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“微机系统原理与接口技术”第九章习题解答（部分）1. 什么是并行接口和串行接口？它们各有什么作用？答：并行接口是指接口与外设之间按字长传送数据的接口，即4位、8位或16位二进制位同时传送；而串行接口是指接口与外设之间依时间先后逐位传送数据的接口，即一个时刻只传送一个二进制位。
并行接口传送速度较快，但在远距离传送数据时成本高，损耗大，且平行数据线之间干扰大，所以并行接口一般适用于近距离的高速传送，而串行接口则适用于远距离传送。
2. 试画出8255A与8086CPU连接图，并说明8255A的A o、A i地址线与8086CPU的A i、A2地址线连接的原因。
答：8255A与8086CPU的连线图如下图所示：题9-2图8086系统有16根数据线，而8255只有8根数据线，为了软件读写方便，一般将8255 的8条数据线与8086的低8位数据线相连。
8086在进行数据传送时总是将总线低8位对应偶地址端口，因此8086CPU要求8255的4个端口地址必须为偶地址，即8086在寻址8255 时A0脚必须为低。
实际使用时，我们总是将8255的A0、A1脚分别接8086的A1、A2脚，而将8086的A0脚空出不接，并使8086访问8255时总是使用偶地址。
4. 简述8255A工作在方式1时，A组端口和B组端口工作在不同状态（输入或输出）时，C端口各位的作用。
注：带*的各中断允许信号由 C 口内部置位/复位操作设置，非引脚电平。
5. 用8255A控制12位A/D转换器，电路连接如下图所示。
设B 口工作于方式1输入，C 口上半部输入，A 口工作于方式0输入。
试编写8255A的初始化程序段和中断服务程序（注：CPU采用中断方式从8255A中读取转换后的数据）。
答：设8255的A、B、C及控制端口的地址分别为PORTA、POATB、PORTC和PCON，则一种可能的程序段实现如下：初始化8255AMOV AL,10011110B;设置8255A的工作方式控制字OUT PCON,ALMOV AL,00000101B;设置C 口置位復位控制字，使INTEA （PC2）为OUT PCON,AL;高电平，允许B 口中断MOV AL,00000010B;设置C 口置位/复位控制字，使PC1（IBF B）输出OUT PCON,AL；低电平，启动第一次A/D转换6. 用8255A作为CPU与打印机接口，8255的A 口工作于方式0,输出；C 口工作于方式0。
微机原理与接口技术1、8086 CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?8086的内部结构分成两部分。
总线接口部件BIU，负责控制存储器与I/O 端口的信息读写，包括指令获取与排队、操作数存取等。
执行部件EU负责从指令队列中取出指令，完成指令译码与指令的执行行。
2、8086的总线接口部件有那几部分组成? 其功能是什么?8086的总线接口部件主要由下面几部分组成：4个段寄存器CS/DS/ES/SS，用保存各段址；一个16位的指令指针寄存器IP，用于保存当前指令的偏移地址；一个20位地址法器，用于形成20位物理地址；指令流字节队列,用于保存指令；存储器接口，用于与外总线的连接。
3、8086的执行单元（部件）由那几部分组成?有什么功能?8086的执行单元部件主要由下面几部分组成：控制器、算数逻辑单元、标志寄存器、通用寄存器组。
（1）控制器，从指令流顺序取指令、进行指令译码，完成指令的执行等。
（2）算数逻辑单元ALU，根据控制器完成8/16位二进制算数与逻辑运算。
（3）标志寄存器，使用9位，标志分两类。
其中状态标志6位，存放算数逻辑单元ALU运算结果特征；控制标志3位，控制8086的3种特定操作。
（4）通用寄存器组，用于暂存数据或指针的寄存器阵列。
6、8086CPU状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的? 8086的状态标志和控制标志分别有哪些?（1）标志分两类：状态标志（6位）,反映刚刚完成的操作结果情况。
控制标志（3位），在8086特定指令操作中起控制作用。
（2）利用状态标志可以掌握当前程序操作的结果，例如了解是否产生进位，是否溢出等。
例如利用控制标志可以控制程序的单步调试。
（3）状态标志包括：包括零标志ZF、符号标志SF、奇偶标志PF、进位标志CF、辅助进位标志AF、溢出标志OF。
控制标志包括：单步运行标志TF、方向标志DF 与中断允许标志IF。
8、8086CPU的形成三大总线时，为什么要对部分地址线进行锁存？用什么信号控制锁存？为了确保CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作，要求地址和数据同时出现在地址总线和数据总线上。
第9章习题解答1、选择题（1）在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，其转换是通过（）A．锁存器B．加法器C．移位寄存器D．数据寄存器（2）在远距离串行通信中，采用调制技术是为了使信号（）A．强度加大B．不失真传送C．一位一位传送D．有条不紊传送（3）微处理器通过数据总线向慢速外设输出数据时，接口部分必须含有的部件是（）A．反相器B．放大器C．锁存器D．TTL/EIA电平转换器（4）串行接口与设备之间的数据传输是以串行方式并且以（）A．单工方式进行的B．半双工方式进行的C．全双工方式进行的D．半/全双工方式进行的（5）甲乙两台计算机近距离通过RS一232C口进行通讯时，常采用最简单的三线联结。
即是（）A．甲机的TXD、RXD、GND分别与乙机的TXD、RXD、GND相连B．甲机的TXD、RXD、GND分别与乙机的RXD、TXD、GND相连C．甲机的RTD、TXD、RXD分别与乙机的RTS、TXD、RXD相连D．甲机的DSR、RXD、DTR分别与乙机的DSR、RXD、DTR相连2、什么是比特率、波特率？解：比特率指每秒传送的二进制位数。
波特率指每秒传送的信息位数量。
3、如果串行传输速率是2400波特，数据位的时钟周期是多少秒？数据位的时钟周期是 = 4.17×10-4秒4、若8251A的收发时钟（RxC、TxC）频率为38.4KHz，它的RTS和CTS 引脚相连。
工作在半双工异步通信，每帧字符的数据位数为7，停止位数为1，偶校验，波特率为600b/s，处于发送状态。
写出初始化程序，其端口地址为02C0H和02C1H。
38.4K = n * 600 ，得分频系数为64MOV DX,02C1HMOV AL,01111011 ;方式字OUT DX,ALMOV AL,00110001 ;控制字OUT DX,AL5、设8251A为异步工作方式，波特率因数为16，7位/字符，奇校验，两位停止位。
《微机原理与接口技术》李华贵主编课后习题参考答案第1章（1.6 习题）1．简述名词的概念：微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
答：（1）微处理器：微处理器（Microprocessor）简称µP或MP，或CPU。
CPU 是采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU（Arithmetic Logic Unit）、控制部件CU（Control Unit）和寄存器组R（Registers）等三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。
（2）微型计算机：微型计算机（Microcomputer）是指以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机，简称微机。
（3）微型计算机系统：微型计算机系统由硬件与软件两大部分组成，分别称为硬件（Hardware）系统与软件（Software）系统。
其中，硬件（Hardware）系统由CPU、内存储器、各类I/O接口、相应的I/O设备以及连接各部件的地址总线、数据总线、控制总线等组成。
软件（Software）系统：计算机软件（Software）是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的程序及程序运行所需要的数据文档资料的总和。
一般把软件划分为系统软件和应用软件。
其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。
而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。
2．简述名词的概念：指令寄存器、地址寄存器、标志寄存器。
答：（1）指令寄存器：指令寄存器（Instruction Register，IR）用来保存计算机当前正在执行或即将执行的指令。
当一条指令被执行时，首先，CPU从内存取出指令的操作码，并存入IR中，以便指令译码器进行译码分析。
（2）地址寄存器：地址寄存器(Address Register，AR)被动地接受IP传送给它的地址值（二进制地址），AR的作用是保持IP送来的地址，并且以并行方式连接输出到CPU的地址引脚上，以便CPU访问指定的内存单元。
《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 教学目标1. 了解微机系统的概念和发展历程。
2. 掌握微机系统的组成和各部分功能。
3. 理解微机系统的工作原理。
1.2 教学内容1. 微机系统的概念和发展历程。
2. 微机系统的组成：微处理器、存储器、输入输出接口等。
3. 微机系统的工作原理：指令执行过程、数据传输等。
1.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微机系统的概念和发展历程。
2. 采用案例分析法，分析微机系统的组成和各部分功能。
3. 采用实验演示法，展示微机系统的工作原理。
1.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微机系统概念的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对微机系统组成的理解。
3. 实验报告：评估学生对微机系统工作原理的掌握程度。
第二章：微处理器2.1 教学目标1. 了解微处理器的概念和结构。
2. 掌握微处理器的性能指标。
3. 理解微处理器的工作原理。
2.2 教学内容1. 微处理器的概念和结构：CPU、寄存器、运算器等。
2. 微处理器的性能指标：主频、缓存、指令集等。
3. 微处理器的工作原理：指令执行过程、数据运算等。
2.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微处理器的概念和结构。
2. 采用案例分析法，分析微处理器的性能指标。
3. 采用实验演示法，展示微处理器的工作原理。
2.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微处理器概念的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对微处理器性能指标的理解。
3. 实验报告：评估学生对微处理器工作原理的掌握程度。
第三章：存储器3.1 教学目标1. 了解存储器的概念和分类。
2. 掌握存储器的性能指标。
3. 理解存储器的工作原理。
3.2 教学内容1. 存储器的概念和分类：随机存储器、只读存储器等。
2. 存储器的性能指标：容量、速度、功耗等。
3. 存储器的工作原理：数据读写过程、存储器组织结构等。
3.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解存储器的概念和分类。
2. 采用案例分析法，分析存储器的性能指标。
第9章微机中断技术习题9.1 简述一般中断系统的组成和功能。
【参考答案】处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。
系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处理机所需的中断处理信息。
系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。
9.2 什么是中断？简述一个中断的全过程。
【参考答案】中断是指在CPU正常运行程序时，由于内部或外部某个非预期事件的发生，使CPU暂停正在运行的程序，而转去执行处理引起中断事件的程序，然后返回被中断了的程序，继续执行被暂停的程序的过程。
当外设准备好向CPU传送数据或已准备就绪接收CPU的数据，或者有某些紧急情况需要CPU处理时，外设向CPU发出中断请求。
CPU接收到中断请求，在一定条件下，暂且停止执行当前的主程序，转到中断服务程序为外设服务；服务结束后返回并继续执行主程序。
微机的中断过程包括中断请求、中断响应、保护断点与现场、中断服务和中断返回等5个环节。
9.3 确定中断的优先级有哪两种方法？各有什么优缺点？IBM PC系列微机中断判优使用的是什么方法？【参考答案】确定中断的优先级有软件查询和硬件排队两种方法。
硬件排队方法中常用的是矢量中断方法。
软件查询方法所需电路比较简单：一是要把外设的中断请求触发器组合成一个端口供CPU查询，二是要将各外设的中断请求信号相或后作为CPU的中断请求信号送INTR引脚。
在外设数量较多时．这位查询转人中断服务所耗费的时间较长。
硬件优先权排队方法电路较复杂，要求外没不仅发出中断请求信号，而且还需提供设备的中断矢量(也称中断类型号)，该矢量与中断服务程序地址有关，CPU接收该矢量后可以转入中断服务程序。
这种方法中断响应速度快。
IBM PC系列微机中采用硬件优先权排队电路，具体来说，IBM PC系列微机中断判优采用的矢量中断方法。
IBM PC系列微机中断判优用的是中断控制器8259A，其内部集成了可编程改变的请求优先级电路及编码比较电路，既可以处理中断的优先级、也可以处理中断嵌套的优先级。
