微机原理第五章

第五章 数字量输入输出

第五章 数字量输入输出

题5-1 什么叫I/O端口？典型的I/O接口包括哪几类I/O端口？

答：对于可编程的通用接口芯片，其内部往往有多个可寻址读写的寄存器，称之为端口。端口有宽度，一般以字节为单位来组织。端口有自己的地址（端口地址），CPU用地址对每个端口进行读写操作。主机和外设之间的信息交换都是通过操作接口电路的I/O端口来实现的。 根据端口接收和输出的信息不同，可将端口分为三类：数据端口、状态端口和控制端口。

题5-2 计算机I/O端口编址有几种不同方式？简述各自的主要优缺点。

答：在微型计算机系统中常用两种I/O编址方式：存储器映像编址和I/O端口单独编址。 存储器映像编址的优点是：无须专用的I/O指令及专用的I/O控制信号也能完成；且由于CPU对存储器数据的处理指令非常丰富，现可全部用于I/O操作，使I/O的功能更加灵活。 I/O单独编址的优点是：I/O端口分别编址，各自都有完整的地址空间；因为I/O地址一般都小于存储器地址，所以I/O指令可以比存储器访问指令更短小，执行起来更快；而且专用的I/O指令在程序清单中，使I/O操作非常明晰。

题5-3 用简洁的语言叙述直接存储器访问（DMA）方式的本质

5.5 设有一个具有13位地址和8位字长的存储器，试问： （1） 存储器能存储多少字节的信息？ （2） 如果存储器由1K*4位RAM芯片组成，共计需要多少片？ （3） 需要用哪几位高位地址作片选译码来产生芯片选择信号？ 答：（1）存储器能存储8K字节的信息。

（2）如果存储器由1K*4位RAM芯片组成，共计需要8KB/1K*4=16片。

（3）对8088来说，2片存储器组成1组，共8组，片内地址线A0-A9,A10-A12作为3-8译码器的输入作片选译码，其输出Y0--Y7作为8组存储器的片选线。

(3-2) 对8086来说，4片存储器组成1组，共4组，片内地址线A1-A10,； 另外A0,BHE选择高低位库，A11-A13作为3-8译码器的输入作片选译码，其输出Y0—Y3作为4组存储器的片选线。 5．6下列RAM各需要多少条地址线进行寻址？多少条数据I/O线？

RAM芯片 地址线条数 数据I/O线条数

（1） 512×4 9 4 （2） 1K×4 10 4 （3） 1K×8

5.5 设有一个具有13位地址和8位字长的存储器，试问： （1） 存储器能存储多少字节的信息？ （2） 如果存储器由1K*4位RAM芯片组成，共计需要多少片？ （3） 需要用哪几位高位地址作片选译码来产生芯片选择信号？ 答：（1）存储器能存储8K字节的信息。

（2）如果存储器由1K*4位RAM芯片组成，共计需要8KB/1K*4=16片。

（3）对8088来说，2片存储器组成1组，共8组，片内地址线A0-A9,A10-A12作为3-8译码器的输入作片选译码，其输出Y0--Y7作为8组存储器的片选线。

(3-2) 对8086来说，4片存储器组成1组，共4组，片内地址线A1-A10,； 另外A0,BHE选择高低位库，A11-A13作为3-8译码器的输入作片选译码，其输出Y0—Y3作为4组存储器的片选线。 5．6下列RAM各需要多少条地址线进行寻址？多少条数据I/O线？

RAM芯片 地址线条数 数据I/O线条数

（1） 512×4 9 4 （2） 1K×4 10 4 （3） 1K×8

《微机原理与接口技术》第五章作业

一、作业 P180

2、5、7、8、9、10

2、半导体储存器的主要性能指标有哪些？ 1、存储容量 2、存取速度 3、可靠性 4、功耗

5、储存器芯片的片选信号的产生有哪几种方法？各有什么特点？

1、线选法：用除片内寻址外的高位地址线不经过译码，直接分别接至各个存储芯片的片选端来区别各芯片的地址

优点：连接简单，无需专门的译码电路

缺点：不能充分利用系统的存储器空间，地址空间浪费大。

2、部分译码法：只对高位地址线中某几位地址经译码器译码

优点：高位地址的部分地址线经过译码产生片选信号。 缺点：存在地址重叠现象。

3、全译码法：存储芯片内寻址以外的系统的全部高位地址线都参与译码产生片选信号。、

优点：芯片的地址范围不仅是唯一确定的，而且是连续的。 缺点：译码电路较复杂，连线也较多

7、若用1024*1b的RAM 芯片组成16K*8b的存储器, 需要多少芯片? 在地址线中有多少位参与片内寻址? 多少位用做芯片组选择信号?（设系统地址总线为16位） 1024K*1b=1K*1b 1K*8b/1K*1b=8 16K*8b/1K*8b=16 8*16=128 需要128片；

1024=2^1

《微机原理与接口技术》第五章作业

一、作业 P180

2、5、7、8、9、10

2、半导体储存器的主要性能指标有哪些？ 1、存储容量 2、存取速度 3、可靠性 4、功耗

5、储存器芯片的片选信号的产生有哪几种方法？各有什么特点？

1、线选法：用除片内寻址外的高位地址线不经过译码，直接分别接至各个存储芯片的片选端来区别各芯片的地址

优点：连接简单，无需专门的译码电路

缺点：不能充分利用系统的存储器空间，地址空间浪费大。

2、部分译码法：只对高位地址线中某几位地址经译码器译码

优点：高位地址的部分地址线经过译码产生片选信号。 缺点：存在地址重叠现象。

3、全译码法：存储芯片内寻址以外的系统的全部高位地址线都参与译码产生片选信号。、

优点：芯片的地址范围不仅是唯一确定的，而且是连续的。 缺点：译码电路较复杂，连线也较多

7、若用1024*1b的RAM 芯片组成16K*8b的存储器, 需要多少芯片? 在地址线中有多少位参与片内寻址? 多少位用做芯片组选择信号?（设系统地址总线为16位） 1024K*1b=1K*1b 1K*8b/1K*1b=8 16K*8b/1K*8b=16 8*16=128 需要128片；

1024=2^1

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《微机原理与接口技术》第五章作业

一、作业

P180

2、5、7、8、9、10

2、半导体储存器的主要性能指标有哪些？

1、存储容量

2、存取速度

3、可靠性

4、功耗

5、储存器芯片的片选信号的产生有哪几种方法？各有什么特点？

1、线选法：用除片内寻址外的高位地址线不经过译码，直接分别接至各个存储芯片的片选端来区别各芯片的地址

优点：连接简单，无需专门的译码电路

缺点：不能充分利用系统的存储器空间，地址空间浪费大。

2、部分译码法：只对高位地址线中某几位地址经译码器译码

优点：高位地址的部分地址线经过译码产生片选信号。

缺点：存在地址重叠现象。

3、全译码法：存储芯片内寻址以外的系统的全部高位地址线都参与译码产生片选信号。、

优点：芯片的地址范围不仅是唯一确定的，而且是连续的。

缺点：译码电路较复杂，连线也较多

7、若用1024*1b的RAM 芯片组成16K*8b的存储器, 需要多少芯片? 在地址线中有多少位参与片内寻址? 多少位用做芯片组选择信号?（设系统地址总线为16位）

1024K*1b=1K*1b

1K*8b/1K*1b=8

16K*8b/1K*8b=16

8*16=128

需要128片；

1024=2^10,需要10位参与片内寻址

16=2^4, 需要4位做

第5章 自顶向下语法分析方法

第1题

对文法G[S] S→a||(T)∧ T→T,S|S

(1) 给出(a,(a,a))和(((a,a),,(a)),a)∧的最左推导。

(2) 对文法G，进行改写，然后对每个非终结符写出不带回溯的递归子程序。 (3) 经改写后的文法是否是LL(1)的?给出它的预测分析表。

(4) 给出输入串(a,a)#的分析过程，并说明该串是否为G的句子。 答案：

也可由预测分析表中无多重入口判定文法是LL(1)的。

可见输入串（a,a）#是文法的句子。 第3题

已知文法G[S]： S→MH|a H→LSo|ε K→dML|ε L→eHf M→K|bLM

判断G是否是LL(1)文法，如果是，构造LL(1)分析表。

第7题

对于一个文法若消除了左递归，提取了左公共因子后是否一定为LL(1)文法?试对下面文法进行改写，并对改写后的文法进行判断。

(１)A→baB|ε

B→Abb|a (2) A→aABe|a B→Bb|d (3) S→Aa|b A→SB B→ab 答案：

(１)先改写文法为：

0) A→baB 1) A→ε 2) B→baBbb 3) B→bb 4)

五 蒸馏习题解答

1解:

(1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下: ∵xA=(p-pB0)/(pA0-pB0); yA=pA0×xA/p

以t=90℃为例,xA=(760-208.4)/(1008-208.4)=0.6898 yA=1008×0.6898/760=0.9150 计算结果汇总: t℃ x y 4.612x/(1+3.612x) 80.02 1 1 1 90 0.6898 0.9150 0.9112 100 110 120 0.3777 130 0.0195 0.0724 131.8 0 0 0 0.4483 0.2672 0.1287 0.7875 0.6118 0.7894 0.6271 0.4052 0.0840 (2)用相对挥发度计算x-y值: y=αx/[1+(α-1)x]

式中α=αM=1/2(α1+α2) ∵α=pA0/pB0

α1=760/144.8=5.249 ;α2=3020/760=3.974 ∴αM=1/2(α1

六 吸 收

浓 度 换 算

2.1甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的: (1)摩 尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。

分 子 扩 散

2.2 估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。

2.3一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液 面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为 7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。

2.4 浅盘内盛水。水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。假定传质 阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。

2.5 一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。在塔内某处，氨 在气相中的组成ya=5%(摩尔百分率)。液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量NA = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数DG=0.24[cm2/s],求气膜的当量厚度。

相 平 衡 与

六 吸 收

浓 度 换 算

2.1甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的: (1)摩 尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。

分 子 扩 散

2.2 估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。

2.3一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液 面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为 7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。

2.4 浅盘内盛水。水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。假定传质 阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。

2.5 一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。在塔内某处，氨 在气相中的组成ya=5%(摩尔百分率)。液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量NA = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数DG=0.24[cm2/s],求气膜的当量厚度。

相 平 衡 与