《微机原理及应用答案CH05(定时与计数 8253)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理及应用答案CH05(定时与计数 8253)（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CH05 定时与计数 习题与思考题 1什么叫端口? 端口通常有哪几种? 各有什么特点？ 解答：为了提供 CPU 与扩展部件和接口电路直接进行操作的“通道”，每个部件或接口内 部 都包含有一组寄存器，这些寄存器通常称为端口，每个端口有一个端口地址。当 CPU 与它 们进行通信时，不同的信息通过不同的端口地址与不同的寄存器进行交互。端口通常分为三类：用来传输数据的称为数据端口；用来存放设备或者部件状态的称为 状态端口；用来存放CPU发出的命令的称为控制端口。CPU通过数据端口完成数据传输， 因此，数据端口一般是可读可写的； CPU 通过状态端口可以检测外设和接口部件当前的状 态，因此，状态端口一般
2、是只读的； CPU 通过控制端口传输命令以便控制接口和设备的动 作，因此，控制端口一般是只写的。2试说明 8253 的内部结构包括哪几个主要功能模块？解答：(1) 数据总线缓冲器。这是8253 与 CPU 数据总线连接的 8 位、双向、三态缓冲器 CPU 用输入输出指令对 8253 进行读写的所有信息都是通过该缓冲器传送的，内容包括： . CPU 在初始化编程时写入 8253 的控制字。. CPU 向 8253 的某一通道写入的计数值。 . CPU 从某一个通道读取的计数值。(2) 读/写控制逻辑。这是 8253 内部操作的控制部分。它接收输入的信号( CS 、WR 、 RD、Al、AO),以
3、实现片选、内部通道选择(见表5-1)以及对相关端口的读/写操作。(3) 控制字寄存器。在对 8253 进行初始化编程时，该寄存器存放由 CPU 写入的控制字， 由此控制字来决定所选中通道的工作方式。此寄存器只能写入不能读出。(4) 计数器0,计数器1,计数器2。这是三个独立的计数器/定时器通道，各自可按不 同的工作方式工作。每个通道内部均包含一个16 位计数初值寄存器、一个16 位减法计数器和一个 16 位锁 存器。其中，计数初值寄存器用来存放初始化编程时由CPU写入的计数初值。减法计数器 从计数初值寄存器中获得计数初值，进行减法计数，当预置值减到零或 1(视工作方式而定) 时， OUT 输出
4、端的输出信号将有所变化。正常工作时，锁存器中的内容随减法计数器的内 容而变化，当有通道锁存命令时，锁存器便锁定当前内容以便 CPU 读取， CPU 可用输入 指令读取任一计数器的当前计数值，通道锁存器中的内容被CPU读走之后，就自动解除锁存 继续随减法计数器而变化。38253 芯片共有几种工作方式？每种工作方式各有什么特点？解答：8253 共有 6 种工作方式，各工作方式下的工作状态是不同的，输出的波形也不同。 方式 0 和方式 4 这两种工作方式的相同之处是： 当控制字写入控制字寄存器，接着再写入计数初值后，通道开始减 1 计数，要求此 时 GATE 信号一直保持高电平。 计数器只计一遍。当
5、计数到0 后，通道并不自动恢复计数初值重新计数，只有在用 户重新编程写入新的计数值后，通道才开始新的计数，因此我们称其为软件触发方式。 通道是在写入计数值后的下一个时钟脉冲才将计数值装入计数器开始计数。因此， 如果设置计数初值为N,则输出信号OUT是在N+1个CLK周期后才有变化。 在计数过程中，可由门控信号 GATE 控制暂停。当 GATE=0 时，计数暂停， OUT 输 出不变，当 GATE 变高后继续接着计数。 在计数过程中可以改变计数值。若是 8 位计数，在写入新的计数值后，计数器将立 即按新的计数值重新开始计数。如果是 16 位计数，在写入第一个字节后，计数器停止计数， 在写入第二个
6、字节后，计数器按照新的计数值开始计数，即改变计数值是立即有效的。 这两种工作方式的不同之处是： 当控制字写入控制字寄存器后， OUT 输出的初始状态不同。方式 0 是由高电平变低 电平，而方式 4 则是由低电平变高电平。 计数到“ 0 ”时 OUT 输出的变化不同。方式 0 是使 OUT 输出变高并保持不变等待 下次软件触发，方式 4 则是使 OUT 输出一个 CLK 的负脉冲后变高并保持不变等待下次软 件触发。方式 1 和方式5 这两种工作方式的相同之处是： 当控制字写入控制字寄存器，接着再写入计数初值后，通道并不开始计数，只有在 GATE 信号触发以后，通道才开始减1 计数，因此我们称其为
7、硬件触发方式。 当计数器计数到 0 后，通道并不自动恢复计数初值重新计数，但是如果 GATE 信号 再次触发，通道则自动恢复计数初值重新计数。也就是说， GATE 信号每触发一次，通道 就 自动恢复计数初值重新计数一次。 在计数过程中， CPU 可编程改变计数值，但这时的计数过程不受影响，只有当再次由 GATE 信号触发时，计数器才开始按新输入的计数值计数，即改变计数值是下次有效的。 这两种工作方式的不同之处是： 虽然当控制字写入控制字寄存器后， OUT 输出的初始状态相同，但在 GATE 触发以 后，OUT输出的状态不同，方式1是由高电平变低电平，而方式5则保持为高电平。 计数到“0”时OU
8、T输出的变化不同。方式1是使OUT输出变高并保持不变等待 下次硬件触发，方式5则是使OUT输出一个CLK周期的负脉冲后变高并保持不变等待下 次硬件触发。方式 2 和方式 3 这两种工作方式的相同之处是： 当控制字写入控制字寄存器后， OUT 输出的初始状态相同都是由低变高。接着再写 入计数初值后，通道开始减1计数，要求此时GATE信号一直保持高电平。 当计数到 1 或 0 后，通道会自动恢复计数初值重新开始计数，从而产生连续周期性 输出波形，如果设置计数初值为N,则周期为N个CLK。 在计数过程中，可由门控信号 GATE 控制停止计数。当 GATE=0 时，停止计数， OUT 输出变高，当 G
9、ATE 变高后，计数器将重新装入计数初值开始计数。 在计数过程中可以改变计数值，如果此时 GATE 维持为高，这对正在进行的计数过 程没有影响，但在计数到 1 或 0 后，通道自动恢复计数初值重新开始计数时将按新的计数 值计数。但如果此时 GATE 出现上升沿，那么，在下一个 CLK 周期，新的计数值将被装入 计数器开始计数。这两种工作方式的不同之处是： 方式 2 当计数器减到 1 时，输出 OUT 变低，经过一个 CLK 周期后恢复为高，且计 数器开始重新计数。如果计数初值为N,则输出波形为N-1个CLK周期为高电平，一个 CLK周期为低电平。 方式 3 输出为方波，但情况也有所不同：若计数
10、值为偶数，则输出为标准方波，N/2个CLK周期为高电平，N/2个CLK周期为 低电平。如果计数值N是奇数，则输出有(N+1)/2个CLK周期为高电平，(N-1)/2个CLK 周 期为低电平，即 OUT 为高电平将比其为低电平多一个 CLK 周期时间。4. 若选用8253通道2,工作在方式1,按二进制计数，计数值为5432。设端口地址为D8H DBH,完成初始化编程。如果计数值改为65536呢？如果此时又增选8253通道0, 工作 在方式 0，按 BCD 码计数，计数值为 2000，再完成对通道 0 的初始化编程。 解答：编程如下。MOV AL,1011 0010B;(B2H)MOV DX,00
11、DBHOUT DX,ALMOV AX,5432 MOV DX,00DAHOUT DX,AL MOV AL,AHOUT DX,AL;计数值为 65536MOV AL,1011 0010B;(B2H)MOV DX,00DBHOUT DX,ALMOV AX,0000H MOV DX,00DAHOUT DX,AL OUT DX,AL；增加通道 0MOV AL,0010 0001B;(20H)/ 0011 0001B;(31H)MOV DX,00DBHOUT DX,ALMOV AL,20H；/00HMOV DX,00D8HOUT DX,AL； ；/MOV AL,20H ；/OUT DX,AL5. 某微机
12、系统与 CRT 通讯中,采用异步方式,利用 8253 芯片的通道 1 产生发送和接收时 钟,时钟频率为50KHz。设8253的通道1的CLKl=1.2288MHz端口地址为80H83H,试写 出 8253 的初始化程序。解答：TOUT=N* TCLK(或 fCLK=N*fOUT)N=1.2288MHz/50KHz=24.576；只能用方式 3 来产生时钟信号MOV AL,0101 0110B;(56H)MOV DX,0083HOUT DX,ALMOV AL,25H MOV DX,81HOUT DX,AL 6.某系统中CPU为8088,外接一片8253芯片，要求通道2提供一个定时启动信号，定时时
13、间为10ms，通道2的工作时钟频率为2MHz。同时在通道0接收外部计数事件输入，计满 100 个输出一个负脉冲。试完成硬件连线和初始化程序。解答：TOUT=N* TCLK(或 fCLK=N*fOUT)N=10 ms /(1/2MHz) =20000；2 号计数器MOV AL,1011xxx0B;(B0H)MOV DX,0083HOUT DX,ALMOV AX,20000MOV DX,82HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL;0 号计数器，只能用方式 2MOV AL,0001 x100B;(14H/1CH)MOV DX,0083HOUT DX,ALMOV AL,100MOV
14、DX,80HOUT DX,AL7在出租车计价系统中，需要统计车轮转动的圈数，假设已有一个外部电路，车轮每转一 圈就可以输出一个脉冲，根据计价规则，车轮每转 120 圈，要通知 CPU 进行一次计价更 新。现在系统拟采用8253 作为计数器使用， CPU 采用8086，试完成硬件设计和 8253 的 初始化。(外部电路仅标明输出端即可，不需设计具体电路。不需进行CPU方面的具体计 价计算，仅通知 CPU 即可)解答：8. 现在要用一片8253进行脉宽测量，欲测量的脉宽大约是1ms。此时，欲测量的脉冲信 号可接在 8253 相应通道的哪个引脚？采用什么工作方式？试完成测量所需的硬件和软件设 计(假
15、设提供有两路时钟信号可以使用： 1MHz 和 10KHz)。CH06 输入输出控制习题与思考题1. CPU 与外设之间的数据传输控制方式有哪几种？何谓程序控制方式？它有哪两种基本方 式？请分别用流程图的形式描述其处理过程。2. 采用用查询方式将数据区DATA开始的100个字节数据在FCH端口输出，设状态端口 地址为FFH,状态字的D0位为1时表示外设处于“忙”状态。试编写查询程序。3. 何谓中断优先级，它对于实时控制有什么意义？有哪几种控制中断优先级的方式？4. 什么叫 DMA 传送方式? 其主要步骤是什么？试比较 DMA 传输、查询式传输及中断方 式传输之间的优缺点和适用场合?5. 什么是中断向量？中断向量表的功能是什么？已知中断源的中断类型码分别是 84H 和FAH,它们所对应的中断向量分别为：2000H:1000H, 3000H:4000H,这些中断向量应放在 中断向量表的什么位置？如何存放？ 编程完成中断向量的设置。解答：中断向量；中断向量表。84H 的位置：210H213H； FAH 的位置：3E8H3EBH0000： 210H 00 10 00 200000： 3E8H 00 40 00 30PUSH DSMOV DX,2000HMOV DS,DXMOV DX,1000HMO
