微機(jī)原理第八章

1、第八章作業(yè)8.1根據(jù)接口電路的功能，簡(jiǎn)要說明I/O接口電路應(yīng)包括哪些電路單元？解：I/O接口電路包括的電路單元：輸入/輸出鎖存器與緩沖器命令寄存器和狀態(tài)寄存器地址譯碼電路讀/寫控制邏輯中斷控制邏輯8.2說明8255A工作于方式0和方式1的區(qū)別。解：8255A工作于方式0：8255A是分成相互獨(dú)立的8位A口、B口及4位上C口、4位下C口，C口4位為一組，每組只能同時(shí)設(shè)定為輸入輸出，輸入不鎖存，輸出鎖存。不能采用中斷的方法與CPU交換信息，但可用應(yīng)答查詢方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。通常以A口和B口做數(shù)據(jù)口，而用C口的某些位作為查詢方式的控制與狀態(tài)信號(hào)線使用。C口中哪些引線充當(dāng)何種應(yīng)答功能，可以由用戶來指定

2、。工作于方式1：A，B口做應(yīng)答式輸入/輸出端口，輸入/輸出均鎖存，高4位C口做應(yīng)答式A口的應(yīng)答線，低4位C口做應(yīng)答式B口的應(yīng)答線。8.3說明8255A在方式1輸入時(shí)的工作過程。解：當(dāng)外設(shè)有數(shù)據(jù)需要輸入時(shí)，將數(shù)據(jù)送到8255A接口上，STB變?yōu)橛行?，?shù)據(jù)鎖存入8255A，同時(shí)IBF變有效。當(dāng)STB由低變高時(shí)，若8255A片內(nèi)中斷允許信號(hào)INTE高電平有效，則8255A的PC3（或PC0）位INTR變高電平有效，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求.CPU響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)程序中CPU執(zhí)行到從8255A端口讀取數(shù)據(jù)指令時(shí)，產(chǎn)生RD有效信號(hào)。一方面將8255A鎖存的數(shù)據(jù)讀入到CPU中并延遲一段時(shí)間，撤銷向CPU

3、申請(qǐng)中斷的信號(hào)INTR，使其無效，另一方面利用RD信號(hào)的上升沿使IBF復(fù)位。8.4說明8255A在方式1輸出時(shí)的工作過程。解：進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，CPU向指定接口寫數(shù)據(jù)，IOW將數(shù)據(jù)所存在接口之中。當(dāng)數(shù)據(jù)背鎖存并由端口信號(hào)線輸出時(shí)，8255A就清楚INTR信號(hào)并使OBF有效。有效的OBF通知外設(shè)接收數(shù)據(jù)。一旦外設(shè)將數(shù)據(jù)接受，就送出一個(gè)有效的ACK脈沖，該脈沖使OBF無效，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的中斷請(qǐng)求，請(qǐng)求CPU向外設(shè)輸出下一個(gè)數(shù)據(jù)。8.58255A的三個(gè)端口在使用時(shí)有什么差別？解：端口A或B作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口(端口A還可以作為雙向數(shù)據(jù)端口),而端口C作為控制或狀態(tài)信號(hào)的端口,它在方式字的控制下

4、，可以分成高4位C口和低4位C口。2個(gè)端口各包含一個(gè)4位鎖存器。高4位C口與端口A，低4位C口與B配合使用,可用以作為控制信號(hào)輸出,或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。 8.6說明8253的方式2與方式3的工作特點(diǎn)方式2工作特點(diǎn)： 寫入計(jì)數(shù)值開始計(jì)數(shù)，周期性計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)過程中GATE=0，暫停計(jì)數(shù)，GATE=1重新計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，下一周期按新的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)。方式3工作特點(diǎn)：寫入計(jì)數(shù)值開始計(jì)數(shù)，周期性計(jì)數(shù)。 N=偶數(shù)，正負(fù)半周=N/2；N=奇數(shù)，正半周=（N1）/2，負(fù)半周=（N1）/2。計(jì)數(shù)過程中GATE=0，暫停計(jì)數(shù)；GATE=1，重新計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，下一周期按新的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)。方式

5、2與方式3性能完全相同，均為軟件啟動(dòng)，重復(fù)周期輸出，但OUT輸出波形不同。方式2的OUT只輸出1個(gè)負(fù)脈沖，而方式3為方波，輸出的高低電平寬度相同（初值為偶數(shù)正負(fù)半周相同，初值為奇數(shù)時(shí)正半周比負(fù)半周多一個(gè)脈沖周期）；8.7說明8253的方式1與方式5的工作特點(diǎn)方式1工作特點(diǎn)： 一次寫入計(jì)數(shù)值多次計(jì)數(shù)。 GATE=1啟動(dòng)計(jì)數(shù)，重復(fù)啟動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，下次啟動(dòng)按新的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)值為N，計(jì)數(shù)N次方式5工作特點(diǎn)：一次寫入計(jì)數(shù)值多次計(jì)數(shù)。 GATE上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)，重復(fù)啟動(dòng)重新計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，下次啟動(dòng)按新的計(jì)數(shù)值重新計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)值為N，計(jì)數(shù)N+1次。方式1與方式5性能完全

6、相同，均為硬件GATE門控信號(hào)可重復(fù)觸發(fā)，但OUT輸出波形不同。方式1的OUT輸出N個(gè)負(fù)脈沖，而方式5僅1個(gè)；8.88253在寫入計(jì)數(shù)初值時(shí)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)和十進(jìn)制計(jì)數(shù)有什么區(qū)別？如計(jì)數(shù)值為70,十進(jìn)制計(jì)數(shù)為：70H（BCD碼）二進(jìn)制計(jì)數(shù)為：46H（十六進(jìn)制）8.178255A用作查詢式打印機(jī)接口的電路連接和信號(hào)時(shí)序如圖，8255A的端口地址為90H93H，工作于方式0.試編寫程序段，將數(shù)據(jù)區(qū)中變量DATA的8位數(shù)據(jù)送打印機(jī)打印。打印機(jī)8255APC6 PA7PA0 PC2STBDATA7DATA0BUSYDATASTBBUSYMOV AL,1000 1011B OUT 93H,ALMOV AL,

7、DATAOUT 90H,ALIN AL,92HLOP:TEST AL,0000 0100BJNE LOPMOV AL,00001101BOUT 93H,ALMOV AL,00001100BOUT 93H,ALHLT8.218253通道0按方式3（方波發(fā)生器）工作，時(shí)鐘CLK0的頻率為1MHz，要求輸出方波的頻率為50kHz，此時(shí)寫入計(jì)數(shù)初值應(yīng)為什么？輸出方波的“1”和“0”各占多少時(shí)間？解：計(jì)數(shù)初值=1M/50K=20；方波周期為20s由于周期為偶數(shù)20，因此計(jì)到20/2時(shí)，OUT由高變低因此輸出方波1和0各占10s8.228253某通道的時(shí)鐘頻率為1MHz，按BCD方式計(jì)數(shù)，若寫入的計(jì)數(shù)初值

8、為0080H，則該通道的定時(shí)時(shí)間是多少？解：對(duì)于BCD碼計(jì)數(shù)則0080H表示計(jì)數(shù)值80H通道輸出頻率：1M/80=12500HZ定時(shí)時(shí)間：1/12500=8*10(-5)S=80s8.248253的計(jì)數(shù)通道0連接如圖，圖略，試回答：（1） 計(jì)數(shù)通道0工作于何種方式，并寫出工作方式名稱；解：由于出現(xiàn)一個(gè)時(shí)鐘周期寬度的負(fù)脈沖的方式由2和5方式，但是由于GATE0時(shí)鐘為1，因此由此可知計(jì)數(shù)通道0工作于方式2。工作方式名稱為頻率發(fā)生器（2） 寫出計(jì)數(shù)通道0的計(jì)數(shù)初值（要列出計(jì)算式）。解：由于一個(gè)CLK周期寬度為400ns，OUT端周期為1ms，因此計(jì)數(shù)初值為：1ms/400ns=25008.25若用8

9、253計(jì)數(shù)器對(duì)設(shè)備的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行測(cè)試，接口電路圖略，若與軸相連的轉(zhuǎn)盤上均勻地鉆有每圈50個(gè)孔，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過光電轉(zhuǎn)換，每通過一個(gè)小孔，產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)有50個(gè)脈沖通過CLK輸入8253計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。假設(shè)此轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速范圍為501000轉(zhuǎn)/秒，并設(shè)8253的端口地址為64H67H。（1） 給出一個(gè)算法，將測(cè)量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為計(jì)量脈沖的個(gè)數(shù)。由題得，最高轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/秒，因此，每秒最高脈沖數(shù)為：1000*50=50000個(gè)=C350H因此計(jì)數(shù)器必須用16位計(jì)數(shù)，而且需要用二進(jìn)制數(shù)假設(shè)定時(shí)為0.01s則計(jì)量脈沖個(gè)數(shù)=轉(zhuǎn)速*0.01s*50個(gè)（2） 若用計(jì)數(shù)器0對(duì)脈沖計(jì)數(shù)

10、，用計(jì)數(shù)器1作為定時(shí)器。設(shè)CLK1頻率為200kHz,用定時(shí)100ms來計(jì)數(shù)。請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明計(jì)數(shù)器0、1的工作方式控制字和計(jì)數(shù)初值，并寫出8253的初始化程序。計(jì)數(shù)器0的工作方式控制字：00 11 000 0B計(jì)數(shù)初值：0000H 計(jì)數(shù)器1的工作方式控制字：01 11 000 0B計(jì)數(shù)初值：100ms/(1/200kHz)=20000D=4E20H8253初始化程序: MOV AL,00110000BMOV 67H,ALMOV AX,00HOUT 80H,ALMOV AL,AHOUT 80H,ALMOV AL,01110000BMOV 67H,ALMOV AX,4E20HOUT 80H,ALMOV

11、 AL,AHOUT 80H,AL8.34一個(gè)采用查詢方式傳送的輸出接口，其數(shù)據(jù)端口地址為200H，狀態(tài)端口地址為201H，外設(shè)狀態(tài)用D0表示是否可接收數(shù)據(jù)（0為空閑，1為忙），將存儲(chǔ)器中首地址為BUFFER的5000B數(shù)據(jù)輸出，試畫出流程圖，并編寫控制程序段。等待NYN結(jié)束開始讀取外設(shè)狀態(tài)READY?傳送數(shù)據(jù)傳送結(jié)束?Y解：MOV CX,5000XOR SI,SIL0P1:MOV DX,201H IN AL,DX;讀取狀態(tài)端口地址上的狀態(tài)給AL TEST AL,01H；不滿足D0為0時(shí)則緩沖 JNE LOP1 MOV AL,BUFFERSI MOV DX.200H OUT DX,AL INC

12、SI LOOP L0P1 HLT8.35用一片8255A控制一組紅、綠、黃燈，如圖，反復(fù)檢測(cè)S1，S2，要求由S1，S2的“閉合”和“斷開”控制紅、綠、黃燈的點(diǎn)亮。當(dāng)S1合，S2合時(shí)，黃燈亮；當(dāng)S1合，S2斷時(shí)，紅燈亮；當(dāng)S1斷，S2合時(shí)，綠燈亮；當(dāng)S1斷，S2斷時(shí)，黃燈亮。試根據(jù)上述條件編寫初始化及控制程序（設(shè)8255A端口地址為80H83H）MOV AL,10010010B OUT 83H,AL LOP0:IN AL,80HTEST AL,00000001BJNE LOP2TEST AL,00000010BJNE LOP3MOV AL,00000000;S1合，S2斷，紅亮OUT 83H,

13、ALMOV AL,00000011BOUT 83H,ALMOV AL,00000101BOUT 83H,ALJMP LOP5LOP2:TEST AL,00000010BJNE LOP4MOV AL,00000001B;S1斷，S2斷，黃亮OUT 83H,ALMOV AL,00000011BOUT 83H,ALMOV AL,00000100BOUT 83H,ALJMP LOP5LOP3: MOV AL,00000001BOUT 83H,ALMOV AL,00000011B;S1合，S2合，黃亮OUT 83H,ALMOV AL,00000100BOUT 83H,ALJMP LOP5LOP4:MOV

14、 AL,00000001B;S1斷，S2合，綠亮OUT 83H,ALMOV AL,00000010BOUT 83H,ALMOV AL,00000101BOUT 83H,ALLOP5: JMP LOP08.438255A的PA口與8個(gè)LED管連接如圖1（略），用8253作定時(shí)器控制8個(gè)LED管自下向上閃動(dòng)，8253連接如圖2（略），閃動(dòng)頻率為10次/秒，8253的端口地址為40H43H，8255A的端口地址為60H63H，其控制程序片段如下。主程序： MOV AL,80H (1) OUT 63H,AL (2) MOV AL,34H (3) OUT 43H,AL (4) MOV AL,0ABH (

15、5) OUT 40H,AL (6) MOV AL,61H (7) OUT 40H,AL (8) MOV AL,7FH (9) OUT 60H,AL (10) STILOP: HLT JMP LOP中斷服務(wù)程序：INTROUT PROC FAR (11)(設(shè)CS=1280H) ORG 2000H (12) ROR AL,1 (13) OUT 60H,AL (14) IRET (15)試問：（1）從程序中的數(shù)據(jù)，計(jì)算8253中CLK0的時(shí)鐘周期TCLK0以及該控制程序中所使用的中斷服務(wù)程序的中斷類型號(hào)n的值，中斷向量表如圖3.輸入次數(shù)為61A8H=25000次Tout0=1/10s/8=12.5m

16、sTclk0=12.5/25000=0.5s由CS=1280H知，n=34H÷4=00001101H=0DH（2） 若閃動(dòng)頻率改為1次/分，且為自上而下閃動(dòng)，可采用如圖4的串接形式，中斷類型號(hào)為（1）中計(jì)算值加1（0EH），請(qǐng)對(duì)程序做最小限度的更改，以滿足上述要求（計(jì)數(shù)通道0工作不變）。在（8）后插入MOV AL,74HOUT 43H,ALMOV AL,58H;60秒/8=7.5秒 7.5/12.5=600=0258HOUT 41H,ALMOV AL,02HOUT 41H,AL8.448086CPU通過8255A同發(fā)光二極管LED0LED7以及開關(guān)S0S7的接口電路如圖，發(fā)光二極管L

17、ED0LED7不斷顯示對(duì)應(yīng)開關(guān)S0S7的通斷狀態(tài)。圖略。要求：（1） S0S7的狀態(tài)每隔30秒改變一次，把每次變化的狀態(tài)記錄在2000H:1000H開始的內(nèi)存單元中。（2） S接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的二極管熄滅，S斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)的二極管發(fā)亮（即S0斷開，LED0發(fā)亮，S0接通，LED0熄滅）（3） 連續(xù)工作24小時(shí)結(jié)束。由書中圖可知，控制口地址為173H，由此推出，A口地址170H，B口地址171H，C口地址172H START:MOVAL,99HMOVDX,173HOUT DX,ALMOVAX,2000HMOVDS,AXLOP:MOVCX,288024*60*2個(gè)半分鐘 LOP1:MOVBX,1000H

18、LOP2:MOVDX,170HINAL,DXMOVBX,ALINCBXXORAL,0FFH取反，A連B滅，A斷B亮MOVDX,171HOUTDX,ALTESTBX,1007HJNALOP2CALLDELAY30SMOVDX,170HINAL,DXLOOPLOP1HLT延時(shí)半分鐘子程序DELAY30SPROCMOVBX,3000DELAY:MOVCX,2800 WAIT:LOOPWAITDECBXJNZDELAYDELAY30SENDP8.45讓8253計(jì)數(shù)器0用1ms脈沖信號(hào)源作CLK0且工作在方式3，定時(shí)1min，用8255A的PC6提供GATE0。在定時(shí)期間，由PC7控制的燈亮（PC7=1，亮），對(duì)OUT0的檢測(cè)通過PC0進(jìn)行，定時(shí)結(jié)束時(shí)燈滅，請(qǐng)先畫出脈沖信號(hào)源、8253/8255A的連接關(guān)系圖，再編寫程序段（8253,8255A采用PC機(jī)上的端口地址）。8255PC下PC上8253計(jì)數(shù)