Category Archives: 週邊電路實習(Peripheral Circuit Practice)

2000資訊科課程標準,三年級上學期為微電腦實習,三年級下學期為週邊電路實習。

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20080527 cs3a 課程。

有帶烙鐵的同學:2,3,6,7,10,14,18,22,23,28,33,35,38,39,40,計100分1次。

20080527_ufo_sound_circuit_created_by_teacher_hong_for_cs3a.doc

sany4055.MP4
20080527 完成麵包板試作。
20080603 完成30 x 30萬用電路板Layout及焊接。
本電路剛好也可用CD4001B 4個2輸入NOR閘代換,接腳相同。
以下資料手冊及CD4001, CD4011接腳圖取材自:http://www.fairchildsemi.com/ds/CD/CD4011BC.pdf
cd4011bc.pdf

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微處理機實習講義-依「技專院校入學測驗中心」公告的2008考科範圍章節為依據的教材暨歷屆試題解析2008~2001

修訂日期:20080521, 20080422, 20080326, 20080220, 20071224, 20071218, 20071108, 20070914
本文件感謝黃清海組長、陳錫齡老師、林永鎮老師提供資料得以完成,部份模擬考圖文取材自2008年模擬考題,在此一併誌謝。
本文件官方網址:http://itw.idv.tw/blog/?p=1932
目錄:
第1章:微處理機實習基礎(6)

第1節:微處理機方塊圖:2008, 20080422, 20080321, 20080219, 20071221, 20071023, 2007, 2006, 2005補救考試, 2005, 2004, 2003, 2001
第2節:記憶體位址配置:20071221
第3節:組合語言程式編寫:2008, 20080422, 20080321, 20080219,20071221,2007,2006,2005補救考試,2005,2004,2003,2002,2001

第2章:微處理機的信號測試(6)

第1節:暫存器電路原理
第2節:時脈信號電路原理:2001
第3節:匯流排電路原理:20080321,2004,2003,2001

第3章:位址解碼(3)

第1節:位址解碼電路原理:20080422, 20080321, 20080219, 20071023, 2007, 2006, 2005補救考試, 2005, 2004, 2003, 2002
第2節:解碼控制電路資料讀取與寫入原理:2005

第4章:資料並列傳輸(6)

第1節:輸入/輸出電路原理及應用:2008, 20080422, 20080321,2007,2006,2005補救考試,2004,2003,2002

第5章:中斷(3)

第1節:硬體中斷原理:2005補救考試
第2節:軟體中斷原理
第3節:中斷應用

第6章:資料串列傳輸(6)

第1節:RS-232C之原理與應用:2007,2005補救考試,2001

第7章:計時/計數器(6)

第1節:計時/計數器積體電路:20080321
第2節:電路原理

第8章:微處理機應用(6)

第1節:數位/類比轉換原理:2005,2004,2003,2001
第2節:類比/數位轉換原理:2007,2005,2004,2003

其他:

顯示器與顯示卡:2003
尚未分類:2005補救考試,2003,2001

應國立沙鹿高工資訊三甲同學於Comments反映意見,依據以下參考資料整理而成:
2000電子科微處理機實習課程標準:20071009_mcp_course_standard.doc
2008四技二專考科範圍:http://www.tcte.edu.tw/download/97year/97range_4y/
歷屆試題網址: http://www.tcte.edu.tw/tcte-four.php

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「原創」Case Study: 自製2台電腦共享1台USB印表機的節能環保連接線

修訂日期:20080520, 20080505 
緣起:現在多台電腦要分享1台USB印表機可利用網路芳鄰,但接USB印表機的電腦就必須一直開機,不符合環保,以下提供一方式,直接以關關與USB接線達成共享印表機的功用,原理單純,筆者第1次試作就成功了。
材料:USB Type A接頭2個,USB Type B接頭1個,4芯電腦線1公尺x3,雙刀4擲(12 pin)開關1個。
下圖取材自:http://www.accesscomms.com.au/reference/USB.htm:

下圖為雙隔離4芯電腦線,約買3公尺回來剪成3段各一公尺即可,可依實際狀況自行購買需要的長度:

下圖12pin開關是整個設計的核心,連接點以烙鐵焊錫作焊接,以第USB第1Pin 紅線為例,中間紅線接到印表機Type B接頭的Pin 1,左邊紅線接到PC1  Type A接頭的Pin 1, 右邊紅線接到PC2 Type A接頭的Pin 1,其他線以此類推,當開關往左Pull時,中間紅線會跟左邊紅線短路,當開關往右Push時,中間紅線會跟右邊紅線短路,因此可達到共享USB印表機的功能:

為了避免短路而損壞電腦組件,如圖所示是以黑色絕緣膠帶包覆,完成圖如下:

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20080513 cs3a 平時評量(預計11:20開始考試 ,11:50結束)

座號:______姓名:________________得分:__________
20080513 資訊三甲期中評量試題(預計11:20開始考試,11:50結束)

題號
答案
解析

不打掃工廠者計一次0分,其他有依規定打掃者均計100分一次。

1

C

時脈週期<狀態週期<機器週期<指令週期

2

D

DDR2:記憶體的一種。400: 記憶體匯流排的速度

3

B

電路的要求為當D3, D2, D1, D0均為0時,輸出才為1,其他情況輸出不得為1,應選(B)

4

B

堆疊在執行完前6行後,由最底層往上(以位址觀點為最高位址到最低位址)的內容為5678H, 1234H,1000H, 2000H。POP回來CX=2000H, DX=1000H, AX=1234H, BX=5678H,與題目比較得改變內容的兩暫存器為CX和DX。

5

A

READY是80×86的輸入腳,慢速的I/O尚未準備好,將產生一低態信號到READY,CPU將增加一個等待狀態Tw。一直持續到當CPU檢查到READY信號變成高狀態為止。

6

A

 要存取記憶體3:(A14~A0)=(10X,XXXX,XXXX,XXXX)=(100,0000,0000,0000)~(101,1111,1111,1111)=4000H~5FFFH

7

B

(A14~A0)=(XXX,XXXX,XXXX,XXXX)=2^15=2^5*2^10=32k Bytes

8

C

9

A

62H=0110,0010, 因此A埠位址為60H。

10

D

2EH=00101110B,以CPU為主角,資料寫入埠C。(A)2CH=00101100B,資料寫入埠A。(B)2FH=00101111B,資料會寫入控制暫存器。(C)IN AL, 2CH,因2CH=00101100B,因此會將第0個埠,即A埠的資料讀進AL暫存器。(D)IN AL, 2BH,因2BH=00101011B,即選到控制暫存器,8255不支援讀入控制暫存器。00101101B=2DH,因此IN AL, 2DH才能把8255埠B的資料讀入AL暫存器。

試題說明,每題10分,答案欄及解析欄確定後再以原子筆填入,不得修改,每題均需解析原因才計分。
例、 上實習課結束前20分鐘,若有拒絕打掃工廠的同學,一律扣40分處理。
1. 微處理機執行指令的最基本時間單位為何? (A)指令週期 (B)狀態週期 (C)時脈週期 (D)機器週期
2. 在電腦常用的規格敘述中,下列何者錯誤? (A)DPI:印表機的解析度 (B)PPM: 雷射列表機的列印速度 (C)CPS:串列埠的傳輸速度 (D)DDR2 400:記憶體的容量
3. 小明若要設計一經過運算後之四位元數值的ZF旗號硬體判斷電路,則下列何種電路是正確可行的?(A)F=D3*D2*D1*D0 (B)F=/(D3+D2+D1+D0)  (C)F=D3+D2+D1+D0 (D)F=/(D3*D2*D1*D0)

4. 在8088組合語言中,若暫存器初值如下:AX=1234H, BX=5678H,CX=1000H, DX=2000H, 在執行下列之片段後,哪些暫存器的內容會改變? (A)AX與BX (B)CX與DX (C)AX與CX (D)BX與DX
MOV AX,5678H
MOV BX,1234H
PUSH AX
PUSH BX
PUSH CX
PUSH DX
POP CX
POP DX
POP AX
POP BX
5. 下列何者是80×86 CPU在匯流排存取時,作為匯流排週期(bus cycle)結束的控制信號? (A)READY (B)DEN (C)HOLD (D)ALE
6. 如圖(十二)記憶體解碼電路,若要存取記憶體3,則位址線A14~A0所定址的範圍為?(A)4000H~5FFFH (B)3000H~4FFFH (C)5000H~6FFFH (D)6000H~7FFFH

7. 承上題,該定址記憶體總容量為多少?(A)16k Bytes (B)32k Bytes (C)64k […]

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20080429 cs3a 上課內容

07in3a32找到部落格教材錯誤,計100分1次。

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20080415 cs3a 上課內容。

07in3a32找到推導公式,計100分1次。

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20080408 cs3a 期中評量(預計11:20開始考試 ,11:50結束)

座號:______姓名:________________得分:__________
20080408 資訊三甲期中評量試題(預計11:20開始考試,11:50結束)

題號
答案
解析

不打掃工廠者計一次0分,其他有依規定打掃者均計100分一次。

1

D

題目中強調「真正64位元的CPU」。 

2

D

TEST:Test Bits(多位元邏輯比較)使用AND 邏輯為特定的位元結構(Configuration)作欄位的測試,但是不會改變目的運算元。兩個運算元都是在暫存器或記憶體中的位元組、字組,或雙字組;第二個運算元可以是立即值。如果有任何配對(Matched)的位元結果是1,此操作將清除ZF;否則它會設定ZF。在它執行之後,你可以使用Jnn指令測試旗標。

3

A

結果是DX_AX=8×7×6×5×4×3×2×1=0000_9D80H

4

C

先備知識:80×86CPU Reset後IP=0,SP=0,指令由小而大取用,0、1、2、3、、、。堆疊由大而小推進去,先從0xFFFF使用再0xFFFE、0xFFFD、、、

5

A

READY是80×86的輸入腳,慢速的I/O尚未準備好,將產生一低態信號到READY,CPU將增加一個等待狀態Tw。一直持續到當CPU檢查到READY信號變成高狀態為止。

6

D

80386為32位元(即4個位元組)的CPU,位址在4的倍數可讀取4個位元組;不是4的倍數,只是分兩次才能讀取4個位元組。

7

C

27xxx的27為27系列EPROM之意,xxx為位元的k數,213×8=213×23=216=26×210=64k,應使用2764。

8

B

測試DRAM記憶體的好壞,寫入的相鄰兩位元應一個為1,另一個為0,才可測試相鄰位是否會短路或漏電,且同一位元兩寫入值不可相同,故最理想的數據是55H與0AAH,即0101,0101B及1010,1010B。

9

A

8255 PIO在做BSR時控制字組暫存器的b7應為0,b6至b4為任意值,b3至b1代表欲設定的位元,b0代是做設定或重置,因要處理的位元是位元7,故b3至b1為111,因位元7要重置,故b0應為0,故其內容為00001110=0EH。

10

B

8237為DMAC。8255為PIO。8259為PIC。8253/8254為CTC(計時/計數器)

試題說明,每題10分,答案欄及解析欄確定後再以原子筆填入,不得修改,每題均需解析原因才計分。
例、 上實習課結束前20分鐘,若有拒絕打掃工廠的同學,一律扣40分處理。
1、 Intel公司的Core 2 Quad是真正64位元的CPU,其位址匯流排均為64支接腳,在不受晶片組、作業系統的限制下,及不外加擴充電路的情形下,它可定址的記憶體最大容量為多少? (A)232×8Bits (B)232×32Bits (C)264×8Bits (D)264×64Bits
2、 下列80×86指令何者可能無法使AL暫存器的值變為0?  (A)XOR AL,AL (B)SUB AL,AL (C)MOV AL,0 (D) TEST AL,0
3、程式三是80×86程式的片段,問該程式執行後,暫存器AX與DX的值各為多少? (A)AX=9D80H, DX=0H (B)AX=1H, DX=9H (C)AX=320H, DX=4H (D)AX=4H,DX=320H 
程式三:

 
MOV AX,1H 

 
MOV CX,8H

Lab1:
MUL CX

 
LOOP Lab1

4、目前微電腦系統正在執行ISR(中斷服務程序),其SP(堆疊指標)值為SP=2000H,當執行IRET(中斷返回指令)後,其SP變為多少?(A)2002H (B)2004H (C)2006H (D)2008H
解析:先備知識:80×86CPU Reset後IP=0,SP=0,指令由小而大取用,0、1、2、3、、、。堆疊由大而小推進去,先從0xFFFF使用再0xFFFE、0xFFFD、、、
5、下列何者是80×86 CPU在匯流排存取時,作為匯流排週期(bus cycle)結束的控制信號? (A)READY (B)DEN (C)HOLD (D)ALE
6、80386 CPU到記憶體讀取資料,下列何者記憶體位址可在一個匯流排週期下,讀取到最多的位元組?(H:為16進位) (A)12345H (B)23456H (C)34567H (D)45678H
7、一個具有13個輸入,8個輸出的交換函數(Switching function),若用EPROM來設計此組合電路,應使用下列何者編號的EPROM? (A)27256 (B)27128 (C)2764 (D)2732
8、用來測試DRAM記憶體的好壞,通常是對每個記憶體位址寫入一Byte的數據,再讀出其儲存內容後,比較是否與寫入值相同的方法,前後共兩次,試問使用下列哪一個是最理想的數據? (A)00H,0FFH (B)55H,0AAH (C)0FH, 0F0H […]

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「原創」Case study: Design of a low cost TV or computer CRT Demagnetizer 設計低成本的電視或電腦CRT彩色螢幕消磁器

修訂日期:20080319, 20070511  
Symptom: this picture is generated by ntest.exe , a CRT Demagnetizer costs about N.T. 1,800. 症狀:這個圖是以ntest.exe產生,買一個CRT螢幕消磁器大約要新台幣1,800元。

Take apart the ballast from a desk lamp: 從桌燈拆下需要的安定器,亦可拆10W~40W的日光燈安定器:

Soldering it: 焊接後以絕緣膠布貼好:

After Demagnet: 消磁後:

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20080318 cs3a 平時考試(預計10:20開始考試,10:50結束)

 座號:______姓名:______得分:__________
20080318 資訊三甲平時評量試題(預計10:20開始考試,10:50結束),範圍:第1章~第8章

題號
答案
解析

不打掃工廠者計一次0分,其他有依規定打掃者均計100分一次。

1

B

1/(10MHz)=0.1uS,0.1uS * 10= 1uS。

2

B

ISA 擴充槽CLK 系統時脈輸出8MHz,任務週期為50%。

3

D

MOV 指令:來源運算元搬到目的運算元,結果不會影響旗標暫存器ADD 指令:目的運算元加上來源運算元,結果反應到旗標暫存器,並將相加結果存回目的運算元
CMP 指令:目的運算元減去來源運算元,結果反應到旗標暫存器,但不將結果存回目的運算元
SUB 指令:目的運算元減去來源運算元,結果反應到旗標暫存器,並將相減結果存回目的運算元
SBB 指令:目的運算元減去來源運算元再減去借位旗標,結果反應到旗標暫存器,並將相減結果存回目的運算元
綜合上述,SUB AX,BX 與CMP AX,BX 運算後的旗標暫存器值一定相同。

4

B

CF (Carry Flag進位旗標)

5

B

選到了Y4#=0, 因此L4會亮。

6

D

74LS138未Enable(致能)。

7

C

WR#=0表示一定是Write寫入動作。A1A0=00 =>選到PA埠;A1A0=01 => 選到PB埠;A1A0=10 => 選到PC埠;A1A0=11 => 選到控制字元(Control Word)。

8

C

(B)RESET後,Control Register = 9Bh=10011011b。 (C)模式一時:PC7~PC3控制A埠(當A埠規劃成輸入時,PC5~PC3控制A埠,PC7~PC6可依照需要規劃成輸入或輸出。當A埠規劃成輸出時,PC7, PC6, PC3控制A埠,PC5~PC4可依照需要規劃成輸入或輸出),PC2~PC0控制B埠。(D)CPU<->8255<->週邊。當規畫為輸出埠時,8255輸出資料到週邊裝置,8255先送出OBF#=L,週邊裝置收妥資料後,週邊裝置發出ACK#給8255,OBF#於是由L轉H,完成輸出資料。當規劃為輸入埠時,週邊裝置送出STB#=L,8255將資料讀入,8255再送出IBF訊號,通知週邊裝置已收妥。

9

B

8255, Centronics, IEEE-488都屬於並列傳輸。

10

B

Vo=Vin x (D3/2 + D2/4 + D1/8 + D0/16) = 5 x (1/2 + 0 + 0 + 0 + 0)=2.5V。

試題說明,每題10分,答案欄及解析欄確定後再以原子筆填入,不得修改,每題均需解析原因才計分。
例、 上實習課結束前20分鐘,若有拒絕打掃工廠的同學,一律扣40分處理。
1、某一CPU其工作頻率為10MHz,已知有一指令需花費10個系統時脈,則該指令執行後共需多少時間?(A)5uS (B)1uS (C)0.5uS (D)0.1uS
2、下列有關目前ISA擴充槽常用信號接腳的功能敘述,何者不正確?(A)RESET DRIVE腳位之電位為5V,表示PC AT被重置 […]

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20080311 cs3a 平時考試(預計11:10開始考試,11:40結束)

本次範圍:教材的第1章到第4章。
下次範圍:教材的第1章到第8章。
20080311 資訊三甲平時評量試題(預計11:10開始考試,11:40結束),範圍:第1章~第4章
座號:______得分:______姓名:__________

題號
答案
解析



不打掃工廠者計一次0分,其他有依規定打掃者均計100分一次。

1
 B
電路的要求為當D3, D2, D1, D0均為0時,輸出才為1,其他情況輸出不得為1,應選(B)

2
 D

SC
Y
Cin
F(功能)

00
B
0
A+B

01
B#
1
A+B#+1=A-B

10
1111
0
A+1111=A-1

11
1111
1
A+1111+1=A

3
 C
1111,1111,xxxx,xxxx,xxxx,xxxxB會變化的位元數共16位元,2^16=2^6*2^10=64*1K=1664K(Bytes)

4
 C
51FB0+9C08=5BBB8。

5

D

6

A

要存取記憶體3:(A14~A0)=(10X,XXXX,XXXX,XXXX)=(100,0000,0000,0000)~(101,1111,1111,1111)=4000H~5FFFH

7

A

觀察右方Transparent Latches的功能為將AD7~AD0解碼為A7~A0,ALE(Address Latch Enable位址閂鎖致能)即具有此功能。

8

C

7490: Decade and Binary Counter。74244: Octal 3-STATE Buffer/Line Driver/Line Receiver。74373: 3-STATE Octal D-Type Transparent Latches and Edge-Triggered Flip-Flops。74138: Decoder/Demultiplexer

9
 C
Mode-2時,Port A可為雙向的傳輸Port,而Port B可視需求自行設定其模式,但只能在輸入、輸出二選一,無法規劃成雙向匯流排。Port C的PC3~PC7五支接腳則作為雙向資料傳輸(Port A)的交握控制線。

10
 D
2EH=00101110B,以CPU為主角,資料寫入埠C。(A)2CH=00101100B,資料寫入埠A。(B)2FH=00101111B,資料會寫入控制暫存器。(C)IN AL, 2CH,因2CH=00101100B,因此會將第0個埠,即A埠的資料讀進AL暫存器。(D)IN AL, 2BH,因2BH=00101011B,即選到控制暫存器,8255不支援讀入控制暫存器。00101101B=2DH,因此IN AL, 2DH才能把8255埠B的資料讀入AL暫存器。

試題說明,每題10分,答案欄及解析欄確定後再以原子筆填入,不得修改,每題均需解析原因才計分。
例、 上實習課結束前20分鐘,若有拒絕打掃工廠的同學,一律扣40分處理。
1、小明若要設計一經過運算後之四位元數值的ZF旗號硬體判斷電路,則下列何種電路是正確可行的?(A)F=D3*D2*D1*D0 (B)F=/(D3+D2+D1+D0)  (C)F=D3+D2+D1+D0 (D)F=/(D3*D2*D1*D0)

2、如圖(十一)所示ALU運算電路,若電路輸出功能為F=A,則(S,C)控制碼應輸入?(A)0,0 (B)0,1 (C)1,0 (D)1,1

3、若PC/AT內部記憶體將FF0000H~FFFFFFH配置給基本輸出入系統程式區,試問該範圍的位址空間有多大?(A)16KB (B)32KB (C)64KB (D)128KB
4、假設一微電腦送出51FB:9C08的位址訊號到記憶體,已知51FB是segment位址,9C08是offset位址,則其指定的實體記憶體位址為 (A)EE03 (B)DF234 (C)5BBB8 (D)2FCA
5、8086/8088 CPU當進入Reset狀態時,CS:IP分別為何?(A)0000H:0000H (B)FFFFH:FFFFH (C)0000H:FFFFH (D)FFFFH:0000H
6. 如圖(十二)記憶體解碼電路,若要存取記憶體3,則位址線A14~A0所定址的範圍為?(A)4000H~5FFFH (B)3000H~4FFFH (C)5000H~6FFFH (D)6000H~7FFFH

7、要取得8088位址匯流排的架構如圖(九)所示,下列何者為標示符號X的接腳功能?
(A) ALE (B) M / IO (C) HOLD (D) HLDA

8、承第35題,下列何者為標示符號Y的IC? (A) […]