微机原理习题解析7.docVIP

微机原理习题答案7 7．1 外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连？ 答：因为外设的种类繁多，信号的形式和时序也各式各样，一般都不能与总线匹配，因此，不能象存储器那样直接挂到总线上。而必须通过接口电路先把外设信号变换成电平与总线兼容的、并行的、数字信号，再经过时序缓冲后才能输入主机；主机输出的并行数字信号则必须先经过接口电路锁存，再变换成外设所需要的信号形式才能送给外设。 7．2 接口按功能可分为哪两类？试举例说明。接口电路的主要功能有哪些？ 答：接口按功能可分为通用接口和专用接口两类。例如8255A、8253等芯片通过初始化编程可以多种工作方式工作，以适应多种不同的外设；而通常的模/数转换器和数/模转换器则属于专用接口，它只有一种工作方式，要适应不同的外设需要，只有通过选择不同型号的芯片及其外围电路来实现。 接口电路的主要功能： 时序缓冲功能，包括输入缓冲和输出锁存功能； 信号变换功能，包括信号形式变换、逻辑电平转换、码制转换等 地址译码和端口寻址功能 其它功能：中断控制逻辑、联络信号控制逻辑、工作方式编程控制等。 7．3 在外设与微处理器接口时，为什么要进行电平转换？试举例说明。 答：微处理器及其总线属于3～5V的弱电压数字逻辑电路，而外设的种类繁多，有很多属于机电设备，其工作电压、信号电压和控制电压往往在5～220V，高于微处理器电源电压。显然二者不能直接相连，必须经过电平转换，否则，外设的较高的信号电压会击穿、损坏微处理器及其总线的电路和设备。 例如：断路器位置状态信号通常用DC24V～220V的电压输入，为了保证计算机系统的安全，必须对该信号进行隔离并变换成3～5V的弱电压数字信号才能输入微处理器及其总线；反之，3～5V电压的信号也不能直接驱动和控制断路器等外设，必须先转换成DC24V～220V电压的信号才能驱动和控制断路器等外设。 为什么接口需要有地址译码的功能？ 答：对CPU来说，不同外设的不同信息是通过不同地址的端口来区分的。因此，接口必须具有端口地址的译码功能，以便CPU能够区分、识别不同地址的端口。 7．6 8253选用二进制与十进制计数的区别是什么？每种计数方式的最大计 数值分别是多少？ 答：选用二进制计数，则16位二进制计数值，最大可达216=65536=10000H； 而选用十进制计数，则按4位十进制（BCD码）计数值，最大可达104=10000。 7.8和题7.11设已有一个频率为1MHz的脉冲信号源，试用8253（端口地址为340H～343H）设计一个电路并编程，要求： 产生每秒一次的脉冲信号并输出。 只产生一次1秒钟定时信号。 解：CPU按8088考虑。 电路设计如下图所示： 产生每秒一次的脉冲信号并输出，需要对1MHz信号1000000分频，比8253一个通道的最大计数初值还大，因此需要两个通道串联。如图采用计数器通道0#以方式3实现10000分频，分频后的信号再经过计数器通道1#以方式3实现100分频，输出周期1秒，宽度为500毫秒的低电平脉冲（方波）。 采用计数器通道2#以方式0工作，对计数器通道1#输出的100Hz方波信号计数实现1秒定时，输出1秒钟的低电平。 程序如下： MOV AL,27H ；通道0控制字=27H，只读写高8位，十进制计数 MOV DX，343H ；指向8253控制口 OUT DX，AL ；控制字写入控制口 MOV AL，0 ；分频系数=10000 MOV DX，340H ；指向8253通道0 OUT DX，AL ；计数初值写入通道相应通道的计数器 MOV AL,67H ；通道1控制字=67H，只读写高8位，十进制计数 MOV DX，343H ；指向8253控制口 OUT DX，AL ；控制字写入控制口 MOV AL，1 ；分频系数=0100=0100H，高8位=01，低8位=0，只需写高8位 MOV DX，341H ；指向8253通道1 OUT DX，AL ；计数初值写入通道相应通道的计数器 MOV AL,90H ；通道2控制字=90H，只读写低8位，二进制计数 MOV DX，343H ；指向8253控制口 OUT DX，AL ；控制字写入控制口 MOV AL，100 ；分频系数=100=64H，高8位=0，低8位=64H，只需写低8位 MOV DX，342H ；指向8253通道2 OUT DX，AL ；计数初值写入通道相应通道的计数器 ： ： ： 说明： 下图中OUT1输出信号画的是1Hz窄脉冲，是采用方式2产生的。按照以上程序（方式3）实际输出的应该是方波信号。其它硬、软件相同。 下图中信号线上的信号名称相同者，电路上是相连通的。例