第6章微型计算机中的存储器共27页
单片微型计算机原理及应用_课后习题答案_山东理工
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础1.简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机,而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件,所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。
2.微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别?微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分:运算器、控制器、内部寄存器阵列(工作寄存器组)。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出(I/O)接口电路构成,各部分芯片之间通过总线(Bus)连接。
以微型计算机为主体,配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统,称为微型计算机系统。
微型计算机原理课后答案
微机原理第一章1.计算机按其使用的逻辑元件的不同被分为哪几代?微型计算机是哪一代计算机的分支?答:电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。
微型计算机属于第四代计算机的分支。
2. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想。
答:冯·诺伊曼基本设计思想为:①以二进制形式表示指令和数据。
②程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令并加以执行。
③由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等五大部件组成计算机系统。
3.微型计算机系统由哪几部分组成:答: 微机系统分硬件和软件,硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出借口,软件包括软件系统和应用软件。
6.何谓总线?有哪几类?作用如何?答:总线是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道。
根据所传送的信息的内容与作用不同,总线可分为三类:地址总线、数据总线、控制总线。
这三类总线作用为计算机各功能部件间传送地址、数据、控制信息的。
8.存储器读写操作的不同点?答:①读操作:由CPU发出的读命令控制。
写操作:由CPU发出的写命令控制。
②读操作:把数据从内存中读出来,放到DB上。
写操作:把DB上的内容,写入到存储器中。
第二章计算机中的数值和编码1、将十进制数转换为二进制和十六进制(1) 129.75=1000 0001.11B=81.CH(2) 218.8125=1101 1010.1101B=DA.DH(3) 15.625=1111.101B=F.AH(4) 47.15625=10 1111.0010 1B=2F.28 H2、将下列二进制数转换为十进制和十六进制(1) 111010 B=58 =3A H(2) 1011 1100.111B= 188.875= BC.E H(3) 0.1101 1B=0.84375 =0.D8H(4) 11110.01 B=30.25 =1E.4H3、完成下列二进制数的加减法运算(1) 1001.11+100.01=1110.00(2) 1101010110.1001-01100001.0011=01110101.0110(3) 00111101+10111011=11111000 (4) 01011101.0110-101101.1011=101111.10114、完成下列十六进制数的加减法运算(1) 745CH+56DFH=D14B H (2) ABF.8H-EF6.AH=9C28.E H(3) 12AB.F7+3CD.05=1678 .FC H(4) 6F01H-EFD8H=7F29 H5、计算下列表达式的值(1) 128.8125+10110101.1011B+1F.2H=101010101.1010B(2) 287.68-10101010.11H+8E.EH=103.CEH(3) 18.9+1010.1101B+12.6H-1011.1001=36.5256、选取字长n为8位和16位两种情况,求下列十进制数的补码。
《微机原理及接口技术》第六章
2、CPU对中断的响应
关中断:CPU响应中断后,发中断响应(INTA)信号的同时,内部自动实现关中断 保留断点:封锁IP+1,入栈保存CS:IP。 保护现场:由中断服务程序先将有关REG入栈保存。
给出中断入口、转相应的中断服务程序:中断服务程序起始地址,执行中断服务。
恢复现场:将中断服务程序入栈保存的REG内容弹出,恢复现场。 开中断与返回:中断服务的最后一条指令,出栈恢复CS:IP,恢复主程序运行,使IF自动恢
第十章
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微型计算机开发应用
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微机原理及接口技术 第六章、中断控制系统
本章要点:
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中断的基本概念 中断处理过程 可编程中断控制器8259A的结构、功能 可编程中断控制器8259A的应用
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微机原理及接口技术 6.1
一、中断的基本概念
中断系统
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微机原理及接口技术
三、外部中断
8086芯片设置有两条中断请求信号输入引脚:NMI和INTR引脚,用于外部中断 源产生的中断请求,可分为以下两种: 1、可屏蔽中断 INTR (18脚) INTR线上的请求信号是电平触发的。当IF=0,CPU中断不响应,这种情况称为 可屏蔽中断。可屏蔽中断通过指令设置IF中断标志位,达到控制的目的。 STI CLI ;IF←1,开中断,CPU才能响应INTR线上的中断请求。 ;IF←0,关中断,CPU不响应INTR线上的中断请求。
对于系统专用中断,系统将自动提供0~4中断类型号,保证系统自动转到处理程序。
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对于可屏蔽中断INTR,外接口电路产生中断类型号。目前8259A产生。
微型计算机技术课后习题答案
第2章
8086微处理器
2.1 试说明标志寄存器中AF和PF的定义和用处。 答:标志寄存器中AF(Auxiliary Carry Flag) D4 是辅助进位标志位。如果做加法时低位有进位或做减法时低位 有借位,则AF=1,否则AF=0。 标志寄存器中PF(Parity Flag) D2 是奇偶标志位。 如果操作结果低八位中含有偶数个1,则PF=1,否则PF=0 (通信时用于纠错) 。 2.2 试说明标志寄存器中DF的的定义和用处。 答:标志寄存器中DF(Direction Flag)D10 是方向标志位。 在串处理指令中,若DF=0,表示串处理指令地址指针自动增量 DF=1,表示地址指针自动减量。DF位可由指令预置。
③在读周期中,数据信息一般出现在T2周期以后,双重总线 AD0~AD15上的地址信息有效和数据信息有效之间有一段高阻态, 因为AD0~AD15上的数据, 必须在存储芯片(或I/O 接口)的存取 时间后才能出现。 而在写周期中,数据信息在双重总线上是紧跟在地址总线有效 之后立即由CPU送上,两者之间无一段高阻态
7、 16位微机的奇偶存储体
将1MB内存空间 (00000H~FFFFFH)分 为两部分: ① CPU的A1~A19与奇 偶存储体的A0~A18对应 相连,同时选通对应单元; ②偶存储体— 同CPU低8位数据线 D0~D7相连,由A0 作片选,A0=0时选中; ③奇存储体— 同CPU高8位数据线 D8~D15相连,BHE 作片选,当BHE=0时 选中。
45可改为32位64位位微机系统中的存储器原理线路图516低字节低字节低字节低字节高字节高字节高字节高字节00000h00fffh中的偶地址区2kb00000h00fffh中的奇地址区2kb01000h01fffh中的偶地址区2kb01000h01fffh中的奇地址区2kb02000h02fffh中的偶地址区2kb02000h02fffh中的奇地址区2kb03000h03fffh中的偶地址区2kb03000h03fffh中的奇地址区2kbsram存储器线路图11fe000h4kfffffhfc000h4kfdfffhfa000h4kfbfffhf8000h4kf9fffheprom存储器线路图
最新微型计算机原理与应用习题集及答案
微型计算机原理与应用习题集及答案微型计算机原理与应用习题集目录第1章概述 (1)第2章计算机中的数制与编码 (2)第3章微处理器及其结构 (4)第4章 8086/8088CPU指令系统 (9)第5章汇编语言程序设计 (17)第6章存储器系统 (27)第7章中断技术 (31)第8章输入/输出接口技术 (37)第9章串行通信技术及其接口芯片 (42)模拟试题(一) (44)参考答案 (48)模拟试题(二) (49)参考答案 (52)模拟试题(三) (53)参考答案 (56)河南理工大学 2006--2007 学年第 1 学期 (58)参考答案 (61)近年来某高校硕士研究生入学试题 (63)参考答案 (66)近年某高校研究生入学考试试题 (70)参考答案 (74)近年某高校攻读硕士学位研究生试题 (75)参考答案 (77)第1章概述一、填空题1.电子计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。
2.运算器和控制器集成在一块芯片上,被称作CPU。
3.总线按其功能可分数据总线、地址总线和控制总线三种不同类型的总线。
4.计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统总线(或通信总线);用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢78(板级总线);CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为内部总线。
5.迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是程序存储和程序控制的工作原理。
这种原理又称为冯·诺依曼型原理。
二、简答题1.简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
答:微处理器是微计算机系统的核心硬件部件,它本身具有运算能力和控制功能,对系统的性能起决定性的影响。
微处理器一般也称为CPU;微计算机是由微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线组成的裸机系统。
微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件,形成一个完整的、独立的信息处理系统。
计算机维修第6章
6.1.1 显示卡的种类和结构
标准 CGA EGA VGA SVGA XGA SXGA UXGA 支持分辨率 640×200,160×200 640×500 640×480,320×200 640×480~1280×1024 640×480~1024×768 640×480~1280×1024 640×480~1600×1280 16色 16色(从64种颜色中选取) 16色(从262144种颜色中选取) 16777216色(真彩24位) 16777216色(真彩24位) 4294967296色(真彩32位) 4294967296色(真彩32位) 颜色数
Pin 5
TMDS数据4+
TMDS数据5-
6.1.1 显示卡的种类和结构
Pin 6 Pin 7 Pin 8 Pin 9 Pin 10 Pin 11 Pin 12 Pin 13 Pin 14 Pin 15 DDC时钟 DDC数据 模拟垂直(场)同步 TMDS数据1TMDS数据1+ TMDS数据1/3保护 TMDS数据3TMDS数据3+ +5V电源 地线 Pin 21 Pin 22 Pin 23 Pin 24 Pin C1 Pin C2 Pin C3 Pin C4 Pin C5 TMDS数据5+ TMDS数据时钟保护 TMDS时钟+ TMDS时钟模拟红色信号输出 模拟蓝色信号输出 模拟垂直(场)同步 模拟信号通用地线 返回(RGB视频输出)
6.1.1 显示卡的种类和结构
⑷ 显示卡BIOS 显 示 卡 BIOS 又 称 为 VGA BIOS, 如图6-6所示。显示卡上的BIOS跟主 板上的BIOS一样,里面记录了显示 卡的型号、规格、厂商、出厂日期 等基本信息和显示芯片与显示卡驱 动程序之间的控制程序。并在每一 次打开计算机时对显示卡进行初始 化设定,以保证显示卡的正常工作。 驱动程序对于显示卡来说是极其重 要的,它告诉主芯片怎样对每个绘 图函数进行加速。现在在很多显示 卡上使用Flash BIOS,可以通过软 件对BIOS进行升级。
存储器的分类和主要性能指标(微机原理)
第6章 半导体存储器及接口
⑵实用静态存储器芯片举例 6264芯片是8K×8bit的CMOS SRAM静态存储器. ① 6264存储芯片的引线及其功能
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第6章 半导体存储器及接口
② SRAM 6264操作时序图
写操作时序图
读操作时序图
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第6章 半导体存储器及接口
∵ UVEPROM 2764和SRAM 6264 都是8K×8的存储器; 而系统存储器都是16KB=16K×8. ∴ ROM和RAM都只需要进行字数扩展,各需要 16K/8K×8/8=2 〔片〕
系统存储器需要地址线: log232K=15 <根> 存储器芯片需要地址线: log28K=13 <根> 用15-13=2根高位地址线译码产生片选信号线.
软/硬磁盘
介质: 光盘
磁带等
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第6章 半导体存储器及接口
〔2〕按存储介质划分 磁芯存储器 半导体存储器 磁泡存储器 磁表面存储器 激光存储器等
本章主要讲授半导体存储器. 在微型计算机中,半导体存储器主要作为
内存储器使用.
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第6章 半导体存储器及接口
一起,数据线分别连接至系统数据总线的不同位上. 例如: 用4K×4位的SRAM芯片构成4K×8位的存储器.
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第6章 半导体存储器及接口
⑵字扩展 当单片存储器的字长满足要求,而存储单元的
个数不能够时,就需要进行字扩展. 字扩展方法:
将每个芯片的地址线、数据线和读/写控制线 等 按信号名称并连在一起,只将选片端分别引到地址 译码器的不同输出端,即用片选信号来区别各个芯 片的地址.
微型计算机原理与接口技术(何宏)章 (6)
第6章 输入/输出接口技术
2.端口编址方式 既然端口可被微处理器访问,如同存储单元,那么每个端口 也存在着编址的方式问题。在当今流行的各类微机中,对I/O接口 的端口编址有两种办法,即端口统一编址和端口独立编址。用 Motorola公司的微处理器,如6800、68000系列构成的微型机采用 前一种方法;而用Zilog和Intel 公司的微处理器,如Z-80、Z800、8086/8088、80286、80386、80486、Pentium等系列构成的 微型机都采用后一种方法。
期(WR为低电平时)呈现在数据总线上,这样短的时间用于向低速 外围设备传送是不可能的,因此,要在接口电路中设置数据锁存 器,将CPU输出的信息先放在锁存器中锁存,再由外设进行处理, 以解决双方的速度匹配问题。
第6章 输入/输出接口技术
2.缓冲隔离功能 CPU与外设的信息交换是通过CPU的数据总线完成的,系统不 允许外设长期占用数据总线,而仅允许被选中的设备在读周期(或 写周期)占用数据总线。通过接口电路,就可以实现外围设备信息 在CPU允许期内传递到CPU数据总线上,其他时间对CPU总线呈高阻 状态,这样,设备之间可互不干扰。一般在接口电路中设置输入 三态缓冲器满足上述要求。 3.转换功能 通过接口电路,可以实现模拟量与数字量之间的转换。若外 设电平幅度不符合CPU要求,则通过接口电路进行电平匹配,也可 以实现串行数据与并行数据的转换。
息、状态信息和控制信息3种类型。 1.数据信息 CPU和外围设备交换的基本信息就是数据,数据通常为8位或
16位。数据信息大致分为以下3种类型。 (1) 数字量。数字量是指由键盘、磁盘、扫描仪等输入设备
读入的信息,或者主机发送给打印机、磁盘、显示器、绘图仪等 输出设备的信息,它们是二进制形式的数据或是以ASCII码表示的 数据及字符,通常为8位。
微机接口ppt课件第6章微型计算机中的存储器
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电可擦除可编程只读存储器EEPROM (Electrically EPROM):与EPROM类似, 只是使用电信号进行擦除,比EPROM更为 方便。
闪速存储器(Flash Memory):新型的 半导体存储器,具有非易失性、电擦除 性和高可靠性。
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计算地址范围的方法是: 译码器的输入信号(A19~A13)为0011111
(高7位地址), 低13位地址(A12~A0)可以是全0到全1之间。
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图6-4 6264的全地址译码连接
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只将系统总线的部分高位地址线作为译码器 的输入,从而得到存储器芯片地址范围的译 码连接方式称为部分地址译码连接。
每个存储矩阵由7条行地址线和7条列地址线 选择相应的存储单元。
7条行地址线经过译码器产生128条行选择线, 可选择128行;
7条列地址线经过译码器产生128条列选择线, 可选择128列。
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2.动态RAM 2164的工作过程
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1.2164的引脚及内部结构
2164是一个64K×1位的动态RAM芯片 其引脚包含8条地址线A0~A7 数据输入端DIN,数据输出端DOUT 行地址选通RAS,列地址选通CAS 写允许端WE(高电平时为数据读出,低
电平时为数据写入),如图6-6所示。
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由于16K=214,故每个芯片有14位地址线,8 条数据线。
微型计算机原理
微型计算机原理第一章微型计算机系统导论微型计算机是指以微处理器为核心,配上存储器、输入/输出接口电路等所组成的计算机(主机)。
微型计算机系统是指以微型计算机为中心,配以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件)以及指挥计算机工作的系统软件所构成的系统(图见P4)。
冯·诺依曼体系:·以二进制形式表示指令和数据·程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够高速的从存储器中取出指令加以执行。
·由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机硬件系统。
总线:是指计算机中各功能部件间传送信息的公共通道(单)地址总线AB:在对存储器或I/O端口进行访问时,传送有CPU提供的要访问的存储单位或I/O端口的地址信息。
(双)数据总线DB:从存储器取指令或读写指令对I/O端口进行读写操作时,指令码或或数据信息通过数据总线送往CPU或由CPU送出。
(单)控制总线CB:各种控制或状态信息通过控制总线由CPU送往有关部件,或者从有关部件送往CPU。
微处理器是微型计算机的核心,它是将计算机中的运算器和控制器集成在一块硅片上制成的集成电路芯片,也称为中央处理单元(CPU)。
微处理器由运算器ALU、控制器CU、内部寄存器R三部分组成。
1、运算器:又称算术逻辑单元,用来进行算术或逻辑运算以及移位循环等操作。
参加运算的两个操作数一个来自累加器A,另一个来自内部数据总线,可以是数据缓冲寄存器DR中的内容,也可以是寄存器阵列RA中某个寄存器的内容。
2、控制器:又称控制单元,是全机的指挥中心。
它负责把指令逐条从存储器中取出,经译码分析后向全机发出取数、执行、存数等控制命令,以保证正确完成程序所要求的功能。
控制器包括:a、指令寄存器IR:用来存放从存储器取出的将要执行的指令码。
当执行一条指令时,先把它从内存取到数据缓冲寄存器DR中,然后再传送到指令寄存器IR中。
b、指令译码器ID:用来对指令寄存器IR中的指令操作码字段进行译码。
微型计算机的基本结构3篇
微型计算机的基本结构第一篇:微型计算机的基本结构概述微型计算机(Personal Computer,简称PC)是一种广泛应用于个人日常工作和娱乐等方面的计算机,其基本结构由五个部分构成,分别是中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、存储器、输入设备、输出设备和系统总线。
1. 中央处理器中央处理器是微型计算机最核心的部分,它是负责处理各种指令和数据的大脑。
CPU的性能直接影响着计算机的整体运行速度,因此在选择CPU时需要根据自己的需求选购合适的型号。
CPU主要由控制器和算术逻辑单元组成,其中控制器负责指导CPU完成各种操作,而算术逻辑单元则负责实现各种算术和逻辑运算。
除此之外,CPU还包括寄存器和高速缓存,它们的作用是缓存一些频繁使用的指令和数据,以提高CPU的运行效率。
2. 存储器存储器是微型计算机中用于存储数据和指令的部分,包括随机存储器(Random Access Memory,简称RAM)和只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)。
RAM是计算机中最常见的存储器,它可以被操作系统和应用程序用来存储临时数据和程序代码。
RAM的容量通常按照兆字节(Megabyte,简称MB)或者千字节(Kilobyte,简称KB)来计算,容量越大,能够同时存储的数据和程序代码就越多。
ROM是一类只能读取,不能写入的存储器,其中记录了一些固定的程序代码和数据。
ROM中的程序和数据不会被操作系统和应用程序改变,因此可以保证系统的稳定性和安全性。
3. 输入设备输入设备是用来输入数据和指令到计算机中的设备,常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
键盘是计算机最常见的输入设备,可以输入各种文字和命令;而鼠标则可以通过移动鼠标指针来控制计算机的操作。
4. 输出设备输出设备是用来将计算机处理的结果显示给用户的设备,常用的输出设备有显示器、打印机、音响等。
其中显示器可以显示计算机处理的图像和文字,而打印机则可以将计算机处理的结果打印出来。
微型计算机原理 第六章 存储器
3、存储器带宽 单位时间里存储器所存取的信息量,位/秒
4、功耗
半导体存储器的功耗包括“维持功耗”和“操作功耗”。 与计算机的电源容量和机箱内的散热有直接的联系 保证速度的情况下,减小功耗
5、可靠性 可靠性一般是指存储器(焊接、插件板的接触、存储器模块的复杂性)抗外界电磁场、温度等因变化干扰的能力。在出厂时经过全
28系列的E2PROM
① +5V供电,维持电流60mA,最大工作电流160mA ② 读出时间250ns ③ 28引脚 DIP封装 ④ 页写入与查询的做法: 当用户启动写入后,应以(3至20)微秒/B的速度,连续向有关地 址写入16个字节的数据,其中,页内字节由A3至A0确定,页地址 由A12至A4确定,整个芯片有512个页,页加载 如果芯片在规定的20微秒的窗口时间内,用户不再进行写入,则芯 片将会自动把页缓冲器内的数据转存到指定的存储单元,这个过程 称为页存储,在页存储期间芯片将不再接收外部数据。CPU可以通 过读出最后一个字节来查询写入是否完成,若读出数据的最高位与 写入前相反,说明写入还没完成,否则,写入已经完成。
3)R/W(Read/Write)读/写控制引线端。
4)WE写开放引线端,低电平有效时,数据总线上的数据被写入 被寻址的单元。 4、三态双向缓冲器 使组成半导体RAM的各个存储芯片很方便地与系统数据总线相
连接。
6.2.2 静态RAM
1、静态基本存储单元电路
基本单元电路多为静态存储器半导体双稳态触发器结构, NMOS\COMS\TTL\ECL等制造工艺而成。 NMOS工艺制作的静态RAM具有集成度高、功耗价格便宜等优点,
6.2.4
RAM存储容量的扩展方法
1、位扩展方式:16Kx1扩充为16Kx8
微机原理课后习题参考答案
微机原理课后习题参考答案(总25页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--上册第一章P9微处理器、微型计算机、微型计算机系统的区别是什么答:(1)微型计算机中的运算器和控制器合起来称为中央处理器,也就是微处理器,又称微处理机。
(2)微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
(3)微型计算机系统由微型计算机、输入/输出设备、外存储器、系统软件、电源、面板和机架等组成。
微型计算机由哪些基本部分构成微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
说明CISC、RISC及其主要区别。
CISC是指复杂指令系统计算机,RISC是指精简指令系统计算机。
他们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。
RISC指令系统仅包含哪些必要的经常使用的指令,不经常使用的功能,往往通过基本指令组合来完成。
完成特殊功能时效率比较低。
CISC的指令系统比较丰富,一些特殊功能都有相应的指令。
处理特殊任务效率较高。
RISC对存储器操作相对简单,使对存储器访问的控制简化;而CISC机器的存储器操作指令较多,对存储器的访问有更多的指令直接操作,要求的控制逻辑比较复杂。
RISC在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。
RISC CPU的电路构成比CISC CPU简单,因此面积小、功耗也更低;CISC电路CPU电路复杂,同水平比RISC CPU面积大、功耗大。
RISC CPU结构比较简单,布局紧凑规整,设计周期较短,比较容易采用一些并行计算的最新技术;CISC CPU结构复杂,设计周期长,技术更新难度大。
从使用角度看,RISC 微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易。
第二章8086CPU 由哪两大部分组成简述它们的主要功能。
总线接口部件BIU跟执行部件EU。
第6章微机原理课件
态仍能保持。如要写“0”, I/O线线为“1”,I/O线为“0”,这
使V1导通,V2截止。只要不掉电,这个状态会一直保持,除非 重新写入一个新的数据。对所存的内容读出时,仍需地址译码
器的某一输出线送出高电平到V5、V6管栅极,即此存储单元被
选中,此时V5、V6导通。于是,V1、V2管的状态被分别送至I/O 线、 I/O线,这样就读取了所保存的信息。显然,存储的信息
图6.2 六个MOS管组成的静态RAM存储电路
第6章 主 存 储 器
若V1截止,则A点为高电平,它使V2导通,于是B点 为低电平,这又保证了V1的截止。同样,V1导通而V2截止,
这是另一个稳定状态。因此,可用V1管的两种状态表示
“1”或“0”。由此可知,静态RAM保存信息的特点是和 这个双稳态触发器的稳定状态密切相关的。显然,仅仅能
2013年6月8日星期六
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第6章 主 存 储 器
2) 可编程ROM 可编程ROM简称PROM(Programable ROM)。PROM由 厂家生产出的“空白”存储器,根据用户需要,利用特殊方法 写入程序和数据,即对存储器进行编程。但只能写入一次,写 入后信息是固定的,不能更改。它PROM类似于掩膜ROM, 适合于批量使用。
第6章 主 存 储 器
第6章 主 存 储 器
6.1 概述 6.2 随机存储器(RAM) 6.3 只读存储器(ROM) 6.4 CPU与存储器的连接 6.5 IBM-PC/XT中的存储器
6.6 扩展存储器及其管理
习题6
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第6章 主 存 储 器
6.1 概
6.1.1 存储器的一般概念和分类
2013年6月8日星期六
微机原理第6章 8086或8088微机系统的功能组件
6.3 中断控制器Intel 8259A 6.3.1 概述
6.3.2 Intel 8259A的功能
6.3.3 8259A的结构 6.3.4 8259A芯片的工作方式
6.3.5 8259A在IBM PC/XT机的外部中断系统
中的应用
6.4 可编程DMA控制器DMAC 8237A 6.4.1 概述 6.4.2 DMA控制器8237A
CLK0 GATE0 OUT0
数
读写 控制逻辑
据 总 线
计数器 1
CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2
计数器 2
6.2 可编程定时/计数器 8253/8254
6.2.3 8253的工作方式
根据对工作方式寄存器中控制字M2、M1和M0的不同 设置,8253可以工作于6种不同的工作方式。表6.2列出了 8253 不同工作模式下效果。
6.2 可编程定时/计数器 8253/8254
表6.2 8253 不同工作模式下效果
工作方式 0 1 2 3 工作效果 OUT的输出
计数器初值装 载特征
重装载
GATE的作用 低或变为低 禁止计数 — ①禁止计数 ②立即使输出为高 ①禁止计数 ②立即使输出为高 禁止计数 — 上升沿 — 高电平 允许计数 — 允许计数 允许计数
6.2 可编程定时/计数器 8253/8254
8253 的内部结构逻辑见图 6.3 。它主要由 4 个基本的
单元组成,它们是:
•数据总线缓冲器单元 •读写控制逻辑单元
•控制字寄存器单元
•3个计数器逻辑单元。
6.2 可编程定时/计数器 8253/8254
D7~D0
数据总线 缓冲器
计数器 0
内 部
计算机三级考试资料课件-微型计算机的主要部件
自20世纪70年代初诞生以来,微型计算机经历了多个发展阶 段。从最初的4位、8位微处理器,到后来的16位、32位,再 到现在的64位微处理器,微型计算机的性能不断提升,应用 领域也不断扩展。
微型计算机的特点与应用领域
特点 体积小、重量轻,便于携带和移动; 功耗低,节能环保;
微型计算机的特点与应用领域
固定主板
将主板固定在机箱内,确 保主板不会晃动或倾斜。
连接线路
正确连接主板上的电源、 数据线等线路,确保连接 牢固、无松动。
04
内存储器
内存储器的类型及特点
随机存取存储器(RAM) 可读写,断电后数据丢失 分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)
内存储器的类型及特点
01
SRAM速度快、价格高,常用于高速缓冲存储器(Cache)
VS
固态硬盘(SSD)
以闪存芯片为存储介质,通过控制芯片进 行读写操作。具有读写速度快、抗震能力 强、功耗低等优点,但价格相对较高。
固态硬盘(SSD)与机械硬盘(HDD)比较
读写速度
SSD的读写速度远高于HDD,尤其在随机读 写方面表现更为突出。
抗震能力
SSD由于没有机械运动部件,因此抗震能力 更强,适用于移动设备等场景。
主板的选购与安装注意事项
兼容性
选择与CPU、内存等部件兼容的主板。
扩展性
考虑主板提供的接口数量和类型,以 满足未来升级和扩展的需求。
主板的选购与安装注意事项
• 稳定性:选择品牌知名度高、质量可靠的主板,以确保计 算机的稳定运行。
主板的选购与安装注意事项
防静电
在安装主板前,要确保工 作环境的防静电措施到位, 避免静电对主板造成损害。
计算机原理与应用习题(1-6章)
第1章微机系统导论1.2微处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有何联系与区别?答:微处理器是微型计算机的中央处理器,微型计算机是微型计算机系统硬件部分的核心部件。
微处理器是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件。
微型计算机又称主机,是指以微处理器为核心,配上存储器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机。
微型计算机系统是指以微型计算机为中心,配以相应的外围设备(如硬盘、显示器、键盘、鼠标等)、电源和辅助电路(统称硬件)以及指挥微型计算机工作的软件系统(如系统软件、应用软件)所构成的系统。
1.3一个基本的微机硬件系统的组成部分包括哪几部分?实际微机硬件系统一般都由哪些部件组成?答:一个基本的微机硬件系统的组成包括微处理器芯片、存储器芯片与输入输出接口芯片。
微处理器芯片是微机的运算和控制中心,存储器芯片(内存)用来存储程序和数据,输入输出接口芯片是微机与外设之间的接口。
主流微机硬件系统一般由主机(包括CPU、主存储器RAM、CPU外围芯片组和总线插槽)、外设接口卡、外部设备(如显示器、键盘、鼠标)及电源等部件组成。
1.6 一个最基本的微处理器由哪几部分组成?它们各自的主要功能是什么?答:一个最基本的微处理器由运算器、控制器和内部寄存器阵列3个部分组成。
运算器又称为算术逻辑单元(ALU),用来进行算术或逻辑运算以及位移循环等操作;控制器包括指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、可编程逻辑阵列(PLA),三者共同作用完成取指控制、执指控制等操作;内部寄存器的数量和类型视具体的微处理器类型而定,一般包括累加器、数据寄存器、程序计数器、地址寄存器和标志寄存器等,用以存放对应的数据,供控制器和运算器使用。
1.7 试说明程序计数器PC在程序执行过程中的具体作用与功能特点。
答:PC中存放着正待取出的指令的地址。
根据PC中的指令地址,CPU准备从存储器中取出将要执行的指令。
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DRAM芯片2164
NC 1
DIN 2 WE 3
RAS 4
A0 5 A2 6 A1 7 VDD 8
16 Vss 15 CAS 14 DOUT 13 A6 12 A3 11 A4 10 A5 9 A7
存储容量为64K×1 16个引脚:
8根地址线A7~A0 1根数据输入线DIN 1根数据输出线DOUT 行地址选通RAS 列地址选通CAS 读写控制WE 2根电源及1根空脚
三、DRAM芯片的刷新
刷新方式
集中刷新:在2ms时间内集中一段时间进行刷新,在 这段时间内存储器不能进行读写操作,将这段时间称为死 时间。
分散刷新:在几ms时间内每隔一段时间刷新一次。 (需设刷新与读写选择电路,冲突时会增加读/写周期的时 间)
异步刷新:在每一个指令周期中利用CPU不进行访问 操作的时间进行刷新。
必须配备“读出再生放大电路”进行刷新 每次同时对一行的存储单元进行刷新 每个基本存储单元存储二进制数一位 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵 DRAM一般采用“位结构”存储体:
每个存储单元存放一位 需要8个存储芯片构成一个字节单元 每个字节存储单元具有一个地址
二、DRAM的典型芯片
存储容量为8K×8 28个引脚:
13根地址线A12~ A0 8根数据线D7~D0 片选CS1、CS2 读写WE、OE
功能表
6.2.2 DRAM
一、基本存储电路
1. 电容上存有电荷时,表示存储
数据A为逻辑1;
行选择线
2. 行选择线有效时,数据通过
T1
T1送至B处;
B
A
存储 3. 列选择线有效时,数据通过
Di0
Di1
Di2
它每次可以存储或读出8位信息
Di7(3、0)
由若干个存储单元可以组成一个芯片
A0~Ak
片 SE0 存储单元0
内 SE1 译
存储单元1
码
电 路
SEi
存储单元2k+1-1
D0~D7
R/W
为了减小体积,芯片内部通常采用矩阵式结构
由若干个芯片可扩展内存(存储体)
存 芯储 片体 容 容 L 量 l b B 量 N N—所需芯片个数
6.3 只读存储器ROM
6.3.1掩膜型ROM
信息制作在芯片中,不可更改
Vcc
地址选通1
D3 D2 D1 D0
掩膜ROM是靠MOS管是否跨接来决定0、1的,当 跨接时对应位信息就是0,当没有跨接时对应信息就是1。
6.3.2可编程只读ROM
允许一次编程,此后不可更改
地址选通1
Vcc
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
电容 T2送至芯片的数据引脚I/O;
C
刷新放大器
4. 为防止存储电容C放电和漏电 导致数据丢失,必须定时进行
列选
T2
择线
刷新; I/O 5. 动态刷新时行选择线有效,而
集成度高,但速度较慢,价 列选择线无效。(刷新是逐行
格低,一般用作主存。
进行的。)
DRAM的基本存储电路是单个场效应管及其极间电 容
6.1存储器概述
一、性能指标
存储器的职能就相当于计算机中各部分的“信息交换中心”和“数 据仓库”。因此存储器的“速度”和“容量”便成为计算机系统性能的 两项重要指标,也是推动存储器不断发展的两个主要因素。
1、存储容量:指存储器芯片能存储的二进制信息量。
存储容量=单元数×数据位数
即字数×字长
通常以KB(210B)、MB (220B) 、GB (230B )、TB
二、SRAM的典型芯片
NC 1
28 +5V
2
27 WE
A7 3
26 CS2
A6 4
25 A8
A5 5
24 A9
A4 A3
6
23
7 6264 22
A11 OE
A2 8
21 A10
A1 9
20 CS1
A0 10
19 D7
D0 11
18 D6
D1 12
17 D5
D2 13
16 D4
GND 14
15 D3
半导体
(按存储 一般用于需要较大容量的场合。
存储器 按 (按读
原理分类) 非易失性NVRAM:由SRAM和E2PROM共 同构成。
存 写功能 储 分类)
集成IRAM:将刷新电路集成在DRAM内 掩膜ROM
介
只读 一次性可编程PROM
质
存储器 紫外线可擦除EPROM
分
ROM 电可擦除E2PROM
类
可编程只读存储器FLASH
磁介质存储器(外存)
光存储器
6.2 随机存取存储器
6.2.1 SRAM
一、基本存储电路
行选择线
T5
T3
C
A T1
+5V
T4
B T2
T7
列选择线
1. T1和T2组成一个双稳态 触发器,用于保存数据。 T3和T4为负载管。
2. 如A点为数据D,则B点 为数据/D。
3. 行选择线有效(高电 平)
T6
时,A 、B处的数据信息
D 通过门控管T5和T6送至 C、D点。
4. 列选择线有效(高电 平) 时,C 、D处的数据信息 通过门控管T7和T8送至 芯片的数据引脚I/O。
T8
I/O
I/O
基本存储电路简化图
Do
它可存储一位信息
SE
Di
由若干个基本电路采用同一根选择线,可以组成一个 基本存储单元
Do0
Do1 Do2
Do7
SE
说明:
➢ 存储地址需要分两批传送
行地址选通信号RAS有效,开始传送行地址,RAS相当 于片选信号 随后列地址选通信号CAS有效,传送列地址 读写信号WE读/写有效 数据从DOUT引脚输出或从DIN引脚输入
➢ 采用“仅行地址有效”方法刷新
行地址选通RAS有效,传送行地址 列地址选通CAS无效,没有列地址 芯片内部实现一行存储单元的刷新,执行128次刷新 没有数据输入输出 存储系统中所有芯片同时进行刷新 DRAM必须每隔固定时间就刷新
4、可靠性:用平均无故障时间来衡量。106~108小时
二、半导体存储器分类
双极型:存取速度快,但集成度低,功耗大、成本
读写
高,一般用于大型计算机或高速微机中;
存储器 RAM
(按器件原
静态 速度较快,集成度较低,功耗较 SRAM 高,一般用于对速度要求高、而
容量不大的场合。
理分类) MOS型 动态DRAM: 集成度高但存取速度较低,
PROM是靠存储单元中的熔丝是否熔断决定信息0、1的, 当熔丝烧断时对应位信息就是0,当没有烧断时对应信息 就是1。
(240B)为单位。
2、存取速度:用存取时间、存取周期衡量。
存取时间TA:CPU访问一次存储器所需的时间。
存取周期TAC :连续两次访问存储器所需最小间隔时间。
3、功耗:每个存储单元所耗的功率。
维持功耗:当芯片未被选中,工作在维持方式,输出端为
高阻态,功耗下降。
操作功耗:正常工作时的功耗。μw/单元