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1、第五章输入输出及接口芯片的应用通过本章的学习，使考生掌握输入输出接口的基本概念和工作原理、中断概念和中断服务程序的编写（包括8259 的应用），以及 PC机中常用的几种典型数字输入输出接口的原理和使用方法。要求： 1掌握开关量输入输出接口的工作原理，编程方法，包括显示接口。 2理解中断概念、初步掌握8259 PIC 芯片的功能和应用方法。 3掌握 8253 定时器工作原理和编程规定和应用方法。 4掌握 8255 并行接口芯片的工作原理和用于方式0 的编程和应用方法。 5了解总线概念和用途，PC/XT、PC/AT总线的特点。 6了解串行通信格式，8250/8251 串行通信接口芯片的工作原理，功
2、能等。一、重点提示本章重点是输入输出接口的概念，显示接口，8253 定时器及其中断概念，8259 PIC的初始化编程以及中断服务程序的编写，并行输入输出接口。二、难点提示本章难点是中断和中断服务程序的编写以及几种芯片的综合应用。1概述(1)I/O接口： I/O 接口的用途和组成(2)I/O的传送方式(3)I/O端口的寻址方式(4)I/0的控制方式2PC/AT总线及简单I/O 接口(1)PC/XT 总线和 PC/AT总线(2)I/0端口地址译码器的工作原理，端口地址的分配(3) 简单 I/O 接口的组成及I/O 卡(4)LED 显示接口3中断(1) 中断的概念；IBM-PC 的中断系统(2) 可
3、编程中断控制器Intel 8259A的功能，编程的简单规定(3)8259A 的初始化编程，中断向量的保护和设置，中断屏蔽字和OCW2 的规定名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 34 页 - - - - - - - - - 4计数器定时器电路(1) 可编程计数定时器芯片Intel 8253的工作原理，初始化编程的规定(2)8253的应用5并行 I/O 接口(1) 可编程并行I/O 接口芯片 Intel 8255A (2)8255A 的应用（只要求在方式0 下工作
4、）6异步串行I/O (1) 异步串行通信规程和接口标准(2) 了解可编程串行接口芯片Intel 8250的功能(3) 了解 8250 的应用及串行接口(RS-232C) (4) 了解 8251 串行接口芯片及其应用一、单项选择题1.8259A 的3OCW命令字的功能不包括 ( ) A设置和撤销特殊屏蔽方式 B 设置中断查询方式 C用来设置对8259A 内部寄存器的读出命令 D屏蔽某个中断源的中断申请 答案 D 【解析】 8259A 的3OCW命令字的功能主要有设置和撤销特殊屏蔽方式；设置中断查询方式；用来设置对8259A 内部寄存器的读出命令。2在存储器读总线周期中，( )状态下送出地址锁存允
5、许信号ALE 。 AT1 B T2 CT3 D T4 答案 A 【解析】正常的存储器读总线周期由4 个时钟周期组成，也称4 个状态。在T1 状态开始时，首先送出地址锁存允许信号ALE ，锁存与数据总线信号复用的地址信号。在T2 状态时，存储器读信号MEMR 有效，并一直保持到T4 状态。在T4 状态的开始， CPU从数据总线上读数据。3( )不属于并行I/O 数据传送的特点。 A数据通道宽 B硬件开销大 C传送速度快 D适用于远距离传送 答案 D 【解析】 I/O 设备的传送方式一般分为并行和串行两种。其中并行 I/O 的特点是： 数据通道宽；硬件开销大；传送速度快；只适用于近距离传送。串行I
6、/O的特点是：数据通道名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 34 页 - - - - - - - - - 窄；硬件开销小；传送速度慢；只适用于长距离传送。4在计算机与外界联系的信号中，如果按照不同的作用区分为三类，其中不包括( ) A数据信号 B语音信号 C状态信号 D控制信号 答案 B 【解析】在计算机与外界联系的信号中，如果按照不同的作用区分为三类，数据信号；状态信号；控制信号。5RS-232C 规定了双极性的信号逻辑电平，( )电平表示逻辑“ 1”。 A.
7、 -3V到+25V之间 B+3V 到+25V 之间 C-3V 到-25V 之间 D-12V 到 4-12V 之间 答案 C 【解析】 RS-232C 规定了双极性的信号逻辑电平，-3V 到-25V 之间的电平表示逻辑“1”； +3V 到 +25V 之间的电平表示逻辑“ O ”。因此这是一套负逻辑定义。而PC/XT 系列使用的信号电平是-12V 和+12V，符合 EIA 标准。6下列 ( )不属于 8253 内部数据总线缓冲器的功能。 A往计数器设置计数初值 B从计数器读取计数值 C往控制寄存器设置控制字 D处理读写信号 答案 D 【解析】 8253 内部数据总线缓冲器的功能主要有：往计数器设置
8、计数初值；从计数器读取计数值；往控制寄存器设置控制字。7下列 ( )不属于 8255A 工作方式。 A基本输入输出方式 B全双工工作方式 C选通输入输出方式 D双向传输方式 答案 B 【解析】 8255A 共有三种工作方式：方式O：基本输入输出方式，方式1：选通输入 / 输出方式，方式2：双向传输方式。8下列 ( )可以选中8255A 的控制口。A0001AA时B0101AA时C1001AA时D1101AA时 答案 D 【解析】在8255A 的引脚中，01AA是用来端口的选择信号。用于选择8255A 内部的 3个数据端口和一个控制端口。规定当0001AA时，选中A 端口；0101AA时，选中B
9、端口；1001AA时，选中 C 端口；1101AA时，选中控制端口。9. 8255A 工作在方式1 状态下，此时IBF 控制信号的功能是 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 34 页 - - - - - - - - - A选通信号输入端 B输入缓冲器满信号 C中断申请信号 D输出缓冲器满信号 答案 B 【解析】 8255A 工作在方式1 状态下，此时IBF 控制信号的功能是输入缓冲器满信号。10. 波特率表示传输线路上 ( ) A信号的传输速率 B有效
10、数据的传输速率 C校验信号的传输速率 D干扰信号的传输速率 答案 A 【解析】波特率是码元传输速率，每秒通过信道传输的码元数。（传的是信号） 。比特率是信息位传输速率，每秒钟通过信道传输的有效信息量。（传的是信息）11. 8251A同步通信是波特率最高可达 ( ) A4.8Kb/s B9.6Kb/s C19.2Kb/s D64Kb/s 答案 D 【解析】8251A 同步通信是波特率最高可达64Kb/s ，异步通信的波特率最高可达19.2Kb/s 。12. 下列不属于PCI 总线具体特点的是 ( ) A包括数据总线和地址总线 B有 32MHz总线时钟、 C一条总线上，只有一个CPU工作 D 支持
11、多主总线结构 答案 C 【解析】 PCI 总线的具体特点如下： 32位总线，扩展支持64 位总线，包括数据总线和地址总线。 33MHz总线时钟，增强方式66MHz总线时钟。支持多主总线结构，在一条总线上，可多个CPU同时工作，共享总线资源。 5V、3.3V 两种信号电压标准。二、填空题1. 8251A 与外围设备之间的连接信号分为_ 和_两类。 答案 收发联络信号数据信号【解析】 8251A 与外围设备之间的连接信号分为两类，具体如下：(1) 收发联络信号DTR数据终端准备好信号。DSR 数据设备准备好信号。RTS 请求发送信号。CTS 清除请求发送信号。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下
12、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 34 页 - - - - - - - - - (2) 数据信号DTX发送器数据信号端DTX用来输出数据。DRX接收器数据信号端DRX用来接收外设送来的串行数据。8251A 除了与 CPU及外设的连接信号外，还有电源端、地端和3 个时钟端。2并行接口与I/o设备之间同时传送的位数，大多是位。 答案 8 解析】并行接口与I/o设备之间同时传送的8 位数（ 1 个字节）。3I/O 接口的寻址方式有_ 和两种。 答案 单独寻址内存映象编址【解析】 CPU 对外设的访问实
13、质上是对外设接口电路中相应的端口进行访问。I O 端口的编址方式有两种单独编址与内存映象编址。(1) 单独寻址（专用的I/O 端口编址）单独编址方式的硬件结构及地址空间分配如上图所示。这种编址方式的特点是：存储器和 I/O 端口在两个独立的地址空间中，I/O 端口的读、 写操作由硬件信号IOR 和 OW1来实现，访问I/O 端口用专用的IN 指令和 OUT指令。单独编址方式的优点是：I/O端口的地址码较短（一般比同系统中存储单元的地址码短） ，译码电路比较简单，存储器同I/0端口的操作指令不同，程序比较清晰； 存储器和 I/O端口的控制结构相互独立，可以分别设计。它的缺点是：需要有专用的i/o
14、指令，而这些I/o指令的功能一般不如存储器访问指令丰富，所以程序设计的灵活性较差。 (2)内存映象编址（存储器映象I 0 编址也叫统一编址）这种方式的硬件结构及地址空间分配如下图所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 34 页 - - - - - - - - - 这种编址方式的特点是：存储器和I O端口共用统一的地址空间；一旦地址空间分配给 I/o端 m后，存储器就不能再占有这一部分的地址空间，例如整个地址空间为1M ，地址范围为 00000 H FFFFF
15、H ，如果 I/O 端口占有 00000H0FFFFH这 64K 个地址，那么存储器的地址空间只有从10000HFFFFFH的 960K个地址。 在这种编址方式下，I/O 端口的读写操作同样由硬件信号MEMR和MEMW来实现，访问I O端口同样用MOV 指令。同时，所有访问存储器的指令（包括存储器的算术、逻辑运算指令）都可用于I/0端口。统一编址方式的优点是：任何对存储器数据进行操作的指令都可用于I/O端口的数据操作，不需要专用的I/O 指令， 从而使系统编程比较灵活；I/O 端口的地址空间是内存空间的一部分，这样，I/0端口的地址空间可大可小，从而使外设的数目几乎可以不受限制。它的缺点是：
16、I/O 端口占用了内存空间的一部分，显然内存空间必然减少，影响了系统内存的容量；同时访问I/O 端口同访问内存一样，由于访问内存时的地址长，指令的机器码也长，执行时间显然增加。4I/O 传送方式有，和两种。 答案 并行串行【解析】 I/O 和 CPU传送数据时，如果距离近，要求速度快，就可以采用并行数据交换方式，但是硬件结构复杂；所以如果距离较远的设备和计算机之间的数据交换最好采用串行数据传送的方式，这样虽然速度不如并行的快，但是从用户的角度来考虑只要可以接受就可以，它的最大优点是硬件结构简单。5I/O 采用、等三种控制方式。 答案 程序方式中断方式直接数据传送 (DMA)方式【解析】 (1)
17、 程序方式程序方式又可以分为：无条件传送方式和条件传送方式。无条件传送方式又称“同步传送方式：主要用于外设的定时是固定的且是已知的场合，外设必须在微处理器限定的指令时间内准备就绪，并完成数据的接收或发送。通常采用的办法是：把I/O 指令插入到程序中，当程序执行到该10 指令肘，外设必定已为传送数据做好准备，于是在此指令时间内完成数据传送任务。无条件传送是最简便的传送方式，它所需的硬件和软件都较少。为了保证数据传送的正确性，无条件传送方式仅用于简单的外部设备。例如，位于控制面板上的1 开关和发光二极管，此时CPU要读取开关的状态和点亮或熄灭发光二极管，就可采用无条件传送方式。名师资料总结 - -
18、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 34 页 - - - - - - - - - 无条件传送方式的接口电路简单，仅要求一个数据端口就能完成接口功能。适用于无条件传送方式下对开关（输入设备）和发光二极管（输出设备）的接口电路。三态缓冲器可选用 74I 。 $244 或 74LS245 或 8286， 而输出数据寄存器可选用74LS273 或 74LS373 或 8282等 8D锁存器。条件传送方式也可以叫查询传送方式，又称“异步传送方式”。当CPU同外设工作不同步时，很难确保 CP
19、U在执行输入操作时外设一定是“准备好”的；而在执行输出操作时外设寄存器一定是“空”的。这样为保证数据传送的正确进行，提出了查询传送方式。在采用这种方式传送前， CPU必须先对外设进行状态检测。完成一次传送过程的步骤如下：通过执行一条输入指令，读取所选外设的当前状态。根据该设备的状态决定程序去向，如果外设正处于“忙”或“未准备就绪”，则程序转回重复检测外设状态，如果外设处于“空”或“准备就绪”，则发出一条输入输出指令，进行一次数据传送。 (2)中断方式无条件传送和条件传送的缺点是：CPU和外设只能串行工作，各外设之间也只能串行工作。为了使CPU和外设以及外设和外设之间能并行工作，以提高系统的工作
20、效率，充分发挥 CPU高速运算的能力，在计算机系统中引入了“中断”系统，利用中断来实现 CPU与外设之间的数据传送，这就是中断传送方式。采用中断传送方式时，CPU从启动外设到外设就绪这段时间，一直在执行主程序，而不是像查询方式中，处于等待状态，仅仅是在外设准备好数据传送的情况下才中止CPU执行的主程序，这就在一定程度上实现了主机和外设的并行工作。同时，如果某一时刻有几台外设同时发出中断请求，CPU可以根据预先安排好的优先顺序，按轻重缓急处理几台外设同CPU的数据传送，这样在一定程度上也可实现几个外设的并行工作。 (3)直接数据传送(DMA)方式当某些外设， 诸如磁盘、 CRT显示器、 高速模数
21、转换器等要求高速而大量地传送数据时，采用程序控制方式来传送数据往往无法满足速度的要求，就拿程序控制方式中传送速度最快的中断方式而言，每传送一个字节（或一个字）就得把主程序停下来，转而去执行中断服务程序，在执行中断服务程序前要做好现场保护，执行完中断服务程序后还得恢复现场。由于在程序控制方式中数据传送过程始终受CPU的干预， CPU都需要取出和执行一系列指令，每一字节（或字）数据都必须经过CPU的累加器才能输入输出，这就从本质上限制了数据传送的速度。为此提出了在外设和内存之间直接地传送数据的方式。即DMA传送方式。 DMA(Direct Memory Access)是一种不需要CPU干预也不需要
22、软件介入的高速数据传送方式。由于CPU只启动而不干预这一传送过程，同时整个传送过程只由硬件完成而不需软件介入，所以其数据传送速率可以达到很高。在DMA传送方式中，对这一数据传送过程进行控制的硬件称为DMA控制器 (DMAC) 。DMA控制器的基本功能是在DMA操作中， DMAC 是控制存储器和外设之间高速传送数据名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 34 页 - - - - - - - - - 的硬件电路，是一种完成直接数据传送的专用处理器，它必需能够取代CPU
23、和软件在程序控制传送中的各项功能，因此DMAC. 应该具有如下功能：能接受外设的DMA 请求信号DREQ ，并能向外设发出DMA 响应信号DACK ；能向 CPU 发出总线请求信号(HOLD或 BUSRQ) ， 当 CPU 发出总线响应信号(HLDA或 BUSAK)后能接管对总线的控制权，进入DMA 方式；能发出地址信息，对存储器寻址并修改地址指针；能发出读、写等控制信号，包括存储器访问信号和I/0访问信号；能决定传送的字节数，并能判断DMA传送是否结束；能发出DMA 结束信号，释放总线，使CPU恢复正常工作。6输出接口74LS273 的功能是；输入接口7415244 的功能是 _。 答案 锁
24、存器输入缓冲器【解析】 (1)74LS373 是一种 8D锁存器， 具有三态驱动输出，其逻辑电路及引脚图如下图所示。从图可见，该锁存器由8 个 D 门组成，有8 个输入端1D 8D，8 个输出端1Q 8Q ，2个控制端 -G 和 OE ， 使能端 G有效时，将 D 端数据打入锁存器中D门，当输出允许端E0有效时，将锁存器中锁存的数据送到输出端Q。74LS373 的锁存功能如下表。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 34 页 - - - - - - - - -
25、表中 H 为高电平， L 为低电平，0Q为原状态， Z 为高阻抗， 为任意值 （即不论为“ H”还是为“ L”都一样） 。从表中可见74LS373的功能为：当使能端G为高电平时，同时输出允许端OE 为低电平，则输出Q= 输入 D；当使能端G为从高电平跳变到低电平后，而输出允许端OE 也为低电平时，则输出Q0Q（原状态，即使能端G由高电平变为低电平前，输出端Q的状态，这就是“锁存”的意义）。当输出允许端OE 为高电平时，不论使能端G为何值，输出端Q总为高阻态。 74LS373锁存器主要用于锁存地址信息，以及DMA 页面地址信息等，隔离数据信息。常用的锁存器还有74LS273，74LS573， I
26、ntel 8282和 8283 等。 (2)缓冲器 74LS244 74LS244是一种三态输出的八缓冲器和线驱动器，该芯片的逻辑电路图和引脚图如下图所示。从图可见，该缓冲器有8 个输入端，分为二路1Al 1A4，2A12A4，同时 8 个输出端，也分为二路-1Yl-1Y4，2Yl ，-2Y4分别由 2 个门控信号G1和G2控制，当G1为低电平时， 1YI IY4 的电平与1A1lA4 的电平相同，即输出反映输入电平的高低；同样，当G2为低电平时， 2Yl 2Y4 的电平与2A12A4 的电平相同。而当G1（或G2)为高电平时，输出1YI IY4 （或 2Yl 2Y4）为高阻态。经74LS24
27、4 缓冲后、，输入信号被驱动，电流被放大，输出信号的驱动能力加大。 74LS244缓冲器主要用于三态输出的存储地址驱动器、时钟驱动器和总线定向接收器和定向发送器等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 34 页 - - - - - - - - - 7由 I/O 设备或其他非预期的事件引起的，使CPU暂时停止现在正在执行的程序，而转到另一位置事先已经写好的程序中运行，运行完之后再返回原来暂停的程序，继续向下运行这个过程称之为。 答案 中断【解析】关于中断的基础知识
28、： (1)中断源：引发中断产生的事件或IO设备。 (2)主程序：第一次离开之前暂时停止的第一段程序。 (3)中断子程序：由主程序转去执行的、另一段事先写好的服务程序。 (4)断点：主程序停下的位置。 (5)中断和查询的比较中断：优点是可以提高CPU的执行效率。缺点是程序产生了非顺序运行。查询：优点是程序运行容易分析。缺点是 CPU的效率低。 (6)中断子程序和一般子程序、跳转指令的比较联系：都是让CPU产生了非顺序的运行。区别：离开位置不确定，能自动返回；离开位置确定，能自动返回；离开位置确定，不一定能返回到原来位置。8IBMPC机的中断系统中，中断源包括和_2 大类。 答案 内部中断外部中断
29、【解析】内部中断：除零中断、单步中断、INTO 溢出中断、中断指令INT n 。外部中断：非屏蔽中断、可屏蔽中断。9. 8259A 的功能是 _。 答案 中断管理【解析】关于可编程中断控制器，还需要掌握以下内容：(1) 八个中断申请输入端(2)9 个芯片分2 级中断，最多管理64 个中断源(3) 软件编程可以改变5 种工作方式。(4) 内部有 4 个可编程的寄存器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 34 页 - - - - - - - - - (5)4 个初
30、始化命令字411CWICW) 和 3 个具体操作命令字(31 OCWOCW) 8259A 的内部结构主要有8 个基本组成部分：(1) 数据缓冲器(2) 读写逻辑(3) 中断请求寄存器(4) 中断屏蔽寄存器(5) 中断服务寄存器(6) 优先级判断器(7) 中断控制逻辑。(8) 级联缓冲器比较器8259A 有 5 种工作方式：实现方法：通过初始化命令字(41 ICWICW) 和操作命令字(31 OCWOCW)来设置(1) 设置优先级的方式按照优先级设置方法来分，8259A 有如下几种工作方式。全嵌套方式全嵌套方式是8259A 常用的工作方式，如8259A 上电初始化后没有设置其他优先级方式，那么，
31、8259A 就按全嵌套方式工作。特殊全嵌套方式它与全嵌套方式基本相同，只有一点不同，就是在特殊全嵌套方式下，当处理某一级中断时，如果有同级的中断请求，那么，也会给予响应，从而实现一种对同级中断请求的特殊嵌套。而在全嵌套方式中，只有当更高级的中断请求来到时，才会进行嵌套，当同级中断请求来到时，则不会给予响应。优先级自动循环方式一般用在系统中多个中断源优先级相等的场合。在这种方式下，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 34 页 - - - - - - - - -
32、 优先级队列是在变化的，一个设备受到中断服务以后，它的优先级自动降为最低。 (2)屏蔽中断源的方式。按照对中断源的屏蔽方式来分，8259A 有如下几种工作方式。普通屏蔽方式。在普通屏蔽方式中，8259A 的每个中断请求输入端都可以通过对应屏蔽位的设置被屏蔽，从而使这个中断请求不能从8259A 送到 CPU 。8259A 内部有一个屏蔽寄存器， 它的每一位对应了一个中断请求输入，程序设计时， 可以通过设置操作命令字1OCW使屏蔽寄存器中任一位或几位置1。当某一位为1 时，对应的某一级中断就受到屏蔽。特殊屏蔽方式在有些场合，希望一个中断服务程序能动态地改变系统的优先级结构。由此可见，特殊屏蔽方式总
33、是在r 中断处理程序中使用的。使用了这种方式后，尽管系统当前仍然在处理一个较高级的中断，但是，从外界看来，由于8259A的屏蔽寄存器中，对应于此中断的数位被设置为1，并且当前中断服务器中的对应位被清0。所以，好像不在处理任何中断，这时即使有最低级的中断请求，也会得到响应。 (3)结束中断处理的方式按照中断处理的结束方法来分，8259A 有两类工作方式，即自动结束方式和非自动结束方式。而非自动结束方式又分为两种，一种叫一般的中断结束方式，另一种叫特殊的中断结束方式。具体介绍8259A 的 3 种中断结束方式。中断自动结束方式这种方式只能用在系统中只有一片8259A， 并且多个中断不会嵌套的情况。
34、一般的中断结束方式一般中断结束方式用在全嵌套情况下。当CPU 用输出指令往8259A 发出一般中断结束命令时，8259A 就会把当前中断服务寄存器中的最高的IS 位复位。特殊的中断结束方式在非全嵌套方式下，用当前中断服务寄存器是无法确定哪一级中断为最后响应和处理的，这时，就要采用特殊的中断结束方式。这里，我们还要指出一点，在级联方式下，一般不用中断自动结束方式，而用非自动结束方式，这时，不管是用一般的中断结束方式，还是用特殊的中断结束方式，一个中断处理程序结束时，都必须发两次中断结束命令，一次是对主片发的，另一次是对从片发的。 (4)连接系统总线的方式按照 8259A 和系统总线的连接来分，有
35、两种方式：缓冲方式和非缓冲方式。这两种方式都要设置8259A 的初始化命令字4ICW。 (5)引人中断请求的方式边沿触发方式8259A 将中断请求输入端出现的上升沿作为中断请求信号。中断请求输入端出现上升沿触发信号以后，可以一直保持高电平。电平触发方式8259A 把中断请求输入端出现的高电平作为中断请求信号。中断查询方式 8259A 不使用 INT 信号向 CPU发中断请求信号。CPU要使用软件查询来确认中断源，从而实现对设备的中断服务。10. 8253定时器计数器有个独立的计数器通道，每个通道有种工作方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
36、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 34 页 - - - - - - - - - 答案 3 6 【解析】 8253 的控制寄存器和3 个计数器分别具有独立的编程地址，并且控制字本身的内容又确定了所控制的寄存器序号，所以，8253 的编程没有太多严格的顺序规定以非常灵活。 8253 的主要特点就是它有6 种工作方式可供选择，这样在实际使用中，可灵活选用需要的方式。11. 数据是一位一位传送的通信形式称为_。 答案 串行通信【解析】 (1) 在异步串行通信中，每个数据帧一般由1 位起始位、 58 位数据位、 1 位奇偶校位、停止位组成。在一个字符
37、传输前，传输线必须在逻辑上处于“1”状态，传输开始，其状态由1 跳变为 0，从而作为起始位。其后面为58 个信息位，信息位由低到高顺序排列，信息位后面是一位可选择的奇偶校验位，校验位可以按照奇校验设置，也可以按照偶校验设置，或者可以不设。校验位之后又是一个作为标识的停止位，标志一个字符传输结束。停止位要求为逻辑“1”，传输中可以是1 个停止位、 1.5 个停止位或2 个停止位。 (2)每位信息的时间宽度一每秒发送的信息位个数，即为“波特率”。 (3)RS-232C串行通信接口标准：电平在 -3V 一 25V 之间表示逻辑电平 “1”，而+3V+25V之间的电平表示逻辑“0”。12. 8259A
38、的中断请求寄存器是_。 答案 IRR 【解析】 中断请求寄存器IRR 接收外部的中断请求，IRR 有 8 位，分别和引脚0711RR相对应。接收来自某一引脚的中断请求后，IRR 寄存器中对应位便置1，也就是对这一中断请求作了锁存。锁存之后，逻辑电路根据中断屏蔽寄存器IMR（即iOCW) 中的对应位决定是否让此请求通过。13在 8253 中能做分频器使用的是方式。 答案 2 【解析】方式0：计数结束产生中断。方式 1：可重复触发的单稳态触发器。方式 2：做分频器使用。方式 3：方波发生器。14. 8255A有个二位的数据端口，即，。 答案 3 8 端口 A 端口 B 端口 C 【解析】 8255
39、A 有 3 个 8 位数据端口，即端口A、端口 B、端口 C。设计人员可以用软件使它们分别作为输+入端口或输出端口。不过，这3 个端口有着各自的特点。 (1)端口 A端口 A对应了 1 个 8 位的数据输入锁存器和1 个 8 位的数据输出锁存器缓冲器。所以，用端口A 作为输入或输出时，数据均受到锁存。 (2)端口 B端口 B对应了 1 个 8 位的数据输入缓冲器和1 个 8 位的数据输出锁存器缓冲器。所以，端口B 作为输入端口时，不会对数据进行锁存，而当端口B 作为输出端口时，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师
40、精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 34 页 - - - - - - - - - 数据会受到锁存。 (3)端口 C端口 C对应了 1 个 8 位数据输入缓冲器和1 个 8 位的数据输出锁存器缓冲器。这样，当端口C 作为输入端口时，对数据不作锁存，作为输出端口时，对数据进行锁存。在使用中，端口A 和端口 B常常作为独立的输入端口或者输出端口，端口C 则配合端口 A和端口 B的工作。15在不改变中断响应次序的条件下，通过_ 可以改变中断处理次序。 答案改写中断屏蔽字【解析】在多重中断系统中，可以通过设置中断优先级来决定各个中断的级别。在实际的计算机系统中是通过CPU内部的一个中
41、断屏蔽字寄存器来实现对不同中断的分别禁止的，这个寄存器可在中断处理程序中重新设置，这样就可以改变原有的中断优先级别。16.A 组控制电路控制_ 和的工作方式和读写操作。 答案 端口 A 端口 C的高 4 位【解析】 A 组控制和 B 组控制。这两组控制电路一方面接收芯片内部总线上的控制字，一方面接收来自读写控制逻辑电路的读写命令，据此而决定两组端口的工作方式和读写操作。A 组控制电路控制端口A和端口 C的高 4 位(47FCFC) 的工作方式和读写操作。B 组控制电路控制端口B和端口 C的低 4 位(03PCFC) 的工作方式和读写操作。三、编写程序题 1编写一个程序，让8086CPU通过 8
42、255A 同开关与 7 段 LED显示器的接口如图所示；开关设置的二进制信息由8255A 的 PB口输入，经程序转换为对应的7 段 LED的段选码（字形码）后，通过PA口输出，由7 段 LED显示开关二进制状态值（用16 进制表示），试编制其控制程序（ 8255A 的端口地址为0FFF8H ，0FFFAH ，0FFFCH和 0FFFEH). 答案 按题意可写出控制程序如下 ORG 2000H MOV AL，82H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 34 页
43、 - - - - - - - - - MOV DX，0FFFEH OUT DX，AL RDPORTB: MOV DL ， 0FAH IN AL， DX AND AL ， 0FH MOV BX, OFFSET SSEGCODE XLAT IIOV DL, 0F8H OUT DX, AL MO AX;56CH 11 DELAY ： DEC AX 4 12 JNZ DELAY 13 JMP RDPORTB 14 HLT 15 ORG 2500H SSEGCODE-1 DB OCOH,0F9H,0A4H,0BOH,99H,92H,82H,0F8H DB 80H, 98H,88H, 83H,0C6H,0
44、A1H,86H,8EH 【解析】七段LED数码管的基础知识：发光二极管是一种当外加电压（阳极电压接高电位）超过额定电压时发生击穿，并因此能产生可见光的器件。数码显示管通常由多个发光二极管来组成7 段或 8 段显示器当段组合发亮时，便可显示某一数码或字符。七段代码的各位(bito-bitT)用作 a 一 g 和 DP的输入。如图所示的七段LED实际上包含8 个 LED(7 段字形加上小数点DP)。为了减少所用器件的数量，这个电路可以和两个8 位并行输出口连接。8 个显示器共用同一组段代码输出线，但通过数位选择线，在任何时间内只有一个显示器能够显示其代码。例如，在图中8 个显示器上显示8 位十六进
45、制数，每个显示器显示其中的一位数。为了实名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 34 页 - - - - - - - - - 现这一功能， 可让每个显示器接通2ms ，以显示其对应的数，并且保证周而复始地逐个显示这 8 位数。这样，人们看上去好像8 个显示器都在同时显示。 (1)8255A的负载能力较小，所以输出口PA经驱动器同7 段 LED显示器连接。 (2)8255A设置为方式O工作， PA口用于输出，PB口用于输入。(3) 由给定的8255A 端口地址可见
46、， 8255A 的端口地址选择线10AA分别同地址锁存器输出的21AA 、相连， 每个端口有两个端口地址，如 PA口为 0FFF8H和 0FFFgH ， 通常使用0FFF8H（即未参加译码的地址线0A为 O的地址）。 (4)程序分析指令设置8255A 工作方式，方式选择字为82H=100000t0 ，工作于方式O，PA 口输出、 PB口输入，控制口地址为0FFFEH ；指令读人PB口信息即4 位开关提供的状态信息，这里PB口的地址为0FFFAH ，修改地址寄存器DX时，只修改DL为 FAH ，因高 8 位 FF与控制口0FFFEH相同；指令屏蔽掉寄存器AL 的高 4 位，因为从PB口读入的信息
47、中只有低4 位有效，高4位为随机值必须去除；指令将地址指针BX指向段选码（字形码）表的首地址；指令查表，取出对应的段选码XLAT的功能是 BX+ AL-AL ，执行 XLAT指令后， AL中的内容为指令执行后PB口读入的 4 位二进制状态值对应。的段选码值；指令将查表所得之段选码送PA口由 7 段 LED ，显示器显示；指令11 13 为延时程序段，使一次读入的信息，保持显示一段时间；指令14 转到指令读人4 位开关的新状态，进入新一轮的显示操作；从 ORG 2500H开始为段选码表。 (5)讨论如果 PA口与 7 段 LED显示器之间的驱动器改为反相器，则程序中的段选码表必须修改为 SSEG
48、CODE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H 而控制程序可以不变。如果要求7 段 LED显示器循环显示OF 十六个数字， 每个数字显示5 秒钟，显示 20遍。则控制程序为： ORG 2000H MOV AL，80H ；设置8255A 方式选择字 MOV DX，0FFFEH ；PB口不用 OUT DX，AL MOV BX，20 ；循环 20 次名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
49、- 第 16 页，共 34 页 - - - - - - - - - DISPLOP： LEA DI，SSEGCODE。；指向段选码表 MOV CX，16 ；显示字符个数 LOP： MOV AL，DI ；取显示字符送PA口 MOV DL，0F8H OUT DX， AL INC DI ；修改显示指针 CALL DELAY5S ；延时 5 秒子程序 LOOP LOP ；每遍循环16 次 2 1DEC BX ；修改大循环指针，大循环20 次 JNZ DISPLOP HLT ORG 2500H SSEGCODE: DB OCOH ,0F9H, 0A4 H, 0BOH, 99H, 92H ,82H ,0F
50、SH DB 80H, 98H, 88H, 83H, 0C6H,0A1 H,86H, 8EH 2根据下图，利用8253 在 IBM PC 系列机上的应用，通过08 号中断服务程序实现日时钟计时功能，试写出对8253 的初始化程序。 答案 MOV AL ，36H; 计数器 o 为方式 3，采用二进制计数，先低后高写入计数值OUT 43H， AL ；写入方式控制字 MOV AL，0 ；计数值为O OUT 40H，AL ；写入低字节计数值 OUT 40H，AL ；写入高字节计数值【解析】计数器O：方式 3，计数值： 65536，输出频率为1. 19318MHz/65536 ：18. 206Hz 的方波