1.8251的引腳信號: TxRDY:告訴CPU，8251已準備好發送，CPU可以為其提供需要發送的字符。CPU可以查詢該信號，或把該信號作為中斷請求信號。RxRDY:通知CPU，8251已從外部設備收到一個字符，等待CPU讀取。CPU可以查詢該信號，或把該信號作為中斷請求信號。TxE：通知CPU發送移位寄存器空。此時，在狀態寄存器的TxE位置1。CPU可以查詢TxE信號或狀態寄存器的TxE位。C/D*: 該信號一般連至地址線A0，用于選擇控制端口/數據端口。數據輸入輸出寄存器合用一個端口（為0，偶地址），控制寄存器與狀態寄存器合用一個端口（為1，奇地址）。SYNDET:同步檢測信號，只用于同步方式TxC*、RxC*:8251沒有內置的波特率發生器，必須由外部產生建立波特率的時鐘信號，TxC*、RxC*通常與8253連接例1 異步模式下的8251初始化程序舉例假設8251的兩個端口地址分別是50H和52HMOVAL,0FAH ; OUT52H,AL;設置方式字,異步模式，波特率因子16，7位數據位，偶校驗，2個停止位 MOV AL,37H ;OUT52H,AL;設置命令字，允許發送，允許接收例2 同步模式下的初始化程序舉例MOV AL,38H；(2個同步字符，偶校驗，7位) OUT 52H,AL ; MOV AL,16H；16H為同步字符 OUT52H,AL ;OUT 52H,AL ;MOV AL,97H；搜索同步字符，雙工方式OUT 52H,AL2.，8086組成;由總線接口部件 BIU和指令執行部件EU組成，總線主要功能：負責與存儲器、I/O接口傳遞數據，EU負責指令的譯碼、執行。2邏輯地址指EU送來的存儲器地址（由16位段基址和16位偏移地址組成）；物理地址指訪問存儲器的實際地址（用20位二進制表示）；將邏輯地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址，物理地址=段基址*16+偏移地址16. 某8088系統用2764 ROM芯片和6264 SRAM芯片構成16KB的內存。其中，RAM的地址范圍為FC000H-FDFFFH，ROM的地址范圍為FE000H-FFFFFH。試利用74LS138譯碼，畫出存儲器與CPU的連接圖，并標出總線信號名稱。 2764和6264均為8KB的存儲芯片，需要13根地址線（A0A12）用于片內尋址。8088系統的其他地址線（A13A19）用于產生片選信號。 FC000H的地址線狀態為：1111 110 0 0000 0000 0000 FE000H的地址線狀態為：1111 111 0 0000 0000 0000 將A13A15用作譯碼輸入，其他地址（A16A19=1111）用作譯碼控制，可以得到如下譯碼控制電路，連接如下圖所示。 38086工作模式：1，最小模式，系統規模小，系統的控制總線直接由8086CPU提供，總線控制邏輯電路減少到最小，MN/MX*引腳接5V；2最大模式，系統規模較大，除8086CPU外，還可以有其它協處理器，系統的控制總線由總線控制器8288來提供，MN/MX*引腳接GND4時鐘周期，：系統主時鐘CLK一個周期信號所持續的時間又稱 T狀態（T周期）CLK信號頻率越高，時鐘周期越短執行一個總線操作所需要的時間稱為總線周期。一個總線周期有若干個時鐘周期組成。當存儲器或接口的速度不滿足CPU要求是可增加時鐘周期；執行一條指令所需要的時間稱為指令周期，取決于主時鐘頻率和指令的復雜程度5內存儲器分為：隨機讀寫存儲器RAM 中信息可以按地址讀出和寫入但RAM具有易失性掉電后存儲的信息丟失不可恢復只讀存儲器ROM信息可以按地址讀出但在普通狀態下不能寫入，內容一般不能被改變 斷電后信息依然存在6說明SRAM、DRAM、MROM、PROM和EPROM的特點和用途。 SRAM：靜態RAM，讀寫速度快，但是集成度低，容量小，主要用作Cache或小系統的內存儲器。 DRAM：動態RAM，讀寫速度慢于靜態RAM，但是它的集成度高，單片容量大，現代微型計算機的“主存”均由DRAM構成。 MROM：掩膜ROM，由芯片制作商在生產、制作時寫入其中數據，成本低，適合于批量較大、程序和數據已經成熟、不需要修改的場合。 PROM：可編程ROM，允許用戶自行寫入芯片內容。芯片出廠時，所有位均處于全“0”或“1”狀態，數據寫入后不能恢復。因此，PROM只能寫入一次。 EPROM：可擦除可編程只讀存儲器，可根據用戶的需求，多次寫入和擦除，重復使用。用于系統開發，需要反復修改的場合。7 I/O 端口的編址有哪幾種方法？各有什么利弊？80X86 系列CPU 采用哪種方法？ I/O 端口的編址有兩種不同的方式。 ,I/O 端口與內存統一編址：把內存的一部分地址分配給I/O 端口，一個8 位端口占用一個內存單元地址。已經用于I/O 端口的地址，存儲器不能再使用。 I/O 端口與內存統一編址后，訪問內存儲器單元和I/O 端口使用相同的指令，這有助于降低CPU 電路的復雜性，并給使用者提供方便。但是，I/O 端口占用內存地址，相對減少了內存可用范圍。而且，由于難以區分訪問內存和I/O 的指令，降低了程序的可讀性和可維護性。 I/O 端口與內存獨立編址：這種編址方法中，內存儲器和I/O 端口各自有自己獨立的地址空間。訪問I/O 端口需要專門的I/O 指令。 80x86 CPU 采用I/O 端口獨立編址方式。8 外部設備數據傳送有哪幾種控制方式？從外部設備的角度，比較不同方式對外部設備的響應速度。 直接傳送方式（也稱為無條件傳送方式、同步傳送方式）：這種情況下，外部端口完全被動地等待CPU 的訪問，沒有確定的響應速度，響應時間取決于CPU 忙碌的程度以及程序對外部設備控制采取的策略。 查詢方式：如果CPU 在某一時刻只對一個外設采用查詢方式進行數據傳輸，CPU 的響應延遲約為310 個指令周期。響應速度快于中斷方式，慢于DMA 方式。 中斷方式：CPU 的響應延遲平均為幾十個指令周期，慢于查詢方式，但是這種方式可以同時管理多個外部設備。 DMA 方式：外部端口的傳輸請求由DMA 控制器響應，由于DMAC 是一個專用于傳輸控制的電路，任務單一，不發生DMA 傳輸競爭時，響應延遲僅為12 個DMAC 使用的時鐘周期，遠快于中斷方式和查詢方式。 7 敘述一次查詢式輸出過程中，接口內各電路、信號的狀態變化過程。 CPU 從接口反復讀取狀態字：由地址譯碼電路產生狀態端口選擇信號，該信號不影響接口內部的狀態。外部設備輸出完成后，返回“確認”信號，該信號將狀態寄存器相關位（READY） 置位。 如狀態字表明外設已處于“就緒”狀態，則向數據端口傳送數據。由地址譯碼電路產生的數據端口選通信號一方面將數據總線上的數據寫入數據寄存器，同時清除狀態寄存器中的相關位（READY），向輸出設備發出輸出啟動信號。 有的輸出接口設有控制端口，輸出啟動信號通過寫控制端口產生。8 簡要敘述8259A 內部IRR, IMR, ISR 三個寄存器各自的作用。 IRR 用來記錄引腳IR7IR0上由外部設備送來的中斷請求信號。當外部中斷請求線IRi變為有效時，IRR 中與之對應的第i 位被置1。 IMR 用于設置對中斷請求的屏蔽信號。此寄存器的第i 位被置1 時，與之對應的外部中斷請求線IRi被屏蔽，不能向CPU發出INT信號。可通過軟件設置IMR內容，確定每一個中斷請求的屏蔽狀態。 ISR用于記錄當前正在被服務的所有中斷級，包括尚未服務完而中途被更高優先級打斷的中斷級。若CPU響應了IRi中斷請求，則ISR中與之對應的第i位置1。ISR用于中斷優先級管理。9 設8259A端口地址為20H和21H，怎樣發送清除ISR3的命令？ 為了清除ISR3，需要通過OCW2發送特殊的中斷結束命令，使SL=1, EOI=1, L2L1L0=011。 指令如下： MOV AL, 01100011B OUT 20H, AL 1 8255A的方式選擇控制字和C口按位控制字的端口地址是否一樣，8255A怎樣區分這兩種控制字？寫出A端口作為基本輸入，B端口作為基本輸出的初始化程序。 解： （1） 8255A的方式選擇控制字和C口按位控制字的端口地址一樣，它們之間的區別在控制字的D7位（特征位）的值不同，8255A的方式選擇控制字D7=1，而C口按位置位/復位控制字D7=0。 （2） 初始化程序：（設端口地址為，A口：200H，B口：201H，控制口：203H） MOV AL，90H ; MOV DX，203H ; OUT DX，AL 2 在RS-232C 接口標準中，引腳TxD、RxD、RTS 、CTS 、DTR 、DSR 、的功能是什么？TxD: 串行數據輸出。RxD: 串行數據輸入。DTR ：數據終端準備好狀態，低電平有效。用于向調制解調器或外設表示數據終端已準備好。DSR ：數據設備準備好狀態，低電平有效。調制解調器或外設準備好時DSR有效。RTS ：請求發送信號，低電平有效。表示數據終端設備已經做好發送數據的準備，請調制解調器/外設準備接收數據。CTS ：清除發送（允許傳送）信號，低電平有效。調制解調器/外設作好傳送準備，允許數據終端設備發送數據時CTS有效。9為什么Intel 8251A芯片初始化時需要先送3個00H，1個40H？是否每次都需要？ 答：由于Intel 8251A只使用兩個端口地址，所有的控制信息都寫入同一個地址的端口內。這樣，所有的控制信息必須按照一定的順序寫入，否則就會產生錯誤。為了保證初始化時，Intel 8251A芯片處于初始的狀態，可以向Intel 8251A先送 3個00H，1個40H。如果程序能夠確保Intel 8251A已經處于初始狀態，那么這項操作是可以省略的。4. DMA控制器8237A的成組傳送方式和單字節傳送方式各有什么特點？它們的適用范圍各是什么？ 成組傳送方式下，DMA控制器獲得總線控制權后，可以連續進入多個DMA周期，進行多個字節的傳輸。這種方式可以獲得最高的數據傳輸速度。在數據傳輸期間，CPU不能訪問總線。如果一次傳輸的數據較多，這種方式會對系統工作產生一定的影響。成組傳送方式適用于外部設備要求很高的傳輸速率，系統其他負擔較輕，連續占用總線不會產生嚴重后果的情形。在單字節傳輸方式下，8237A 完成1 個字節傳輸后都釋放系統總線，一次DMA 傳輸結束，CPU 可以在每個DMA 周期結束后控制總線。這種方式適用于外部設備的傳輸速率要求不太高，或者系統不允許有較長時間停頓的情況。 5. 怎樣用指令啟動一次DMA 傳輸？怎樣用指令允許/關閉一個通道的DMA 傳輸？ 用指令將DMA 請求寄存器中相關位置位，可以啟動一次DMA 傳輸。 用指令將DMA 屏蔽寄存器中相關位復位，可以允許一個通道的DMA 傳輸。將DMA 屏蔽寄存器中相關位置位，可以關閉一個通道的DMA 傳輸7. 如何判斷某通道的DMA 傳輸是否結束？有幾種方法可供使用？判斷某通道的DMA 傳輸是否結束有二種方法。其一是讀出DMA 控制器的狀態寄存器內容，測試其中代表該通道的狀態位，可以得知該通道的DMA 傳輸是否結束。其二是讀出該通道的字節計數器內容，如果值為0（對8237A 而言為1），表示該通道的DMA 傳輸已經結束。此外，可以用8237A 的EOP 信號向CPU 申請中斷。一旦進入這個中斷服務程序，表明該通道的DMA 傳輸已經結束。8. 一個8位D/A轉換器的滿量程（對應于數字量255）為10V。分別確定模擬量2.0V和8.0V所對應的數字量。 模擬量2.0V所對應的數字量為（2.0/10）255 = 51 模擬量8.0V所對應的數字量為（8.0/10）255 = 204 5 簡述逐次逼近式A/D轉換器的工作原理，并將它和-A/D轉換器進行比較。 逐次逼近型（也稱逐位比較式）A/D轉換器主要由逐次逼近比較寄存器SAR，D/A轉換器、比較器以及時序和控制邏輯等部分組成。它從SAR的最高位開始，逐位設定SAR寄存器中的數字量，經D/A轉換得到電壓VC，與待轉換模擬電壓Vx進行比較。通過比較，逐次確定各位的數碼應是“1”還是“0”。轉換結果能否準確逼近模擬信號，主要取決于SAR和 D/A的位數。位數越多，越能準確逼近模擬量。 -型模數轉換器是根據二次采樣的差進行計算的,有很強的抗干擾能力，轉換精度高，以串行方式輸出數據。常用于高分辨率（常見為16、18、24位）的中、低頻信號測量。當模擬量輸入端接有多