微机原理及应用课程设计
指导书
兰州理工大学电子信息工程系
前言
“微机原理及应用”是一门实践性和实用性都很强的课程，学习的目的在于应用。本课程设计是配合“微机原理及应用”课堂教学的一个重要的实践教学环节，在本课程设计指导书中列举了一些常用的小型设计系统，旨在起到巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果。
全书共分两部分，第一部分是实例，书中所举实例均是在多年教学、实践的基础上开发、整理出来的。第二部分是要求学生所作的一些课程设计题目。我们希望每个学生都能自己动手独立设计完成一个典型的微机应用小系统。
本书由电工教研室多年从事“微机原理及应用”的教师编写而成。
电工教研室
2005年4月
目录
第一部分：实例
第一章：微型计算机系统的设计步骤
第二章：微型计算机系统的设计实例
第二部分：微型计算机系统设计题目
题目1：微机控制的顺序控制系统
题目2：汽车倒车测距仪
题目3：机械手专用控制器的设计
题目4：家用电热淋浴器控制器的设计
题目5：公共场所安全报警系统
题目6：微型机控制的自动钻床系统
题目7：交通灯控制系统
题目8：温度多路数据采集系统
题目9：小型自动售货机计算可控制系统
题目10：步进电机控制系统
题目11：多功能密码锁
题目12：微型计算机退火炉温度控制系统
题目13：
题目14：
第一章微型计算机系统的设计步骤
微型计算机控制系统的被控对象多种多样，设备类型、控制方式和生产过程规模各有不同，但系统设计的基本任务和步骤大致是相同的。本节主要介绍一般的微型计算机控制系统设计过程中应考虑的问题。
设计微型计算机控制系统时，首先应考虑被控系统采用微型计算机控制的必要性，应用微型机控制后对被控系统的主要性能、生产技术指标和安全性、可靠性、可维护性是否有所改善，以及在采用微型机控制后的经济效益是否显著等。在进行了上述综合分析的基础上，再决定是否选用微型机控制。
微型机控制系统的设计步骤：
1、首先要通过调研熟悉控制系统的生产过程及工艺要求，根据工艺要求确定系统应完成的任务，再提出不同的总体方案进行比较后确定出系统的总体方案。
2、确定控制算法，要测出被控对象的数学模型，根据系统品质指标确定控制算法。控制系统中要求以计算机为控制中心，通过外围和接口电路，与被控对象联系起来。
3、选择总线标准及微型计算机系统，根据被控系统对控制方式和外围设备以及计算速度进行实时控制的要求来选择微型计算机机型。
4、根据系统的总体方案和所选微型计算机对系统进行硬件设计。
5、根据微型机的总体方案、硬件系统及控制算法进行系统软件的设计。
6、控制系统调试。
下面就上述设计步骤分别作一介绍。
一、确定控制系统的总体方案．
在进行系统设计之前，必须先熟悉被控制对象的生产过程和工艺要求，对控制对象的工作过程进行深入的调查，根据实际应用中的问题提出具体控制要求，以确定系统所要完成的任务；然后提出不同的总体方案进行比较论证，确定出系统的总体方案。
1. 确定系统采用的控制方式
从系统结构上考虑，是采用开环控制还是闭环控制，或者是控制加管理系统。对闭环控制系统，还要确定系统是采用直接数字控制(DDC)、监督控制(SCC)，还是分级控制。
2. 选择检测元件及执行机构
根据被测参数和精度要求，选择检测元件。根据不同的被控对象选择合适的执行机构，如采用电机驱动、液压驱动或其他方式的驱动。易燃易爆环境则可采用气动阀等。
3．选择输人输出通道及外围设备
根据被控对象的控制、监视和管理的具体要求，选择输入输出通道的配置并配备所需的外围设备。
4．画出整个系统的原理框图
在上述讨论的基础上，进行方案的比较论证，包括可行性分析和性
能价格分析。
在确定系统的总体方案时，对系统的硬件和软件功能应进行综合性考虑，因为系统的一个控制功能一般是既可以用硬件来完成，也可以由软件来完成，究竟采用什么方式，则要根据系统的实时性及硬件系统的性能价格比综合平衡后加以确定。一般情况下，用硬件来完成速度快，可节省CPU的大量时间，但这会使系统比较复杂，而且价格会高一些；用软件实现价格便宜，但要占用CPU较多的时间。所以一般的原则是在CPU时间允许的情况下，尽量采用软件，如果控制回路较多或者有些软件设计比较困难，则可考虑用硬件来完成。总之，一个控制系统哪一部分用硬件实现，哪一部分用软件实现，要结合具体情况进行比较后再确定。
二、确定控制算法
当微型机控制系统总体方案确定后，采用什么控制算法才能使系统达到控制要求，是非常重要的问题。这一步工作的主要任务，就是确定系统的数学模型，根据数学模型确定系统的控制算法。所谓数学模型，就是系统动态特性的数学表达式，它表示系统输人输出及其内部状态之间的关系。通过实验测出系统的飞升曲线，由此曲线可确定出系统的数学模型。现经常采用计算机记录并绘制飞升曲线。确定出系统的数学模型以后，就可根据数字控制器的设计方法选择合适的控制算法。
对于控制算法的选择，由于控制对象各不相同，控制对象的数学模型也各异，控制算法也是很多，如PID控制、纯滞后补偿，最小拍
无波纹控制、自适应控制等，选择哪一种控制算法主要取决于系统的特性和要求。
(1)一般的控制可采用数字PID算法。
(2)对于系统变化比较快的系统，如数字随动系统等，可采用最小拍无波纹调节控制。
(3)对于具纯滞后的系统，如温度等可采用滞后补偿，如大林算法或Smith预估调节器等。
以上所述仅是一般情况，某一个系统究竟采用何种控制算法要根据实验调试来确定。
三、选择总线标准及微型机系统
1．总线标准
(1)微型机总线·
总线是一组传送规定信号或数据的公共通道。在计算机与测控系统中，广泛采用标准并行总线。市场上流行的总线有许多种，需要根据具体情况选用。
(2)现场总线
现场总线技术在进人20世纪90年代中期以来发展十分迅速，现场总线是智能化仪表与计算机网络相结合的新一代产品。
2．选择微型计算机系统
在系统的总体方案确定之后，微型机的选型就成为组成整个控制系统的关键。对此一般应考虑以下几个方面。
(1)选型的根据和出发点
选型要根据计算机的实时性、可靠性、处理能力、通信功能、运算速度、数据库、软件支持和性能价格比等。
·实时性在过程控制中计算机对信号的输人和输出运算都要在一定的允许时间范围内，超出了这个时间范围，就失去了控制时机，如针织提花圆机针头的向上织线若错过，则所织花帽的花形就会出错，就会使花形走样。对于导弹控制系统目标状态变化量，必须在几毫秒内或几十毫秒内进行控制，否则就不能击中目标。
·可靠性及可维护性可靠性和可维护性是衡量数字控制系统的两个重要方面，它决定了数字控制系统的可利用率(运转率)。如果两个故障引起的系统停机时间间隔越长，则对生产和科研的影响越小。
·处理能力这里主要是指浮点运算、并行处理、快速存储等能力。
(2)微型机控制系统的结构形式
根据生产过程对控制和管理复杂程度、可靠性的要求以及生产系统处理上的分散程度来考虑选择集中式或分布式等。
(3)微型计算机的选择、
根据生产过程、生产设备和生产环境的不同具体要求，以及系统的实时性、可靠性、可维护性选择不同的微型机设备。可选用一般的台式微型计算机、工业控制机、可编程控制器、单片微型机，也可选用标准系统总线的不同功能模块集成系统或利用开发系统自行设计开发。
四、系统硬件及软件设计
1．系统硬件设计
系统硬件设计的主要任务是对接口电路、逻辑电路、电平转换电路、驱动放大电路、抗干扰电路及操作台等进行设计，其中大部分内容在相应课程中都有介绍，这里仅简单介绍操作台设计。
操作控制台是人机对话的纽带，其主要功能如下：
(1)能将源程序输送到内存，或通过操作监视现场的工作情况。
(2)具有显示和打印功能，能在显示装置或显示屏上显示生产过程的各状态参数生产流程画面及故障指示等，并能根据需要打印有关生产过程中的各种参数。
(3)可根据生产工艺要求，修改检测点和控制点的控制参数及给定值。
(4)能选择工作方式，起动、停止系统或完成某指定的功能和控制回路等。
(5)能完成手动及自动无扰切换，并应设有报警装置及紧急停止按钮，在紧急事故出现时使系统停止运行、进行故障处理。
设计操作台时，应以操作方便简单、安全可靠为原则，并具有自保功能，即使是操作人员误操作也不会给生产带来严重后果。2．系统的软件设计
系统软件的设计应以实时性、针对性、灵活性和可靠性为原则，四者相辅相成，互为制约，缺二不可。
微型机控制系统中的软件分为系统软件、应用软件和数据库管理软件三大部分。系统软件是由微型机设计者提供的，用来使用和
管理计算机本身的程序；应用软件是面向用户的程序，它包括过程监视、过程控制计算及公共服务程序；多数据库及数据库管理系统软件主要应用于大量的数据管理及资料检索系统，比如建立存放数据的表格和形式，以及查询、显示、调用和修改这些数据等。其中后两大部分一般均由用户自己编程，但近些年市场上也出现了一些具有不同功能的通用性用户软件。
用户采用哪一种语言来编写应用程序，主要取决于控制系统软件配备的情况和整个系统的要求。用户可以选用机器语言、汇编语言或高级语言来编写程序。用汇编语言编制应用软件较繁琐、工作量大、开发周期长、通用性差，有一定局限性，不便于交流推广，但优点是程序执行速度快。在工业控制中可采用结构化高级语言，如C等。在一些系统中，有些功能不能用高级语言实现，或要求某个过程运行速度快一些，这时可采用高级语言带汇编语言的方法来实现，也是将汇编子程序作为一个外部过程，由高级语言来调用。
五、控制系统的调试
微型机控制系统设计完成之后，需对整个系统进行调试。调试的内容和具体步骤如下：
(1)系统硬件调试：首先应对系统硬件的不同功能部件进行调试，检查硬件各部件的正确性，然后进行系统硬件联调，最后要经过连续考机运行。
(2)系统软件调试主要是在微型机系统上把各模块程序分别进行调试，使其正确无误后，再进行软件系统的调试，最后将调试
好的程序固化在存储器中。
(3)系统硬软件联调当系统硬件和软件分别调试完成后，在实验室进行系统硬软件联调。
(4)现场系统调试在实验室进行系统硬软件联调以后，再到现场进行安装调试，并根据实际控制的效果和具体要求，对系统硬件及软件进行修改调试，以达到对系统的设计要求。
以上微型机控制系统的设计步骤和基本方法可根据具体系统的要求和复杂程度的不同，选取其中的全部或部分内容和步骤。
第二章微型机控制系统应用实例
在工业生产过程中，微型机控制已得到了广泛的应用，在石油、化工、钢铁、汽车、医药、电力、煤炭、轻工等各领域都有很多成功应用的实例。下面仅就生产过程中经常遇到的温度控制系统的应用实例作一介绍。
温度在很多工业生产过程中是主要的被控参数之一，因为任何物理变化和化学反应的过程都与温度有关。在钢铁、机械、石油化工、医药、电力及轻工各类工业中的很多生产环节要求按照一定规律控制温度。现以电阻炉炉温控制系统为实例，说明微型机直接数字控制系统的一般设计步骤和具体方法。
1．工艺要求
(1)电阻炉选用型号：CKS一70一1型
使用电压范围：0～220V(AC)
允许最高温度：256℃
功率：700W
(2)电阻炉温度控制通过PWM脉冲调宽功率放大器，再经SSR固态继电器，来提供电阻炉炉丝的供电电压。
(3)工艺要求炉温的控制过程包括两个阶段。
①自由升温段：要求炉温快速升温到90℃。
②保温段：炉温升至90℃后要求温度维持90℃基本不变。
升温段用自由升温的办法，即对升温速度没有限制，当升温到
90℃时，要求保温4h ，然后打开炉门，让其自然冷却。整个系统的升温、保温、降温过程如图1．1 (a)所示。炉温的检测元件采用铂电阻，放在炉中的隔板正中，所检测的炉温用u 来表示。对保温段的控制要求：超调量σp ≤15％，过渡过程时间t s ≤120min ，一2 ℃≤静态误差e s ≤+2℃。
为了满足上述要求，就要对控制系统进行设计，这就要求了解被控系统的特性。首先了解被控系统的特性，建立系统的数学模型，作为设计自动调节系统的依据。炉温控制系统是常见的确定性系统，采用飞升曲线测量方法，测出炉温控制系统的飞升曲线，即可得到控制对象的数学模型，如图1．1(b)所示，由图可知它是带有纯滞后的一阶惯性环节，其
图1．1 飞升曲线
传递函数为
W d = )()(s C s Y =s
T Ke T 11+-τ 式中：τ——纯滞后时间；
T 1——对象的时间常数；
C(s)——对象输入信号c(t)的拉普拉斯变换；
y(s)——对象输出信号y(t)的拉普拉斯变换；
K ——系统的放大倍数。
K=)
/()/(min max min max c c c y y y -?-? 其中：C max ,C min ——调节器输入信号可能取的最大值与最小值； y max ,y min ——对象输出的最大值与最小值。
这样就求出了一阶对象炉温系统的三个参数K ，,τT 1。 这里要说明的是：在测试飞升曲线时，一般阶跃信号不从零开始。这样会使系统造成很大的非线性，影响被测对象正常工作。一般的作法是给调节对象输人到c 1使对象开环稳定运行于实际工况附近(如70℃)，并以此输出值作为纵坐标的原点(0值)。然后在：t=t 0时加一正阶跃输入c ?，使对象输出随之向上变化，最后稳定在某一值(如对应为90 ℃)，定此值为1(即为100％)。在t=t 1，时，再加一负阶跃输人一c ?，使对象输出随之向下变化，最后又稳定在0值处(比如又回到70℃)。从这过程开始，我们按照一定时间间隔，把函数y i =f(t)和c i =f(t)的数据记录下来，并画出如图1．2所示的飞升曲线。这样就可以根据上升曲线和下降曲线得到被控对象电阻炉的纯滞后时间和系统的时间常数ττ''',及"'11,T T 。将所测的两个纯滞后时间和两个时
间常数分别取平均值，确定为对象的纯滞后时间τ和时间常数1T 。系统的放大倍数K 为控制对象的输出稳态值Y ? (输入增量)与输入阶跃值c ? (输入增量)之比，即
c
y K T T T ??=''+'='
'+'=,2,2111τττ
图1．2 飞升曲线
2．控制算法的选择和参数的计算 要使系统满足上述提出的控制要求，有很多种控制方法，如PID 调节规律、纯滞后补偿、大林算法及最优化控制等。选用PID 调节规律对炉温进行控制，调节的灵活性较大，只要在程序上稍加改变就可以达到改善控制质量的目的。针对不同的被控对象，除PID 调节外还可采用一些不同的运算方法，如只选用积分、比例积分或比例微分等。对于本例电阻炉炉温的控制来说：
(1)当T ≤9 0℃时为自由升温段，只要求升温越快越好，所以应将加热功率全开足，即全量输出。为避免过冲，将自由升温上限定为80 ℃。即当T ≤80℃时，P i 最大(全量输出)。也就是说在自由升温段，采用全量输出对系统进行开环控制。
(2)当T>80 ℃时，已接近需要的保温值9 0℃。此时采用保温段控制方法，如采用比例控制，因炉丝电压尸的变化和炉温变化之间存在很大的时间延迟，因此当以温差来控制输出，即比例控制时，系统只有在炉温与给定值(保温温度)相等时才停止输出。这时由于炉温变化的延迟性质，炉温并不因输出停止而马上停止上升，从而超过给定值。而且只有在炉温上升到一定高度后，才开始下降，并继续下降到略小于给定值时，系统才重新输出。同样由于炉温变化落后于输出，它将继续下降。从而造成温度的上下波动，即所谓振荡。考虑到电阻炉上述的滞后影响，调节规律必须加入微分成分，即PD 调节。PD 调节系统输出不仅取决于温度大小，还取决于温差的变化率。所以当炉温还小于给定值时，由于温差逐渐减小，即其变化率为负，系统则可提前减少或停止输出，使炉温不致于出现过大的超调，从而改善了炉温调节的动态品质。积分作用，可以减小控温的静态误差，适当选择积分的作用，可在不影响动态性能下减小控温的误差。所以保温段控制通常采用闭环的PD 控制方法，也可以采用闭环的PID 控制方法。
连续系统PD 校正的控制可表示为
P=Kp(E+ dt
de T d
) 式中：e=u o - u i ；
u o —给定值；
u i —反馈值。
PD 离散算法可表示为 ．
P k =Kp[T E E T E k k d k /)(1--+]+M
式中：M ——常数项，作为稳定值时所需的保温功率。
在编制控制算法程序时，可用下面的实际算法：
P k =A 1-+k k R E +M
1-k R =1--k BE
式中：A=Kp(1+T d ／T)；
B=Kp T d ／T ；
E k =u ok - u ik ；
T d ——微分时间常数；
Kp 一一比例系数；
T 一一采样周期。
根据如下经验公式，可求．出K p,K d
d p d d p T K K T K T K ===,5.0,2.11ττ
式中：K 一一控制对象放大倍数；
1T 一一控制对象的时间常数；
τ——控制对象纯滞后时间。
初值可以取01=-k K ，算法程序每步要计算其中的k k k R P E ,,其中k R 用于计算下步k P 。
采样定理给出了选择采样周期的原则，对于电阻炉炉温控制，由于炉温变化是一个缓慢过程，微型计算机所提供的运算速度，足以满足采样周期的要求，所以采样周期T 的选择有很大余地。根据上述原则和实践经验，对电阻炉炉温的采样周期可选1min ～2min 左右。
3．微型计算机机型的选择及总体设计
计算机直接数字控制系统主要是由三部分组成，即被控制对象、微型计算机、输入输出接口及外围设备。电阻炉炉温控制系统是一个慢过程，采样周期选为1 min～2min。对该系统实行计算机直接数字控制，其输入输出均为单通道，输入采样是炉温，计算机按PD 调节规律计算出的控制量输出，经小功率脉冲调宽放大器(PWM)及固态继电器(SSR)输出给电阻炉炉丝。如采用模数转换器为八位的数字量输入和八位的数字量输出，在计算精度上要求不是很高的情况下，可选择8086(8088)CPU微型计算机，它以8086(8088)CPU为中央控制器，其指令系统比较完备，给程序设计提供了很大的灵活性。808 6(8088)微型机可选用并行输入输出接口模板和计时计数模板供用户使用。
4.系统硬件
本例选用8086CPU微型机为控制核心组成电阻炉炉温自动控制系统的硬件结构。
8086处理器将运算结果传送给ADC0832数模转换芯片，再经运算放大器和PWM及SSR输出给电阻炉炉丝。电阻炉的炉温采用铂电阻作为检测元件，接到电桥的一臂。电桥的输出电压经运算放大器送至模数转换芯片ADC0809转换成数字量，再经CPU采样输人计算机。采样周期为l min～2min的延时周期。
由采样检测到的炉温，经CPU按控制运算规律计算出的控制量输出给外部设备(电阻炉)后，在下次采样周期未到之前，将采样炉温和输出值在PC显示器上进行显示并通过打印机打印。采用以上部件
就构成了电阻炉炉温的自动控制系统，如图1．3所示。
图1．3 电阻炉炉温控制系统框图
下面就构成微型计算机控制系统输人部分的检测元件作一简单介绍。
炉温的检测可选用电阻温度计或热电偶等元件。检测温度范围在一120℃～+500 ℃内经常采用电阻温度计；检测温度范围在0～256℃及温度稍低一些的可采用热电阻检测温度。选用铂电阻来检测，实现检测的方法是，将铂电阻R t 两端引出与其他三个电阻R 1,R 2,R 3(见图1．4)组成电桥，当炉温发生变化时，铂电阻的电阻值将发生变化，根据铂电阻随温度变化的特性，就可在铂电阻两端相应输出不同的电压值。
电阻值随温度变化的变化率为
/1(1dT
dR R =α℃) 如我们选用分度号为BA 2的铂电阻，在环境温度为0℃时，R=100Ω，温度每变化1℃，电阻值变化0.39Ω/℃，即=α0.39Ω/℃。当炉温发生变化时，铂电阻的温度也随之变化，在电桥的两端就可输出不同的龟压值，经运算放大器F032输出给ADC0809模数转换芯片转换成数字量，从8086CPU 数据总线输人，这样就完成了炉温温度检测。改变运算放大器的反馈电阻数值时，可以得到不同的放大倍
数，满足对电阻炉炉温检测值的最大要求。
图1．4 微型计算机自动控制炉温系统结构框图5．软件程序编制、
在前面讨论控制算法时，已根据控制对象确定了系统的控制规律。要实现上述控制规律，首先对炉温每隔l min～2min(或根据实际调试而定)进行一次对炉温的采样，然后根据采样数据，进行全量输出FFH(当采样炉温小于或等于80℃时)或按PD规律进行运算后适量输出(炉温大于80℃时)，并对采样的炉温温度和输出值进行显示。当到达采样周期时又开始采样、运算输出，重复上述过程，从而达到自动控制炉温的目的。
因系统采用8086CPU计算机构成，所以程序可采用8086的指令系统也可用C语言编写，程序中的数据和地址均采用1 6进制代码。在程序中要设置好数据区，数据区存放运算中所需参数(A，B，Uo，M，Ro)和运算过程中需要保留的数据(E k,E k-1,R k,R k-1)的代码。软件编
《微机原理及应用》试题库 1. 8086和8088的引脚信号中， D 为地址锁存允许信号引脚。 A．CLK B．INTR C．NMI D．ALE 2. 下面的哪项是有效标识符： B A . 4LOOP： B. DELAYIS： C. MAIN A/B： D. GAMA$1： 3. 如图所示的三态输出电路，当 A 时，V B≈V DD。 A. E(ENABLE)=1, A=1 B. E(ENABLE)=1, A=0 C. E(ENABLE)=0, A=1 D. E(ENABLE)=0, A=0 4. 设(SS)=2000H，(SP)=0100H，(AX)=2107H，则执行指令PUSH AX 后，存放数据21H的物理地址是 D 。 A. 20102H B. 20101H C. 200FEH D. 200FFH 5. 汇编语言中，为了便于对变量的访问, 它常常以变量名的形式出现在程序中, 可以认为它是存放数据存储单元的 A 。 A．符号地址B．物理地址C．偏移地址D．逻辑地址 6. 下列四个寄存器中，不能用来作为间接寻址方式的寄存器是 A 。 A. CX B. BX C. BP D. DI (C)7. 执行下列程序段： MOV AX，0 MOV BX，1 MOV CX，100 AA：ADD AX，BX INC BX LOOP AA HLT 执行后的结果：(AX)= ，(BX)= 。 A. 5050，99 B. 2500，100 C. 5050，101 D. 2550，102 8. 假设V1和V2是用DW定义的变量，下列指令中正确的是 A 。 A．MOV V1, 20H B．MOV V1, V2 C．MOV AL, V1 D．MOV 2000H, V2 9. – 49D的二进制补码为 A 。
CH02 8086／8088指令系统 习题与思考题 1．假定DS=2000H，ES=2100H，SS=1500H，SI=00A0H，BX=0100H，BP=0010H，数据变量VAL的偏移地址为0050H，请指出下列指令源操作数是什么寻址方式？源操作数在哪里？如在存储器中请写出其物理地址是多少？ （1）MOV AX，0ABH （2）MOV AX，[100H] （3）MOV AX，VAL （4）MOV BX，[SI] （5）MOV AL，VAL[BX] （6）MOV CL，[BX][SI] （7）MOV VAL[SI]，BX （8）MOV [BP][SI]，100 解答： （1）MOV AX，0ABH 寻址方式：立即寻址；源操作数在数据线上；物理地址：无 （2）MOV AX，[100H] 寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+100H＝2000H*16+100H＝20100H （3）MOV AX，VAL 寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+VAL＝2000H*16+0050H＝20050H （4）MOV BX，[SI] 寻址方式：寄存器间接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+SI＝2000H*16+00A0H＝200A0H （5）MOV AL，VAL[BX] 寻址方式：变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+VAL+BX＝2000H*16+0050H+0100＝20150H （6）MOV CL，[BX][SI] 寻址方式：基址加变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+BX+SI＝ 2000H*16+0100H+00A0H ＝201A0H （7）MOV VAL[SI]，BX 寻址方式：寄存器寻址；源操作数在寄存器中；物理地址：无 （8）MOV [BP][SI]，100 寻址方式：立即寻址；源操作数在；物理地址：无 ．设有关寄存器及存储单元的内容如下：2． DS=2000H，BX=0100H，AX=1200H，SI=0002H，[20100H]=12H，[20101H]=34H，[20102H]=56H，[20103]=78H，[21200]=2AH，[21201H]=4CH，[21202H]=0B7H，[21203H]=65H。
《微机原理及应用》期末考试复习参考资料 一、微机原理与应用模拟试题Ⅰ 一、填空题（每空1分，共25分） 1、指令由和组成。 2、I/O接口是微机系统的一种部件，它被设置在与之间。 3、已知[X]补=（11110011）B，则真值X= 。 4、IF是标志；SP称为；CS称为。 5、段地址为A382H，偏移地址为1234H，则对应的物理地址为。 6、8086CPU由和两部分组成。 7、CPU的基本时间计量单位称为周期。 8、SP总是指向堆栈的。 9、指令MOV AX，[BP+200]读取的是段的存储单元。 10、由8个二进制位组成的基本数据表示单元称为。 11、访存空间的是指CPU所能访问的。 12、某存储器芯片的存储容量为32K×8，则该芯片有个存储单元。 13、PENTIUM的工作模式有、、。 14、指令由、和操作数字段组成。 15、8086CPU指令系统中，用20条地址线寻址I/O端口，其端口地址范围 为。 16、电可擦除的可编程只读存储器的英文简写为。 17、逻辑地址由段基值和___ ___组成。 二、判断题（每小题1.5分，共15分，在每小题 后面的括号中认为正确的画“√”，错误的画 “×”） 1、堆栈是处在CPU内部的一个部件。（）
2、8086的状态标志位有9个。（） 3、IP是EU中的寄存器。（） 4、IP中存放的是正在执行的指令的偏移地址。（） 5、全地址译码法是指存储器芯片上的所有地址均参加译码。（） 6、EPROM是电可擦除的PROM。（） 7、中断是指CPU执行程序过程被意外暂停。（） 8、EEPROM中存储的数据不会因掉电而丢失。（） 9、SRAM是不用刷新的RAM。（） 10、总线周期是指CPU通过总线访问一次内存或外设的时间。（） 三、单项选择题（每题1.5分，共15分） 1）。 (A) SP (B) IP (C)BP (D)CS 2、源变址寄存器是（）。 (A) SI (B)DI (C)SP (D)DX 3、下面4个标志中属于控制标志的是（）。 (A) CF (B)DF (C)SF (D)ZF 4、LEA BX，BUFF 指令的功能是（）。 (A)将存储单元BUFF的地址送给BX。 (B)将存储单元BUFF的数据送给BX。 (C)将存储单元BUFF的偏移地址送给BX。 (D)将存储单元BUFF的段地址送给BX。 5、DOS功能调用的子功能号存放在（）寄存器中。 (A) AH (B)AL (C)DH (D)DL 6、采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（）间建立直接的数据通道。 (A) CPU与外设 (B)主存与外设 (C)外设与外设 (D)CPU与主存 7、设SP=1110H，执行 PUSH AX 指令后，SP的内容为（）。 (A) SP=1112H (B)SP=110EH (C)SP=1111H (D)SP=110FH 8、语句DAI DB 2 DUP（3，5，7）汇编后，与该语句功能等同的语句是（）。 (A) DAI DB 3，5，7 (B)DAI DB 2，3，5，7 (C)DAI DB 3，5，7，2 (D)DAI DB 3，5，7，3，5，7 9、给定AL=80H，CL=02H，则SAR AL ，CL指令执行后的结果是（）。 (A) AL=40H (B)AL=20H (C)AL=0C0H (D)AL=0E0H 10、对于输入端口，应具有下面何种功能（）。 (A)应具备数据缓冲功能。 (B)应具备数据锁存功能。 (C)应同时具备数据缓冲功能和数据锁存功能。 (D)具备缓冲功能和数据锁存功能中的任一种。 四、名词解释题（每题5分，共25分）
2012电子微机原理综合练习一 一、简答题。 1.8086CPU标志寄存器中的控制位有几个？简述它们的含义。 2．8086工作于最小方式或最大方式，如何设置？两种模式的主要区别是什么 3. 简述8086和8088CPU引脚信号的区别。 4. 何为时钟周期？它和指令周期、总线周期三者之间的关系是什么？ 5. 简述标志位中溢出位和进位位的区别。 6. 简述8088和8086对存储器进行字访问的异同。 7. 在8086系统中，下一条指令所在单元的物理地址是如何计算的？ 8.简述半导体存储器的分类和特点。 9.简述高位地址总线译码方法的种类和特点。 10. SRAM芯片6116是4K×8位的存储器，其地址线和数据线的分别有多少条？并简述它的3条控制线、和的含义和功能。 11. CPU与外设间的接口信息有哪几种? 12.简要说明8086/8088中断的分类，以及优先级顺序。 13. 8086/8088CPU响应可屏蔽中断INTR的条件是什么？ 14.CPU与外设数据传送的方式有哪几种？什么情况下数据传送要采用无条件传送方式?它有什么特点? 15. 简述查询式数据传送方式的工作过程。 16.比较串行通信和并行通信的优缺点。 17.何为波特率?设数据传送的速率是120字符/秒，而每一个字符格式中的数据位7位，停止位，校验位各1位，则传送的波特率为多少? 18. 异步通信中，字符的格式是由哪些部分组成？ 19.8253的方式0～方式3各是何种工作方式？为了便于重复计数，最好选用那些工作方式？ 二、综合题 1．设8088的时钟频率为5MHZ，总线周期中包含2个T w等待周期。问： (1)该总线周期是多少？(2)该总线周期内对READY信号检测了多少次？ 2．某微机有8条数据线、16条地址线，现用SRAM 2114（容量为1K×4位）存储芯片组成存储系统。问采用线译码方式时，系统的最大存储容量最大是多少？此时需要多少个2114存储芯片 3. 设有一个具有15位地址和16位字长的存储器，试计算： (1)该存储器能存储多少字节信息？ (2)如果存储器由2K×4位的RAM芯片组成，需多少RAM芯片？需多少位地
微机原理及应用复习题 一、填空题 1、 在计算机中，对带符号数的运算均采用补码。带符号负数1100 0011的补码为__1011 1101__。 2、单片机通常采用“三总线”的应用模式，芯片内部设有单独的 地址总线 、 数据总线_和控制总线。 3、当使用80C51单片机时，需要扩展外部程序存储器，此时EA 应为__低电平__。 4、若（A ）=B3H ，（R0）=A8H,执行指令XRL A,R0之后，（A ）=_1BH _。 5、在80C51单片机中，带借位减法SUBB 指令中，差的D7需借位时，__CY_=1，差的D3需借位时，__AC__=1。 6、80C51单片机中，在调用子程序前，用__PUSH__指令将子程序中所需数据压入堆栈，进入执行子程序时，再用__POP___指令从堆栈中弹出数据。 7、在十六进制数与ASCII 码值的转换过程中，当十六进制数在0~9之间时，其对应的ASCII 码值为该十六进制数加__30H__。 8、外部中断0INT 和1INT 有两种触发方式：___电平触发方式___和__边沿触发方式__。 9、在单片机串行通信中，依发送与接收设备时钟的配置情况，串行通信可以分为___异步通信____和_____同步通信____。 10、若累加器A 中的数据为0111 0010B ，则PSW 中的P=____0________。 二、选择题 1、单片机是在一片集成电路芯片上集成了以下部分，除了( D ) A 、微处理器 B 、存储器 C 、I/O 接口电路 D 、串口通信接口 2、一个机器周期包含多少个晶振周期（ D ） A 、2 B 、6 C 、8 D 、12 3、80C51单片机有21个特殊功能寄存器，其中与串行口相关的有以下几个，除了（ B ） A 、SBUF B 、TCON C 、SCON D 、PCON 4、80C51系列单片机具有4个8位的并行I/O 口，其中哪个口工作时需要外接上拉电阻（ A ） A 、P0 B 、P1 C 、P2 D 、P3 5、寄存器中的内容为地址，从该地址去取操作数的寻址方式称为（ C ） A 、寄存器寻址 B 、直接寻址 C 、寄存器间接寻址 D 、变址寻址 6、源地址为1005H 。目的地址为0F87H 。当执行指令“JC rel ”时，rel 为（ B ）。 A 、7EH B 、80H C 、82H D 、84H 7、若（R0）=30H ，（30H ）=75H ，（75H ）=90H ，执行指令MOV A,@R0后，（A ）=______。( B ) A 、30H B 、75H C 、90H D 、00H 8、下列哪个语句是起始地址设置伪指令（ A ）。 A 、ORG B 、END C 、DW D 、EQU
微机原理期末复习要点（必看） 一、填空题（每空1分，共30分） 1、CPU访问存储器时，在地址总线上送出的地址称为物理地址。 2、80X86系统中，执行指令PUSH AX后,SP= SP-2 ;若执行指令POP AX 后,SP= SP+2 。 3、指令“MOV AX，2000H”源操作数的寻址方式为立即数 ;指令“MOV AX，[BX+SI+6]”源操作数的寻址方式为带偏移量的基础加变址。 4、设（DS）=24EOH，（SS）=2410H，（ES）=2510H，（DI）=0206H，则指令“MOV AX，[DI+100H]”源操作数的有效地址为 0306H ，物理地址为 25106H 。 5、80486可访问两个独立的地址空间，一个为I/O地址空间，其大小为 64K 字节。 6、执行指令“XOR AX，AX”后，标志位ZF的值为 1 。 7、若（AL）＝10011000B，（BL）＝01100111B，则执行指令“ADD AL，BL”后，(AL)＝11111111B；执行指令“AND AL，BL”后，(AL)＝ 0 。 8、可屏蔽中断从CPU的 INTR 引脚进入，只有当中断允许标志IF为 1 时，该中断才能得到响应。 9、中断向量表存放在从 00000H 至 003FFH 存储空间中。 10、在实地址方式下,中断类型号为20H的中断所对应的中断向量，存放在内存 从 00080H 开始的四个连续字节单元中，若这四个字节单元的内容由低地址到 高地址依次为00H，50H，00H，60H，则中断服务程序的入口地址 65000H 。 11、80X86的I/O指令中,要寻址的16位的端口地址存放在 DX 中。 12、现要用6116静态RAM芯片构成8K×32位的存储器，此种芯片共需16 片。 13、8255A在“方式1输出”与外设之间的一对"握手"信号是 ACK和OBF 。 14、由实地址方式上,由逻辑地址获得物理地址的计算公式为：
《微机原理及应用》期末考试 复习参考资料 一、微机原理与应用模拟试题Ⅰ 一、填空题（每空1分，共25分） 1、指令由和组成。 2、I/O接口是微机系统的一种部件，它被设置在与之间。 3、已知[X]补=（11110011）B，则真值X= 。 4、IF是标志；SP称为；CS称为。 5、段地址为A382H，偏移地址为1234H，则对应的物理地址为。 6、8086CPU由和两部分组成。 7、CPU的基本时间计量单位称为周期。 8、SP总是指向堆栈的。 9、指令MOV AX，[BP+200]读取的是段的存储单元。 10、由8个二进制位组成的基本数据表示单元称为。 11、访存空间的是指CPU所能访问的。 12、某存储器芯片的存储容量为32K×8，则该芯片有个存储单元。 13、PENTIUM的工作模式有、、。 14、指令由、和操作数字段组成。 15、8086CPU指令系统中，用20条地址线寻址I/O端口，其端口地址范围 为。 16、电可擦除的可编程只读存储器的英文简写为。 17、逻辑地址由段基值和___ ___组成。 二、判断题（每小题1.5分，共15分，在每小题 后面的括号中认为正确的画“√”，错误的画“×”） 1、堆栈是处在CPU内部的一个部件。（） 2、8086的状态标志位有9个。（） 3、IP是EU中的寄存器。（）
4、IP中存放的是正在执行的指令的偏移地址。（） 5、全地址译码法是指存储器芯片上的所有地址均参加译码。（） 6、EPROM是电可擦除的PROM。（） 7、中断是指CPU执行程序过程被意外暂停。（） 8、EEPROM中存储的数据不会因掉电而丢失。（） 9、SRAM是不用刷新的RAM。（） 10、总线周期是指CPU通过总线访问一次内存或外设的时间。（） 三、单项选择题（每题1.5分，共15分） 1）。 (A) SP (B) IP (C)BP (D)CS 2、源变址寄存器是（）。 (A) SI (B)DI (C)SP (D)DX 3、下面4个标志中属于控制标志的是（）。 (A) CF (B)DF (C)SF (D)ZF 4、LEA BX，BUFF 指令的功能是（）。 (A)将存储单元BUFF的地址送给BX。 (B)将存储单元BUFF的数据送给BX。 (C)将存储单元BUFF的偏移地址送给BX。 (D)将存储单元BUFF的段地址送给BX。 5、DOS功能调用的子功能号存放在（）寄存器中。 (A) AH (B)AL (C)DH (D)DL 6、采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（）间建立直接的数据通道。 (A) CPU与外设(B)主存与外设(C)外设与外设(D)CPU与主存 7、设SP=1110H，执行PUSH AX 指令后，SP的内容为（）。 (A) SP=1112H (B)SP=110EH (C)SP=1111H (D)SP=110FH 8、语句DAI DB 2 DUP（3，5，7）汇编后，与该语句功能等同的语句是（）。 (A) DAI DB 3，5，7 (B)DAI DB 2，3，5，7 (C)DAI DB 3，5，7，2 (D)DAI DB 3，5，7，3，5，7 9、给定AL=80H，CL=02H，则SAR AL ，CL指令执行后的结果是（）。 (A) AL=40H (B)AL=20H (C)AL=0C0H (D)AL=0E0H 10、对于输入端口，应具有下面何种功能（）。 (A)应具备数据缓冲功能。 (B)应具备数据锁存功能。 (C)应同时具备数据缓冲功能和数据锁存功能。 (D)具备缓冲功能和数据锁存功能中的任一种。 四、名词解释题（每题5分，共25分）
微机原理及应用课程学习总结与例程分析 班级：xxxxx 学号：xxxxx 姓名：xxxx 系部：机械工程学院
一、课程学习总结 通过对这门课程的学习，我对8086/8088单片机有了较为深刻的认识。课程分为理论课和实验课，在理论课上，我由浅入深的了解了微型计算机的产生和发展、微机的系统组成和基本结构、微型计算机的工作过程。以及8086\8088单片机的内部逻辑结构、外部引脚功能、存储器、指令系统中的寻址与逻辑算术运算、微型计算机存储器接口技术、输入输出及中断、模拟量数字量的转换、定时器\计数器、微机接口技术的应用等知识。 而在实验课上，我先学习了汇编软件win-Masm的使用，明白了汇编程序从编写到执行即编程→.ASM→编译→.OBJ→连接→.EXE→加载→内存中的程序→执行的过程。然后又学习使用了模拟仿真软件Protues和汇编语言开发编写软件Keilc51。再通过汇编小程序、延时控制、按键控制、流水灯等几个实验，更是让我了解到了汇编语言的强大与神奇之处，也激发起了我深厚的学习兴趣也锻炼了我的动手能力。 这门课程很注重系统性，和实用性，前后关联性很强，并有大量的程序和硬件设计类的案例，使学生能够深入了解计算机的原理、结构和特点，以及如何运用这些知识来设计一个实用的微型计算机系统。具体来说，就是掌握Intel8086/8088微型计算机系统地组成原理，熟练运用8086宏汇编语言进行程序设计，熟悉各种I/O接口芯片的配套使用技术，并通过一定的课程实验与实践，进一步提高系统设计的能力，使学生能够完成实用的微
型计算机系统软件的初步设计。 同时，我也对这门《微机原理与接口技术》课程中的“接口”有了深刻的理解与认识。首先是计算机接口技术的基本原理。计算机系统由中央处理器（CPU）、存储器、IO系统组成，在发展的初期，CPU与各模块之间采用点对点的方式直接连接，集成电路发展之后，才出现以总线为中心的标准结构。 计算机接口技术，实现了各个外部终端与系统内存的信息传递，与指令下达。其次是并行/串行接口技术，1）并行接口，并行接口传输速率高，一般不要求固定格式，但不适合长距离数据传输。2）串行接口，串行通信是将数据的各个位一位一位地，通过单条1位宽传输线按顺序分时传送，即通信双方一次传输一
微机原理及应用课程复习要点 第一章微型计算机概述 1．微型计算机的基本组成（CPU 、存储器、I/O接口、总线），各自的主要功能。 2．微型计算机的特点与工作过程。 3．总线的作用；控制总线、数据总线、地址总线(方向、状态、条数、作用) 总线的分类（片内、局部、系统、通信）与规范（机械结构、功能结构、电气） 4．8088/8086微处理器的编程结构(分为执行部件、总线接口部件，各自的功能以及两者的动作协调) 5．8088/8086微处理器的内部寄存器。AX、BX、CX、DX、DI、SI；（一般用在什么场合？）指针：CS、IP、SP，它们的作用是什么？ 6．标志寄存器含六个状态标志（重点CF、ZF）、三个控制标志(重点IF)，起什么作用？ 7．存储器组织：(分段结构、物理地址的确定)，物理地址的确定：段地址左移四位加上偏移地址 8．8088/8086微处理器的引脚及其功能(三总线、复用线、有效电平) 9．8088/8086微处理器的工作模式：(最大模式、最小模式)，什么是最大模式与最小模式，它们的区别(包括系统配置、控制信号线由谁产生等)。10．什么是时序？分清几个重要概念：指令周期、总线周期、时钟周期) 11．8088/8086微处理器的基本操作有哪些？ 12．典型时序分析：(存储器读写、I/O读写、中断响应、复位)
第二章指令系统 1．寻址方式：(六种寻址方式)，源操作数、目的操作数的存储位置(CPU内、存储器)。 2．指令格式：(标识符、操作数、操作码、注释) 3．掌握指令的要点：(助记符、格式、功能、操作数的个数、对标志位的影响) 4．选择指令注意点：(数据从哪来、结果放到哪去、区分字与字节操作、默认的寄存器)。 5．传送指令、运算指令、程序控制指令的测重点：(数据的方向、标志位的状态、程序的方向) 6．移位指令：(左移、右移、逻辑、算术、循环、非循环、移位的次数) 7．程序控制指令：(无条件、条件、调用、中断) 8．十进制数运算方法：(先利用二进制运算指令、再进行十进制调整) 第三章汇编语言程序设计 1．汇编语言的基本要素：(语句格式、运算符、表达式) 2．汇编语言的运算符：(算术、取值、属性) 选用运算符注意点：(操作数、结果、有意义的运算符) 以及运算符与助记符的区别 3．表达式：(常量表达式、存储器表达式) 4．伪指令：(四个定义：数据定义、符号定义、段定义、过程定义) 数据定义与符号定义的区别：是否占存储单元；过程定义：(段内、段间) 5．汇编语言上机步骤：(编辑、汇编、连接、调试)
第1章、微型计算机基础知识 §1．1 微机的一般概念和基本组成 （一）冯. 诺依曼结构计算机 从第一代电子计算机开始到现代计算机，其制造技术发生了极大的变化，但我们目前使用的各类计算机大都沿用了冯. 诺依曼结构。概括起来冯. 诺依曼结构有如下要点： 1、采用二进制形式表示数据和指令； 2、将程序（包括数据和指令序列）事先存储到主计算机内，即：程序顺序存储方式； 论文：程序控制、存储程序 3、计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入和输出装置等组成。 （二）微型机的基本组成 微型计算机系统由计算机硬件系统和软件系统组成。（微机系统、微机、CPU）P3 微型计算机系统的硬件由微型计算机（主机）和外围（输入、输出）设备组成。 主机由： CPU（中央处理器：算术、逻辑运算部件；累加器、寄存器；控制部件；内部总线）；主存储器（ROM、RAM）；输入、输出接口；系统总线组成。 微型计算机系统的软件由系统软件、工具软件和应用软件组成。 CPU是计算机的心脏。是一片超大规模集成电路芯片，它的功能直接决定了计算机的性能好坏。 CPU的主要功能： ●可进行算术、逻辑运算； ●临时保存数据； ●能对指令进行译码，并执行规定的动作； ●能与内存或外设交换数据； ●能提供整个系统需要的定时和控制； ●可以响应其它设备的中断请求 CPU的主要参数有： （1）主频 （2）一次能处理的数据位数。它由CPU的数据线条数决定。 （3）能带多少存储器和I/O口。它由CPU的地址线条数决定。 如： Pentium 80586 CPU为32位CPU，主频可为60MHZ，可带4GB存储器。 Pentium pⅡCPU为32位CPU，主频可为130MHZ。 PC/XT机，CPU是Inter 8086，16位，主频8MHZ，可1MB存储器。 存储器用来存储程序和数据。 存储器分内存和外存。 （1）内存 CPU用地址线直接访问的存储器称内存，内存又分RAM和ROM。 ROM是只读存储器，其中存放的程序和数据是计算机生产厂用特殊方式写入的，计算机不加电时也不丢失。 RAM叫可读可写存储器，RAM中一般存放用户开发的程序和数据，只要一掉电，RAM中的数据全部丢失。 人们常说的计算机容量，就是指内存。 （2）外存 外存是CPU用输入输出方式存取的存储器。一般指软盘和硬盘。它的特点是容量大，速度慢，价格低。目前软盘的容量一般为1.4MB（兆字节），硬盘一般达到10GB（10千MB）。 总线是连接多个装置或功能部件的一组公共信息通道。 微机中一般有三种总线：
《微机原理及应用》第一章习题答案 习题与思考题 1.1、在计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？二进制数有哪两种缩写形式？[解] 二进制数只有两个状态，而十进制数有十个状态，…… 有八进制和十六进制两种缩写形式：xxxxQ,xxxxH。 1.2、将下列十进制数转换为二进制数：50, 0.83, 24.31, 79.75, 199, 73.25 [解] 50→00110010B; 0.83→0.1101010001…B; 24.31→11000.01001111…B 79.75→01001111.11B; 199→11000111B; 73.25→1001001.01B 1.3、将下列十进制数转换为八进制和十六进制数：39，99.735，54.625，127，119 [解] 39→47Q→27H; 99.735→123.5702Q→63.BC28H; 54.625→66.5Q→36.AH 127→177Q→7FH; 119→167Q→77H 1.4、将下列二进制数转换为十进制数： 11 1101.101B, 10 0101.11B, 1001 1001.001B, 110 0110.011B 1101 1010.1101B [解] 11 1101.101B→61.625; 10 0101.11B→37.75; 1001 1001.001B→153.125 110 0110.011B→102.375; 1101 1010.1101B→218.8125 1.5、完成下列转换： （1）10 110.10 111B 转换为十六进制数； （2）34.97H转换为八进制数和十进制数； （3）0BA.7FH转换为二进制数和八进制数； （4）43.27Q转换为二进制数和十六进制数； [解] （1）10 110.10 111B→16.B8H; （2）34.97H→64.456Q→52.59 (3)0BA.7FH→10111010.01111111B→272.376Q （4）43.27Q→100011.010111B→23.5CH 1.6、设机器字长为8位，写出下列用真值表示的二进制数的原码、补码和反码： ＋0010101，＋1111111，＋1000000，－0010101，－1111111，－1000000 [解] ＋0010101的原码、补码和反码均为00010101B; ＋1111111的原码、补码和反码均为01111111B; ＋1000000的原码、补码和反码均为01000000B; －0010101的原码为10010101B, 补码为11101011B, 反码为11101010B; －1111111的原码为11111111B, 补码为10000001B, 反码为10000000B; －1000000的原码为11000000B, 补码为11000000B, 反码为10111111B。 1.7、设机器字长为8位，最高位为符号位，用二进制补码运算法则对下列各式进行运算： （1） 17＋7；（2）8＋18；（3）9＋（－7）；（4）－26＋6；（5）8－18； （6）19－（－17）；（7）－25－6；（8）87－15 [解] （1） 17＋7 （2）8＋18 （3）9＋（－7） [17]补→00010001B [ 8]补→00001000B [ 9]补→00001001B +) [ 7]补→00001111B +) [18]补→00010010B +) [-7]补→11111001B 00011000B→24 00011010B→26 00000010B→2
微机原理及应用期终复习提纲 一、基本知识 １、微机的三总线是什么？ 答：它们是地址总线、数据总线、控制总线。 2、80８6 ＣPU启动时对RESET要求?8086/8０８８CPU复位时有何操作？ 答：复位信号维高电平有效。808６/80８8要求复位信号至少维持4个时钟周期的高电平才有效。复位信号来到后，ＣPU便结束当前操作，并对处理器标志寄存器,IP,DＳ,ＳS,ES及指令队列清零,而将ｃs设置为ＦFFFH，当复位信号变成地电平时，CPU从ＦFFF0H开始执行程序 ３、中断向量是是什么？堆栈指针的作用是是什么?什么是堆栈？ 答：中断向量是中断处理子程序的入口地址，每个中断类型对应一个中断向量。堆栈指针的作用是指示栈顶指针的地址,堆栈指以先进后出方式工作的一块存储区域，用于保存断点地址、PSW等重要信息。 4、累加器暂时的是什么？ALU 能完成什么运算? 答:累加器的同容是ALU每次运行结果的暂存储器。在CPＵ中起着存放中间结果的作用。AＬU 称为算术逻辑部件，它能完成算术运算的加减法及逻辑运算的“与”、“或”、“比较”等运算功能。 ５、８086 CPＵEＵ、ＢIＵ的功能是什么？ 答：EＵ(执行部件）的功能是负责指令的执行，将指令译码并利用内部的寄存器和ALU对数据进行所需的处理BIＵ（总线接口部件)的功能是负责与存储器、I/Ｏ端口传送数据。 6、ＣPU响应可屏蔽中断的条件? 答:CPU承认INＴR中断请求，必须满足以下4个条件： １）一条指令执行结束。CPU在一条指令执行的最后一个时钟周期对请求进行检测，当满足我们要叙述的４个条件时,本指令结束,即可响应。 2）CＰU处于开中断状态。只有在ＣPＵ的ＩＦ=１，即处于开中断时，CPＵ才有可能响应可屏蔽中断请求。 3)没有发生复位(RESET)，保持（HOLＤ）和非屏蔽中断请求(NMI)。在复位或保持时， CPＵ不工作，不可能响应中断请求;而NMI的优先级比INＴR高,CPU响应ＮMI而 不响应INTＲ。 4）开中断指令（STＩ）、中断返回指令(IRET）执行完,还需要执行一条指令才能响应INTR
武汉大学2007～2008年第一学期 微机原理与接口技术考试试卷（A） 专业学号姓名成绩 一、填空题(每空1分，共20分) 1. 完成下列程序段，从240H端口读取数据，测试其是否为20H，若不是则将241H端口清0，否则转向NEXT。 MOV DX , (1) (2) AL, DX (3) AL, 20H (4)______ MOV DX，(5) MOV AL，0 OUT DX,AL ….. NEXT: …… 2. 图1中的一个共阴极数码管通过8255A和系统ISA总线相连，请完成下列程序段，使该数码管稳定显示“8”（字型编码为7FH）。 图1 MOV DX, (6) MOV AL, (7) OUT DX, AL ；初始化82C55 MOV DX, (8) MOV AL, (9) (10) ；数码管稳定显示“8” 3.．8086 CPU有条地址线，可形成的存储器地址空间，地址范围为。 4.．中断类型号为24H的中断向量存放在开始的存储单元。 5.．一台微机的地址总线为16条，其RAM存储器容量为16KB，首地址为2000H，且地址是连续的，则可用的最高地址是________。 6..一个数据的有效地址EA = 1234H，且DS =5678H，则该数据在内存中的物理地址是________，该数据段的首单元的物理地址是________,末单元的物理地址是________。
7．若当前堆栈指针SP指向2006H单元，则向堆栈中压入5个字的内容后，SP应指向________。8．若8086 CPU引脚状态是M/IO=1，RD=1，WR=0，则此时执行的操作是________。 二、综合题(80分) 1.(10分) 一个异步串行通信口，通过TXD发送一帧数据的字符格式如图2的实线所示： 图2 如果线路上传送的字符格式包括7位ASCII码数据，一位奇偶校验位，一位停止位。要求：(1) 写出该帧字符所传送的数据值，并说明是奇校验还是偶校验。(2) 如果波特率为600bps，请计算传送上面这一帧数据所需要的时间。(3) 若波特率系数K=16，请计算发送时钟频率TXC的频率值。 2. (10分) 图3为两级译码构成口地址译码电路，PS输出低电平为片选信号。试问 图3 图4 (1) 开关K上合，PS的寻址范围是________。(2) 开关K下合，PS的寻址范围是________。 (3) 开关K下合，A3改接B，A4改接A，则PS的寻址范围是________________。 (4) 请用二进制表示法写出图4的译码电路所决定的端口地址。 3. (20分) 某系统外接电路如图5，8255A口地址为2F0H～2F3H，请设计源程序，一次性 的测试开关的位置，当K闭合时，LED亮，K断开时LED灭(提示：C口高4位应为方式0输入，低4位为方式0输出)。 图5 CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE BEG： ；C口初始化
微机原理及应用 K60DN512VLL10 相关寄存器快速查询手册 2015年11月25日编
目录 1.通用输入输出(GPIO) 4 1.1.引言 4 1.2.寄存器说明 4 1.2.1.引脚控制寄存器(PORTx_PCRn) 4 1.2.2.GPIO端口寄存器 4 1.2.3.GPIO时钟门控寄存器（SIM_SCGC5） 5 2.中断 6 3.周期中断定时器（PIT）7 3.1.说明7 3.2.寄存器描述7 3.2.1.PIT 模块控制寄存器（PIT_MCR）7 3.2.2.定时器加载值寄存器（PIT_LDVALn）7 3.2.3.当前定时器值寄存器（PIT_CVALn）7 3.2. 4.定时器控制寄存器（PIT_TCTRLn）8 3.2.5.定时器标志寄存器（PIT_TFLGn）8 3.2.6.PIT时钟门控寄存器6（SIM_SCGC6）8 4.通用异步接收器/发送器(UART)9 4.1.UART 波特率9 4.2.寄存器说明9 4.2.1.UART 波特率寄存器9 4.2.2.UART 控制寄存器4(UARTx_C4)9 4.2.3.UART 控制寄存器1(UARTx_C1)9 4.2.4.UART 控制寄存器2(UARTx_C2)10 4.2. 5.UART 状态寄存器1(UARTx_S1)10 4.2.6.UART 数据寄存器(UARTx_D)10 4.2.7.UART时钟门控寄存器11 5.AD12 5.1.寄存器说明12 5.1.1.ADC 配罝寄存器1(ADCx_CFG1)12 5.1.2.ADC 配罝寄存器2(ADCx_CFG2)12 5.1.3.ADC状态和控制寄存器1(ADCx_SC1n)13 5.1.4.ADC状态和控制寄存器2(ADCx_SC2)14 5.1.5.ADC状态和控制寄存器3(ADCx_SC3)14 5.1. 6.ADC 数据结果寄存器（ADCx_Rn）15 5.1.7.ADC时钟门控寄存器15 6.DA17 6.1.寄存器说明17 6.1.1.DAC数据寄存器（低）(DACx_DATnL)17 6.1.2.DAC数据寄存器（高）(DACx_DATnH)17 6.1.3.DAC 控制寄存器0 (DACx_C0)17 6.1.4.DAC 控制寄存器1 (DACx_C1)18 6.1.5.DAC 控制寄存器2 (DACx_C2)18 6.1.6.DAC 状态寄存器(DACx_SR)18 6.1. 7.DAC时钟门控寄存器(SIM_SCGC2)19 7.附A 时钟门控寄存器汇总20 7.1.寄存器说明20 7.1.1.系统时钟门控寄存器1(SIM_SCGC1)20 7.1.2.系统时钟门控寄存器2(SIM_SCGC2)20 7.1.3.系统时钟门控寄存器3(SIM_SCGC3)20
《微机原理与接口技术》复习参考资料 第一章概述 一、计算机中的数制 1、无符号数的表示方法： （1）十进制计数的表示法 特点：以十为底，逢十进一； 共有0-9十个数字符号。 （2）二进制计数表示方法： 特点：以2为底，逢2进位； 只有0和1两个符号。 （3）十六进制数的表示法： 特点：以16为底，逢16进位； 有0--9及A—F（表示10~15）共16个数字符号。 2、各种数制之间的转换 （1）非十进制数到十进制数的转换 按相应进位计数制的权表达式展开，再按十进制求和。（见书本1.2.3，1.2.4）（2）十进制数制转换为二进制数制 ●十进制→二进制的转换： 整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。 ●十进制→十六进制的转换： 整数部分：除16取余； 小数部分：乘16取整。 以小数点为起点求得整数和小数的各个位。 （3）二进制与十六进制数之间的转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 3、无符号数二进制的运算（见教材P5） 4、二进制数的逻辑运算 特点：按位运算，无进借位 （1）与运算 只有A、B变量皆为1时，与运算的结果就是1 （2）或运算 A、B变量中，只要有一个为1，或运算的结果就是1 （3）非运算 （4）异或运算 A、B两个变量只要不同，异或运算的结果就是1 二、计算机中的码制 1、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原，反码记作[X]反，补码记作[X]补。
注意：对正数，三种表示法均相同。 它们的差别在于对负数的表示。 （1）原码 定义： 符号位：0表示正，1表示负； 数值位：真值的绝对值。 注意：数0的原码不唯一 （2）反码 定义： 若X>0 ，则[X]反=[X]原 若X<0，则[X]反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反 注意：数0的反码也不唯一 （3）补码 定义： 若X>0，则[X]补= [X]反= [X]原 若X<0，则[X]补= [X]反+1 注意：机器字长为8时，数0的补码唯一，同为00000000 2、8位二进制的表示范围： 原码：-127~+127 反码：-127~+127 补码：-128~+127 3、特殊数10000000 ●该数在原码中定义为：-0 ●在反码中定义为：-127 ●在补码中定义为：-128 ●对无符号数：(10000000)２= 128 三、信息的编码 1、十进制数的二进制数编码 用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD码。（1）压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，0000~1001表示0~9，一个字节表示两位十进制数。 （2）非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000，低4位的0000~1001表示0~9 2、字符的编码 计算机采用7位二进制代码对字符进行编码 （1）数字0~9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对应的二进制代码（BCD码）相符。
《微机原理及应用》习题答案 教材：《80X86/Pentium 微型计算机原理及应用》答案第一章 计算机基础 1-3 （1）01101110 真值=110 （2）10001101 真值=-13 1-4 （1）＋010111 [+010111]原=[+010111]反=[+010111]补=00010111 (2) +101011 [+101011]原=[+101011]反=[+101011]补=00101011 (3) - 101000 [-101000]原=10101000 [-101000]反= 11010111 [-101000]补=11011000 (4) -111111 [-111111]原=10111111 [-111111]反= 11000000 [-111111]补=11000001 1- 6 (1) [x1+y1] 补=[x1]补+ [y1]补 =00010100+00100001=00110101 (2) [x2-y2]补=[x2]补+ [-y2]补 =11101100+00100001=00001101 1- 7 (1) 85+60 解：[-85] 补=10101011 [60] 补=00111100 [-85] 补+[60] 补=10101011+00111100=11100111 (11100111)补=10011001 真值=—25 CS= 0, CP=0, CS? CP= 0 无溢出 (4)-85-60 [-85] 补=10101011 [-60] 补=11000100 [-85] 补+[-60] 补=10101011+11000100=101101111 CS=1, CP=0 CS? CP=1 有溢出1- 8 (1) [x] 补+ [y] 补=01001010+01100001=10101011 CS=0, CP=1 CS? CP=1 有溢出⑵[X] 补-[y]补=[x]补+ [-y]补 =01001010- 01100001=01001010+10101010 =100010110 CS=1, CP=1 CS? CP=0 无溢出1- 9 (1) (127)10=(000100100111)BCD (2) (74)H=(116)10=(000100010110)BCD (1) 41H 代表 A (2) 72H 代表r (3) 65H 代表e (4) 20H 代表SP 1-14 (1) 69.57 (69.57)10=(1000101.100)B=0.1000101100 X 27 =0.1000101100 X 2+111 浮点规格数为011101000101 (2) -38.405 (-38.405)10=(-100110.011)B -100110.011= -0.100110011 x 26 = - 0.100110011 x 2110 浮点规格数为011011001100 (3) - 0.3125 (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-0.101)2 x 2-001 浮点规格数为111111010000 1. +0.00834 2. (+0.00834)10=(0.000000100010001)2=(0.100010 001)2 x 2-110 3. 浮点规格数为101001000100 4. 1-15 5. (1) (69.57)10=(1000101.10010001111010111)2 6. =(1.00010110010001111010111)2 x 2110 7. p=6+127=133=(10000101)2 8. 单精度浮点数为 01000010100010110010001111010111 9. ( 2) (-38.405)10=(-100110.011001111010111000)2 10. = - (1.00110011001111010111000)2 x 2101 11. p=5+127=132=(10000100)2 12. 单精度浮点数为 11000010000110011001111010111000 13. (3) (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-1.01)2 x 2-10 14. p=-2+127=125=(1111101)2 15. 单精度浮点数为 10111110101000000000000000000000 第二章80X86/Pentium 微处理器 2- 3 IO/M DT/R DEN RD WR 读存储器0 0 0 0 1 写存储器0 1 0 1 0 2- 17 PA=CS x 16+IP IP 的范围为OOOOH?FFFFH而CS 为 A000H 因此PA的范围即现行代码段可寻址的存储空间范围为 1-10