微型计算机原理与接口技术习题解答 第七章 1、CPU与外设交换数据时，为什么要通过I/O接口进行？I/O接口电路有哪些主要功能？ 答：⑴ CPU与外设交换数据时，存在工作速度不匹配、信号电平不匹配、信号格式不匹配、时序不匹配等问题，因此要通过I/O接口进行。 ⑵ I/O接口电路有哪些主要功能是：①设置数据缓冲以解决两者速度差异所带来的不协调问题；②设置信号电平转换电路；③设置信息转换逻辑以满足对各自格式的要求；④设置时序控制电路来同步CPU和外设的工作；⑤提供译码电路；⑥部分接口电路还具有输入输出控制、读/写控制机终端控制等逻辑。
3、什么叫I/O端口？一般的接口电路中可以设置哪些端口？计算机对I/O端口编址时采用哪两种方法？在8086/8088CPU中一般采用哪种编址方式？ 答：⑴ CPU与外设通信时，传送的信息主要包括数据信息、状态信息和控制信息。在接口电路总，这些信息分别进入不同的寄存器，通常将这些寄存器和它们的控制逻辑称为I/O端口。 ⑵ 接口电路中可以设置数据端口、状态端口、命令端口。 ⑶ 计算机对I/O端口编址时采用存储器映象寻址方式或者I/O单独编址方式。 ⑷ 在8086/8088 CPU中一般采用I/O寻址方式。
4、CPU与外设间传送数据主要由哪几种方式？ 答：程序控制方式、中断方式和DMA方式。
7、某一个微机系统总，有8块I/O接口芯片，每个芯片占有8个端口地址，若起始地址为9000H，8块芯片的地址连续分布，用74LS138作译码器，试画出端口译码电路，并说明每块芯片的端口地址范围。 答：1#芯片~8#芯片的端口地址范围分别是：9000H~9007H；9008H~900FH；9010H~9017H；9018H~901FH；9020H~9027H；9028H~902FH；9030H~9037H；9038H~903FH； 端口译码电路如下： G1G2AG2BCBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7
74LS138A15A12
A14A13
M/IO
A2A1A0
1#芯片的片选端2#芯片的片选端3#芯片的片选端4#芯片的片选端5#芯片的片选端
7#芯片的片选端6#芯片的片选端
8#芯片的片选端
8、什么叫总线？总线分哪几类？在微型计算机中采用总线结构有什么好处？ 答：⑴ 在微型计算机系统中，将用于各部件之间传送信息的公共通路称为总线。 ⑵ 总线分为：片级总线、系统总线、外部总线。 ⑶ 简化了硬件的设计、简化了系统结构、系统扩充性好、系统更新性能好、便于故障诊断和维修。 第八章 2、CPU响应中断的条件是什么？简述中断处理过程。 答：CPU响应中断的条件是：外设提出中断申请；本中断未被屏蔽；中断允许； 中断处理过程：一次完整的中断过程由中断请求、中断响应和中断处理三个阶段组成。具体而言分为：（蚕丝被http://www.agdren.com/）中断请求、CPU响应中断请求、保护现场、执行中断服务程序、恢复现场、中断返回。
4、中断服务子程序中中断指令STI放在不同位置会产生什么不同结果？中断嵌套时STI指令应如何设置？ 答：STI指令允许CPU响应比当前中断优先级高的中断，为了防止在因为响应高级中断而破坏现场，保护现场和恢复现场以外的位置才能使用以允许中断嵌套，否则程序执行会出错。中断嵌套时，需要允许CPU在执行中断服务程序时响应更高级中断，因此需要在保护现场完后开中断，由于恢复现场不能被打断，因此在恢复现场前应先关中断。
7、8086/8088CPU如何获得中断类型号？ 答：①对于除法出错，单步中断，不可屏蔽中断NMI，断点中断和溢出中断，CPU分别自动提供中断类型号0~4；②对于用户自己确定的软件中断INT n，类型号由n决定；③对于外部可屏蔽中断INTR，可以用可编程中断控制器8255A获得中断类型号。
8、给定SP=0100H，SS=0500H，PSW=0240H，在存储单元中已有内容为（00024）=0060H、（00026H）=1000H，在段地址为0800H及偏移地址为00A0H的单元中，有一条中断指令INT9.试问，执行INT9指令后，SS、SP、IP、PSW的内容是什么？栈顶的三个字是什么？ 答：中断指令不涉及堆栈段地址操作，因而SS=0500H，压栈三次，因而SP=SP-6=00FAH、为中断向量的低字IP=0060H、INT指令影响PSW的IF和TF两位，因此PSW=0040H。堆栈栈顶的三个字分别为：（00FAH）=0240H，（00FCH）=0800H，（00FEH）=00A0H。
13、系统中有三个中断源，从8259A的IR0、IR2、IR4端引入中断，以脉冲触发。中断类型号分别为50H、52H、54H，中断入口地址为5020H、6100H、3250H，段地址为1000H。使用完全嵌套工作方式，普通EOI结束，试编写初始化程序，试编写初始化程序，使得CPU响应任何一级中断时，能正确工作。并编写一段中断服务程序，(丰胸产品http://www.2012110.com)
保证中断嵌套的实现及正确返回。 答：初始化程序： ⑴ 中断向量： MOV AX,1000H ;送入段地址 MOV DS,AX MOV AX,5020H ;送入偏移地址 MOV AL,50H ;中断类型号 MOV AH,25H INT 21H ;设置中断向量 MOV AL,52H ;52中断 MOV AH,25H INT 21H MOV AL,54H ;54中断 MOV AH,25H INT 21H ⑵初始化8259A： MOV AL,13H ;定义ICW1，单片使用，边缘触发，需要设置ICW4 OUT 20H,AL MOV AL,50 ;定义ICW2，中断类型号为50H~57H OUT 21H,AL ;不需要设置ICW3 MOV AL,01H ;定义ICW4，非特殊全嵌套方式，非缓冲方式， ;非自动EOI结束方式 OUT 21H,AL MOV AL,15H ;定义OCW1，允许IR0，IR2，IR4中断，其余屏蔽 OUT 21H,AL MOV AL,20H ;定义OCW2，普通EOI结束方式 OUT 20H,AL ⑶ 中断服务子程序： INT_SERVER： ··· ;保护现场，将程序中使用的寄存器压入堆栈 STI ;开中断 ··· ;执行任务 CLI ;关中断 ··· ;恢复现场 MOV AL,20H ;普通EOI结束方式 OUT 20H,AL IRET ;中断返回 第九章 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内部具有三个独立的16位计数通道：通道0、通道1、通道2. 8253每个计数通道可工作于6中不同的工作方式： （1）方式0——计数结束中断方式（Interrupt on Terminal Count），在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后，输出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。其余5种方式写入控制字后，输出均变高。方式0可用来实现定时或对外部事件进行计数。 （2）方式1——可编程单稳态输出方式（Programmable One-short），用来产生单脉冲。 （3）方式2——比率发生器（Rate Generator），用来产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲周期相同。 （4）方式3——方波发生器（Square Wave Generator），用于产生连续的方波。方式2和方式3都实现对时钟脉冲进行n分频。 （5）方式4——软件出发选通（Software Triggered Strobe），由软件触发计数，在计数器回0后，从OUT端输出一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。 （6）方式5——硬件出发选通（Hardware Triggered Strobe），由硬件触发计数，在计数器回0后，从OUT端输出一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。 6种方式中，方式0、1和4，计数初值装进计数器后，仅一次有效。如果要通道在此按此方式工作，必须重新装入计数值。对于方式2、3和5，在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器。
3、对8253进行初始化编程分哪几步进行？ 答：(1) 写入通道控制字，规定通道的工作方式； (2) 写入计数值，若规定只写低8位，则高8位自动置0，若规定只写高8位，则低8位自动置0。若为16位计数值则分两次写入，先写低8位，后写高8位。D0：用于确定计数数制：0，二进制；1，BCD码
4、设8253的通道0~2和控制端口的地址分别为300H，302H，304H和306H，定义通道0工作在方式3，CLK0=2MHz。试编写初始化程序，并画出硬件连线图。要求通道0输出1.5kHz的方波，通道1用通道0的输出作计数脉冲，输出频率为300Hz的序列负脉冲，通道2每秒钟向CPU发50次中断请求。 答：硬件连接图如下图所示： G1G2AG2BCBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7
74LS138
80868253
A9A8
A7A6
M/IOA5
A4A3A0
A2A1WRRDA2A1WRRD
D7~D0D7~D0
INTRINTIR08259AOUT2
GATE0GATE1GATE2
+5V
CLK02MHzOUT01.5kHz
CLK1OUT1300Hz
CLK2
初始化程序如下： ;通道0初始化程序 MOV DX,306H ;控制端口地址 MOV AL,00110111B ;通道0控制字，先读写低字节，后高字节，方式3，BCD计数 OUT DX,AL ;写入方式字 MOV DX,300H ;通道0地址 MOV AL,33 ;低字节 OUT DX,AL ;先写入低字节 MOV AL,13 ;高字节 OUT DX,AL ;后写入高字节 ;通道1初始化程序 MOV DX,306H MOV AL,01010101B;通道1方式字，只读写低字节，方式2，BCD计数 MOV DX,302 ;通道1地址 MOV AL,5 OUT DX,AL ;通道2初始化程序 MOV DX,306H MOV AL,01010001B;通道2方式字，只读写低字节，方式0，BCD计数 MOV DX,304 ;通道2地址 MOV AL,6 OUT DX,AL