2022年微机原理、汇编语言与接口技术习题答案人民邮电出版社实用 .pdf

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1、第 8 章 常用接口技术习题与参考答案本章的习题与参考答案按本章的小节分为四大部分，即：8.1 计数器 /定时器8.2 并行输入输出接口8.3 模/ 数和数/ 模转换接口8.4 串行通信接口8.1 计数器/ 定时器习题与参考答案1、8253 主要由哪几个部分组成？解：数据总线缓冲器、读写控制电路、控制字寄存器以及三个计数器2、 （1）8253 内部有哪几个通道？简要说明CLK、OUT 和 GATE 引脚的含义。（ 2）设 8253 通道 2 工作于方式3，输入时钟频率为1MHz，OUT 引脚输出周期为1ms的方波。已知通道0 的口地址为3F0H，试编写该8253 芯片的初始化程序段。解：（ 1

2、）8253 内部有三个计数通道，计数器#0、#1、 #2。 CLK为时钟信号输入引脚，GATE为门控信号输入引脚，OUT引脚根据各种工作方式的不同，输出各种工作波形。（2）MOV AL ，10110110B MOV DX ，3F3H OUT DX ，AL MOV AX ，555 MOV DX ，3F2H OUT DX ，AL MOV AL, AH OUT DX, AL （2） MOV AL，10110111B MOV DX ，3F3H OUT DX ，AL MOV AL ，55H MOV DX ，3F2H MOV AL, 05H OUT DX ，AL OUT DX, AL 3、假设有一片825

3、3 芯片，其端口地址为0FCH0FFH，其 CLK 引脚输入的时钟信号周期为 0.84 s。现用该8253 芯片的计数器1，工作在方式2，产生周期为2ms 的信号，试写名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 出该 8253 芯片的初始化程序。解：计算 2ms对应的时间常数 N2mS 084 s 210000842381094DH 初始化编程：MOV AL ,75H OUT 0FFH ,AL MOV AL ,81H OU

4、T 0FDH ,AL MOV AL ,23H OUT 0FDH ,AL MOV AL ,74H OUT 0FFH ,AL MOV AL ,4DH OUT 0FDH ,AL MOV AL ,09H OUT 0FDH ,AL MOV AL ,74H OUT 0FFH ,AL MOV AX, 200000/84 OUT 0FDH ,AL MOV AL ,AH OUT 0FDH ,AL MOV AL ,74H OUT 0FFH ,AL MOV AX, 2381 OUT 0FDH ,AL MOV AL ,AH OUT 0FDH ,AL 4、假设 8253 各端口的地址分别为40H43H，若计数器0，OU

5、T 引脚输出频率为1KHZ 的连续方波信号；计数器1，每秒产生18.2 次连续的方波信号；计数器2，每 15.12 s 输出一次连续的单脉冲信号。CLK 时钟脉冲的频率为1.19MHz。请对以上计数器通道进行初始化编程。解：TC（计数周期）1/1.19MHZ 0.84 s 计数器 0：N1.19* 1000000/1000 1190=04A6H 计数器 1：N=54900/0.84=65357=FF4DH 计数器 2：N=15.12/0.84=18=12H 初始化编程：MOV AL, 36H ；通道 0 OUT 43H, AL 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -

6、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - MOV AL, 0A6H OUT 40H, AL MOV AL, 04H OUT 40H, AL MOV AL, 76H ；通道 1 OUT 43H, AL MOV AL, 4DH OUT 41H, AL MOV AL, 0FFH OUT 41H, AL MOV AL,94 H ；通道 2 OUT 43H, AL MOV AL, 12H OUT 42H, AL 5、假设 8253 各端口的地址分别为40H43H，CLK 时钟信号频率为1MHz，

7、若要计数器产生周期为1s 的方波，请问使用一片8253 如何达到目的？写出初始化程序。解：在只用一个计数器的情况下。由于计数值：N1000000/1 10665536 故可以采用计数器级联的方式实现题目的要求。级联方法：计数器0 的 CLK 接 1MHZ 的时钟脉冲，计数值为1000，工作于方式 3；再将计数器0 的 OUT 接于计数器1 的 CLK 端口。令计数器1 也工作于方式 3，计数值为1000，就可以在计数器1 的 OUT 输出得到所需要的方波。初始化程序：MOV DX, 43H ；初始化计数器0 MOV AL, 37H OUT DX, AL MOV AL, 00 MOV DX, 4

8、0H OUT DX, AL MOV AL, 10 OUT DX, AL MOV DX, 43H ；初始化计数器1 MOV AL, 77H OUT DX, AL MOV AL, 00 MOV DX, 41H OUT DX, AL MOV AL, 10 OUT DX, AL 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 8.2 并行输入输出接口习题与参考答案1、通常并行接口应具有哪些功能？解：（1）两个或两个以上具有锁存器或缓冲

9、器的数据端口；（2）每个数据端口都有与CPU 进行联络的控制和状态信息，也有与外设交换信息所必须的控制和状态信息；（3）通常每个数据端口，还可用中断方式与CPU 交换信息；（4）有片选和控制电路；（5）可通过编程达到选择端口、传送方向与CPU 交换信息的方法等目的。2、8255A 由哪几个主要部分组成？解：（1）数据端口A， B，C。而且每个端口都是8 位；（2）A 组和 B 组控制电路；（3）数据总线缓冲器；（4）读写控制逻辑。3、8255A 有哪些控制信号？各有何功能？解：（1）CS片选信号与A0，Al一起确定其端口地址；（2）RD读信号，控制8255A 送出数据或状态信息至CPU；（3）

10、 W R 写信号，控制CPU 输出的数据或命令到8255A；（4）RESET复位信号，清除控制寄存器和将所有端口设置成输入方式。4、若 8255A 端口 A 工作在方式2（双向）。端口 B能工作在哪种方式? 解：若 8255A 端口 A工作在方式2（双向）。端口 B 能工作在方式0、方式 1。5、若 B口工作在方式1 的输出状态时，应执行哪个操作，可禁止它产生中断请求信号？解：将 C 口的 PC2置 0。6、8255A 工作在方式1 和方式 2 时C 口哪些引脚负责中断允许或禁止? 解：方式 1：输入 A 口为 PC4 B 口为 PC2 输出 A 口为 PC6 B 口为 PC2 方式 2：输入

11、 PC4 输出 PC6 7、假设 8255A 芯片起始端口地址为60H ，编写指令序列，分别完成：（1）设置端口A 组和 B组都是方式0，其中端口B和 C是输出口， A为输入口。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - （2）设置端口A 组为方式2、B组为方式0 且端口 B为输出。（3）设置端口A 组为方式1 且端口 A 为输入、 PC6和 PC7为输出；设置端口B 组为方式 1 且端口 B 为输入。解：（1）MOV D

12、X, 0063H MOV AL, 90H OUT DX, AX （2）MOV DX, 0063H MOV AL, 0D0H OUT DX, AX （3）MOV DX, 0063H MOV AL, 0B6H OUT DX, AX 8、现要求用一个8255 作为终端机的接口。由PA通道输出字符到终端机的显示缓冲器， PB通道用于键盘输入字符，PC通道为终端状态信息输入通道。当PC0=1表示键盘输入字符就绪， PC7=0 表示显示缓冲器已空。要求用查询方法把从键盘输入的每个字符都送到终端机的显示缓冲器上，当输入的是回车符（ASCII 码为 0DH ）则操作结束。已知控制字格式如下图所示，并假设该82

13、55A 芯片的端口地址为60H-63H。请编写包括8255 初始化的输入输出驱动程序。解：MOV AL ，10001011B OUT 63H， AL AGAIN1 ：IN AL ，62H TEST AL ，01H JZ AGAIN1 AGAIN2 ：IN AL ，62H TEST AL ，80H JNZ AGAIN2 IN AL ，61H OUT 60H， AL CMP AL ，0DH JNZ AGAIN1 8.3 模/数和数 /模转换接口习题与参考答案1.什么叫分辨率?什么叫相对转换精度? 答：分辨率： 这个参数是D/A 转换器对微小输入量变化的敏感程度的描述。用数字量的位数来表示，如8 位

14、、 10 位等。对于一个分辨率为n 位的转换器，它能对刻度的2-n输入作出反应。相对转换精度： 指满刻度已校准的情况下，在整个刻度范围内，对应于任一数码的模拟名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 量输出与它的理论值之差。2.在 T 型电阻网络组成的D A 转换器中， 设开关 S0、S1、S2、S3分别对应一位二进制数，当二进制数据为1011 时，流入运算放大器的电流为多少？以图81 为例。答： I = (20*D0+

15、21*D1+22*D2+ +2n-1*Dn-1)/2n* VREF/2R；I = 13 VREF/32R。3.用带两级数据缓冲器的DA 转换器时，为什么有时要用三条输出指令才完成16 位或12 位数据转换？答：当主机位数小于DAC芯片位数时，我们需要对连接方式作出调整。如果仍采用8位 CPU ，则被转换的数据必须分几次送出；同时，就需要多个锁存器来锁存分几次送来的完整的数字量。这种情况下，可采用双缓冲器结构。CPU输出时，先输出低8 位给第一级锁存器（此时第二级锁存器不通），然后输出高4 位给第一级锁存器。等这两者都输出后，再输出一个打开第二级锁存器的选通脉冲，把 16 位或 12 位数据输给

16、D/A 转换，这样可避免毛刺。如图：4位锁存器12位DAC8位锁存器8位锁存器D0D7第一级低 8位锁存控制LockPort1第二级 12位锁存控制LockPort3模拟输出4位锁存器第一级高 4位锁存控制LockPort24.使用 DAC0832 进行数模转换时，有哪两种方法可对数据进行锁存？答：单缓冲方式： LE1 或 LE2 一直为高，只控制其中一级寄存器。第一种方法是使输入寄存器工作在锁存状态，而 DAC寄存器工作在不锁存状态。使2WR和XFER为低电平，这样，DAC寄存器的锁存端得不到有效电平；另一方面，使输入寄存器的有关控制信号中，ILE 处于高电平，CS处于低电平。 这样，当1W

17、R端来一个负脉冲时，就可以完成一次变换。第二种方法是使输入寄存器工作在不锁存状态，而使DAC寄存器工作在锁存状态。使1WR为低电平，CS为低电平而ILE 为高电平， 这样，输入寄存器的锁存信号处于无效状态；另外，2WR和XFE R端输入一个负脉冲，从而使DAC寄存器工作在锁存状态。双缓冲方式：不让LE1 和 LE2一直为高，控制两级寄存器。控制 LE1 从高变低， 将从 DI0DI7输入的数据存入输入寄存器。控制 LE2 由高变低，则将输入寄存器的数据存入DAC寄存器， 开始 D/A 转换。双缓冲方式能做到对某个名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -

18、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 数据进行 D/A 转换的同时， 输入下一个数据， 适用于要求多个模拟量同时输出的场合。5.设计一个电路和相应程序完成一个锯齿波发生器的功能，使锯齿波呈正向增长且锯齿波周期可调。电路如下：Ua(05V)R1 10kR2 20kR3 20kUb-5V+5V+12VD7D6D5D4D3D2D1290HD0WRXFER2WRGND1WRCS7D6D5D4D3D2D1D0DCCVREFVILE+5VfbRout1Iout2I图8- 6 DAC 与CPU的接口电路产生锯齿

19、波只须将输出到DAC 0832的数据由 0 循环递增，程序如下：MOV AL, 0 ；初始值MOV AX, 290H ；D/A 转换器的端口地址CYCLE: INC AL OUT AX, CL JMP CYCLE ；若无则转CYCLE 上面程序在执行时得到的输出电压将为连续上升的锯齿波，我们可以利用延迟来调整锯齿波的周期。程序如下：MOV AL, 0 ；初始值MOV DX, 290H ；D/A 转换器的端口地址CYCLE: INC AL OUT DX, AL ；往 D/A 转换器输出数据CALL DELAY JMP CYCLE ；若无则转CYCLE MOV CX, TIMES ；TIMES为延

20、迟常数DELAY: LOOP DELAY RET 6.什么叫模数转换精度？什么叫转换率？什么叫分辨率？模数转换绝对精度：指对应于一个给定的数字量的实际模拟量输入与理论模拟量输入之差。实际上对应于同一个数字量其模拟量输入不是固定值，而是一个范围。模数转换相对精度：在整个转换范围内，任一数字量所对应的模拟输入量实际值与理论值之间的差。转换率：完成一次A/D 转换所须的时间，在大多数情况下，转换率是转换时间的倒数。分辨率：这个参数是A/D 转换器对微小输入量变化的敏感程度的描述。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

21、整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 7.说明并行比较、双积分式和逐次逼近式AD 转换的工作原理。答：并行比较ADC由电阻分压器、比较器、缓冲器及编码器四部分组成。这种结构的ADC所有位的转换同时完成，其转换时间主要取决于比较器的开关速度、编码器的传输时间延迟等。双积分式ADC的基本原理是通过两次积分将输入的模拟电压转换成与其平均值成正比的时间间隔。与此同时，在此时间间隔内利用计数器对时钟脉冲进行计数，从而实现A/D 转换。逐次逼近型ADC是应用非常广泛的模/ 数转换方法，它由比较器、D/A 转换器、比较寄存器 SAR 、时钟发生器以及

22、控制逻辑电路组成，将采样输入信号与已知电压不断进行比较，然后转换成二进制数。8.比较并行比较、双积分式和逐次逼近式AD 转换的优缺点。答：并行比较ADC特点增加输出代码对转换时间的影响较小，但随着分辨率的提高，需要高密度的模拟设计以实现转换所必需的数量很大的精密分压电阻和比较器电路。积分型 ADC两次积分的时间都是利用同一个时钟发生器和计数器来确定，其转换精度只取决于参考电压RV。此外，由于输入端采用了积分器，所以对交流噪声的干扰有很强的抑制能力。 若把积分器定时积分的时间取为工频信号的整数倍，可把由工频噪声引起的误差减小到最小，从而有效地抑制电网的工频干扰。这类 ADC主要应用于低速、精密测

23、量等领域，如数字电压表。其优点是：分辨率高，可达22 位；功耗低、成本低。缺点是：转换速率低，转换速率在12 位时为 100300sps。逐次逼近ADC的优点：高速，采样速率可达1Msps；与其它 ADC相比，功耗相当低；在分辨率低于12 位时，价格较低。缺点：在高于14 位分辨率情况下，价格较高；传感器产生的信号在进行模/ 数转换之前需要进行调理，包括增益级和滤波，这样会明显增加成本。9.在实时控制和实时数据处理系统中，当需要同时测量和控制多路信息时，常用什么方法解决 ? 答：以 ADC0809为例， 模拟输入部分提供一个8 通道的多路开关和寻址逻辑，可以接入8 个输入电压，由三位地址输入A

24、DDA 、ADDB 、ADDC的不同组合来选择。我们可查询状态端口确定转换是否完成。当ADC0809工作在查询模式时，利用ADC0809 芯片有8 路模拟信号输入通道的多路开关，可以实现8 个模拟信号的分时转换。8.4 串行通信及接口电路习题与参考答案1、串行通信有哪些特点? 解：（1）需要的通信线少(通常为两条 )，特别适合于远距离传送；（2）传送速度较并行通信慢。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 2、串行通信

25、方式有哪两种? 解：异步通信与同步通信3、串行通信传送编码主要有哪两种形式? 解：（1）扩展的BCD 交换码（2）ASCII 码4、同步传送中CPU与外设有哪些规定? 解：（1）字符格式：起始位、有效数据位(5-8 位)奇偶校验位停止位（1-2 位） (有一种还有空闲位） ；（2）波特率：常用为509600 波特。5、串行通信在传送过程中，有哪几种方式?解：单工；半双工；全双工。6、同步传送与异步传送有何差别? 解：（1）同步传送的字符格式，仅在开始时使用同步字符(常用为2 个)，因而传送速度可达十几百干波特；（2）同步传送需时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂；（3）异步速度比同

26、步慢，硬件较同步简单一些。7、8250 内部结构，主要由哪几部分组成? 解：（1）发送器，接收器部分：A、发送器；B、接收器；（2）通信控制和状态寄存器：A、 LCR串行通信的数据格式；B、 LSR通信线状态寄存器；（3）波特率发生控制电路（4）调制解调控制部分：A、调制解调控制寄存器MCR ；B、调制解调状念寄存器MSR；（5）中断控制：A、中断识别寄存器IIR ；B、中断允许寄存器IER；8、8250 有哪些控制字? 解：（1） 通信线控制字（确定通信的数据格式）；（2） 中断控制字；（3） 调制解调控制字（设置8250 与通信设备之间联络应答的输出信号）；（4） 设置波特率的除数锁存器；

27、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - （5） 状态读出的控制字：A、通信线状态字；B、调制解调状态字。9、8250 的初始化编程，有哪几个主要步骤? 解：（1） 为确定波特率设置除数锁存器（D7 应为 1） ；（2）对通信线控制寄存器编程确定通信的数据格式（D7 应为）；（3）若要使用中断，则应设置中断允许寄存器的状态；（4）设置调制解调控制寄存器。10、假设 8250 以波持率为9600 进行异步通信，每个字符7

28、位， 1 个停止位， 1 个奇偶校验位，允许所有中断，试进行初始化编程?假设： 8250 异步通信的端口地址为4E84EFH 。解：初始化编程：MOV AL ,80H MOV DX, 4EBH OUT DX, AL MOV AL , 0C H MOV DX, 4E8H OUT DX , AL MOV AL , 0 MOV DX, 4E9H OUT DX , AL MOV AL , 1AH MOV DX, 4EB OUT DX , AL MOV AL , 0FH MOV DX , 4E9H OUT DX , AL MOV AL , 0BH MOV DX , 4ECH OUT DX , AL 11

29、8251A 异步模式下，每字符8 位，无奇偶校验，2 个停止位，波特率因子为64，则每秒能传输的最大字符数是多少？答：时钟的频率fc和数据传输速率fd的关系为fc = Kfd已知 fc的最大值为19.2KHz, 波特率因子K 为 64。则数据传输的波特率fd = fc/K=19200/64=300bps 由于该异步模式下每字符8 位、无奇偶校验、2 个停止位，也就是说传输一个字符需要10 位。因此，每秒能传输的字符数为：300/10=30。即，本题答案为，每秒能传输的最大字符数是30。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

30、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 12编写 8251A 异步模式下的接收和发送程序，完成256 个字符的发送和接收，设端口地址为208H 和 209H，波特率因子为16，1 个起始位， 1 个停止位，无奇偶校验，每字符8 位。答：发送端初始化程序与发送控制程序如下：START：MOV DX ，209H;82 51A 控制端口MOV AL,000 1111 0B;1E H - - 将 825lA 定义为异步方式, 8 位数据, 1 位停止位OUTDX，AL; 无奇偶校验, 取波特率系数为 16MOV AL ,1 1H；写

31、命令字，发送允许，错误标志复位OUT DX ,ALMOV DI, 发送数据块首地址; 设置地址指针。MOV CX ,25 6 ; 设置计数器初值- -2 56NEXT：MOV DX ，209H;82 51A 状态端口（与控制端口同用一个端口地址）IN AL, DXAND AL ,0 1H; 查询 TXRDY有效否JZ NEX T ; 无效则等待MOV DX ,20 8H;82 51A 数据端口MOV AL ,D I; 向 8251A 输出一个字节数据OUT DX ,ALINC DI ; 修改地址指针LOOP NEXT; 未传输完, 则继续下一个HLT接收端初始化程序和接收控制程序如下。RECE

32、I VE：MOV DX ,20 9H;82 51A 控制端口MOV AL ,1E H ; 初始化 8251A, 异步方式,8 位数据OUT DX ,AL; 1位停止位, 无奇偶校验, 波特率系数 16MOV AL , 1 4H; 允许接收，清除错误标记OUT DX ,ALMOV DI, 接收数据块首地址; 设置地址指针MOV CX ,25 6; 设置计数器初值- - 接收数据块字节数RRR ：MOV DX ,20 9H;82 51A 状态端口IN AL，DX ROR AL ，1; 查询 RXRDY有效否ROR AL ，1JNC RR R ; 无效则等待MOV DX ,20 8H;25 1A 数

33、据端口IN AL, DX; 无错时, 输入一个字节到接收数据块MOV DI,ALINC DI; 修改地址指针LOOP R RR ; 未传输完, 则继续下一个HLT13对 8251A 进行编程时，必须遵守哪些约定？答：编程的内容包括两大方面： 是由 CPU 发出的控制字，即向8251A 写入方式选择控制字和操作命令控制字； 是由 8251A 向 CPU 送出的状态字，由CPU 从 8251A 读取。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - -

34、- - - - - 8251A 有一奇一偶两个端口地址，偶地址对应数据输入和输出寄存器，奇地址端口对应状态寄存器、模式寄存器、控制寄存器和同步字符寄存器。8251A 的初始化与其他芯片有个很重要的不同之处，在 8251A 的方式字和命令字写入之前需要先进行一次复位，一般采用先送3 个 00H，再送 40H的方法， 这是 8251A 的编程约定。当复位完之后，由于8251A 芯片只提供2 个分别用于命令寄存器和数据寄存器的可访问地址，所以按照约定第一次写入奇地址的是方式选择字。如果编程8251A 的工作方式为同步方式， 紧接着送入奇地址的是同步字。方式选择字还规定了同步字的个数，必须根据方式字的

35、设定， 向奇地址写入1 个或按顺序写入2 个同步字。 如果是异步方式，则设置模式字后，便接着设置控制字。之后， 写入奇地址的数据一概被认为是命令字。命令字中如果包含复位命令，8251A 被复位。 其后送入奇地址的字节又被认为是方式字。命令字中如果不包含复位命令，初始化完毕，便可以开始使用偶地址传送数据。下图是 8251 的命令字与初始化编程流程图：8251A 命令字与初始化编程流程图14参考初始化流程，用程序段对8251A 进行同步模式设置。奇地址端口地址为66H，规定用内同步方式，同步字符为2 个，用奇校验，7 个数据位。解：具体程序段如下。MOV AL ,16 H ; 设置模式字, 同步模式, 用 2 个同步字符OUT 66 H,A L ;7 个数据位, 奇校验MOV AL ,16 H OUT 66 H,A L ; 送同步字符 16HOUT 66 H,A L ; 两个同步字符均为 16HMOV AL , 97H ; 设置控制字, 使发送器和接收器启动OUT 66 H, A L名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -