微机原理第八章

1、第八章作业8.1根据接口电路的功能，简要说明I/O接口电路应包括哪些电路单元？解：I/O接口电路包括的电路单元：输入/输出锁存器与缓冲器命令寄存器和状态寄存器地址译码电路读/写控制逻辑中断控制逻辑8.2说明8255A工作于方式0和方式1的区别。解：8255A工作于方式0：8255A是分成相互独立的8位A口、B口及4位上C口、4位下C口，C口4位为一组，每组只能同时设定为输入输出，输入不锁存，输出锁存。不能采用中断的方法与CPU交换信息，但可用应答查询方式来进行数据传送。通常以A口和B口做数据口，而用C口的某些位作为查询方式的控制与状态信号线使用。C口中哪些引线充当何种应答功能，可以由用户来指定

2、。工作于方式1：A，B口做应答式输入/输出端口，输入/输出均锁存，高4位C口做应答式A口的应答线，低4位C口做应答式B口的应答线。8.3说明8255A在方式1输入时的工作过程。解：当外设有数据需要输入时，将数据送到8255A接口上，STB变为有效，数据锁存入8255A，同时IBF变有效。当STB由低变高时，若8255A片内中断允许信号INTE高电平有效，则8255A的PC3（或PC0）位INTR变高电平有效，向CPU发出中断请求.CPU响应中断后，在中断服务程序中CPU执行到从8255A端口读取数据指令时，产生RD有效信号。一方面将8255A锁存的数据读入到CPU中并延迟一段时间，撤销向CPU

3、申请中断的信号INTR，使其无效，另一方面利用RD信号的上升沿使IBF复位。8.4说明8255A在方式1输出时的工作过程。解：进入中断服务程序后，CPU向指定接口写数据，IOW将数据所存在接口之中。当数据背锁存并由端口信号线输出时，8255A就清楚INTR信号并使OBF有效。有效的OBF通知外设接收数据。一旦外设将数据接受，就送出一个有效的ACK脉冲，该脉冲使OBF无效，同时产生一个新的中断请求，请求CPU向外设输出下一个数据。8.58255A的三个端口在使用时有什么差别？解：端口A或B作为输入输出的数据端口(端口A还可以作为双向数据端口),而端口C作为控制或状态信号的端口,它在方式字的控制下

4、，可以分成高4位C口和低4位C口。2个端口各包含一个4位锁存器。高4位C口与端口A，低4位C口与B配合使用,可用以作为控制信号输出,或作为状态信号输入。 8.6说明8253的方式2与方式3的工作特点方式2工作特点： 写入计数值开始计数，周期性计数。 计数过程中GATE=0，暂停计数，GATE=1重新计数。 计数过程中改变计数值，下一周期按新的计数值计数。方式3工作特点：写入计数值开始计数，周期性计数。 N=偶数，正负半周=N/2；N=奇数，正半周=（N1）/2，负半周=（N1）/2。计数过程中GATE=0，暂停计数；GATE=1，重新计数。 计数过程中改变计数值，下一周期按新的计数值计数。方式

5、2与方式3性能完全相同，均为软件启动，重复周期输出，但OUT输出波形不同。方式2的OUT只输出1个负脉冲，而方式3为方波，输出的高低电平宽度相同（初值为偶数正负半周相同，初值为奇数时正半周比负半周多一个脉冲周期）；8.7说明8253的方式1与方式5的工作特点方式1工作特点： 一次写入计数值多次计数。 GATE=1启动计数，重复启动重复计数。 计数过程中改变计数值，下次启动按新的计数值计数 计数值为N，计数N次方式5工作特点：一次写入计数值多次计数。 GATE上升沿启动计数，重复启动重新计数。 计数过程中改变计数值，下次启动按新的计数值重新计数。 计数值为N，计数N+1次。方式1与方式5性能完全

6、相同，均为硬件GATE门控信号可重复触发，但OUT输出波形不同。方式1的OUT输出N个负脉冲，而方式5仅1个；8.88253在写入计数初值时，二进制计数和十进制计数有什么区别？如计数值为70,十进制计数为：70H（BCD码）二进制计数为：46H（十六进制）8.178255A用作查询式打印机接口的电路连接和信号时序如图，8255A的端口地址为90H93H，工作于方式0.试编写程序段，将数据区中变量DATA的8位数据送打印机打印。打印机8255APC6 PA7PA0 PC2STBDATA7DATA0BUSYDATASTBBUSYMOV AL,1000 1011B OUT 93H,ALMOV AL,

7、DATAOUT 90H,ALIN AL,92HLOP:TEST AL,0000 0100BJNE LOPMOV AL,00001101BOUT 93H,ALMOV AL,00001100BOUT 93H,ALHLT8.218253通道0按方式3（方波发生器）工作，时钟CLK0的频率为1MHz，要求输出方波的频率为50kHz，此时写入计数初值应为什么？输出方波的“1”和“0”各占多少时间？解：计数初值=1M/50K=20；方波周期为20s由于周期为偶数20，因此计到20/2时，OUT由高变低因此输出方波1和0各占10s8.228253某通道的时钟频率为1MHz，按BCD方式计数，若写入的计数初值

8、为0080H，则该通道的定时时间是多少？解：对于BCD码计数则0080H表示计数值80H通道输出频率：1M/80=12500HZ定时时间：1/12500=8*10(-5)S=80s8.248253的计数通道0连接如图，图略，试回答：（1） 计数通道0工作于何种方式，并写出工作方式名称；解：由于出现一个时钟周期宽度的负脉冲的方式由2和5方式，但是由于GATE0时钟为1，因此由此可知计数通道0工作于方式2。工作方式名称为频率发生器（2） 写出计数通道0的计数初值（要列出计算式）。解：由于一个CLK周期宽度为400ns，OUT端周期为1ms，因此计数初值为：1ms/400ns=25008.25若用8

9、253计数器对设备的转轴的旋转速度进行测试，接口电路图略，若与轴相连的转盘上均匀地钻有每圈50个孔，当轴旋转时，通过光电转换，每通过一个小孔，产生一个正脉冲，当轴旋转一圈，就会有50个脉冲通过CLK输入8253计数器进行计数。假设此转轴的转速范围为501000转/秒，并设8253的端口地址为64H67H。（1） 给出一个算法，将测量转轴的转速转换为计量脉冲的个数。由题得，最高转速为1000转/秒，因此，每秒最高脉冲数为：1000*50=50000个=C350H因此计数器必须用16位计数，而且需要用二进制数假设定时为0.01s则计量脉冲个数=转速*0.01s*50个（2） 若用计数器0对脉冲计数

10、，用计数器1作为定时器。设CLK1频率为200kHz,用定时100ms来计数。请详细说明计数器0、1的工作方式控制字和计数初值，并写出8253的初始化程序。计数器0的工作方式控制字：00 11 000 0B计数初值：0000H 计数器1的工作方式控制字：01 11 000 0B计数初值：100ms/(1/200kHz)=20000D=4E20H8253初始化程序: MOV AL,00110000BMOV 67H,ALMOV AX,00HOUT 80H,ALMOV AL,AHOUT 80H,ALMOV AL,01110000BMOV 67H,ALMOV AX,4E20HOUT 80H,ALMOV

11、 AL,AHOUT 80H,AL8.34一个采用查询方式传送的输出接口，其数据端口地址为200H，状态端口地址为201H，外设状态用D0表示是否可接收数据（0为空闲，1为忙），将存储器中首地址为BUFFER的5000B数据输出，试画出流程图，并编写控制程序段。等待NYN结束开始读取外设状态READY?传送数据传送结束?Y解：MOV CX,5000XOR SI,SIL0P1:MOV DX,201H IN AL,DX;读取状态端口地址上的状态给AL TEST AL,01H；不满足D0为0时则缓冲 JNE LOP1 MOV AL,BUFFERSI MOV DX.200H OUT DX,AL INC

12、SI LOOP L0P1 HLT8.35用一片8255A控制一组红、绿、黄灯，如图，反复检测S1，S2，要求由S1，S2的“闭合”和“断开”控制红、绿、黄灯的点亮。当S1合，S2合时，黄灯亮；当S1合，S2断时，红灯亮；当S1断，S2合时，绿灯亮；当S1断，S2断时，黄灯亮。试根据上述条件编写初始化及控制程序（设8255A端口地址为80H83H）MOV AL,10010010B OUT 83H,AL LOP0:IN AL,80HTEST AL,00000001BJNE LOP2TEST AL,00000010BJNE LOP3MOV AL,00000000;S1合，S2断，红亮OUT 83H,

13、ALMOV AL,00000011BOUT 83H,ALMOV AL,00000101BOUT 83H,ALJMP LOP5LOP2:TEST AL,00000010BJNE LOP4MOV AL,00000001B;S1断，S2断，黄亮OUT 83H,ALMOV AL,00000011BOUT 83H,ALMOV AL,00000100BOUT 83H,ALJMP LOP5LOP3: MOV AL,00000001BOUT 83H,ALMOV AL,00000011B;S1合，S2合，黄亮OUT 83H,ALMOV AL,00000100BOUT 83H,ALJMP LOP5LOP4:MOV

14、 AL,00000001B;S1断，S2合，绿亮OUT 83H,ALMOV AL,00000010BOUT 83H,ALMOV AL,00000101BOUT 83H,ALLOP5: JMP LOP08.438255A的PA口与8个LED管连接如图1（略），用8253作定时器控制8个LED管自下向上闪动，8253连接如图2（略），闪动频率为10次/秒，8253的端口地址为40H43H，8255A的端口地址为60H63H，其控制程序片段如下。主程序： MOV AL,80H (1) OUT 63H,AL (2) MOV AL,34H (3) OUT 43H,AL (4) MOV AL,0ABH (

15、5) OUT 40H,AL (6) MOV AL,61H (7) OUT 40H,AL (8) MOV AL,7FH (9) OUT 60H,AL (10) STILOP: HLT JMP LOP中断服务程序：INTROUT PROC FAR (11)(设CS=1280H) ORG 2000H (12) ROR AL,1 (13) OUT 60H,AL (14) IRET (15)试问：（1）从程序中的数据，计算8253中CLK0的时钟周期TCLK0以及该控制程序中所使用的中断服务程序的中断类型号n的值，中断向量表如图3.输入次数为61A8H=25000次Tout0=1/10s/8=12.5m

16、sTclk0=12.5/25000=0.5s由CS=1280H知，n=34H÷4=00001101H=0DH（2） 若闪动频率改为1次/分，且为自上而下闪动，可采用如图4的串接形式，中断类型号为（1）中计算值加1（0EH），请对程序做最小限度的更改，以满足上述要求（计数通道0工作不变）。在（8）后插入MOV AL,74HOUT 43H,ALMOV AL,58H;60秒/8=7.5秒 7.5/12.5=600=0258HOUT 41H,ALMOV AL,02HOUT 41H,AL8.448086CPU通过8255A同发光二极管LED0LED7以及开关S0S7的接口电路如图，发光二极管L

17、ED0LED7不断显示对应开关S0S7的通断状态。图略。要求：（1） S0S7的状态每隔30秒改变一次，把每次变化的状态记录在2000H:1000H开始的内存单元中。（2） S接通时，对应的二极管熄灭，S断开时，对应的二极管发亮（即S0断开，LED0发亮，S0接通，LED0熄灭）（3） 连续工作24小时结束。由书中图可知，控制口地址为173H，由此推出，A口地址170H，B口地址171H，C口地址172H START:MOVAL,99HMOVDX,173HOUT DX,ALMOVAX,2000HMOVDS,AXLOP:MOVCX,288024*60*2个半分钟 LOP1:MOVBX,1000H

18、LOP2:MOVDX,170HINAL,DXMOVBX,ALINCBXXORAL,0FFH取反，A连B灭，A断B亮MOVDX,171HOUTDX,ALTESTBX,1007HJNALOP2CALLDELAY30SMOVDX,170HINAL,DXLOOPLOP1HLT延时半分钟子程序DELAY30SPROCMOVBX,3000DELAY:MOVCX,2800 WAIT:LOOPWAITDECBXJNZDELAYDELAY30SENDP8.45让8253计数器0用1ms脉冲信号源作CLK0且工作在方式3，定时1min，用8255A的PC6提供GATE0。在定时期间，由PC7控制的灯亮（PC7=1，亮），对OUT0的检测通过PC0进行，定时结束时灯灭，请先画出脉冲信号源、8253/8255A的连接关系图，再编写程序段（8253,8255A采用PC机上的端口地址）。8255PC下PC上8253计数