微機(jī)原理與接口技術(shù)（第3版）習(xí)題與答案 第10章

微機(jī)原理與接口技術(shù)（第3版）習(xí)題答案第10章習(xí)題答案練習(xí)題110.1-1計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信方式分為和，其中方式又分為通信和通信兩種通信協(xié)議方式。【解答】并行通信；串行通信；串行通信；同步；異步10.1-2串行通信有3種數(shù)據(jù)傳輸方式，即，和。【解答】單工；半雙工；全雙工10.1-3串行通信中調(diào)制的作用是，解調(diào)的作用是?！窘獯稹堪褦?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)10.1-4判斷：RS-232C標(biāo)準(zhǔn)采用的電平同TTL電平兼容。（）【解答】錯(cuò)10.1-5判斷：串行通信只需要一根導(dǎo)線。（）【解答】錯(cuò)10.1-6已知異步串行通信的一個(gè)數(shù)據(jù)幀為0011000101B，其中包括1位起始位、1位停止位、7位ASCII碼數(shù)據(jù)位和1位校驗(yàn)位。此時(shí)傳輸?shù)淖址?，采用的是校?yàn)，校驗(yàn)的狀態(tài)為。【解答】’F’、奇校驗(yàn)、010.1-7若某數(shù)據(jù)終端設(shè)備以2400b/s的波特率發(fā)送異步串行數(shù)據(jù)，發(fā)送1位需要多少時(shí)間？假設(shè)一個(gè)字符包含7個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)校驗(yàn)位，1個(gè)停止位，發(fā)送1個(gè)字符需要多少時(shí)間？【解答】發(fā)送1位二進(jìn)制需要的時(shí)間是1/2400s，1個(gè)字符包含的二進(jìn)制位數(shù)=1+7+1+1=10，所以發(fā)送1個(gè)字符需要的時(shí)間是1/240s0.0042s練習(xí)題2（）A．CPU從8251A讀數(shù)據(jù) B．CPU從8251A讀狀態(tài)字C．CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)到8251A D．CPU寫(xiě)控制字到8251A【解答】A10.2-2在異步方式，CPU了解8251A是否準(zhǔn)備好接收一個(gè)字符數(shù)據(jù)的方法是（）。A．CPU響應(yīng)8251A的中斷請(qǐng)求 B．CPU通過(guò)程序查詢RTS引腳的狀態(tài)C．CPU通過(guò)程序查詢RxD引腳狀態(tài) D．CPU通過(guò)程序查詢RxRDY引腳的狀態(tài)【解答】D10.2-3若8251A以9600b/s的波特率發(fā)送數(shù)據(jù)，波特率因子為16，發(fā)送器時(shí)鐘的頻率是多少？【解答】：960016=15360010.2-4要求8251A工作于異步方式，波特率因子為16，具有7個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，有偶校驗(yàn)，控制/狀態(tài)端口地址為03F2H。請(qǐng)完成對(duì)8251A的初始化?！窘獯稹縈OV DX,3F2H ;控制口MOV AL,00H ;向控制口寫(xiě)入0OUT DX,AL OUT DX,AL ;向控制口寫(xiě)入第2個(gè)0OUT DX,AL ;向控制口寫(xiě)入第3個(gè)0MOV AL,40H ;復(fù)位字OUT DX,AL ;向控制口寫(xiě)入復(fù)位字MOV AL,01111010B ;方式字OUT DX,ALMOV AL,00010101B ;命令字，允許收發(fā)數(shù)據(jù)，清除錯(cuò)誤標(biāo)志OUT DX,AL10.2-5要求8251A工作于內(nèi)同步方式，采用雙同步，具有7個(gè)數(shù)據(jù)位，奇校驗(yàn)，控制/狀態(tài)端口地址為03F2H。同步字符為16H。請(qǐng)完成對(duì)8251A的初始化，設(shè)復(fù)位字已寫(xiě)入?！窘獯稹俊? ;先向控制口寫(xiě)入3個(gè)0，再送復(fù)位字40H，省略，如上題MOV DX,3F2HMOV AL,00011000B ;寫(xiě)入方式字OUT DX,ALMOV AL,16H ;寫(xiě)入第一個(gè)同步字符OUT DX,ALOUT DX,AL ;寫(xiě)入第二個(gè)同步字符MOV AL,10010101B ;命令字，啟動(dòng)搜索同步字符，錯(cuò)誤標(biāo)志復(fù)位，允許收發(fā)OUT DX,AL10.2-6試編寫(xiě)程序段，用異步方式接收1000個(gè)數(shù)據(jù)，存放到內(nèi)存BUF開(kāi)始的單元中。要求使8251A工作在異步方式，波特率因子為16，7個(gè)數(shù)據(jù)位，偶校驗(yàn)，2個(gè)停止位。設(shè)8251A的端口地址為80H和81H。采用查詢方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。【解答】…… ;先向控制口寫(xiě)入3個(gè)0，再送復(fù)位字40H，省略，如上題MOV AL,11111010B ;方式字OUT 81H,AL MOV AL,00110111B ;命令字OUT 81H,ALMOV BX,OFFSETBUF ;BX指向緩沖器首地址MOV CX,1000 ;設(shè)置計(jì)數(shù)初值WAITING: IN AL,81H ;讀狀態(tài)字 TEST AL,02H ;測(cè)試RxRDY位 JZ WAITING ;未收到字符等待 IN AL,80H ;從數(shù)據(jù)端口讀取數(shù)據(jù) MOV [BX],AL ;保存到緩沖區(qū) INC BX ;緩沖器指針指向下一個(gè)單元 IN AL,81H ;讀狀態(tài)字 TEST AL,00111000B ;判斷有誤三種錯(cuò)誤 JNZ ERROR ;有錯(cuò)，轉(zhuǎn)出錯(cuò)處理程序 LOOP WAITING ;沒(méi)錯(cuò)，判斷是否結(jié)束 JMP EXIT ;結(jié)束ERROR: CALL ERR_PRO ;轉(zhuǎn)入錯(cuò)誤處理子程序EXIT:…… 本章習(xí)題10-1串行通信和并行通信有什么異同？它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？【解答】并行通信是指利用多條數(shù)據(jù)傳輸線將一個(gè)數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送。它的特點(diǎn)是傳輸速度快，但當(dāng)距離較遠(yuǎn)、位數(shù)又較多時(shí)會(huì)導(dǎo)致通信線路復(fù)雜且成本高。串行通信是指利用一條傳輸線將數(shù)據(jù)一位位地順序傳送。其特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單，利用電話或電報(bào)線路就可實(shí)現(xiàn)通信，從而大大降低了成本，特別適用于遠(yuǎn)距離通信，傳輸速度慢。10-2什么是異步通信和同步通信？其幀格式有什么區(qū)別？分別使用在什么場(chǎng)合？【解答】異步通信以一個(gè)字符為傳輸單位，通信中兩個(gè)字符間的時(shí)間間隔是不固定的，然而在同一個(gè)字符中的兩個(gè)相鄰位代碼間的時(shí)間間隔是固定的。接收設(shè)備在收到起始信號(hào)之后只要在一個(gè)字符的傳輸時(shí)間內(nèi)能和發(fā)送設(shè)備保持同步就能正確接收。下一個(gè)字符起始位的到來(lái)又使同步重新校準(zhǔn)。異步串行通信規(guī)定了字符數(shù)據(jù)的傳送格式為：每個(gè)數(shù)據(jù)以相同的幀格式傳送，每一幀由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成。同步通信以一個(gè)幀為傳輸單位，每個(gè)幀中包含有多個(gè)字符。在通信過(guò)程中，以固定的時(shí)鐘來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號(hào)，每個(gè)比特與時(shí)鐘信號(hào)嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)；每個(gè)字符間的時(shí)間間隔是相等的，而且每個(gè)字符中各相鄰位代碼間的時(shí)間間隔也是固定的。同步通信在每個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送開(kāi)始時(shí)，通過(guò)收/發(fā)同步字符（SYN）使雙方同步。同步通信的雙方需要按統(tǒng)一時(shí)鐘進(jìn)行收/發(fā)通信，以1個(gè)或2個(gè)同步字符作為傳送的開(kāi)始。每位占用的時(shí)間都相等。字符數(shù)據(jù)之間不允許有空隙，當(dāng)線路空閑或沒(méi)有字符可發(fā)送時(shí)，發(fā)送同步字符。最后用校驗(yàn)字符來(lái)反映傳輸過(guò)程中是否出錯(cuò)。10-3串行通信中數(shù)據(jù)傳輸可采用哪幾種工作方式？各有什么特點(diǎn)？【解答】單工方式：只允許數(shù)據(jù)按照一個(gè)固定的方向傳送，即一方只能作為發(fā)送站，另一方只能作為接收站。半雙工方式：數(shù)據(jù)能從A站傳送到B站，也能從B站傳送到A站，但是不能同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送，每次只能有一個(gè)站發(fā)送，另一個(gè)站接收。通信雙方可以輪流地進(jìn)行發(fā)送和接收。全雙工方式：允許通信雙方同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。這時(shí)，A站在發(fā)送的同時(shí)也可以接收，B站亦同。全雙工方式相當(dāng)于把兩個(gè)方向相反的單工方式組合在一起，因此它需要兩條傳輸線。10-4串行通信中信號(hào)傳輸方式有幾種？各有什么特點(diǎn)？【解答】（1）基帶傳輸方式，特點(diǎn)是要求傳送線的頻帶較寬，傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)是矩形波?；鶐鬏敺绞絻H適宜于近距離和速度較低的通信。（2）頻帶傳輸方式，它傳輸經(jīng)過(guò)調(diào)制的模擬信號(hào)。在長(zhǎng)距離通信時(shí)，發(fā)送方要用調(diào)制器把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，接收方則用解調(diào)器將接收到的模擬信號(hào)再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，10-5在數(shù)據(jù)傳輸中為什么要使用MODEM？試畫(huà)出一個(gè)調(diào)頻的波形，說(shuō)明調(diào)制和解調(diào)的原理?！窘獯稹繉?shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)任務(wù)的裝置稱為調(diào)制解調(diào)器(MODEM)。采用頻帶傳輸時(shí)，通信雙方各接一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，將數(shù)字信號(hào)寄載在模擬信號(hào)(載波)上加以傳輸。因此，這種傳輸方式也稱為載波傳輸方式。10-6RS-232C的最基本數(shù)據(jù)傳輸引腳是哪幾根？【解答】數(shù)據(jù)發(fā)送信號(hào)線TxD、數(shù)據(jù)接收信號(hào)線RxD、載波檢測(cè)CD、數(shù)據(jù)終端就緒DTR、信號(hào)地GND、數(shù)據(jù)設(shè)備就緒DSR、請(qǐng)求發(fā)送RTS、清除發(fā)送CTS、振鈴指示RI。10-7為什么RS-232C與TTL電平之間要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換？如何實(shí)現(xiàn)？【解答】DTE和DCE都必須按RS-232規(guī)定的電壓電平來(lái)設(shè)計(jì)，在一般數(shù)字電路中，大多使用TTL電平，要在電路中增加電平轉(zhuǎn)換電路。MCl488完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)換，MCl489完成EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換。10-8在串行傳輸中，若工作于異步方式，數(shù)據(jù)幀格式為數(shù)據(jù)位8位，校驗(yàn)位1位，停止位1位，波特率為4800b/s，則每秒鐘最多能傳輸?shù)淖址麛?shù)是多少？ 【解答】4800/（8+1+1+1）≈436.3=436個(gè)10-9已知異步通信接口的數(shù)據(jù)幀格式為1個(gè)起始位、7個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)校驗(yàn)位和1個(gè)停止位。當(dāng)該接口每分鐘傳輸3600個(gè)字符時(shí)，試計(jì)算其波特率?！窘獯稹?600字符/分鐘=60字符/秒60*(1+7+1+1)=600bits/s10-10設(shè)將100個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)采用異步通信傳輸，波特率為2400b/s。其數(shù)據(jù)幀格式為1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位校驗(yàn)位、2位停止位，試計(jì)算傳輸完畢所需時(shí)間?！窘獯稹浚?＋8＋1＋2）*100*/2400=0.5s10-118251A內(nèi)部有哪些寄存器？分別舉例說(shuō)明它們的作用和使用方法。【解答】數(shù)據(jù)輸入寄存器、數(shù)據(jù)輸出寄存器、模式寄存器、2個(gè)同步字符寄存器、控制字寄存器及狀態(tài)寄存器。10-128251A內(nèi)部有哪幾個(gè)端口？它們的作用分別是什么？【解答】2個(gè)端口地址。一個(gè)數(shù)據(jù)輸入緩沖寄存器為只寫(xiě)，一個(gè)數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器為只讀，可共用一個(gè)端口地址，在讀/寫(xiě)信號(hào)配合下進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。一個(gè)模式寄存器、2個(gè)同步字符寄存器和1個(gè)控制寄存器都是只寫(xiě)的，但它們有初始化約定，可用一個(gè)端口寫(xiě)入，1個(gè)狀態(tài)寄存器為只讀，因此與上面共用的一個(gè)寫(xiě)入端口合用一個(gè)讀/寫(xiě)端口地址進(jìn)行尋址。因此只要2個(gè)端口地址即可。10-138251A的引腳分為哪幾類？分別說(shuō)明它們的功能?！窘獯稹?1)8251A和CPU之間的連接8251A和CPU之間的連接信號(hào)可以分為四類：①片選信號(hào)：片選信號(hào)，它由CPU的地址信號(hào)通過(guò)譯碼后得到。②數(shù)據(jù)信號(hào)D0～D7：8位，三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)線，與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連，用于傳輸CPU對(duì)8251A的編程命令字和8251A送往CPU的狀態(tài)信息及數(shù)據(jù)。③讀寫(xiě)控制信號(hào)：讀信號(hào)，低電平時(shí)，CPU當(dāng)前正在從8251A讀取數(shù)據(jù)或者狀態(tài)信息。：寫(xiě)信號(hào)，低電平時(shí)，CPU當(dāng)前正在往8251A寫(xiě)入數(shù)據(jù)或者控制信息。C/：控制/數(shù)據(jù)信號(hào)，用來(lái)區(qū)分當(dāng)前讀寫(xiě)的是數(shù)據(jù)還是控制信息或狀態(tài)信息。該信號(hào)也可看做8251A數(shù)據(jù)口/控制口的選擇信號(hào)。由此可知，、、C/這3個(gè)信號(hào)的組合，決定了8251A的具體操作。數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口合用同一個(gè)偶地址，而狀態(tài)端口和控制端口合用同一個(gè)奇地址。④收發(fā)聯(lián)絡(luò)信號(hào)TxRDY：發(fā)送器準(zhǔn)備好信號(hào)，用來(lái)通知CPU，8251A已準(zhǔn)備好發(fā)送一個(gè)字符。TxE：發(fā)送器空信號(hào)，高電平有效，用來(lái)表示此時(shí)8251A發(fā)送器中并串轉(zhuǎn)換器空，說(shuō)明一個(gè)發(fā)送動(dòng)作已完成。RxRDY：接收器準(zhǔn)備好信號(hào)，用來(lái)表示當(dāng)前8251A已經(jīng)從外部設(shè)備或調(diào)制解調(diào)器接收到一個(gè)字符，等待CPU來(lái)取走。因此，在中斷方式時(shí)，RxRDY可用做中斷請(qǐng)求信號(hào)；在查詢方式時(shí)，RxRDY可用做查詢信號(hào)。SYNDET：同步檢測(cè)信號(hào)，只用于同步方式。(2)8251A與外部設(shè)備之間的連接8251A與外部設(shè)備之間的連接信號(hào)分為兩類：①收發(fā)聯(lián)絡(luò)信號(hào)：數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好信號(hào)，通知外部設(shè)備，CPU當(dāng)前已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。：數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào)，表示當(dāng)前外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好。：請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)，表示CPU已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送。：允許發(fā)送信號(hào)，是對(duì)的響應(yīng)，由外設(shè)送往8251A。實(shí)際使用時(shí)，這4個(gè)信號(hào)中通常只有必須為低電平，其他3個(gè)信號(hào)可以懸空。②數(shù)據(jù)信號(hào)TxD：發(fā)送器數(shù)據(jù)輸出信號(hào)。當(dāng)CPU送往8251A的并行數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)后，通過(guò)TxD送往外設(shè)。RxD：接收器數(shù)據(jù)輸入信號(hào)，用來(lái)接收外設(shè)送來(lái)的串行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)進(jìn)入8251A后被轉(zhuǎn)換為并行方式。(3)時(shí)鐘、電源和地8251A除了與CPU及外設(shè)的連接信號(hào)外，還有電源端、地端和3個(gè)時(shí)鐘端。CLK：時(shí)鐘輸入，用來(lái)產(chǎn)生8251A器件的內(nèi)部時(shí)序。同步方式下，大于接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率的30倍；異步方式下，則要大于數(shù)據(jù)波特率的4.5倍。TxC：發(fā)送器時(shí)鐘輸入，用來(lái)控制發(fā)送字符的速度。同步方式下，TxC的頻率等于字符傳輸?shù)牟ㄌ芈?；異步方式下，TxC的頻率可以為字符傳輸波特率的1倍、16倍或者64倍。RxC：接收器時(shí)鐘輸入，用來(lái)控制接收字符的速度，和TxC一樣。在實(shí)際使用時(shí)，RxC和TxC往往連在一起，由同一個(gè)外部時(shí)鐘來(lái)提供。CLK則由另一個(gè)頻率較高的外部時(shí)鐘來(lái)提供。VCC：電源輸入。GND：地。10-148251A的控制/狀態(tài)端口地址為52H。設(shè)置模式字滿足：異步方式，字符用7位二進(jìn)制數(shù)，帶1個(gè)偶校驗(yàn)位，1位停止位，波特率因子為16。設(shè)置命令字滿足：清除出錯(cuò)標(biāo)志，允許發(fā)送和接收，使數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，試編寫(xiě)對(duì)應(yīng)的程序?！窘獯稹糠绞阶郑?1111010B；控制字：00010111B MOV AL，01111010B MOV 52H，AL MOV AL，00010111B MOV 52H，AL 10-15設(shè)8251A的控制/狀態(tài)端口地址為52H，數(shù)據(jù)端口地址為50