发布时间 : 星期日 文章计算机组成原理小结和习题2更新完毕开始阅读deb01017a76e58fafab00354
习题
1．简述输入／输出接12的组成及作用。
2．CPU与外设交换数据的传送方式有哪几种?各有何特点?
3．当接口电路与系统总线相连时，为什么要遵循“输入要经三态，输出要锁存”的原则?
4．说明接口电路中控制寄存器与状态寄存器的功能。 5．什么叫中断?什么叫中断源?
6．CPU响应可屏蔽中断INTR的条件是什么? 7．什么叫屏蔽中断和允许中断?怎样实现?
8．请说明怎样为一个外设编写中断服务程序，并写出程序框图。 9．一般来说中断的处理过程有哪几步?中断处理程序包含哪几部分? 10．简述可编程中断控制器8259A的主要功能。
11．何谓初始化命令字?8259A有哪几个初始化命令字?各命令字的主要功能是什么?
12．何谓操作命令字?8259A有哪几个操作命令字?各命令字的主要功能是什么?
13．初始化时设置为非自动结束方式，那么在中断服务程序结束时必须设置什么操作命令?如果不设置这种命令会发生什么现象?
14．中断向量表的功能是什么?简述CPU利用中断向量表转入中断服务程序的过程。
15．若8086从8259A中断控制器中读取的中断类型号为76H，其中断向量在中断向量表中的地址指针是多少?
16．设某打印机接口卡有下列端口：数据口，地址为0F5H；状态口，地址为0F6H，状态寄存器D7=l为“忙”；控制口，地址为0F7H，控制寄存器Do=l为接通打印机，控制寄存器的Do=0为断开打印机。请编写下列功能的程序段：(1)发送数据；(2)检查打印状态；(3)接通打印机。
第8章
本章小结
接口电路是联系主机与各种I／O设备的桥梁。接口技术是微型计算机应用中的重要技术。本章从应用角度介绍了与80x86系列微处理器配套使用的通用可编程接口芯片，包括可编程定时／计数器8253／8254，并行接口芯片8255A，串行接口芯片8251A，数/模转换芯片DAC0832和DACl210以及模/数转换芯片ADC0809和AD574。
随着微型计算机技术的发展，与其配套的各种接口芯片大量出现，我们不可能也没有必要介绍更多的接口芯片。通过本章的学习，读者不仅要掌握所介绍的各种常用可编程接口芯片的工作原理与使用方法，更重要的是要能够触类旁通，以便日后遇到其他芯片时能够很快掌握其使用方法。
8253／8254是Intel公司生产的可编程通用硬件定时／计数器芯片。它采用双列直插式24引脚封装，芯片内有三个相互独立的16位定时／计数器，每个定时／计数器具有六种不同的工作方式。当对已知的脉冲进行计数时芯片用做定时，当对外部事件进行计数时用做计数。8253／8254芯片上有两根地址线A0和Al，用于对片内三个定时／计数器的计数寄存器和一个共用的控制寄存器进行访问。8253在工作之前，用户首先必须对某一计数器(计数器0～-2)进行初始化编程。当给8253中的多个计数器进行初始化编程时，其顺序可以任意，但对每个计数器进行初始化时必须先写入控制字以确定其工作方式，然后写入计数初值。由于8253的控制寄存器共同占用一个地址号，因此要靠控制字的最高两位来确定将控制信息送入哪个计数器的控制寄存器。
8255A是Intel公司为其80系列微处理器生产的通用可编程并行输入／输出接口芯片，采用双列直插式40引脚封装，具有A、B、C三个并行端口。芯片上有A0和A1两根地址线，用于对A、B、C三个独立的并行数据端口以及一个公共的控制端口进行访问。8255具有三种工作方式：方式O(基本输入／输出)，方式1(选通输入／输出)和方式2(选通双向输入／输出)。三个并行端口中，端口A可工作于方式0、方式1和方式2，端口B只能工作于方式0和方式1，而端口C仅工作于方式0。当端口A和端口B作为选通输入或输出的数据端口(端口A工作于方式1或2，端口B工作于方式1)时，端口C的指定位与端口A和端口B配合使用，用做控制信号或状态信号。8255A在使用前要先写入一个工作方式控
制字，以指定A、B、C三个端口各自的工作方式。8255A的C口具有位控功能，即端口C的8位中的任一位，都可通过CPU向8255A的控制寄存器中写入一个按位置位／复位控制字来置1或清0，而C口中其他位的状态不变。需要说明的是，C口的按位置位／复位控制字必须跟在方式选择控制字之后写入控制字寄存器，即使仅使用该功能，也应先选送一个方式控制字。
8251A是Intel公司生产的通用串行同步／异步接口芯片，采用双列直插式28引脚封装。该芯片既可以用于异步通信，也可以用于同步通信。芯片内部具有可读可写的数据寄存器、只可写的控制寄存器和只可读的状态寄存器。数据寄存器用于存放CPU要发送的数据或8251A接收到的数据。控制寄存器用于存放方式控制字和命令控制字，方式控制字用来确定8251A的通信方式(同步或异步)、校验方式(奇校验、偶校验或不校验)、数据位数(5、6、7或8位)及波特率参数等，方式控制字只需要写入一次；命令控制字使8251A进入规定的工作状态以准备发送或接收数据，它应该在写入方式控制字后写入，用于控制8251A的工作，可以多次写入。方式控制字和命令控制字本身无特征标志，也没有独立的端口地址，8251A是根据写入先后次序来区分这两者的：先写入者为方式控制字，后写入者为命令控制字，所以对8251A初始化编程时必须按一定的先后顺序写入方式控制字和命令控制字。状态寄存器存放8251A的状态信息，供CPU查询。与所有的可编程芯片一样，8251A在使用前也要进行初始化编程。初始化在8251A处于复位状态时开始。其过程为：首先写入方式控制字，以决定通信方式、数据位数、校验方式等。若是同步方式则紧接着送入一个或两个同步字符，若是异步方式则这一步可省略，最后送入命令控制字，就可以发送或接收数据了。初始化过程的信息全部写入控制端口，特征是C／D=1，即地址线Ao=l(因为C／D接至A0)。8251的状态信息也是通过控制端读入CPU的。
A／D转换器把传感器输出的模拟量转换成计算机能够处理的数字量。D／A转换器则把数字量转换成模拟量，以实现对被控物理量的控制。集成D／A、A／D芯片类型很多，本章介绍了美国国家半导体公司生产的8位D／A芯片DAC0832和12位的D／A芯片DACl210，以及8位A／D转换芯片ADC0809和12位的A／D转换芯片AD574。
习题
1．试述8253的基本功能及其工作原理。
2．试总结对比8253的六种工作方式的主要不同点。 3．试总结门控信号GATE在8253的六种工作方式中的作用。
4．设8253的计数器0、计数器1、计数器2以及控制寄存器的端口地址为40H～43H。如果将计数器0设置成方式3，计数器1设置为方式2，计数器0的输出作为计数器1的时钟输入；CLKo连接总线时钟，频率为4.77MHz，计数器1输出OUTl约为40Hz。编写实现上述要求的初始化程序。
5．设8253的计数器0、计数器1、计数器2和控制口的地址为460H～463H。设已有信号源频率为1MHz，现要求用该芯片定时1秒，设计出硬件连线图，并编写初始化程序。
6．简述8255A的基本组成及各部分的功能。
7．假设8255A的端口地址为60H～63H，试编写下列情况下的初始化程序： (1)将A口、B口设置成方式0，A口和C口为输入口，B口为输出口。 (2)将A口设置成方式1输入，PC6、PC7输出；B12设置为方式1输入。 8．8255A在复位后，各端口处于什么状态?为什么这样设计?
9．如果需要8255A的PC7输出连续方波，如何用C口按位置位复位控制字编程实现?
10．试设计用8255A实现用8个LED显示8个开关当前状态(开关闭合时LED亮，开关打开时LED灭)的接口电路，并编写IBM PC汇编语言程序实现该功能。11．设有24个LED，要求其轮流不断地显示。请用8255A设计一接口电路，并编写控制程序。
12．如何理解同步通信和异步通信的概念和基本特点。
13．简述常用的串行通信I／O接口标准RS一232C的含义及功能。 14．异步通信时一帧字符的格式是怎样定义的?
15．异步通信的一帧字符有8个数据位，无奇偶校验位，一个停止位。如果波特率为9600b／s，则每秒能传送多少个字符?
16．简述8251A内部各功能模块的作用。
17．说明8251A异步方式与同步方式初始化流程的区别。
18．已知8251A的收、发时钟(RxC、TxC)频率为38．4kHz；帧格式为：数据位7位，停止位1位，偶校验；波特率为600b／s。试编写初始化程序。
19．试编写通过8251A输出字符“W”到CRT显示终端的程序。具体要求为：8251A工作于异步方式；帧格式为：7位数据位，偶校验，一个停止位；波特率因子为64；设8251A控制端口地址为DAH，数据端口地址为D8H，字符“W”的ASCII码为57H。
20．利用DAC0832输出周期性的方波和三角波，画出原理图并编写控制程序。 21．试设计DACl210与16位数据总线的接口电路，要求12位数据一次写入，并编写输出周期性锯齿波的程序。
22．试设计使用ADC0809通过查询方式进行A／D转换的接口电路；若8个模拟通道的地址为280H～287H，试编写对8路模拟信号循环采样一遍的程序，采集数据存入数据区BUFF中。