东南大学微机习题课2part2new4从定时器,并串口,到ADDA

1、第二次习题（复习）课第二次习题（复习）课 part 2第第4部分：半导体存储器部分：半导体存储器第第5部分：部分： 数字量输入输出数字量输入输出 i/o接口电路使得外设与总线隔离，起到数据缓接口电路使得外设与总线隔离，起到数据缓冲、暂存的作用，并协调主机与外设之间数据传冲、暂存的作用，并协调主机与外设之间数据传输速度不匹配的矛盾，必须遵循输速度不匹配的矛盾，必须遵循“输入三态缓冲、输入三态缓冲、输出锁存输出锁存”的原则。的原则。 *概念、概念、 *基本基本i/o接口、接口、 *典型数字量典型数字量i/o接口芯接口芯片片第第6部分：模拟量输入输出部分：模拟量输入输出中断及中断及8259编程编程掌

2、握初始化编程（顺序），但所有控制字格式不需掌握初始化编程（顺序），但所有控制字格式不需要死记硬背，提供参考查阅要死记硬背，提供参考查阅了解：了解：中断屏蔽中断屏蔽；中断优先级中断优先级；中断嵌套；中断嵌套；掌握：掌握：中断处理过程，中断处理过程，中断服务程序中断服务程序；应用：外部中断的随机性应用：外部中断的随机性保护断点（自动），保护断点（自动），现场保护（编程）现场保护（编程）断点断点返回断点返回断点现场现场t/c 8253：定时器：定时器/ /计数器计数器u方式方式0、1和方式和方式4、5不能自动重复，不能自动重复，常用于计数常用于计数；u方式方式2、3能自动重复，能自动重复，常用于定时

3、常用于定时；常用：常用：方式方式0：计完：计完n+1个脉冲发中断请求，软件启动个脉冲发中断请求，软件启动方式方式2：速率发生器，对：速率发生器，对clk进行进行n分频分频方式方式3：方波发生器，区分：方波发生器，区分n奇数奇数/偶数情况偶数情况应用：应用：硬件级联的概念硬件级联的概念、定时中断、定时中断掌握六种方式：掌握六种方式：习题习题习题习题5(1)-1：i/o 的控制方式主要有哪几种？各有的控制方式主要有哪几种？各有什么特点？什么特点？ 1）（程序）查询方式）（程序）查询方式2）中断方式）中断方式 3）dma方方式式 传送效率低传送效率低 效率较高，效率较高，cpu响应较快，但传送由中断

4、软响应较快，但传送由中断软件完成件完成 效率较高，硬件完成，但电路复杂。效率较高，硬件完成，但电路复杂。并行并行i/o接口接口 i8255u方式方式0：基本直接：基本直接i/o，含输出锁存，含输出锁存/输入缓冲无锁存；输入缓冲无锁存；u方式方式1：选通：选通i/o(a口口/b口，口，c口联络口联络) ；u方式方式2：双向：双向i/o方式方式(pa口，口，c口联络口联络)；方式方式1/2带带intr，可中断；，可中断；ibf/obf信号的作用信号的作用(输入输入/输输出缓冲区满出缓冲区满)；而方式；而方式0只能查询。只能查询。8255控制字：控制字：(1)方式字方式字，特征位特征位d7=1；(2

5、)pc口位控功能字，口位控功能字，特征位特征位d7=0，允许允许cpu用输出用输出指令单独对指令单独对c口的某一位写入口的某一位写入“1”或或“0”，正确的方法，正确的方法是通过写是通过写8255的的控制寄存器控制寄存器方式写入；方式写入； 脉冲的产生脉冲的产生: 位位0-1-0例题例题(2006). intel8255可编程并行接口芯片三种并行可编程并行接口芯片三种并行i/o工作方式中（工作方式中（ a ）不能直接支持中断请求。）不能直接支持中断请求。a方式方式0 b方式方式1 c方式方式2 d三种方式都三种方式都是是例题例题掌握掌握82558255与基本与基本i/o i/o （2001考题

6、）考题）如下图系统，如下图系统，i8255芯片经芯片经pa口监测八口监测八路开关路开关sw0sw7状态状态, 并利用分别接在并利用分别接在pb0pb2上的三只发光管上的三只发光管l0l2指示其状态。指示其状态。 要求当要求当sw0sw7中有中有17个接通时个接通时l0发光管亮，发光管亮，所有所有8个开关都接通时个开关都接通时l1亮，亮，8个都不接通时个都不接通时l2亮。亮。 已利用地址信号已利用地址信号a9a4得到得到8255片选译码地址为片选译码地址为28xh(x由由a3-a0确定确定)，片内寄存器地址线，片内寄存器地址线a1和和a0分别与处理器地址线分别与处理器地址线a3、a2相连。相连。

7、 例题例题 (1) 完成右侧完成右侧8255与开关和发光管的示意连线与开关和发光管的示意连线,注意注意通断（亮灭）输入输出电平关系；通断（亮灭）输入输出电平关系；a1a0没用没用例题例题 (2) 在横线上填写在横线上填写8255各口地址定义伪指令：各口地址定义伪指令： pa口地址：口地址：paport equ 280h283h pb口地址：口地址：pbport equ 284h287h pc口地址：口地址：pcport equ 288h28bh(3) 编写工作程序片断（不必初始化，但需说明编写工作程序片断（不必初始化，但需说明8255口工作方式，其中端口用口工作方式，其中端口用(2)中伪指令定

8、义地址）；中伪指令定义地址）；例题例题 mov dx, paport in al,dxcmp al,0ffh jz alloncmp al,00jz alloffparton:mov al,01h ;led0jmp ledoutallon：mov al,02h;led1jmp ledoutalloff:mov al,04h ;led2ledout: mov dx,pbportout dx,al 例题例题习题习题5(1).2输入输出电路如教材中图输入输出电路如教材中图5.10 和和5.11 所示，试编一所示，试编一程序，实现微机连续检测开关程序，实现微机连续检测开关k1-k8状态，当开关状态，当

9、开关k1-k8 全部闭合或全部断开时使全部闭合或全部断开时使led 亮，否则使亮，否则使led 熄灭，同时把开关状态存放在熄灭，同时把开关状态存放在switchs 单元内。单元内。例题例题mov dx，218h ；开关输入端口；开关输入端口in al，dxmov switchs，al ；保存开关状态；保存开关状态chks: cmp al，0ffhjz allonoff ; 全断开全断开cmp al,0jnz onoffallonoff: mov al,jmp ledoutonoff: mov al,0ledout: mov dx,219h ；led 端口端口:1 亮亮out dx,al例题例题

10、变化变化2011年考题：年考题：要求分要求分4组进行判别组进行判别, 当发现任何一组当发现任何一组(如如s0与与s1，s2与与s3，s4与与s5，s6与与s7)输入开关状态相同时，输入开关状态相同时，对应指示灯对应指示灯(l0-l3)亮报警。设计说明亮报警。设计说明8255a的初的初始化要求始化要求(工作模式工作模式), 根据设计电路，说明原理根据设计电路，说明原理注，编写完成上述功能的检测、报警程序片注，编写完成上述功能的检测、报警程序片断断 (8分分) 。如果要求报警判断为连续四次输入同组状态相同如果要求报警判断为连续四次输入同组状态相同时才输出报警，简单说明应该如何修改程序时才输出报警，

11、简单说明应该如何修改程序 (3分分)。（注：可利用逻辑左移或右移指令（注：可利用逻辑左移或右移指令shl/shral,1）串行串行i/o接口接口 8250/8251基本概念：基本概念：同步同步/异步通信异步通信三种传送模式：三种传送模式：按照数据流的方向可分成按照数据流的方向可分成 单工：只能单向单工：只能单向 半双工：能双向，但同一时间只能单向半双工：能双向，但同一时间只能单向 全双工：可同时双向全双工：可同时双向调制解调调制解调波特率：波特率：每位时间宽度每位时间宽度=1/波特率，与传输字符速率波特率，与传输字符速率的关系的关系rs232电平标准电平标准异步通信特点与帧格式异步通信特点与帧

12、格式串行串行i/o接口接口 8250/8251异步通信的特点是：异步通信的特点是：一个字符一个字符地传输，每个一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位起始位”开始，以开始，以“停止位停止位”结束，字符之间没有结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。固定的时间间隔要求。异步通信数据格式：异步通信数据格式：1位起始位位起始位（低电平，逻辑值），（低电平，逻辑值），字符本身由字符本身由5-7位数据位位数据位组成，接着字符后面是组成，接着字符后面是1位奇位奇偶校验位偶校验位（也可以没有校验位），最后是（也可以没有校验

13、位），最后是1位或位或1位半位半或或2位停止位位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。停止位，停止位后面是不定长的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值），这样就保证和空闲位都规定为高电平（逻辑值），这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。起始位开始处一定有一个下跳沿。 串行串行i/o接口接口 8250/82518250：结构特征：双缓冲器结构特征：双缓冲器数据收发都有移位寄存器数据收发都有移位寄存器;编程：编程：3根地址线根地址线=10个寄存器，寻址表个寄存器，寻址表5.10；u传输线控制寄存器（传输线控制寄存器（dlab位位）u传输线状态寄存器（传输线状态寄存器（帧格式错、奇偶错、帧格

14、式错、奇偶错、溢出溢出：寄存：寄存器被覆盖，器被覆盖，(a)发送太快，没有来得及送出，发送太快，没有来得及送出，(b)接收太接收太慢，没有及时读取慢，没有及时读取）u除数寄存器（波特率除数寄存器（波特率分频系数）分频系数）(dx)=3f8h, out dx,al例题例题 1. 若系统采用异步串行数据传输方式，每个字符传送格式为若系统采用异步串行数据传输方式，每个字符传送格式为数据位数据位6位，奇偶校验位位，奇偶校验位1位，停止位位，停止位2位，若波特率为位，若波特率为4800bps，则每秒钟最多能传输的字符数是，则每秒钟最多能传输的字符数是_。a、240b、360c、480d、520答案：答案

15、：c2. 两台微机通过异步串行接口进行通信，保证其通信正确性两台微机通过异步串行接口进行通信，保证其通信正确性的基本条件是的基本条件是_a.波特率误差不超过波特率误差不超过5% b. 字符格式字符格式 c. 传输电平匹配传输电平匹配 d. 以上三条都是以上三条都是答案：答案：c例题例题 习题5(2).3 8250的主参考时钟频率为的主参考时钟频率为1.8432mhz，其，其baudrout和和rclk相连。试完成以下要求的初相连。试完成以下要求的初始化程序设计：始化程序设计： 每字符的数据位数位每字符的数据位数位7，1位停止位停止位，奇校验，波特率为位，奇校验，波特率为1200b/s，允许发送

16、器空，允许发送器空中断。设中断。设8250的端口及寄存器地址从的端口及寄存器地址从02c0h开始。开始。 波特率为波特率为1200b/s，对应除数，对应除数=0060h （p292表表5.11），设寄存器首地址），设寄存器首地址02c0h（p289表表5.10） 例题例题 mov dx, 02c0h+3；线路控制寄存器线路控制寄存器mov al, 80h；dlab=1out dx, almov dx, 02c1h；访问的是除数寄存器；访问的是除数寄存器mov al, 0out dx, aldec dx ；也可以；也可以mov dx, 2c0hmov al, 60hout dx, axmov d

17、x, 2c0h+3；线路控制寄存器线路控制寄存器 dlab=0mov al, 00001010b ；数据位数位；数据位数位7，1位停止位，奇校验位停止位，奇校验out dx, almov dx, 2c1h ;访问的是中断允许寄存器访问的是中断允许寄存器mov al, 00000010bout dx, al例题例题 习题习题5(2).4如两台计算机利用如两台计算机利用8250进行串行通讯。通讯规程如下：进行串行通讯。通讯规程如下： 异步异步传送，波特率为传送，波特率为2400b/s，每字符的数据位为，每字符的数据位为8位，位，1位停止位停止位，无校验。试完成下列程序设计：位，无校验。试完成下列程

18、序设计： 发送程序：将数据段中以发送程序：将数据段中以t_buf为起始地址的一组数据为起始地址的一组数据送到收方，字符串的长度存于字节变量送到收方，字符串的长度存于字节变量t_len中，发送时，中，发送时，先发两个起始符先发两个起始符aah和和55h，发送完全部数据后，再发送，发送完全部数据后，再发送两个结束符两个结束符55h和和aah作为发送结束标志。作为发送结束标志。 接收程序：将接收到的一组数据存放在从接收程序：将接收到的一组数据存放在从r_buf开始的开始的接收缓冲区中，所收到的数据长度存于字节变量接收缓冲区中，所收到的数据长度存于字节变量r_len中，中，只统计数据个数。如一组数据接

19、收正确，将字节变量只统计数据个数。如一组数据接收正确，将字节变量error置为置为00h，否则置为，否则置为ffh。例题例题 mov dx, 3fbh；线路控制寄存器线路控制寄存器mov al, 80h；dlab=1out dx, al；波特率为；波特率为2400b/s，对应除数，对应除数=0030hmov dx, 3f9h；访问的是除数寄存器；访问的是除数寄存器mov al, 0out dx, almov dx, 3f8hmov al, 30hout dx, al例题例题 ; 发送方发送方t1: mov dx, 3fdh；线路状态；线路状态 in al, dx test al, 20h；发送

20、寄存器空；发送寄存器空 jz t1 mov al, 0aah；发两个字符；发两个字符 mov dx, 3f8h；发送寄存器；发送寄存器 out dx, al call sregck；检查发送寄存器；检查发送寄存器 mov al, 55h mov dx, 3f8h out dx, al call sregck mov cl, t_len；发的个数；发的个数 mov si, t_buf； tloop: mov al, si mov dx, 3f8h；发送寄存器；发送寄存器 out dx, al call sregck；每发完，检查；每发完，检查 inc si dec cl jne tloop mo

21、v al, 0aah；再发两个字符；再发两个字符 mov dx, 3f8h； out dx, al call sregck mov al, 55h mov dx, 3f8h out dx, al call sregck 例题例题 接收：接收：r1: call rbufck；接受就绪检查；接受就绪检查 mov dx, 3f8h ；接受寄存器；接受寄存器 in al, dx cmp al, 0aah ；检查起始字符；检查起始字符 jnz r1 mov dx, 3f8h in al, dx cmp al, 55h jnz r1 mov al, 0 mov r_len, al mov si, r_bu

22、fr2: mov dx, 3f8h in al, dx；收数据；收数据 cmp al, 55h；是否收到结束标志；是否收到结束标志 jz r3 mov si, al inc r_len inc si jmp r2r3: mov dx, 3f8h in al, dx cmp al, 0aah；是否收到结束标志；是否收到结束标志 jz r4 mov al, 0ffh mov error, al mov si, al inc r_len inc si jmp r2r4: mov al, 00 mov error, al rbufck: mov dx, 3fdh；读线路状态寄存器；读线路状态寄存器 i

23、n al, dx test al, 01 jz rbufck retdmac 直接存储器访问直接存储器访问 8237u基本概念、基本概念、dmac的作用（原理）的作用（原理）: i/o外设与存储外设与存储器之间高速数据交换；器之间高速数据交换；u外设或存储器通过外设或存储器通过aen信号区分信号区分mpu/dmac之一之一控制总线；控制总线；cpudmac外设外设hldai=0,1,2,3 每个通道可独立响应外部每个通道可独立响应外部dma请求请求hrqdreqidackidmac 直接存储器访问直接存储器访问 8237例题例题. 单单i8237dma控制器可支持控制器可支持4个通道的个通道的

24、dma（直接存储器访问），若采用两级（直接存储器访问），若采用两级dma控制器级控制器级连方式，则连方式，则8237最多可以实现最多可以实现_通道的通道的dma。 (a)4 (b)8 (c) 12 (d)16 (e)64 （答案：（答案：d）第二次习题（复习）课第二次习题（复习）课第第4部分：半导体存储器部分：半导体存储器第第5部分：部分： 数字量输入输出数字量输入输出总线、接口概念总线、接口概念*接口电路（芯片）、端口地址接口电路（芯片）、端口地址* 数据传送方式数据传送方式* 中断电路及其处理中断电路及其处理*定时定时/计数器电路与应用计数器电路与应用* 并行接口电路与应用并行接口电路与应

25、用* 串行接口电路与应用串行接口电路与应用dma电路与应用电路与应用第第6部分：模拟量输入输出部分：模拟量输入输出模拟量接口模拟量接口a/d-d/a 基本概念：基本概念：u多路转换开关多路转换开关mux和采样保持器和采样保持器s/h的主要作用；的主要作用；uadc双积分、逐次逼近、双积分、逐次逼近、v/f变换型变换型uadc0809：8位位8通道逐次逼近型模数转换器；通道逐次逼近型模数转换器；uad574a：12位单通道位单通道;u精度精度: 相对满量程而言，分辨率相对满量程而言，分辨率:对信号灵敏度，与位数相关对信号灵敏度，与位数相关；uvref对转换精度的影响；对转换精度的影响；u模拟地模

26、拟地-数字地数字地: 相同电位，单点相连（避免多点电位差引起相同电位，单点相连（避免多点电位差引起地线上环流，影响精度地线上环流，影响精度 ）掌握掌握: 接口编程接口编程adc/dac的转换控制的转换控制vo = - vrefrfrd256模拟量接口模拟量接口a/d-d/a接口电路简单互连接口电路简单互连：接口电路与简单：接口电路与简单i/o类似类似（1）数据线：）数据线：8位，位，d7d0 通常同名互连通常同名互连（2）地址线：经）地址线：经译码电路产生片选信号译码电路产生片选信号，其中若干，其中若干连至芯片连至芯片/cs，/ce 74ls138（3）控制信号线：）控制信号线：/rd, /i

27、ord 接接/oe(输出允许输出允许)/wr, /iowr 接接/we(写入允许写入允许,/le,start,ale等等) 无独立片选芯片无独立片选芯片模拟量接口模拟量接口a/d-d/a根据指定端口地址，利用根据指定端口地址，利用i/o指令指令接口应用程序片断编程接口应用程序片断编程：u da：先送出：先送出8位位/12位数据，再启动位数据，再启动dacu ad：先启动转换：先启动转换start/ale，延时或判断，延时或判断eoc再读取结果再读取结果应用：按设计要求处理后保存到变量单元或输出：应用：按设计要求处理后保存到变量单元或输出：mov dx, inportin al, dxmov v

28、1, al ；处理（例如数字滤波；处理（例如数字滤波平均）平均）mov dx, outportout dx, al提示：提示：u ad/da程序片断运行的方式（除初始化芯片和单元外），可程序片断运行的方式（除初始化芯片和单元外），可以结合定时执行或中断执行；以结合定时执行或中断执行；u 如需要记忆以前信息（用于比较等），一般存放在内存单元如需要记忆以前信息（用于比较等），一般存放在内存单元中而非寄存器中。中而非寄存器中。例题例题1. adc0809模数模数(a/d)变换中，如果基准电压源变换中，如果基准电压源vref=4.00v，转换数字量为，转换数字量为c0h，则输入电压，则输入电压信号应为

29、信号应为_v。(a)1.0 (b)1.5 (c) 2.0 (d)2.5 (e)3.0答案：答案：ec0h/256=0.75例题例题课本课本p344：图：图6.27， adc0809+i8255习题习题6.4：综合设计型：综合设计型adc0809设计一个数据采集系统，采用中断方式，设计一个数据采集系统，采用中断方式，eoc接至接至8259a的的irq2，每隔，每隔200s采样一个数据。采样一个数据。试完成：试完成： 硬件设计，画出连线图（不包括硬件设计，画出连线图（不包括8259a）；）； 软件设计，包括软件设计，包括8255a、8253的初始化及中断服务的初始化及中断服务程序。程序。难度难度考

30、试考试(不要求不要求8255的初始化的初始化)例题例题设计题所以有多种方案（单一通道，或设计题所以有多种方案（单一通道，或8通道轮流转通道轮流转换，顺序存入缓冲记忆单元）换，顺序存入缓冲记忆单元）例：例：8255pa0809的的d0-d78255的的pb0pb20809的的addca， pb30809ale0809 oe-+5v如果如果ale用用pc口位控则更加简单口位控则更加简单8253 clk02mhz ，out00809 start （200us定时）定时）eocirq2例题例题初始化：初始化：mov al, 10011001b ；a口入，口入，b口出，方式口出，方式0mov dx, p

31、ort8255；控制口；控制口out dx, almov dx, port8255bmov al, 00000000b ；ale=”0”,选选ch0,例首次选择例首次选择ch0out dx, almov al, 00001000b ；ale=”1”,锁存锁存ch0 out dx, almov al, 00110100bmov dx, port8253+3 ;8253计数器计数器0初始化，方式初始化，方式2，16位，二进制位，二进制out dx, almov al, low 400mov dx, port8253out dx, almov al, high 400out dx, al；200us

32、 初值（初值（2mhz,400分频）分频）；8259初始化初始化 sti例题例题中断中断1：读取转换结果，存入单元，再选择通道（锁存），等下次转换：读取转换结果，存入单元，再选择通道（锁存），等下次转换 int_proc: push mov dx, port8255pa in al, dx ；读取转换值；读取转换值 mov ad_buf, al ；保存至单元；保存至单元 mov al, 00000xxxb ；选通道，锁存；选通道，锁存 xxx可变可变000-111mov dx, port8255pbout dx, almov al, 00001xxxb ；产生脉冲；产生脉冲out dx, al

33、 ;ale高电平锁存通道高电平锁存通道pop .习题习题 08年试题年试题8086/8088 系统采用系统采用adc0809 和和8255 接口芯片采集接口芯片采集8 个输入通个输入通道的信息，并转换成对应的电压数字量，输出到道的信息，并转换成对应的电压数字量，输出到4 个个led 显示显示器显示（其中：器显示（其中：1 个个led 显示通道数显示通道数0-7，3 个个led 显示相应通显示相应通道的电压值）。道的电压值）。start：ad 转换启动信号，输入，高电平有效。转换启动信号，输入，高电平有效。ale：地址锁存允许信号，输入、高电平有效。：地址锁存允许信号，输入、高电平有效。oe：输

34、出允许信号，输出、高电平有效。：输出允许信号，输出、高电平有效。eoc：ad 转换结束信号，输出、高电平有效。转换结束信号，输出、高电平有效。低位地址片内译码低位地址片内译码高位地址高位地址片选译码片选译码习题习题 08年试题年试题(35分分)(1)说明说明8255a 的的pa 、pb 和和pc 口的工作方式及各口的作用；口的工作方式及各口的作用；答：答： pa 口工作于方式口工作于方式0 输出，给输出，给4 个数码管提供段码；个数码管提供段码； pb 口工作于方式口工作于方式0 输入，读取输入，读取adc0809 的转换结果；的转换结果； pc 口工作于方式口工作于方式0 输出，输出，pc0

35、pc3 给给4 个数码管提供位码，个数码管提供位码，pc4pc6给给adc0809 提供地址信号，提供地址信号，pc7 给给adc0809 提提供地址锁存信号供地址锁存信号ale和启动转换信号和启动转换信号start 。(2)设计设计8255 端口地址端口地址2c0h, 用用a9-a4 译码，译码器用译码，译码器用74ls138，写出设计过程并画出连线图写出设计过程并画出连线图;a15 a14 a13 a12 a11 a10 a9 a8 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 0 0 0 0, 0 0 1 0, 1 1 0 0, 0 0 0 0 2c0h是是8255a 0 1 2c1h

36、是是8255b 1 0 2c2h是是8255c 1 1 2c3h是是8255ctrl连线连线（续）（续）(3)简述简述cpu 控制控制adc 工作原理。工作原理。答：答：pc4pc6 给给adc0809 提供地址信号，确定提供地址信号，确定in0in7 中的某通道；中的某通道；pc7 给给adc0809 提供启提供启动转换信号，启动动转换信号，启动adc，同时锁存通道地址；通过，同时锁存通道地址；通过pb 口读取口读取0809 的的adc 结果。结果。（续）（续）(4)根据图中连线根据图中连线,编写选择编写选择in4 通道进行转换的程序片断通道进行转换的程序片断,并将转并将转换结果存入单元换结果存入单