微機原理與接口技術(shù)_樓順天版_課后題答案

1、微機原理與接口技術(shù)樓順天 周佳社編著 科學出版社找了好久，終于在期末從老師那兒弄了一份，希望對大家有用！5章習題1. 微處理器的外部結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為數(shù)量有限的輸入輸出引腳，它們構(gòu)成了微處理器級總線。2. 微處理器級總線經(jīng)過形成電路之后形成了系統(tǒng)級總線。3. 簡述總線的定義及在計算機系統(tǒng)中采用標準化總線的優(yōu)點。答：總線是計算機系統(tǒng)中模塊（或子系統(tǒng)）之間傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信號的公共通道, 它是一組公用導線，是計算機系統(tǒng)的重要組成部分。采用標準化總線的優(yōu)點是：1）簡化軟、硬件設(shè)計。2）簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。3）易于系統(tǒng)擴展。4）便于系統(tǒng)更新。5）便于調(diào)試和維修。4. 在微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)中，按功能層次可以把總線

2、分成哪幾類。答：在微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)中，按功能層次可以把總線分成：片內(nèi)總線、元件級總線、系統(tǒng)總線和通信總線。5. 簡述RESET信號的有效形式和系統(tǒng)復位后的啟動地址。答：RESET為系統(tǒng)復位信號，高電平有效，其有效信號至少要保持四個時鐘周期，且 復位信號上升沿要與 CLK下降沿同步。系統(tǒng)復位后的啟動地址為 OFFFFOH。即：（CS）=OFFFFH，（IP）=0000H。6. 8086 CPU的M/IO信號在訪問存儲器時為高 電平，訪問I/O端口時為 低 電平。7. 在8086系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)中，為什么要有地址鎖存器？答：8086CPU有20條地址線和16條數(shù)據(jù)線，為了減少引腳，采用了分時復用，共

3、占 了 20條引腳。這20條引腳在總線周期的 T1狀態(tài)輸出地址。為了使地址信息在總線周期的 其他T狀態(tài)仍保持有效，總線控制邏輯必須有一個地址鎖存器，把T1狀態(tài)輸出的20位地址信息進行鎖存。8. 根據(jù)傳送信息的種類不同，系統(tǒng)總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。9. 三態(tài)邏輯電路輸出信號的三個狀態(tài)是高電平、低電平和高阻態(tài)。10. 在8086的基本讀總線周期中，在 Ti狀態(tài)開始輸出有效的 ALE信號；在T2狀態(tài)開始輸出低電平的RD信號，相應(yīng)的DEN為低電平，DT/R為低電平；引腳ADi5 AD 0上在Ti狀態(tài)期間給出地址信息，在T4狀態(tài)完成數(shù)據(jù)的讀入。11. 利用常用芯片74LS373構(gòu)成8086

4、系統(tǒng)的地址總線，74LS245作為總線收發(fā)器構(gòu)成數(shù)據(jù)總線，畫出8086最小方式系統(tǒng)總線形成電路。答：8086最小方式系統(tǒng)總線形成電路如圖5.1所示。jAHHI *OT0T/IX1/m .'.-：-Qad-adifehEADl;l-Ab.$收覽寄7 |.S24a>DIK>OL7 ILS245 I'lR>OL15rx£1圖5.1 8086最小方式系統(tǒng)總線形成電路12.微機中的控制總線提供H 。A.數(shù)據(jù)信號流；B.存儲器和I/O設(shè)備的地址碼；C.所有存儲器和I/O設(shè)備的時序信號;D.所有存儲器和I/O設(shè)備的控制信號;E.來自存儲器和I/O設(shè)備的響應(yīng)信號;F

5、.上述各項；G.上述C, D兩項；H.上述C，D和E三項。13微機中讀寫控制信-號的作用是E 。A .決定數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)流的方向；B .控制存儲器操作讀/寫的類型；C .控制流入、流出存儲器信息的方向；D .控制流入、流出I/O端口信息的方向；E.以上所有。14. 8086 CPU 工作在最大方式，引腳 mn/MX應(yīng)接 地 。15. RESET信號在至少保持4個時鐘周期的 高 電平時才有效，該信號結(jié)束后,CPU內(nèi)部的CS為 0FFFFH , IP為 0000H，程序從0FFFF0H 地址開始執(zhí)行。16. 在構(gòu)成8086最小系統(tǒng)總線時，地址鎖存器74LS373的選通信號G應(yīng)接CPU的 ALE信號

6、，輸出允許端 OE應(yīng)接地；數(shù)據(jù)收發(fā)器74LS245的方向控制端DIR應(yīng)接di/R信號，輸出允許端e應(yīng)接DEN信號。17. 8086 CPU在讀寫一個字節(jié)時，只需要使用16條數(shù)據(jù)線中的8條，在 一 個總線周期內(nèi)完成；在讀寫一個字時，自然要用到16條數(shù)據(jù)線，當字的存儲對準時，可在一個總線周期內(nèi)完成；當字的存儲為未對準時，則要在兩 個總線周期內(nèi)完成。18. CPU在 T3狀態(tài)開始檢查READY信號， 高 電平時有效，說明存儲器或 I/O端口準備就緒，下一個時鐘周期可進行數(shù)據(jù)的讀寫；否則，CPU可自動插入一個或幾個等待周期（Tw ），以延長總線周期，從而保證快速的CPU與慢速的存儲器或I/O端口之間協(xié)

7、調(diào)地進行數(shù)據(jù)傳送。19. 8086最大系統(tǒng)的系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)較最小系統(tǒng)的系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)多一個芯片8288總線控制器_。20. 微機在執(zhí)行指令 MOV DI ，AL時，將送出的有效信號有B C 。A. RESET B.高電平的 M/IO 信號 C.WR D. RD21. 設(shè)指令MOV AX , DATA已被取到CPU的指令隊列中準備執(zhí)行，并假定 DATA為偶地址，試畫出下列情況該指令執(zhí)行的總線時序圖：（1） 沒有等待的8086最小方式；（2）有一個等待周期的 8086最小方式。答：（1）沒有等待的8086最小方式時序如圖5.2所示。V|I III IIII*一個基本的總線周期CLKBHEAD15AD0

8、ALEM/IORDDT/RDEN圖5.2沒有等待的8086最小方式時序（2 ）有一個等待周期的 8086最小方式時序圖如圖5.3所示。CLKA19/S6A16/S3BHEAD15ADOALEM/IORDDT/RDEN圖5.3有一個等待周期的8086最小方式時序圖22. 上題中如果指令分別為：(1)MOVDATA+1 ，AX(2)MOVDATA+1 ，AL(3)OUTDX，AX(4)INAL，0F5H1 )。重做上題（DX的內(nèi)容為偶數(shù)）答：（1 ）因為DATA為偶地址，則DATA+1為奇地址。故要完成本條指令，需要兩個總線周期。時序圖如圖5.4所示。It.1j jLIIijiiihIidji&l

9、t;|iiIhiii. Bfifc能翳応1I HHt i姙箱同i ii:41II|111 I1111ii«iin!r_Ji 11i11L1:粗向11iii網(wǎng)!1H1BHBS-圖5.4 執(zhí)行MOV DATA+1 , AX指令的時序參考圖(2) DATA+1雖然為奇地址，但是 AL為八位存儲器，故本條指令需用一個總線周期，時序圖如圖5.5所示。CLK氣 y a/SjBHL.S-AD,. -AD'Ll.'：m ioDFNDT/KRL1圖5.5執(zhí)行MOV DATA+1 , AL指令的時序參考圖(3) 執(zhí)行OUT DX, AX (DX的內(nèi)容為偶數(shù))指令的時序圖如圖 5.6所示。

10、CL.K11HK S -ALEM IODENDI7RWKx上也址輸出I1T,IIII圖5.6執(zhí)行OUT DX , AX指令的時序參考圖(4) 執(zhí)行IN AL , 0F5H指令的時序圖如圖5.7所示。圖5.7執(zhí)行IN AL , 0F5H指令的時序參考圖I I1A地址備山DI/R23 .8086最小方式下，讀總線周期和寫總線周期相同之處是：在Ti狀態(tài)開始使ALE信號變?yōu)橛行Ц?電平，并輸出M/IO信號來確定是訪問存儲器還是訪問I/O端口，同時送出20位有效地址，在T1狀態(tài)的后部，ALE信號變 為 低電平，利用其下降沿將20位地址和BHE的狀態(tài)鎖存在地址鎖存器中；相異之處從 T2狀態(tài)開始的數(shù)據(jù)傳送階

11、段。6 章習題1 簡述內(nèi)存儲器的分類及每種存儲器的用途？ 解：內(nèi)存儲器按其工作方式的不同，可以分為隨機存取存儲器（簡稱隨機存儲器或 RAM ）和只讀存儲器（簡稱 ROM ）。隨機存儲器。隨機存儲器允許隨機的按任意指定地址向內(nèi)存單元存入或從該單元取 出信息，對任一地址的存取時間都是相同的。由于信息是通過電信號寫入存儲器的，所 以斷電時 RAM 中的信息就會消失。計算機工作時使用的程序和數(shù)據(jù)等都存儲在 RAM 中，如果對程序或數(shù)據(jù)進行了修改之后，應(yīng)該將它存儲到外存儲器中，否則關(guān)機后信息 將丟失。通常所說的內(nèi)存大小就是指 RAM 的大小，一般以 KB 或 MB 為單位。只讀存儲器。只讀存儲器是只能讀

12、出而不能隨意寫入信息的存儲器。 ROM 中的內(nèi)容 是由廠家制造時用特殊方法寫入的，或者要利用特殊的寫入器才能寫入。當計算機斷電 后， ROM 中的信息不會丟失。當計算機重新被加電后，其中的信息保持原來的不變， 仍可被讀出。 ROM 適宜存放計算機啟動的引導程序、啟動后的檢測程序、系統(tǒng)最基本 的輸入輸出程序、時鐘控制程序以及計算機的系統(tǒng)配置和磁盤參數(shù)等重要信息。2. 簡述存儲器的主要技術(shù)指標有哪些？解：存儲器的主要技術(shù)指標有：存儲容量、讀寫速度、非易失性、可靠性等。3. 在實際工程應(yīng)用中，存儲器芯片的速度怎樣估算？解：在選擇存儲器芯片時應(yīng)注意是否與微處理器的總線周期時序匹配。 作為一種保守的估計

13、，在存儲器芯片的手冊中可以查得最小讀出周期tcyc(R)(Read Cycle Time) 和最小寫周期tcyc(W)(Write Cycle Time)。如果根據(jù)計算，微處理器對存儲器的讀寫周期都比存儲器芯片 手冊中的最小讀寫周期大，那么我們認為該存儲器芯片是符合要求的，否則要另選速度更高的存儲器芯片。8086CPU對存儲器的讀寫周期需要4個時鐘周期(一個基本的總線周期)。因此，作為一種保守的工程估計，存儲器芯片的最小讀出時間應(yīng)滿足如下表達式：t cyc(R) V 4T tda t D T其中：T為8086微處理器的時鐘周期；tda為8086微處理器的地址總線延時時間；tD為各種因素引起的總

14、線附加延時。這里的tD應(yīng)該認為是總線長度、附加邏輯電路、總線驅(qū)動器等引起的延時時間總和。同理，存儲器芯片的最小寫入時間應(yīng)滿足如下表達式：t eye (W) V 4T tda D "4. 用下列RAM芯片構(gòu)成32kB存儲器模塊,各需多少芯片？ 16位地址總線中有多少位參與片內(nèi)尋址？多少位可用作片選控制信號？(1)1k X1(2)1k X4(3)4k X8解：(1)1kX132K 8256 片，1K 1片內(nèi)尋址：Ad : A，共 10 位;(2)1k X432K 864片，1K 4片內(nèi)尋址：A0 ： A9，共 10 位；(3)4k X8(4)16k X4片選控制信號： A® :

15、入5，共6位。片選控制信號：A10 : A15，共6位。32K 84K 88片,片內(nèi)尋址：A0 : A)1，共12位;片選控制信號：氐:A15，共4位。(4)16k X432K84片，16K4片內(nèi)尋址：Ao ： AI3，共 14 位;片選控制信號：A14A5，共2位。5. 若存儲器模塊的存儲容量為256kB，則利用上題中給出的 RAM芯片，求出構(gòu)成 256kB存儲模塊各需多少塊芯片？20位地址總線中有多少位參與片內(nèi)尋址？多少位可用作片選控制信號?解: (1)1k X1256K 81K 12048 片,片內(nèi)尋址：Ad : A，共10 位;片選控制信號： A10 : A19，共10位。(2) 1k

16、 X4256K 81K 4512 片,片內(nèi)尋址：Ao : A，共10 位;片選控制信號：A10 : A19，共10位。(3) 4k X8256K 84K 864片,片內(nèi)尋址：Ao : A11，共12位;片選控制信號：氏2 : A19，共8位。(4) 16k X4256K 816K 432片,片內(nèi)尋址：Ad : Aj3，共14位;片選控制信號：A4 ： A19，共6位。6.一臺8位微機系統(tǒng)的地址總線為16位，其存儲器中 RAM的容量為32kB，首地址為4000H ，且地址是連接的。問可用的最高地址是多少？15解： 32K= 2 =8000H ，所以，最高地址為：4000H+8000H-1=BFF

17、FH則，可用的最高地址為 0BFFFH.7. 某微機系統(tǒng)中內(nèi)存的首地址為 4000H ，末地址為 7FFFH ，求其內(nèi)存容量。14解： 7FFFH-4000H+1=4000H=214 =16KB內(nèi)存容量為 16KB 。8. 利 用全地 址譯碼將 6264 芯片接在 8088 的系 統(tǒng)總線 上，其 所 占地 址范圍 為 00000H03FFFH ，試畫連接圖。寫入某數(shù)據(jù)并讀出與之比較，若有錯，則在 DL 中寫 入 01H ；若每個單元均對，則在 DL 寫入 EEH ，試編寫此檢測程序。解：因為 6264 的片容量為 8KB 。RAM 存儲區(qū)域的總?cè)萘繛?03FFFH-00000H+1=4000H

18、=16KB ，故需要 2 片 6264 芯 片。連接圖如圖 6.1 所示。A0 A12MEMRMEMW5V74LS138A|3A14A15ABC塔石兀石一>r>5Y6l>? 與6.1圖A。DOr口A2DOEWECS2CS；AoADOEWECS2CS18088系統(tǒng)總線的連接圖檢測程序段：MOV AX,0000HMOV DS,AXMOV SI,0MOV CX,16*1024MOV AL,55HCMPL:MOV SI,ALMOV BL,SICMP BL,ALJNE ERRORINC SILOOP CMPLMOV DL,0EEHJMP NEXTERROR: MOV DL,01HNEX

19、T:9. 簡述EPROM的編程過程，并說明 EEPROM的編程過程。解：EPROM芯片的編程有兩種方式：標準編程和快速編程。在標準編程方式下，每給出一個編程負脈沖就寫入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。Vpp上加編程電壓，地址線、數(shù)據(jù)線上給出要編程單元的地址及其數(shù)據(jù)，并使CE =0, OE =1。上述信號穩(wěn)定后，在PGM端加上寬度為50ms ±5ms的負脈沖，就可將數(shù)據(jù)逐一寫入。寫入一個單元 后將OE變低，可以對剛寫入的數(shù)據(jù)讀出進行檢驗?？焖倬幊淌褂?00 s的編程脈沖依次寫完所有要編程的單元，然后從頭開始檢驗每個 寫入的字節(jié)。若寫的不正確，則重寫此單元。寫完再檢驗，不正確可重寫。EEPROM編程時不

20、需要加高電壓， 也不需要專門的擦除過程。 并口線EEPROM操作與 SRAM相似，寫入時間約5ms。串行EEPROM寫操作按時序進行， 分為字節(jié)寫方式和頁寫 方式。10 若要將4塊6264芯片連接到8088最大方式系統(tǒng) A0000HA7FFFH 的地址空間中， 現(xiàn)限定要采用74LS138作為地址譯碼器，試畫出包括板內(nèi)數(shù)據(jù)總線驅(qū)動的連接電路圖。解：8088最大方式系統(tǒng)與存儲器讀寫操作有關(guān)的信號線有：地址總線A0 : 9 ,數(shù)據(jù)總線：D0 : D7，控制信號：MEMR,MEMW。根據(jù)題目已知條件和 74LS138譯碼器的功能，設(shè)計的板內(nèi)數(shù)據(jù)總線驅(qū)動電路如圖6.2(a)所示，板內(nèi)存儲器電路的連接電路

21、圖如圖6.2 ( b)所示。74LS24574LS138勺 Y3DfD7AOBOA7MEMRDIRMEMW74LS138勺 YO74LS138勺 Y174LS138勺 Y2B7XDSXD7to圖6.2 ( a)板內(nèi)數(shù)據(jù)總線驅(qū)動電路耳j=c耳15圖6.2( b)板內(nèi)存儲器電路的連接圖11 .若在某8088微型計算機系統(tǒng)中，要將一塊2764芯片連接到E0000HE7FFFH 的空間中去，利用局部譯碼方式使它占有整個32kB的空間，試畫出地址譯碼電路及2764芯片與總線的連接圖。解：Intel 2764 的片容量為8KB，而題目給出的地址共 32KB，說明有4個地址區(qū)重疊，即 采用部分地址譯碼時，有

22、2條高位地址線不參加譯碼（即Ai3,Ai4不參加譯碼）。地址譯碼電路及2764與總線的連接如圖 6.3所示。A0A12A18A19MEMRA15A16A17A01A12D0*D7-OEVPPPGMCE2764+5VD0D7圖6.3地址譯碼電路及2764與總線的連接12 .在8086 CPU工作在最小方式組成的微機系統(tǒng)中，擴充設(shè)計16kB的SRAM電路，SRAM 芯片選用Intel 6264,內(nèi)存地址范圍為 70000H73FFFH ，試畫出此 SRAM 電路與8086系 統(tǒng)總線的連接圖。解：73FFFH-70000H+1=4000H=16KIn tel 6264 的片容量為 8KB , RAM

23、 存儲區(qū)總?cè)萘繛?16KB，故需要2片6264.8086最小方式系統(tǒng)與存儲器讀寫操作有關(guān)的信號線有：地址總線A。： A19 ,數(shù)據(jù)總線:D。: D15，控制信號：M / IO, RD,WR, BHE 。此SRAM電路與8086系統(tǒng)總線的連接圖如圖 6.4所示。6264圖6.4 SRAM電路與8086系統(tǒng)總線的連接圖13 . E2PROM 28C16芯片各引腳的功能是什么？如果要將一片 28C16與8088系統(tǒng)總線 相連接，并能隨時改寫28C16中各單元的內(nèi)容，試畫出28C16和8088系統(tǒng)總線的連接圖 （地址空間為 40000H407FFH）。解：28C16的引腳功能：VCC, GND :電源

24、和地A10 A0 : 11位地址線，可尋址 2KB地址空間D7 D0 : 8位數(shù)據(jù)線WE :寫允許，低電平有效。OE :輸出允許，低電平有效。CE :片選信號，低電平有效。根據(jù)所學知識，28C16與8088系統(tǒng)的連接圖如圖 6.5所示。Do Dg28C160 1 2 3 4567DDDD DDDD圖6.5 28C16 與8088系統(tǒng)的連接圖7 章習題1. 簡述 I/O 接口的基本功能。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2. 簡述 I/O 接口與 I/O 端口的區(qū)別。答： I/O 接口是指 I/O 設(shè)備與系

25、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。3. 簡述 I/O 端口的編址方式及優(yōu)缺點。答： I/O 端口編址的方式可以分為獨立編址和統(tǒng)一編址兩種方式。獨立編址方式是指 I/O 端口與存儲器有相互獨立的地址空間。統(tǒng)一編址方式是指 I/O 端口與存儲器共享一個地址空間， 所有的存儲單元只占用 其中的一部分地址，而 I/O 端口則占用另外一部分地址。優(yōu)缺點：獨立編址方式的優(yōu)點之一是存儲器的容量可以達到與地址總線所決定的 地址空間相同； 優(yōu)點之二是訪問 I/O 端口時的地址位數(shù)可

26、以較少， 提高 總線的利用率。 但是缺點是必須設(shè)置專門的 I/O 指令， 增加了指令系統(tǒng) 和有關(guān)硬件的復雜性。與獨立編址方式相比，統(tǒng)一編址方式的優(yōu)點是無需專門的 I/O 指令，從而使編程 較靈活，但是 I/O 端口占用了存儲器的一部分地址空間， 因而影響到系統(tǒng)中的存儲器的容量， 并且訪問存儲器和訪問 I/O 端口必須使用相同位數(shù)的地址， 使指令地址碼加長， 總線中傳送 信息量增加。4. 簡述程序查詢、中斷和 DMA 三種方式的優(yōu)缺點。 答：程序查詢方式的優(yōu)點在于可以防止數(shù)據(jù)的丟失， 實現(xiàn)起來較為簡單； 缺點是它 占用了微處理器的大量時間，實時性較差。中斷方式具有較好的實時性；但在一定程度上增加

27、成本和復雜性。DMA 方式的突出優(yōu)點是傳送過程無須處理器的控制， 數(shù)據(jù)也無須經(jīng)過微處理 器，而是直接在 I/O 設(shè)備與主存儲器間進行， 因此既節(jié)約了微處理器的時間， 也使傳送 速率大大提高；缺點是輸入 / 輸出操作占用微處理器時間，而且很難達到較高的數(shù)據(jù)傳 輸率。5. 8086 CPU 有 20 條地址總線，可形成 1MB 的存儲器地址空間，可尋址范圍為 00000H-FFFFFH;地址總線中的16 條線可用于 I/O尋址，形成 64KB的輸入輸出地址空間，地址范圍為 0000H-FFFFH ;PC機中用了 10 條地址線進行I/O 操作,其地址空間為 1KB，可尋址范圍為000H 3FFH。

28、6. 對于微機而言，任何新增的外部設(shè)備，最終總是要通過I/O接口與主機相接。7. 在主機板外開發(fā)一些新的外設(shè)接口邏輯，這些接口邏輯的一側(cè)應(yīng)與I/O 設(shè)備相接，另一側(cè)與 系統(tǒng)總線相接。8. 需要靠在程序中排入I/O指令完成的數(shù)據(jù)輸入輸出方式有B C（A）DMA（ B）程序查詢方式（C）中斷方式9. 8086CPU用IN 指令從端口讀入數(shù)據(jù)，用OUT指令向端口寫入數(shù)據(jù)。16個端口地址10. 在8088 CPU組成的計算機系統(tǒng)中有一接口模塊，片內(nèi)占用30030FH，設(shè)計產(chǎn)生片選信號的譯碼電路。解：由于片內(nèi)有16個端口，非別占用 30030FH 地址。因此，該接口模塊的片選信號的譯碼電路設(shè)計時，A3A

29、0不參加譯碼。其譯碼電路如圖7.1所示。7 65 4 AAA A圖7.111. 在IBM PC系統(tǒng)中，如果 AEN信號未參加I/O端口地址譯碼，會出現(xiàn)什么問題?在沒有DMA機構(gòu)的其它微機系統(tǒng)中，是否存在同樣的問題？答：在IBM PC系統(tǒng)中，如果 AEN信號未參加I/O端口地址譯碼，則會出現(xiàn)DMA機構(gòu)與I/O端口競爭總線的問題。 在沒有DMA機構(gòu)的其他微機系統(tǒng)中， 不會存在同樣的 問題。12. 在8088 CPU工作在最大方式組成的微機系統(tǒng)中，利用74LS244設(shè)計一個輸入端口，分配給該端口的地址為04E5H，試畫出連接圖。解：連接圖如圖7.2所示。圖7.213. 在上題的基礎(chǔ)上，利用74LS3

30、74 設(shè)計一個輸出端口，分配給該端口的地址為E504H，試畫出連接圖。若上題中輸入端口的bit3、 bit4和bit7同時為1，將內(nèi)存BUFFER開始的連續(xù)10個字節(jié)單元的數(shù)據(jù)由 E504H端口輸出；若不滿足條 件，則等待。試編寫程序。解：連接圖如圖7.3所示。圖7.3程序如下：MOV CX ,10LEA SI,BUFFERMOV DX,04E5HWAIT1 : IN AL,DXAND AL,98HCMP AL,98HJNZ WAIT1MOV DX,0E504HL1 : MOV AL,SIOUT DX,ALINC SILOOP L1HLT14 .在8086最大系統(tǒng)中，分別利用2片74LS244

31、和74LS273設(shè)計16位輸入和輸出接口,其起始端口地址為 504H、506H，畫出硬件連接圖解：硬件連接圖如圖 7.4所示。圖7.4硬件連接圖4；.111 II I I I I )1111 I I I I I_、|山w n I性 料耳 鉀|CLK1GATE!MT：-RJUUWT11II1 11r111 r1卿!rh !1111 1 19章習題1. 下列地址哪些能夠分配給8253/8254 的計數(shù)器0?為什么？ （ 23H、54H、97H、51H、FCH、59H）解：因為已經(jīng)約定采用A2,A1作為8253的內(nèi)部地址線，而且計數(shù)器 0的地址為00 ,所以在題中所給的地址中只有51H,59H 的A

32、2和A1同時為0,即：A2A1=00.2. 如果計數(shù)器 0設(shè)定為方式 0, GATE0 = 1 , CLK0 = 1MHz，時常數(shù)為 N = 1000，請畫 出OUT0的波形。如果計數(shù)器1設(shè)定為方式1，其它參數(shù)與計數(shù)器 0相同，畫出OUT1 的波形。IfKOCAlfcOOCTO3. 編程實現(xiàn)：將8253計數(shù)器0設(shè)置成方式4，并置時常數(shù)10000，然后處于等待狀態(tài), 直到CE的內(nèi)容w 1000后再向下執(zhí)行。解：MOV DX,COUNTD；寫入計數(shù)器0的方式控制字MOV AL,00111000BOUT DX,ALMOV DX,COUNTA；設(shè)置計數(shù)器0的常數(shù)MOV AX,10000OUT DX,A

33、LXCHG AL,AH;寫入計數(shù)器 0 的方式控制字；讀入 CEOUT DX,ALL1: MOV DX,COUNTDMOV AL,0HOUT DX,ALMOV DX,COUNTAIN AL,DXMOV AH,ALIN AL,DXXCHG AL,AHCMP AX,1000 ；判別 CE 當前大小JA L14. 利用 8253 可以實現(xiàn)確定時間的延遲，編程實現(xiàn)延時 10 秒的程序段（設(shè)可以使用的基 準時鐘為 1MHz ）。解：本題使用計數(shù)器 0 和計數(shù)器 1 ，并且計數(shù)器 0 的輸出 OUT0 作為計數(shù)器 1 的時鐘 輸入 CLK1.程序如下：MOV DX,COUNTD;寫計數(shù)器 0 方式控制字M

34、OV AL,00110100BOUTDX,ALMOVDX,COUNTAMOVAX,10000;寫計數(shù)器 0 時常數(shù)，分頻得到 100Hz 時鐘頻率OUTDX,ALXCHGAL,AHOUTDX,ALMOVDX,COUNTD ；寫計數(shù)器 1 方式控制字MOVAL,01110000BOUTDX,ALMOVDX ，COUNTBMOVAX,999 ；分頻得到 0.1Hz 時鐘頻率。 （在方式 0 下，時常數(shù)為 N 時，；OUT 輸出的低電平寬度為 N+1）.OUTDX,ALXCHGAL,AHOUTDX,ALL1:；延時MOVDX,COUNTD ; 當前 CE 的內(nèi)容鎖存到 OLMOVAL,0100000

35、0BOUTDX,ALMOVDX,COUNTBINAL,DXMOVAH,ALINAL,DXXCHGAL,AHCMPAX,999JNAL1;延時結(jié)束，則繼續(xù)執(zhí)行，否則，跳到L1,繼續(xù)延時5. 比較 8254 方式 0 與方式 4 、方式 1 與方式 5 的區(qū)別？方式 0 與方式 4方式 0 OUT 端計數(shù)過程中為低 ,計數(shù)值減為 0 時,輸出變高方式4 OUT端計數(shù)過程中為高，計數(shù)值減為0時輸出寬度為1個CLK的負脈沖方式 1 與方式 5方式1 OUT端輸出寬度為n個CLK的低電平，計數(shù)值減為 0時，輸出為高方式 5 OUT 端計數(shù)過程中為高，計數(shù)值減為 0 時輸出寬度為 1 個 CLK 的負脈沖

36、6. 在8088最小系統(tǒng)中，8253的端口地址為284H287H。系統(tǒng)提供的時鐘為 1MHz , 要求在 OUT0 輸出周期為 20 微秒的方波，在 OUT1 輸出周期為 200 微秒，其中每周 期為負的時間是 180 微秒的信號。請編寫 8253 的初始化程序。解：OUT0 輸出為 20 微妙方波， 可用方式三直接產(chǎn)生， OUT1 輸出波形與書中例 9.2 類似，可用其中思想產(chǎn)生此信號。如果允許增加外部器件，也可在例9.1 的基礎(chǔ)上，將 OUT端信號通過與非門取反，這樣即可產(chǎn)生題目要求信號。本例利用例9.1 思想解答1X6CLKcGATEuOUToRDA)Inkl8253CIKGATE：OU

37、T.AoCLK.GATEiOUTccs;寫計數(shù)器0控制方式字MOV DX,287H1MHZI Mt IZMOV AL,00010110BOUT DX,AL;寫計數(shù)器0時常數(shù)MOV DX,284HMOV AL,20OUR DX,ALMOV DX,287;寫計數(shù)器2控制方式字MOV AL,10010110B;寫計數(shù)器2時常數(shù)OUT DX,ALMOV DX,286HMOV AL,200OUT DX,ALMOV DX,287HMOV AL,01010010B;寫計數(shù)器1控制方式字OUT DX,ALMOV DX,285H;寫計數(shù)器1時常數(shù)MOV AL,9OUT DX,AL7. 通過8253計數(shù)器0的方式

38、0產(chǎn)生中斷請求信號，現(xiàn)需要延遲產(chǎn)生中斷的時刻，可采用：A) 在OUT0變高之前重置初值；B) 在OUT0變高之前在 GATE0端加一負脈沖信號；C) 降低加在CLK0端的信號頻率；D) 以上全是。解：DA:方式0下，在OUT0變高之前重置初值，將在下一個CLK的下降沿使時常數(shù)從 CR讀入CE并重新計數(shù)。B:在OUT0變高之前在 GATE0端加一負脈沖信號可以延時一個時鐘周期，達到延時的目的。C:降低加在CLK0端的信號頻率，可以增大時鐘周期，達到延長OUT0端低電平的時間。(注：A中，如果重置的初值為 1，則不會達到延時的效果)8. 已知8254計數(shù)器0的端口地址為40H，控制字寄存器的端口地

39、址為43H，計數(shù)時鐘頻率為2MHz，利用這一通道設(shè)計當計數(shù)到0時發(fā)出中斷請求信號，其程序段如下，則中斷請求信號的周期是 ms 。MOVAL,0011001OUT43H,ALMOVAL,0FFHOUT40H,ALOUT40H,AL9. 若8254芯片可使用的8086端口地址為 D0D0HD0DFH，試畫出系統(tǒng)設(shè)計連接圖。設(shè)加到 8254 上的時鐘信號為 2MHz ，（1）利用計數(shù)器 0 2 分別產(chǎn)生下列三種信號： 周期為 10us 的對稱方波 每 1s 產(chǎn)生一個負脈沖 10s 后產(chǎn)生一個負脈沖每種情況下，說明 8254 如何連接并編寫包括初始化在內(nèi)的程序段。（2）希望利用 8086 通過一專用接

40、口控制 8253 的 GATE 端， 當 CPU 使 GATE 有效 開始， 20us 后在計數(shù)器 0 的 OUT 端產(chǎn)生一個正脈沖，試設(shè)計完成此要求的硬件和軟件。解：（1）選用 D0D0HD0DFH 中的偶地址 DODO,DOD2,DOD4,DOD6 為基本地址作為8254 的端口地址，設(shè) 8086 工作在最小方式下。 8254 端口地址譯碼電路如下圖：計數(shù)器0輸入端加2MHz的時鐘信號，GATE。加+5V電壓，輸出OUTo信號為周 期為10陽的對稱方波。初始化代碼：MOV DX,0D0D6H；寫計數(shù)器0工作方式MOV AL,00010110BOUT DX,ALMOV DX,0D0D0H;寫

41、計數(shù)器0時常數(shù)MOV AL,20OUT DX,ALCLK0加2MHz的始終信號，GATE0,GATE1加+5V電壓，OUT 0輸出加到CLK1做時 鐘信號，OUT1輸出為每1s產(chǎn)生一個負脈沖。初始代碼：MOV DX,0D0D6H;寫計數(shù)器0的工作方式MOV AL,00010110BOUT DX,ALMOV DX,0D0D0HMOV AL,100OUT DX,ALMOV DX,0D0D6HMOV AL,01110100BOUT DX,ALMOV DX,0D0D2H；寫計數(shù)器 0 的時常數(shù)；寫計數(shù)器 1 的工作方式；寫計數(shù)器 1 的時常數(shù)MOV AX,20000OUT DX,ALXCHG AL,A

42、HOUT DX,ALCLK2 做時CLKo加2MHz的始終信號，GATEo,GATEi加+5V電壓，OUT o輸出加到鐘信號， OUT2 輸出為 10s 后產(chǎn)生一個負脈沖。初始代碼：MOV DX,oDoD6H；寫計數(shù)器 o 的工作方式MOV AL,oo11o11oBOUT DX,ALMOV DX,oDoDoH ；寫計數(shù)器 o 的時常數(shù)MOV AX,1oooOUT DX,ALXCHG AL,AHOUT DX,ALMOV DX,0D0D6H;寫計數(shù)器2的工作方式MOV AL,10111000BOUT DX,ALMOV DX,0D0D4H;寫計數(shù)器2的時常數(shù)MOV AX,20000OUT DX,AL

43、XCHG AL,AHOUT DX,AL1）選用地址 D0D0,DOD2,DOD4,DOD6 為 8253 的端口地址，D0D8 為 GATE 端口地址，該端口采用 74LS373，8253用方式4，在OUT輸出端加非門實現(xiàn)脈沖功能。接口 電路如圖：初始代碼為：MOV DX,0D0D8HMOV AL,0OUT DX,ALMOV DX,0D0D6HMOV AL,00011000BOUT DX,ALMOV DX,0D0D0HMOV AL,40OUT DX,ALMOV DX,0D0D8HMOV AL,1OUT DX,AL;GATE 初始化;寫計數(shù)器 0 工作方式;寫計數(shù)器 0 時常數(shù);使 GATE 變

44、高有效10. 若加到 8254 上的時鐘頻率為 0.5MHz ，則一個計數(shù)器的最長定時時間是多少?若要求10 分鐘產(chǎn)生一次定時中斷 , 試提出解決方案。 解：一個計數(shù)器的最長定時時間應(yīng)該是置入時常數(shù) 0 時，此時定時時間為：65536心5*10Ps=131ms采用方式 0 即：計數(shù)達到終值時中斷來 10 分鐘產(chǎn)生一次定時中斷，此時時常數(shù)CR 為：10*60*0.5*10A6=3*10A9.由于一個計數(shù)器最多分頻 65536 ，所以至少得使用 2 個計數(shù)器。 我們采用計數(shù)器 0和計數(shù)器1.計數(shù)器0的時常數(shù)CR0為60000，計數(shù)器1的時常數(shù)CR1為50000.連接方式為：把 0.5MHz的時鐘頻

45、率接到計數(shù)器 0的CLK0,然后把計數(shù)器 0的 OUT0接到計數(shù)器1的CLK1 o這樣計數(shù)器1的OUT1端輸出的就是10分鐘產(chǎn)生一次的定時中斷。11.織布機控制系統(tǒng)如圖9.26所示，已知織布機每織1米發(fā)出一個正脈沖,每織100米要求接收到一脈沖，去觸發(fā)剪裁設(shè)備把布剪開。（1 ）設(shè)8253的端口地址為80H83H ,編寫對8253初始化程序。（2）假定系統(tǒng)提供的信號頻率為1MHz，希望利用8253的其余通道產(chǎn)生0.1秒的周期信號，編寫初始化程序。號D08088RDCPUWR最小A1方式A0系統(tǒng)總線IO/MA9A2=1*譯碼#電路D7RDWRA1A0CSD0Intel8253CLK0OUTCGAT

46、E0+5V織 布 機 系 統(tǒng)MOVDX,83HMOVAL,00010100BOUTDX,ALMOVDX,80HMOVAL,100OUTDX,AL2)將計數(shù)器 1 的輸出 OUT1 信號作為計數(shù)器 2 的時鐘輸入 CLK2 ，計數(shù)器 1 的時鐘輸入為系統(tǒng)提供 1MHZ 的信號MOVDX,83HMOVAL,01110100BOUTDX,ALMOVDX,81HMOVAX,1000OUTDX,ALXCHGAL,AHMOVDX,ALMOVDX,83HMOVAL,10010110BOUTDX,ALMOVDX,82HMOVAL,100OUTDX,AL圖 9.26 織布機控制系統(tǒng)12. 在 IBM PC 系統(tǒng)

47、中根據(jù)下列不同條件設(shè)計接口邏輯， 利用 8253 完成對外部脈沖信號重 復頻率的測量。(1)被測脈沖信號的重復頻率在101000Hz范圍內(nèi)。(2) 被測脈沖信號的重復頻率在0.51.5Hz范圍內(nèi)。(3) 被測脈沖信號重復頻率在 10100Hz范圍內(nèi)。(4 )被測是間歇脈沖信號，每次有信號時有100個脈沖，重復頻率為0.81.2MHz，間 歇頻率大約每秒15次,要求測有信號時的脈沖重復頻率。解：用兩個計數(shù)器，計數(shù)器0的CLK接待測信號，GATE接半周期為10s的高電平信號，OUT接8259，同時取反接計數(shù)器 1的GATE端。計數(shù)器1的CLK接系統(tǒng)時鐘， 半周期為T0。在這樣的邏輯電路下，計數(shù)器0

48、的功能是記錄待測信號的脈沖數(shù)N0 ,計數(shù)器1的功能是記錄在相同時間里系統(tǒng)時鐘信號的脈沖數(shù)N1。根據(jù)T=N1*T0/N0 可計算出待測信號的周期。S (t)是待測信號，S' (t)為給定的周期大于10s的高電平信號。D0D7CLK0GATE0OUT0RDWRA1In tel8253CLK1GATE 1OUT1A0CLK 2CSGATE 2OUT2r S (t)8259IR0一 S'( t) ».1MHz /端口聲明：COUNTA 為計數(shù)器0的地址，COUNTB為計數(shù)器2的地址，COUNTD為控制器地址，COUNT為373地址程序如下：MOV AL,01110000BOU

49、T DX,ALMOV DX,COUNTBOUT DX,ALMOV DX,COUNTBMOV AL,OOUT DX,AL；計數(shù)器 0 初始化MOV DX,COUNTDMOV AL,00010000BOUT DX,ALMOV DX,COUNTAMOV AL,0OUT DX,ALOUT DX,ALSTI讀兩計數(shù)器的計數(shù)，并進行計算的中斷服務(wù)子程序：PUSH AXPUSH BXPUSH CXPUSH DXMOV AL,00000000BOUT DX,ALMOV DX,COUNTAIN AL,DXXCHG AL,AHIN AL,DXXCHG AL,AHNEG AXINC AXMOV BX,AXMOV D

50、X,COUNTDMOV AL,00010000BOUT DX,ALMOV DX,COUNTBIN AL,DXXCHG AL,AHIN AL,DXXCHG AL,AHNEG AXINC AXMOV CX,T0MUL CXDIV BXMOV SFR,AXPOP DXPOP CXPOP BXPOP AXIRETSFR中保存結(jié)果即為待測信號的周期。對于（1 ）題，10*10不小于100 , 10*1000 不大于65535，可以用計數(shù)法。同理（3 ）也可用此方法。對于（2 ）題，可用周期法。邏輯電路圖如下:DoD7CLKoGATE0OUT0RDWRIn telCLK1GATE 1A18253OUT1AOCLK2CSGATE 2OUT21MHzS（ t）48259IR0程序如下:MOV AL,0011 0100BOUT DX,ALMOV DX,COUNTAMOV AL,0OUT DX,ALOUT DX,ALSTIPUSH AXPUSH BXPUSH DXMOV DX,COUNTDMOV AL,0000 0000BOUT DX,ALMOV DX,COUNTAIN AL,DXXCHG AL,AHIN AL,DXXCHG AL,AHNEG AXINC AXMOV BX,AXMOV DX,000FH