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1、1微机原理习题答案 771 外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连？答：因为外设的种类繁多，信号的形式和时序也各式各样，一般都不能与总线匹配，因此，不能象存储器那样直接挂到总线上。而必须通过接口电路先把外设信号变换成电平与总线兼容的、并行的、数字信号，再经过时序缓冲后才能输入主机；主机输出的并行数字信号则必须先经过接口电路锁存，再变换成外设所需要的信号形式才能送给外设。72 接口按功能可分为哪两类？试举例说明。接口电路的主要功能有哪些？答：接口按功能可分为通用接口和专用接口两类。例如 8255A、8253 等芯片通过初始化编程可以多种工作方式工作，以适应多种不同的外设；而通常的模/数转换器
2、和数/模转换器则属于专用接口，它只有一种工作方式，要适应不同的外设需要，只有通过选择不同型号的芯片及其外围电路来实现。接口电路的主要功能：（1） 时序缓冲功能，包括输入缓冲和输出锁存功能；（2） 信号变换功能，包括信号形式变换、逻辑电平转换、码制转换等（3） 地址译码和端口寻址功能（4） 其它功能：中断控制逻辑、联络信号控制逻辑、工作方式编程控制等。73 在外设与微处理器接口时，为什么要进行电平转换？试举例说明。答：微处理器及其总线属于 35V 的弱电压数字逻辑电路，而外设的种类繁多，有很多属于机电设备，其工作电压、信号电压和控制电压往往在 5220V，高于微处理器电源电压。显然二者不能直接相
3、连，必须经过电平转换，否则，外设的较高的信号电压会击穿、损坏微处理器及其总线的电路和设备。例如：断路器位置状态信号通常用 DC24V220V 的电压输入，为了保证计算机系统的安全，必须对该信号进行隔离并变换成 35V 的弱电压数字信号才能输入微处理器2及其总线；反之，3 5V 电压的信号也不能直接驱动和控制断路器等外设，必须先转换成 DC24V220V 电压的信号才能驱动和控制断路器等外设。74 为什么接口需要有地址译码的功能？答：对 CPU 来说，不同外设的不同信息是通过不同地址的端口来区分的。因此，接口必须具有端口地址的译码功能，以便 CPU 能够区分、识别不同地址的端口。76 8253
4、选用二进制与十进制计数的区别是什么？每种计数方式的最大计 数值分别是多少？ 答：选用二进制计数，则 16 位二进制计数值，最大可达 216=65536=10000H；而选用十进制计数，则按 4 位十进制（BCD 码）计数值，最大可达 104=10000。7.8 和题 7.11 设已有一个频率为 1MHz 的脉冲信号源，试用 8253（端口地址为340H343H）设计一个电路并编程，要求：（1） 产生每秒一次的脉冲信号并输出。（2） 只产生一次 1 秒钟定时信号。解：CPU 按 8088 考虑。电路设计如下图所示：（1） 产生每秒一次的脉冲信号并输出，需要对 1MHz 信号 1000000 分频
5、，比 8253一个通道的最大计数初值还大，因此需要两个通道串联。如图采用计数器通道0#以方式 3 实现 10000 分频，分频后的信号再经过计数器通道 1#以方式 3 实现 100 分频，输出周期 1 秒，宽度为 500 毫秒的低电平脉冲（方波） 。（2） 采用计数器通道 2#以方式 0 工作，对计数器通道 1#输出的 100Hz 方波信号计数实现 1 秒定时，输出 1 秒钟的低电平。程序如下：MOV AL,27H ；通道 0控制字=00100111B=27H，只读写高 8位，十进制计数MOV DX，343H ；指向 8253控制口OUT DX，AL ；控制字写入控制口3MOV AL，0 ；分
6、频系数=10000MOV DX，340H ；指向 8253通道 0OUT DX，AL ；计数初值写入通道相应通道的计数器MOV AL,67H ；通道 1控制字=01100111B=67H，只读写高 8位，十进制计数MOV DX，343H ；指向 8253控制口OUT DX，AL ；控制字写入控制口MOV AL，1 ；分频系数=0100=0100H，高 8位=01，低 8位=0，只需写高 8位MOV DX，341H ；指向 8253通道 1OUT DX，AL ；计数初值写入通道相应通道的计数器MOV AL,90H ；通道 2控制字=10010000B=90H，只读写低 8位，二进制计数MOV D
7、X，343H ；指向 8253控制口OUT DX，AL ；控制字写入控制口MOV AL，100 ；分频系数=100=64H，高 8位=0，低 8位=64H，只需写低 8位MOV DX，342H ；指向 8253通道 2OUT DX，AL ；计数初值写入通道相应通道的计数器： ： ：说明：1） 下图中 OUT1 输出信号画的是 1Hz 窄脉冲，是采用方式 2 产生的。按照以上程序（方式 3）实际输出的应该是方波信号。其它硬、软件相同。2） 下图中信号线上的信号名称相同者，电路上是相连通的。例如 U4 引脚 1 的 A2 与 U2引脚 6 的 A2 是直接相连的。3） 芯片引脚处有小圆圈者表示低电
8、平有效。4） 希望大家分析研究此图的接线原理。很有代表性。4D08 D17D26 D35D44 D53D62 D71RD22 WR23A019 A120CS21CLK0 9G0 11OUT0 10CLK1 15G1 14OUT1 13CLK2 18G2 16OUT2 17U0 8253AD0 16A88 AD1 15A97AD2 14A106 AD3 13A115AD4 12A124 AD5 11A133AD6 10A142 AD7 9A1539A16/S338 NMI 17A17/S437INTR 18A18/S536 A19/S635RD 32S0/DEN26 WR/LOC 29S1DT/
9、R27HOLD 31S2IO/M28 HLDA 30ALEQS025MN/MX 33INAQS124 SSO 34TEST 23CLK19 READY 22RESET21U1 8088D03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1 LE11U2 74LS373PBVCC5MHzA1 B2C3E14 E25E36Y0 15Y1 14Y2 13Y3 12Y4 11Y5 10Y6 9Y7 7U4 74LS138A1 B2 C3E14 E25 E36Y0 15Y114Y2 13Y3 12Y4 11Y
10、5 10Y69Y7 7U5 74LS138A0A1A2A3A4A5A6A7A2A3A4A5A6A7A8A9IO/MA11IO/MVCC1MHzVCC1Hz1D0D1D2D3D4D5D6D7 D0D1D2D3D4D5D6D7A107.12 8259A 中断控制器的主要功能是什么？答：8259A 中断控制器的主要功能是配合 X86 系列 CPU 对外部可屏蔽中断进行管理和控制。具体功能主要有： 对外部中断源进行中断请求信号的寄存、屏蔽、优先权排队、中断嵌套等管理； 在中断响应时，为 CPU 提供中断类型码（中断向量） ； 一片 8259 可以管理 8 个外部中断源； 如果系统中外部中断源太多，可以
11、采用多片 8259 级联方式，最多可管理 64 个中断源。721 试说明 8255 的 A 口、B 口和 C 口一般在使用上有什么区别？答：8255 的 A 口和 B 口一般常用作并行数据的输入或输出，而 C 口则常用作 A 口和B 口的联络信号，包括状态信号和控制信号。722 设 8255 在微机系统中，A 口、B 口、C 口以及控制口的地址分别是5200H、201H、202H 和 203H，实现：（1） A 组与 B 组均设为方式 0，A 口、B 口均为输入，C 口为输出，编程初始化；（2） 在上述情况下，设查询信号从 B 口输入，如何实现查询式输入（输入信号由 A口输入）与查询式输出（输
12、出数据由 C 口输出） 。答：（1） 8255 控制字=10010010B=92H（2） 查询式输入（设要查询的状态信号从 PB0 输入）：MOV AL，92HMOV DX，203HOUT DX，ALLP： MOV DX，201HIN AL，DXAND AL，01JZ LPMOV DX，200HIN AL，DX ；AL 中为输入的数据查询式输出（设要查询的状态信号从 PB7输入）：MOV AL，92HMOV DX，203HOUT DX，ALLP： MOV DX，201HIN AL，DXAND AL，80JZ LPMOV DX，203HMOV AL， ；为要输出的数据OUT DX，AL723 8255A 在复位（RESET）有效后，各端口均处于什么状态？为什么这样设计？答：8255A 在复位（ RESET）有效后，各端口均处于输入状态。这样设计是为了保护8255 芯片的安全。因为， 8255A 在刚复位（RESET）后，CPU 尚未来得及对 8255进行初始化编程，此时如果 8255 的端口处于输出方式，则可能由于输出电平与外部电平不一致导致输出电路短路；而对输入方式，不论外部引脚的电平是高、是低、还6是悬空，都不会损坏芯片的输入电路，是安全的。728
