微机原理与接口技术第八章作业复习过程
《微机原理与接口技术》(第3版_汪吉鹏)电子教案8
3. 8253内部结构
微型计算机的 I /O 接口技术
微型计算机的 I /O 接口技术 8253的内部结构如图上所示。主要由以下几部分组成：
①数据总线缓冲器
该缓冲器为8位双向三态，是CPU与8253内部之间的数据传输通道。
②读/写逻辑电路 接收CPU送来的读写、片选及地址信号，对8253内部各部件进行控制。 ③控制字寄存器
（2）DMA控制器响应请求
DMA控制器接到请求后，经控制电路向CPU提出保持请求信号HOLD，并等 待CPU的回答。如果控制器接有多个DMA设备，它要对各设备的请求进行排 队，选择优先级别最高的请求输出，作为向CPU发出的保持请求。
（3）CPU响应
CPU在每个时钟上升沿都检测有无HOLD请求，若有此请求，且自身正处在 总线空闲周期中，CPU就立即响应保持请求。如果CPU正在执行某个总线 周期，那么要到这个总线周期结束后再响应此保持请求。
2. 端口编址方式 CPU 寻址外设有两种方式：
（1）I/O设备与存储器统一编址 （2）I/O设备独立编址
一种具体机型内I/O设备采用哪种编址方式，取决于CPU的硬件设 计。
微型计算机的 I /O 接口பைடு நூலகம்术
（1）I/O设备与存储器统一编址:
内存与外设
00000
00001
将外设接口电路的一个端口作为存储器的一个单元。
查询方式输入过程的流程图: （1）CPU从接口（状态口）中读取状态 字 （2）CPU检测状态字，满足条件，CPU 从数据口输入（输出）数据。 （3）不满足条件，CPU重新读取状态字
启动
测试I/O设备状态 否
准备就绪？ 是
执行数据传送
结束 查询方式流程图
微型计算机的 I /O 接口技术
微机原理及接口技术重点及例题
第一章思考题与习题：1．什么叫微处理器、微机？微机系统包含哪些部分？2 ．为什么计算机使用二进制计数制？3．CPU 在内部结构上由哪几部分组成？4 ．十六进制的基数或底数是。
5．将下列十进制数分别转换成十六进制、二进制、八进制数：563 6571 234 1286 ．将下列十进制小数转换成十六进制数（精确到小数点后4 位数）：0.359 0.30584 0.9563 0.1257．将1983.31510转换成十六进制数和二进制数。
8．将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数和八进制数：（1）101011101.11011 （2 ）11100011001.011 （3 ）1011010101.00010100111 9．将下列十六进制数转换成十进制数和二进制数：AB7.E2 5C8.11FF DB32.64E10．判断下列带符号数的正负，并求出其绝对值（负数为补码）：10101100；01110001；11111111；10000001。
11．写出下列十进制数的原码、反码和补码（设字长为8 位）：+64 -64 +127 -128 3/5 -23/12712．已知下列补码，求真值X ：（1）[X]补=1000 0000（2 ）[X]补=1111 1111（3 ）[-X]补=1011011113．将下列各数转换成BCD 码：30D，127D，23D，010011101B，7FH14．用8421 BCD 码进行下列运算：43+99 45+19 15+3615．已知X =+25，Y =+33，X = -25，Y = -33，试求下列各式的值，并用其对应的真值进行验证：1 12 2（1）[X +Y ]补1 1（2 ）[X -Y ]补1 2（3 ）[X -Y ]补1 1（4 ）[X -Y ]补2 2（5 ）[X +Y ]补1 2（6 ）[X +Y ]补2 216．当两个正数相加时，补码溢出意味着什么？两个负数相加能产生溢出吗？试举例说明。
第8章微机原理与接口技术
端口A和端口B作为选通输入或输出的数据端口时， 端口C的指定位与端口A和端口B配合使用，用作控 制信号或状态信号。
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8.1.1 8255的组成与接口信号
2.A组和B组控制电路
根据CPU的方式命令字控制8255的工作方式。 根据CPU的命令对端口C的每一位实现按位复位或置
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8.1.2 8255的工作方式与控制字
例8.1 将8255 C端口的8根I/O线接8只发光二极管的 正极(八个负极均接地)，用按位置位/复位控制字编 写使这8只发光二极管依次亮、灭的程序。设8255的 端口地址为380H～383H。
本程序要使用8255的2个控制字--方式选择字和 按位置位/复位字。这2个控制字都写入8255的控制 字寄存器，由它们的D7位为1或0来区别写入的字是 方式选择字还是置位/复位字。8255的控制字寄存器 的端口地址为383H。方式选择字只写入一次，其后 写入的都是置位/复位字。
位。 A组控制电路控制端口A和端口C的上半部(PC7～
PC4)。 B组控制电路控制端口B和端口C的下半部(PC3～
PC0)。
7
8.1.1 8255的组成与接口信号
4.读/写控制逻辑 控制把CPU的控制命令或输出数据送至相应的端口, 控制把外设的状态信息或输入数据通过相应的端口
送至CPU。
控(制3)字C寄PU存读器取寄某存个数计据数缓器冲的器现传行送值来时的 控制字。 控制字寄存器有3个，都是8位的寄存器， 分别对应于3个计数器。 最高2位确定送入哪个计数器的控制字 寄存器寄存。
PC5
110
PC6
111
PC7
13
8.1.2 8255的工作方式与控制字
微机原理及接口第八章习题解答
“微机系统原理与接口技术”第八章习题解答（部分）1. 什么叫总线和总线操作？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线；而模块间信息传送时与总线有关的操作统称为总线操作；模块间完成一次完整信息交换的时间称为一个总线操作周期。
总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上，使系统扩展和升级变得高效、简单、易行。
因此微型计算机系统中普遍采用总线结构。
2．微机总线有哪些种类？其数据传输的主要过程是什么？答：微机中目前普遍采用的总线标准包括系统内总线标准和系统外总线标准两类：系统内总线标准一般指微机主板插槽（系统扩展板）遵循的各种标准，如PC/XT总线标准、ISA 总线标准（PC/AT总线标准）、VL总线标准（VESA具备总线标准）、PCI局部总线标准等；系统外总线标准指系统互连时遵循的各种标准，多表现为微机对外的标准接口插头，有时也称为接口标准，如EIA RS-232异步串行接口标准、USB通用串行接口标准、IEEE-488通用并行接口标准等。
一个总线操作周期一般分为四个阶段，即：总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。
在含有多个主控制器的微机系统中，这四个阶段都是必不可少的；而在仅含一个主控制器的单处理器系统中，则只需要寻址和传数两个阶段。
3．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统外总线（通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为片内总线。
4．一次总线的信息传送过程大致可以分为4个阶段，依次为总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。
8．同步总线有哪些优点和缺点？主要用在什么场合？答：同步并行总线时序是指总线上所有信号均以同步时钟为基准，所有接在总线上的设备的信息传输也严格与同步时钟同步。
同步并行总线的优点是简单、易实现；缺点是无法兼容总线上各种不同响应速度的设备，因为同步时钟的速度必须以最慢的响应设备为准，这样总线上的高速设备将无法发挥其高速性能。
微机原理与接口复习
微机原理与接⼝复习1、微机中各部件的连接采⽤什么技术？为什么？答：现代微机中⼴泛采⽤总线将各⼤部件连接起来。
有两个优点：⼀是各部件可通过总线交换信息，相互之间不必直接连线，减少了传输线的根数，从⽽提⾼了微机的可靠性；⼆是在扩展计算机功能时，只须把要扩展的部件接到总线上即可，⼗分⽅便。
2、微机系统的总线结构分哪三种？（选择/填空）答：单总线、双总线、双重总线3、模型机有哪些寄存器，以及作⽤？（选择/填空）答：通⽤寄存器组：可由⽤户灵活⽀配，⽤来存放参与运算的数据或地址信息。
地址寄存器：专门⽤来存放地址信息的寄存器。
程序计数器：它的作⽤是指明下⼀条指令在存储器中的地址。
指令寄存器：⽤来存放当前正在执⾏的指令代码指令译码器：⽤来对指令代码进⾏分析、译码，根据指令译码的结果，输出相应的控制信号4、8086CPU的内部结构由哪两部分组成，各组成部件⼜有哪些部件组成、功能是什么？答：8086CPU内部结构由BIU\EU两部分组成.(1)EU的组成和各组成部件功能如下:算术逻辑运算单元：⽤于8位/16位⼆进制算术和逻辑运算.通⽤寄存器组：⽤来存放操作数或操作数的地址标志寄存器：⽤来存放反映CPU运算的状态特征和存放某些控制标志数据暂存器：协助ALU完成运算,暂存参加运算的数据(2)BIU的组成和各组成部件功能地址加法器：⽤来形成20位物理地址段寄存器：⽤来存放段的基值IP：存放下⼀条指令的地址指令队列缓冲器：⽤来存放预取的指令总线控制逻辑：将内部总线和外部总线相连.5、8086/8088为什么采⽤地址/数据复⽤技术？8086有哪些管脚是复⽤的？答：考虑到芯⽚成本，8086/8088采⽤40条引线的封装结构。
40条引线引出8086/8088的所有信号是不够⽤的，采⽤地址/数据线复⽤引线⽅法可以解决这⼀⽭盾，从逻辑⾓度，地址与数据信号不会同时出现，⼆者可以分时复⽤同⼀组引线。
8086管脚复⽤有：AD15～AD0是分时复⽤的存储器或端⼝的地址和数据总线地址／状态总线A19／S6～A16／S3BHE/S7为⾼8位数据总线允许／状态复⽤引脚7、CPU在中断周期要完成哪些主要的操作？答：CPU在中断周期要完成下列操作：（1）关中断（2）保留断点（3）保护现场（4）给出中断⼊⼝地址，转去相应的中断服务程序（5）恢复现场（6）开中断(7) 返回8、芯⽚8255有⼏个控制字？各⾃功能如何？若8255A控制字写⼊同⼀个控制端⼝如何区分不同的控制字？答：芯⽚8255有2个控制字：⽅式选择控制字和端⼝C置位/复位控制字。
微机原理第一章至第八章作业参考答案
1KB 512B
8KB
1KB＝210 的偏移地址范围为： 00 0000 0000～11 1111 1111 即 000H～3FFH 512B＝29 的偏移地址范围为： 0 0000 0000～1 1111 1111 即 000H～1FFH 8KB＝213 的偏移地址范围为： 0 0000 0000 0000～1 1111 1111 1111 即 0000H～1FFFH
POP AX
PUSH CX
2．10 下列程序段中每一条指令执行完后，AX 中的十六进制内容是什么？
MOV AX,0
;0000H
DEC AX
;0000H-1=0FFFFH
ADD AX,7FFFH
;0FFFFH+7FFFH=7FFEH
ADD AX,2
;7FFEH+2=8000H
NOT AX
;NOT 8000H=7FFFH
目标：寄存器寻址
（5）TEST ES:[SI],DX
目标：寄存器间接寻址 源：寄存器寻址
（6）SBB SI,[BP]
目标：寄存器寻址
源：寄存器间接寻址
2．8 假定 DS＝2000H，ES＝2100H，SS＝1500H，SI＝00A0H，BX＝0100H，BP＝0010H，数据段中变
量名 VAL 的偏移地址值为 0050H，试指出下面源操作数字段的寻址方式是什么？其物理地址值是多少？
每条指令执行后 AX 的内容为：
0000H
0FFFFH 7FFEH
8000H
7FFFH
8000H
0000H
0BFDFH 0ABCDH 0CDABH 9B56H
36ADH
2．15 假定 DX＝00B9H，CL＝3，CF＝1，确定下列各条指令单独执行后 DX 中的值。
微机原理与接口复习
答，动态随机存取存储器 (DRAM) 的存储单元电路 动态存储单元是由 MOS 管的栅极电容 C 和门控管组成的。数据以电荷的形式存储在栅极电容上，电容 上的电压高表示存储数据 1 ；电容没有储存电荷，电压为 0 ，表明存储数据 0 。因存在漏电，使电容 存储的信息不能长久保持，为防止信息丢失，就必须定时地给电容补充电荷，这种操作称为 “ 刷新 ” 由于要不断地刷新，所以称为动态存储。方法：采用“仅行地址有效”方法刷新；刷新周期：15μs刷新次数128us
1.3微机系统总线？
答，系统总线：传递信息的一组公用导线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换 。好处：组态灵活、扩展方便 三组信号线：数据总线、地址总线和控制总线。其பைடு நூலகம்用特点是：在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线，只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获得信号。
通过控制字D7作为特征位来区分不同的控制字。
第一章 微机系统概述
1.1微型计算机的特点，及其与单片机数字信号处理器的区别
答，微型计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件——控制器和运算器的微处理器为核心，所构造出的计算机系统 。
PC机：PC（Personal Computer）机就是面向个人单独使用的一类微机 。
1、微机中各部件的连接采用什么技术？为什么？
答：现代微机中广泛采用总线将各大部件连接起来。有两个优点：一是各部件可通过总线交换信息，相互之间不必直接连线，减少了传输线的根数，从而提高了微机的可靠性；二是在扩展计算机功能时，只须把要扩展的部件接到总线上即可，十分方便。
2、微机系统的总线结构分哪三种？（选择/填空）
微机原理与接口技术课后习题参考答案
《微机原理与接口技术》李华贵主编课后习题参考答案第1章（1.6 习题）1．简述名词的概念：微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
答：（1）微处理器：微处理器（Microprocessor）简称µP或MP，或CPU。
CPU 是采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU（Arithmetic Logic Unit）、控制部件CU（Control Unit）和寄存器组R（Registers）等三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。
（2）微型计算机：微型计算机（Microcomputer）是指以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机，简称微机。
（3）微型计算机系统：微型计算机系统由硬件与软件两大部分组成，分别称为硬件（Hardware）系统与软件（Software）系统。
其中，硬件（Hardware）系统由CPU、内存储器、各类I/O接口、相应的I/O设备以及连接各部件的地址总线、数据总线、控制总线等组成。
软件（Software）系统：计算机软件（Software）是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的程序及程序运行所需要的数据文档资料的总和。
一般把软件划分为系统软件和应用软件。
其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。
而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。
2．简述名词的概念：指令寄存器、地址寄存器、标志寄存器。
答：（1）指令寄存器：指令寄存器（Instruction Register，IR）用来保存计算机当前正在执行或即将执行的指令。
当一条指令被执行时，首先，CPU从内存取出指令的操作码，并存入IR中，以便指令译码器进行译码分析。
（2）地址寄存器：地址寄存器(Address Register，AR)被动地接受IP传送给它的地址值（二进制地址），AR的作用是保持IP送来的地址，并且以并行方式连接输出到CPU的地址引脚上，以便CPU访问指定的内存单元。
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微机原理与接口技术第八章作业
课本P292 第7、8题
7.试设计一个CPU和两片DAC0832的接口电路，并编制程序，使之分别输出锯齿波和反锯齿波。
答：电路图如下：
设8255A的端口地址分别为3F0H，3F1H，3F2H，3F3H。
程序如下：
DATA SEGMENT
DB 100 DUP(?)
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START:MOV AX,DATA
MOV DS,AX
MOV DX，3F3H ；8255A控制口地址
MOV AL，80H ；设置8255方式字，PA、PB、
OUT DX，AL ；PC均为方式0输出
MOV DX，3F2H ；8255A的C口地址
MOV AL，10H ；置DAC0832为直通工作方式
OUT DX，AL
A1:MOV DX，3F0H ；8255A口地址
MOV AL，00H ；输出数据初值
LOP1：OUT DX，AL ；锯齿波输出
INC AL ；修改数据
NOP
NOP
JMP LOP1 ；锯齿波循环
MOV DX,3F1H ;8255B口地址
MOV AL,0FFH ;输出数据初值
LOP2:OUT DX，AL ；反锯齿波输出
DEC AL ；修改数据
NOP
NOP
JMP LOP2 ；反锯齿波循环
JMP A1
8.试设计一个采用查询法并用数据线选择通道的CPU和ADC0809的接口电路，并编制程序，使之把所采集的8个通道的数据送入给定的内存区。
答：电路图如下：
4.75～
5.25V
若译码器输出地址分别为100H,110H,120H,8个通道各采样50个点，程序如下：DATA SEGMENT
WP DB 100 DUP(?)
DATA ENDS
STACK SEGMENT STACK
DB 100 DUP(?)
STACK ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK
START:MOV AX,DATA
MOV DS,AX
MOV BX,OFFSET WP ;设定内存区起始地址
MOV CL,50 ;写入采样计数初值50
NA:MOV DX,100H
P8:OUT DX,AL PUSH DX NOP
MOV DX,110H WT:IN AL,DX
TEST AL,01H
JZ WT
MOV DX,120H
IN AL,DX
MOV [BX],AL
INC BX
POP DX
INC DX
CMP DX,108H
JNZ P8
DEC CL
JNZ NA CODE ENDS
END START。