微机原理习题答案7.doc

微机原理习题答案771 外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连？答：因为外设的种类繁多，信号的形式和时序也各式各样，一般都不能与总线匹配，因此，不能象存储器那样直接挂到总线上。而必须通过接口电路先把外设信号变换成电平与总线兼容的、并行的、数字信号，再经过时序缓冲后才能输入主机；主机输出的并行数字信号则必须先经过接口电路锁存，再变换成外设所需要的信号形式才能送给外设。72 接口按功能可分为哪两类？试举例说明。接口电路的主要功能有哪些？答：接口按功能可分为通用接口和专用接口两类。例如8255A、8253等芯片通过初始化编程可以多种工作方式工作，以适应多种不同的外设；而通常的模/数转换器和数/模转换器则属于专用接口，它只有一种工作方式，要适应不同的外设需要，只有通过选择不同型号的芯片及其外围电路来实现。接口电路的主要功能：（1） 时序缓冲功能，包括输入缓冲和输出锁存功能；（2） 信号变换功能，包括信号形式变换、逻辑电平转换、码制转换等（3） 地址译码和端口寻址功能（4） 其它功能：中断控制逻辑、联络信号控制逻辑、工作方式编程控制等。73 在外设与微处理器接口时，为什么要进行电平转换？试举例说明。答：微处理器及其总线属于35V的弱电压数字逻辑电路，而外设的种类繁多，有很多属于机电设备，其工作电压、信号电压和控制电压往往在5220V，高于微处理器电源电压。显然二者不能直接相连，必须经过电平转换，否则，外设的较高的信号电压会击穿、损坏微处理器及其总线的电路和设备。例如：断路器位置状态信号通常用DC24V220V的电压输入，为了保证计算机系统的安全，必须对该信号进行隔离并变换成35V的弱电压数字信号才能输入微处理器及其总线；反之，35V电压的信号也不能直接驱动和控制断路器等外设，必须先转换成DC24V220V电压的信号才能驱动和控制断路器等外设。74 为什么接口需要有地址译码的功能？答：对CPU来说，不同外设的不同信息是通过不同地址的端口来区分的。因此，接口必须具有端口地址的译码功能，以便CPU能够区分、识别不同地址的端口。76 8253选用二进制与十进制计数的区别是什么？每种计数方式的最大计 数值分别是多少？ 答：选用二进制计数，则16位二进制计数值，最大可达216=65536=10000H；而选用十进制计数，则按4位十进制（BCD码）计数值，最大可达104=10000。7.8和题7.11设已有一个频率为1MHz的脉冲信号源，试用8253（端口地址为340H343H）设计一个电路并编程，要求：（1） 产生每秒一次的脉冲信号并输出。（2） 只产生一次1秒钟定时信号。解：CPU按8088考虑。电路设计如下图所示：（1） 产生每秒一次的脉冲信号并输出，需要对1MHz信号1000000分频，比8253一个通道的最大计数初值还大，因此需要两个通道串联。如图采用计数器通道0#以方式3实现10000分频，分频后的信号再经过计数器通道1#以方式3实现100分频，输出周期1秒，宽度为500毫秒的低电平脉冲（方波）。（2） 采用计数器通道2#以方式0工作，对计数器通道1#输出的100Hz方波信号计数实现1秒定时，输出1秒钟的低电平。程序如下：MOVAL,27H；通道0控制字=00100111B=27H，只读写高8位，十进制计数MOV DX，343H；指向8253控制口OUTDX，AL；控制字写入控制口MOV AL，0；分频系数=10000MOVDX，340H；指向8253通道0OUTDX，AL；计数初值写入通道相应通道的计数器MOVAL,67H；通道1控制字=01100111B=67H，只读写高8位，十进制计数MOV DX，343H；指向8253控制口OUTDX，AL；控制字写入控制口MOV AL，1；分频系数=0100=0100H，高8位=01，低8位=0，只需写高8位MOVDX，341H；指向8253通道1OUTDX，AL；计数初值写入通道相应通道的计数器MOVAL,90H；通道2控制字=10010000B=90H，只读写低8位，二进制计数MOV DX，343H；指向8253控制口OUTDX，AL；控制字写入控制口MOV AL，100；分频系数=100=64H，高8位=0，低8位=64H，只需写低8位MOVDX，342H；指向8253通道2OUTDX，AL；计数初值写入通道相应通道的计数器：说明：1） 下图中OUT1输出信号画的是1Hz窄脉冲，是采用方式2产生的。按照以上程序（方式3）实际输出的应该是方波信号。其它硬、软件相同。2） 下图中信号线上的信号名称相同者，电路上是相连通的。例如U4引脚1的A2与U2引脚6的A2是直接相连的。3） 芯片引脚处有小圆圈者表示低电平有效。4） 希望大家分析研究此图的接线原理。很有代表性。7.12 8259A中断控制器的主要功能是什么？答：8259A中断控制器的主要功能是配合X86系列CPU对外部可屏蔽中断进行管理和控制。具体功能主要有：l 对外部中断源进行中断请求信号的寄存、屏蔽、优先权排队、中断嵌套等管理；l 在中断响应时，为CPU提供中断类型码（中断向量）；l 一片8259可以管理8个外部中断源；l 如果系统中外部中断源太多，可以采用多片8259级联方式，最多可管理64个中断源。721 试说明8255的A口、B口和C口一般在使用上有什么区别？答：8255的A口和B口一般常用作并行数据的输入或输出，而C口则常用作A口和B口的联络信号，包括状态信号和控制信号。722 设8255在微机系统中，A口、B口、C口以及控制口的地址分别是200H、201H、202H和203H，实现：（1） A组与B组均设为方式0，A口、B口均为输入，C口为输出，编程初始化；（2） 在上述情况下，设查询信号从B口输入，如何实现查询式输入（输入信号由A口输入）与查询式输出（输出数据由C口输出）。答：（1） 8255控制字=10010010B=92H（2） 查询式输入（设要查询的状态信号从PB0输入）：MOVAL，92HMOVDX，203HOUTDX，ALLP： MOVDX，201HINAL，DXANDAL，01JZLPMOVDX，200HINAL，DX；AL中为输入的数据查询式输出（设要查询的状态信号从PB7输入）：MOVAL，92HMOVDX，203HOUTDX，ALLP： MOVDX，201HINAL，DXANDAL，80JZLPMOVDX，203HMOVAL，；为要输出的数据OUTDX，AL723 8255A在复位（RESET）有效后，各端口均处于什么状态？为什么这样设计？答：8255A在复位（RESET）有效后，各端口均处于输入状态。这样设计是为了保护