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1.8251的引腳信號: TxRDY:告訴CPU,8251已準(zhǔn)備好發(fā)送,CPU可以為其提供需要發(fā)送的字符。CPU可以查詢該信號,或把該信號作為中斷請求信號。RxRDY:通知CPU,8251已從外部設(shè)備收到一個字符,等待CPU讀取。CPU可以查詢該信號,或把該信號作為中斷請求信號。TxE:通知CPU發(fā)送移位寄存器空。此時,在狀態(tài)寄存器的TxE位置1。CPU可以查詢TxE信號或狀態(tài)寄存器的TxE位。C/D*: 該信號一般連至地址線A0,用于選擇控制端口/數(shù)據(jù)端口。數(shù)據(jù)輸入輸出寄存器合用一個端口(為0,偶地址),控制寄存器與狀態(tài)寄存器合用一個端口(為1,奇地址)。SYNDET:同步檢測信號,只用于同步方式TxC*、RxC*:8251沒有內(nèi)置的波特率發(fā)生器,必須由外部產(chǎn)生建立波特率的時鐘信號,TxC*、RxC*通常與8253連接例1 異步模式下的8251初始化程序舉例假設(shè)8251的兩個端口地址分別是50H和52HMOVAL,0FAH ; OUT52H,AL;設(shè)置方式字,異步模式,波特率因子16,7位數(shù)據(jù)位,偶校驗,2個停止位 MOV AL,37H ;OUT52H,AL;設(shè)置命令字,允許發(fā)送,允許接收例2 同步模式下的初始化程序舉例MOV AL,38H;(2個同步字符,偶校驗,7位) OUT 52H,AL ; MOV AL,16H;16H為同步字符 OUT52H,AL ;OUT 52H,AL ;MOV AL,97H;搜索同步字符,雙工方式OUT 52H,AL2.,8086組成;由總線接口部件 BIU和指令執(zhí)行部件EU組成,總線主要功能:負(fù)責(zé)與存儲器、I/O接口傳遞數(shù)據(jù),EU負(fù)責(zé)指令的譯碼、執(zhí)行。2邏輯地址指EU送來的存儲器地址(由16位段基址和16位偏移地址組成);物理地址指訪問存儲器的實際地址(用20位二進(jìn)制表示);將邏輯地址中的段地址左移4位,加上偏移地址就得到20位物理地址,物理地址=段基址*16+偏移地址16. 某8088系統(tǒng)用2764 ROM芯片和6264 SRAM芯片構(gòu)成16KB的內(nèi)存。其中,RAM的地址范圍為FC000H-FDFFFH,ROM的地址范圍為FE000H-FFFFFH。試?yán)?4LS138譯碼,畫出存儲器與CPU的連接圖,并標(biāo)出總線信號名稱。 2764和6264均為8KB的存儲芯片,需要13根地址線(A0A12)用于片內(nèi)尋址。8088系統(tǒng)的其他地址線(A13A19)用于產(chǎn)生片選信號。 FC000H的地址線狀態(tài)為:1111 110 0 0000 0000 0000 FE000H的地址線狀態(tài)為:1111 111 0 0000 0000 0000 將A13A15用作譯碼輸入,其他地址(A16A19=1111)用作譯碼控制,可以得到如下譯碼控制電路,連接如下圖所示。 38086工作模式:1,最小模式,系統(tǒng)規(guī)模小,系統(tǒng)的控制總線直接由8086CPU提供,總線控制邏輯電路減少到最小,MN/MX*引腳接5V;2最大模式,系統(tǒng)規(guī)模較大,除8086CPU外,還可以有其它協(xié)處理器,系統(tǒng)的控制總線由總線控制器8288來提供,MN/MX*引腳接GND4時鐘周期,:系統(tǒng)主時鐘CLK一個周期信號所持續(xù)的時間又稱 T狀態(tài)(T周期)CLK信號頻率越高,時鐘周期越短執(zhí)行一個總線操作所需要的時間稱為總線周期。一個總線周期有若干個時鐘周期組成。當(dāng)存儲器或接口的速度不滿足CPU要求是可增加時鐘周期;執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期,取決于主時鐘頻率和指令的復(fù)雜程度5內(nèi)存儲器分為:隨機(jī)讀寫存儲器RAM 中信息可以按地址讀出和寫入但RAM具有易失性掉電后存儲的信息丟失不可恢復(fù)只讀存儲器ROM信息可以按地址讀出但在普通狀態(tài)下不能寫入,內(nèi)容一般不能被改變 斷電后信息依然存在6說明SRAM、DRAM、MROM、PROM和EPROM的特點和用途。 SRAM:靜態(tài)RAM,讀寫速度快,但是集成度低,容量小,主要用作Cache或小系統(tǒng)的內(nèi)存儲器。 DRAM:動態(tài)RAM,讀寫速度慢于靜態(tài)RAM,但是它的集成度高,單片容量大,現(xiàn)代微型計算機(jī)的“主存”均由DRAM構(gòu)成。 MROM:掩膜ROM,由芯片制作商在生產(chǎn)、制作時寫入其中數(shù)據(jù),成本低,適合于批量較大、程序和數(shù)據(jù)已經(jīng)成熟、不需要修改的場合。 PROM:可編程ROM,允許用戶自行寫入芯片內(nèi)容。芯片出廠時,所有位均處于全“0”或“1”狀態(tài),數(shù)據(jù)寫入后不能恢復(fù)。因此,PROM只能寫入一次。 EPROM:可擦除可編程只讀存儲器,可根據(jù)用戶的需求,多次寫入和擦除,重復(fù)使用。用于系統(tǒng)開發(fā),需要反復(fù)修改的場合。7 I/O 端口的編址有哪幾種方法?各有什么利弊?80X86 系列CPU 采用哪種方法? I/O 端口的編址有兩種不同的方式。 ,I/O 端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址:把內(nèi)存的一部分地址分配給I/O 端口,一個8 位端口占用一個內(nèi)存單元地址。已經(jīng)用于I/O 端口的地址,存儲器不能再使用。 I/O 端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址后,訪問內(nèi)存儲器單元和I/O 端口使用相同的指令,這有助于降低CPU 電路的復(fù)雜性,并給使用者提供方便。但是,I/O 端口占用內(nèi)存地址,相對減少了內(nèi)存可用范圍。而且,由于難以區(qū)分訪問內(nèi)存和I/O 的指令,降低了程序的可讀性和可維護(hù)性。 I/O 端口與內(nèi)存獨立編址:這種編址方法中,內(nèi)存儲器和I/O 端口各自有自己獨立的地址空間。訪問I/O 端口需要專門的I/O 指令。 80x86 CPU 采用I/O 端口獨立編址方式。8 外部設(shè)備數(shù)據(jù)傳送有哪幾種控制方式?從外部設(shè)備的角度,比較不同方式對外部設(shè)備的響應(yīng)速度。 直接傳送方式(也稱為無條件傳送方式、同步傳送方式):這種情況下,外部端口完全被動地等待CPU 的訪問,沒有確定的響應(yīng)速度,響應(yīng)時間取決于CPU 忙碌的程度以及程序?qū)ν獠吭O(shè)備控制采取的策略。 查詢方式:如果CPU 在某一時刻只對一個外設(shè)采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,CPU 的響應(yīng)延遲約為310 個指令周期。響應(yīng)速度快于中斷方式,慢于DMA 方式。 中斷方式:CPU 的響應(yīng)延遲平均為幾十個指令周期,慢于查詢方式,但是這種方式可以同時管理多個外部設(shè)備。 DMA 方式:外部端口的傳輸請求由DMA 控制器響應(yīng),由于DMAC 是一個專用于傳輸控制的電路,任務(wù)單一,不發(fā)生DMA 傳輸競爭時,響應(yīng)延遲僅為12 個DMAC 使用的時鐘周期,遠(yuǎn)快于中斷方式和查詢方式。 7 敘述一次查詢式輸出過程中,接口內(nèi)各電路、信號的狀態(tài)變化過程。 CPU 從接口反復(fù)讀取狀態(tài)字:由地址譯碼電路產(chǎn)生狀態(tài)端口選擇信號,該信號不影響接口內(nèi)部的狀態(tài)。外部設(shè)備輸出完成后,返回“確認(rèn)”信號,該信號將狀態(tài)寄存器相關(guān)位(READY) 置位。 如狀態(tài)字表明外設(shè)已處于“就緒”狀態(tài),則向數(shù)據(jù)端口傳送數(shù)據(jù)。由地址譯碼電路產(chǎn)生的數(shù)據(jù)端口選通信號一方面將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器,同時清除狀態(tài)寄存器中的相關(guān)位(READY),向輸出設(shè)備發(fā)出輸出啟動信號。 有的輸出接口設(shè)有控制端口,輸出啟動信號通過寫控制端口產(chǎn)生。8 簡要敘述8259A 內(nèi)部IRR, IMR, ISR 三個寄存器各自的作用。 IRR 用來記錄引腳IR7IR0上由外部設(shè)備送來的中斷請求信號。當(dāng)外部中斷請求線IRi變?yōu)橛行r,IRR 中與之對應(yīng)的第i 位被置1。 IMR 用于設(shè)置對中斷請求的屏蔽信號。此寄存器的第i 位被置1 時,與之對應(yīng)的外部中斷請求線IRi被屏蔽,不能向CPU發(fā)出INT信號??赏ㄟ^軟件設(shè)置IMR內(nèi)容,確定每一個中斷請求的屏蔽狀態(tài)。 ISR用于記錄當(dāng)前正在被服務(wù)的所有中斷級,包括尚未服務(wù)完而中途被更高優(yōu)先級打斷的中斷級。若CPU響應(yīng)了IRi中斷請求,則ISR中與之對應(yīng)的第i位置1。ISR用于中斷優(yōu)先級管理。9 設(shè)8259A端口地址為20H和21H,怎樣發(fā)送清除ISR3的命令? 為了清除ISR3,需要通過OCW2發(fā)送特殊的中斷結(jié)束命令,使SL=1, EOI=1, L2L1L0=011。 指令如下: MOV AL, 01100011B OUT 20H, AL 1 8255A的方式選擇控制字和C口按位控制字的端口地址是否一樣,8255A怎樣區(qū)分這兩種控制字?寫出A端口作為基本輸入,B端口作為基本輸出的初始化程序。 解: (1) 8255A的方式選擇控制字和C口按位控制字的端口地址一樣,它們之間的區(qū)別在控制字的D7位(特征位)的值不同,8255A的方式選擇控制字D7=1,而C口按位置位/復(fù)位控制字D7=0。 (2) 初始化程序:(設(shè)端口地址為,A口:200H,B口:201H,控制口:203H) MOV AL,90H ; MOV DX,203H ; OUT DX,AL 2 在RS-232C 接口標(biāo)準(zhǔn)中,引腳TxD、RxD、RTS 、CTS 、DTR 、DSR 、的功能是什么?TxD: 串行數(shù)據(jù)輸出。RxD: 串行數(shù)據(jù)輸入。DTR :數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好狀態(tài),低電平有效。用于向調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)表示數(shù)據(jù)終端已準(zhǔn)備好。DSR :數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好狀態(tài),低電平有效。調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)準(zhǔn)備好時DSR有效。RTS :請求發(fā)送信號,低電平有效。表示數(shù)據(jù)終端設(shè)備已經(jīng)做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備,請調(diào)制解調(diào)器/外設(shè)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。CTS :清除發(fā)送(允許傳送)信號,低電平有效。調(diào)制解調(diào)器/外設(shè)作好傳送準(zhǔn)備,允許數(shù)據(jù)終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時CTS有效。9為什么Intel 8251A芯片初始化時需要先送3個00H,1個40H?是否每次都需要? 答:由于Intel 8251A只使用兩個端口地址,所有的控制信息都寫入同一個地址的端口內(nèi)。這樣,所有的控制信息必須按照一定的順序?qū)懭耄駝t就會產(chǎn)生錯誤。為了保證初始化時,Intel 8251A芯片處于初始的狀態(tài),可以向Intel 8251A先送 3個00H,1個40H。如果程序能夠確保Intel 8251A已經(jīng)處于初始狀態(tài),那么這項操作是可以省略的。4. DMA控制器8237A的成組傳送方式和單字節(jié)傳送方式各有什么特點?它們的適用范圍各是什么? 成組傳送方式下,DMA控制器獲得總線控制權(quán)后,可以連續(xù)進(jìn)入多個DMA周期,進(jìn)行多個字節(jié)的傳輸。這種方式可以獲得最高的數(shù)據(jù)傳輸速度。在數(shù)據(jù)傳輸期間,CPU不能訪問總線。如果一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)較多,這種方式會對系統(tǒng)工作產(chǎn)生一定的影響。成組傳送方式適用于外部設(shè)備要求很高的傳輸速率,系統(tǒng)其他負(fù)擔(dān)較輕,連續(xù)占用總線不會產(chǎn)生嚴(yán)重后果的情形。在單字節(jié)傳輸方式下,8237A 完成1 個字節(jié)傳輸后都釋放系統(tǒng)總線,一次DMA 傳輸結(jié)束,CPU 可以在每個DMA 周期結(jié)束后控制總線。這種方式適用于外部設(shè)備的傳輸速率要求不太高,或者系統(tǒng)不允許有較長時間停頓的情況。 5. 怎樣用指令啟動一次DMA 傳輸?怎樣用指令允許/關(guān)閉一個通道的DMA 傳輸? 用指令將DMA 請求寄存器中相關(guān)位置位,可以啟動一次DMA 傳輸。 用指令將DMA 屏蔽寄存器中相關(guān)位復(fù)位,可以允許一個通道的DMA 傳輸。將DMA 屏蔽寄存器中相關(guān)位置位,可以關(guān)閉一個通道的DMA 傳輸7. 如何判斷某通道的DMA 傳輸是否結(jié)束?有幾種方法可供使用?判斷某通道的DMA 傳輸是否結(jié)束有二種方法。其一是讀出DMA 控制器的狀態(tài)寄存器內(nèi)容,測試其中代表該通道的狀態(tài)位,可以得知該通道的DMA 傳輸是否結(jié)束。其二是讀出該通道的字節(jié)計數(shù)器內(nèi)容,如果值為0(對8237A 而言為1),表示該通道的DMA 傳輸已經(jīng)結(jié)束。此外,可以用8237A 的EOP 信號向CPU 申請中斷。一旦進(jìn)入這個中斷服務(wù)程序,表明該通道的DMA 傳輸已經(jīng)結(jié)束。8. 一個8位D/A轉(zhuǎn)換器的滿量程(對應(yīng)于數(shù)字量255)為10V。分別確定模擬量2.0V和8.0V所對應(yīng)的數(shù)字量。 模擬量2.0V所對應(yīng)的數(shù)字量為(2.0/10)255 = 51 模擬量8.0V所對應(yīng)的數(shù)字量為(8.0/10)255 = 204 5 簡述逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理,并將它和-A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行比較。 逐次逼近型(也稱逐位比較式)A/D轉(zhuǎn)換器主要由逐次逼近比較寄存器SAR,D/A轉(zhuǎn)換器、比較器以及時序和控制邏輯等部分組成。它從SAR的最高位開始,逐位設(shè)定SAR寄存器中的數(shù)字量,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換得到電壓VC,與待轉(zhuǎn)換模擬電壓Vx進(jìn)行比較。通過比較,逐次確定各位的數(shù)碼應(yīng)是“1”還是“0”。轉(zhuǎn)換結(jié)果能否準(zhǔn)確逼近模擬信號,主要取決于SAR和 D/A的位數(shù)。位數(shù)越多,越能準(zhǔn)確逼近模擬量。 -型模數(shù)轉(zhuǎn)換器是根據(jù)二次采樣的差進(jìn)行計算的,有很強(qiáng)的抗干擾能力,轉(zhuǎn)換精度高,以串行方式輸出數(shù)據(jù)。常用于高分辨率(常見為16、18、24位)的中、低頻信號測量。當(dāng)模擬量輸入端接有多
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