《微型计算机原理与接口技术》清华大学出版社 冯博琴 吴宁主编 课后答案 下载本文

应,在其处理完后,再响应级别较低的中断源的请求。

(3)中断响应。中断优先级确定后,发出中断的中断源中优先级别最高的中断请求就被送到CPU。 (4)中断处理。

(5)中断返回。中断返回需执行中断返回指令IRET,其操作正好是CPU硬件在中断响应时自动保护断点的逆过程。即CPU会自动地将堆栈内保存的断点信息弹出到IP、CS和FLAG中,保证被中断的程序从断点处继续往下执行。 6.11 CPU满足什么条件能够响应可屏蔽中断? 解:

(1)CPU要处于开中断状态,即IF=1,才能响应可屏蔽中断。 (2)当前指令结束。

(3)当前没有发生复位(RESET)、保持(HOLD)和非屏蔽中断请求(NMI)。 (4)若当前执行的指令是开中断指令(STI)和中断返回指令(IRET),则在执行完该指令后再执行一条指令,CPU才能响应INTR请求。

(5)对前缀指令,如LOCK、REP等,CPU会把它们和它们后面的指令看作一个整体,直到这个整体指令执行完,方可响应INTR请求。

6.14 单片8259A能够管理多少级可屏蔽中断?若用3片级联能管理多少级可屏蔽中断?(不要求)

解:因为8259A有8位可屏蔽中断请求输入端,故单片8259A能够管理8级可屏蔽中断。若用3片级联,即1片用作主控芯片,两片作为从属芯片,每一片从属芯片可管理8级,则3片级联共可管理22级可屏蔽中断。

6.16 具备何种条件能够作输入接口?何种条件能够作输出接口? 解:对输入接口要求具有对数据的控制能力,对输出接口要求具有对数据的锁存能力。

6.17 已知(SP)=0100H,(SS)=3500H,(CS)=9000H,(IP)=0200H,(00020H)=7FH,(00021H)=1AH,(00022H)=07H,(00023H)=6CH,在地址为90200H开始的连续两个单元中存放一条两字节指

令INT 8。试指出在执行该指令并进入相应的中断例程时,SP、SS、IP、CS寄存器的内容以及SP所指向的字单元的内容是什么? 解:CPU在响应中断请求时首先要进行断点保护,即要依次将FLAGS和INT下一条指令的CS、IP寄存器内容压入堆栈,亦即栈顶指针减6,而SS的内容不变。INT 8 指令是一条两字节指令,故其下一条指令的IP=0200H+2=0202H。 中断服务子程序的入口地址则存放在中断向量表(8×4)所指向的连续4个单元中。所以,在执行中断指令并进入响应的中断例程时,以上各寄存器的内容分别为:

SP=0100H-6=00FAH SS=3500H

IP=[8×4]=1A7FH

CS=[(8×4)+2]=6C07H [SP]=0200H+2=0202H

第7章常用数字接口电路

7.1 一般来讲,接口芯片的读写信号应与系统的哪些信号相连?

解: 一般来讲,接口芯片的读写信号应与系统总线信号中的#IOR(接口读)或#IOW(接口写)信号相连。

7.2 试说明8253芯片的六种工作方式。其时钟信号CLK和门控信号GATE分别起什么作用?

解:可编程定时/计数器8253具有六种不同的工作方式,其中:

方式0:软件启动、不自动重复计数。在写入控制字后OUT端变低电平,计数结束后OUT端输出高电平,可用来产生中断请求信号,故也称为计数结束产生中断的工作方式。

方式1:硬件启动、不自动重复计数。所谓硬件启动是在写入计数初值后并不开始计数,而是要等门控信号GATE出现由低到高的跳变后,在下一个CLK脉冲的下降沿才开始计数,此时OUT端立刻变为低电平。计数结束后,OUT端输出高电平,得到一个宽度为计数初值N个CLK脉冲周期宽的负脉冲。 方式2:既可软件启动,也可以硬件启动。可自动重复计数。

在写入控制字后,OUT端变为高电平。计数到最后一个时钟脉冲时OUT端变为低电平,再经过一个CLK周期,计数值减到零,OUT又恢复为高电平。之后再自动转入计数初值,并重新开始新的一轮计数。方式2下OUT端会连续输出宽度为Tclk的负脉冲,其周期为N×Tclk,所以方式2也称为分频器,分频系数为计数初值N。

方式3:也是一种分频器,也有两种启动方式,自动重复计数。当计数初值N为偶数时,连续输出对称方波(即N/2个CLK脉冲低电平,N/2个CLK脉冲高电平),频率为(1/N)×Fclk。若N为奇数,则输出波形不对称,其中(N+1)/2个时钟周期高电平, (N-1)/2个时钟周期低电平。

方式4和方式5都是在计数结束后输出一个CLK脉冲周期宽的负脉冲,且均为不自动重复计数方式。区别在方式4是软件启动,而方式5为硬件启动。

时钟信号CLK为8253芯片的工作基准信号。GATE信号为门控信号。在软件启动时要求GATE在计数过程中始终保持高电平;而对硬件启动的工作方式,要求在写入计数初值后GATE端出现一个由低到高的正跳变,启动计数。 7.3 8253可编程定时/计数器有两种启动方式,在软件启动时,要使计数正常进行,GATE端必须为( )电平,如果是硬件启动呢?

解:在软件启动时,要使计数正常进行,GATE端必须为高电平;如果是硬件启动,则要在写入计数初值后使GATE端出现一个由低到高的正跳变,以启动计数。

7.4 若8253芯片的接口地址为D0D0H~D0D3H,时钟信号频率为2MHz。现利用计数器0、1、2分别产生周期为10us的对称方波及每1ms和1s产生一个负脉冲,试画出其与系统的电路连接图,并编写包括初始化在内的程序。

解:根据题目要求可知,计数器0(CNT0)工作于方式3,计数器1(CNT1)和计数器2(CNT2)工作于 方式2。时钟频率2MHz,即周期为0.5us,从而得出各计数器的计数初值分别为: CNT0:

10us/0.5us = 20

CNT1:

1ms/0.5us = 2000 CNT2:

1s/0.5us = 2 ×1000000 显然,计数器2的计数初值已超出了16位数的表达范围,需经过一次中间分频,可将OUT1端的输出脉冲作为计数器2的时钟频率。这样,CNT2的计数初值就等于1s/1ms = 1000。线路连接如图所示。 8253

8253的初始化程序如下: MOV DX,0D0D3H

MOV AL,16H ;计数器0,低8位计数,方式3 OUT DX,AL

MOV AL,74H ;计数器1,双字节计数,方式2 OUT DX,AL

MOV AL,0B4H ;计数器2,双字节计数,方式2 OUT DX,AL

MOV DX,0D0D0H

MOV AL,20 ;送计数器0的计数初值 OUT DX,AL

MOV DX,0D0D1H

MOV AX,2000 ;送计数器1的计数初值 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL

MOV DX,0D0D2H

MOV AX,1000 ;送计数器2的计数初值 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL

7.5 某一计算机应用系统采用8253芯片的计数器0作频率发生器,输出频率为500Hz;用计数器1产生1000Hz的连续方波信号,输入8253的时钟频率为1.19MHz。 试问:初始化时送到计数器0和计数器1的计数初值分别为多少?计数器1工作于什么方式下?

解:计数器0工作于方式2,其计数初值=1.19MHz/500Hz=2380 计数器1工作于方式3,其计数初值=1.19MHz/1KHz=1190

7.6 若所用8253芯片用软件产生一次性中断,最好采用哪种工作方式?现用计数器0对外部脉冲计数,当计满10000个脉冲时产生中断,请写出工作方式控制字及计数值。

解:若8253用软件产生一次性中断,最好采用方式0,即计数结束产生中断的工作方式。其方式控制字为:00110000B。 计数初值=10000

7.7 试比较并行通信与串行通信的特点。 解:并行通信是在同一时刻发送或接收一个数据的所有二进制位。其特点是接口

数据的通道宽,传送速度快,效率高。但硬件设备的造价较高,常用于高速度、短传输距离的场合。

串行通信是将数据逐位的传送。其特点是传送速度相对较慢,但设备简单,需要的传输线少,成本较低。所以常用于远距离通信。

7.9 在对8255的C口进行初始化为按位置位或复位时,写入的端口地址应是( )地址。

解:应是(8255的内部控制寄存器)地址。

7.10 某8255芯片的地址范围为A380H~A383H,工作于方式0,A 口、B 口为输出口,现欲将PC4置“0”,PC7置“1”,试编写初始化程序。

解:该8255芯片的初始化程序包括置方式控制字及C口的按位操作控制字。程序如下:

MOV DX,0A383H ;内部控制寄存器地址送DX MOV AL,80H ;方式控制字 OUT DX,AL

MOV AL,08H ;PC4置0 OUT DX,AL

MOV AL,0FH ;PC7置1 OUT DX,AL

7.11 设8255芯片的接口地址范围为03F8H~03FBH,A 组 B 组均工作于方式0,A 口作为数据输出口,C 口低 4 位作为控制信号输入口,其他端口未使用。试画出该片8255芯片与系统的电路连接图,并编写初始化程序。 解:8255芯片与系统的电路连接如图所示。

由题目知,不需对 C 口置位控制字,只需对8255置方式控制字,故其初始化程序如下:

MOV DX,03FBH MOV AL,81H OUT DX,AL

7.12 已知某8088微机系统的I/0接口电路框图如教材中图7-47所示。试完成: (1)根据图中接线,写出8255芯片、8253芯片各端口的地址。

(2)编写8255芯片和8253芯片的初始化程序。其中,8253芯片的OUT 1 端输出100Hz方波,8255芯片的A 口为输出,B 口和 C 口为输入。

(3)为8255芯片编写一个I/O控制子程序,其功能为:每调用一次,先检测PC0的状态,若PC0 = 0,则循环等待;若PC0 = 1,可从 PB 口读取当前开关 K 的位置(0~7 ),经转换计算从 A 口的 PA0~PA3输出该位置的二进制编码,供LED显示。 解:

(1)8255芯片的地址范围为:8000H~FFFFH 8253芯片的地址范围为:0000H~7FFFH (2)

;初始化8255芯片 MOV DX,8003H

MOV AL,8BH ;方式控制字,方式0,A 口输出,B 口和 C 口输入 OUT DX,AL ;初始化8253