微机原理与接口技术 - 楼顺天版 - 课后题答案

微机原理与接口技术 楼顺天 周佳社编著 科学出版社

找了好久，终于在期末从老师那儿弄了一份，希望对大家有用！

tcyc(R)＜4T－tda－tD－T

其中：T为8086微处理器的时钟周期；tda为8086微处理器的地址总线延时时间；tD为各种因素引起的总线附加延时。这里的tD应该认为是总线长度、附加逻辑电路、总线驱动器等引起的延时时间总和。

同理，存储器芯片的最小写入时间应满足如下表达式：

tcyc(W)＜4T－tda―tD―T

4.用下列RAM芯片构成32kB存储器模块，各需多少芯片？16位地址总线中有多少位参与片内寻址？多少位可用作片选控制信号？

(1)1k×1 (2)1k×4 (3)4k×8 (4)16k×4 解：(1)1k×1

32K?8?256片，

1K?1片内寻址：

A0?A9，共10位； 片选控制信号：A10?A15，共6位。

(2)1k×4

32K?8?64片，

1K?4片内寻址：

A0?A9，共10位； 片选控制信号：A10?A15，共6位。

(3)4k×8

32K?8?8片，

4K?8片内寻址：(4)16k×4

A0?A11，共12位； 片选控制信号：A12?A15，共4位。

32K?8?4片，

16K?4片内寻址：

5.若存储器模块的存储容量为256kB，则利用上题中给出的RAM芯片，求出构成256kB存储模块各需多少块芯片？20位地址总线中有多少位参与片内寻址？多少位可用作片选控制信号？

解：(1)1k×1

A0?A13，共14位； 片选控制信号：A14A15，共2位。

256K?8?2048片，

1K?1片内寻址：

A0?A9，共10位； 片选控制信号：A10?A19，共10位。

(2)1k×4

256K?8?512片，

1K?4片内寻址：

A0?A9，共10位； 片选控制信号：A10?A19，共10位。

(3)4k×8

256K?8?64片，

4K?8片内寻址：(4)16k×4

A0?A11，共12位； 片选控制信号：A12?A19，共8位。

256K?8?32片，

16K?4片内寻址：

A0?A13，共14位； 片选控制信号：A14?A19，共6位。

6.一台8位微机系统的地址总线为16位，其存储器中RAM的容量为32kB，首地址为4000H，且地址是连接的。问可用的最高地址是多少？

解：32K=2=8000H，所以，最高地址为：

4000H+8000H-1=BFFFH 则，可用的最高地址为0BFFFH.

157.某微机系统中内存的首地址为4000H，末地址为7FFFH，求其内存容量。 解：7FFFH-4000H+1=4000H=2=16KB 内存容量为16KB。

8. 利用全地址译码将6264芯片接在8088的系统总线上，其所占地址范围为00000H~03FFFH，试画连接图。

写入某数据并读出与之比较，若有错，则在DL中写入01H；若每个单元均对，则在DL写入EEH，试编写此检测程序。

解：因为6264的片容量为8KB。

RAM存储区域的总容量为03FFFH-00000H+1=4000H=16KB，故需要2片6264芯片。 连接图如图6.1所示。

626414A0?A12A0?D0?D0?D7A12D7MEMROEWECS2CS16264MEMW?5V74LS138A13A14A15ABCA16A17A18A19MEMWMEMRG2AG2BG1?5VY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A0?D0?A12D7OEWECS2CS1 图6.1 与8088系统总线的连接图

检测程序段：

MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV SI,0 MOV CX,16*1024 MOV AL,55H

CMPL: MOV [SI],AL

MOV BL,[SI] CMP BL,AL JNE ERROR INC SI LOOP CMPL MOV DL,0EEH JMP NEXT

ERROR: MOV DL,01H NEXT: ?

9.简述EPROM的编程过程，并说明EEPROM的编程过程。 解：EPROM芯片的编程有两种方式：标准编程和快速编程。

在标准编程方式下，每给出一个编程负脉冲就写入一个字节的数据。Vpp上加编程电压，地址线、数据线上给出要编程单元的地址及其数据，并使CE=0,OE=1。上述信号稳定后，在PGM端加上宽度为50ms±5ms的负脉冲，就可将数据逐一写入。写入一个单元后将OE变低，可以对刚写入的数据读出进行检验。

快速编程使用100?s的编程脉冲依次写完所有要编程的单元，然后从头开始检验每个写入的字节。若写的不正确，则重写此单元。写完再检验，不正确可重写。

EEPROM编程时不需要加高电压，也不需要专门的擦除过程。并口线EEPROM操作与SRAM相似，写入时间约5ms。串行EEPROM写操作按时序进行，分为字节写方式和页写方式。

10．若要将4块6264芯片连接到8088最大方式系统A0000H~A7FFFH的地址空间中，现限定要采用74LS138作为地址译码器，试画出包括板内数据总线驱动的连接电路图。 解：8088最大方式系统与存储器读写操作有关的信号线有：地址总线控制信号：MEMR,MEMW。

根据题目已知条件和74LS138译码器的功能，设计的板内数据总线驱动电路如图6.2（a）所示，板内存储器电路的连接电路图如图6.2 （b）所示。

A0?A19，数据总线：D0?D7，

74LS245D0~D7XD0~XD7A0~A7B0~B7MEMRDIREMEMW74LS138的Y074LS138的Y174LS138的Y274LS138的Y3 图6.2（a）板内数据总线驱动电路

图6.2 （b）板内存储器电路的连接图

11．若在某8088微型计算机系统中，要将一块2764芯片连接到E0000H~E7FFFH的空间中去，利用局部译码方式使它占有整个32kB的空间，试画出地址译码电路及2764芯片与总线的连接图。

解：Intel 2764的片容量为8KB，而题目给出的地址共32KB，说明有4个地址区重叠，即采用部分地址译

码时，有2条高位地址线不参加译码（即

。 A13,A14不参加译码）

地址译码电路及2764与总线的连接如图6.3所示。

2764A0~A12D0~D7A0~A12D0~D7MEMRA15A16A17A18A19OECEVPPPGM+5V 图6.3地址译码电路及2764与总线的连接

12．在8086 CPU工作在最小方式组成的微机系统中，扩充设计16kB的SRAM电路，SRAM芯片选用Intel 6264,内存地址范围为70000H~73FFFH，试画出此SRAM电路与8086系统总线的连接图。 解：73FFFH-70000H+1=4000H=16K

Intel 6264的片容量为8KB，RAM存储区总容量为16KB，故需要2片6264. 8086最小方式系统与存储器读写操作有关的信号线有：地址总线控制信号：MA0?A19，数据总线：D0?D15，

/IO,RD,WR,BHE。

此SRAM电路与8086系统总线的连接图如图6.4所示。

图7.4 硬件连接图

9章习题

1.

下列地址哪些能够分配给8253/8254的计数器0？为什么？（23H、54H、97H、51H、FCH、59H） 解：因为已经约定采用A2,A1作为8253的内部地址线，而且计数器0的地址为00，所以在题中所给的地址中只有51H,59H的A2和A1同时为0，即：A2A1=00. 2.

如果计数器0设定为方式0，GATE0＝1，CLK0＝1MHz，时常数为N＝1000，请画出OUT0的波形。如果计数器1设定为方式1，其它参数与计数器0相同，画出OUT1的波形。

3.

编程实现：将8253计数器0设置成方式4，并置时常数10000，然后处于等待状态，直到CE的内容≤1000后再向下执行。 解：

MOV DX,COUNTD ;写入计数器0的方式控制字 MOV AL,00111000B OUT DX,AL

MOV DX,COUNTA ;设置计数器0的常数 MOV AX,10000 OUT DX,AL XCHG AL,AH OUT DX,AL

L1: MOV DX,COUNTD ;写入计数器0的方式控制字 MOV AL,0H OUT DX,AL

MOV DX,COUNTA ；读入CE IN AL,DX MOV AH,AL IN AL,DX XCHG AL,AH

CMP AX,1000 ；判别CE当前大小 JA L1

4.

利用8253可以实现确定时间的延迟，编程实现延时10秒的程序段（设可以使用的基准时钟为1MHz）。 解：本题使用计数器0和计数器1，并且计数器0的输出OUT0作为计数器1的时钟输入CLK1. 程序如下： MOV MOV MOV MOV

DX,COUNTD AL,00110100B DX,COUNTA

AX,10000 ;写计数器0时常数，分频得到100Hz时钟频率

;写计数器0方式控制字

OUT DX,AL

OUT DX,AL

XCHG MOV MOV MOV MOV

AL,AH DX,COUNTD AL,01110000B DX，COUNTB AX,999

；分频得到0.1Hz时钟频率。（在方式0下，时常数为N时，

；写计数器1方式控制字

OUT DX,AL

OUT DX,AL

；OUT输出的低电平宽度为N+1). OUT DX,AL XCHG L1: MOV MOV MOV IN IN

MOV XCHG JNA …. 5.

比较8254方式0与方式4、方式1与方式5的区别？ 方式0与方式4

方式0 OUT端计数过程中为低,计数值减为0时,输出变高

方式4 OUT端计数过程中为高，计数值减为0时输出宽度为1个CLK的负脉冲 方式1与方式5

方式1 OUT端输出宽度为n个CLK的低电平，计数值减为0时，输出为高 方式5 OUT端计数过程中为高，计数值减为0时输出宽度为1个CLK的负脉冲 6.

在8088最小系统中，8253的端口地址为284H～287H。系统提供的时钟为1MHz，要求在OUT0输出周期为20微秒的方波，在OUT1输出周期为200微秒，其中每周期为负的时间是180微秒的信号。请编写8253的初始化程序。 解：

OUT0输出为20微妙方波，可用方式三直接产生，OUT1输出波形与书中例9.2类似，可用其中思想产生此信号。如果允许增加外部器件，也可在例9.1的基础上，将OUT端信号通过与非门取反，这样即可产生题目要求信号。本例利用例9.1思想解答

AL,AH

；延时

; 当前CE的内容锁存到OL

OUT DX,AL

DX,COUNTD AL,01000000B DX,COUNTB AL,DX AH,AL AL,DX AL,AH

；延时结束，则继续执行，否则，跳到L1,继续延时

L1

OUT DX,AL

CMP AX,999

MOV DX,287H ;写计数器0控制方式字 MOV AL,00010110B OUT DX,AL

MOV DX,284H ；写计数器0时常数 MOV AL,20 OUR DX,AL

MOV DX,287 ；写计数器2控制方式字 MOV AL,10010110B OUT DX,AL

MOV DX,286H ；写计数器2时常数 MOV AL,200 OUT DX,AL MOV DX,287H

MOV AL,01010010B ；写计数器1控制方式字 OUT DX,AL MOV DX,285H

MOV AL,9 ；写计数器1时常数 OUT DX,AL 7.

通过8253计数器0的方式0产生中断请求信号，现需要延迟产生中断的时刻，可采用： A） 在OUT0变高之前重置初值；

B） 在OUT0变高之前在GATE0端加一负脉冲信号； C） 降低加在CLK0端的信号频率； D） 以上全是。 解：D

A:方式0下，在OUT0变高之前重置初值，将在下一个CLK的下降沿使时常数从CR读入CE并重新计数。

B:在OUT0变高之前在GATE0端加一负脉冲信号可以延时一个时钟周期，达到延时的目的。 C:降低加在CLK0端的信号频率，可以增大时钟周期，达到延长OUT0端低电平的时间。 （注：A中，如果重置的初值为1，则不会达到延时的效果） 8.

已知8254计数器0的端口地址为40H，控制字寄存器的端口地址为43H，计数时钟频率为2MHz，利用这一通道设计当计数到0时发出中断请求信号，其程序段如下，则中断请求信号的周期是 32.7675 ms。

MOV AL,00110010B OUT 43H, AL MOV AL, 0FFH OUT 40H, AL OUT 40H, AL

9.

若8254芯片可使用的8086端口地址为D0D0H～D0DFH，试画出系统设计连接图。设加到8254上的时钟信号为2MHz，

（1）利用计数器0～2分别产生下列三种信号：

① 周期为10us的对称方波 ② 每1s产生一个负脉冲 ③ 10s后产生一个负脉冲

每种情况下，说明8254如何连接并编写包括初始化在内的程序段。

（2） 希望利用8086通过一专用接口控制8253的GATE端，当CPU使GATE有效开始，20us后在计数器0的OUT端产生一个正脉冲，试设计完成此要求的硬件和软件。 解：

(1) 选用D0D0H~D0DFH中的偶地址DODO,DOD2,DOD4,DOD6为基本地址作为8254的端口地址，设8086

工作在最小方式下。8254端口地址译码电路如下图：

? 计数器0输入端加2MHz的时钟信号，GATE0加+5V电压，输出OUT0信号为周期为10μs的对称方波。

SFR中保存结果即为待测信号的周期。

对于（1）题，10*10不小于100，10*1000不大于65535，可以用计数法。 同理（3）也可用此方法。

对于（2）题，可用周期法。逻辑电路图如下：

D1MHz0~D7CLK0GATE0OUT0RDWRIntelCLK18253GATE1A1OUT1A0CLK2CSGATE2OUT2程序如下： MOV DX,COUNTD MOV AL,0011 0100B OUT DX,AL MOV DX,COUNTA MOV AL,0 OUT DX,AL OUT DX,AL STI PUSH AX PUSH BX PUSH DX MOV DX,COUNTD MOV AL,0000 0000B OUT DX,AL MOV DX,COUNTA IN AL,DX XCHG AL,AH IN AL,DX XCHG AL,AH NEG AX INC AX

S（t）8259IR0

MOV BX,AX MOV DX,000FH MOV AX,4240H DIV BX MOV SFR,AX POP DX POP BX POP AX IRET

(4) 如图设计接口，计数器1用来记录在50个脉冲所用时间，50个信号脉冲最多用1/0.8*50(约为63us)由于计数器1用1MHz CLK，故其计数个数N即为N us，所以当N>63时，则有低电平间隔计入，须重新计数。当N>63时，则计算得待测频率。

8259D0~D7RDWRA1A0CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2S（t）IR01MHzD0D7G74LS373D0D7OEIntel8253译码程序如下： MOV DX,COUNTD MOV AL,00H OUT DX,AL MOV DX,COUNTD MOV AL,0001 0000B OUT DX,AL MOV DX,COUNTA MOV AL,50 OUT DX,AL

MOV DX,COUNTD MOV AL,0111 0000B OUT DX,AL MOV COUNTB MOV AL,0 OUT DX,AL OUT DX,AL

L2: MOV DX,COUNT ；给GATE0和GATE1高电平，开始计数 MOV AL,81H OUT DX,AL

L1: NOP MOV DX,COUNTD MOV AL,00000000B OUT DX,AL MOV DX,COUNTA IN AL,DX MOV DX,COUNTA IN AL,DX

AND AL,AL ；判断是否计完50个脉冲，若未计完继续等待 JNZ L1 MOV DX,COUNT

MOV AL,00H ；若计完则暂停计数 OUT DX,AL

MOV DX,COUNTD ；读计数器1结果 MOV AL,01000000B OUT DX,AL MOV DX,COUNTB IN AL,DX XCHG AL,AH IN AL,DX XCHG AL,AH NEG AX INC AX

CMP AX,70H ；当AL大于70，则有间歇计入，重新测试 JA L2 MOV BL,AL

MOV AL,50 ；计算频率 DIV BL MOV FREC,AL

10章习题

1. 试分析 8255A方式0、方式1和方式2的主要区别，并分别说明它们适合于什么应用场合。

答：方式0是基本的输入/输出，端口A、B、C都可以作为输入输出端口。适用于CPU与非智能I/O设备的数据传输；

方式1是有联络信号的输入/输出，端口A、B都可以设定成该方式，此时三个端口的信号线分

成了A、B两组，PC7~PC4用作A组的联络信号，PC3~PC0用作B组的联络信号。适用于高

速CPU与低速I/O设备的数据传输；

方式2是双向传输，只有A组端口可以设定成该方式，PC6~PC7用作输出的联络信号，

PC4~PC5用作输入的联络信号，PC3用作中断请求信号。适用于双机之间数据的并行传送。

2. 8255A的A组设置成方式1输入,与CPU之间采用中断方式联络,则产生中断请求信号INTRA的条件是

STBA= 1 ,IBFA= 1 ,INTEA= 1 。

3. 如果8255A的端口地址为300H～303H，A组和B组均为方式0，端口A为输出，端口B为输入，PC3～

PC0为输入，PC7～PC4为输出，写出8255A的初始化程序段；编程实现将从端口C低4位读入的值从高4位送出。 解： MOV DX,303H

MOV AL,10000011B OUT DX,AL MOV DX,302H IN AL,DX MOV CL,4 SHL AL,CL OUT DX,AL

4. 在实际应用中经常需要检测设备的状态，并进行指示。在8086最小方式系统下，有一片8255A，其分

配的端口地址为8F00H～8F07H中的奇地址，外部设备产生的状态有16个（K15～K0），要求采用4个发光二极管来指示开关量中“1”的个数。（1）画出8255A的连接图；（2）编写程序段实现连续检测并显示。 解：（1）

8086D8~D158255D0~D7RDRDWRA2A1M/IOBHEA15A11A10A9A8A0A14A13A12A7A6A5A4A3PA0PA1......WRA1PA716位开关量(K15~K0)A0PB0PB1PB7......VCCCSPC3PC2PC1PC0(2) MOV DX,8F07H L2:

SHL BX,1 JNC L1

MOV AL,10010010B ;端口A、B方式0输入，端口C方式0输出 OUT DX,AL

MOV DX,8F03H ;从端口B读取高8位开关量 IN AL,DX XCHG AL,AH

MOV DX,8F01H ;从端口A读取低8位开关量 IN AL,DX MOV BX,AX XOR AL,AL MOV CX,16 CLC

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