微机原理及接口第9章习题解答

“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。

微机原理第九章练习题及解一：单项选择题●8253的端口地址数为（ C ）。

A：1个B：2个C：4个D：8个●8255的A端口读写操作时，地址线（A）。

A：A1 = 0、A0 = 0 B：A1 = 0、A0 = 1C：A1 = 1、A0 = 0 D：A1 = 1、A0 = 1●写8255的控制字88H，功能是（ B ）。

A：A口方式0输入B：B口方式0输出C：置PC4为低D：置PC7为高●从8255的C端口读状态信息时，地址线（ C ）。

A：A1 = 0、A0 = 0 B：A1 = 0、A0 = 1C：A1 = 1、A0 = 0 D：A1 = 1、A0 = 1●8088与8255连接时的写控制字地址是（ D ）。

A：100H B：101H C：102H D：103H●8086与8255连接时的B口读写地址是（ B ）。

A：100H B：102H C：104H D：106H●8253写方式控制字时，地址线（ D ）。

A：A1 = 0、A0 = 0 B：A1 = 0、A0 = 1C：A1 = 1、A0 = 0 D：A1 = 1、A0 = 1●8253的计数器0读写操作时，地址线（A）。

A：A1 = 0、A0 = 0 B：A1 = 0、A0 = 1C：A1 = 1、A0 = 0 D：A1 = 1、A0 = 1●8253的控制字为85H，功能为（ B ）。

A：计数器0二进制计数B：计数器2十进制计数C：计数器0低8位初值D：计数器2高8位初值●8253的控制字为78H，计数器选择为（ B ）。

A：计数器0 B：计数器 1 C：计数器 2 D：无作用●8253的控制字为40H，工作方式选择为（ C ）。

A：方式0 B：方式 2 C：方式 4 D：方式5●8259固定优先权方式的中断请求信号IR0—IR7的优先权顺序为（ A ）。

A：IR0→IR7 B：IR7→IR0C：IR0→IR7→IR-1 D：每个中断请求信号等优先权。

习题91.答：（1）DMA方式是一种由专门的硬件电路控制数据在I/O设备与存储器之间直接交换的方式，这种硬件称为DMA控制器，简称为DMAC。

（2）一个完整的DMA传输过程必须经过下面的4个步骤。

①DMA请求。

CPU对DMA控制器初始化，并向I/O接口发出操作命令，I/O接口提出DMA 请求。

②DMA响应。

DMA控制器对DMA请求判别优选级及屏蔽，向总线裁决逻辑提出总线请求。

当CPU执行完当前总线周期即可释放总线控制权。

此时，总线裁决逻辑输出总线应答，表示DMA已经响应，通过DMA控制器通知I/O接口开始DMA传输。

③DMA传输。

DMA控制器获得总线控制权后，CPU即刻挂起或只执行内部操作，由DMA 控制器输出读写命令，直接控制RAM与I/O接口进行DMA传输。

④DMA结束。

当完成规定的成批数据传送后，DMA控制器即释放总线控制权，并向I/O 接口发出结束信号。

当I/O接口收到结束信号后，一方面停止I/O设备的工作，另一方面向CPU提出中断请求，使CPU从不介入的状态解脱，并执行一段检查本次DMA传输操作正确性的代码。

最后，带着本次操作结果及状态继续执行原来的程序。

2.答：DMA方式下，系统中有一个DMA控制器，它是一个可驱动总线的主控部件。

当外设与主存储器之间需要传输数据时，外设向DMA控制器发出DMA请求，DMA控制器向中央处理器发出总线请求，取得总线控制权以后，DMA控制器按照总线时序控制外设与存储器间的数据传输而不是通过指令来控制数据传输，传输速度大大高于中断方式。

中断方式下，外设需与主机传输数据时要请求主给予中断服务，中断当前主程序的执行，自动转向对应的中断处理程序，控制数据的传输，过程始终是在处理器所执行的指令控制之下。

3.答：8237A有四种工作方式：（1）请求传送方式。

当DREQ有效，若CPU让出总线控制权，8237A进行DMA服务，也连续传送数据，直至字节计数器过0为FFFFH或由外界送来有效信号，或DREQ变为无效时为止。

习题一1.什么是接口？接口就是微处‎理器CPU与‎外部世界的连‎接部件，是CPU与外‎界进行信息交‎换的中转站。

2.为什么要在C‎P U与外设之‎间设置接口？在CPU与外‎设之间设置接‎口主要有4个‎原因：（1）CPU与外设‎二者的信号不‎兼容，包括信号线的‎功能定义、逻辑定义和时‎序关系（2）CPU与外设‎的速度不匹配‎，CPU的速度‎快，外设的速度慢‎（3）若不通过接口‎，而由CPU直‎接对外设的操‎作实施控制，会使CPU处‎于穷于应付与‎外设打交道之‎中，大大降低CP‎U的效率（4）若外设直接由‎C PU控制，会使外设的硬‎件结构依赖于‎C PU，对外设本身的‎发展不利。

3.微型计算机的‎接口一般应具‎备那些功能？微机的接口一‎般有如下的几‎个功能：（1）执行CPU命‎令的功能：CPU将对外‎设的控制命令‎发到接口电路‎中的命令寄存‎器（命令口）中，在经分析去控‎制外设（2）返回外设状态‎的功能：通过状态寄存‎器（状态口）完成，包括正常工作‎状态和故障状‎态（3）数据缓冲的功‎能：接口电路中的‎数据寄存器（数据口）对CPU于外‎设间传送的数‎据进行中转（4）设备寻址的功‎能：CPU某个时‎刻只能和一台‎外设交换数据‎，CPU发出的‎地址信号经过‎接口电路中的‎地址译码电路‎来选中I/O设备（5）信号转换的功‎能：当CPU与外‎设的信号功能‎定义、逻辑关系、电平高低及工‎作时序不兼容‎时接口电路要‎完成信号的转‎换功能（6）数据宽度与数‎据格式转换的‎功能：由于CPU处‎理的数据都是‎并行的，当外设采用串‎行传送方式时‎，接口电路就要‎完成串、并之间的转换‎，并进行数据格‎式的转换。

4.接口技术在微‎机应用中起的‎作用？随着计算机技‎术的高速发展‎，计算机的应用‎越来越广泛。

然而，在微机系统中‎，微处理器的强‎大功能必须通‎过外部设备才‎能实现，而外设与微处‎理器之间的信‎息交换和通信‎又是靠接口来‎实现的，所以，接口技术成为‎了一门关键技‎术，它直接影响微‎机系统的功能‎和微机的推广‎应用。

第1章微机运算基础习题和思考题1.请完成以下计算：174．66D=(10101110.10101)B＝（AE. A8）H10101110101.01011B＝（1397.344）D＝（575.58）H4BCH＝（010*********）B＝（）BCD2.设字长为8位，X＝（2A）16，当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候，其真值是多少？答：当X表示原码时，其真值为：＋101010当X表示补码时，其真值为：＋101010当X表示反码时，其真值为：＋101010当X表示无符号数数时，其真值为：001010103.设字长为8位，用补码形式完成下列计算，要求有运算结果并讨论是否发生溢出？120＋18 －33－37－90－70 50＋84答：120＋18其补码形式分别为：（120）补＝01111000 （18）补＝0001001001111000＋ 0001001010001010由于C s=0 ，C p=1，因此有溢出，结果错误－33－37其补码形式为：（－33）补＝11011111 （－37）补＝1101101111011111＋1101101110111010由于C s=1， C p=1，所以没有溢出，结果正确－90－70其补码形式为：（－90）补＝10011100 （－70）补＝1011101010011100＋1011101001010110由于C s=1， C p=0，所以有溢出，结果错误50＋84其补码形式为：（50）补＝00110010 （84）补＝0101010000110010＋0101010010000110由于C s=0， C p=1，所以有溢出，结果错误4.请写出下列字符串的ASCII码值。

My name is Zhang san.4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E第2章 80X86微机系统习题与思考题1.微型计算机主要由哪些基本部件组成？各部件的主要功能是什么？答：微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。

《微型计算机原理与接口技术》(尹建华)习题答案第一章2、156D = 10011100B = 9CH79D = 1001111B = 4FH0.675D = 0.1011B = 0.BH37.164D = 100101.0011B = 25.3H3、136D = 10001000B111010.111B = 3A.EH110010.11B = 62.6Q157Q = 06FH133Q = 910AE7.D2H = 101011100111.11010010B0.468D = 0.0111B4、无符号数：151符号数：-1058421BCD：976、+1原码 = 00000001反码 = 00000001补码= 00000001-1原码 = 10000001反码 = 11111110补码 = 11111111+36原码= 00100100反码 = 00100100补码 = 00100100-36原码= 10100100反码 = 11011011补码 = 11011100-128原码= 1000000010000000反码 = 111111*********补码 = 100000007、⑴ -128⑵ -1⑶ 15⑷ -868、⑴ 0 ~ 255⑵ -127 ~ +127⑶ -32767 ~ +32768 11、34H + 89H无溢出0AFH+ 45H无溢出76H-0FEH无溢出第二章2、1MB，64KB3、不能4、4，1，时钟5、0FFFF0H寄存器名FRIPCSDSSSES指令队列其它寄存器复位状态0000H0000HFFFFH0000H0000H0000H清空0000H6、段基地址和偏移地址1230H：0045H1000H：2345H7、90000H ~ 9FFFFH11、等待周期：8086CPU与慢速的存储器和I/O设备交换信息时，为了防止丢失数据，在总线周期的和之间，插入一些必要的等待状态，用来给予必要的时间补偿。

第九章习题答案一、简答题1、简述并行接口的重要特点。

答：并行接口的主要特点：数据并行传输，传输速度快但距离觉近。

并行接口的主要功能：并行传输数据，在主机与外设之间起到数据缓冲和匹配的作用。

2、8255A有哪几种工作方式？各有什么特点？答：8255A有方式0（基本输入输出方式）、方式1（单向选通输入输出方式）、方式2（双向选通输入输出方式）等三种工作方式。

三种工作方式的主要特点：方式0：数据单向输出或单向输入。

主机认为外设总是处于准备好状态，没有联络信号。

主机与外设之间传输数据采用无条件传输方式A口、B口C口高4位、C口低4位都可工作在方式0。

方式1：数据单向输出或单向输入。

主机与外设之间传输数据需要一对联络（握手）信号。

主机与外设之间主要采用中断方式传输数据，也可采用查询方式。

A口与C口的高5位组成A组，B口与C口的低3位组成B组。

A口和B口为数据输入输出口，C口为控制口。

方式2：数据可以双向输入输出。

只有A口能工作在方式2A口为数据双向输入输出口，C口高5位为控制线。

主机与外设之间主要采用中断方式传输数据，也用采用查询方式。

3、简述8255A工作在方式1输出时的工作过程答：a：CPU接受中断请求，使用OUT指令向8255A输出数据并发写信号WR，WR信号的上升沿一方面清除INTR中断请求信号，表示已响应中断，另一方面使OBF有效。

b：OBF信号有效表示输出缓冲区已满，通知外设取走数据。

c：外设接收数据，将ACK信号置为"0"，即向8255A发回答信号，表示已收到数据。

ACK的下降沿使OBF轩"1"，表示数据已取走。

ACK的上升沿使INTR有效。

d: INTR有效，向CPU发中断请求，请求输出下一个数据。

4、定时器和计数器有什么相同和不同？答：定时器和计数器是同一器件--计数器件，其共同的特点是都有一个计数脉冲输入端，每输入一个脉冲，计数器就进行加1或减1计数。

微机原理与接口技术（楼顺天第二版）习题解答第9章定时/计数器8253应用设计9.1答：假定已经约定采用A2,A1作为8253的内部地址线，而且计数器0的地址为00，所以在题中所给的地址中只有51H,59H的A2和A1同时为0，即：A2A1=00。

9.2 答：9.3答：MOV DX,COUNTD ;写入计数器0的方式控制字MOV AL,00111000BOUT DX,ALMOV DX,COUNTA ;设置计数器0的常数MOV AX,10000OUT DX,ALXCHG AL,AHOUT DX,ALL1: MOV DX,COUNTD ;向计数器0发锁存命令MOV AL,0HOUT DX,ALMOV DX,COUNTA ；读入CEIN AL,DXMOV AH,ALIN AL,DXXCHG AL,AHCMP AX,1000 ；判别CE当前大小JA L19.4 答：本题使用计数器0和计数器1级联，并且计数器0的输出OUT0作为计数器1的时钟输入CLK1。

程序如下：MOV DX,COUNTD ;写计数器0方式控制字MOV AL,00110110BOUT DX,ALMOV DX,COUNTAMOV AX,10000 ;写计数器0时常数，分频得到100Hz时钟频率OUT DX,ALXCHG AL,AHOUT DX,ALMOV DX,COUNTD ；写计数器1方式控制字MOV AL,01110000BOUT DX,ALMOV DX，COUNTBMOV AX,999 ；分频得到0.1Hz时钟频率。

（在方式0下，时常数为N时，；OUT输出的低电平宽度为N+1).OUT DX,ALXCHG AL,AHOUT DX,ALL1: ；延时MOV DX,COUNTD ; 当前CE的内容锁存到OLMOV AL,01000000BOUT DX,ALMOV DX,COUNTBIN AL,DXMOV AH,ALIN AL,DXXCHG AL,AHCMP AX,999JNA L1 ；延时结束，则继续执行，否则，跳到L1,继续延时….9.5 答：8253的方式2与方式3均为一次计数完成后自动装入计数初值再计数的计数方式。

9-3解：在上图中，8253A的数据线D7~D0与8086CPU的高8位数据线D15~D8相连；8259的数据线D7~D0与8086CPU的低8位数据线D7~D0相连，8253A的端口地址码A1A0与8086CPU的A2A1相连，A0和¯BHE作为译码输入。

根据图示连接可分析8253A的4个端口地址分别为FFF9H、FFFBH、FFFDH、FFFFH；8259A的两个端口地址分别为FFFCH和FFFEH。

根据系统的要求，通道0定义为工作方式2，输出频率为1kHz的方波，周期为1ms。

从CLK0输入5MHz的时钟脉冲，其周期为0.2us，因此，通道1的计数初值应为5000（1ms/0.2us=5000）；通道1定义为工作方式4，完成定时功能，每秒钟利用OUT1向CPU 发出一次中断请求，输入时钟频率为1kHz，计数初值为1000H..MODEL SMALL.STACK 100.DA TAAdd8253C0 DB FFF9HAdd8253C1 DB FFFBHAdd8253C2 DB FFFDHAdd8253CR DB FFFFHAdd8253ED DB FFFCHAdd8253OD DB FFFEH.CODECLOCK PROC FARPUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,@DA TAMOV DS,AXMOV DX,Add8253CR ;定义通道0工作在方式3MOV AL,36HOUT DX,ALMOV DX,Add8253C0 ;给通道0送计数初值，先送低8位，后送高8位 MOV AX,5000OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV DX,Add8253CR ;定义通道1工作在方式4，二进制计数 MOV AL,78HOUT DX,ALMOV DX,Add8253C1 ;给通道1送计数初值，先送低8位，后送高8位MOV AX,1000HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL MOV DX,Add8253ED ;对8259A 初始化，ICW1设置MOV AL,13HOUT DX,ALMOV DX,Add8253OD ;对8259A 初始化，ICW2设置MOV AL,50HOUT DX,ALMOV AL,03 ;对8259A 初始化，ICW4设置OUT DX,ALMOV AL,0FAH ;对8259A 初始化，OCW1设置OUT DX,ALSTIWaitInt: HLT ;CPU 等中断JMP WaitInt:........CLOCK ENDPEND9-5解：定时器1定义为工作方式2，完成分频功能（假设是二分频），输出频率为40Hz 的连续脉冲，则输入脉冲应为80Hz ，定时器1 CLK １的输入脉冲来自于定时器０的ＯＵＴ０输出，因此定时器０应输出频率为80Hz 的方波，从CLK 0输入4.77MHz 的时钟脉冲，因此，定时器0的计数初值应为６００（4.77MHz /80Hz =６００）；定时器1的计数初值为２（80Hz /４0Hz =２）.初始化程序为：.MODEL SMALL.STACK 100.DA TAAdd8253C0 DB 200HAdd8253C1 DB 201HAdd8253CR DB 203H.CODECLOCK PROC FARPUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,@DA TAMOV DS,AXMOV DX,Add8253CR ;定义定时器0工作在方式3MOV AL,16H;00010110OUT DX,ALMOV DX,Add8253C0 ;给通道0送计数初值，只送低8位MOV AＬ,２OUT DX,ALMOV DX,Add8253CR ;定义定时器1工作在方式2MOV AL,74;01110100OUT DX,ALMOV DX,Add8253C1 ;给通道1送计数初值，先送低8位，再送高8位MOV AX,60000OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL9-7解：将8253A通道0设置为方式1，计数初值为3000的初始化程序为：MOV AL,33H; ;设置控制字OUT 43H,AL ;写入控制寄存器MOV AＬ, 00 ;初值低8位送通道0OUT 40H,ALMOV AL, 30Ｈ;初值高8位送通道0OUT 40H，AL将8253A通道1设置为方式2，计数初值为2010H的初始化程序为：MOV AL,74H ;设置控制字OUT 43H,AL ;写入控制寄存器MOV AX,10H ;初值低8位送通道1OUT 41H,ALMOV AL,20H ;初值高8位送通道1OUT 41H，AL将8253A通道2设置为方式4，计数初值为4032H的初始化程序为：MOV AL,B8H ;设置控制字OUT 43H,AL ;写入控制寄存器MOV AL,32H ;初值低8位送通道2OUT 42H,ALMOV AL,40H ;初值高8位送通道2OUT 42H，AL9-8解：通道2定义为工作方式2，计时器周期性地每隔10ms产生一个中断，周期为10ms。