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《微机原理与接口技术》
习题与实验指导
目 录
第一章 微型计算机基础知识 ..............................................................................................................1 1.1 知识要点 ...................................................................................................................................... 1.2 习题解答 ...................................................................................................................................... 第二章 8088/8086微处理器 ............................................................................................................ 15
2.1 知识要点 .................................................................................................................................. 15 2.2 习题解答 .................................................................................................................................. 18
........................................................................................................... 第三章 8086/8088 指令系统37
3.1 知识要点 .................................................................................................................................. 37 3.2 习题解答 .................................................................................................................................. 38
.......................................................... 3.3 debug应用实验 43
................................................. 实验1 算术运算指令的应用 49
................................................... 实验2 串操作指令的应用 58 ..................................................... 实验3 转移指令的应用61
第四章 汇编语言及其程序设计.................................................... 81
4.1 知识要点 ................................................................ 81
4.2 习题解答 ................................................................................................................................. 83 4.3 汇编语言程序设计实验 ...................................................................................................... 89
实验1 显示字符 .................................................................................................................. 97
................................................................................................ 实验2 BCD到ASCII码转换98
实验3 计算N! ........................................................................................................................ 99
.......................................................................................... 实验4 两个多位十进制数相减 97 .............................................................................................. 实验5 从键盘输入数据并显示98
...................................................................................................................... 实验6 响铃程序99
.......................................................................................... 实验7 接收年月日信息并显示 97
.............................................................................................................................. 实验8 排序 98
.......................................................................................................... 实验9 学生成绩名次表99
................................................................................................................... 第五章 存储器 122
5.1 知识要点 ............................................................................................................ 122 5.2 习题解答 ............................................................................................................ 125 第六章 输入/输出与中断技术 ......................................................................................................... 146
6.1 知识要点 ................................................................................................................................ 146 6.2 习题解答 ................................................................................................................................ 149 6.3 简单接口的数据输入输出实验 ....................................................................................... 152
实验1 用74HC245读入数据 ................................................................................................ 152
实验2 用74HC273输出数据
实验3 9259外部中断实验 ................................................................................................... 152
第七章 可编程接口芯片 ................................................................................................................... 185
7.1 知识要点 ................................................................................................................................ 185
实验1 8253计数器实验
实验2 8253定时器实验 ....................................................................................................... 198 实验3 8255输入输出实验 ................................................................................................... 205
........................................................................................................ 实验4 八段码显示实验198 .................................................................................................... 实验5 键盘扫描显示实验205 .............................................................................................. 第八章 模/数转换及数/模转换技术222
8.1 知识要点 ................................................................................................................................ 222
7.2 习题解答 ................................................................................................................................ 191 7.3 可编程中断控制器Intel8259A........................................................................................ 196
实验1 D/A数模转换实验 .................................................................................................... 233
实验2 A/D模数转换实验 .................................................................................................... 234
........................................................................................................ 实验3 压力传感器实验234
第九章 总线技术 ................................................................................................................................. 244
9.1知识要点.................................................................................................................................... 244
8.2 习题解答 ................................................................................................................................ 227 8.3 数/模转换和模/数转换实验 ............................................................................................. 233
9.2 习题解答 ................................................................................................................................ 249
第1章 微型计算机基础知识
1.1 知识要点
1. 根据组成计算机基本电路的元器件的发展，计算机的发展过程大致分成四个阶段。
第一代：电子管计算机 第二代：晶体管计算机 第三代：集成电路计算机
第四代：大规模集成电路计算机
2. 冯·诺依曼计算机体系结构包含运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件。 3. 计算机按其性能、体积和价格等的不同，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型
机和单片机六大类。
4. CPU的内部结构一般包含运算器、控制器和寄存器组。
5. 按工作方式不同，内存可分为两大类：随机存储器RAM(Random Access Memory)和只读存
储器ROM(Read Only Memory)。RAM可以被CPU随机地读和写，当机器断电后，所存信息消失。ROM中的信息只能被CPU随机读取，而不能由CPU写入。机器断电后，信息并不丢失。
6. 总线由一组导线和相关控制电路组成，是各种公共信号线的集合，用作微机系统各大部件
之间的信息传送。在CPU、存储器、I/O接口之间传送信息的总线称为系统总线。根据所传送信息的类别的不同，总线又分为三种类型（俗称系统三总线）。它们分别是地址总线、数据总线和控制总线。 7. 各种数制之间的转换方法
? 非十进制数到十进制数的转换。
任何一个非十进制数，按其权表达式展开后计算所得结果即为十进制数。
十进制数转换为二进制数。 整数部分的转换方法是“除2取余”，小数部分采用“乘2取整”的方法 ? 十进制数转换为十六进制数 方法1：整数部分用“除16取余”，小数部分则“乘16取整”。
方法2：先把十进制数转换为二进制数，之后再转换为十六进制数。 ? 二进制数与十六进制数之间的转换
将二进制数转换为十六进制数的方法是：从小数点开始分别向左和向右把整数部分和小数部分每四位分成一组。若整数部分的最高的一组不够四位，则在其左边补零来构成四位；同样若小数部分最后一组不够四位，则在其右补零来构成四位。之后将每组二进制数用相应的十六进制数替换，则得到转换结果。 8. BCD码与十进制数、二进制数的转换。 按BCD码与十进制数对应关系把4位BCD码与1位十进制数相互转换 9. 无符号数的表示范围及运算溢出判断。
?
一个n位无符号二进制数X，其表示数的范围为：0?X?2?1 无符号数加减运算的溢出判断的准则是如果运算结果的最高位向更高位产生进位（加法）或借位（减法），则运算结果产生溢出。
10. 带符号数在计算机中的原码、反码和补码表示方法。 11. 补码运算规则
?
n?
?X?Y?补??X?补??Y?补。
?X?Y?补??X?补??Y?补??X?补???Y?补。
补码的减法规则：
补码的加法规则：
12. 带符号数的溢出判断
即对于一个n位的带符号二进制数，如果运算过程中Cn?1?Cn?2?1，则运算结果产生溢出；如果Cn?1?Cn?2?0，则运算结果没有产生溢出。 13. 基本逻辑门及常用逻辑部件
1) 与门
与门是实现“与”运算的电路。若输入的逻辑变量为A和B，则通过与门输出的结果F可表示为： F＝A∧B
2) 或门
或门是实现“或”运算的电路。若输入的逻辑变量为A和B，则通过或门输出的结果F可表示为： F＝A∨B
3) 非门
非门是实现“非”运算的电路，又称反相器。它只有一个输入端和一个输出端。若输入的逻辑变量为A，则通过非门输出的结果F可表示为： __ F＝A
4) 与非门
与非门是实现先“与”运算再“非”运算的电路。若输入的逻辑变量为A和B，则通过与非门输出的结果F可表示为： F＝A∧B
5) 或非门
或非门是实现先“或”运算再“非”运算的电路。若输入的逻辑变量为A和B，则通过或非门输出的结果F可表示为： F＝A∨B
6) 74LS138的逻辑关系
1.2 习题解答
1. 微处理器内部包含哪三大部分？
解：运算器、控制器和寄存器组。
2. 完成下列数制的转换
①10101101B=（ ）D=（ ）H
解：10101101B=173D=ADH。
②0.11B=（ ）D
解：0.11B=0.75D。
③211.25=( )B =( )H
解：211.25=11010011.01B=D3.4H。
④10111.0101B=( )H=( )BCD
解：10111.0101B=17.5H=（0001 0111.0101）BCD
3. 已知X=+1011010B，Y=–0011011B，设机器数为8位，分别写出X、Y的原码、反码和补码。 解：
?X?原?01011010B?Y?原?10011011B ?X?反?01011010B ?Y?反?11100100B
?X?补?01011010B?Y?补?11100101B4. 已知X的真值为32，Y的真值为–19，求?X?Y?补?? 解：?X?Y?补?00001101B
5. 已知X=51，Y=–86，用补码完成下列运算，并判断是否产生溢出（设字长为8位）。
① X＋Y ② X－Y ③ –X＋Y ④ –X－Y 解：
① 10100011B，因为C6?C7?0，所以未产生溢出。 ② 11110111B，因为C6?C7?1，所以产生溢出。