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1.1 计算机经过了哪些主要发展阶段？

解：单片机的发展大致经历了四个阶段： 第一阶段(1970—1974年)，为4位单片机阶段； 第二阶段(1974—1978年)，为低中档8位单片机阶段； 第三阶段(1978—1983年)，为高档8位单片机阶段； 第四阶段(1983年至今)，为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。

1.2 写出下列机器数的真值：

(1)01101110 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110 解：(1)01101110的真值=+110

(2)10001101的真值=+141或-115 (3)01011001的真值=+89

(4)11001110的真值=+206或-50

说明：机器数是指计算机中使用的二进制数，机器数的值称为真值。机器数可表示为无符号数也可表示为带符号数，其中计算机中的带符号数一般为补码形式。10001101若为无符号数。则其真值为+141；若为带符号数，由于最高位(符号位)为1.所以为负数(补码形式)，则其真值为-115。

1.4 写出下列二进制数的原码、反码和补码(设字长为8位)。

(1)010111 (2)101011 (3)-101000 (4)-111111 解：(1) [x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111 (2)[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011 (3)[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000 (4)[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=11000001

1.5 已知X=10110110，Y=11001111，求X和Y的逻辑与、逻辑或和逻辑异或。 解：X?Y?10000110 X?Y?11111111 X?Y?01111001

1.6 已知X和Y，试计算下列各题的?X?Y?补和?X-Y?补(设字长为8位)。

(1)X=1011 Y=0011

(2)X=1011 Y=0101 (3)X=1001 Y=-0100 (4)X=-1000 Y=0101 (5)X=-1100 Y=-0100

解：(1)X补码=00001011 Y补码=00000011 [X+Y]补=00001110 [X-Y]补=00001000 (2)X补码=00001011 Y补码=00000101 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110 (3)X补码=00001001 Y补码=11111100 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110

参考.资料

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1.7 用补码来完成下列运算，并判断有无溢出产生(设字长为8位)

(1)85+60 (2)-85+60 (3)85-60 (4)-85-60

解：(1)[x]补+[y]补=01010101+00111100=10010001 = -111，有溢出 (2)[x]补+[y]补=10101011+00111100=11100111 =-25，无溢出 (3)[x]补+[y]补= 01010101+11000100=00011001 =25，无溢出 (4)[x]补+[y]补=10101011+11000100=01101111 =111，有溢出 1.11 计算机由哪几部分组成的？

解：计算机由微处理器、存储器和I/O接口电路构成。各部分通过地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)相连。

1.12 什么叫微处理器？什么叫微型计算机？什么叫微型计算机系统？

解：把CPU和一组称为寄存器(Registers)的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中，这个器件才被称为微处理器。以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器(ROM)、读写存储器(RAM)、输入／输出、接口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机。微型计算机系统是微型计算机配置相应的系统软件,应用软件及外部设备等。

1.15 什么叫单片微型计算机？和一般微型计算机相比，单片机有何特点？

解：单片微型计算机就是在一块硅片上集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种I/O口(如并行、串行及A/D变换器等)的一个完整的数字处理系统。单片机主要特点有：品种多样，型号繁多；存储容量大；频率高，速度快；控制功能强，集成度高；功耗低；配套应用软件多。

2.5说明静态RAM和动态RAM的主要区别,使用时应如何选用。 解：静态RAM，(SRAM)采用触发器电路构成一个二进制信息的存储单元，存取速度快，集成度低。

动态RAM，(DRAM)集成度较高，对于同样的引脚数其单片容量一般比SRAM高(集成度高)，DRAM的存储单元采用电容存储信息，由于电容存在江山漏电，所以需要进行定期刷新，存取速度较SROM慢。

2.6现有1K×8位的RAM芯片若干片。若用线选法组成存储器，有效的寻址范围最大时多少KB？若用3-8译码器来产生片选信号，则有效的寻址范围最大又是多少？若要将寻址范围扩展到64kB，应选用什么样的译码器来产生片选信号？

解：1k×8位的RAM芯片由10条地址线。8031的地址线为16条，所以还有6条地址线可以用来做片选信号。当采用线选法时，每条高位地址线只能选中一片芯片，所以有效地址范围最大可为6kB。

当用3－8译码器来产生片选信号时，一片3－8译码器可以产生8个片选信号，有效寻址范围可扩大为8kB。若使用多片3－8译码器，则寻址范围还可以扩大。

若要将寻址范围扩展到64kB，必须用6位线进行全译码以产生64个片选信号。由于现在尚无现成的6－64译码器可用，故可选用多个3－8译码器，通过两级译码来产生64个片选信号，共需9个3－8译码器。或者用1个2－4译码器和4个4－16译码器通过两级译码，也可以得到所需的64个片选信号。

参考.资料

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2.7什么是地址重叠区，它对存储器扩展有何影响；若有1k×8位RAM并采用74LS138译码器来产生片选信号，图2.18中的两种接法的寻址范围各是多少KB？地址重叠区有何差别？图中G1、G2A和G2B为译码器的使能端。

图2.18 题2.7附图

解：所谓地址重叠，其表现就是若干个地址都可选中同一存贮器芯片的同一单元，即一个单元有多个地址。地址重叠区即是指有哪些地址区可以选中同一芯片的存贮单元。由于地址重叠区的存在，影响了地址区的有效使用，限制了存贮器的扩展。

图2.18中的两种接法，都能产生8个片选信号，选用1kB RAM时，寻址范围都是8kB。 但是左图有地址重叠区。高3位地址A13、A14和A15不论为何值，只要低13位地址相同，都能选中同一芯片的同一单元。故共有8个地址区。对于Y0输出选中的芯片地址为：0000H-03FFH，2000H-23FFH，4000H-43FFH，6000H-63FFH，8000H-03FFH，8000H-03FFH，A000H-A3FFH，C000H-C3FFH，E000H-E3FFH。

而右图的接法没有地址重叠区。8片RAM所占用的地址为2000H-23FFH，其它的地址都选不中这些RAM的存贮单元。

从系统扩展的角度来看，图2.18左图可以接8片1kB RAM，而每片RMA又有8kB地址重叠区，所以64kB地址区全部用完。这个系统只能接8片1kB RAM，不能再扩展。

而图2.18右图中由于不存在地址重叠区，如果再增加译码器和控制门，就可以获得更多的片选信号。只要连接得当，系统最大可以扩展64kB存储器。所以地址重叠区的存在将限制存储器的扩展。

2.8 某系统需要配置一个4k×8位的静态外部RAM。试问：用几片2114(1k×4位)组成该存储器？用线选法如何构成这个存储器？试画出连接简图，并注明各芯片所占用的存贮空间。

解：需用(4k×8)/(1k×4)＝8，即8片2114来组成。系统连接如图所示。

8片2114芯片分为四组，每组有相同的线选信号，即有相同的地址，存储空间的分布可决定如下：

参考.资料

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A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9－A0 地址区

Ⅰ、Ⅱ片 × × 1 1 1 0 0……0 3800H × × 1 1 1 0 1……1 3BFFH Ⅲ、Ⅳ片 × × 1 1 0 1 0……0 3400H

× × 1 1 0 1 1……1 37FFH

Ⅴ、Ⅵ片 × × 1 0 1 1 0……0 2C00H

× × 1 0 1 1 1……1 2FFFH

Ⅶ、Ⅷ片 × × 0 1 1 1 0……0 1C00H

× × 0 1 1 1 1……1 1FFFH

由于A15和A14这两条地址线没有使用，所以在如图的连接方式下，每组存贮器都有4kB地址重叠区。但如果把A15和A14也用作线选信号，则这个系统还可以再扩充2kB容量的存储器(设仍使用2114芯片)。

2.9某系统的存储器配置如图2.19所示。所用芯片为1k×8位静态RAM，试确定每块芯片的地址范围。图中C为译码器高位输入，A为低位输入。Y0对应于输入组合000，Y7对应于输入组合111。每片RAM地址重叠区有多大？

图2.19 题2.9附图

解：各芯片的地址区可确定如下：

A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9－A0 地址区

Ⅰ、片 × × 0 0 0 × 0……0 0000H

× × 0 0 0 × 1……1 03FFH Ⅱ、片 × × 0 0 1 × 0……0 0800H

× × 0 0 1 × 1……1 0BFFH

参考.资料