8259A进行初始化编程(包括单片使用和双片使用)？ 书176，177页。

15．什么是中断响应周期？在中断响应周期中CPU和8259A一般要完成哪些工作？ 书165页

16．用户利用PC微机的中断系统资源进行中断传送时，要求用户对8259A的哪些命令进行编程使用？

17．中断结束命令安排在程序的什么地方？在什么情况下要求发中断结束命令？ 中断结束命令安排在中断返回指令iret前。如果8259工作在非自动中断结束方式下则要求发送中断结束命令。

18．保护模式下中断服务程序怎样入口？ 书157页。

第8章 常用I/O接口芯片

习题与思考题

1． 可编程并行接口8255A面向CPU一侧的端口有几个。

4个。分别是1个控制子端口和3个数据口。 2． PC口按位置/复位字是如何定义的？

PC口按位置/复位命令字用于PC引脚作输出单位控制或软件设定8255A的相应状态。

PC口按位置/复位命令字格式： DDDDDDD7 D0 6 5 4 3 2 1

13

特PC口位号置/复位征位值未用 选择 选择 为0 其中：

D0为置/复位选择位：D0=0表示相应位清0，D0=1表示相应位置1。 D3D2D1选择被置/复位的位号： D3D2D1=000选择PC口第0位； D3D2D1=001选择PC口第1位； D3D2D1=010选择PC口第2位； D3D2D1=011选择PC口第3位； D3D2D1=100选择PC口第4位； D3D2D1=101选择PC口第5位； D3D2D1=110选择PC口第6位； D3D2D1=111选择PC口第7位。 D6D5D4没有使用，一般让D6D5D4=000。 D7位为特征位，该命令字处D7=0。

3． 如何对8255A进行初始化编程？

对8255A的编程涉及到两个内容：一是写控制字设置工作方式等信息；二是使C口的指定位置位/复位的功能。

在8255A工作之前，首先要对其进行初始化，也就是要写入控制字，来指定它的工作方式，指明是否允许它的某组端口采用中断方式传送数据。如果要改变某组端口的工作方式或中断允许情况，必须重新写入控制字。前面讲过，控制字有两个，分别为方式命令字和按位置/复位命令字，它们都必须写向控制寄存器。在实际应用中，可根据需要写入一个或两个命令字。

4． 8255A有哪几种工作方式？各自有什么特点？

8255A有三种工作方式，用户可以通过编程来设置。

方式0——简单输入/输出——查询方式；A，B，C三个端口均可。 方式1——选通输入/输出——中断方式；A ，B，两个端口均可 方式2——双向输入/输出——中断方式。只有A端口才有。

5． 请比较RS-232和TTL的电器特性，以及它们之间如何转化？

书203页。转化要用到专门的集成电路转换器件。 6． 异步传输方式和同步传输方式有和区别？

书198页。他们的区别主要是达到同步的方式不同，桢结构不同。 7． 8251在PC机中的是如何应用的？

书231页。

8． 8253A三个计数器分别在PC机中的应用是什么？ 9． 8253如何完成日时钟定时？ 14

书233页。 10． 8237在PC机中是如何应用的？

书254页。 11． 8237的工作步骤是什么？ 书253页，例8-3

第9章 人机交互设备接口技术

习题与思考题

1. 试述非编码键盘的工作原理。 2. 用8255A设计一8×8的非编码键盘，试画出设计原理图并编程。 3. 试述PC/XT和PC/AT的键盘接口的工作原理。 4. 试述鼠标器的工作原理。

5. 简述LED显示器的工作原理。 6. 简述LED显示器静态驱动原理。 7. 简述LED显示器动态扫描原理。 8. 简述CRT光栅扫描原理。 9. 简述LCD的显示原理。

第10章 A/D与D/A转换器接口习题与思考题

1. D/A转换器的性能指标有哪些?各性能指标的含义是什么？ 2. 简述D/A转换器的工作原理。

3. D/A转换器和微处理器接口中的关键问题是什么?如何解决?

15

4. 使用DAC0832设计一个产生三角波的接口电路并编写产生三角波的程序，其变化范围在

0~10v之间变化。若要在-5~+5v之间变化要采用什么措施实现。 5. 设输入模拟信号的最高有效频率为5kHz，应选用转换时间为多少的A/D转换器对它进行

转换?

6. 试设计一个采用查询法并用数据线选择通道的CPU和ADC0809的接口电路，并编制程

序使之把所采集的8个通道的数据送入给定的内存区。

7. 试设计一个采用固定延时等待法并每采集一个数据只需一条I/O指令的CPU和ADC0809

的接口电路，并编制程序使之把所采集的8个通道的数据送入给定的内存区。

8. 试利用AD1674设计一个数据采集系统(不包括A/D转换器输入通道中的放大器和采样/

保持电路)。要求每隔200μs采集一个数据，每次启动采集数据时采集时间为20ms。假定时钟频率为5MHz，由一只开关手动启动数据采集，数据的I/O传送控制采用中断控制，8255A的INTR信号接到8259A的IR2请求信号引脚。允许附加必要的门电路或单稳态电路。试完成：

⑴ 硬件设计，画出连接图；(不包括8259A) ⑵ 软件设计，包括主程序和中断服务子程序。

9. 设计AD1674与16位微机总线的接口电路。

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4. 使用DAC0832设计一个产生三角波的接口电路并编写产生三角波的程序，其变化范围在

0~10v之间变化。若要在-5~+5v之间变化要采用什么措施实现。 5. 设输入模拟信号的最高有效频率为5kHz，应选用转换时间为多少的A/D转换器对它进行

转换?

6. 试设计一个采用查询法并用数据线选择通道的CPU和ADC0809的接口电路，并编制程

序使之把所采集的8个通道的数据送入给定的内存区。

7. 试设计一个采用固定延时等待法并每采集一个数据只需一条I/O指令的CPU和ADC0809

的接口电路，并编制程序使之把所采集的8个通道的数据送入给定的内存区。

8. 试利用AD1674设计一个数据采集系统(不包括A/D转换器输入通道中的放大器和采样/

保持电路)。要求每隔200μs采集一个数据，每次启动采集数据时采集时间为20ms。假定时钟频率为5MHz，由一只开关手动启动数据采集，数据的I/O传送控制采用中断控制，8255A的INTR信号接到8259A的IR2请求信号引脚。允许附加必要的门电路或单稳态电路。试完成：

⑴ 硬件设计，画出连接图；(不包括8259A) ⑵ 软件设计，包括主程序和中断服务子程序。

9. 设计AD1674与16位微机总线的接口电路。

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