微機(jī)接口與技術(shù)復(fù)習(xí)大綱及課后習(xí)題答案

1、微機(jī)接口與技術(shù)復(fù)習(xí)大綱及課后習(xí)題答案 -06計(jì)算機(jī)專業(yè)用第1章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.2 微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成1.2.1 微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)1.2.2 微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)1.3 IBM PC系列機(jī)系統(tǒng)1.3.1 硬件基本組成1.3.2 主板的構(gòu)成1.3.3 存儲(chǔ)空間的分配1.3.4 I/O空間的分配第2章 微處理器指令系統(tǒng)2.1 微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.1.1 微處理器的基本結(jié)構(gòu)2.1.2 8088/8086的功能結(jié)構(gòu)2.1.3 8088/8086的寄存器結(jié)構(gòu)2.1.4 8088/8086的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)第4章 微處理器的外部特性4.1.1 8088的兩種組態(tài)模式4.1.2 最小組態(tài)下的引腳定義

2、4.1.3 8282，8286芯片功能，最小組態(tài)下的總線形成4.2.1 最小組態(tài)下的總線時(shí)序（配合電路圖說(shuō)明）TW的作用及個(gè)數(shù)取決于什么？第5章 存儲(chǔ)器系統(tǒng)5.1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)5.2.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類5.3 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器5.3.1 靜態(tài)RAM5.3.2 動(dòng)態(tài)RAM5.4 只讀存儲(chǔ)器5.4.1 EPROM5.4.2 EEPROM5.4.3 閃速存儲(chǔ)器5.5 存儲(chǔ)芯片與CPU的典型連接5.5.1 存儲(chǔ)芯片與CPU的連接5.5.2 存儲(chǔ)芯片與CPU的配合容量、地址線數(shù)目、數(shù)據(jù)線根數(shù)、位擴(kuò)充、地址擴(kuò)充、譯碼電路（138），存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)或分析第6章 輸入輸出及接口6.1 I/O接

3、口概述6.1.1 I/O接口的主要功能6.1.2 I/O接口的典型結(jié)構(gòu)6.1.3 I/O端口的編址6.1.4 8086/8088的輸入輸出指令6.1.5 I/O地址的譯碼6.2 無(wú)條件傳送方式及其接口 圖6-6及程序6.3 查詢傳送方式及其接口圖6-8，6-9及程序6.4 中斷傳送方式6.4.1 中斷傳送與接口6.4.2 中斷工作過(guò)程6.5 DMA傳送方式過(guò)程第8章 中斷控制接口8.1 8088中斷系統(tǒng)8.1.1 8088的中斷類型8.1.2 8088的中斷響應(yīng)過(guò)程8.1.3 8088的中斷向量表8.2 內(nèi)部中斷服務(wù)程序8.3 8259A中斷控制器8.3.2 8259A的中斷過(guò)程，中斷響應(yīng)周期

4、中斷源、中斷類型、中斷向量、中斷向量號(hào)、中斷向量表，8088CPU中斷源種類；非屏蔽中斷、可屏蔽中斷、內(nèi)部中斷；中斷優(yōu)先級(jí)、中斷嵌套；8088處理中斷過(guò)程。第9章 定時(shí)計(jì)數(shù)控制接口9.1 8253/8254定時(shí)計(jì)數(shù)器9.1.1 8253/8254的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳9.1.2 8253/8254的工作方式2&39.1.3 8253/8254的編程8253電路圖設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算，初始化程序編寫第10章 DMA控制接口 DMA傳送方式過(guò)程 DMA主要解決什么問(wèn)題？是如何解決的？ DMA對(duì)內(nèi)存地址線是如何處理的？ 8237A是如何實(shí)現(xiàn)外設(shè)與內(nèi)存高速數(shù)據(jù)交換的？結(jié)合其時(shí)序。10.1 DMA控制器82

5、37A10.1.1 10.1.2 8237A的工作時(shí)序第11章 并行接口11.1 并行接口電路8255A11.1.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳11.1.2 8255A的工作方式11.1.3 8255A的編程11.2 8255A的應(yīng)用11.2.1 8255A在IBM PC/XT機(jī)上的應(yīng)用11.2.2 用8255A方式0與打印機(jī)接口：例題12.111.3 鍵盤及其接口11.3.1 簡(jiǎn)易鍵盤的工作原理：兩種掃描法PC口某引腳產(chǎn)生方波程序第12章 串行通信接口12.1 串行通信基礎(chǔ)起止式異步通信格式及效率；同步通信格式、HDLC；波特率、波特因子、發(fā)送接收時(shí)鐘；雙工、單工、半雙工；調(diào)制解調(diào)。12.2

6、 串行接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232C12.2.3 RS-232C的電氣特性第13章 模擬接口13.1 模擬輸入輸出系統(tǒng)：圖13-1工作原理及各部件作用13.2 D/A轉(zhuǎn)換器13.2.1 D/A轉(zhuǎn)換的基本原理13.2.2 DAC0832芯片13.2.4 DAC芯片的應(yīng)用：鋸齒、三角和梯形波程序13.3 A/D轉(zhuǎn)換器13.3.1 A/D轉(zhuǎn)換的基本原理,4種AD結(jié)構(gòu)13.3.2 ADC0809芯片13.3.3 ADC芯片與主機(jī)的連接13.3.4 ADC芯片的應(yīng)用 例13。3附件：所有習(xí)題答案1.2解答：n 微型計(jì)算機(jī)：以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為主要部件，以集成了計(jì)算機(jī)主要部件控制器和運(yùn)算器的微處理器為核心

7、，所構(gòu)造出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) n PC機(jī)：PC（Personal Computer）機(jī)就是面向個(gè)人單獨(dú)使用的一類微機(jī)n 單片機(jī)：用于控制的微處理器芯片，內(nèi)部除CPU外還集成了計(jì)算機(jī)的其他一些主要部件，如：ROM、RAM、定時(shí)器、并行接口、串行接口，有的芯片還集成了A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路等。 n 數(shù)字信號(hào)處理器DSP：主要面向大流量數(shù)字信號(hào)的實(shí)時(shí)處理，在宿主系統(tǒng)中充當(dāng)數(shù)據(jù)處理中心，在網(wǎng)絡(luò)通信、多媒體應(yīng)用等領(lǐng)域正得到越來(lái)越多的應(yīng)用1.4解答：n 系統(tǒng)總線：傳遞信息的一組公用導(dǎo)線，CPU通過(guò)它們與存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備進(jìn)行信息交換n 好處：組態(tài)靈活、擴(kuò)展方便n 三組信號(hào)線：數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線n 其使

8、用特點(diǎn)是：在某一時(shí)刻，只能由一個(gè)總線主控設(shè)備來(lái)控制系統(tǒng)總線，只能有一個(gè)發(fā)送者向總線發(fā)送信號(hào)；但可以有多個(gè)設(shè)備從總線上同時(shí)獲得信號(hào)。1.5解答：n 用于數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及信息管理方向n 采用通用微機(jī)，要求有較快的工作速度、較高的運(yùn)算精度、較大的內(nèi)存容量和較完備的輸入輸出設(shè)備，為用戶提供方便友好的操作界面和簡(jiǎn)便快捷的維護(hù)、擴(kuò)充手段。 n 用于過(guò)程控制及嵌人應(yīng)用方向n 采用控制類微機(jī)，要求能抵抗各種干擾、適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境、確保長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地工作，要求其實(shí)時(shí)性要好、強(qiáng)調(diào)其體積要小、便攜式應(yīng)用強(qiáng)調(diào)其省電。1.8解答：n BIOS：基本輸入輸出系統(tǒng)n 主要功能：用來(lái)驅(qū)動(dòng)和管理諸如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、磁

9、盤、時(shí)鐘、串行通信接口等基本的輸入輸出設(shè)備4.1解答：n 8088具有 20 根地址線。在訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)使用地址 A0A19 ，可直接尋址 1MB 容量的內(nèi)存范圍；在訪問(wèn)外設(shè)時(shí)使用地址線 A0A15 ，共能尋址 64K 個(gè)輸入輸出端口。實(shí)際上，PC/XT在尋址外設(shè)時(shí)，只使用地址線 A0A9 ；若A91，說(shuō)明它要尋址的I/O端口位于 I/O通道 。4.2解答：n 總線操作指的是 指發(fā)生在總線上的某些特定的操作 ，而總線周期指的是 CPU通過(guò)總線操作與外界（存儲(chǔ)器和I/O端口）進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交換的過(guò)程（時(shí)間） ，8088典型的總線周期由 4 個(gè)T組成。如果8088的CLK引腳接5MHz的時(shí)鐘信號(hào)，那么每

10、個(gè)T狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為 200ns 。4.4解答：n 當(dāng)8088進(jìn)行讀寫存儲(chǔ)器或I/O接口時(shí)，如果存儲(chǔ)器或I/O接口無(wú)法滿足CPU的讀寫時(shí)序（來(lái)不及提供或讀取數(shù)據(jù)時(shí)），需要CPU插入等待狀態(tài)Tw。n 在讀寫總線周期的T3和T4之間插入Tw。4.6解答：n 三態(tài)：引腳除正常的高、低電平外，還能輸出高阻狀態(tài)。n 輸出高阻狀態(tài)時(shí)，表示芯片實(shí)際上已放棄了對(duì)該引腳的控制，使之“懸空”，這樣他所連接的設(shè)備就可以接管對(duì)該引腳所連導(dǎo)線的控制。8088最小組態(tài)具有三態(tài)能力的引腳：n A19/S6A16/S3、A15A8、AD7AD0n IO/M* 、RD*、WR*、ALEn DEN*、DT/R*4.7解答：n R

11、ESET：復(fù)位請(qǐng)求。有效時(shí)，將使CPU回到其初始狀態(tài)。n HOLD：總線保持。有效時(shí)，表示總線請(qǐng)求設(shè)備向CPU申請(qǐng)占有總線。n NMI：不可屏蔽中斷請(qǐng)求。有效時(shí)，表示外界向CPU申請(qǐng)不可屏蔽中斷。n INTR：可屏蔽中斷請(qǐng)求。有效時(shí)，表示請(qǐng)求設(shè)備向CPU申請(qǐng)可屏蔽中斷。4.13解答：n 8088每個(gè)總線周期只能讀寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。所以讀取指令長(zhǎng)度為3B的指令“ADD 2000H, AX”需要 3 個(gè)時(shí)鐘周期，執(zhí)行時(shí)需要 2 個(gè)時(shí)鐘周期。n 讀取指令是 存儲(chǔ)器讀 總線周期，執(zhí)行時(shí)是 存儲(chǔ)器寫 總線周期？5.2解答：n 在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中，RAM指的是 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 ，他可讀可寫，但斷電后信息一般會(huì)

12、 丟失 ；而ROM指的是 只讀存儲(chǔ)器 ，正常工作時(shí)只能從中 讀取 信息，但斷電后信息 不會(huì)丟失 。以EPROM芯片2764為例，其存儲(chǔ)容量為8K×8位，共有 8 條數(shù)據(jù)線和 13 條地址線。用它組成64KB的ROM存儲(chǔ)區(qū)共需 8 片2764芯片。5.7問(wèn)題：n 什么是存儲(chǔ)器連接中的“位擴(kuò)充”和“地址擴(kuò)充”？n 欲組成32KB的RAM存儲(chǔ)區(qū)，在采用容量1K×4位的靜態(tài)RAM芯片或容量16K×1位的靜態(tài)RAM芯片的情況下，各需要多少芯片？n 在位方向和地址方向上各要進(jìn)行什么樣的擴(kuò)充？請(qǐng)畫出采用2114芯片時(shí)的連接示意圖。n 位擴(kuò)充存儲(chǔ)器芯片數(shù)據(jù)位數(shù)小于主機(jī)數(shù)據(jù)線數(shù)時(shí)，

13、利用多個(gè)存儲(chǔ)器芯片在數(shù)據(jù)“位”方向的擴(kuò)充；n 地址擴(kuò)充（字?jǐn)U充）當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)器芯片不能滿足系統(tǒng)存儲(chǔ)容量時(shí)，利用多個(gè)存儲(chǔ)器芯片在“地址”方向的擴(kuò)充n 組成32KB存儲(chǔ)空間，用SRAM 2114（1K×4）需要64個(gè)芯片；n 組成32KB存儲(chǔ)空間，用DRAM 4116（16K×1）需要16個(gè)芯片；n 它們都需要進(jìn)行位擴(kuò)充和地址擴(kuò)充習(xí)題5.72114（1）A9A0I/O4I/O1片選1D3D0D7D4A9A0CE2114（2）2114（63）A9A0I/O4I/O1CE2114（64）片選325.8問(wèn)題：n 存儲(chǔ)芯片為什么要設(shè)置片選信號(hào)？n 它與系統(tǒng)地址總線有哪些連接方式？n 采用

14、何種連接方式可避免地址重復(fù)？n 采用哪些連接方式可節(jié)省用于譯碼的硬件？解答：n 片選信號(hào)說(shuō)明該存儲(chǔ)器芯片是否被選中正常工作，設(shè)置它可以比較方便地實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)器芯片組成大容量的存儲(chǔ)空間n 存儲(chǔ)器片選信號(hào)通常與CPU地址總線的高位地址線相關(guān)聯(lián)，可以采用“全譯碼”、“部分譯碼”、“線選譯碼”方式n 采用全譯碼方式可以避免地址重復(fù)n 采用部分或線選譯碼可以節(jié)省譯碼硬件5.9題目：n 在一個(gè)針對(duì)存儲(chǔ)器的譯碼系統(tǒng)中，如果有4個(gè)地址線未參與譯碼，那么每個(gè)存儲(chǔ)單元會(huì)同時(shí)擁有幾個(gè)地址？解答：n 24165.10問(wèn)題：n 請(qǐng)寫出圖5.32中4個(gè)存儲(chǔ)芯片各自的可用地址范圍，并指明其重復(fù)地址。解答1： A1

15、9 A16A15 A13A12A0一個(gè)可用地址1234××00××00××00××00000001010010全0全1全0全10全0全11全0全100000H01FFFH02000H03FFFH04000H04FFFH05000H05FFFH芯片一個(gè)可用地址重復(fù)地址（左）Y0*626400001FFFH4000041FFFH8000081FFFHC0000C1FFFH芯片一個(gè)可用地址重復(fù)地址（右）Y1*626420003FFFH4200043FFFH8200083FFFHC2000C3FFFH芯片一個(gè)可用地址重復(fù)地

16、址（左）Y2*273240004FFFH4400044FFFH8400084FFFHC4000C4FFFH芯片一個(gè)可用地址重復(fù)地址（右）Y2*273250005FFFH4500045FFFH8500085FFFHC5000C5FFFH5.11問(wèn)題：n 利用6264芯片（容量8K×8位的SRAM），采用全譯碼方式，在8088系統(tǒng)的內(nèi)存區(qū)段40000H43FFFH擴(kuò)充RAM區(qū)n 請(qǐng)畫出這些芯片與8088最大組態(tài)下形成的系統(tǒng)總線的連接示意圖。解答: A19 A16A15 A13A12A0地址1201000100000001全0全1全0全140000H41FFFH42000H43F

17、FFHA12A0138A18 A15 A14A13CBAE3E2E1Y0A19A17A16D7D0(1)6264CS1WEOEMEMWMEMR(2)6264CS1WEOEY3Y2Y15VCS2CS2習(xí)題5.11圖5-13問(wèn)題：n 利用2764 芯片（容量8K×8位的EPROM），采用74LS138進(jìn)行全譯碼，在8088系統(tǒng)的最高地址區(qū)組成32KB的ROM區(qū)域n 請(qǐng)畫出各2764芯片與8088最大組態(tài)下形成的系統(tǒng)總線的連接示意圖解答: A19 A16A15 A13A12A0地址12341111111111111111100101110111全0全1全0全1全0全1全0全1F8

18、000HF9FFFHFA000HFBFFFHFC000HFDFFFHFE000HFFFFFH習(xí)題5.13圖A12A0138A19 A15 A14A13CBAE3E2E1Y7A18A17A16D7D02764(1)CEOEMEMRY4Y5Y62764(2)CEOE2764(3)CEOE2764(4)CEOE6.2問(wèn)題： 一般的I/O接口電路安排有哪三類寄存器？他們各自的作用是什么？解答： 數(shù)據(jù)寄存器n 保存外設(shè)給CPU和CPU發(fā)往外設(shè)的數(shù)據(jù) 狀態(tài)寄存器n 保存外設(shè)或接口電路的狀態(tài) 控制寄存器n 保存CPU給外設(shè)或接口電路的命令6.4問(wèn)題： 參看圖6.4，編程實(shí)現(xiàn)以下操作：當(dāng)K0鍵單獨(dú)按下時(shí)，發(fā)光

19、二極管LED0LED7將依次點(diǎn)亮，每個(gè)維持200ms；當(dāng)K1鍵單獨(dú)按下時(shí)，發(fā)光二極管LED0LED7將反向依次點(diǎn)亮，每個(gè)也維持200ms；其他情況下LED不點(diǎn)亮（設(shè)已有延時(shí)200ms的子程序DELAY可直接調(diào)用）解答：again: movdx,8000hin al,dxcmp al,0feh;D7D011111110B ？jz next1;單獨(dú)按下K0，轉(zhuǎn)移到next1cmp al,0fdh;D7D011111101B ？jz next2;單獨(dú)按下K1，轉(zhuǎn)移到next2jmp again;其它情況不點(diǎn)亮next1:mov cx,8mov al,1;從K0開(kāi)始next11:outdx,al;某個(gè)

20、LED電亮all delay;延時(shí)200msshl al,1rol al,1oop next11jmp againnext2:mov cx,8mov al,80h;從K7開(kāi)始next21:out dx,al;某個(gè)LED電亮call delay;延時(shí)200msshr al,1;ror al,1loop next21jmp again6.5問(wèn)題： CPU與外設(shè)采用查詢方式傳送數(shù)據(jù)的過(guò)程是怎樣的？現(xiàn)有一輸入設(shè)備，其數(shù)據(jù)端口的地址為FFE0H ，并于端口FFE2H提供狀態(tài)，當(dāng)其D0位為1時(shí)表明輸入數(shù)據(jù)備好。請(qǐng)編寫采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的程序段，要求從該設(shè)備讀取100個(gè)字節(jié)并輸入到從2000H:200

21、0H開(kāi)始的內(nèi)存中，注意在程序中加上注釋。 解答 通過(guò)讀取狀態(tài)寄存器的標(biāo)志位來(lái)檢查外設(shè)是否就緒。若不就緒就繼續(xù)查詢，即程序不斷循環(huán)；直至就緒。然后，進(jìn)行下一步的傳送工作。mov bx,2000hmov ds,bxmov cx,100again:mov dx,0ffe2hstatus:in al,dx；查詢一次test al,01hjz statusmov dx,0ffe0hin al,dx；輸入一個(gè)字節(jié)mov bx,alinc bxloop again；循環(huán)，輸入100個(gè)字節(jié)6.9問(wèn)題： 按照?qǐng)D6-12所示的中斷查詢接口與相應(yīng)的流程圖，請(qǐng)編寫用于中斷服務(wù)的程序段。具體要求是，當(dāng)程序查到中斷設(shè)備0

22、有中斷請(qǐng)求（對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線D0），它將調(diào)用名為PROC0的子程序；如此，依次去查中斷設(shè)備1中斷設(shè)備3，并分別調(diào)用名為PROC1PROC3的子程序。stipush axpush dxmov dx,8001hstatus:in al,dxtest al,01hjnz service0test al,02hjnz service1test al,04hjnz service2test al,08hjnz service3service0:call proc0jmp doneservice1:call proc1jmp doneservice2:call proc2jmp doneservice3:cal

23、l proc3jmp donedone:pop dxpop axiret6.10解答：n DMA的意思是 直接存儲(chǔ)器存取 ，主要用于高速外設(shè)和內(nèi)存間的數(shù)據(jù)傳送。進(jìn)行DMA傳送的一般過(guò)程是：外設(shè)先向DMA控制器提出 DMA請(qǐng)求 ，DMA控制器通過(guò) 總線請(qǐng)求HOLD 信號(hào)有效向CPU提出總線請(qǐng)求，CPU回以 總線響應(yīng)HLDA 信號(hào)有效表示響應(yīng)。此時(shí)CPU的三態(tài)信號(hào)線將輸出 高阻 狀態(tài)，即將它們交由 DMAC（DMA控制器） 進(jìn)行控制，完成外設(shè)和內(nèi)存間的直接傳送。7.2解答：n 在各種微機(jī)總線中，根據(jù)總線連接對(duì)象的不同可將它們分為以下幾類，它們是： 片內(nèi)總線、 芯片總線、 板級(jí)總線、 設(shè)備總線和互連

24、總線_。例如，ISA總線屬于板級(jí)總線，USB總線屬于設(shè)備總線，I2C總線屬于芯片總線?？偩€中除電源和地線外的信號(hào)線，也可按傳輸信息的不同分為以下3類，即：數(shù)據(jù)總線 、 地址總線 、 控制總線 。8.4解答：n 中斷請(qǐng)求寄存器IRRn 保存8條外界中斷請(qǐng)求信號(hào)IR0IR7的請(qǐng)求狀態(tài)n Di位為1表示IRi引腳有中斷請(qǐng)求；為0表示無(wú)請(qǐng)求n 中斷服務(wù)寄存器ISRn 保存正在被8259A服務(wù)著的中斷狀態(tài)n Di位為1表示IRi中斷正在服務(wù)中；為0表示沒(méi)有被服務(wù)n 中斷屏蔽寄存器IMRn 保存對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)IR的屏蔽狀態(tài)n Di位為1表示IRi中斷被屏蔽（禁止）；為0表示允許8.6解答n 某時(shí)刻8259

25、A的IRR內(nèi)容是08H，說(shuō)明 IR3引腳有中斷請(qǐng)求 。某時(shí)刻8259A的ISR內(nèi)容是08H，說(shuō)明 IR3正在被中斷服務(wù)，其它不被處理 。在兩片8259A級(jí)連的中斷電路中，主片的第5級(jí)IR5作為從片的中斷請(qǐng)求輸入，則初始化主、從片時(shí)，ICW3的控制字分別是 20H 和 05H 。9.3解答n 8253每個(gè)通道有 6 種工作方式可供選擇。若設(shè)定某通道為方式0后，其輸出引腳為 低 電平；當(dāng) 寫入計(jì)數(shù)初值（并進(jìn)入減1計(jì)數(shù)器） 后通道開(kāi)始計(jì)數(shù)， CLK 信號(hào)端每來(lái)一個(gè)脈沖 減1計(jì)數(shù)器 就減1；當(dāng) 計(jì)數(shù)器減為0 ，則輸出引腳輸出 高 電平，表示計(jì)數(shù)結(jié)束。8253的CLK0接1.5MHz的時(shí)鐘，欲使OUT0產(chǎn)生頻率為300KHz的方波信號(hào)，則8253的計(jì)數(shù)值應(yīng)為 5（1.5MHz÷300KHz） ，應(yīng)選用的