微机原理第5章 习题答案 (修复的)1
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第4章 习题参考答案
1.
按存储器在计算机中的作用,存储器可分为哪几类?简述其特点。
答:
存储器根据其在计
算机系统中的作用分主存储器(内存)、辅助存储器(外存)和高
速缓冲存储器。
主存储器用来存CPU可直接访问的程序和数据,其特点是速度高容量较少、每位
价格高。
外存储器用于存放当前不活跃的程序和数据,其速度慢、容量大、每位价格低。
高速缓冲存储
器主要用于在两个不同工作速度的的部件之间起缓冲作用,如CPU和
内存间,其存取速度要比内存高,
当然容量较小。
2. 什么是RAM和ROM?RAM和ROM各有什么特点?
答: RAM是随机存储器,指计算机可以随机地、个别地对各个存储单元进行访问(读写),
访问所需时
间基本固定,同时其一般具有信息易失性,即当失去电源后,存储在RAM中
的信息全部丢失。
ROM是只读存储器,对其内容只能读,不能写入。它的内容一般是预先写入后不再
随着计算机程序的
运行而改变。ROM通常用来存放固定不变的程序、汉字字型库及图形
符号等,由于它和读写存储器分享
存储器的同一个地址空间,故人属于主存储器的一部
分。与RAM相比,其信息具有非易失性,即掉电后
ROM中的信息仍会保留。
3. 什么是多层次存储结构?它有什么作用?
答:
存储器的性能是计算机性能的最主要指标之一,其目标是大容量、高速度和低成本。
因此,应该在系统
结构的设计上扬长避短,采用多层存储结构构成一个较为合理的存储
系统。多层存储结构是一个金字塔的
结构,距塔尖最近的(即与CPU越近)速度越快,
容量越小,单位价格也较贵;距塔尖最远的容量较大
,而速度较慢,单位价格也较便宜。
其作用是获得最佳性价比。
5.主存储器的主要技术指标有哪些?
答
:
主存储器的主要技术指标有主存容量、存储器存取时间、存储周期和可靠性。
6. 8086CPU与存储器连接时要考虑哪几方面的因素?
答
:
由于8086是16位CPU,需要的数据线应该是16位,一般芯片是8位,就需要配对
组成
16位的数据;利用译码器产生片选信号。
7. 若用1K×1位的RAM芯片组成16K
×8位的存储器需要多少片芯片
在CPU的地址线中有多少位参与片内寻址多少位用做芯片组选择
信号
答:
每片RAM的容量是1K×1位,要组成1K×8位的存储器需要8片,所以共
需要16
×8=128片。CPU的A1~A10共10位参与片内寻址,其余可用于片选信号。
8. 在8086系统中,若要从存储器奇地址体中读1个字节数据,列出存储器
有关的控制信
号和它们的有效逻辑电平信号。
答:
高位字节有效信号,低电平;读信号,高电平;写信号,
高电平;M
存储器IO访问信号,高电平。
9. 在8086系统中,试用4K×8位的EP
ROM2732和2K×8位的静态6116
以及74LS138译码器,构成一个16KB的ROM(
从F0000H开始)和8KB
的RAM(从C0000H开始),设CPU工作于最小模式。试画出硬
件连接图,
写出ROM和RAM的地址范围。
答:
(1)芯片选择
系统
设计要求ROM扩充16KB,由于芯片容量是4K×8位的2763,故需要4片。
同理,RAM需要
4片6116。
(2)地址分配表
根据选择的芯片进行地址分配,A0单独列出,用于和分
别作为偶地址体和奇地
址体的选择信号之一。由于芯片分别是4KB和2KB,这样其片内寻址需要的地
址线分别
是12根和11根。因此,A12~A1作为片内寻址与4KB的ROM地址连接;A11~A
1作为
片内寻址与2KB的RAM地址连接。这样,产生片选信号的地址就应该是A19~A13. <
br>根据题目要求,分配给ROM和RAM的地址分别从F0000H和C0000H开始,填写
地址
分配表为:
表9-1 地址分配表
ROM0
A19
A18
A17
A16
A15
A14
A13
A12
A11
…
…
…
…
…
…
…
…
…
A1
A0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
ROM1
RAM0
RAM1
(3)寻址范围
ROM的地址寻址范围是F0000H~F3FFFH,RAM的地址寻址范
围是
C0000H~C1FFFH。
(4)连接信号
A0作为偶地址体选择信号,
地址用A19~A13产生片选信号。
由表9-1可知
,在A19~A13中,发生变化的地址有A17,A16和A13。利用74LS138
译码器的功能
,将A17,A16和A13作为74LS138的输入线,A19,A15和A14作为
74LS13
8的控制线,再加上M
(5)译码
由于74LS138的输入是按A17,A16和A13的
顺序连接到C、B、A输入端的,所以
得到:
ROM0
A17
C
A16
B
A13
A
输出
作为奇地址体选择信号,A12~A1作为片内寻址
控制信号。
C
B
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
ROM1
RAM0
RAM1
A
A11
A1
D1
5
D8
D7
D0
(6)硬件连接图
74LS138连线图如上
A10 A0 D7 D0
RAM0 高
CS OE
WR
RD
WR
≥
≥
Y0
A12
BHE
A12
A1
D1
5
D8
D7
D0
A11 A0 D7 D0
ROM0 高
CS OE
RD
≥
≥
A10
A0 D7 D0
RAM0 低
CS OE WR
A11
A0 D7 D0
RAM1 高
CS OE WR
A10
A0 D7 D0
RAM1 低
CS OE WR
≥
≥
≥
≥
≥
≥
A0
BHE
A0
A11 A0 D7 D0
ROM0 低
CS OE
A11 A0 D7 D0
ROM1 高
CS OE
A11 A0 D7 D0
ROM1 低
CS OE
≥
≥
Y6
≥
≥
≥
≥
Y7
BHE
A0
BHE
A0
第4章 习题参考答案
1.
按存储器在计算机中的作用,存储器可分为哪几类?简述其特点。
答:
存储器根据其在计
算机系统中的作用分主存储器(内存)、辅助存储器(外存)和高
速缓冲存储器。
主存储器用来存CPU可直接访问的程序和数据,其特点是速度高容量较少、每位
价格高。
外存储器用于存放当前不活跃的程序和数据,其速度慢、容量大、每位价格低。
高速缓冲存储
器主要用于在两个不同工作速度的的部件之间起缓冲作用,如CPU和
内存间,其存取速度要比内存高,
当然容量较小。
2. 什么是RAM和ROM?RAM和ROM各有什么特点?
答: RAM是随机存储器,指计算机可以随机地、个别地对各个存储单元进行访问(读写),
访问所需时
间基本固定,同时其一般具有信息易失性,即当失去电源后,存储在RAM中
的信息全部丢失。
ROM是只读存储器,对其内容只能读,不能写入。它的内容一般是预先写入后不再
随着计算机程序的
运行而改变。ROM通常用来存放固定不变的程序、汉字字型库及图形
符号等,由于它和读写存储器分享
存储器的同一个地址空间,故人属于主存储器的一部
分。与RAM相比,其信息具有非易失性,即掉电后
ROM中的信息仍会保留。
3. 什么是多层次存储结构?它有什么作用?
答:
存储器的性能是计算机性能的最主要指标之一,其目标是大容量、高速度和低成本。
因此,应该在系统
结构的设计上扬长避短,采用多层存储结构构成一个较为合理的存储
系统。多层存储结构是一个金字塔的
结构,距塔尖最近的(即与CPU越近)速度越快,
容量越小,单位价格也较贵;距塔尖最远的容量较大
,而速度较慢,单位价格也较便宜。
其作用是获得最佳性价比。
5.主存储器的主要技术指标有哪些?
答
:
主存储器的主要技术指标有主存容量、存储器存取时间、存储周期和可靠性。
6. 8086CPU与存储器连接时要考虑哪几方面的因素?
答
:
由于8086是16位CPU,需要的数据线应该是16位,一般芯片是8位,就需要配对
组成
16位的数据;利用译码器产生片选信号。
7. 若用1K×1位的RAM芯片组成16K
×8位的存储器需要多少片芯片
在CPU的地址线中有多少位参与片内寻址多少位用做芯片组选择
信号
答:
每片RAM的容量是1K×1位,要组成1K×8位的存储器需要8片,所以共
需要16
×8=128片。CPU的A1~A10共10位参与片内寻址,其余可用于片选信号。
8. 在8086系统中,若要从存储器奇地址体中读1个字节数据,列出存储器
有关的控制信
号和它们的有效逻辑电平信号。
答:
高位字节有效信号,低电平;读信号,高电平;写信号,
高电平;M
存储器IO访问信号,高电平。
9. 在8086系统中,试用4K×8位的EP
ROM2732和2K×8位的静态6116
以及74LS138译码器,构成一个16KB的ROM(
从F0000H开始)和8KB
的RAM(从C0000H开始),设CPU工作于最小模式。试画出硬
件连接图,
写出ROM和RAM的地址范围。
答:
(1)芯片选择
系统
设计要求ROM扩充16KB,由于芯片容量是4K×8位的2763,故需要4片。
同理,RAM需要
4片6116。
(2)地址分配表
根据选择的芯片进行地址分配,A0单独列出,用于和分
别作为偶地址体和奇地
址体的选择信号之一。由于芯片分别是4KB和2KB,这样其片内寻址需要的地
址线分别
是12根和11根。因此,A12~A1作为片内寻址与4KB的ROM地址连接;A11~A
1作为
片内寻址与2KB的RAM地址连接。这样,产生片选信号的地址就应该是A19~A13. <
br>根据题目要求,分配给ROM和RAM的地址分别从F0000H和C0000H开始,填写
地址
分配表为:
表9-1 地址分配表
ROM0
A19
A18
A17
A16
A15
A14
A13
A12
A11
…
…
…
…
…
…
…
…
…
A1
A0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
ROM1
RAM0
RAM1
(3)寻址范围
ROM的地址寻址范围是F0000H~F3FFFH,RAM的地址寻址范
围是
C0000H~C1FFFH。
(4)连接信号
A0作为偶地址体选择信号,
地址用A19~A13产生片选信号。
由表9-1可知
,在A19~A13中,发生变化的地址有A17,A16和A13。利用74LS138
译码器的功能
,将A17,A16和A13作为74LS138的输入线,A19,A15和A14作为
74LS13
8的控制线,再加上M
(5)译码
由于74LS138的输入是按A17,A16和A13的
顺序连接到C、B、A输入端的,所以
得到:
ROM0
A17
C
A16
B
A13
A
输出
作为奇地址体选择信号,A12~A1作为片内寻址
控制信号。
C
B
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
ROM1
RAM0
RAM1
A
A11
A1
D1
5
D8
D7
D0
(6)硬件连接图
74LS138连线图如上
A10 A0 D7 D0
RAM0 高
CS OE
WR
RD
WR
≥
≥
Y0
A12
BHE
A12
A1
D1
5
D8
D7
D0
A11 A0 D7 D0
ROM0 高
CS OE
RD
≥
≥
A10
A0 D7 D0
RAM0 低
CS OE WR
A11
A0 D7 D0
RAM1 高
CS OE WR
A10
A0 D7 D0
RAM1 低
CS OE WR
≥
≥
≥
≥
≥
≥
A0
BHE
A0
A11 A0 D7 D0
ROM0 低
CS OE
A11 A0 D7 D0
ROM1 高
CS OE
A11 A0 D7 D0
ROM1 低
CS OE
≥
≥
Y6
≥
≥
≥
≥
Y7
BHE
A0
BHE
A0