微机原理习题集dy

绪论

1.1 计算机分那几类？各有什么特点？

答：传统上分为三类：大型主机、小型机、微型机。大型主机一般为高性能的并行处理系统，存储容量大，事物处理能力强，可为众多用户提供服务。小型机具有一定的数据处理能力，提供一定用户规模的信息服务，作为部门的信息服务中心。微型机一般指在办公室或家庭的桌面或可移动的计算系统，体积小、价格低、具有工业化标准体系结构，兼容性好。 1.2 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。

答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，对系统的性能起决定性的影响。 微计算机包括微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线。

微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系统。

1.3 80X86微处理器有几代？各代的名称是什么？ 答：从体系结构上可分为3代：

8080/8085：8位机;8086/8088/80286：16位机；80386/80486：32位机。 1.4将下列各二进制数转换为十进制数。 (1) 1101(2) (2) 11010(2) (3) 110100(2) (4) 1.5将1-4题的各二进制数转换为十六进制数

10101001(2)

1.14 电子计算机的主要应用领域有（科学计算）、（数据处理）、（自动控制）。 1.15 电子计算机的发展历程是（电子管时代）、晶体管时代、（集成电路时代）、（大

规模集成电路时代）。

1.16 十进制数11.375转换为二进制数为（1011.011）；二进制数1101101转换为十进制数为（109）。

1.17. 十进制数7928转换为十六进制数为（ 1EF8）, 十六进制数3A57转换为十进制数为（14935）。

1.18. 十六进制数DA2B转换为二进制数为（1101101000101011）,二进制数110111100101.1011转换为十六进制数为（9E5.B）。

1.19. A=+0110101,[A]反=(00110101)，[A]补=( 00110101);B=-0110101,[B] =(11001010)，[B] 补=(11001011)。

反

1.20. 37的BCD编码是（00110111）。

1.21.答：在浮点数加减运算中，阶码对齐后，尾数相加减

微处理器结构及微计算机的组成

2-1．8086是多少位的微处理器？为什么？

答：8086是16位的微处理器，其内部数据通路为16位，对外的数据总线也是16位。

2-2．EU与BIU各自的功能是什么？

答：EU是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU是总线接口部件，与片外存储器及

I/O接口电路传输数据。EU经过BIU进行片外操作数的访问，BIU为EU提供将要执行的指令。EU与BIU可分别独立工作，当EU不需BIU提供服务时，BIU可进行填充指令队列的操作。

2-4．8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？

答：EU是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU是总线接口部件，与片外存储器及I/O接口电路传输数据。EU经过BIU进行片外操作数的访问，BIU为EU提供将要执行的指令。EU与BIU可分别独立工作，当EU不需BIU提供服务时，BIU可进行填充指令队列的操作。 2-5．8086对存储器的管理为什么采用分段的办法？

答：8086是一个16位的结构，采用分段管理办法可形成超过16位的存储器物理地址，

扩大对存储器的寻址范围 (1MB，20位地址)。若不用分段方法，16位地址只能寻址64KB空间。

2-6．在8086中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。

答：逻辑地址是在程序中对存储器地址的一种表示方法，由段地址和段内偏移地址两部

分组成，如1234H：0088H。偏移地址是指段内某个存储单元相对该段首地址的差值，是一个16位的二进制代码。物理地址是8086芯片引线送出的20位地址码，用来指出一个特定的存储单元。

2-7．给定一个存放数据的内存单元的偏移地址是20C0H，（DS）=0C00EH，求出该内存单元的物理地址。答：物理地址：320F8H。

2-8．8086/8088为什么采用地址/数据总线复用技术？

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。

2-10．怎样确定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式产生控制信号的方法有何不同？答：引线MN/MX#的逻辑状态决定8086的工作模式，MN/MX#引线接高电平，8086被设定为最小模式，MN/MX#引线接低电平，8086被设定为最大模式。最小模式下的控制信号由相关引线直接提供；最大模式下控制信号由8288专用芯片译码后提供；8288的输入为8086的S2#~S0#三条状态信号引线提供。

2-11．8086被复位以后，有关寄存器的状态是什么？微处理器从何处开始执行程序？ 答：标志寄存器、IP、DS、SS、ES和指令队列置0，CS置全1。处理器从FFFFOH存储单元取指令并开始执行。

2-12．8086基本总线周期是如何组成的？各状态中完成什么基本操作？

答：基本总线周期由4个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为T1、T2、T3、T4。在T1期间8086发出访问目的地的地址信号和地址锁存选通信号ALE；T2期间发出读写命令信号RD#、WR#及其它相关信号；T3期间完成数据的访问；T4结束该总线周期。

2-13．结合8086最小模式下总线操作时序图，说明ALE、M/IO#、DT/R#、RD#、READY信号的功能。答：ALE为外部地址锁存器的选通脉冲，在T1期间输出；M/IO#确定总线操作的对象是存储器还是I/O接口电路，在T1输出；DT/R#为数据总线缓冲器的方向控制信号，在T1输出；RD#为读命令信号；在T2输出；READY信号为存储器或I/O接口“准备好”信号，在T3期间给出，否则8086要在T3与T4间插入Tw等待状态。 2-14．8086中断分哪几类？8086可处理多少种中断？

答：8086中断可分为硬件中断和软件中断两类。8086可处理256种类型的中断。 2-15．8086可屏蔽中断请求输入线是什么？“可屏蔽”的涵义是什么？

答：可屏蔽中断请求输入线为INTR；“可屏蔽”是指该中断请求可经软件清除标志寄存器中IF位而被禁止。

2-16．8086的中断向量表如何组成？作用是什么？

答：把内存0段中0~3FFH区域作为中断向量表的专用存储区。该区域存放256种中断的处理程序的入口地址，每个入口地址占用4个存储单元，分别存放入口的段地址与偏移地址。 2-17．8086如何响应一个可屏蔽中断请求？简述响应过程。

答：当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，请除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量表的入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行程序，完成了INTR中断请求的响应过程。

2-18．什么是总线请求？8086在最小工作模式下，有关总线请求的信号引脚是什么？ 答：系统中若存在多个可控制总线的主模块时，其中之一若要使用总线进行数据传输时，需向系统请求总线的控制权，这就是一个总线请求的过程。8086在最小工作模式下有关总线请求的信号引脚是HOLD与HLDA。

2-19．简述在最小工作模式下，8086如何响应一个总线请求？

答：外部总线主控模块经HOLD引线向8086发出总线请求信号；8086在每个时钟周期的上升沿采样HOLD引线；若发现HOLD=1则在当前总线周期结束时(T4结束)发出总线请求的响应信号HLDA；8086使地址、数据及控制总线进入高阻状态，让出总线控制权，完成响应过程。

2-20．在8086的微计算机系统中，存储器是如何组织的？是如何与处理器总线连接的？BHE信号起什么作用？答：8086为16位处理器，可访问1M字节的存储器空间；1M字节的存储器分为两个512K字节的存储体，命名为偶字节体和奇字节体；偶体的数据线连接D7~D0，“体选”信号接地址线A0；奇体的数据线连接D15~D8，“体选”信号接BHE#信号；BHE#信号有效时允许访问奇体中的高字节存储单元，实现8086的低字节访问、高字节访问及字访问。

2-21．“80386是一个32位微处理器”，这句话的涵义主要指的是什么？

答：指80386的数据总线为32位，片内寄存器和主要功能部件均为32位，片内数据通路为32位。

2-37. 除地线公用外，5根地址线和11根地址线各可选多少个地址?

2-41. 控制部件包括哪些主要环节?各有何用处?

2-42. 什么叫总线周期?8086 CPU的一个总线周期包括多少时钟周期，什么情况下要插入TW等待周期?插入多少个TW取决于什么因素?

2-43. 什么是最大模式?什么是最小模式?用什么方法将8086／8088置为最大模式和最小模式?

2-44. 什么是地址锁存器?8088／8086系统中为什么要用地址锁存器?锁存的是什么信息? 2-45. 8088／8086系统中的8286是什么器件?起什么作用? 2-46. 8088／8086系统中用时钟发生器8284A产生哪些信号? 2-47 8086最基本的操作是什么?

2-49. CPU由(运算器 )和（控制器）两部分组成。 2-51. 改错：若总线地址为26位，则最大访存空间为6M。

2-52. 将下列十进制数分别转化为二进制数、八进制数、十六进制数和压缩BCD数。

（1）125.74 （2）513.85 （3）742.24 （4）69.357 （5）158.625 （6）781.697

2-53. 将下列二进制数分别转化为十进制数、八进制数和十六进制数。

（1）101011.101 （2）110110.1101 （3）1001.11001 （4）100111.0101

2-56. 写出下列十进制数的原码、反码、补码表示（采用八位二进制，最高位为符号位）。

（1）140 （2）52 （3）－26 （4）－127 2-57. 已知补码求出其真值。

（1）48H （2）9DH （3）B2H （4）4C10H 2-58什么叫做非规则字？微处理器对非规则字的存取是如何进行的？

其低位字节可从奇数地址开始，这种方式为非规则存放，这种存放的宇为非规则字 若存放的数据为8位，则将它们按顺序进行存放；若存入的数据为一个16位的字，则将字的最高字节存于高地址单元，低位字节存于低地址单元；若存放的数据为32位的双字（这

通常是指地址指针数据），则将地址指针的偏移量（字）存于低地址的字单元中，将地址指针的段基址（字）存于高地址的字单元中。对非规则字的存取需要两个总线周期。 2-59微处理器的DT/￣信号有什么作用？它在什么情况下被浮置为高阻状态？R 数据发送/接收,表明当前总线上数据的流向. 在DMA方式下，DT/￣被浮置为高阻状态R

存储器

5-1. 5-2. 5-3. 5-4. 5-5. 5-6. 5-7. 5-8.

什么是随机读写存储器？ 名词解释：RAM和ROM

定性比较微型计算机的内存储器和外存储器的特点及组成情况。 什么存储器属于外设，请举例。

半导体存储器有RAM和ROM之分，它们各有什么特点 什么是高速缓存？它的功能是什么？

一片512K×8b的内存储器有多少条地址线？多少条数据线。

如已知某半导体存储器芯片SRAM的引脚中有14根地址线和8根数据线，那么其存储容量应为多少？

5-9.

若存储器容量为256KB，若用2164（64K*1）芯片组成，需多少片，若改用2118（16K×1），需少片？

5-10. 简述静态RAM与动态RAM的区别与各自的优缺点。 5-11.

CPU与主存储器连接时，要用片外译码器产生片选信号，片外译码的有几种方法？它们各有什么优点？

5-12. 某微机内存有8片64KB的RAM芯片组成，将它们安排在从20000开始的连续地址单

元，请写出各片RAM的地址范围，画出芯片的地址引出端、片的选端和CPU总线之间的连接。

5-13.

用EPROM和SRAM 存储器芯片，构成8086CPU的64KB ROM和64KB RAM的存储空间，并将它们分别安排在1M空间的底部F0000H和顶部00000H。请选择合适的存储器芯片并画出该存储系统原理图。

5-14. 存储器和CPU连接时应考虑哪几方面的问题？

5-1.答：可以随机的按指定地址向存储单元存入、取出或改写信息，所有单元的读写操作所

需的时间完全相等的存储器，称为随机读写存储器。

5-10 静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息的；动态RAM是靠MOS电路中的栅极电容

来记忆信息的。动态RAM需要设置刷新电路。但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低，从而成本也低，适于作大容量存储器。所以主内存通常采用动态RAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用静态RAM。

5-14存储器与CPU连接，要遵循三条总线对应连接的总原则，同时还要考虑：CPU总线的负载能力；CPU与存储器速度的配合问题；存储器的地址空间分配；读／写控制信号的连接；数据线的连接；地址线的连接与存储芯片片选信号的产生。

输入输出和中断系统

6-1．试说明一般中断系统的组成和功能。

6-2．什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？

6-3．什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？ 6-4．试叙述基于8086/8088的微机系统处理硬件中断的过程。 6-6．8259A中断控制器的功能是什么？

6-7．8259A初始化编程过程完成那些功能？这些功能由那些ICW设定？

6-8．8259A在初始化编程时设置为非中断自动结束方式，中断服务程序编写时应注意什么？ 6-9．8259A的初始化命令字和操作命令字有什么区别？它们分别对应于编程结构中那些内部寄存器？

6-10．8259A的中断屏蔽寄存器IMR与8086中断允许标志IF有什么区别？ 6-11．什么是中断？中断有什么作用？

6-12．试按照如下要求对8259A设定初始化命令字：8086系统中只有一片8259A，中断请求信号使用电平触发方式，全嵌套中断优先级，数据总线无缓冲，采用中断自动结束方式。中断类型码为20H~27H，8259A的端口地址为B0H和B1H。 6-13．比较中断与DMA两种传输方式的特点。

6-14．DMA控制器应具有那些功能？

6-15．8237A只有8位数据线，为什么能完成16位数据的DMA传送？ 6-16．8237A的地址线为什么是双向的？

6-17．说明8237A单字节DMA传送数据的全过程。

6-18．8237A单字节DMA传送与数据块DMA传送有什么不同？

6-19．8237A什么时候作为主模块工作，什么时候作为从模块工作？在这两种工作模式下，各控制信号处于什么状态，试作说明。 6-20．说明8237A初始化编程的步骤。

6-21．8237A选择存储器到存储器的传送模式必须具备那些条件?

6-22．利用8237A的通道2，由一个输入设备输入一个32KB的数据块至内存，内存的首地址为34000H，采用增量、块传送方式，传送完不自动初始化，输入设备的DREQ和DACK都是高电平有效。请编写初始化程序，8237A的首地址用标号DMA表示。 6-23. 8086／8088系统中引入了哪些中断?是如何引入的? 6-24. 什么是可屏蔽中断?什么是非屏蔽中断?

6-25. 什么是中断向量?中断向量表指的是什么?中断向量表放在什么地方? 6-26. 假如中断类型为8，它的中断服务入口地址是多少?

6-27. 改错－DMA方式是指：由DMA控制器运行I/O程序，以实现外围设备与主存之间的数据直传。

6-28. 比较说明中断方式与DMA方式的异同？ 6-29. 一片8259A可提供多少个中断类型码？ 6-30. 6-31. 6-32. 6-33.

I/O端口有哪两种编址方式？8086的最大I/O寻址空间是多少？ 8086／8088系统中引入了哪些中断?是如何引入的? 什么是可屏蔽中断?什么是非屏蔽中断?

什么是中断向量?中断向量表指的是什么?中断向量表放在什么地方?

6-34假如中断类型为8的中断向量为1000:2340H，写出该中断向量在内存中的具体存放情

况。

6-35. 中断处理的过程是保存断点、（ 6-36简述8259A的工作原理。

6-37 8259A的设定中断优先级方式有几种？各有什么特点？ 6-38 8259A的中断结束方式有几种？各有什么特点？ 6-39 8259A屏蔽中断源的方式有几种？各有什么特点？ 6-40 8259A连接数据总线的方式有几种？各有什么特点？ 6-41 8259A的中断请求触发方式有几种？各有什么特点？

6-42在8259A中，通过奇地址访问的寄存器有几个？通过偶地址访问的寄存器有几个？ 6-43 8259A初始化的过程如何？

6-1.答：处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处理机所需的中断处理信息。系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。

6-2.答：处理机可处理的每种中断的编号为中断类型码。中断向量是指中断处理程序的入口地址，由处理机自动寻址。中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。在8086系统中，中断类型码乘4得到向量表的入口，从此处读出4字节内容即为中断向量。

6-3.答：硬件中断是通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。硬件中断一般是由中断控制器提供中断类型码，处理机自动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序，不需外部提供信息。

6-4.答：以INTR请求为例。当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，清除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址，从此地址开始读取4字节的中

）、（

）、（

）、（

）

断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行程序，完成了INTR中断请求的响应过程。 6-6.答：8259A中断控制器可以接受8个中断请求输入并将它们寄存。对8个请求输入进行优先级判断，裁决出最高优先级进行处理，它可以支持多种优先级处理方式。8259A可以对中断请求输入进行屏蔽，阻止对其进行处理。8259A支持多种中断结束方式。8259A与微处理器连接方便，可提供中断请求信号及发送中断类型码。8259A可以进行级连以便形成多于8级输入的中断控制系统。

6-7.答：初始化编程用来确定8259A的工作方式。ICW1确定8259A工作的环境：处理器类型、中断控制器是单片还是多片、请求信号的电特性。ICW2用来指定8个中断请求的类型码。ICW3在多片系统中确定主片与从片的连接关系。ICW4用来确定中断处理的控制方法：中断结束方式、嵌套方式、数据线缓冲等。

6-8.答：在中断服务程序中，在返回主程序之前按排一条一般中断结束命令指令，8259A将ISR中最高优先级位置0，结束该级中断处理以便为较低级别中断请求服务。

6-9.答：8259A的工作方式通过微处理器向其写入初始化命令字来确定。初始化命令字分别装入ICW1~ICW4内部寄存器。8259A在工作过程中，微处理器通过向其写入操作命令字来控制它的工作过程。操作命令字分别装入OCW1~OCW3内部寄存器中。8259A占用两个端口号，不同的命令字对应不同的端口，再加上命令字本身的特征位及加载的顺序就可以正确地把各种命令字写入对应的寄存器中。

6-10.答：IF是8086微处理器内部标志寄存器的一位，若IF=0，8086就不响应外部可屏蔽中断请求INTR引线上的请求信号。8259A有8个中断请求输入线，IMR中的某位为1，就把对应这位的中断请求IR禁止掉，无法被8259A处理，也无法向8086处理器产生INTR请求。

6-11. 中断是指在计算机执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使

得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的时间处理程序。待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。

利用中断，计算机可以较好的实现CPU与外部设备之间的同步工作，进行实时处理，可以大大提高CPU的工作效率。

6-12.答：ICW1=1BH (送B0H端口)，ICW2=20H (送B1H端口)，ICW4=03H (送B1H端口) 6-13.答：中断方式下，外设需与主机传输数据时要请求主给予中断服务，中断当前主程序

7-31 8255A有哪三种工作方式？各有什么特点？

7-32 当8255A工作在方式1时，端口C被分为两个部分，分别作为端口A和端口B的控制/状态信息。这两个部分是如何划分的？

7-33 8255A的方式选择控制字和按位置位/复位控制字都是写入控制端口的，那么，它们是由什么来区分的？

7-34 8255A的端口A的工作方式是由方式选择控制字的哪一位决定的？ 7-35 8255A的端口B的工作方式是由方式选择控制字的哪一位决定的？ 7-36 8255A接口芯片地址为60H～63H，请指出下列程序段功能 （1） MOV AL，80H （2） MOV AL，08H OUT 63H，AL

OUT 63H，AL

7-37 设8255A的地址范围是100H～103H，试编写分别完成下列功能的初始化程序。

（1）A口工作于方式0、输入；B口工作于方式0、输出；PC7输入、PC0输出。 （2）A口工作于方式1、输出，PC7、PC6输入；B口工作于方式0、输入；PC2输入。

7-38根据传输线路不同，串行通信可分为哪些方式？每种方式有什么特点？ 7-39 什么叫同步通信？什么叫异步通信？它们各有什么优缺点？

7-40 8086系统中，8251A的C/D端应当和哪个信号相连，以便实现对状态端口、数据端口、控制端口的读/写？

7-41 对8251A进行编程时，必须遵守哪些约定？

7-42 什么是波特率？若要产生一个波特率为2400的串行信号，且波特率因子编程为16，那么串口发送/接收时钟的频率是多少？

7-43为了计数300个事件，编程到8253中的计数初值是多少？

7-45连接8253，使其工作在端口地址10H、12H、14H和16H。写一段程序，使计数器2在CLK2输入为2MHz时产生一个80KHz的方波。

7-46 DMA的中英文全称分别是什么？

7-47 8237A作为主、从模块工作时各有什么特点？ 7-48 8237A作为从模块工作时占用多少个端口地址？ 7-49 简述8237A单字节DMA传送的全过程。

7-50 简述CPU对8237的初始化过程。

7-51 在数据段中偏移地址分别为1000H及2000H开始的存储区内有两个10B的字符串，试编写一段程序来比较这两个字符串。如果这两个字符串不同则程序转至8000H:1000H处，否则顺序执行。（7分） 7-1答：MOV AL，80H

OUT 200H，AL IN AL，203H MOV BL，AL IN

AL，203H，

MOV BH，AL MOV AX，BX

7-2.答：要输出脉冲周期为1ms，输出脉冲的频率是：1000 当输入时钟频率为2MHz时，计数器初值是：2000

使用计数器1，先读低8位，后读高8位，设为方式3，二进制计数，控制字是76H。设控制口的地址是200H，计数器0的地址是202H。程序段如下：

MOV DX,200H MOV AL,76H

OUT DX,,AL MOV DX,202H MOV AX，2000 OUT DX，AL MOV AL，AH OUT DX，AL

7-3.答：1.91MHz/25KHZ=76.4。即应向计数器装入的初值是76。

7-4.答：8255A的A端口，作为数据的输入、输出端口使用时都具有锁存功能。B端口和C端口当作为数据的输出端口使用时具有锁存功能，而作为输入端口使用时不带有锁存功能。 7-5.答：数据位的时钟周期是：1/2400 = 4.17×10-4秒

7-6.答：在远距离传输时，通常使用电话线进行传输，电话线的频带比较窄，一般只有几KHz，因此传送音频的电话线不适于传输数字信号，高频分量会衰减的很厉害，从而使信号

严重失真，以致产生错码。使用调制解调器，在发送端把将要传送的数字信号调制转换成适合在电话线上传输的音频模拟信号；在接收端通过解调，把模拟信号还原成数字信号。 7-7.答：全双工和半双工通信，双方都既是发送器又是接收器。两者的区别在于全双工可以同时发送和接收。半双工不能同时双向传输，只能分时进行。在二线制电路上是不能进行全双工通信的，只能单端发送或接收。因为一根信号线，一根地线，同一时刻只能单向传输。 7-8.答：同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样，字符与字符间的传输是异步的。

7-9.答：不能进行正常通信，因为发送方和接收方的波特率不同，而接收端的采样频率是按传输波特率来设置。

7-10.答：8251在初始化编程时，首先使芯片复位，第一次向控制端口（奇地址）写入的是方式字；如果输入的是同步方式，接着向奇地址端口写入的是同步字符，若有2个同步字符，则分2次写入；以后不管是同步方式还是异步方式，只要不是复位命令，由CPU向奇地址端口写入的是命令控制字，向偶地址端口写入的是数据。

7-11.答：对原题目的补充改动，要求工作在内同步方式，2个同步字符。方式字是：00011000B=18H。程序段如下： XOR AX，AX MOV DX，PORT OUT DX，AL OUT DX，AL

OUT DX，AL ；向8251的控制口送3个00H MOV AL，40H OUT DX，AL MOV AL，18H

；向8251的控制口送40H,复位

OUT DX，AL ；向8251送方式字 MOV AL，SYNC ；SYNC为同步字符

OUT DX，AL OUT DX，AL

；输出2个同步字符

MOV AL，10111111B OUT DX，AL

；向8251送控制字

7-12.答：每个字符需要的发送位数是12位（数据位8位，校验位1位，停止位2位，起始位1位）。每秒发送100个字符共1200位。因此波特率为1200波特，位周期= 1/1200 ≈ 833μs。

7-13 I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路，I/O接口中可以由CPU进行读或写的寄存器被称为I/O端口 。64K个8位端口，或者32K个16位端口。输入输出指令。

7-14 IN指令：输入指令，数据从外部设备流向CPU； OUT指令：输出指令，数据从CPU流向外部设备。 7-15只用于寻址00H ~ FFH前256个端口，操作数i8表示端口号

7-16可用于寻址全部64K个端口，DX寄存器的值就是端口号，对大于FFH的端口只能采用间接寻址方式 7-17 AX

7-18用于存取数据的寄存器，存取命令信息的寄存器以及存取外设所处状态的寄存器，习惯上把这些寄存器称为端口： 1、数据端口；2、命令端口； 3、状态端口。

1数据端口：用于中转数据信息。一种情况是CPU通过数据总线，将待传送给外设的数据先传送到数据端口，然后由I/O设备通过与I/O接口电路相连接的数据线取得该数据。另一种情况是I/O设备首先将输入数据锁存于数据端口，然后，CPU通过数据端口将该数据读入CPU中。

2命令端口：用于传送对I/O设备的命令信息。CPU将命令信息通过数据总线写入I/O接口电路的命令寄存器中，然后传送到I/O设备，以便控制外设的操作。

3状态端口：用于传送外设所处的状态信息。状态端口是输入端口，CPU通过读取状态端口的数据，以此了解外设当前所处的工作状态。

7-19解：因为CPU与外部设备通信在运行速度和数据格式上差异很大。

7-20解：（1）设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输； （2）能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换；

（3）能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数／模或模／数转换器等； （4）协调时序差异；

（5）地址译码和设备选择功能；

（6）设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号，并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。

7-21解：（1）并行接口，EPP口（增强并行口）和ECP口（扩展并行口）（2）串行接口 （3）磁盘接口，可分为IDE接口，EIDE接口和SCSI接口（4）USB接口（5）I/O扩展槽，可分为ISA插槽，EISA插槽，VESA插槽，PCI插槽 7-22解：（1）统一编址

优点：不需要设立专门的I/O指令，用访问内存的指令就可以访问外设，指令类型多，功能齐全，还可以对端口进行算术运算，逻辑运算以及移位操作等。I/O端口空间不受限制。 缺点：是I/O端口占用了内存空间，减少了内存容量。 （2）独立编址

优点：不占用内存空间，使用专门I/O指令访问I/O端口，I/O速度快。

缺点：CPU的引脚上必须具有能区分出访问内存还是访问I/O端口的信号，作为I/O接口电路中端口译码电路以及存储器片选译码电路的输入信号。 7-23解：独立编址。

7-24解:此时译码器处于工作状态，输出的是与输入的二进制代码相对应的高、低电平信号。 7-25外围设备和内存之间的常用数据传送控制方式有四种 ：

(1)程序直接控制方式：就是由用户进程直接控制内存或CPU和外围设备之间的信息传送。这种方式控制者都是用户进程。

(2)中断控制方式：被用来控制外围设备和内存与CPU之间的数据传送。这种方式要求CPU与设备（或控制器）之间有相应的中断请求线，而且在设备控制器的控制状态寄存器的相应的中断允许位。

(3)DMA方式：又称直接存取方式。其基本思想是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通道。

7-26解：中断方式传送数据的速度比DMA慢，不适于高速外设的要求。

中断方式主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速1/O；DMA方式高速、批量数适

用于据的简单传送。

7-27解：(1)进行端口地址译码设备选择

(2)向CPU提供I/O设备的状态信息和进行命令译码

(3)进行定时和相应时序控制

(4)对传送数据提供缓冲，以消除计算机与外设在“定时”或数据处理速度上的差异,

提供有关电气的适配

(5)还可以中断方式实现CPU与外设之间信息的交换

7-28 解：(1)I/O接口芯片 (2)I/O接口控制卡 7-29 解：四个端口，三个数据端口和一个控制端口。 7-30解：32

7-31解：方式0：方式0为基本的输入／输出方式，传送数据时不需要联络信号。A口、B口和c口(或C高4位口及c低4位口)均可独立设置成方式0输入口或方式0输出口。

方式1：方式l为选通输入／输出方式，即需要进行联络的输入／输出。A组、B组的

8位口(A口或B口)可被设置为方式1输人口或方式1输出口，而这时要用相应C口的3根线作联络线。

方式2：方式2为双向传送。该方式要使用c口的5根线作联络线。由于c口只有8根

线，因此只能有一组使用方式2确定为A组。当A组被设置成方式2时，A口被设置成双向端口，即既可以输入数据，也可以输出数据，c口的5根线被指定为联络线。

7-32 解：A组、B组的8位口(A口或B口)可被设置为方式1输人口或方式1输出口，而这时要用相应C口的3根线作联络线。

7-33解：由控制字的最高位来区分。最高位若为1，则是方式选择控制字；若为0，则是按位置位/复位控制字。

7-34 解：第5与第6位，决定端口A的工作方式。 7-35解：第3位

7-36解：（1）设置8255A的端口A工作于方式0输出，端口B工作于方式0输出，

端口C也是输出。（2）置PC4为0 7-37解：（1）MOV AL,98H MOV DX,103H OUT DX,AL

（2）MOV AL,0ABH MOV DX,103H OUT DX,AL

7-38解：分为单工，全双工和半双工。

单工中，信息只能单方向传送。

全双工中，对数据的两个传输方向采用不同的通路，这种系统可以同时进行发送和

接收。

半双工中，输入和输出采用同一通路。

7-39解：同步通信是按照软件识别同步字符来实现数据的发送和接收，异步通信是一种利用字符的再同步技术的通信方式。

同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。它们均由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需 传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。

异步通信中，在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。

接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑\（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。 7-40解：与地址线的低位相连。

7-41解：对8251A进行编程时，必须遵守的约定主要有3个:

(1)芯片复位以后，第一次使用奇地址端口写入的操作为模式字进入模式寄存器。 (2)如果模式字中规定了8251A工作的同步模式，那么，CPU接着往奇地址端口输入一个或两个字节就是同步字符，同步字符被写入同步寄存器。如果有两个同步字符，则会按先后分别写入第一个同步寄存器和第二个同步寄存器。

(3)这之后，只要不是复位命令，不管是同步模式还是异步模式，由CPU用奇地址端口写入的值将作为控制字送到控制寄存器，而用偶地址端口写入的将作为数据送到数据输出缓

冲寄存器。

7-42 解：波特率是指单位时间内传送二进制数据的位数，以位/秒为单位。38400Hz 7-43解：设置为工作方式2，计数初值为300，当计满300个事件，会产生一次中断信号。 7-45解：常数计算TC=2MHz/80KHz=25 令其二进制计数，方式控制字：10010110 初始化程序：

MOV AL,96H OUT 16H,AL MOV AL,19H OUT 14H,AL

7-46解：Direct Memory Access，译为“直接存储器存取”。

7-47解：作为从模块时，8237A接收16位地址，用较高的12位地址产生片选信号，据此判断本片是否被选中，用低4位地址来选择内部寄存器；CS和HRQ为低电平，用IOR和IOW作为读/写控制端，当IOR为低电平时，CPU读取8237A内部寄存器的值，当IOW为低电平时，CPU将数据写入8237A。而且，当CPU对8237A进行读写时，AEN为低电平。

作为主模块时，8237A往总线上提供要访问的内存地址，地址的低字节放在A7-A0，而地址的高位字节放在DB7-DB0，此时，AEN为高电平。作为主模块，8237A还要输出必要的读写信号：IOR-I/O读信号；IOW-I/O写信号；MEMR存储器读信号；MEMW存储器写信号。 7-48解：16

7-49解：8237A取得总线控制权以后进行单字节的DMA传送，传送完一个字节以后修改字节计数器和地址寄存器，然后就将总线控制权放弃.若I/O的DMA请求信号DREQ继续有效，8237A再次请求总线使用权进行下一字节的传送。

7-50 解：1.关闭8237A，以保证对8237A初始化编程结束后才响应DMA操作请求。

2.发送主清除命令，即用软件方法进行复位。 3.输出16位地址值给相应通道的地址寄存器。

4.设置传送的字节数给基字节计数器和当前字节计数器。 5.输出工作方式控制字，以确定8237A的工作方式和传输类型。 6.将屏蔽控制字写入屏蔽寄存器，去除屏蔽。

7.启动8237A，并将操作方式控制字写入控制寄存器，控制8237A工作。

8.启动DMA操作，可用软件方法将请求DMA操作控制字写入请求寄存器，或用硬件方法，等待DREQ引线端发出DMA操作申请。

7-51 MOV AX, DS MOV ES,AX MOV SI, 1000H MOV DI,2000H MOV CX,10 CLD REPE CMPSB JCXZ CONTI JMP 8000H:1000H

CONTI: NOP

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