烟台大学2018年12月微机原理与接口技术期末考试.docx
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烟台大学2018年12月微机原理与接口技术期末考试
姓名__________学号_________________院系___________班级___________
--------------------------------------请在装订线以下答题-----------------------------------
烟台大学计算机与控制工程学院2018~2019学年第一学期
微机原理与接口技术试卷A（开卷）
（考试时间为120分钟）
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
阅卷人
合分人
注：
本题由2016级计科学长还原总结，本课程学分4.5，授课老师为单片机实验室管理老师，孙红霞老师，第四大题的答案大家自己找下吧，不确定答案是否对错，所以不敢误人子弟，希望大家多多支持，最后祝愿大家期末考试顺利通过，计控英才，编译未来。
一、软件编程题（10分）
1.编程将数据段中的首地址为SOUCE的100个字传送到附加段首地址为DEST的内存区中，要求用串操作类指令。
（5分）
2.在以BUF为首地址的字节存储单元区中存放有N个无符号数，编程将他们从小到大排序（冒泡法）。
（5分）
二、画系统硬件图（10分）
利用EPROM2732（4K*8位），SRAM6116（2K*8位）及译码器74LS138设计一个存储容量为16KB的ROM和8KB的RAM的存储系统。
要求：
ROM的地址范围F8000H-FBFFFH，RAM的地址范围F8000H-FBFFFH。
三、问答题（30分）
1.画图说明，在8088内部怎样形成的20位物理地址?
（5分）
2.请简述8086CPU总线接口部件的工作过程。
（5分）
3.串行通讯中，是什么原因发生了溢出错?
（5分）
4.一般的接口电路中安排有哪三类寄存器?
它们各自的作用是什么?
（5分）
5.在对存储器芯片进行片选时，全译码方式、部分译码方式和线选方式各有何特点?
（5分）
6.什么是分时复用?
分时复用的目的是什么?
在总线信号中，为什么常常将地址和数据组织为分时复用的信号?
（5分）
四、分析硬件电路图（10分）
已知一个存储器子系统如下图所示，试指出其中RAM和EPROM的存储容量及各自的地址范围
五、程序设计题（30分）
1.串行异步通信发送8位二进制数01010101，采用起止式通信协议，使用奇校验和2个停止位。
画出发送该字符的波形图。
若用1200bps,则每秒最多能发送多少个数据?
（10分）
2.某8位D/A转换器的端口地址为220H，参考电压为5V，试编程产生如下波形：
（10分）
（1）下限为0V，上限为5V的三角波；
（2）下限为1.2V，上限为4V的梯形波。
3.8255A的口地址为80H～83H，8253的口地址为84H～87H，若A口接8个开关K7～K0，B口接8个指示灯LED7～LED0，当开关合上时相应的指示灯亮，断开时灯灭，要求每隔0.5s检测一次开关状态，并在开关上显示出来，试画出硬件连线图，编写实现这种功能的程序。
（10分）
六、综合设计题（10分）
试利用ADC0809，8253和8259A等芯片设计8通道A/D转换电路。
系统中用8253作定时器，采用中断方式控制采样率，采样率为500Hz。
设8253的通道0输入时钟脉冲为2MHz，输出端OUT0接8259A的IR2，8253的口地址为300H～303H，8259A的口地址为304H和305H，ADC0809的8个输入通道的口地址为308H～30FH，查询EOC信号和状态口地址为306H，ADC0809的输入时钟频率为640KHz，A/D转换的结果依次存入数据段中以BUFFER为始址的内存中，从通道0开始先存入各通道的第一个数据，再存放第二个数据，采集10秒钟后停止工作。
要求：
（1）画出硬件连线图。
（2）编写8253，8259A（只需写入中断屏蔽字）的初始化程序及采集8路模拟信号的中断服务程序。
参考答案：
一、软件编程题（10分）
1.代码如下：
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ES:
EXTRA
DATASEGMENT
SOUCEDW‘…’;100字
DATAENDS
EXTRASEGMENT
DESTDW100DUP（?
）
EXTRAENDS
CODESEGMENT
START:
MOVAX,DATA
MOVDX,AX
MOVAX,EXTRA
MOVES,AX
LEASI,SOUCE
LEADI,DEST
MOVCX,100
CLD
REPMOVEW
CODEENDS
ENDSTART
2.代码如下：
ASSUMECS:
SORT,DS:
DATA
DATASEGMENT
BUFDB…;N个数据
COUNTEQU（$-BUF）/2
DATAENDS
SORTSEGMENT
BEGIN:
MOVAX,DATA
MOVDX,AX
MOVCX,COUNT-1
LOOP1:
MOVDX,CX
MOVBX,0
LOOP2:
MOVAX,BUF[BX]
CMPAX,BUF[BX+2]
JBENO_CHANGE
XCHGAX,BUF[BX+2]
MOVBUF[BX],AX
NO_CHANGE:
ADDBX,2
LOOPLOOP2
MOVCX,DX
LOOPLOOP1
MOVAX,4C00H
INT21H
SORTENDS
二、画系统硬件图（10分）
三、问答题（30分）
1.答:
①20位物理地址的形成如下图所示:
略
②段寄存器内容左移4位与16位偏移量相加，形成20位物理地址。
2.工作过程:
由段寄存器与IP形成20位物理地址送地址总线，由总线控制电路发出存储器“读"信号，按给定的地址从存储器中取出指令，送到指令队列中等待执行。
当指令队列有2个或2个以上的字节空余时，BIU 自动将指令取到指令队列中。
若遇到转移指令等，则将指令队列清空，BIU重新取新地址中的指令代码，送入指令队列。
3.溢出错：
传送过程中，CPU未来得及取走前一个字符，缓冲器又送一个新的字符过来，产生溢出。
4.答:
数据寄存器:
在输入时，它保存从外设发往CPU的数据（称数据输入寄存器）;输出时，它保存从CPU发往外设的数据（称数据输出寄存器）。
状态寄存器:
保持状态数据，CPU可从中读取当前接口电路的状态，其状态间接反映了外设的状态。
控制寄存器:
保存控制数据，CPU可向其中写入命令，选择接口电路的工作方式，并控制外设进行有关操作。
在I/O接口中，这三类可操作的寄存器分别称为数据端口、状态端口和控制端口，或简称数据口、状态口和控制口。
每类端口的数量可能不止一个。
5.答:
①全译码方式:
存储器芯片中的每一个存储单元对应一个唯一的地址。
译码需要的器件多:
②部分译码方式:
存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。
译码简单;
③线选:
存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。
地址有可能不连续。
不需要译码器。
6.答:
A.分时复用:
让不同的信号使用同一根传输线，在不同的时间段内分别进行传输。
B.由于数据宽度和寻址范围的增加，使总线信号的数量急剧增加，同时为防止高频使用时的信号串扰，需要在信号线之问插入更多的地线/电源线，这就进一步增加了总线和总线接口的几何尺寸。
为此，许多总线都采用了分时复用的技术来尽量减少信号线的数量。
C.地址和数据的分时复用，数量众多，复用后节省的传输线相当可观。
由于集成电路技术的进步，复用的信号可以在芯片内部被拆分为单一的信号。
四、分析硬件电路图（10分）
略
五、程序设计题（30分）
1.
1200/12=100个数据
2.
（1）：
MOVDX，220H
MOVAL，0FFH
UP：
INCAL
OUTDX，AL
CMPAL，0FFH
JNZUP
DOWN：
DECAL
OUTDX，AL
CMPAL，00H
JNZDOWN
JMPUP
2）MOVDX，220H
MOVAL，3CH
UP：
INCAL
OUTDX，AL
CMPAL，0CDH
JNZUP
CALLDELAY-20MS
DOWN：
DECAL
OUTDX，AL
CMPAL，3CH
JNZDOWN
CALLDELAY-20MS
JMPUP
3.编程前进行分析：
8255A：
A口输入，B口输出
8253：
2MHz/2Hz＝1000000
通道0工作于方式2，取N0＝1000
通道1工作于方式0，取N1＝999，即得OUT1每0.5秒中断一次。
主程序如下：
MOVAX,SEGINTR
MOVDS,AX
MOVDX,OFFSETINTR
MOVAL,N
MOVAH,25H
INT21H
MOVAL,10010000B
OUT83H,AL
MOVAL,00110101B
OUT87H,AL
MOVAL,00H
OUT84H,AL
MOVAL,10H
OUT84H,AL
MOVAL,01110001B
OUT87H,AL
MOVAL,99HOUT85H,AL
MOVAL,09H
OUT85H,AL
STI
AGAIN:
HLT
JMPAGAIN
中断服务程序如下：
INTR:
PUSHAX
STI
INAL,80H
NOTAL
OUT81H,AL
MOVAL,01110001B
OUT87H,AL
MOVAL,99H
OUT85H,AL
MOVAL,09H
OUT85H,AL
CLI
MOVAL,20H
OUT20H,AL
POPAX
IRET
六、综合设计题（10分）
（1）
（2）因为8253的时钟输入频率为2MHz，而要求的采样频率f=500Hz，即用8253定时，每隔2ms中断一次，因此8253的分频次数（时间常数）N=2MHz/500Hz=4000。
采集10秒钟，共采集10s/2ms=5000次，即8253中断次数为5000次。
DATASEGMENT
BUFFERDB8*5000DUP（？
）
DATAENDS
；数据采集子程序
MOVDX，303H
MOVAL，00110101B
OUTDX，AL
MOVDX，300H；通道0
MOVAX，4000H；时间常数
OUTDX，AL
MOVAL，AH
OUTDX，AL
MOVAL，11111001B；屏蔽字
MOVDX，305H
OUTDX，AL
MOVSI，OFFSETBUFFER
MOVBX，5000
STI
AGAIN：
CMPBX，0
JNZAGAIN
MOVAL，11111101B
MOVDX，305H
OUTDX，AL
MOVAH，4CH；退出中断
INT21H
；中断服务程序
ADINTPROCNEAR
MOVCX，0008H
MOVDX，308H
NEXT：
OUTDX，AL
PUSHDX
MOVDX，306H
POLL：
INAL，DX
TESTAL，80H
JNZPOLL
NO_END：
INAL，DX
TESTAL，80H
JZNO_END
POPDX
INAL，DX
MOV[SI]，AL
INCDX
INCSI
LOOPNEXT
DECBX
MOVAL，20H
MOVDX，304H
OUTDX，AL
STI；开中断
IRET
ADINTENDP
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