微型計算機及其接口技術

習題解答第1章微型計算機概論第2章80X86微處理器第3章存儲器及其接口第4章輸入輸出與中斷第5章并行接口第6章定時器/計數器電路第7章串行接口第8章模擬接口第9章人機接口第10章微機系統實用接口知識2023/8/161第1章微型計算機概論1．解釋題：(1)微處理器解：指由一片或幾片大規模集成電路組成的中央處理器。(2)微型計算機解：指以微處理器為根底，配以內存儲器以及輸入輸出接口電路和相應的輔助電路構成的裸機。(3)微型計算機系統解：指由微處理器配以相應的外圍設備及其它專用電路、電源、面板、機架以及足夠的軟件而構成的系統。(4)單片機解：把構成一個微型計算機的一些功能部件集成在一塊芯片之中的計算機。(5)單板機：解：把微處理器、RAM、ROM以及一些接口電路，加上相應的外設(如鍵盤、7段顯示器等)以及監控程序固件等安裝在一塊印刷電路板上所構成的計算機系統。2023/8/1622．請簡述微機系統中三種總線的區別及聯系。解：對—個具有一定規模的微型計算機系統而言，有三類總線，一種是微型計算機中CPU芯片與內存儲器和I／O接口電路之間信息傳輸的公共通路，這是片總線；一種是構成微型計算機系統的各模塊之間信息傳輸的公共通路，這是內總線．又稱系統總線、微機總線和板級總線；第三種是一個微型計算機系統同另一個微型計算機系統之間，或者一個微型計算機系統同儀器、儀表之間信息傳輸的公共通路，這是外總線，又稱通信總線。通常內總線是芯片總線經緩沖后映射而得。

2023/8/163第2章80X86微處理器1．解釋題：(1)執行部件EU解：8086微處理器內部的一個功能部件，由通用存放器、標志存放器、運算器和EU控制系統等組成，負責全部指令的執行，向BIU提供數據和所需訪問的內容和I／O端口的地址，并對通用存放器、標志存放器和指令操作數進行管理。(2)總線接口部件BIU解：8086微處理器內部的另一個功能部件，由段存放器、指令指針、地址形成邏輯、總線控制邏輯和指令隊列等組成，BIU同外部總線連接為EU完成所有的總線操作，并計算形成20位的內存物理地址：2023/8/164(3)最小方式解：8086微處理器的—種工作方式，在該方式下，由8086提供系統所需要的全部控制信號，用以構成一個單處理器系統。此時MN／MX*線接VCC(高電平)。(4)最大方式解：8086微處理器的另一種工作方式，在該方式下，系統的總線控制信號由專用的總線控制器8288提供，構成一個多處理機或協處理機系統。此時MN／MX*線接地。(5)指令周期解：執行一條指令所需要的時間稱為指令周期包括取指令、譯碼和執行等操作所需的時間。2023/8/165(6)總線周期解：CPU通過總線操作完成同內存儲器或I/O接口之間一次數據傳送所需要的叫間。(7)時鐘周期解：CPUJ時鐘脈沖的重復周期稱為時鐘周期，時鐘周期是CPU的時間基準．(8)等待周期解：在CPU對內存或外設接口進行讀寫操作時，當被選中進行數據讀寫的內存或外設接口無法在3個T(時鐘周期)內完成數據讀寫時，就由該內存或外設接口發出一個請求延長總線周期的信號，CPU在接收到該請求情號后，就在T3與T4之間插入—個時鐘周期一稱為等待周期Tw，在Tw期間，總線信號保持不變。2023/8/166(9)指令的尋址方式解：所謂指令的尋址方式是指“指令中操作數的表示形式〞，操作數用一個數據直接給出的稱為“立即尋址〞，例如MOVAL,80H中的80H。操作數是一個存放器的符號，例如上條指令中的AL，稱為存放器尋址。操作數是一個內存地址，那么稱為“存儲器尋址〞，存儲器尋址中，根據內存地址給出的方式又分為直接尋址、存放器間接尋址、基址尋址和變址尋址等。(10)MMX解：MMX—MultiMediaExtension，多媒體擴展。這是為提高PC機處理多媒體信息和增強通信能力而推出的新一代處理器技術，通過增加4種新的數據類型，8個64位存放器和57條新指令來實現的。2023/8/167(11)SEC解：SEC———SingleEdgeContact，單邊接觸。這是PmntiiumII微處理器所采用的新的封裝技術。先將芯片固定在基板上，然后用塑料和金屬將其完全封裝起來，形成一個SEC插盒封裝的處理器，這一SEC插盒通過Slot1插槽同主板相連。(12)SSE解：SSE——StreamingSIMDExtensions，數據流單指令多數據擴展技術。采用SSE技術的指令集稱為SSE指令集，PentiumIII微處理器增加了70條SSE指令，使PentiumIII微處理器在音頻、視頻和3D圖形領域的處理能力大為增強。2023/8/168(13)亂序執行解：指不完全按程序規定的指令順序依次執行，它同推測執行結合，使指令流能最有效地利用內部資源。這是PentiumPro微處理器為進一步提高性能而采用的新技術。(14)推測執行解：是指遇到轉移指令時，不等結果出來便先推測可能往哪里轉移而提前執行。由于推測不一定全對，帶有一定的風險，又稱為“風險執行〞。2023/8/1692.簡述8086中邏輯地址與物理地址的關系。解；邏輯地址是允許在程序中編排的地址，8086的邏輯地址有段基值和段內偏移量兩局部。段基值存放在對應的段存放器中，段內偏移量由指令給出。物理地址是信息在存儲器中實際存放的地址。在8086系統中，物理地址形成過程為：將段存放器中存放的段基值(16位)左移4次再加偏移量，得20位的物理地址。2023/8/16103．簡述80386中邏輯地址、線性地址與物理地址的關系。解：80386系統中有3種存儲器地址空間——邏輯地址、線性地址和物理地址。80386芯片內的分段部件將邏輯地址空間轉換為32位的線性地址空間，80386芯片內的分頁部件將線性地址空間轉換為物理地址空間。假設不允許分頁部件操作，那么經分段部件操作后即為物理地址。2023/8/16114．說明標志位中溢出位與進位位的區別。解：進位位CF是指兩個操作數在進行算術運算后，最高位(8位操作為D7位，16位操作為D15位)是否出現進位或借位的情況，有進位或借位，CF置“1〞，否那么置“0〞。溢出位OF是反映帶符號數(以二進制補碼表示)運算結果是否超過機器所能表示的數值范圍酌情況。對8值運算，數值范圍為-128~+127，對16位運算，數值范圍為-32768~+32767。假設超過上述范圍，稱為“溢出〞，OF置“1〞。溢出和進位是兩個不同的概念，某些運算結果，有“溢出〞不一定有“進位〞，反之，有“進位〞也不一定有“溢出〞。2023/8/16125．說明8086中段存放器的作用。解：8086微處理器中的16位存放器，用來存放對應的存儲段的段基值—段起始地址的高16位。通過段存放器值和指令中給出的16位段內偏移量可得出存儲器操作數的物理地址(20位)。

2023/8/16136．寫出存放器AX、BX、CX、DX、SI和DI的隱含用法。解：上述通用存放器的隱合用法如下：AX——在字乘/字除指令中用作累加器；在字I/O操作時作為數據存放器。BX—間接尋址時，作為地址存放器和基址存放器；在XLAT指令中用作基址存放器；CX—串操作時的循環次數計數器；循環操作時的循環次數計數器；DX——字乘/字除指令中用作輔助存放器；I／O指令間接尋址時作端口地址存放器；SI—間接尋址時，作為地址存放器和變址存放器；串操作時的源變址存放器；DI——間接尋址時，作為地址存放器和變址存放器；串操作時的目的變址存放器。2023/8/16147．執行如下令后，標志存放器中各狀態位之值。(1)MOVAX,34C5HADDAX,546AH(2)MOVAX,E453HADDAX,C572H2023/8/16158.有一雙字87654321H在內存中的地址為30101H，畫出其在8086系統的內存中存放的情況。解：在8086系統中，雙字在內存中占連續4個字節，其中低位字節存于低地址，字節存于高地址。如圖示。圖2—92023/8/16169.說明8086引腳信號AD0~AD15雙重總線的特點。解：AD0~AD15這16條總線傳送32個信號，A0~A15，D0~D15，在一個讀寫總線周期的4個T周期中，T1時刻傳送地址信號A0~A15，T2以后傳送數據信號D0~D15。

可見這16條雙重總線的特點是分時復用。2023/8/161710．根據8086存儲器讀寫時序圖，答復如下問題：

(1)地址信號在哪段時間內有效?

(2)讀操作與寫操作的區別?

(3)存儲器讀寫時序同I/O讀寫時序的區別?

(4)什么情況下需要插入等待周期TW?解：時序圖見2.1節的圖2-1和2-2。(1)在T1周期，雙重總線AD0~AD15，A16/S3~A19/S6上輸出要訪問的內存單元的地址信號A0~A19。2023/8/1618(2)讀操作與寫操作的主要區別為：①DT/R*控制信號在讀周期中為低電平，在寫周期中為高電平；②在讀周期中，RD*控制信號在T2～T3周期為低電平(有效電平)；在寫周期中WR*控制信號在T2~T3周期為低電平(有效電平)，而在讀周期WR*信號始終為高電平(無效電平)，在寫周期RD*信號始終為高電平(無效電平)。③在讀周期中，數據信息一般出現在T2周期以后，雙重總線AD0～AD15上的地址信息有效和數據信息有效之間有一段高阻態，因為AD0~AD15上的數據必須在存儲芯片(或I／O接口)的存取時間后才能山現。而在寫周期中，數據信息在雙重總線上是緊跟在地址總線有效之后立即由CPU送上，兩者之間無一段高阻態。2023/8/1619(3)存儲器操作同I／O操作的區別是：在存儲器操作周期中，控制信號M/IO*始終為高電平；而在I／O操作周期中，M/IO*始終為低電平。(4)在讀周期中，如果在T3周期內，被訪問的內存單元或I／O端口還不能把數據送上數據總線，那么必須在T3之后插入等待周期Tw，這時RD*控制信號仍為有效低電平。在寫周期中，如果在T3周期內，被訪問的內存單元或I／O端口還不能把數據總線上的數據取走，那么必須在T3之后插入等待周期Tw，這時WR*控制信號仍為有效低電平。2023/8/162011．扼要說明80286同8086的主要區別。解：(1)8086只有20條地址線，可直接尋址的內存空間為220=1MB；而80286有24條地址線，可直接尋址的內存空間為224＝16MB。(2)8086只有實地址方式，支持單任務、單用戶系統；80286有實地址方式(實方式)和保護方式(保護虛地址方式)兩種，片內集成有存儲管理和保護機構，支持任務中的程序和數據的保密，能可靠地支持多用戶和多任務系統。(3)在保護方式下，存儲器的分段部件把整個存儲空間分成可變長度的各段，段的長度≤64KB。每個任務的虛擬存儲空間最大由16K個64KB的段組成，即1024MB＝1GB，該虛地址空間被映射到最大容量為16MB的物理存儲器中。(4)在保護方式下，80286采用“描述子〞和“選擇子〞的數據結構來實現內存單元的尋址。2023/8/162112．扼要說明80386同80286的主要區別。解：(1)80286是16位微處理器，有24條地址線，可直接尋址的內存空間為224＝16MB，而80386是32位微處理器，有32條數據線，32條地址線，可直接尋址的內存空間為232＝4GB。(2)80286是16位微處理器，它的存放器結構根本上同8086，也是16位的；而80386是32位微處理器，其存放器結構除段存放器外都是32位存放器，分別在16位存放器的助記符前加上E，即EAX、EBX、ECX、EDX、ESP、EBP、ESI、EDI、EIP以及EFLAG。另外再增加了兩個16位段存放器FS和GS。此外，80386還有系統地址存放器、控制存放器、測試存放器和調試存放器：(3)80386有三種存儲器地址空間——邏輯地址、線性地址和物理地址。80386的分段部件將邏輯地址轉換為32位的線性地址；80386的分頁部件將線性地址轉換為物理地址。(4)80286有兩種工作方式——實方式和保護方式；80386有三種工作方式——實方式、保護方式和虛擬8086方式。2023/8/162213．扼要說明80486同80386的主要區別。解：80486同80386的主要區別是：(1)芯片內集成有一個指令和數據共用的8KB的4路組相連的高速緩沖存儲器(Cache)，由于訪問片內Cache的速度遠高于訪問內存的速度，從而提高了系統的性能；(2)芯片內集成含數學協處理器(FPU)一性能增強的80387，FPU同CPU之間，以及Cache與CPU之間采用64位數據傳輸，大大加快了處理器的運行速度；(3)在x86系列芯片中首次采用了RISC技術．降低了執行每條指令所需的時鐘數．可到達1.2條指令/時鐘周期；(4)采用一種稱為猝發式總線的總線技術，使CPU與內存在進行成組傳送時實現高速數據交換。2023/8/162314．扼要說明Pentium同PentiumPro的主要區別。解：Pentium處理器是Intel公司開發的融CISC(ComplexInstructionSetComputer，復雜指令系統計算機)技術與RISC技術為一體的微處理器，稱為CRIP(CISC-ROSCProcessor)，其主要特點是:(1)片內集成有三個指令處理部件：①RISC體系結構的整數處理部件，采用超標量技術，設計了兩條流水線(U流水線和V流水線)，使Pentium在一個時鐘周期內可以并行執行兩條整數型指令；②CISC結構的同80386兼容的處理部件，采用微碼處理指令技術，負責處理不能在一個時鐘周期內完成的復雜指令；③浮點處理部件，采用8級流水的超流水線技術，使每個時鐘周期能完成一個(或兩個)浮點操作；(2)片內集成了兩個獨立的8KB指令Cache和8KB數據Cache，增加了緩存的帶寬，減少了緩存的沖突：(3)采用分支預測技術，提高了流水線執行的效率；(4)同80386、80486保持兼容；(5)采用64位外部數據總線，使CPU同內存的數據傳輸速度可達528MB/s。2023/8/1624Pentium，PentiumPro的主要區別是：(1)一個封裝內安裝兩個芯片，一個是CPU內核，包括兩個8KB的L1Cache，另一個是256KB的L2Cache。這一L2Cache由全速總線同CPU內核相連，提高了程序的運行速度；(2)把CISC結構的指令分解為假設干像RISC指令那樣的微操作，能在流水線上并行地執行，這樣既保持了同以前的x86微處理器的兼容性，又提高了指令的運行速度；(3)采用亂序執行和推測執行技術，使指令流能最有效地利用內部資源；(4)采用超級流水線和超標量技術。具有3種超標量結構和14級超級流水線結構，大大提高了處理器的并行處理能力。2023/8/1625l5．扼要說明PentiumMMX的特點。解：PentiumMMX處理器是具有多媒體擴展功能的奔騰芯片，MMX即多媒體擴展，是為提高PC機處理多媒體和通信能力而推出的新技術。PentiumMMX的主要特點是：(1)引入了4種新的數據類型和8個64位存放器，使一條指令就能并行執行8個8位數據，4個16位數據或2個32位數據的運算；(2)采用飽和運算，把溢出值作為定值處理。結果大于最大值時當作最大值，結果小于最小值時當作最小值，無需進行溢出處理；(3)具有積和運算能力，MMX微處理器的PMADDWD指令(緊縮字相乘并加結果)即“積和運算〞，可大大提高向量運算和矩陣運算的速度，在音頻和視頻圖像的壓縮和解壓縮中經常用到。2023/8/162616．扼要說明PentiumII同PentiumIII的特點。解：PentiumII處理器把多媒體擴展技術(MMX技術)融合入PentiumPro芯片之中，使PentiumII微處理器既保持了PentiumPro原有的強大的處理功能，又增強了PC機在三維圖形、圖像和多媒體方面的可視化計算功能相交互功能。PentiumII的主要特點為：(1)采用了一系列多媒體擴展技術，包括：①單指令多數據流技術，使一條指令能完成多重數據的工作，減少了芯片在視頻、聲音、圖像和動畫中計算密集的循環；②為針對多媒體操作中經常出現的大量并行、重復運算，增加了57條指令，以更有效地處理聲音，圖像和視頻數據；(2)動態執行技術，這是為更有效地處理多重數據，提升軟件速度而采用的新技術，由三種技巧組成：①多分支跳轉預測；②數據流分析：⑦推測執行。2023/8/1627(3)雙重獨立總線結構。由兩條總線組成雙重獨立總線體系結構，一條是二級Cache總線，另一條是處理器至主存儲器的系統總線，使PentiumII處理器的數據吞吐能力是單一總線結構處理器的2倍，而且二級Cache的運行速度也比Pentium處理器高2倍；(4)采用新的封裝技術——SEC，同主板連接采用Slot1.PentiumIII處理器的根本結構同PentiumII處理器，采用PentiumPro的微結構，具有數據Cache與指令Cache分開的L1Cache共32KB，以及512KB的L2Cache，最主要的特點是增加了70條SSE指令集(SSE—StreamingSIMDExtrnsion)，又稱“MMX2指令集〞(第二代多媒體擴展指令集)。內部增加了8個新的128位單精度存放器(4×32位)，能同時處理4個單精度浮點變量，可達20億次/秒的浮點運算速度。2023/8/1628第3章存儲器及其接口1．解釋題：(1)存儲器芯片的存儲容量解：指存儲器芯片可以容納的二進制信息量，以存儲器地址存放器的編址數與存儲字位數的乘積表示，例如6116芯片的存儲器芯片的存儲容量為2K×8位，表示其地址線為12條，存儲字位數為8位。(2)存儲器芯片的存取時間解：定義為從啟動一次存儲器操作，到完成該操作所需要的時間。(3)“對準好〞的字解：在8086系統中要訪問的16值字的低8位字節存放在偶存儲體中，稱為“對準好〞的字，對于對準好的字，8086CPU只要一個總線周期就能完成對該字的訪問：2023/8/1629(4)奇偶分體解：8086系統中1M字節的存儲器地址空間實際上分成兩個512K字節的存儲體——“偶存儲體〞和“奇存儲體〞，偶存儲體同8086的低8位數據總線D0～D7相連，奇存儲體同8086的高8位數據線D8~D15相連，地址總線的A1～A19同兩個存儲體中的地址線A0～A18相連，最低位地址線A0和“總線高允許〞BHE*用來分別選擇偶存儲體和奇存儲體。這種連接方法稱為“奇偶分體〞。2023/8/16302．寫出以下容量的RAM芯片片內的地址線和數據線的條數。解：(1)4K×8位：地址線12條，數據線8條；(2)512K×4位：地址線19條，數據線4條；(3)1M×1位：地址線20條，數據線1條；(4)2K×8位：地址線11條，數據線8條。2023/8/16313．試說明6116芯片各引腳的功能。解：6116是一種2048×8位的靜態RAM芯片，有11條地址線，用來接受CPU送來的地址信號，以選中CPU要訪問的存儲單元。6116有8條數據線，用于存儲單元數據的讀出與寫入。控制信號線有3條——片選信號CE*用來選中所要訪問的存儲器芯片，CE*引腳通常同地址譯碼器的輸出相連，而該地址譯碼器的輸入即CPU要讀寫的內存單元的高位地址線。例如，CPU的地址線為20位，而內存芯片的地址線為11位，那么地址譯碼器的輸入可以是高9位地址線(A19~A11)；寫允許信號WE*和輸出允許信號OE*，這兩個信號是對存儲芯片的寫和讀的控制信號，通常同CPU的WR*和RD*引腳相連。2023/8/16324．試說明2164芯片各引腳的功能。解：2164是一種64K×1位的動態RAM芯片，有8條地址線，可接受16位地址信號，因此必須采用地址多路器，使16位地址信號分成8位行地址和8位列地址分時送入2164的地址線。數據線有2條，即DIN(輸入數據)和DOUT(輸出數據)，用來寫入或讀出一位數據信息。還有三條控制信號線：RAS*—行地址選通信號。用來鎖定8位行地址；CAS*—列地址選通信號，用來鎖定8位列地址；WRITE*——讀寫控制信號，用來控制對2164芯片的讀與寫。2023/8/16335．試說明2732芯片各引腳的功能。解：2732是一種4K×8位的可擦除可編程序只讀存儲器芯片。有12條地址線，可接受來自CPU的12位地址信號，以選中CPU要訪問的存儲單元。2732有8條數據線，用于存儲單元數據的讀出與寫入(在編程工作時)，有兩條控制信號線：芯片允許線CE*用來選擇該芯片，使其工作，輸出允許線OE*用來把輸出數據送上數據線，只有當這兩條控制線同時有效時，才能從輸出端得到讀出的數據，此為讀出時的條件；在編程工作時，要求OE*線連接編程電源VPP＝21V，CE*接一個50ms低電平有效的TTL編程脈沖，每加一個這樣的負脈沖，控制向一個地址寫入—個8位的數據。2023/8/16346．用以下芯片構成存儲系統，各需要多少個RAM芯片?需要多少位地址作為片外地址譯碼?設系統為20位地址線，采用全譯碼方式。解：(1)512×4位RAM構成16KB的存儲系統：需要16KB／512×4＝64片；片外地址譯碼需11位地址線。(2)1024×1位RAM構成128KB的存儲系統：需要128KB／lK×8＝1024片；片外地址譯碼需10位地址線；(3)2K×4位RAM構成64KB的存儲系統：需要64KB/2K×2＝64片；片外地址譯碼需9位地址線。(4)64K×l位RAM構成256KB的存儲系統：需要256KB／64K×8位＝32片，片外地址譯碼需4位地址線。2023/8/16357．圖習3—1為一存儲器同8086的連接圖，試計算該存儲器的地址范圍，并說明該電路的特點。解:(1)電路分析：譯碼器的控制端G1接M/IO*，當CPU執行存儲器操作時，M／IO＝“H〞，滿足G1有效的條件。G2A*同“與門1〞的輸出端相連，與門1的輸入為RD*和WR*、當RD*為有效低電平或WR*為有效低電平時，G2A*有效(低電平)，也就是說無論是“讀’’或“寫〞都能使G2A*有效。G2B*同“與非門2〞的輸出端相連，“與非門2〞的輸入為A17與A18，只有當A18和A17都為高電平時，G2B*為有效低電平，也就是A18，A17為11時，G2B*才有效。2023/8/1636存儲器芯片的片選信號CS*同“與門3〞的輸出端相連。“與門3〞的輸入同譯碼器輸出Y2*、Y3*相連，當Y2*為低電平，或Y3*為低電平時，CS*為有效低電平，存儲器芯片被選中。Y2*為低電平A18~A14為“11010〞，Y3*為低電平時A18~A1411111111，即68000H～6FFFFH。地址范圍為32K，但該存儲芯片只有14條地址線A0~A13，為16KB的容量，因此一個存儲單元有兩個地址對應，這是由于Y2*同Y3*都可選中該存儲芯片，A14為“0〞或為“1〞，都能選中同一單元，只要A18~A15＝1101即可。相當于A14末參加譯碼，因此存在地址重疊。另一方面，上述連接中CPU的A19未參加譯碼，A19為“0〞或為1都可。而上面求出的地址范圍68000H～6FFFFH是A19為0的情況，顯然當A19為1時，只要A18~A14為“11011〞和“11010〞也可選中該存儲芯片，此時地址范圍為“E8000H—EFFFFH〞。因此此題的存儲器譯碼中，A19和A14未參加譯碼，有地址更疊，實質上一個存儲單元有4個地址對應。(2)由此可得該存儲器的地址范圍為：68000H~6BFFFH，6C000H~6FFFFH或E8000H～EFFFFH，EC000H—EFFFFH2023/8/16378．使用2732、6116和74LS138構成一個存儲容量為12KBROM(00000H—02FFFH)、8KBRAM(03000H—04FFFH)的存儲系統。系統地址總線為20位、數據總線為8位。解：(1)譯碼地址線安排：12KBROM需采用3片2732，8KBRAM需采用4片6116。2732的容量為4K×8位，有12條地址線，片外譯碼的地址線為8條，6116的容量為2K×8位，有11條地址線，片外譯碼的地址線為9條。采用74LS138譯碼，每個輸出端對應4KB地址范圍，對6116，A11還需進行二次譯碼。2023/8/1638(2)列出地址范圍2023/8/1639EPROM1~EPROM3的CE*分別接74LS148,SRAM的CE*同Y3*，A11經或門后的輸出相連，SRAM2的CE*同Y3*，A11經或門后的輸出相連，SRAM3的CE*同Y4*，A11經或門后的輸出相連，SRAM4的CE*同Y3*，A11*經或門后的輸出相連，那么可畫出如下圖的系統連接圖。2023/8/16409．8086CPU執行MOV[2003H]，AX指令，從取指到執行指令最少需要多少時間？設時鐘頻率為5MHz，該指令的機器碼為4個字節，存放在1000H:2000H開始的代碼段中。解：(1)該條指令的機器碼為4個字節存放在1000H:2000H開始的4個單元中。取指令需兩個總線周期，第一次取出1000H：20O0H與1000H：2001H兩個單元中16位數據；第二次取出1000H：2002H與1000H：2003H兩個單元中的16位數據；接著為執行指令，將AX中16位數傳送到DS：2003H與DS：2004H兩個存儲單元中。因是奇地址字，需兩個總線周期才能完成。這樣，從取指到執行共需4個總線周期。(2)在無等待周期的情況下，從取指到執行共需：4×4×1/5MHz＝3.2μs(一個總線周期在無等待周期的情況下由4個時鐘周期T組成)。2023/8/164110．什么是內存條?用內存條有何優點?解：內存條是一種以小型板卡形式出現的內存儲器產品，在一個長條的印刷電路板上安裝有假設干存儲器芯片，印刷板長邊上有30、72或168條引腳，內存條可插在主板上的內存條插槽中。采用內存條的優點是，安裝容易，便于更換和易于增加或擴充內存容量。2023/8/1642第4章輸入輸出與中斷1．解釋題：(1)I/O接口：I／O接口是把微處理器同外圍設備(外設)連接起來實現數據傳送的控制電路，又稱為‘外設接口〞。各種I／O卡都是I/O接口，如“打印卡〞、“顯卡〞和“聲〞等。(2)I／O端口：I/O接口同外設之間傳送三種信息一數據信息、控制信息和狀態信息，這三種信息實際上是CPU通過接口同外設之間傳送的信息，因此，在接口中必須有存放并傳送這三種信息的存放器。這些可以由CPU用IN和OUT指令來讀寫的存放器稱為“I/O端口〞。(3)周期挪用：周期挪用是指利用CPU不訪問存儲器的那些周期來實現DMA操作，DMAC可以使用總線而不用通知CPU，也不會阻礙CPU的工作。周期挪用并不減慢CPU的操作，但可能需要復雜的時序電路，而且數據傳送過程是不連續的和不規那么的。2023/8/1643(4)中斷向量：所謂中斷向量是指中斷效勞程序的入口地址。入口地址由兩局部組成，即中斷效勞程序第一條指令第一個字節的“段基值〞和“偏移量〞，是兩個16位的邏輯地址，所以將入口地址稱為“向量〞。(5)正常EOI方式：這是8259A三種中斷結束方式中的一種，屬于EOI命令方式：EOI命令方式是指當中斷效勞程序結束之前向8259A發出EOI命令，將正在執行的中斷效勞存放器ISR中的對應位清零；正常EOI方式采用普通EOI命令將ISR中所有已置位的位中優先級最高的位清零。它適用于完全嵌套方式的中斷結束。(6)自動EOI方式：8259A的三種中斷結束方式中的一種。這種EOI方式在第2個INTA*響應信號的后沿(上升沿)時，由8259A自動去除ISR中己置位的中斷優先級最高的位，不必在中斷效勞程序結束前由CPU向8259A發出EOI命令。2023/8/1644(7)持殊EOI方式：這也是8259A的三種中斷結束方式中的—種，也屬于EOI命令方式。持殊EOI方式是采用持殊EOI命令在中斷效勞程序結束前向8259A發出結束命令，用來去除正在效勞的中斷效勞存放器中的相應位(此時正在效勞的中斷優先級不一定是已置位中的最高位)、特殊EOI命令中帶有用于指定ISR中相應位清零的三位編碼信息。特殊EOI命令可以作為任何優先級管理方式的中斷結束命令。(8)溢出中斷：8086內部中斷中的一種；當程序中遇到INTO指令，而且當前的溢出標志OF=1時，產生的中斷為溢出中斷。產生溢出中斷時，INTO指令和OF=1兩個條件必須同時滿足。2023/8/16452．請說明外設接口同外設之間的三種信息——數據信息、控制信息和狀態信息的作用及傳送過程。解：數據信息是CPU同外設進行輸入輸出的主要信息，CPU用OUT指令通過‘“數據總線〞由接口中的“數據端口〞向外設輸出“數據信息〞，用IN指令通過“數據總線〞讀入從外設經接口中的“數據端口〞送來的“數據信息〞。控制信息是CPU用OUT指令通過“數據總線〞經接口中的‘‘控制端口’’向外設輸出的信息，用來控制外設的啟動與停止，選擇接口的工作方式以及把數據信息打入外設數據緩沖器的選通信號。狀態信息是CPU用IN指令通過“數據總線〞讀入的從外設經接口中的“狀態端口〞輸入的信息，該信息反映外設當前所處的工作狀態，用來實現CPU與外設之間信息傳輸的“同步〞。數據信息、控制信息和狀態信息都是由CPU的數據總線來傳送的。2023/8/16463．簡述查詢式數據傳送的工作過程。解：查詢式數據傳送又稱“異步傳送方式〞或“條件傳送方式〞，其工作過程如下：在實現數據傳送前必須首先讀取外設的當前狀態，檢查外設是否已經準備好進行數據傳送，如果外設尚未準備就緒(通常由狀態信息BUSY(忙)有效或READY(就緒)無效表示)，那么CPU繼續查詢外設狀態；如果外設已準備就緒(通常由狀態信息BUSY無效或READY有效表示，那么CPU可通過數據端口進行輸入或輸出操作，以實現同外設的數據傳送。2023/8/16474.簡述中斷傳送方式的工作過程。解：采用中斷方式傳送數據，在硬件方面，在外設與CPU之間必須有一個具有中斷控制邏輯的接口電路，用來實現數據傳送的控制，也可以是一般的接口電路(無中斷控制邏輯)加上一個專用的中斷控制器(例如8259A可編程中斷控制器)，在軟件方面，必須編制一段“中斷效勞程序〞，以完成CPU與外設之間的數據傳送。在中斷傳送方式中，通常在一個主程序中安排好在某一時刻啟動某一外設后，CPU繼續執行主程序。此時．外設同時進行數據傳送的準備工作。當外設完成數據傳送的準備時，通過中斷控制邏輯向CPU發出中斷請求，在CPU可以響應中斷的條件下(IF=1，在完成當前指今后)，現行主程序被“中斷〞，通過中斷控制邏輯提供的“中斷類型碼〞，從“中斷向量表〞中讀入“中斷向量〞轉去執行“中斷效勞程序〞，在中斷效勞程序中完成—次CPU與外設之間的數據傳送，傳送完成后仍返回被中斷的主程序，從斷點處繼續執行，并等待外設的下一次中斷請求。2023/8/16485．簡述DMA控制器的特點及功能。解：DMA控制器是內存儲器同外設之間進行高速數據傳送時的硬件控制電路，是一種實現直接數據傳送的專用處理器，它必須能取代在程序控制傳送中由CPU和軟件所完成的各項功能；它的主要功能是：(1)MAC同外設之間有一對聯絡信號線——外設的DMA請求信號DREQ以及DMAC向外設發出的DMA響應信號DACK；(2)DMAC在接收到DREQ后，同CPU之間也有一對聯絡信號線——DMAC向CPU發出總線請求信號(HOLD或BUSRQ)，CPU在當前總線周期結束后向DMAC發出總線響應信號(HLDA或BUSAK，DMAC接管對總線的控制權，進入DMA操作方式。(3)能發出地址信息，對存儲器尋址，并修改地址指針，DMAC內部必須有能自動加1或減1的地址存放器。

2023/8/1649(4)能決定傳送的字節數，并能判斷DMA傳送是否結束。DMA內部必須有能自動減1的字計數存放器，計數結束產生終止計數信號；(5)能發出DMA結束信號，釋放總線，使CPU恢復總線控制權；(6)能發出讀、寫控制信號，包括存儲器訪問信號和I／O訪問信號。DMAC內部必須有時序和讀寫控制邏輯。2023/8/16506．圖習4-l為一LED接口電路，寫出使8個LED管自上至下依次發亮2秒的程序，并說明該接口屬于何種輸入輸出控制方式?為什么?解：控制程序為：MOVAL，7FHLOP：0UT10H,AL；調用延時2秒子程序RORAL，1JMPLOP該接口屬無條件傳送方式，CPU同LED之間無聯絡信號，LED總是已準備好可以接收來自CPU的信息。2023/8/16517．簡要說明8086中斷的特點。解：8086的中斷系統是一個簡單而靈活的中斷系統，每個中斷都有一個中斷類型碼供CPU進行識別，并據此從中斷向量表中查取中斷向量，轉向對應的中斷效勞程序。8086最多能處理256種不同的中斷類型。8086的中斷可以由CPU外的硬設備驅動——硬件中斷(外部中斷)，也可由軟件中斷指令啟動，或內CPU自身啟動(在執行指令過程中發生異常現象)——軟件中斷(內部中斷)。2023/8/16528.8086內部中斷的特點是什么？

解：內部中斷(軟件中斷)的特點是：(1)中斷類型碼或者由指令給出．或者是預先規定的：(2)不執行INTA*(中斷應答)總線周期；(3)除單步中斷外，任何內部中斷都無法禁止；(4)除單步中斷外，任何內部中斷的優先級都比外部中斷高。2023/8/16539．簡要說明8259A中斷控制器中IRR、ISR和IMR三個存放器的功能。解：中斷請求存放器IRR用來存放從外設來的中斷請求信號IR0~IR7。中斷效勞存放器ISR用來記憶正在處理的中斷級別；中斷屏蔽存放器IMR用來存放CPU送來的屏蔽信號，IMR中的某一位或某幾位為“1〞時，對應的中斷請求被屏蔽。2023/8/165410．教材中圖4.5的查詢方式數據采集系統中，假設ADC的READY信號出02H端口D7輸出到CPU數據總線，由04H端口輸出D5信息控制ADC的啟動(“1〞為啟動)，程序應作哪些改變？解：只需改動兩處：(1)第4條指令ANDAL，0EFH改為ANDAL，ODFH．(2)第10條指令SHRAL，1改為SHLAL，1。

2023/8/1655第5章并行接口1．解釋題(1)片選解：片選信號以CE*(或CE)表示，只有當該信號有效時才能使接口芯片進入電路工作狀態，以實現數據的輸入輸出。片選端通常同1／O地址譯碼器的輸出端相連。因此，片選是由指定的I/O地址選中接口芯片以使其進入電路工作狀態的過程。(2)可編程解：通過編制相應的程序段，用軟件來選擇I／O接口芯片按不同的工作方式完成不同的接口任務；也可在工作過程中用軟件對I／O接口芯片進行實時、動態操作，改變工作方式，發送操作命令、讀取接口芯片的內部狀態等。2023/8/1656(3)聯絡信號解：并行接口通常要為每個數據端口提供兩條控制線，一條是接口送往外設的控制線，另一條是外設送給接口的狀態線，這一對信號線的有序配合，使CPU通過接口能實現同外設之間正確的數據傳送。這一對保證數據同步傳輸的信號線稱為“聯絡信號〞或“握手信號〞。(4)INTE解：8255A用于中斷傳送時的中斷允許信號，是一個無外部引出端的位于8255A內部的中斷允許觸發器的狀態位。通過軟件對8255A中PCi的位操作來設定INTE是“0〞還是“1〞，以確定相應數據口能否用于中斷傳輸，INTE=“1〞，允許中斷，INTE＝“0〞，禁止中斷。

2023/8/1657(5)OBF*解：輸出緩沖器滿，8255A工作于方式1輸出時發出的數據選通信號。OBF*＝“0〞(有效電平)時，表示CPU已將數據送到8255A的PA口或PB口，并被鎖存在相應端口上。當外設向8255A返回響應信號ACK*時，OBF*被置為“1〞(無效)。(6)IBF解：輸入緩沖器滿，8255A工作于方式1輸入時由8255A給外設的答復信號，表示外設輸入的數據已寫入輸入緩沖器，通知外設暫不送新數。IBF內外設給8255A的選通信號STB*變低后置為“1〞(有效)，由CPU的讀信號RD*清為“0〞。2023/8/1658(7)STB*

解：選通信號。8255A工作于方式1輸入時，外設給8255A的選通信號。STB*有效時，把輸入數據鎖存入相應的數據口(PA口或PB口)。(8)ACK*解：應答信號。8255A工作于方式1輸出時，外設給8255A的響應信號。ACK*有效時，表示外設已從8255A的相應端口接收到CPU輸出的數據。2023/8/16592．扼要說明簡單的I／O接口芯片與可編程接口芯片的異同處?解：相同處：簡單的I/O接口芯片與可編程接口芯片都能實現CPU與外設之間進行數據傳送的控制，都具有暫存信息的數據緩沖器或鎖存器。不同處：簡單的I／O接口芯片的接口功能比較單一，接口芯片在同CPU與外設的硬件連接固定后，接口電路的工作方式以及接口功能就固定了，無法用軟件來改變。而可編程接口芯片是多功能接口芯片，具有多種工作方式，用戶可通過編制相應的程序段，使一塊通用的I／O接口芯片能按不同的工作方式完成不同功能的接口任務，也可在工作過程中，通過編程對I／O接口芯片進行實時的動態操作，改變工作方式，發送操作命令．讀取接口芯片內部有關端口的狀態信息等。2023/8/16603．根據接口電路的功能，簡要說明I／O接口電路應包括哪些電路單元。解：接口電路必須實現如下功能：(1)實現CPU與外設之間的數據傳送——數據鎖存器和三態緩沖器組成的數據端口；(2)在程序查詢的I/O方式中，便于CPU與接口電路或外設之間用應答方式來交換信息——控制命令存放器和狀態存放器；(3)在中斷傳送的I/O方式中，必須提供各種中斷控制功能——中斷控制邏輯；(4)具有選擇接口電路中不同端口(存放器)的功能——地址譯碼器；(5)能對地址譯碼器選中的端口實現讀寫操作——讀寫控制邏輯。2023/8/16614．扼要說明8255A工作于方式0和方式1時的區別。解：方式0可以工作于無條件傳送方式，也可工作于查詢傳送(條件傳送)方式，可由用戶選擇PCL和PCH中各一條線作為PA口和PB口的聯絡信號線，方式0不能工作于中斷傳送方式；方式1可以工作于查詢傳送方式和中斷傳送方式，芯片規定了PC口中6條線作為PA口和PB口同外設之間的聯絡信號線以及同CPU之間的中斷請求線。2023/8/16625．試說明8255A在方式1輸入時的工作過程。(P108)解：方式1輸入時的時序圖如圖示：當外設檢查到IBF為低電平，表示輸入緩沖器已空時，可向PA口或PB口輸入8位數據，同時送出一個選通信號STB*，8255A的PA口或PB口數據鎖存器在STB*下降沿控制下將數據鎖存。8255A向外設送出高電平的IBF，表示鎖存器中已有數據，通知外設暫時不要送新數。當IBF為高電平，STB*也為高電平(在選通脈沖STB*的上升沿后)，如果此時PC4＝1(INTEA=1)或PC2＝1(INTEB=1)，這時PA口或PB口會向CPU發出中斷請求(INTR變為高電平)，假設CPU的IF＝1，那么當前指令周期結束，響應中斷，在轉入中斷效勞程序后，在中斷效勞程序中，執行IN指令，產生讀信號RD*、在RD*信號的前沿(下降沿)去除INTR．RD*的后沿(上升沿)使IBF復位為零，表示輸入緩沖器中數據已被CPU取走，通知外設可以開始下一輪數據傳送。2023/8/16636．試說明8255A在方式1輸出時的工作過程。解：方式1輸出時的時序圖如圖示。8255A在方式1工作時的輸出過程是由CPU響應中斷開始。當輸出設備接收CPU上次發出的數據后，發出ACK*答復信號，使OBF*＝“1〞(無效)，假設8255A在該端口初始化時已“開中斷〞—INTE＝“1〞，那么8255A向CPU發出中斷請求，假設CPU的IF＝l，CPU在執行當前指令后響應中斷，在中斷效勞程序中用OUT指令通過8255A向外設輸出數據，發出WR*信號；WR*信號的后沿(上升沿)去除INTR中斷請求信號，且使OBF*=“0“(有效)，通知外設取數；當外設接收效據后，發出ACK*答復信號，一方面使OBF*＝“1〞(無效)，另一方面在ACK*信號的上升沿使INTR＝“1〞(有效)，以此向CPU發出新的中斷請求，開始下一輪的輸出。2023/8/16647．8255A用作查詢式打印接口時的電路連接和打印機各信號的時序如圖5—5所示，8255A的端口地址為80H一83H、工作于方式0，試編寫一段程序，將數據區中變量DATA的8位數據送打印機打印，程序以RET指令結束，并寫上注釋。解：打印程序為：MOVAL,0BH；置STB*=10UT83H,ALPULL:I[NAL,82H；查詢BUSY信號TESTAL,08HJNZPULLMOVAL,DATA；將DATA送PA口OUT80H,ALNOVAL,0AH；置STB*=0OUT83H,ALMOVAL,0BH；置STB*=1OUT83H，AL；產生負脈沖選通信號RET2023/8/16658．簡述16位系統中并行接口的特點。解：用兩片8255A芯片來構成一個16位微機系統的輸入與輸出接口，一片為偶地址端口，一片為奇地址端口，偶地址端口的8255A芯片由CPU的地址線A0參與片選譯碼，其8位數據線同CPU的低8位數據線D0—D7相連；奇地址端口的8255A由CPU的“總線高允許BHE*〞參與片選譯碼，其8位數據線同CPU的高8位數據線D8~D15相連。8086CPU可以對某一個8255A的各端口進行8位字節信息傳送，也可以對兩個8255A的對應兩個端口(兩個PA口，或兩個PB口，或兩個PC口)用一個總線周期實現偶地址字的傳送。2023/8/1666第6章定時器/計數器電路1．請說明8253—5各個計數通道中3個引腳信號CLK、OUT和GATE的功能解：CLK：輸入信號，用于計數工作時，作為計數脈沖輸入；用于定時工作時，作為定時基準脈沖輸入。OUT：輸出信號，用于計數工作時，指示計數滿的輸出信號；用于定時工作時，指示定時時間到的輸出信號。GATE：輸入信號，用于啟動或禁止“減1計數器〞的計數操作。2023/8/16672.簡述8253—5的方式2與方式3的工作特點。解：8253—5的方式2與方式3的工作特點是：(1)寫入一次計數初值后，輸出連續波形。其實質是，當減1計數器減為0時，計數初值存放器立即將原寫入的計數初值再次送入減1計數器，開始下一輪的計數。(2)減1計數器可重新寫入計數值，用軟件啟動(此時GATE上必須為高電平)，也可由GATE引腳上低到高的跳變，用硬件觸發啟動。2023/8/16683.簡述8253—5的方式1與方式5的工作特點。解：8253—5的方式1與方式5的工作特點是：(1)輸出單一波形，方式1輸出n×TCLK寬度的負脈沖，方式5輸出1×TCLK寬度的窄負脈；(2)只能在寫入計數初值后，由GATE引腳上低到高的跳變，用硬件觸發啟動減1計數器。2023/8/16694．8253—5在寫入計數初值時，二進制計數和十進制計數有無區別?假設有，有何區別?解：采用二進制計數時，如果計數初值n為8位二進制數(十進制數≤255)，那么在用MOVAL，n寫入AL時，n可以寫成任何進制數。如果計數初值n為16位二進制數(十進制數≤65535)，那么可有兩種方式寫入，一種是把十進制數轉換成4位十六進制數，分兩次寫入對應的計數通道(光低后高)；另一種是把十進制數直接寫入AX，即：MOVAX,nOMOVPORT,AL;PORT為通道地址MOVAL,AHOUTPORT,AL2023/8/1670采用二進制計數時，必須把計算得到的計數初佰的十進制數后加上H，變為BCD碼表示形式。例如n＝50，那么寫為：MOVAl,50HO)UTPORT,AL如果n＝1250，那么寫為MOVAL,50HOUTPORT,ALMOVAL,12HOUTPORT,AL2023/8/16715．8253—5的通道0按方式3工作，時鐘CLK0的頻率為1MHz，要求輸出方波的重復頻率為40KHz，此時應如何寫入計數初值。解：首先計算計數初值假設采用二進制計數，那么寫入方式為MOVAI，25OUTPORT0,AL；PORT0為通道0的端口地址假設采用十進制計數，那么寫入方式為MOVAL，25HOUTPORT0,AL2023/8/16726．教材中圖6—9的8253—5應用實例中，假設通道0和1都采用二進制計數，揚聲器的發聲頻率為500Hz，問程序應如何改動?解：由于發聲頻率改為500Hz，那么OUT1連續輸出500Hz方波5秒后停止輸出。通道1的計數初值應為n1＝2.5x106／500＝5000，因采用二進制計數，假設把5000化為十六進制數，那么N＝1388H，據此，程序變動如下：對通道0，初始化程序中MOVAL,15H改為MOVAL,14HMOVAL,50H改為MOVAL,50對通道1，初始化程序中MOVAL,77H改為MOVAL,76HMOVAL,00H改為MOVAL,88HM0VAL,25H改為MOVAL,13H當然通道1的計數初值也可寫為：MOVAX,5000OUT41H,ALMOVAL,AHMOV41H,AL;41H為通道1的端口地址2023/8/1673第7章串行接口1．解釋題：(1)串行通信解：串行通信是計算機與計算機之間，以及計算機與外圍設備之間進行信息交換的一種方式，數據的各位按時間順序依次通過一條傳輸線傳送。(2)異步通信解：串行通信的一種方式，以字符為單位傳送信息，字符與字符之間不一定連續傳送，采用每個字符加規定的起始位以標識字符開始。“位〞與“位〞之間是同步的，“字符〞與“字符〞之間是“異步〞的。(3)波特串解：衡量串行通信時數據傳送速度的重要標志。定義為單位時間內傳送二進制數據的位數，以位/秒(bps)為單位。1bps稱為1波特。2023/8/1674(4)串行異步通信的奇偶錯解：UART將接收到的一個字符(包括數據位和奇偶校驗位)中“1〞的個數進行統計，檢查其奇偶性是否符合原先的約定，假設符合，奇偶錯標志置“無效〞，假設不符合，那么奇偶錯標志置“有效〞。(5)串行異步通信的幀錯解：如果UART接收到的一幀信息不符合原先的約定，例如原先約定一幀信息由7位數據、1位奇偶校驗位、2位終止位組成，那么在接收端自接收到起始位(“低電平〞)后的第9位應為“高電平〞(即終止位)，如果接收到的第9位為“低電平〞，說明該幀信息裝配中有錯．稱為幀錯(數據格式錯)。2023/8/1675(6)串行異步通信的溢出錯解：UART的接收器中由“接收移位存放器〞和“接收數據存放器〞來接收輸入的數據，如果前一個字符在“接收數據存放器〞中還未被CPU取走，而后一字符又從“接收移位存放器〞傳送到“接收數據存放器〞，勢必會沖掉上一個字符，使上一個字符喪失，稱為串行異步通信的“溢出錯〞，又稱“喪失錯〞。(7)RS—232C解：一種應用于串行二進制交換的數據通信設備和數據終端設備之間的標準接口。也是一種串行通信總線標準，用于微型計算機與CRT顯示終端、鼠標器等串行外設之間的連接。2023/8/16762．寫出異步串行通信的字符格式。解：根據異步串行通信的特點，異步串行通信的字符格式為：(1)數據位可由5位～8位任選：(2)奇偶校驗位1位(可任選)，奇校還是偶校可任選；(3)終止位(停止位)1位，1/2位，2位可任選，終止位為高電平；(4)信息傳送從最低位開始，在最低位前加上1位起始位(低電平)，作為字符起始的標識。(5)一個字符與一個字符之間可以緊接相連，也可以在字符之間插入1位到幾位“空閑位〞(高電平)。(6)一個字符從起始位到最后一個終止位構成一幀信息。2023/8/16773．說明RS—232C的電氣特性。解；RS—232C的根本電氣特性是規定了數據“0〞和數據“1〞的電平標準。十3V～十15V：數據“0〞，稱為“空號〞、Space；控制線“接通〞狀態；—3V～15V：數據“1〞，稱為“傳號〞、Mark，控制線“斷開狀態〞’2023/8/16784．什么是DCE?什么是DTE?這兩種設備在串行通信中的作用是什么。解：DTE—數據終端設備，在串行通信中產生二進制信息的數據源和接收信息的目的。可以是一臺計算機(串行接口中的發送器和接收器以及串行外設都可以是DTE)。DCE—數據通信設備，串行通信中DTE同通信線路之間的信號匹配器，用來實現DTE同通信線路之間通信連接的建立、維持和終止，并完成信號變換與編碼的設備。一般是一個調制解調器(MODEM)。采用線路等通信線路的遠程串行通信中，DTE和DCE都是必不可少的部件。在較近距離的串行通信中，兩個通信設備(兩臺計算機，或一臺計算機，一臺串行外設)可以直接連接，這時，兩者都是DTE。2023/8/16795．說明8251A引腳信號中RTS*、CTS*、DTR*和DSR的意義和作用。解：8251A中RTS*、CTS*、DTR*和DSR*是8251A同MODEM相連的控制信號。RTS*和DTR*是8251A送給MODEM的控制信號，CTS*和DSR*是MODEM送給8251A的狀態信號。RTS*：請求發送，通知MODEM，CPU請求發送數據；DTR*：數據終端準備好，通知MODEM，CPU準備就緒；CTS*：去除發送，即允許發送，通知825lA和CPU，MODEM已做好準備，允許CPU發送數據；DSR*：數據裝置(數據通信設備)準備好，MODEM已做好準備。在采用MODEM的串行通信系統中，8251A的這4條控制信號線直接同與之相連的MODEM中相應引腳相連，用來協調8251A同MODEM之間數據信息的傳輸。在不采用MODEM的串行通信中，兩個計算機之間，或計算機與串行終端之間直接連接，這4條控制信號線將用于在通信雙方直接建立同步關系。2023/8/16806．什么是8251A的方式指令字和命令指令字，對二者在串行通信中的寫入流程進行說明。解：“方式指令字〞用來確定8251A的工作方式，是8251A能按要求的工作方式進行數據傳輸的必要條件，它可以用來規定：(1)是同步傳送還是異步傳送；(2)假設是同步傳送，那么是單同步還是雙同步，是內同步還是外同步；(3)假設是異步傳送．那么異步傳送的字符格式如何規定(包括數據位的位數、是否采用奇偶校驗、是奇校驗還是偶校驗。終止位是幾位等等)，以及波特率因子的約定。在“方式指令字〞寫入以后，要進行實際的數據傳送操作，還必須寫入“命令指令字〞，以實時控制方式，使8251A按“方式指令字〞的規定進入工作狀態。然后才能用IN或OUT指令通過數據口實現串行數據的輸入輸出。在8251A中，只有一個控制口地址(即由CS*和C／D*＝“H〞決定的地址)，因此“方式指令字〞和“命令指令字〞的寫入必須按規定流程進行，規定：復位(開機)后，寫入“方式指令字〞，然后寫入“命令指令字〞。2023/8/16817．對8251A進行初始化，要求：工作于異步方式、采用奇校驗、指定2位終止位、7位ASCII字符、波特率因子為16；出錯指示處于復位狀態、允許發送、允許接收、數據終端就緒、不送出空白字符．內部不復位。解：首先確定“方式指令字〞：因是異步方式、波特率因子為16，那么D1D0＝10；字符為7位ASCII字符，長度7位．那么D3D2=10;采用奇校驗，那么D5D4=01;采用2位終止值，那么D7D6＝11；那么方式指令字為11011010B＝DAH然后確定“命令指令字〞，按題意應為00010111B＝17H那么初始化程序段為：(設8251A的端口地址為80H，81H)MOVAL,0DAHOUT81H,ALMOVAL,17HOUT81H,AL2023/8/1682第8章模擬接口1．解釋題：(1)傳感器解：將生產過程中的非電量的物理量轉換成對應的電壓(或電流)的模擬量的電子器件。(2)采樣－保持解：一個連續變化的物理量(經傳感器后的電壓)要輸入計算機，必須用時間上離散的數值來表示，因此必須先將一個連續的時間函數信號用一定時間間隔的離散函數來表示，這個過程稱為“采樣〞。采樣后的模擬量在送入計算機前必須經過模/數轉換器，而模／數燃換需要一定時間，在轉換期間，要求模擬信號保持穩定。因此，當輸入信號變化速率較快時，必須在采樣后采用保持電路。2023/8/1683(3)量化解：設一臺計算機是8位機，一個數據字只有256種代碼，即00000000~11111111。采樣后的數值必須轉換為這256種代碼，計算機才能接受并處理，每一組代碼都對應一個固定的模擬電平，因為一個采樣值往往不恰好是某一代碼的電平值，為此選擇電平最接近的代碼來替代這個采樣值，這個過程稱為“量化〞(即把模擬量用對應的數字里來表示)。模/數轉換過程即“量化〞過程。(4)數/模轉換解：計算機處理并輸出的是數字量，為了使輸出信號去控制或調節生產過程，需要將數字量轉換為對應的模擬量，這就是數／模轉換。又稱為D/A轉換。(5)模/數轉換解：將控制系統中經傳感器，采樣—保持后的模擬量轉換為對應的二進制數，這就是模/數轉換，又稱為A/D轉換。(6)編碼解：模/助轉換后的數字量可以用不同的代碼來表示，用規定的代碼來表示數字量稱為編碼。在模/數轉換中通常采用“符號數值法〞、“偏移二進制碼〞和“補碼表示法〞。2023/8/16842．簡述DAC0832芯片中8位輸入存放器和8位DAC存放器的作用及工作過程。解：DAC0832采用二級緩沖輸入數據方式，在DAC0832進行D／A轉換時可用兩種方法：(1)8位輸入存放器工作于鎖存狀態，8位DAC存放器工作于緩沖狀態，即使XFER*和WR2*為低電平，ILE＝高電平，CS*為低電平，當WR1*有一定負脈沖，完成一次轉換。(2)8位輸入存放器工作于緩沖狀態。8位DAC存放器工作于鎖存狀態，即使WR1*和CS*為低電平，ILE為高電平，WR2*和XFER*輸入一個負脈沖，完成一次轉換。2023/8/16853．簡述D/A轉換器芯片對輸出電路的要求。解：D/A轉換器芯片中，大多是電流輸出，而實際應用中往往需要模擬電壓，因此，在使用中必須把D/A芯片的輸出電流轉換成相應的輸出電壓，通常采用運算放大器來實現電流-電壓的轉換。常用的兩種單極性輸出電路如教材第159頁中圖8—6所示。其中(a)為反相電比輸出電路，(b)為同相電壓輸出電路。當實際應用中要求雙極性模擬量輸出時，可采用兩級運算放大電路，如教材第160頁中圖8—8(b)所示。2023/8/16864．如同習8—1所示的A/D轉換器，試說明該轉換器的運行過程，以及各信號的作用。解：該A/D轉換器為一路A/D轉換器。輸入模擬量后，輸入啟動信號START，在START為下跳沿時啟動轉換，當轉換結束時，轉換結束信號EOC*變有效，在輸出端輸出轉換后的數字信號。2023/8/16875、圖8—14(教材第164頁)的ADC0809接口電路中，假設改為中斷力式讀取轉換后的數字量，那么電路應作哪些改動?程序應如何編寫?解：PC機的系統總線(PC總線)中IRQ2為保存引腳(見教材第94頁)，是為應用系統中需要采用中斷工作時接收中斷請求信號所用。因此在采用中斷方式工作時可以把EOC*通過一個單穩電路產生正脈沖(具有—定寬度)，送到總線的IRQ2端即可。控制程序分為兩局部，一是主程序，二是中斷效勞程序：主程序MOVAL,80HOUT83H,ALMOVAL,00H0UT81H,ALADDAL,10HOUT81H,ALSUBAL,10HOUT8lH,ALSTI2023/8/1688中斷效勞程序：PROCADCPROCFARPUSHAXINAL，84HPOPAXIRETPROCADCENDP注意：(1)在主程序中，由于PC7不再用作輸入，故8255A初始化時工作方式字為80H，PCH位作無關項處理，設為0。同時在主程序中必須參加開中斷指令STI。(2)中斷效勞程序較簡單，但需注意保護現場的兩條指令PUSHAX和POPAX。(3)必須把中斷效勞程序的入口地址PROCADC裝入對應的中斷向量表(對應的中斷類型碼為0AH)。2023/8/16896．ADC0809通過8255A同CPU總線的接口如圖習8－2所示，地址譯碼器給出Y0*的地址范圍為80H～83H，Y1*的地址范圍為84H～87H，8255A設定為方式0工作，從輸入通道IN5輸入一個模擬量，寫出經ADC0809轉換后的數字量讀入8086的AL的控制程序，并說明該電路的工作過程。2023/8/1690解：控制程序如下：MOVAL,88HOUT83H,ALMOVAL,05HOUT81H,ALMOVAL,15HOUT81H,ALMOVAL,05HOUT81H,ALPOLL：INAI,82HSHLAl,01HJNCPOLLIN84H,ALHLT工作過程如下：(1)CPU通過8255A的PB口選中所需輸入通道IN5，啟動DC0809轉換，啟動信號正脈沖送ADC0809的START和ALE引腳；(2)查詢ADC0809是否轉換結束(查詢8255A的PC7)；(3)假設A/D轉換結束(PC7為高電平)，需翻開ADC0809的輸出緩沖器(使OE*有效)，然后讀入A/D轉換后的數字量。

2023/8/1691第9章人機接口1．解釋題：(1)人機交互設備解：人機交互設備是指人和計算機之間建立聯系、交流信息的有關輸入輸出設備，通過這些設備，人把要執行的命令和數據送給計算機；或從計算機獲得經計算機處理后的信息。(2)鍵盤解：鍵盤是由一組按矩陣形式排列的按鍵開關組成，通過按鍵的按下可以向主機輸入信息，是最常用的輸入設備。(3)鼠標器解：鼠標器是一種通過移動光標進行操作選擇，以實現操作控制的光標指點設備。也是—種最常用的輸入設備。

2023/8/1692(4)觸摸屏解：觸摸屏是一種通過一定的物理手段，采用與屏幕直接接觸的形式向計算機輸入坐標位置，再與計算機軟件相配合，以完成數據的輸入和對計算機的控制的坐標定位設備。常用于公共查詢系統，是一種使用極方便的輸入設備。(5)LCD解：LCD即液晶顯示器是一種利用液晶散射原理等光學特性構成的顯示器件，具有功耗低、體積小等優點；(6)LED解；LED(發光二極管)是一種特殊的二極管，當其陽極接正電壓、陰極接負電壓，極間電壓超過額定值時，電極間發生擊穿，能發出可見光，去除電壓后又能恢復，是一種非破壞性擊穿。2023/8/16932．簡述人機接口的功能。解：人機接口一般與人機交互設備一起配合使用，具有兩個功能；(1)信息形式的轉換：把外界信息轉換成計算機能接受、處理的信息；或把計算機處理后的信息轉換成外部設備能顯現的形式。(2)計算機與外部設備的速度匹配，即信息傳輸的控制問題：傳輸速率的匹配。2023/8/16943．簡述編碼鍵盤和非編碼鍵盤的區別。解：編碼鍵盤的鍵盤電路內包含有硬件編碼器，當按下某—個鍵后，鍵盤電路能直接提供與該鍵相對應的編碼信息，例如ASCII碼。非編碼鍵盤的鍵盤電路中只有較簡單的硬件，采用軟件來識別按下鍵的位置，并提供與按下鍵相對應的中間代碼送主機，然后由軟件將中間代碼轉換成相應的字符編碼，例如ASCII碼。

2023/8/16954．簡述鍵盤接口中行掃描法的工作過程。解：行掃描法是用一個步進的信號加到列線組上，每步進一次，就讀回行組上的狀態，以檢查有無鍵按動。如果向列掃描線上發送步進的1信號，行接收線在有按動的鍵時，就能從交點上獲得1信號，否那么為0。一旦行接收信號中只有一個1信號，就可以從8位列信號和8位行信號中確定按下鍵的位置。5．簡述Centronics并行接口標準中STB*、ACK*、BUSY信號的作用。解：STB*：主機送往打印機的選通信號，用來把8位數據打入打印機緩沖區；ACK*：打印機向主機