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1、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)4Tt dat DT其中：T 为 8086 微处理器的时钟周期；t da 为 8086 微处理器的地址总线延时时间；t D 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) 4Tt dat DT4.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)1k1 (2)1k4 (
2、3)4k8 (4)16k4解：(1)1k1 片，328561K片内寻址： ，共 10 位； 片选控制信号： ，共 6 位。09A:105A:(2)1k4 片，328641K片内寻址： ，共 10 位； 片选控制信号： ，共 6 位。09:105:(3)4k8 片，3284片内寻址： ，共 12 位； 片选控制信号： ，共 4 位。01A:125A:(4)16k4片，328416K片内寻址： ，共 14 位； 片选控制信号： ，共 2 位。013:1455.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
3、少位参与片内寻址？多少位可用作片选控制信号？解：(1)1k1 片，2568041K片内寻址： ，共 10 位； 片选控制信号： ，共 10 位。9A:109A:(2)1k4 片，2568124K片内寻址： ，共 10 位； 片选控制信号： ，共 10 位。09:109:(3)4k8 片，25684K片内寻址： ，共 12 位； 片选控制信号： ，共 8 位。01A:129A:(4)16k4片，2568314K片内寻址： ，共 14 位； 片选控制信号： ，共 6 位。01:149:6.一台 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
4、址是连接的。问可用的最高地址是多少？解：32K= =8000H，所以，最高地址为：1524000H+8000H-1=BFFFH则，可用的最高地址为 0BFFFH.7.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= =16KB142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 00000H03FFFH，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
5、 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。14A53VMEWMER67189 0A:12OE1CS2W0D76 2 6 40A:12OE1CS20D76 2 6 4ABC1G2AB0Y12345677 4 L S 1 3 8 5VWR07:012A:图 6.1 与 8088 系统总线的连接图检测程序段：MOV AX,0000HMOV DS,AXMOV SI,0MOV CX,16*1024MOV AL,55HCMPL: MOV SI,ALMOV BL,SICMP BL,ALJNE ERRO
6、RINC SILOOP CMPLMOV DL,0EEHJMP NEXTERROR: MOV DL,01HNEXT: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 =0, =1。上述信号稳定后，在 端加上宽度CEOPGM为 50ms5ms 的负脉冲，就可将数据逐一写入。写入一个单元后将 变低，可以对刚写入的数据读出E进行检验。快速编程使用 100 的编程脉冲依次写完所有要编程的单元，然后
7、从头开始检验每个写入的字节。s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 A0000HA7FFFH 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 ，数据总线：019A:，控制信号： 。07D:,MERW根据题目已知
8、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。7 4 L S 2 4 5A0A7B0B7D 0 D 7X D 0 X D 7D I RE7 4 L S 1 3 8 的 Y 0M E M RM E M W7 4 L S 1 3 8 的 Y 37 4 L S 1 3 8 的 Y 27 4 L S 1 3 8 的 Y 1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 E0000HE7FFFH 的空间中去，利用
9、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 不参加译码） 。134,A地址译码电路及 2764 与总线的连接如图 6.3 所示。2 7 6 4A0A12D0D7O EC E+ 5 VD 0 D 7A 0 A 1 2V P PP G MM E M RA 1 5A 1 9A 1 8A 1 7A 1 6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
10、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 70000H73FFFH，试画出此 SRAM 电路与 8086 系统总线的连接图。解：73FFFH-70000H+1=4000H=16KIntel 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 ，数据总线：019A:，控制信号： 。015D:/,MIORDWBHE此 SRAM 电路与 8086 系统总线的连接图如图 6.4 所示。+ 5 V0ABHEOE70DRDW1213
11、A72CS10AOE120D7W2CS12AGB1CA0Y1234567Y1954IOM18760 1586 2 6 46 2 6 4图 6.4 SRAM 电路与 8086 系统总线的连接图13E 2PROM 28C16 芯片各引脚的功能是什么？如果要将一片 28C16 与 8088 系统总线相连接，并能随时改写 28C16 中各单元的内容，试画出 28C16 和 8088 系统总线的连接图 (地址空间为 40000H407FFH)。解：28C16 的引脚功能： VCC，GND：电源和地 ：11 位地址线，可寻址 2KB 地址空间10A ：8 位数据线7D ：写允许，低电平有效。WE ：输出允
12、许，低电平有效。O ：片选信号，低电平有效。C根据所学知识，28C16 与 8088 系统的连接图如图 6.5 所示。2 8 C 1 60A123457A9100D123457OEWS18A19765432MERW0A8D图 6.5 28C16 与 8088 系统的连接图7 章习题1. 简述 I/O 接口的基本功能。答：（1）地址选择 （2）控制功能 （3）状态指示 （4）速度匹配（5）转换信息格式 （6）电平转换 （7）可编程性2. 简述 I/O 接口与 I/O 端口的区别。答：I/O 接口是指 I/O 设备与系统总线之间的连接部件。I/O 端口是指 I/O 接口内部可由 CPU 进行读写操
13、作的各种寄存器，根据存放信息的不同，这些寄存器分别称为数据端口、控制端口和状态端口。3. 简述 I/O 端口的编址方式及优缺点。答：I/O 端口编址的方式可以分为独立编址和统一编址两种方式。独立编址方式是指 I/O 端口与存储器有相互独立的地址空间。统一编址方式是指 I/O 端口与存储器共享一个地址空间，所有的存储单元只占用其中的一部分地址，而 I/O 端口则占用另外一部分地址。优缺点：独立编址方式的优点之一是存储器的容量可以达到与地址总线所决定的地址空间相同；优点之二是访问 I/O 端口时的地址位数可以较少，提高总线的利用率。但是缺点是必须设置专门的 I/O 指令，增加了指令系统和有关硬件的
14、复杂性。与独立编址方式相比，统一编址方式的优点是无需专门的 I/O 指令，从而使编程较灵活，但是I/O 端口占用了存储器的一部分地址空间，因而影响到系统中的存储器的容量，并且访问存储器和访问I/O 端口必须使用相同位数的地址，使指令地址码加长，总线中传送信息量增加。4. 简述程序查询、中断和 DMA 三种方式的优缺点。答：程序查询方式的优点在于可以防止数据的丢失，实现起来较为简单；缺点是它占用了微处理器的大量时间，实时性较差。中断方式具有较好的实时性；但在一定程度上增加成本和复杂性。DMA 方式的突出优点是传送过程无须处理器的控制，数据也无须经过微处理器，而是直接在 I/O 设备与主存储器间进
15、行，因此既节约了微处理器的时间，也使传送速率大大提高；缺点是输入/输出操作占用微处理器时间，而且很难达到较高的数据传输率。5. 8086 CPU 有 20 条地址总线,可形成 1MB 的存储器地址空间,可寻址范围为 00000H-FFFFFH;地址总线中的 16 条线可用于 I/O 寻址,形成 64KB 的输入输出地址空间,地址范围为 0000H-FFFFH ;PC 机中用了 10 条地址线进行 I/O 操作,其地址空间为 1KB ,可寻址范围为 000H3FFH 。6. 对于微机而言，任何新增的外部设备，最终总是要通过 I/O 接口 与主机相接。7. 在主机板外开发一些新的外设接口逻辑，这些接口逻辑的一侧应与 I/O 设备 相接，另一侧与 系统总线 相接。8. 需要靠在程序中排入 I/O 指令完成的数据输入输出方式有 B C 。（A）DMA （B）程序查询方式 （C）中断方式9. 8086CPU 用 IN 指令从端口读入数据，用 OUT 指令向端口写入数据。10. 在 8088 CPU 组成的计算机系统中有一接口模块，片内占用 16 个端口地址 30030FH，设计产生片选信号的译码电路。解：由于片内有 16 个端口，非别占用 30030FH 地址。因此，该接口模块的片选信号的译码电路设计时，A3A0 不参加译码。其译码电路如图 7
