【2019年整理】現(xiàn)代微型計算機原理與接口技術(shù)習題解答(接口部分)

1、習題五1 接口電路與外部設(shè)備之間傳送的信號有哪幾種？ 傳輸方向怎樣？數(shù)據(jù)信號：對于輸入設(shè)備，數(shù)據(jù)信號從外設(shè)通過接口送往總線，對于輸出設(shè)備，數(shù)據(jù)信號從總線通過接口發(fā)往外部設(shè)備。狀態(tài)信號：狀態(tài)信號表明外部設(shè)備當前的工作狀態(tài)，用來協(xié)調(diào)CPU 與外部設(shè)備之間的操作。狀態(tài)信號總是從外部設(shè)備通過接口發(fā)往總線。控制信號：控制信號是CPU 向外設(shè)發(fā)出的命令，它指定設(shè)備的工作方式，啟動或停止設(shè)備。控制信號從CPU 通過接口發(fā)往外部設(shè)備。2 接口電路有哪些功能？哪些功能是必需的？接口電路可以具備：設(shè)備選擇功能、信息傳輸功能、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能、聯(lián)絡(luò)功能、中 斷管理功能、復(fù)位功能、可編程功能和錯誤檢測等功能。其中設(shè)備

2、選擇功能和信息傳輸功能是每一個接口電路所必備的。其他的功能是否需要則由設(shè)備的特點和工作方式?jīng)Q定。3 I/O端口的編址有哪幾種方法？各有什么利弊？80X86系列CPU采用哪種方法？I/O端口的編址有兩種不同的方式。I/O端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址：把內(nèi)存的一部分地址分配給I/O端口，一個8位端口占用一個內(nèi)存單元地址。已經(jīng)用于I/O端口的地址，存儲器不能再使用。I/O端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址后，訪問內(nèi)存儲器單元和I/O端口使用相同的指令，這有助于降 低CPU電路的復(fù)雜性，并給使用者提供方便。但是，I/O端口占用內(nèi)存地址，相對減少了內(nèi) 存可用范圍。而且，由于難以區(qū)分訪問內(nèi)存和I/O的指令，降低了程序的可讀性和可維

3、護性。I/O端口與內(nèi)存獨立編址：這種編址方法中，內(nèi)存儲器和I/O端口各自有自己獨立的地址空間。訪問I/O端口需要專門的I/O指令。80x86 CPU采用I/O端口獨立編址方式。4 按照傳輸信號的種類，I/O端口有幾種？它們信號的傳輸方向怎樣？按照傳輸信號的種類，I/O端口有三種：數(shù)據(jù)端口：數(shù)據(jù)信息從端口輸入 CPU （輸入設(shè)備接口），或者從CPU寫入端口（輸出設(shè) 備接口）；狀態(tài)端口：外設(shè)狀態(tài)信息從端口輸入 CPU;控制端口：命令信息從 CPU寫入端口。5 I/O端口譯碼電路的作用是什么？在最小模式和最大模式下分別有哪些輸入信號？I/O端口譯碼電路用于產(chǎn)生端口的讀寫選擇信號。在最小模式下，譯碼電

4、路接受來自總 線的地址信號（16位），M/IO （= 0）, RD或者WR信號。最大模式下，譯碼電路接受地址 信號（16位），IOR或者IOW信號。6 外部設(shè)備數(shù)據(jù)傳送有哪幾種控制方式？從外部設(shè)備的角度，比較不同方式對外部設(shè)備的 響應(yīng)速度。外部設(shè)備數(shù)據(jù)傳送有以下四種控制方式。直接傳送方式（也稱為無條件傳送方式、同步傳送方式）：這種情況下，外部端口完全被 動地等待CPU的訪問，沒有確定的響應(yīng)速度，響應(yīng)時間取決于 CPU忙碌的程度以及程序?qū)?外部設(shè)備控制采取的策略。查詢方式：如果CPU在某一時刻只對一個外設(shè)采用查詢方式進行數(shù)據(jù)傳輸，CPU的響應(yīng)延遲約為310個指令周期。響應(yīng)速度快于中斷方式，慢于

5、DMA方式。中斷方式：CPU的響應(yīng)延遲平均為幾十個指令周期，慢于查詢方式，但是這種方式可以 同時管理多個外部設(shè)備。DMA方式：外部端口的傳輸請求由 DMA控制器響應(yīng)，由于DMAC是一個專用于傳輸控制的電路，任務(wù)單一，不發(fā)生 DMA 傳輸競爭時，響應(yīng)延遲僅為12個 DMAC 使用的時鐘周期，遠快于中斷方式和查詢方式。7 敘述一次查詢式輸出過程中，接口內(nèi)各電路、信號的狀態(tài)變化過程。一個數(shù)據(jù)的查詢式輸出過程由二個階段組成：CPU 從接口反復(fù)讀取狀態(tài)字：由地址譯碼電路產(chǎn)生狀態(tài)端口選擇信號，該信號不影響接口內(nèi)部的狀態(tài)。外部設(shè)備輸出完成后，返回 “確認” 信號， 該信號將狀態(tài)寄存器相關(guān)位( READY )

6、置位。如狀態(tài)字表明外設(shè)已處于“就緒”狀態(tài)，則向數(shù)據(jù)端口傳送數(shù)據(jù)。由地址譯碼電路產(chǎn)生的數(shù)據(jù)端口選通信號一方面將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器，同時清除狀態(tài)寄存器中的相關(guān)位(READY) ，向輸出設(shè)備發(fā)出輸出啟動信號。有的輸出接口設(shè)有控制端口，輸出啟動信號通過寫控制端口產(chǎn)生。8 比較程序中斷方式和查詢方式的區(qū)別，根據(jù)比較，指出中斷工作方式的優(yōu)缺點。中斷方式：外部設(shè)備工作完成后，通過“中斷請求”信號“主動”向 CPU “報告”。查詢方式：外部設(shè)備工作完成后，狀態(tài)信號儲存在接口電路內(nèi)，被動地等待CPU 來讀取。根據(jù)上述比較，可以得到中斷工作方式的如下特點：優(yōu)點：1) CPU 能夠及時了解外部設(shè)備的狀態(tài)

7、，從而對外部設(shè)備IO 請求進行及時處理。2) 由于CPU “被動”地等待外部設(shè)備的“中斷請求”，外部設(shè)備進行輸入髓出操作時， CPU 可以同時執(zhí)行其他的程序，CPU 和外部設(shè)備“并行”工作。3) 由于同樣的原因，在中斷方式下，CPU 可以同時管理多臺外部設(shè)備，CPU 的效率得到提高。缺點：4) 用中斷方式需要CPU 增加相應(yīng)的管理邏輯，增加了CPU 電路的復(fù)雜性。5) 由于CPU “被動”地接收“中斷請求”信號，CPU必須通過與外部的一個聯(lián)絡(luò)過程才能知道是那一個設(shè)備在申請中斷，這增加了響應(yīng)時間。為了從當前任務(wù)轉(zhuǎn)移到中斷服務(wù)，CPU 必須保護原有的運行環(huán)境，進行“任務(wù)”的“切換”，這也會增加響應(yīng)

8、時間。6) 有較多的設(shè)備使用中斷方式時，會產(chǎn)生“中斷申請”的“競爭”。這一方面降低了響應(yīng)速度，另一方面增加了管理的復(fù)雜性。9 比較 DMA 方式和程序中斷方式的區(qū)別，根據(jù)比較，指出DMA 工作方式的優(yōu)缺點。中斷方式：外部設(shè)備每進行一個數(shù)據(jù)的輸入/輸出，都要通過“中斷申請”要求CPU 進行處理。CPU 通過執(zhí)行一段“中斷服務(wù)程序”完成數(shù)據(jù)的傳輸。DMA 方式： CPU 通過對 DMAC 的初始化，啟動一個數(shù)據(jù)塊的傳輸操作。之后的數(shù)據(jù)傳輸通過信號的聯(lián)絡(luò)，在外設(shè)接口和存儲器之間進行，CPU 只需簡單地讓出總線，而無需其他操作。根據(jù)上述比較，可以得到DMA 工作方式的如下特點：優(yōu)點：1) 對于 CPU

9、 而言，它的任務(wù)僅僅是在一個數(shù)據(jù)塊傳輸之前對DMAC 進行初始化，CPU 用于傳輸控制的操作達到最小(不考慮與通道/IO 處理器方式的比較)， CPU的效率最高。CPU 與外設(shè)“并行”工作。2) 外部設(shè)備一個數(shù)據(jù)輸入/輸出完成后，向 DMAC 申請進行數(shù)據(jù)傳輸，響應(yīng)時間僅為DMAC 的 13個時鐘周期。響應(yīng)速度達到最快，可以滿足高速傳輸?shù)男枰?。缺點：1) 實現(xiàn) DMA 控制需要增加DMA 控制器和總線控制邏輯，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。2) DMA 傳輸需要占用總線，并且具有較高的“優(yōu)先級”。這使得系統(tǒng)對其他設(shè)備的響應(yīng)速度不能得到明確的保證。10 某輸入設(shè)備接口數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口、控制端口地址分別為

10、 70H, 71H, 72H。狀態(tài)端口D5=1 表示輸入完成，控制端口D7=1 表示啟動設(shè)備輸入(輸入完成后由設(shè)備清除該位)。從該設(shè)備輸入100 個字節(jié)數(shù)據(jù)，存入以 BUFFER 為首地址的緩沖區(qū)。如果啟動該設(shè)備1 秒后仍未完成一次輸入，則視為超時錯，顯示出錯信息后返回。分別用8086 匯編語言和C 語言編寫完成上述功能的I/O 程序。匯編語言程序：DATASEGMENTBUFFERDB100 DUP(?)ERRORDB13, 10, “OVERTIME ! ”, 13, 10, “$”DATAENDS;CODESEGMENTASSUMECS: CODE, DS:DATASTART:MOVAX

11、, DA TAMOVDS, AXMOVCX, 100LEABX, BUFFERONE:XORDX, DX； DX 用作響應(yīng)計時器，初值0MOVAL, 80HOUT72H, AL；啟動輸入W:INAL, 71HINCDX；記錄延遲時間TESTAL, 00100000B；測試完成位JNZREAD；輸入完成，轉(zhuǎn)READ 讀取數(shù)據(jù)CMPDX, 50000；假設(shè)循環(huán)50000次時間為1 秒JBW；未超時，繼續(xù)測試JMPOVERTIME；超過1 秒，報告出錯READ:INAL, 70H；讀入數(shù)據(jù)MOVBX, AL；數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)INCBX；修改指針LOOPONE； 100 個數(shù)據(jù)尚未輸入完成，轉(zhuǎn)ONE 繼

12、續(xù)JMPDONE； 100個數(shù)據(jù)輸入完成，轉(zhuǎn) DONE 結(jié)束程序OVERTIME:LEADX, ERRORMOVAH, 9INT21H；響應(yīng)超時，顯示出錯信息DONE:MOVAX, 4C00HINT21H；返回OSCODEENDSENDSTARTC 語言程序：main( ) int i, status, time, buffer100 ;for( i=0; i<100; i+ ) outportb( 0x72, 0x80 );/* 啟動輸入*/for( time = 0; time < 20000; time+ ) status = inportb( 0x71 );/* 讀狀態(tài)*/

13、if ( status & 0x20) buffer i = inportb ( 0x70 ); exit; /* 讀數(shù)據(jù)，保存*/if ( time >= 20000 ) printf( “n Over Time ! n” ); exit ; /* 超時報錯*/11 某輸出設(shè)備數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口地址分別為220H, 221H。 狀態(tài)端口D0=1 表示輸出完成。將數(shù)據(jù)段中以STRING 為首地址的20 個字符(用七位ASCII 代碼存儲)添加水平和垂直校驗發(fā)送到該外部設(shè)備。用8086匯編語言編寫完成上述功能的I/O 程序。匯編語言程序： DATASEGMENTSTRINGDB 2

14、0 DUP ( ? )SUMDB 0DATAENDS; CODESEGMENTASSUME CS: CODE, DS: DATASTART:MOVAX, DATAMOVDS, AXMOVCX, 20LEABX, STRINGMOVSUM, 0; 垂直校驗碼初值為0ONE:MOVDX, 221H; DX 置為狀態(tài)端口地址INAL, DXTESTAL, 00000001B；測試輸出完成位JZONE；未完成，轉(zhuǎn)ONE 繼續(xù)讀取狀態(tài)MOVAL, BX； 從字符串取出一個字符的ASCII 代碼ANDAL, 07FH；清除最高位，準備置入校驗位JPEOUTPUT；判代碼奇偶屬性，ORAL, 80H；奇數(shù)個

15、“1”，最高位置1（偶校驗）OUTPUT:MOVDX, 220HOUTDX, AL；輸出添加了校驗位的代碼XORSUM, AL；生成垂直校驗位INCBX；修改指針LOOPONE；20個數(shù)據(jù)尚未輸出完成，轉(zhuǎn)ONE 繼續(xù)MOVDX, 221H；輸出垂直校驗代碼LAST:INAL, DXTESTAL, 00000001BJZLASTMOVAL, SUMMOVDX, 220HOUTDX, ALDONE:MOVAX, 4C00HINT21H；返回OSCODEENDSENDSTART12 試畫出矩陣式鍵盤查詢的程序流程圖。行掃描法鍵盤掃描流程上述流程中假設(shè)鍵盤為8X8結(jié)構(gòu)，如果有鍵按下，返回它的8位掃描碼

16、。其中：最低3位為該鍵所在列，次低3位為該鍵所在行，最高2位為0。如果沒有鍵按下，返回8位“1”。13.試畫出公用端口多位LED輸出的程序流程圖。共用端口 LED3描流程Y返回題六1 什么叫中斷？ 有哪幾種不同類型的中斷？由于某個事件的發(fā)生，CPU 暫停當前正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行處理該事件的一個程序。該程序執(zhí)行完成后，CPU 接著執(zhí)行被暫停的程序。這個過程稱為中斷。根據(jù)中斷源的位置，有兩種類型的中斷。有的中斷源在CPU 的內(nèi)部，稱為內(nèi)部中斷。大多數(shù)的中斷源在CPU 的外部，稱為外部中斷。根據(jù)中斷引腳的不同，或者CPU 響應(yīng)中斷的不同條件，也可以把中斷劃分為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷兩種。2 什

17、么是中斷類型？它有什么用處？用若干位二進制表示的中斷源的編號，稱為中斷類型。中斷類型用來區(qū)分不同的中斷，使 CPU 能夠在中斷響應(yīng)時調(diào)出對應(yīng)的中斷服務(wù)程序進行中斷處理。3 有哪幾種確定中斷優(yōu)先級的方法？說明每一種方法各自的優(yōu)劣之處。確定中斷優(yōu)先權(quán)有四種可選的方法。(1) 軟件查詢法：采用程序查詢的方法確定中斷服務(wù)的順序。這種方法中斷邏輯最簡單(基本上不需要外部中斷邏輯)， 優(yōu)先級可以靈活設(shè)置，但中斷響應(yīng)所需時間最長。(2) 分類申請法：CPU 分設(shè)二個中斷申請信號的輸入引腳。這種方法需要CPU 提供條件。(3) 鏈式優(yōu)先權(quán)排隊：菊花鏈法。這種方法需要的外部中斷邏輯比較簡單，容易實現(xiàn)，但是設(shè)備較

18、多時信號延遲大，對設(shè)備故障敏感。(4) 可編程中斷控制器: “向量” 優(yōu)先權(quán)排隊專用電路。這種方法功能最全面，控制靈活，可以通過程序設(shè)定中斷優(yōu)先權(quán)為固定的或循環(huán)的，但需要增加專用的中斷控制器。4 什么是中斷嵌套？使用中斷嵌套有什么好處？對于可屏蔽中斷，實現(xiàn)中斷嵌套的條件是什么？CPU 在處理級別較低的中斷過程中，出現(xiàn)了級別較高的中斷請求。CPU 停止執(zhí)行低級別中斷的處理程序而去優(yōu)先處理高級別中斷，等高級別中斷處理完畢后，再接著執(zhí)行低級別的 未處理完的中斷處理程序，這種中斷處理方式稱為多重(級)中斷或中斷嵌套。使用中斷嵌套可以使高優(yōu)先級別的中斷得到及時的響應(yīng)和處理。對于可屏蔽中斷，由于CPU 在

19、響應(yīng)中斷時已將IF 清零，所以一定要在中斷處理程序中加入開中斷指令，才有可能進行中斷嵌套。5 .什么叫中斷屏蔽？如何設(shè)置I/O接口的中斷屏蔽？用程序的方法使某些中斷源的中斷請求不能夠發(fā)送到CPU ,或者雖然能夠發(fā)送但是不能得到響應(yīng)，這種方法稱為中斷屏蔽。在外設(shè)的接口內(nèi)增設(shè)一個中斷屏蔽觸發(fā)器(可以用 D觸發(fā)器實現(xiàn))，該觸發(fā)器的Q端與 中斷請求信號相“與”后連接到INTR。當Q =。時，中斷請求不能發(fā)往INTR。通過設(shè)定中 斷屏蔽觸發(fā)器的狀態(tài)，可以控制中斷請求信號是否能夠送到 INTR端。置IF= 0,可以使80X86CPU不響應(yīng)來自INTR的可屏蔽中斷請求。6 .什么是中斷向量？中斷類型為 1F

20、H的中斷向量為2345H: 1234H,畫圖說明它在中斷向量表中的安置位置。0000:007CH34H0000:007DH12H0000:007EH45H0000:007FH23H中斷服務(wù)程序的入口地址稱為中斷向量。中斷類型為1FH, 它的中斷向量放置在1FHX4=0000: 7CH開始的位置上。如右 圖。7 .敘述一次可屏蔽中斷的全過程。(1)中斷源請求中斷外部中斷源通過INTR引腳向CPU請求中斷。(2)中斷響應(yīng)中斷源提出中斷請求后，如果CPU處于允許中斷狀態(tài)(IF=1);沒有不可屏蔽中斷請求和總線請求；當前指令執(zhí)行結(jié)束。則轉(zhuǎn)入中斷響應(yīng)周期。在中斷響應(yīng)周期：CPU取得中斷源的中斷類型；將標

21、志寄存器FLAGS和CS、IP (斷點)先后壓入堆棧保存；清除自陷標志位TF和中斷允許標志位IF;讀中斷向量表，獲得相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。(3)中斷服務(wù)中斷服務(wù)程序的主要內(nèi)容包括：保護現(xiàn)場開中斷中斷處理關(guān)中斷恢復(fù)現(xiàn)場(4)中斷返回8 簡要敘述8259A 內(nèi)部 IRR, IMR, ISR 三個寄存器各自的作用。三個寄存器長度均為8 位。IRR用來記錄引腳IR7IRo上由外部設(shè)備送來的中斷請求信號。當外部中斷請求線IRi變?yōu)橛行r，IRR 中與之對應(yīng)的第i 位被置 1。IMR 用于設(shè)置對中斷請求的屏蔽信號。此寄存器的第i 位被置 1 時，與之對應(yīng)的外部中斷請求線IRi被屏蔽

22、，不能向CPU發(fā)出INT信號。可通過軟件設(shè)置IMR內(nèi)容，確定每一個 中斷請求的屏蔽狀態(tài)。ISR 用于記錄當前正在被服務(wù)的所有中斷級，包括尚未服務(wù)完而中途被更高優(yōu)先級打斷的中斷級。若CPU響應(yīng)了 IRi中斷請求，則ISR中與之對應(yīng)的第i位置1。ISR用于中斷優(yōu)先 級管理。9 8259A 是怎樣進行中斷優(yōu)先權(quán)管理的？8259A 通過以下兩種途徑實現(xiàn)對中斷優(yōu)先權(quán)的管理：（ 1） 通過設(shè)置中斷屏蔽寄存器IMR ，可以屏蔽某些中斷請求，從而動態(tài)地改變各請求端的優(yōu)先級別。（ 2） 8259A 響應(yīng)某個中斷請求之后，將 ISR 寄存器對應(yīng)位置1。 如果后續(xù)的中斷請求級別低于正在響應(yīng)的中斷請求，則該中斷不能立

23、即被響應(yīng)。反之， 如果新的中斷請求級別高于正在響應(yīng)的中斷請求，則允許進行中斷嵌套。中斷服務(wù)結(jié)束時，應(yīng)將 ISR 寄存器對應(yīng)位清零。10 特殊全嵌套方式有什么特點？它的使用場合是什么？特殊全嵌套方式一般用于級聯(lián)方式下的8259A 主片。如果8259A主片在一次中斷處理尚未結(jié)束時，收到了來自同一個引腳的第二次中斷請求， 并且該8259A采用普通全嵌套方式，則它不會響應(yīng)來自同一個引腳的第二次中斷請求。如果該 8259A 采用特殊全嵌套方式，就會響應(yīng)該請求（中斷嵌套），從而可以及時響應(yīng)連接在同一從片8259A上，并且相對有較高優(yōu)先級別的中斷請求。11 .向8259A發(fā)送“中斷結(jié)束”命令有什么作用？ 8

24、259A有哪幾種中斷結(jié)束方式？分析各自的利弊。中斷服務(wù)完成時，必須給8259A一個命令，使這個中斷級別在ISR中的相應(yīng)位清“ 0”，表示該中斷處理已經(jīng)結(jié)束，允許響應(yīng)新的較低級別的中斷。這個命令稱為 “中斷結(jié)束”命令。8259A 有兩種不同的中斷結(jié)束方式。（ 1）自動中斷結(jié)束方式（AEOI ）8259A 在中斷響應(yīng)周期內(nèi)自動清除ISR 中對應(yīng)位。這種方式使用簡單，但是不能充分實現(xiàn)中斷的優(yōu)先權(quán)管理。這種方式只能用在系統(tǒng)中只有一個8259A,且多個中斷不會嵌套的情況。（2）非自動中斷結(jié)束方式（EOI）從中斷服務(wù)程序返回前，在程序里向8259A輸出一個中斷結(jié)束命令（EOI）,把ISR對應(yīng) 位清“0”。

25、這種方式可以有效地實現(xiàn)中斷優(yōu)先權(quán)的管理，從而保證高優(yōu)先級的中斷可以得到及時響應(yīng)。但是，如果在程序里忘了將 ISR對應(yīng)位清零，那么，8259A將不再響應(yīng)這個中斷 以及比它級別低的中斷請求。12 .某系統(tǒng)中有兩片8259A，從片的請求信號連主片的IR2弓|腳，設(shè)備A中斷請求信號連從 片IR5弓I腳。說明設(shè)備 A在一次I/O操作完成后通過兩片8259A向8086申請中斷， 8086CPU通過兩片8259A響應(yīng)中斷，進入設(shè)備A中斷服務(wù)程序，發(fā)送中斷結(jié)束命令，返 回斷點的全過程。設(shè)備A通過從片IR5引腳向從片發(fā)出中斷請求；從片將IRR5置“1”，并通過INT （與主片IR2相連）向主片發(fā)出中斷請求； 主

26、片將IRR2置“1”，通過INT （與CPU的INTR相連）向CPU發(fā)出中斷請CPU通過第一個INTA向主片和從片響應(yīng)中斷請求；主片8259A在CAS0CAS2上發(fā)出代碼“ 010”，表示連接在IR2上的從片中 斷被響應(yīng)，同時主片還把本片ISR2置“1”，把本片IRR2清“0”；從片收到第一個INTA和主片CAS0CAS2上發(fā)來的010代碼后，將本片ISR5 置“1”，同時把本片IRR5清“0”。收到第二個1NTA后，將本片IRR5對應(yīng)的中斷 類型通過數(shù)據(jù)總線發(fā)往CPU;CPU進入設(shè)備A的中斷服務(wù)程序，在程序中先后對主片和從片發(fā)出中斷結(jié)束 命令，兩個芯片內(nèi)的ISR2和ISR5先后被清零。中斷服

27、務(wù)結(jié)束，返回斷點繼續(xù)執(zhí)行。13 .某8086系統(tǒng)用3片8259A級聯(lián)構(gòu)成中斷系統(tǒng)，主片中斷類型號從10H開始。從片的中斷申請連主片的IR4和IR6引腳，它們的中斷類型號分別從 20H、30H開始。主、從片 采用電平觸發(fā)，嵌套方式，普通中斷結(jié)束方式。請編寫它們的初始化程序。假設(shè)主片端口地址為10H, 12H。從片的端口地址分別為 18H, 1AH和1CH, 1EH。MOVAL, 00011001B;主片ICW1OUT10H, AL;電平觸發(fā)，級連方式MOVAL, 10H;主片ICW2OUT12H, AL；主片中斷類型MOVAL, 01010000B;主片ICW3OUT12H, AL;IR4, I

28、R6連有從片MOVAL, 00010001B;主片ICW4OUT12H, ALMOVAL, 00011001BOUT18H, ALMOVAL, 20HOUT1AH, ALMOVAL, 00000100BOUT1AH, ALMOVAL, 00000001BOUT1AH, ALMOVAL, 00011001BOUT1CH, ALMOVAL, 30HOUT1EH,ALMOVAL, 00000110BOUT1EH, ALMOVAL, 00000001BOUT1EH, AL注意：;特殊全嵌套，非自動中斷結(jié)束ICW1;電平觸發(fā)，級連方式ICW2;從片中斷類型ICW3IR4 引腳上ICW4;非特殊全嵌套，非

29、自動中斷結(jié)束ICW1;電平觸發(fā)，級連方式ICW2;從片中斷類型ICW3IR6 引腳上ICW4;非特殊全嵌套，非自動中斷結(jié)束(1) 由于8086系統(tǒng)有16根數(shù)據(jù)線，各8259A的端口地址均為偶數(shù)(假設(shè)各8259A的數(shù)據(jù)線連接在8086系統(tǒng)的低8位數(shù)據(jù)線上)。2)主片用特殊全嵌套，從片用一般全嵌套。14 .給下面的8259A初始化程序加上注釋，說明各命令字的含義。MOV AL, 13H； ICW1: 邊沿觸發(fā)，單片8259AOUT 50H, AL；MOV AL, 08H；ICW2:中斷類型高 5位為 00001OUT 51H, AL；MOV AL, 0BH；ICW4:非特殊全嵌套，緩沖方式，主片，

30、非自動中斷結(jié)束OUT 51H, AL；15 .設(shè)8259A端口地址為20H和21H,怎樣發(fā)送清除ISR3的命令？為了清除ISR3,需要通過 OCW2發(fā)送特殊的中斷結(jié)束命令，使 SL=1, EOI=1, L2L1L0=011 。指令如下：MOVOUTAL, 01100011B20H, AL16 .圖4-17能否直接用于8086系統(tǒng)？為什么？圖4-17不能直接用于8086系統(tǒng)，原因是：(1) 多個設(shè)備的中斷請求如果直接送往 CPU,應(yīng)采用“線或”的方法，每個接口的中斷請求信號應(yīng)由“ OC門(集電極開路門)”以“負邏輯”的方式連接，如下 圖。(2) 電路沒有解決中斷優(yōu)先權(quán)的問題。CPU用INTA信號

31、響應(yīng)中斷時，會將所有正在申請中斷的接口的請求信號清除。加接“菊花鏈”可以解決該問題。(3) 電路沒有解決中斷類型的發(fā)送問題， 需要增加相關(guān)電路。例如，把設(shè)備接口的INTR 連接至U 8259A。題七1.8255A的方式選擇控制字和C 口按位控制字的端口地址是否一樣，8255A怎樣區(qū)分這兩種控制字？寫出A 端口作為基本輸入，B 端口作為基本輸出的初始化程序。解：（ 1）8255A 的方式選擇控制字和C 口按位控制字的端口地址一樣，它們之間的區(qū)別在控制字的D7 位 （特征位）的值不同，8255A 的方式選擇控制字D7=1 ， 而 C 口按位置位 /復(fù)位控制字D7=0。（2）初始化程序：（設(shè)端口地址

32、為，A 口： 200H, B 口： 201H,控制口： 203H）MOVMOVOUTAL ， 90HDX， 203HDX， AL2用 8255A的 A 端口接8 位二進制輸入，B 端口和C 端口各接8 只發(fā)光二極管顯示二進制數(shù)。編寫一段程序，把 A 端口讀入的數(shù)據(jù)送B 端口顯示，而 C 端口的各位則采用置0/置1 的方式顯示A 端口的值。解： （設(shè)端口地址為，A 口： 200H, B 口： 201H, C202H,控制口： 203H)MOVAL, 90H; 8255A 初始化：MOVDX, 203H; 8255A各組方式0, A 口¥俞入OUTMOVDX , AL; B、C 口輸出D

33、X， 200HINMOVAL ， DX；讀A 口輸入值DX， 201HOUTDX， AL；送B 口輸出MOVMOVAH ， AL； A 口輸入值轉(zhuǎn)存在AH 中DX， 203HMOVCX, 08; CX置循環(huán)次數(shù)初值MOVAL ， 00H； C 端口置0/置 1 控制字初值LPA： ANDAL ， 0FEH；清除最低位SHRAH, 1； A 端口一位轉(zhuǎn)入CFADCAL, 0； A 端口一位從CF 轉(zhuǎn)入命令字OUTDX, AL; A端口一位從送往C端口對應(yīng)位ADDAL ， 02H；形成下一個命令字LOOPLPA；處理C 端口下一位3.將8255A用作兩臺計算機并行通信的接口電路，請畫出采用查詢式輸

34、入/輸出方式工作的接口電路，并寫出采用查詢式輸入/輸出方式的程序。解：用兩片8255作兩臺計算機8088_A與8088_B之間并行通信的接口電路，兩片8255之間 的連接如下圖所示。兩片8255均在方式1、查詢方式下工作。(1) 8088_A輸出程序：(8255_A的A 口作為數(shù)據(jù)輸出口，C 口的PCo作為“數(shù)據(jù)輸出選通”信號，負脈沖輸 出。C 口的PC6作為“應(yīng)答”信號輸入，負脈沖有效。端口地址：A 口： 200H, C 202H,控制口： 203H)DATA SEGMENTBuffer DB This is a example.”, 0DH, 0AH, -1DATA ENDSCODESTA

35、RT: MOVMOVLEAMOVMOVSEGMENTAX, DATADS, AXBX, Buffer DX , 203H AL , 0A0H;輸出緩沖區(qū)指針送BX;將PC0置1;延時等待對方完成初始化;A 口查詢方式輸出;8255_A的方式選擇字，A 口工作在方式1、輸出，C 口低四位輸出OUTDX ,ALMOVAL,1OUTDX,ALCALL DELAYNEXT:MOVDX,202HINAL,DLTESTAL,80H;判別OBF是否啟效JZNEXT；數(shù)據(jù)尚未取走，等待MOVDX ,200HMOVAL,BXOUTDX,AL;輸出一項數(shù)據(jù)INCBXMOVDX,203HMOVAL,0OUTDX,A

36、LNOPNOPINCALOUTDX,AL;通過PC0向?qū)Ψ桨l(fā)選通佶CMPBYTE PTRBX-1,-1 ;判斷輸出是否完成JNENEXT;未完成，繼續(xù)MOVAX,4C00HINT21HCODEENDSENDSTART（2） 8088_B輸入程序：（8255_B的A 口作為輸入，方式1, PC4作為“數(shù)據(jù)輸入選通”信號效。PC0為“應(yīng)答”信號輸出，負脈沖有效。端口地址：A 口： 210H, C 212H,控制口： 213H）（負脈沖）輸入，負脈沖有DATA SEGMENTBuffer DB 80 DUP (?)DATA ENDSCODE SEGMENTSTART: MOVAX,DATAMOVDS

37、,AXLEABX,Buffer；輸入緩沖區(qū)指針送BXMOVDX,213HMOVAL,0B0H;8255_B的方式選擇字，A 口工作在方式1,輸入，C 口低四位輸出。OUTDX,ALMOVAL,01HOUT DX, ALPC0 置 1，表示沒有“應(yīng)答”信號CALL DELAY;延時等待對方狀態(tài)就緒A 口查詢方式輸入AGA:MOV DX, 212HINAL,DXTESTAL,20HJZAGA； PC5 （ IBF ）是否為1，不是，無數(shù)據(jù)輸入，繼續(xù)查詢不是，無數(shù)據(jù)輸入，繼續(xù)查詢MOVDX, 210HINAL, DXMOVBX, ALMOVDX, 212HMOVAL, 0OUTDX, ALINCBX

38、NOPNOPINCALOUTDX, AL;通過PC0向發(fā)送方發(fā)“應(yīng)答”負脈沖CMPBYTE PTRBX-1, -1；數(shù)據(jù)接收完了嗎？JNEAGA；未完，繼續(xù)MOVAX, 4C00HINT21HCODE ENDSEND START說明：這道題有多種可選的解法，上面的方法是程序比較簡單的一種。這種方法實施時，應(yīng)先啟動8088B， 使它首先 “就緒” ， 然后開始通訊。由于雙方都用負脈沖進行選通，聯(lián)絡(luò)過程比較簡單，也比較可靠。可選的另一種方法是：在上述連接的基礎(chǔ)上用中斷方式進行數(shù)據(jù)傳輸，以提高 CPU 的工作效率。 需要編制雙方的中斷服務(wù)程序，初始化時要設(shè)置中斷向量，允許 8255中斷， 開放中斷等

39、操作。當然也要連接相應(yīng)的中斷請求信號線。可選的第三種方法是：雙方用一根狀態(tài)線（C 端口某一位）送往對方，用這兩根線進行聯(lián)絡(luò)（ “握手” ） 。這種方法看似簡單，其實程序是比較復(fù)雜的。雙方聯(lián)絡(luò)的過程如下圖。8088B在初始化完成后，把它的狀態(tài)線置為“高電平”，表示可以開始接受數(shù)據(jù)。而8088A在初始化完成后，把它的狀態(tài)線置為“低電平”，表示數(shù)據(jù)傳輸尚未開始。 8088A查詢8088B的狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)8088B “就緒”（狀態(tài)線為高電平）后，把數(shù)據(jù)發(fā)往8255的（A或B）端口。 8088A發(fā)出數(shù)據(jù)之后把本機狀態(tài)置為 “就緒”（高電平），表示數(shù)據(jù)已經(jīng)送到端口的數(shù)據(jù)線上。 8088B查tU 8088A的

40、狀態(tài)，得知8088A的狀態(tài)線“就緒”，知道8088A已經(jīng)把數(shù)據(jù)送出，于是從8255接收數(shù)據(jù)，并把自身的狀態(tài)線置為“未就緒”，表示已經(jīng)把 8088A發(fā)出的數(shù)據(jù)接收。 8088A查詢到8088B的狀態(tài)線變?yōu)榈碗娖?，知道對方已?jīng)把數(shù)據(jù)接收完成，于是把本機的狀態(tài)線置為“低電平”，表示這個數(shù)據(jù)的發(fā)送已經(jīng)完成，而下一個數(shù) 據(jù)尚未發(fā)出。 8088B查詢到8088A的狀態(tài)線變?yōu)椤暗碗娖健?，知道對方已?jīng)結(jié)束了第一個數(shù)據(jù)的傳輸，在本機做好下一個數(shù)據(jù)的接收準備之后（例如，把數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)，如果緩沖區(qū)滿，則把緩沖區(qū)內(nèi)容存入磁盤文件），把本機狀態(tài)線置為“高電平”，表 示已經(jīng)做好了接收下一個數(shù)據(jù)的準備。 8088A得知8

41、088B做好準備，發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。于是，下一個數(shù)據(jù)的傳輸可以由此開始（轉(zhuǎn)）。這種方法實施時，應(yīng)首先啟動 8088A。4.設(shè)計一個用8255A作為8個七段顯示器的接口電路，并設(shè)計一個把內(nèi)存地址為ADDRA的8個數(shù)字在這8個七段顯示器上顯示的程序。解：設(shè)8個七段顯示器采用共陽接法，A 口控制段的顯示，B 口控制位的顯示。端口地址 A 口：200H, B口： 201H,控制口： 203HDATASEGMENTADDRADBX,X,X,X,X,X,X,XTABLEDB40H, 4FH, 24H, 30H, 19HDB12H, 02H, 78H, 00H, 10HDISPBITDB?DATAENDSCO

42、DE SEGMENTASSUMECS: CODE, DS: DATASTART: MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAL,80H;對8255A初始化，方式0, ¥俞出MOVDX,203HOUTDX,ALLEABX,TABLE； BX 置為七段碼表首地址MOVDISPBIT,7FH；置位碼初值為7FHLEASI,ADDRA； SI 置為顯示緩沖區(qū)首地址MOVCX,8； CX 置為循環(huán)次數(shù)初值8AGA: MOVAL,0FFHMOVDX,201HOUTDX,AL；熄滅所有數(shù)碼管MOVAL,SI；取出一個待顯示數(shù)XLAT；轉(zhuǎn)換成七段碼MOVDX,200HOUTDX,AL；送入段碼端口

43、MOVAL,DISPBIT；MOVDX,201HOUTDX,AL；送當前位碼，點亮一個數(shù)碼管RORDISPBIT,1；產(chǎn)生下一個位碼INCSI；修改指針，指向下一個待顯示數(shù)據(jù)CALLDELAY；延時LOOPAGA；處理下一個數(shù)碼管的顯示MOVAX,4C00HINT21HCODE ENDSENDSTART58254定時/計數(shù)器的定時與計數(shù)方式有什么區(qū)別？ 8254在方式 0工作時， 各通道的CLK、 GATE 信號有什么作用？ 各通道的控制字地址都相同，8254是怎樣區(qū)分的？解：（ 1） 8254作為計數(shù)器使用時，對 CLK 端的輸入脈沖進行單純的減法計數(shù)，這時 CLK端輸入的脈沖不作為計時基準

44、。此外， 用作計數(shù)器時，計數(shù)完成后必須重新初始化，只能使用一次。8254作為定時器使用時，要求CLK 端輸入的脈沖必須作為時鐘基準，通過對該基準時鐘脈沖的計數(shù)來實現(xiàn)精確定時。用作定時器時，計數(shù)的過程周而往復(fù)，重復(fù)進行。2） 8254 工作在方式0 時， CLK 端輸入計數(shù)用的脈沖信號；GATE 信號為高電平時， 對 CLK 端輸入的脈沖進行計數(shù)；GATE 信號為低電平時，暫停計數(shù)；GATE信號重新為高電平后，恢復(fù)原先的計數(shù)。（3）由8254的方式控制字中的D7、D6兩位來選擇計數(shù)通道。6.設(shè)8254的端口地址為0240H0243H,通道0輸入的CLK頻率為1MHz,為使通道 0 輸出 1KHz

45、 的方波，編寫初始化程序。如果讓通道0 與通道 1 級聯(lián)（即OUT0接 CLK1 ）實現(xiàn) 1 秒鐘定時，則初始化程序如何編制。解：1） 通道 0 輸出 1KHz 的方波：計數(shù)初值為1MHz/1KHz = 1000,等于十六進制數(shù)03E8H,控制字設(shè)定為先寫低8位，后寫高8 位，方式下：3 工作，二進制計數(shù)方式，所以控制字為二進制計數(shù)方式，所以控制字為 36H。初始化程序如MOVMOVOUTMOVAL ， DX， DX， DX，36H ； 243H AL ； 240H0 的控制字MOVOUTAL ， 0E8HDX， AL ；寫入通道0 的時間常數(shù)MOVAL ， 03H ；OUTDX， AL ；（

46、 2）通道0 與通道1 級聯(lián)實現(xiàn)1 秒定時：要實現(xiàn)1 秒定時，對1MHz輸入脈沖進行分頻的系數(shù)為 1000000=5000* 200。通道 0 工作在方式2，分頻系數(shù)200，采用十進制計數(shù)，則通道0 方式控制字為：25H。通道1 工作在方式0，分頻系數(shù)5000，也采用十進制計數(shù)，則通道1 方式控制字為：61H。初始化程序如下：MOVAL ， 25H；通道0 控制字：方式2，十進制計數(shù)，只寫高8 位MOVDX， 243H；OUTDX， AL；MOVAL ， 61H；通道1 控制字：方式0，十進制計數(shù)，只寫高8 位OUTDX， AL；MOVDX， 0240H；MOVAL ， 02H；通道0 時間常

47、數(shù)（BCD 數(shù)高8 位）OUTDX， AL；MOVAL ， 50H；通道1 時間常數(shù)（BCD 數(shù)高8 位）MOVDX， 0241H；OUT DX, AL如果要再次進行1秒鐘定時，則需要對通道1重新初始化。如果需要連續(xù)的1秒定時信 號，則通道1應(yīng)選用方式3。對總數(shù)為1000000的分頻系數(shù)，可以有多種分解方法。7.編制一個使PC機的8254產(chǎn)生600Hz方波的程序，并使該方波送至揚聲器發(fā)聲。解：PC機中利用8254定時器的通道2來驅(qū)動揚聲器。通道2的工作及其輸出受到主 板上8255A的PB 口(口地址61H)控制：GATE2接PB0,即PB0=1時，定時器才可 能工作；OUT2與PB1相與后輸出

48、到揚聲器，即PB1=1時，定時器2的OUT2才能輸 出到揚聲器。定時器的輸出波形是對1.1931MHZ頻率信號分頻得到的，因此將定時器 2工作 在方式3,分頻系數(shù)用下式計算：分頻系數(shù)=1193100+給定頻率(1193100=12348CH)因此程序如下：MOVAL ,0B6H;通道2控制字：方式3, 16位常數(shù)OUT43H,AL;送入8254控制端口MOVDX ,12HMOVAX ,348CH;DX, AX中置入常數(shù)12348cHMOVDI ,600;DI為輸出頻率DIVDI;除法運算，計算分頻系數(shù)OUT42H,AL;低8位送通道2MOVAL ,AHOUT42H,AL;高8位送通道2INAL

49、 ,61HORAL ,3OUT61H,AL;將8255A的B端口低2位置“1”8.在RS-232C接口標準中，引腳TxD、RxD、RTS、CTS、DTR、dsr、的功能是什么?解：TxD:串行數(shù)據(jù)輸出。RxD:串行數(shù)據(jù)輸入。:數(shù)據(jù)終端準備好狀態(tài)，低電平有效。用于向調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)表示數(shù)據(jù)終端已準備好。:數(shù)據(jù)設(shè)備準備好狀態(tài)，低電平有效。調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)準備好時DSR有效。RTs :請求發(fā)送信號，低電平有效。表示數(shù)據(jù)終端設(shè)備已經(jīng)做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準備，請調(diào) 制解調(diào)器/外設(shè)準備接收數(shù)據(jù)。CTS：清除發(fā)送（允許傳送）信號，低電平有效。調(diào)制解調(diào)器/外設(shè)作好傳送準備，允許數(shù)據(jù)終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時CTS有效。9.

50、 16550的通信控制寄存器中的尋址位有什么作用？在初始化編程時，應(yīng)該怎樣設(shè)置？ 解：16550芯片內(nèi)，接收緩沖寄存器/發(fā)送保持寄存器的地址與除數(shù)低字節(jié)寄存器的地 址相同，中斷允許寄存器的地址與除數(shù)高字節(jié)寄存器的地址相同。為了區(qū)分同一地址的 不同用途，16550使用DLAB位來加以標識。DLAB位是通信線控制寄存器的最高位 D7, 該位設(shè)置為0,隨后的相應(yīng)操作對接收緩沖寄存器/發(fā)送保持寄存器或中斷允許寄存器進 行；該位設(shè)置為1,隨后的相應(yīng)操作對除數(shù)寄存器進行。在向除數(shù)寄存器寫入初值之前， 應(yīng)將DLAB置為1。由于一般不需要重復(fù)訪問除數(shù)寄存器，寫完除數(shù)后應(yīng)將DLAB置為0,以方便后續(xù)的操作。10.編寫用PC機中16550查詢方式輸入50個字符的異步通信程序。設(shè)16550的端口地址為 3F8H3FFH,數(shù)據(jù)格式為：8位數(shù)據(jù)位、1位偶校驗位、2位停止位，通信速率為19.2Kbps。 解：接收子程序中，如果接收成功，清 CF標志，否則，置位CF標志位。程序如下：;16550查詢方式接收程序DATA SEGMENTREC_DATA DB 50