微机原理第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。

1. 可编程串行接口典型结构
✓状态寄存器
✓控制寄存器
✓数据输入寄存器--串行输入/并行 输出移位寄存器
✓数据输出寄存器--并行输入/串行 输出移位寄存器
2. 串行通信基本概念
在串行通信时，数据和联络信号使用同一条信号线 来传送，所以收发双方必须考虑解决如下问题： ❖ 波特率---双方约定以何种速率进行数据的发送和接收 ❖ 帧格式---双方约定采用何种数据格式 ❖ 帧同步---接收方如何得知一批数据的开始和结束 ❖ 位同步--- -接收方如何从位流中正确地采样到位数据 ❖ 数据校验--- -接收方如何判断收到数据的正确性 ❖差错处理---收发出错时如何处理 收发双方必须遵守一些共同的通信协议才能解决上述问题。
串行通信适于长距离、中低速通信
并行通信
将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。
D0 0
D1 1
D2 0
源
D3 1
D4 D5
0 1
D6 1
D7 0
D0 D1 D2 D3 目 D4 的 D5 D6 D7
数据的各位同时由源到达目的地 → 快 多根数据线 → 短距离（远程费用高）
并行通信适于短距离、高速通信
工作方式下。
（8）错误检测 • 传输错误 • 覆盖错误
二、 接口与系统的连接
从结构上，可把接口分为两个部分，其中和 外设相连的接口结构与具体外设的传输要求及数 据格式相关，因此，各接口的该部分互不相同； 而与系统总线相连的部分，各接口结构类似，一 般都包括：
1． 总线收发器和相应的逻辑电路
2． 联络信号逻辑电路
接收端需要一个时钟来测定每一位的
时间长度。
波特率/位传输率---每秒传输的离散信号 的数目/每秒传输的位数。 波特率因子---

02400H 02600H
1KB 512B
8KB
1KB＝210 的偏移地址范围为： 00 0000 0000～11 1111 1111 即 000H～3FFH 512B＝29 的偏移地址范围为： 0 0000 0000～1 1111 1111 即 000H～1FFH 8KB＝213 的偏移地址范围为： 0 0000 0000 0000～1 1111 1111 1111 即 0000H～1FFFH
POP AX
PUSH CX
2．10 下列程序段中每一条指令执行完后，AX 中的十六进制内容是什么？
MOV AX,0
;0000H
DEC AX
;0000H-1=0FFFFH
ADD AX,7FFFH
;0FFFFH+7FFFH=7FFEH
ADD AX,2
;7FFEH+2=8000H
NOT AX
;NOT 8000H=7FFFH
目标：寄存器寻址
（5）TEST ES:[SI],DX
目标：寄存器间接寻址 源：寄存器寻址
（6）SBB SI,[BP]
目标：寄存器寻址
源：寄存器间接寻址
2．8 假定 DS＝2000H，ES＝2100H，SS＝1500H，SI＝00A0H，BX＝0100H，BP＝0010H，数据段中变
量名 VAL 的偏移地址值为 0050H，试指出下面源操作数字段的寻址方式是什么？其物理地址值是多少？
每条指令执行后 AX 的内容为：
0000H
0FFFFH 7FFEH
8000H
7FFFH
8000H
0000H
0BFDFH 0ABCDH 0CDABH 9B56H
36ADH
2．15 假定 DX＝00B9H，CL＝3，CF＝1，确定下列各条指令单独执行后 DX 中的值。

与读/写控制电路的控制信号： ①RESET：高电平复位，等待对其初始化。 ②CLK：为芯片内有关电路工作提供时钟的输入端。 同步：该频率大于接收/发送器的时钟频率的30倍；异步：大于4.5倍。 ③ WR、RD 、C/D 、CS、 D0 ~ D7 发送 并/串 数据总线 TXD 缓冲器 转换 缓冲器 TXRDY 发送控制电 TXEMPTY 内 路 RESET TXC 部 总 CLK 读/写 线 C/D 控制逻辑 O 电路 RD O WR 接收 串/并 RXD O 缓冲器 转换 CS RXRDY O DSR RXC 接收控制电路 O 调制 DTR 解调 SYNDET O CTS 电路 O RTS
（b）双同步
数据字节1 数据字节2 … 数据字节N CRC1 CRC2 （c）外同步 面向字符型同步通信数据格式
帧
帧
图
单同步：传送数据之前，先传送一个同步 字符“SYNC”，接收端检测到同步字符 后，开始接收数据。 双同步：两个同步字符“SYNC”，其后， 接着是数据。 外同步：用一条专用控制线来传送同步字 符，使接收方与发送方实现同步。
3.状态字：报告8251A何时才能开始发送或接收，以及接收数据 有无错误。状态位为 1 ，表示有效。在读状态期间， 8251A 将自 动禁止改变状态位。
D7 DSR D6 SYN D5 FE D4 OE D3 PE D2 TXE D1 D0 RXRDY TXRDY
1：进入SYN 搜索方式
例 3 ：若要使 8251A 内部复位，假定命令口地址 为309H，则程序段为： MOV DX,309H ;8251命令口 MOV AL,40H ；置D6=1，使内部复位。 OUT DX，AL
例 4 ：异步通信时，允许接收，同时允许发送， 则程序段为（命令口地址为309H）： MOV DX,309H ；8251命令口 MOV AL,05H ；D2=1，D0=1，允许接收和发送。 OUT DX，AL