微機(jī)原理與接口技術(shù)(樓順天第二版)第七章習(xí)題解答

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)（樓順天第二版）習(xí)題解答第7章 常用芯片的接口技術(shù)7.1答：（1）地址選擇；（2）控制功能；（3）狀態(tài)指示；（4）速度匹配；（5）轉(zhuǎn)換信息格式；（6）電平轉(zhuǎn)換；（7）可編程性。7.2 答：I/O接口是指I/O設(shè)備與系統(tǒng)總線之間的連接部件；I/O端口是指I/O接口內(nèi)部可由CPU進(jìn)行讀寫操作的各種寄存器，根據(jù)存放信息的不同，這些寄存器分別稱為數(shù)據(jù)端口、控制端口和狀態(tài)端口。7.3 答：I/O端口編址的方式可以分為獨(dú)立編址和統(tǒng)一編址兩種方式。獨(dú)立編址方式是指I/O端口與存儲(chǔ)器有相互獨(dú)立的地址空間。統(tǒng)一編址方式是指I/O端口與存儲(chǔ)器共享一個(gè)地址空間，所有的存儲(chǔ)單元只占用其中的一部分地址

2、，而I/O端口則占用另外一部分地址。優(yōu)缺點(diǎn)： 獨(dú)立編址方式的優(yōu)點(diǎn)之一是存儲(chǔ)器的容量可以達(dá)到與地址總線所決定的地址空間相同；優(yōu)點(diǎn)之二是訪問(wèn)I/O端口時(shí)的地址位數(shù)可以較少，提高總線的利用率。但是缺點(diǎn)是必須設(shè)置專門的I/O指令，增加了指令系統(tǒng)和有關(guān)硬件的復(fù)雜性。 與獨(dú)立編址方式相比，統(tǒng)一編址方式的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需專門的I/O指令，從而使編程較靈活，但是I/O端口占用了存儲(chǔ)器的一部分地址空間，因而影響到系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器的容量，并且訪問(wèn)存儲(chǔ)器和訪問(wèn)I/O端口必須使用相同位數(shù)的地址，使指令地址碼加長(zhǎng)，總線中傳送信息量增加。7.4 答：程序查詢方式的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止數(shù)據(jù)的丟失，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是它占用了微處理

3、器的大量時(shí)間，實(shí)時(shí)性較差。中斷方式具有較好的實(shí)時(shí)性；但在一定程度上增加成本和復(fù)雜性。DMA方式的突出優(yōu)點(diǎn)是傳送過(guò)程無(wú)須處理器的控制，數(shù)據(jù)也無(wú)須經(jīng)過(guò)微處理器，而是直接在I/O設(shè)備與主存儲(chǔ)器間進(jìn)行，因此既節(jié)約了微處理器的時(shí)間，也使傳送速率大大提高；缺點(diǎn)是輸入/輸出操作占用微處理器時(shí)間。7.5 答：I/O設(shè)備種類繁多、數(shù)據(jù)傳送與響應(yīng)速度差別大、電平信號(hào)各不相同、一般不直接具備控制功能和可編程性，所以，一般不能直接將I/O設(shè)備連接到系統(tǒng)總線上。7.6 答：一般不考慮外設(shè)的狀態(tài)且傳輸數(shù)據(jù)少時(shí)采用無(wú)條件傳送；當(dāng)需要查詢外設(shè)的狀態(tài)且微機(jī)系統(tǒng)規(guī)模小，CPU不需做其他事情時(shí)，可以采用查詢式輸入輸出；當(dāng)CPU工作

4、在較為復(fù)雜的系統(tǒng)，且需要實(shí)時(shí)響應(yīng)對(duì)發(fā)生的事件處理時(shí)，可以采用中斷方式；當(dāng)需要傳送的數(shù)據(jù)較多時(shí)，一般采用DMA方式。7.7 答：20，1MB，00000HFFFFFH，16，64K，0000HFFFFH，10，1K，000H3FFH。7.8 答：I/O接口。7.9 答：I/O設(shè)備，系統(tǒng)總線。7.10 答：數(shù)據(jù)、狀態(tài)、控制；雙向、I/O接口-CPU，CPU-I/O接口。7.11 答：狀態(tài)寄存器。7.12 答：速度 7.13 答：獨(dú)立，統(tǒng)一。7.14 答：BC 7.15 答：C7.16 答：A7.17 答：C7.18 答：D7.19 答：B7.20 答：IN， OUT7.21 答：由于片內(nèi)有16個(gè)端

5、口，分別占用30030FH地址。因此，該接口模塊的片選信號(hào)的譯碼電路設(shè)計(jì)時(shí)，A3A0不參加譯碼。其譯碼電路如圖7.21所示。圖7.217.22 答：在IBM PC系統(tǒng)中，如果AEN信號(hào)未參加I/O端口地址譯碼，則會(huì)出現(xiàn)DMA機(jī)構(gòu)與I/O端口競(jìng)爭(zhēng)總線的問(wèn)題，即會(huì)出現(xiàn)總線競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。在沒(méi)有DMA機(jī)構(gòu)的其他微機(jī)系統(tǒng)中，不會(huì)存在同樣的問(wèn)題。7.23 答：連接圖如圖7.23所示。圖7.237.24 答：連接圖如圖7.24所示。圖7.24程序如下：MOV CX ,10 LEA SI,BUFFER MOV DX,04E5H WAIT1：IN AL,DX AND AL,98H CMP AL,98H JNZ WA

6、IT1 MOV DX,0E504H L1：MOV AL,SI OUT DX,AL INC SI LOOP L1 HLT7.25 答：硬件連接圖如圖7.25所示。圖7.25 硬件連接圖7.26 答：IOSTATE=302HIODATA=300H MOV DX,IOSTATECHECK: IN AL,DX TEST AL,08H JZ CHECK MOV DX,IODATA IN AL,DX7.27 答：PC機(jī)使用A9A0共10位地址進(jìn)行I/O端口選擇，現(xiàn)I/O接口的地址為3C0H，即1111000000B，如果將高7位用來(lái)產(chǎn)生片選信號(hào)。7.28 答：IOSTATE=124HIODATA1=120

7、H IODATA2=122H MOV SI,OFFSET BUF1 MOV DI,OFFSET BUF2CHECK: MOV DX,IOSTATE IN AL,DX TEST AL,01H JNZ READDATA1 TEST AL,10H JNZ READDATA2 JMP CHECK READDATA1:MOV BX,OFFSET BUF1 ;以下4行判斷是否從設(shè)備1讀入100個(gè)數(shù) ADD BX,100 CMP SI,BX JAE ENDDATA1 ;讀滿100個(gè)數(shù)則不再讀 MOV DX,IODATA1 IN AL,DX MOV SI,AL INC SIENDDATA1:JMP CHECK

8、 READDATA1:MOV BX,OFFSET BUF2 ;以下4行判斷是否從設(shè)備2讀入100個(gè)數(shù) ADD BX,100 CMP DI,BX JAE ENDDATA2 ;讀滿100個(gè)數(shù)則不再讀 MOV DX,IODATA2 IN AL,DX MOV DI,AL INC DIENDDATA2:JMP CHECK 7.29 答：IOSTATE=0FAH ;狀態(tài)端口IOIN=0FCH ;紙幣數(shù)據(jù)輸入端口IOOUT=0FEH ;硬幣數(shù)據(jù)輸出端口 CHECKIN:MOV DX,IOSTATE IN AL,DX TEST AL,04H ;D2位表示檢測(cè)到紙幣 JNZ EXCHANGE JMP CHECKIN EXCHANGE:MOV DX,IOIN ;讀入紙幣類型 IN AL,DX MOV BL,AL ;將類型數(shù)據(jù)暫存在BL中 AND AL,0F0H ;取得高4位（10位） MOV CL,4 SHR AL,CL ;右移4位 MOV CL,10 MUL CL ;10位乘10 AND BL,0FH ;個(gè)位 ADD AL,BL SHL AL,1 ;乘2,得到5角硬幣數(shù) MOV AH,AL ;將紙幣元值存入AH M