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姓名__________學(xué)號(hào)_________________院系___________班級(jí)___________--------------------------------------請(qǐng)?jiān)谘b訂線以下答題-----------------------------------煙臺(tái)大學(xué)計(jì)算機(jī)與控制工程學(xué)院2023~2023學(xué)年第一學(xué)期微機(jī)原理與接口技術(shù)試卷A(開卷)(考試時(shí)間為120分鐘)題號(hào)一二三四五六總分得分閱卷人合分人注:本題由2023級(jí)計(jì)科學(xué)長(zhǎng)還原總結(jié),本課程學(xué)分4.5,授課老師為單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理老師,孫紅霞老師,第四大題的答案大家自己找下吧,不確定答案是否對(duì)錯(cuò),所以不敢誤人子弟,希望大家多多支持,最后祝愿大家期末考試順利通過(guò),計(jì)控英才,編譯未來(lái)。一、軟件編程題(10分)1.編程將數(shù)據(jù)段中的首地址為SOUCE的100個(gè)字傳送到附加段首地址為DEST的內(nèi)存區(qū)中,要求用串操作類指令。(5分)2.在以BUF為首地址的字節(jié)存儲(chǔ)單元區(qū)中存放有N個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù),編程將他們從小到大排序(冒泡法)。(5分)二、畫系統(tǒng)硬件圖(10分)利用EPROM2732(4K*8位),SRAM6116(2K*8位)及譯碼器74LS138設(shè)計(jì)一個(gè)存儲(chǔ)容量為16KB的ROM和8KB的RAM的存儲(chǔ)系統(tǒng)。要求:ROM的地址范圍F8000H-FBFFFH,RAM的地址范圍F8000H-FBFFFH。三、問(wèn)答題(30分)1.畫圖說(shuō)明,在8088內(nèi)部怎樣形成的20位物理地址?(5分)2.請(qǐng)簡(jiǎn)述8086CPU總線接口部件的工作過(guò)程。(5分)3.串行通訊中,是什么原因發(fā)生了溢出錯(cuò)?(5分)4.一般的接口電路中安排有哪三類寄存器?它們各自的作用是什么?(5分)5.在對(duì)存儲(chǔ)器芯片進(jìn)行片選時(shí),全譯碼方式、部分譯碼方式和線選方式各有何特點(diǎn)?(5分)6.什么是分時(shí)復(fù)用?分時(shí)復(fù)用的目的是什么?在總線信號(hào)中,為什么常常將地址和數(shù)據(jù)組織為分時(shí)復(fù)用的信號(hào)?(5分)四、分析硬件電路圖(10分)已知一個(gè)存儲(chǔ)器子系統(tǒng)如下圖所示,試指出其中RAM和EPROM的存儲(chǔ)容量及各自的地址范圍五、程序設(shè)計(jì)題(30分)1.串行異步通信發(fā)送8位二進(jìn)制數(shù)01010101,采用起止式通信協(xié)議,使用奇校驗(yàn)和2個(gè)停止位。畫出發(fā)送該字符的波形圖。若用1200bps,則每秒最多能發(fā)送多少個(gè)數(shù)據(jù)?(10分)2.某8位D/A轉(zhuǎn)換器的端口地址為220H,參考電壓為5V,試編程產(chǎn)生如下波形:(10分)(1)下限為0V,上限為5V的三角波;(2)下限為1.2V,上限為4V的梯形波。3.8255A的口地址為80H~83H,8253的口地址為84H~87H,若A口接8個(gè)開關(guān)K7~K0,B口接8個(gè)指示燈LED7~LED0,當(dāng)開關(guān)合上時(shí)相應(yīng)的指示燈亮,斷開時(shí)燈滅,要求每隔0.5s檢測(cè)一次開關(guān)狀態(tài),并在開關(guān)上顯示出來(lái),試畫出硬件連線圖,編寫實(shí)現(xiàn)這種功能的程序。(10分)六、綜合設(shè)計(jì)題(10分)試?yán)肁DC0809,8253和8259A等芯片設(shè)計(jì)8通道A/D轉(zhuǎn)換電路。系統(tǒng)中用8253作定時(shí)器,采用中斷方式控制采樣率,采樣率為500Hz。設(shè)8253的通道0輸入時(shí)鐘脈沖為2MHz,輸出端OUT0接8259A的IR2,8253的口地址為300H~303H,8259A的口地址為304H和305H,ADC0809的8個(gè)輸入通道的口地址為308H~30FH,查詢EOC信號(hào)和狀態(tài)口地址為306H,ADC0809的輸入時(shí)鐘頻率為640KHz,A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果依次存入數(shù)據(jù)段中以BUFFER為始址的內(nèi)存中,從通道0開始先存入各通道的第一個(gè)數(shù)據(jù),再存放第二個(gè)數(shù)據(jù),采集10秒鐘后停止工作。要求:(1)畫出硬件連線圖。(2)編寫8253,8259A(只需寫入中斷屏蔽字)的初始化程序及采集8路模擬信號(hào)的中斷服務(wù)程序。參考答案:一、軟件編程題(10分)1.代碼如下:ASSUMECS:CODE,DS:DATA,ES:EXTRADATASEGMENTSOUCEDW‘…’;100字DATAENDSEXTRASEGMENTDESTDW100DUP(?)EXTRAENDSCODESEGMENTSTART: MOVAX,DATAMOVDX,AXMOVAX,EXTRAMOVES,AXLEASI,SOUCELEADI,DESTMOVCX,100CLDREPMOVEWCODEENDSENDSTART2.代碼如下:ASSUMECS:SORT,DS:DATADATASEGMENTBUFDB…;N個(gè)數(shù)據(jù)COUNTEQU($-BUF)/2DATAENDSSORTSEGMENTBEGIN:MOVAX,DATAMOVDX,AXMOVCX,COUNT-1LOOP1:MOVDX,CXMOVBX,0LOOP2:MOVAX,BUF[BX]CMPAX,BUF[BX+2]JBENO_CHANGEXCHGAX,BUF[BX+2]MOVBUF[BX],AXNO_CHANGE: ADDBX,2LOOPLOOP2MOVCX,DXLOOPLOOP1MOVAX,4C00HINT21HSORTENDS二、畫系統(tǒng)硬件圖(10分)三、問(wèn)答題(30分)1.答:①20位物理地址的形成如下圖所示:略②段寄存器內(nèi)容左移4位與16位偏移量相加,形成20位物理地址。2.工作過(guò)程:
由段寄存器與IP形成20位物理地址送地址總線,由總線控制電路發(fā)出存儲(chǔ)器“讀"信號(hào),按給定的地址從存儲(chǔ)器中取出指令,送到指令隊(duì)列中等待執(zhí)行。當(dāng)指令隊(duì)列有2個(gè)或2個(gè)以上的字節(jié)空余時(shí),BIU
自動(dòng)將指令取到指令隊(duì)列中。若遇到轉(zhuǎn)移指令等,則將指令隊(duì)列清空,BIU重新取新地址中的指令代碼,送入指令隊(duì)列。3.溢出錯(cuò):傳送過(guò)程中,CPU未來(lái)得及取走前一個(gè)字符,緩沖器又送一個(gè)新的字符過(guò)來(lái),產(chǎn)生溢出。4.答:數(shù)據(jù)寄存器:在輸入時(shí),它保存從外設(shè)發(fā)往CPU的數(shù)據(jù)(稱數(shù)據(jù)輸入寄存器);輸出時(shí),它保存從CPU發(fā)往外設(shè)的數(shù)據(jù)(稱數(shù)據(jù)輸出寄存器)。狀態(tài)寄存器:保持狀態(tài)數(shù)據(jù),CPU可從中讀取當(dāng)前接口電路的狀態(tài),其狀態(tài)間接反映了外設(shè)的狀態(tài)??刂萍拇嫫?保存控制數(shù)據(jù),CPU可向其中寫入命令,選擇接口電路的工作方式,并控制外設(shè)進(jìn)行有關(guān)操作。在I/O接口中,這三類可操作的寄存器分別稱為數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口和控制端口,或簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)口、狀態(tài)口和控制口。每類端口的數(shù)量可能不止一個(gè)。5.答:①全譯碼方式:存儲(chǔ)器芯片中的每一個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的地址。譯碼需要的器件多:②部分譯碼方式:存儲(chǔ)器芯片中的一個(gè)存儲(chǔ)單元有多個(gè)地址。譯碼簡(jiǎn)單;③線選:存儲(chǔ)器芯片中的一個(gè)存儲(chǔ)單元有多個(gè)地址。地址有可能不連續(xù)。不需要譯碼器。6.答:A.分時(shí)復(fù)用:讓不同的信號(hào)使用同一根傳輸線,在不同的時(shí)間段內(nèi)分別進(jìn)行傳輸。B.由于數(shù)據(jù)寬度和尋址范圍的增加,使總線信號(hào)的數(shù)量急劇增加,同時(shí)為防止高頻使用時(shí)的信號(hào)串?dāng)_,需要在信號(hào)線之問(wèn)插入更多的地線/電源線,這就進(jìn)一步增加了總線和總線接口的幾何尺寸。為此,許多總線都采用了分時(shí)復(fù)用的技術(shù)來(lái)盡量減少信號(hào)線的數(shù)量。C.地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)復(fù)用,數(shù)量眾多,復(fù)用后節(jié)省的傳輸線相當(dāng)可觀。由于集成電路技術(shù)的進(jìn)步,復(fù)用的信號(hào)可以在芯片內(nèi)部被拆分為單一的信號(hào)。四、分析硬件電路圖(10分)略五、程序設(shè)計(jì)題(30分)1.1200/12=100個(gè)數(shù)據(jù)2.(1):MOVDX,220HMOVAL,0FFHUP:INCALOUTDX,ALCMPAL,0FFHJNZUPDOWN:DECALOUTDX,ALCMPAL,00HJNZDOWNJMPUP2)MOVDX,220HMOVAL,3CHUP:INCALOUTDX,ALCMPAL,0CDHJNZUPCALLDELAY-20MSDOWN:DECALOUTDX,ALCMPAL,3CHJNZDOWNCALLDELAY-20MSJMPUP3.編程前進(jìn)行分析:8255A:A口輸入,B口輸出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秒中斷一次。主程序如下:MOVAX,SEGINTRMOVDS,AXMOVDX,OFFSETINTRMOVAL,NMOVAH,25HINT21HMOVAL,10010000BOUT83H,ALMOVAL,00110101BOUT87H,ALMOVAL,00HOUT84H,ALMOVAL,10HOUT84H,ALMOVAL,01110001BOUT87H,ALMOVAL,99HOUT85H,ALMOVAL,09HOUT85H,ALSTIAGAIN:HLTJMPAGAIN中斷服務(wù)程序如下:INTR:PUSHAXSTIINAL,80HNOTALOUT81H,ALMOVAL,01110001BOUT87H,ALMOVAL,99HOUT85H,ALMOVAL,09HOUT85H,ALCLIMOVAL,20HOUT20H,ALPOPAXIRET六、綜合設(shè)計(jì)題(10分)(1)(2)因?yàn)?253的時(shí)鐘輸入頻率為2MHz,而要求的采樣頻率f=500Hz,即用8253定時(shí),每隔2ms中斷一次,因此8253的分頻次數(shù)(時(shí)間常數(shù))N=2MHz/500Hz=4000。采集10秒鐘,共采集10s/2ms=5000次,即8253中斷次數(shù)為5000次。DATASEGMENTBUFFERDB8*5000DUP(?)DATAENDS;數(shù)據(jù)采集子程序MOVDX,303HMOVAL,00110101BOUTDX,ALMOVDX,300H;通道0MOVAX,4000H;時(shí)間常數(shù)OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVAL,11111001B;屏蔽字MOVDX,305HOUTDX,ALMOVSI,OFFSETBUFFERMOVBX,5000STIAGAIN:CMPBX,0JNZAGAINMOVAL,11111101BMOVDX,305HOUTDX,ALMOVAH,4CH;退出中斷INT21H;中斷服務(wù)程序ADINTPROCNEARMOVCX,0008HMOVDX,308HNEXT:OUTDX,ALPUSHDXMOVDX,306HPOLL:INAL,DXTESTAL,80HJNZPOLLNO_END:INA
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