微機(jī)原理第九章習(xí)題.ppt

習(xí)題題解1微處理機(jī)的地址總線為10位、16位、20位，那么它們的最大尋址空間是多少?答：它們的最大尋址空間分別是1K、64K和1M。,2當(dāng)接口電路與系統(tǒng)總線相連時(shí)，為什么要遵循“輸入要經(jīng)三態(tài)，輸出要鎖存”的原則?答：接口電路是介于主機(jī)和外設(shè)之間的一種緩沖電路，它使外設(shè)與總線隔離，起緩沖、暫存數(shù)據(jù)的作用。因?yàn)閿?shù)據(jù)總線是各種設(shè)備以及存儲(chǔ)器傳送數(shù)據(jù)的公共總線，任何設(shè)備都不允許長(zhǎng)期占用數(shù)據(jù)總線，而僅允許被選中的設(shè)備在讀寫周期中享用數(shù)據(jù)總線，這就需要接口電路為輸入設(shè)備提供三態(tài)緩沖作用，只在讀寫周期中為被選中的設(shè)備開放與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的連接，即輸入要經(jīng)三態(tài)；另外，通過對(duì)CPU的輸出總線周期的分析，相對(duì)于普通外設(shè)而言，CPU的輸出周期很短，即#WR信號(hào)有效電平持續(xù)時(shí)間很短，無數(shù)據(jù)鎖存能力的輸出設(shè)備要在很短的時(shí)間內(nèi)接收數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)是幾乎不可能的，所以需加鎖存器鎖存數(shù)據(jù)，在輸出總線周期結(jié)束后，保持該數(shù)據(jù)提供外設(shè)使用，以協(xié)調(diào)主機(jī)和外設(shè)間數(shù)據(jù)傳送速度不匹配的矛盾，即輸出要鎖存。,3說明接口電路中控制寄存器和狀態(tài)寄存器的功能。答：控制寄存器用來存放CPU發(fā)出的命令，以便控制接口和外部設(shè)備的動(dòng)作；狀態(tài)寄存器用來存放外部設(shè)備或者接口部件本身的狀態(tài)，CPU通過對(duì)狀態(tài)寄存器的訪問可以檢測(cè)外設(shè)和接口部件當(dāng)前的狀態(tài)。58255A工作方式。與方式1的主要區(qū)別是什么?方式2的特點(diǎn)是什么?答：8255A的3個(gè)端口PA、PB和PC都具有工作方式O，而只有PA、PB有工作方式1。工作于方式0時(shí)，端口是基本輸入、輸出，即輸入緩沖、輸出鎖存，無控制及狀態(tài)聯(lián)絡(luò)線，3個(gè)端口相互獨(dú)立；工作于方式1時(shí)，PA、PB要利用PC的某些線作為控制及狀態(tài)聯(lián)絡(luò)線，可以工作于中斷方式，輸入緩沖且鎖存(#STB信號(hào)鎖存數(shù)據(jù)入端口寄存器)、輸出鎖存。方式2的特點(diǎn)是：只有PA口具有方式2，總線式雙向口，輸入輸出均鎖存且緩沖。,8試比較8253方式O與方式4，方式1與方式5有什么區(qū)別?答：(1)方式O與方式4比較。方式0和方式4有許多相似之處：都是計(jì)數(shù)器功能，即計(jì)數(shù)到“0”后便結(jié)束操作；計(jì)數(shù)啟動(dòng)條件相同，都是寫入初值后自動(dòng)啟動(dòng)計(jì)數(shù)；門控信號(hào)對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響相同，即GATE為高電平時(shí)允許計(jì)數(shù)，低電平將暫停計(jì)數(shù)。但是它們也有不同：復(fù)位后(寫入控制字后)OUT輸出電平不同，方式0時(shí)輸出低電平，而方式4時(shí)輸出高電平；相應(yīng)地，計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)OUT輸出波形也不同，方式0計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，OUT輸出高電平，方式4計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，OUT輸出一個(gè)寬度為一個(gè)CLK的負(fù)脈沖。,（6）各種工作方式的輸出波形,二、8253/8254的工作方式,(2)方式1與方式5比較。方式1和方式5有許多相似之處：都是計(jì)數(shù)器功能，復(fù)位后OUT輸出都是高電平，都是由GATE的上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)，并且GATE對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響相同(計(jì)數(shù)過程中GATE可為高或低，但其上升沿將啟動(dòng)另一次計(jì)數(shù))。它們不同之處在于：OUT輸出波形不同，方式1啟動(dòng)計(jì)數(shù)后，OUT輸出立即變成低電平，計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)輸出高，而方式5啟動(dòng)計(jì)數(shù)后，OUT輸出仍保持高電平，計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)OUT輸出一個(gè)寬度為一個(gè)CLK的負(fù)脈沖。,9假定8255A的端口地址分別為0060H00963H，請(qǐng)編寫出下列各情況的初始化程序。(1)將A口、B口設(shè)置成方式O，端口A和c作為輸入口，B口作為輸出口。(2)將A口設(shè)置成方式1輸入口，PC6、PC7作為輸出端；B口設(shè)置成方式1、輸入口。解：(1)易知此時(shí)方式控制字為10011001B，則8255A的初始化程序片段為MOVAL，99HOUT63H，AL如果采用間接端口尋址方式，則初始化程序片段為：,MOVAL，99HMOVDX，63HOUTDX，AL(2)易知此時(shí)方式控制字為10110111B(或10110110B，因?yàn)橄掳隤C口均作聯(lián)絡(luò)線，方向可任意定義，不影響默認(rèn)聯(lián)絡(luò)線方向)，則8255A的初始化程序片段為MOVAL，0B7HOUT63H，AL,11已知某系統(tǒng)中8253的連接如圖827所示。8253通道0每隔1ms向CPU申請(qǐng)中斷。(1)8253各通道及控制寄存器的地址號(hào)是什么?設(shè)#CS=,(2)編寫出相應(yīng)的初始化程序，并將程序引導(dǎo)到中斷服務(wù)程序入口(設(shè)8259相應(yīng)的端口地址為80H、81H。IR0中斷源的中斷類型碼為48H)。(3)當(dāng)片選輸入信號(hào)A0=1時(shí)，8253的數(shù)據(jù)線應(yīng)如何與8086數(shù)據(jù)線連接?,解：(1)根據(jù)8086系統(tǒng)中IO地址庫被分成奇偶兩個(gè)地址庫的特點(diǎn)，圖827中8253的數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的低8位相連，A0=0參加片選端#CS的譯碼，8253各通道及控制寄存器的地址號(hào)應(yīng)該都是偶數(shù)，它們分別是：計(jì)數(shù)器O#，地址為3EOH,計(jì)數(shù)器1#，地址為3E2H；計(jì)數(shù)器2#，地址為3E4H；控制寄存器地址為3E6H。(2)依題意，8253的計(jì)數(shù)器0#應(yīng)該工作于方式2分頻器方式，已知輸入時(shí)鐘CLK。的頻率是1MHz，要求輸出頻率是1kHz(周期為1ms)，所以分頻系數(shù)為,初始化程序片段如下：MOVAL，34H；計(jì)數(shù)器O#的控制字為OOll0100BMOVDX，3E6H0UTDX,ALMOVAL，OE8H；先送低8位初值MOVDX，3EOHI計(jì)數(shù)器O#的初值寄存器地址為3EOH0UTDX，ALMOVAL，03H；再送高8位初值OUTDXAL,若采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)，則初始化程序片段如下：MOVAL，35H；計(jì)數(shù)器O#的控制字為O0110101BMOVDX，3E6H0UTDX，ALMOVAL，O；先送低8位初值MOVDX，3EOH；計(jì)數(shù)器O#的初值寄存器地址為3EOH0UTDX，ALMOVAL，10H；再送高8位初值0UTDX,AL,為了能將程序引導(dǎo)到中斷服務(wù)程序入口，必須設(shè)置正確的中斷矢量，即在中斷矢量表中填入正確的中斷矢量，假設(shè)中斷服務(wù)子程序名為OUT0SER，則設(shè)置中斷矢量的程序片段如下：MOVAX，O；將ES：DI指向中斷矢量在中斷矢量表中的位置MOVESAXMOVDI，48H*4；OUT0的中斷類型號(hào)為48HMOVAX，OFFSETOUTOSERCLDSTOSWMOVAX，SEGOUT0SERSTOSW,(3)當(dāng)片選輸入信號(hào)A0=1時(shí)，8253的數(shù)據(jù)線應(yīng)與8086系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的高8位相連，即8253的數(shù)據(jù)線D0D7與8086系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的D8D15依次相連，這時(shí)8253占用的4個(gè)地址均為奇地址，分別為：3E1H，3E3H，3E5H，3E7H。,12設(shè)8253通道O#、1#、2#的端口地址分別為0040H、0042H、0044H，控制端口地址為0046H。如將O#設(shè)置成方式3(方波)，1#設(shè)置成方式2(分頻類)，0#的輸出脈沖作為1#的時(shí)鐘輸入；CLK0連接總線時(shí)鐘為477MHz、1#輸出OUT1約為40Hz。編寫實(shí)現(xiàn)上述功能的初始化程序片段。解：根據(jù)題中描述可知，本題中采用計(jì)數(shù)器O#和1#串接實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)的分頻。實(shí)際上，8253的方式2、方式3都是對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)作N分頻(N是計(jì)數(shù)器的初值)，只不過兩種方式下OUT輸出的波形不同：方式2輸出的是周期為N個(gè)CLK的負(fù)脈沖信號(hào)，高電平為N-1個(gè)CLK，低電平為1個(gè)CLK，所以說它是對(duì)輸入CLK的N分頻；方式3輸出的是周期為N個(gè)CLK的方波或近似方波信號(hào)，也是對(duì)輸入CLK的N分頻。假設(shè)計(jì)數(shù)器0#的計(jì)數(shù)初值為N0，計(jì)數(shù)器1#的計(jì)數(shù)初值為N1，則,任選一組滿足上式的分頻系數(shù)作為計(jì)數(shù)器的初值，如N0=50=32H，N1=2385=0951H，則8253的初始化程序片段如下；MOVAL，16H；計(jì)數(shù)器0#的控制字為00010110BMOVDX，46HOUTDX，ALMOVAL，32H；只送低8位初值N0=32HMOVDX，40H；