微机第8章

“微机系统原理与接口技术”第八章习题解答（部分）1. 什么叫总线和总线操作？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线；而模块间信息传送时与总线有关的操作统称为总线操作；模块间完成一次完整信息交换的时间称为一个总线操作周期。

总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上，使系统扩展和升级变得高效、简单、易行。

因此微型计算机系统中普遍采用总线结构。

2．微机总线有哪些种类？其数据传输的主要过程是什么？答：微机中目前普遍采用的总线标准包括系统内总线标准和系统外总线标准两类：系统内总线标准一般指微机主板插槽（系统扩展板）遵循的各种标准，如PC/XT总线标准、ISA 总线标准（PC/AT总线标准）、VL总线标准（VESA具备总线标准）、PCI局部总线标准等；系统外总线标准指系统互连时遵循的各种标准，多表现为微机对外的标准接口插头，有时也称为接口标准，如EIA RS-232异步串行接口标准、USB通用串行接口标准、IEEE-488通用并行接口标准等。

一个总线操作周期一般分为四个阶段，即：总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

在含有多个主控制器的微机系统中，这四个阶段都是必不可少的；而在仅含一个主控制器的单处理器系统中，则只需要寻址和传数两个阶段。

3．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统外总线（通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为片内总线。

4．一次总线的信息传送过程大致可以分为4个阶段，依次为总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

8．同步总线有哪些优点和缺点？主要用在什么场合？答：同步并行总线时序是指总线上所有信号均以同步时钟为基准，所有接在总线上的设备的信息传输也严格与同步时钟同步。

同步并行总线的优点是简单、易实现；缺点是无法兼容总线上各种不同响应速度的设备，因为同步时钟的速度必须以最慢的响应设备为准，这样总线上的高速设备将无法发挥其高速性能。

第八章习题答案P2658.5答：中断向量表具有根据中断类型号存储相应中断服务程序入口地址的功能。

CPU利用中断向量表转入中断服务程序的过程如下：由中断类型号n乘以4获得中断向量在中断向量表中的起始地址，然后把存储在低地址4n、4n+1两单元16位的中断服务程序入口偏移地址置入IP，把存储在高地址4n+2、4n+3两单元16位的中断服务程序入口段地址置入CS，最后跳转到中断服务程序。

8.6答：在开中断(IF=1)和INTR引脚有中断请求信号的情况下，可屏蔽中断响应过程如下：1)等待当前指令结束，然后进入中断响应周期；2)从微处理器外部的中断控制逻辑获得中断类型号；3)当前的PSW、CS、IP的内容依次压入堆栈；4)清除PSW中的IF位和TF位为0；5)把中断服务程序的入口地址置入IP和CS。

8.18解：假定主片的端口地址为20H、21H，从片1端口地址为A0、A1H，从片2端口地址为B0、B1H主片的初始化程序：MOV AL, 00010001B ;ICW1,边沿触发，级联OUT 20H, ALMOV AL, 10H ;ICW2, 中断类型号10H～17H；OUT 21H, ALMOV AL, 01010000B ;IR6,IR4上接有从片OUT 21H, ALMOV AL, 00001101B ;一般全嵌套(级联时主片通常工作于特殊全嵌套)，主片缓冲，中断非自动结束OUT 21H, AL从片1的初始化程序：MOV AL, 00010001B ;ICW1, 边沿触发，级联OUT A0H，ALMOV AL,20H ;ICW2, 中断类型号20H～27H；OUT A1H, ALMOV AL, 00000100B ;ICW3, INT 接主片IR4OUT A1H, ALMOV AL, 00001001B ; 一般全嵌套, 从片缓冲，中断非自动结束OUT A1H, AL从片2的初始化程序：MOV AL, 00010001B ;ICW1, 边沿触发，级联OUT B0H，ALMOV AL,30H ;ICW2, 中断类型号30H～37H；OUT B1H, ALMOV AL, 00000110B ;ICW3, INT 接主片IR6OUT B1H, ALMOV AL, 00001001B ; 一般全嵌套, 从片缓冲，中断非自动结束OUT B1H, AL8.19解：MOV AL, 13H ;ICW1, 边沿触发，单片，无ICW3OUT 50H，ALMOV AL, 08H ;ICW2, 中断类型号08H～0FH；OUT 51H, ALMOV AL, 0BH ; 一般全嵌套,主片缓冲，中断非自动结束OUT 51H, AL8.20解：MOV AL, 63H ;OCW3, SL=1, EOI=1OUT 20H, AL8.22解：(SP)=00FAH ;INT 8后，PSW, CS, IP 入栈，所以(SP)←(SP)-6 (SS)=0300H(IP)=0040H ;(IP)应为中断向量表中4*8=32, 33两地址单元的字内容(PSW)=0240H栈顶3个字从低地址到高地址为：00A0H, 0900H, 0240H第九章习题答案P2929.1解：8253/8254的两根地址线要么接A1A0要么接A2A1，值只能为00 23H，00100011B，不可以分配；54H，01010100B，可以分配；97H，10010111B，不可以分配；51H，01010001B，可以分配；FCH，11111100B，可以分配；59H，01011001B，可以分配；9.2解：图9.1 OUT0的输出波形图9.2 OUT1的输出波形9.3解：MOV DX, COUNTD ;写计算器0方式控制字MOV AL, 00111000BOUT DX, ALMOV DX, COUNTAMOV AX, 10000 ;写计算器0时常数OUT DX, ALXCHG AH, ALOUT DX,ALWAIT_CE: MOV DX, COUNTDMOV AL, 00H ；写计数器0锁存命令OUT DX, ALIN AL, DXXCHG AL, AHMOV DX, COUNTA ；读回CE内容IN AL, DXXCHG AL, AHCMP AX, 1000 ；大于1000，继续等待JA WAIT_CE9.8解：时常数是0FFFFH, 即65535，时钟周期为1/2MHz=0.5us，中断信号的周期为(65535+1)*0.5=32768us=32.768ms9.9解：（1）系统设计连接图如下所示：另外两种接法，选择偶地址，A0参与译码，数据线D0～7;选择奇地址，/BHE数据线D8～15①改为周期为100us的对称方波，计数器0方式3，时常数100us×2MHz=200MOV DX, D0D6HMOV AL, 00010110BOUT DX, ALMOV DX, D0D0HMOV AL, 200OUT DX, AL②计数器1方式2，时常数1s/100us=10000MOV DX, D0D6HMOV AL, 01110100BOUT DX, ALMOV DX, D0D2HMOV AX, 10000OUT DX, ALXCHG AH, ALOUT DX, AL③计数器2方式4，时常数10s/1s=10MOV DX, D0D6HMOV AL, 10011000BOUT DX, ALMOV DX, D0D4HMOV AL, 10OUT DX, AL（2）8086接8253连接方式如下所示计数器0方式5，时常数20us×2MHz=40MOV DX, D0D6HMOV AL, 00011010BOUT DX, ALMOV DX, D0D0HMOV AL, 40OUT DX, ALMOV DX，D0D1HMOV AH, 00H ;D15接GA TE0，产生正脉冲OUT DX, AHMOV AH, 80HOUT DX, AHMOV AH, 00HOUT DX,AH第十章习题答案10.3解：MOV DX, 303HMOV AL, 10000011BOUT DX, ALMOV DX, 302HIN AL, DXMOV CL, 4SHL AL, CLOUT DX, ALPC口由于低4位输入，高4位输出，对8位数据整体输出给PC口，可能有问题，为保险起见可对高四位依次置值，因此后面3条指令可替换为如下程序：MOV AH, ALAND AH, 1 ;取PC0值, 其它位清0OR AH, 00001000B ;PC4的置位控制字MOV DX, 303HOUT DX, AHMOV AH, AL ;重新载入AL内容SHR AH, 1 ;PC1值移至bit0AND AH, 1OR AH, 00001010B ;PC5的置位控制字OUT DX, AHMOV AH, AL ;重新载入AL内容SHR AH, 2 ;PC2值移至bit0AND AH, 1OR AH, 00001100B ;PC6的置位控制字OUT DX, AHMOV AH, AL ;重新载入AL内容SHR AH, 3 ;PC3值移至bit0AND AH, 1OR AH, 00001110B ;PC7的置位控制字OUT DX, AH10.4解：（1）8255A的连接图如下所示（2）A口、B口均为方式0输入，PC3~0方式0输出MOV DX, 8F07H ;置A口、B口和C口低4位的方式字MOV AL, 10010010BOUT DX, ALRead_PAPB: MOV DX, 8F01H ;读A口IN AL, DXMOV DX, 8F03H ;读B口IN AH, DXMOV CX, 16 ;数K15～K0中1的个数MOV BL, 0Count1: SHL, AX, 1JNC Do_NothingINC BLDo_Nothing: LOOP Count1MOV DX, 8F05H ;1的个数输出给C口低4位OUT DX, BLJMP Read_PAPB注意：这里C口高4位和低四位都为输出，因此整体输出不会有问题；K15～K0，1的个数有17种状态，因此4位表示是不够的。

第8章中断系统与可编程中断控制器8259A1.什么叫中断？8086微机系统中有哪几种不同类型的中断？答：在CPU执行程序的过程中，由于某个事件的发生，CPU暂停当前正在执行的程序，转去执行处理该事件的一个中断服务程序，待中断服务程序执行完成后，CPU再返回到原被中断的程序继续执行。

这个过程称为中断。

8086微机系统中有3种中断:1)外部可屏蔽中断。

2)外部不可屏蔽中断。

3)内部中断2.什么是中断类型？它有什么用处？答：通常用若干位二进制编码来给中断源编号，该编号称为中断类型号。

8086微处理器用8位二进制码表示一个中断类型，有256个不同的中断。

这些中断可以划分为内部中断、外部不可屏蔽中断、外部可屏蔽中断三类。

用处：使CPU识别中断源，从而能正确地转向该中断源对应的中断服务程序入口。

3.什么是中断嵌套？使用中断嵌套有什么好处？对于可屏蔽中断，实现中断嵌套的条件是什么？答：微处理器在处理低级别中断的过程中，如果出现了级别高的中断请求，微处理器停止执行低级中断的处理程序而去优先处理高级中断，等高级中断处理完毕后，再接着执行低级的未处理完的程序，这种中断处理方式成为中断嵌套。

使用中断嵌套的好处是能够提高中断响应的实时性。

对于某些对实时性要求较高的操作，必须赋予较高的优先级和采取中断嵌套的方式，才能保证系统能够及时响应该中断请求。

对于可屏蔽中断，实现中断嵌套的条件有：（1）微处理器处于中断允许状态（IF=1）（2）中断请求的优先级高于正在执行的中断处理程序的优先级。

（3）中断请求未被8259屏蔽。

（4）没有不可屏蔽中断请求和总线请求。

4.什么是中断向量？中断类型号为1FH的中断向量为2345H:1234H，画图说明它在中断向量表中的存放位置。

答：中断向量为每个中断服务子程序的入口地址，为32位（16位的偏移地址和16位的段地址），在中断向量表中占用4个地址单元。

在8086CPU组成的计算机系统中，采用最低的1024个地址单元（称为0页）来存储中断向量。

第八章1. 8253芯片有哪几个计数通道？每个计数通道可工作于哪几种工作方式？这些操作方式的主要特点是什么？答：8253内部包含3个完全相同的计数器/定时器通道，即0～2计数通道，对3个通道的操作完全是独立的。

8253的每个通道都有6种不同的工作方式。

方式0——计数结束中断方式：当对8253的任一个通道写入控制字，并选定工作于方式0时，该通道的输出端OUT立即变为低电平。

要使8253能够进行计数，门控信号GATE 必须为高电平。

经过n十1个脉冲后，计数器减为0，这时OUT引脚由低电平变成高电平。

OUT引脚上的高电平信号，一直保持到对该计数器装入新的计数值，或设置新的工作方式为止。

在计数的过程中，如果GATE变为低电平，则暂停减1计数，计数器保持GATE有效时的值不变，OUT仍为低电平。

待GATE回到高电平后，又继续往下计数。

方式1——可编程单稳态输出方式：当CPU用控制字设定某计数器工作于方式1时，该计数器的输出OUT立即变为高电平。

GATE出现一个上升沿后，在下一个时钟脉冲的下降沿，将n装入计数器的执行部件，同时，输出端OUT由高电平向低电平跳变。

当计数器的值减为零时，输出端OUT产生由低到高的正跳变，在OUT引脚上得到一个n个时钟宽度的负单脉冲。

在计数过程中，若GATE产生负跳变，不会影响计数过程的进行。

但若在计数器回零前，GATE又产生从低到高的正跳变，则8253又将初值n装入计数器执行部件，重新开始计数，其结果会使输出的单脉冲宽度加宽。

方式2——比率发生器：当对某一计数通道写入控制字，选定工作方式2时，OUT端输出高电平。

如果GATE为高电平，则在写入计数值后的下一个时钟脉冲时，将计数值装入执行部件，此后，计数器随着时钟脉冲的输入而递减计数。

当计数值减为1时，OUT端由高电乎变为低电平，待计数器的值减为0时，OUT引脚又回到高电平，即低电平的持续时间等于一个输入时钟周期。

与此同时，还将计数初值重新装入计数器，开始一个新的计数过程，并由此循环计数。