〈微型计算机原理及应用〉自学指导书（本）

自学指导资料

微型计算机原理及接口技术

《机械设计制造及其自动化》专业

《热能与动力工程》专业 《电气工程及其自动化》专业等

层次：专升本、高起本

西安理工大学继续教育学院

二00八年 九 月

《微型计算机原理及接口技术》自学指导书

编写者：田敬民 自学总学时：100学时

适用专业：《机械设计制造及其自动化》(专升本) 《热能与动力工程》(专升本)

《测控技术与仪器》(专升本) 《计算机科学与技术》(专升本) 《电气工程及其自动化》（高起本) 《计算机科学与技术》（高起本) 《机械设计制造及其自动化》（高起本)

一、学习目的和要求:

“微型计算机及其接口技术”是一门重要的专业基础课,侧重于微型计算机的基本原理和工程实践.通过本课程的学习，使学生具有微型计算机应用系统的分析能力和初步设计能力。

本课程以介绍硬件知识为主,但在构成一个微型计算机应用系统时，还必须具有用汇编语言源程序的读写能力.读写汇编语言编写的应用程序是本课程的主要内容之一，是与硬件电路工作密切相关的不可分割的部分。理论指导实践是本课程的重要特点。

二、学习方法:

1.阅读教材前,应先了解本章内容要求及重点难点，做成心中有数,有的放矢。 2.阅读教材时逐段细读,集中精力,吃透每个知识点，深刻理解基本概念和基本理论,对基本方法和基本技能必须牢固掌握,阅读中遇到个别问题，可暂时搁置,留待面授时解决。

3.在学完一章后,应认真完成教材中的有关思考题和习题，这是帮助学生理解,消化和巩固新学知识培养分析问题,解决问题能力的重要环节。作业题必须按时完成，作为考核成绩的依据。

4.根据教学计划规定,本课程安排中集中面授,面授内容主要是本课程的重点难点,解答学生学习中的问题.

5.本课程为考试课程,课程结束后进行考试.

三、学习进度表:

章次 1 2

课程内容

计算机基础知识(预备知识) 微型计算机概述

1

自学学时(H)

4 8

面授学时(H)

2 4

3 4 5 6

指令系统及汇编语言程序设计 半导体存储器 输入/输出技术

常用的输入/输出接口方法

30 8 12 38 100

6 2 4 4 22

合计

四、各章节内容重点、难点和作业题、思考题

第一章 (预备知识)计算机基础知识

1.内容：

各种进位计数制及编码

计算机中,无符号数和有符号数表示方法:原码 反码 补码

2.重点：

各种进位计数制的相互转换、数的原码、反码、补码表示

3.难点：补码概念及数的变补方法

作业题：教材P.14.习题:1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.9, 1.10, 1.11, 1.12, 1.17

第二章 微型计算机概述

1.内容：

微处理器和微型计算机:微型计算机系统的总线结构,8088 / 8086 CPU结构及引脚功能：系统总线形成及时序

2.重点：

8088（8088）微处理器内部结构，引脚信号和总线时序

3.难点：

引脚信号和总线时序，即三总线信号在典型的总线周期中出现的时间关系即时序。

作业题：教材P.37 2.2 2.4 2.5 2.6 2.7 思考题：

（1）8088 / 8086系统中，下一条指令所在单元的物理地址如何计算？ （2）8088与8086 CPU主要区别有哪些？ （3）简述8088（8086）的最小方式和最大方式。

2

第三章 指令系统及汇编语言程序设计

1.内容：

8088（8086）指令的基本格式和寻址方式 8088/8086指令系统简介

汇编语言的基本语法，汇编程序设计的基本方法

2.重点：

8088（8086）指令的寻址方式，常用指令的功能和规定，用常用指令编写汇编语言源程序

顺序结构，分支结构，循环结构和子程序结构的程序设计

3.难点:

掌握计算机中软件(指令)和硬件(引脚信号)的关系 串操作指令与控制转移指令

作业题：教材P.99 3.1 3.2 3.3 思考题：

（1）汇编语言程序设计分哪几个步骤？ （2）什么叫指令？伪指令与指令有什么区别？

（3）试分别说明采用高级语言及汇编语言编制程序的优缺点。

第四章 半导体存储器

1.内容：

存储器的基础知识一分类，性能指标，数据组织；典型芯片：SRAM 6264，静态RAM6116 DRAM2164 EPROM2764 EEPROM98C64A芯片工作特性，及各引脚功能；74LS138 译码器及存储空间地址分配和片选技术。

2.重点：

存储器接口基本技术 3.难点：

16位微机系统中存储器接口的特点

3

作业题：教材 P.137 习题 4.2 4.3 4.8 4.7 思考题：

（1）指出常用存储器芯片容量与地址线和数据线条数的关系。 （2）DRAM为什么要刷新？

（3）EPROM和PROM的擦写方法是什么？

第五章 输入/输出技术

1.内容：

输入/输出概述，数据传送控制方式。 8086/8088的中断系统

可编程中断控制器8259（PIC）

DMA控制传送的特点以及DMAC的基本功能

2.重点：

程序控制的三种传送方式一无条件传送、查询传送和中断传送的工作原理，硬件设置和软件编制。

3.难点：

掌握各种接口电路的硬件配置和工作过程 8259A的特性结构和工作原理以及应用

作业题：教材 P.182 习题 5.1 5.2 5.3 思考题：

（1）简述查询方式数据传送的工作过程。 （2）简述中断传送方式的工作过程。 （3）简述要说明8086/8086中断的特点。

第六章 常用的输入/输出接口芯线

1.内容：

简单的输入/输出接口芯片（74LS244 74LS273 74LS374） 最常用的并行接口芯片（8255）的硬件连接和应用程序编制

4

定时/计数概念；8253芯片的硬件连接和应用 串行通信的基本知识，了解8251结构及功能

2.重点：

8255接口芯片的三种工作方式与初始化编程 8253作特性，6种工作方式

3.难点：

8255控制字及应用

8253方式控制字和计数初值的计算

作业题：教材 P.248 习题 6.2 6.3（1） 思考题：

（1）8255工作于方式2,采用中断传送，CPU如何区分输入中断还是输出中断？（2）简述说明8255工作于方式0和方式1的区别。

（3）简述说明8253-5各计数通中三个引脚信号CLK,OUT和GATE的功能。 （4）写出异步串行通信的字符格式。

五、课程的教材和主要参考书

教 材：微型计算机原理及应用 编 著：李伯成 侯伯享 张毅坤 出版社：西安电子科技大学出版社2001 参考书：微型计算机原理与接口技术 吕林涛 主编

科学出版社

六.复习题 一、单项选择题

1.下列4个数据寄存器中，在计算内存地址时，常用来存放基址的寄存器是（ A. BX B. AX C. DX D. CX 2.当逻辑运行结果中“1”的数为偶数时，标志位（ ）。 A. PF=0 B. PF=1 C. AF=1 D. AF=0

5

。 ） 3.指令“MOV AX,[BP]”选择BP作为间址寄存器时，此时地址采用的段寄存器为（ ）。

A. CS B. DS C. ES D. SS 4.8位二进制补码表示的整数，其相应的十进制数范围是（ ）。 A. 0～255 B. -127～+127 C. -128～+127 D. -128～+128 5.十进制数-2用二进制数码表示，补码是（ ）。

A. FDH B. 02H C. FEH D. 82H 6.字符“F”的ASC11码是（ ）。

A. 46H B. OFH C. 70H D. AOH 7.在指令“MOV AX,[SI+1000H]”中，其源操作数的寻址方式为（ ）。 A. 寄存器间接寻址 B. 基址寻址 C. 变址寻址 D. 基址一变址寻址8.Intel 2764的芯片类型是（ ）。

A. EEPROM B. EPROM C. SRAM D. DRAM 9.IBM—PC中74LS138用于（ ）。

A. 地址编码 B. 地址译码 C. 地址锁存 D. 地址缓冲 10.8255能工作于方式2的端口是（ ）。

A. 端口A B. 端口B C. 端口C D. 端口D 11.8位二进制补码10101110的十进制真值为（ ）。 A. —82 B. 46 C. —14 D. —18 12.8088CPU的地址线为（ ）条。

A. 20 B. 16 C. 24 D.32

13.8086/8088CPU复位操作后，第一条指令的物理地址为（ ）。 A. 00000H B. FFFFOH C. 00FFFH D .FFFFFH 14.在汇编语言中，程序应该存放的段地址为（ ）。 A. DS B. ES C. SS D. CS 15.字符“B”的ASC11码是（ ）。

A. 31H B. 42H C. 36H D. 45H 16.在工作过程中需要不断刷新的存储器是（ ）。

A. SRAM B. DRAM C. PROM D. EPROM

17.在直接存储器存取方式中，控制外设和存储器之间数据传送的器件是（ 6

。

）

A. CPU B. 中断控制器 C. 外设 D. DMA控制器

18.8086/808CPU可以处理多种不同的中断，每个中断对应一个类型码，其类型码范围为（ ）。

A. 0～256 B. 0～255 C. 0～128 D. 0～127 19.在使用过程中只能读取不能写入的外存储器是（ ）。 A. CD-ROM B. 软盘 C. 硬盘 D. 磁盘

20.8253定时/计数器O通道设置为16位计数工作方式，其初值写入次数为（ ）。 A. 1次 B. 2次 C. 4次 D. 8次 21.十进制数-99用8位二进制补码表示为（ ）。

A. 643H B. 9CH C. 9EH D. 9DH 22.二进制数11010111B转换成16进制数为（ ）。 A. D7H B. 6BH C. A7H D. 9DH

23.8位二进制补码表示的带符号整数，其最小的十进制数是（ ）。 A. -127 B. 0 C. -128 D. 1 24.由8088CPU组成的PC机的数据总线是（ ）。

A. 8条单向线 B. 16条单向线 C. 8条双向线 D. 16条双向线 25.8088工作于最大方式时，系统控制总线的信号来自（ ）。 A. 8084 B. 8288 C. 8087 D. 8286

26.在程序运行过程中，确定下一条指令的物理地址的计算表达式是（ ）。 A. DS×16+DI B. CS×16+IP C. SS×16+SP D. ES×16+SI 27.要使串处理从低地址向高地址进行，应把标志位置为（ ）。 A. TF=1 B. TF=0 C. DF=1 D. DF=0

28.有—SRAM芯片，地址线为A0~A13，数据线为D0~D7，则该芯片的存储容量为（ ）。

A. 4KB B. 2KB C. 16KB D. 32KB

29.在程序控制传送方式中，可提高系统的工作效率的是（ ）。 A. 无条件传送 B. 中断传送 C. 查询传送 D.前三者均可

30.8253定时/计数器能产生连续方波的工作方式为（ ）。 A. 方式0 B. 方式1 C. 方式2 D. 方式3 31.8位二进制反码所表示的整数，其相应的十进制数范围是（ ）。

7

A. 0～255 B. -127～+127 C. -128～+127 D.-128～+128

32.十进制数-2用二进制反码表示为（ ）。

A. FDH B. OIH C. FEH D. 82H

33.8088是（ ）。

A. 微机系统 B. 微处理器 C. 单板机 D. 单片机

34.堆栈结构的特点是（ ）。

A. 先进先出 B. 后进先出 C. 后进后出 D. 同时进出

35.8088CPU有20条地址线，可寻址访问的最大I/0空间为（ ）。

A. 1KB B. 64KB C. 640KB D. 1MB 36.设AL=—15，要使AL=15应执行的指令是（ ）。

A. NEG AL B. NOT AL C. INC AL D. DEG AL

37.使进位位置1的指令是（ ）。

A. CLD B. CMC C. STC D. NOP

38.CPU用13条地址线寻址，8条数据线，则该芯线的存储容量为（ ）。

A. 1KB B. 2KB C. 4KB D. 8KB

39.一个8259可提供的中断类型号为（ ）。

A. 1个 B. 8个 C. 16个 D. 64个

40.RS-232C标准规定其逻辑电平为（ ）。

A. -5V～0V B. 0V～+5V C. -3V～-15V D. +3V～+15V

二、填空题：

1.在1M字节的内存中，每个存储单元都有一个唯一的 位地址称为该内存单元的物理地址。

2.议（SP）=0100H,(SS)=2000H，执行“PUSH BX”指令后，堆栈指针寄存器的值是 。

3.将AX寄存器内容清零，可用指令XOR 完成。

4.INTEL 2164A的容量为64KB,用 片2164才能构成1MB的存储器。 5.16位补码能够表示数的范围是 。

6.34H与0A8H均为补码，两数之和的真值为 。 7.用2片8259级联，能提供中断请求的个数是 。

8

8.微型计算机系统总线分为数据总线、 和控制总线。 9.8088CPU复位时，寄存器CS:IP的值是 。 10.半导体存储器芯片的容量＝单元数× 。 11.十进制数-120的8位二进制的反码为 。

12.在CPU和I/O设备间程序传送方式中，数据传送又分为 传送方式和 传送方式。

13.所谓寻址方式，通常是指CPU指令规定的寻找 或 的方式。

14.一个汇编语言源程序是由若干段组成的，每个段都以 语句开始，以 结束。

15.Iutel DRAM 2164A的容量为 ，其引脚地址线为 条。 16.执行串操作指令时，通常用 寄存器寻址源操作数，用 寄存器寻址目的的操作数。

17.在汇编语言的源程序会使用两类语句，它们分别是 语句和 语句。

18.指令MOV DX,[BX]:其源操作数的寻址方式是 。 19.CPU和外设进行信息交换，必须通过 电路。 20.软中断指令，INT 21H的中断类型码为 。.

21.8086处理器中寄存器通常用作数据寄存器，且隐含用法为计数寄存器

是 。

22.8088CPU的一个典型总线周期需要 个时钟周期。 23.十进制数35.5转换成二进制数是 。

24.从应用角度把半导体存储器分为 和 。 25.I/0设备传送数据一般分为并行和 两种方式。 26.3片8259芯片级联，能提供中断申请的个数是 。

27.若堆栈指针SP初值为3000H,执行PUSH AX指令后，SP的值为 。 28.DRAM存储器在工作过程中必须定时 。 29.补码0DCH所代表的真值为 。

30.8253有3个16位计数通道，每个计数通道中各有3条信号线，即计数输入CLK，输出信号OUT以及 。

31.各种微型计算机系统，都是采用 结构框架连接各部件构成一个整

9

体。

32.34H与OA8H均为补码，两数之和的真值为 。 33.暂行指令HLT使机器处于暂停状态，它对标志寄存器 影响。 34.EPROM芯片2764的容量是 。

35.已知（AX）=9000H，（BX）=FFFFH，执行ADD AX，BX后，溢出标志位OF=

。

36.8086/8088系统中，在不改变段寄存器DS值的情况下，其数据段的最大寻址范围

是 。

37.78H与80H异或的结果是 H。

38.外设向8088CPU申请可屏蔽中断时，中断要求信号是通过 引脚进入CPU的。

39.Intel 8259A是一种 芯片，具有 级优先级控制。 40.软中断指令，INT 3的中断类型码为 。

三、程序分析题

1.有程序段如下： MOV AL, 19H

MOV BL, 89H ADD AL, BL

该程序段执行后：(AL)= , (CF)= 2.有程序段如下： MOV AX, 8080H NEG AH

NOT AL

执行后，（AH）= , (AL)= 3.程序段如下： MOV AX, 000AH MOV BX, 0001H MOV CX, 0002H TOP：ADD AX, BX INC BX

10

LOOP TOP INT 3

执行结果：（AX）= , (BX)= , (CX)= 4.程序段如下： MOV SI, 2500H MOV AX, 1000H MOV DS, AX MOV CL, 05H NEXT：MOV [SI], AL INC SI DEC CL JNZ NEXT 1NT 3

程序执行后：（DS）= , (SI)= , 5.MOV CL, 02H MOV DX, 5684H SHL DX, CL INT 3

结果：（DX）= ，(CF)= ； 6.MOV AX, 4760H MOV BX,1264H PUSH AX PUSH BX POP AX POP BX IN3

结果：（AX）= ，(BX)= ； 7.已知：DS=2000H，程序如下： MOV SI, 2000H MOV AL,08H MOV [SI], AL

11

(AX)= , (CL)=

INT3

结果：（AL）= ，(SI)= ，(22000H)= ； 8.程序段如下： MOV CX, 8000H MOV DX, 7FFFH XOR CX, DX INT 3

结果：（CX）= (DX)= (ZF)= (CF)= ； 9.设寄存器AL,BL,CL中内容均为76H XOR AL, OFH； AND BL，OFH； OR CL，OFH；

执行后，（AL）= ， （BL）= ， （CL）= ；. 10.程序段如下： MOV AL，200； SAR AL，1； MOV BL，AL； MOV CL，2 SAR AL，CL

执行后：（AL）= ， （BL）= .；

11.程序段如下： MOV AX，1234H MOV BX，AX NEG BX ADD AX，BX；

执行后：（AX）= ZF= CF= ； 12.程序段如下： CLR C MOV AL，40H ADD AL，AL

12

ADC AL，AL； INT 3

执行后：（AL）= ， CF= SF= ； 13.MOV BX，OFFFEH MOV CL，2 SAR BX，CL

指令序列执行后：（BX）= 14.XOR AL，AL INC AL NEG AL INC AL MOV BL，7FH ADC AC，BL；

程序段运行后，（AL）= , CF= 15.DATA SEGNENT ORG 2OH X DB 12H Y DW 789AH DATA ENDS

问：Y单元的偏移地址是 16.程序段如下：

MOV DX，123H MOV AX，5678H MOV CL，4 SHL DX，CL MOV BL，AH SHL AX，CL； SHR BL，CL OR CL，BL

程序段执行后：（AX）= （BX）=

13

四、简答题：

1.8088的信号是什么？有效电平是什么？CPU复位后，寄存器和指令队列处于什么状态？

2.8086和8088CPU的主要区别有哪些？

3.写出8086CPU各内部中断源的名称及产生的条件。 4.试解释串行异步通信。

5.在8086/8088CPU中BIU和EU的主要功能各是什么？ 6.简要说明异步串行通信中的数据格式。 7.8259可编程中断控制器的主要功能有哪些？ 8.画出查询传送方式输出数据的流程图。 9.简述I/0编址方式中存储器映像编址的特点。 10.通常什么情况下，适合采用无条件传送方式？ 11.简述什么是8086/8088的最小方式和最大方式？ 12.比较串行通信和并行通信的优缺点。

13.写出下列容量RAM芯线内的地址线和数据线的条数。

（1）4K×8位 （2）512K×4位 （3）IM×1位 14.8259可编程的中断控制的主要功能有哪些？

15.试述微处理器，微型计算机和微型计算机系统的关系。 16.写出8253芯片的6种工作方式的名称。

五、基本应用题

1.某条件传送的输入接口，其状态口地址为2FOH,状态位用D7位传送，数据口地址为2F1H，设输入设备已启动，欲从输入设备上输入400个数据送存储器BUFFER缓冲区，先画出流程图，再编写程序段。

2.先解释8255置/复位控制字格式，然后分别写出PC7置位，PC6复位控制字的程序段（设8255端口地址分别为60H～63H）。

3.一个采用查询传送方式的输入接口由两个端口组成，一个是数据口，地址为120H，一个是状态端口，地址为121H用D0位表示就绪位，已启动外设，利用上述接口电路从输入设备上输入1000个字节的数据送存储器的BUFFER区，画出流程图，编写控制程序段。

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4.有一个接口电路如图所示，设计一个程序能自己记录按钮K按下的次数，并将按下次数存放在数据段内变量PUSHNOK ,设8255的端口地址为40H～43H,按下次数小于256次，现给出程序清单，在空格处填上正确内容。

MOV AL, ；初始化

OUT ,AL； MOV DL,O

LOP：IN AL, ；检查按钮K是否按下

TEST AL, ； LOP； INC DC, ,DC；

Call DELAY20MS；延时20ms去抖动

Lopl：IN AL，40H； TEST AL，01H； JZ Lopl； JMP Lop；

5.8253的通道0按方式3工作，时钟CLK0的频率为1MHZ，要求输出方波的重复频率为40KHZ，此时应如何写入计数值。

6.一个采用查询传送的输出接口，其数据口的地址为305H，状态口地址为306H，外设状态用DO传送，输出数据时可启动外设，将存储器缓冲区BUFF中的500个字节输出，画出流程图，编写控制程序段。

7.一个采用查询传送的输入接口由两个端口组成，一个是数据端口，地址为250H，一个是地址为25/H状态口，用D0位表示就绪位，利用上述接口电路从外议输入500个字节的数据送存储器的BUFER区，画出程序流程图，编写控制程序段。

8.从8253-5的计数通道口的OUT。端输出周期为1mS脉宽为40nS连续波形，试回答：

（1）通道口工作于何种方式，并写出工作方式名称。 （2）写出计数数通道0的计数初值。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2knr.html