微机原理与接口技术第9章
微机原理及接口第九章作业答案
“微机系统原理与接口技术”第九章习题解答(部分)1. 什么是并行接口和串行接口?它们各有什么作用?答:并行接口是指接口与外设之间按字长传送数据的接口,即4位、8位或16位二进制位同时传送;而串行接口是指接口与外设之间依时间先后逐位传送数据的接口,即一个时刻只传送一个二进制位。
并行接口传送速度较快,但在远距离传送数据时成本高,损耗大,且平行数据线之间干扰大,所以并行接口一般适用于近距离的高速传送,而串行接口则适用于远距离传送。
2. 试画出8255A与8086CPU连接图,并说明8255A的A o、A i地址线与8086CPU的A i、A2地址线连接的原因。
答:8255A与8086CPU的连线图如下图所示:题9-2图8086系统有16根数据线,而8255只有8根数据线,为了软件读写方便,一般将8255 的8条数据线与8086的低8位数据线相连。
8086在进行数据传送时总是将总线低8位对应偶地址端口,因此8086CPU要求8255的4个端口地址必须为偶地址,即8086在寻址8255 时A0脚必须为低。
实际使用时,我们总是将8255的A0、A1脚分别接8086的A1、A2脚,而将8086的A0脚空出不接,并使8086访问8255时总是使用偶地址。
4. 简述8255A工作在方式1时,A组端口和B组端口工作在不同状态(输入或输出)时,C端口各位的作用。
注:带*的各中断允许信号由 C 口内部置位/复位操作设置,非引脚电平。
5. 用8255A控制12位A/D转换器,电路连接如下图所示。
设B 口工作于方式1输入,C 口上半部输入,A 口工作于方式0输入。
试编写8255A的初始化程序段和中断服务程序(注:CPU采用中断方式从8255A中读取转换后的数据)。
答:设8255的A、B、C及控制端口的地址分别为PORTA、POATB、PORTC和PCON,则一种可能的程序段实现如下:初始化8255AMOV AL,10011110B;设置8255A的工作方式控制字OUT PCON,ALMOV AL,00000101B;设置C 口置位復位控制字,使INTEA (PC2)为OUT PCON,AL;高电平,允许B 口中断MOV AL,00000010B;设置C 口置位/复位控制字,使PC1(IBF B)输出OUT PCON,AL;低电平,启动第一次A/D转换6. 用8255A作为CPU与打印机接口,8255的A 口工作于方式0,输出;C 口工作于方式0。
《微机原理与接口技术》第九章8253
二、8253的内部结构
数据总线 缓冲器 读/写控 制电路 计数通道
通道控制 寄存器
三、 8253的管脚分配
控制线
数据线 通道选择
通道管脚
四、 8253的编程
8253只有一个控制字,8253的一个方式 控制字只决定一个计数通道的工作模式。 8253 的控制字格式如图所示。共分为 4 部 分,通道选择、计数器读 / 写方式、工作 方式和计数码的选择。
第9章 可编程接口芯片
可编程接口概术 可编程定时/计数器接口芯片8253
可编程接口概术
一个简单的具有输入功能和输出功能的 可编程接口电路如下图,它包括一个输入接口, 其组成主要是八位的三态门;一个输出接口, 其组成主要是八位的锁存器;另外还有八位的 多路转换开关及控制这个开关的寄存器FF。
9. 1 可编程定时/计数器接口芯片8253 一、功能
定时和脉冲信号的处理与接口是完全有别于 并行信号的,其特点是信号形式简单但需要连 续检测,下面介绍的INTEL8253可编程定时/ 计数器就是可以实现所要求这方面功能。8253 内部有3个独立的16位定时/计数器通道。计 数器可按照二进制或十进制计数,计数和定时 范围可在1—65535之间改变,每个通道有6种 工作方式,计数频率可高达2MHz以上。
4、方式3——方波发生器 方式2虽然可以作分频电路,但其输出 是窄脉冲,如果是方波,就只有选方式3
5、方式4——软件触发方式 方式4在工作过程中有以下特点:
a、 门控信号GATE为高电平,计数器开始减 1计数,OUT维持高电平; b、 当计数器减到0,输出端OUT变低,再经 过一个 CLK 输入时钟周期, OUT 输出又变 高。
解:1、电路。 需要两个通道,一个作为计数,选用通道0。另一 个产生1KHz信号,选用通道1。工作原理如下,传感 器电路把物理事件转换为脉冲信号输入到通道0计数, 当记录10000个事件后,通道0计数器溢出,GATE端输 出高电平,这时通道1开始工作,产生1KHz信号推动喇 叭发音。
微机原理及接口第9章习题解答
第9章习题解答1、选择题(1)在数据传送过程中,数据由串行变并行或由并行变串行,其转换是通过()A.锁存器B.加法器C.移位寄存器D.数据寄存器(2)在远距离串行通信中,采用调制技术是为了使信号()A.强度加大B.不失真传送C.一位一位传送D.有条不紊传送(3)微处理器通过数据总线向慢速外设输出数据时,接口部分必须含有的部件是()A.反相器B.放大器C.锁存器D.TTL/EIA电平转换器(4)串行接口与设备之间的数据传输是以串行方式并且以()A.单工方式进行的B.半双工方式进行的C.全双工方式进行的D.半/全双工方式进行的(5)甲乙两台计算机近距离通过RS一232C口进行通讯时,常采用最简单的三线联结。
即是()A.甲机的TXD、RXD、GND分别与乙机的TXD、RXD、GND相连B.甲机的TXD、RXD、GND分别与乙机的RXD、TXD、GND相连C.甲机的RTD、TXD、RXD分别与乙机的RTS、TXD、RXD相连D.甲机的DSR、RXD、DTR分别与乙机的DSR、RXD、DTR相连2、什么是比特率、波特率?解:比特率指每秒传送的二进制位数。
波特率指每秒传送的信息位数量。
3、如果串行传输速率是2400波特,数据位的时钟周期是多少秒?数据位的时钟周期是 = 4.17×10-4秒4、若8251A的收发时钟(RxC、TxC)频率为38.4KHz,它的RTS和CTS 引脚相连。
工作在半双工异步通信,每帧字符的数据位数为7,停止位数为1,偶校验,波特率为600b/s,处于发送状态。
写出初始化程序,其端口地址为02C0H和02C1H。
38.4K = n * 600 ,得分频系数为64MOV DX,02C1HMOV AL,01111011 ;方式字OUT DX,ALMOV AL,00110001 ;控制字OUT DX,AL5、设8251A为异步工作方式,波特率因数为16,7位/字符,奇校验,两位停止位。
第9章AD与DA转换
例如,满量程值为10V时,n位D/A转换器的 精度为±1/2 LSB,则其最大可能误差为:
精度为±0.05%表示最大可能误差为:
(3)转换速率 转换速率是指大信号工作时,模拟输出电压 的最大变化速度,单位为V/μs (4)建立时间 建立时间指的是,当输入数值满量程后,输 出模拟值稳定到最终值的±1/2LSB时所需要 的时间。该时间是表征D/A转换器性能的重要 指标,显然建立时间越大,转换速率越低。
DI7~ DI0:8位数据输入端,与CPU数据总线 相连。 CS:片选信号,输入,低电平有效,与ILE 配合决定WR1是否起作用。 ILE:输入锁存允许信号,输入,高电平有 效。
WR1 :写信号1,将数据8位输入数据锁存到输入寄 存器中,低电平有效。此信号必须同CS、ILE同时 有效,即当CS和WR1同时为低电平、ILE为高电平时, 输入数据不锁存;当WR1变为高电平、ILE变为低电 平时,输入数据被锁存在输入寄存器中。 WR2 :写信号2将锁存在输入寄存器中的数据送到8 位DAC寄存器中进行锁存,低电平有效。当WR2与传 送控制信号XFER同时为低电平时,DAC寄存器中的 数据不锁存;当WR2 或XFER变为高电平时,输入寄 存器中的数据被锁存在DAC寄存器中。
1.ADC0809引脚
ADC0809是28引脚的双列直插式芯片,如 图9-15所示。各引脚的定义及功能如下。
IN7~IN0:8路模拟电压输入端。 D7~D0:8位数字量输出端。 ADDA、ADDB和ADDC:地址输入端, 它们的不同组合可用来选择不同的模拟 输 入 通 道 , 编 码 000~111 分 别 对 应 IN0~IN7,如表9-1所示。 START:启动转换的控制信号,输入, 高电平有效。
微机原理与接口技术9章8253
定时器/计数器
• 主要内容
– 定时与计数 – 可编程定时器/计数器接口芯片8253
定时与计数
• 定时技术在微机系统中必不可少
– 微机的工作在标准时钟控制下完成 – 为外设提供实时时钟 – 向外设定时发出控制信号
• 定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示……
– 对外部事件进行计数
定时与计数
• 定时与计数
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式4——软件触发的选通信号发生器
• 波形图
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式4——软件触发的选通信号发生器
• 工作特点
– 计数由软件启动,每次写入计数初值只启动一次 计数 – 当计数值为N时,则间隔N+1个CLK脉冲输出一 个负脉冲(计数一次有效) – 在计数过程中,可由GATE信号控制暂停。当 GATE=0时,暂停计数;当GATE=1时,继续计 数 – 在计数过程中写入新的计数初值,则按新的初值 重新开始计数
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式5——硬件触发的选通信号发生器
• 波形图
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式5——硬件触发的选通信号发生器
• 工作特点
– 计数由GATE上升沿启动,只要GATE端给触 发脉冲,则会装入计数值,并开始计数 – 在这种方式下,若设置的计数值是N,则在 GATE脉冲后,经过(N+1)个CLK,OUT端 才输出一个负脉冲 – 在计数过程中修改计数初值,不会影响本次计 数,只有GATE端再次触发时,才按新的计数 值计数
微机原理与接口技术
第九章 8253
微机原理及接口技术(习题答案)
第1章微机运算基础习题和思考题1.请完成以下计算:174.66D=(10101110.10101)B=(AE. A8)H10101110101.01011B=(1397.344)D=(575.58)H4BCH=(010*********)B=()BCD2.设字长为8位,X=(2A)16,当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候,其真值是多少?答:当X表示原码时,其真值为:+101010当X表示补码时,其真值为:+101010当X表示反码时,其真值为:+101010当X表示无符号数数时,其真值为:001010103.设字长为8位,用补码形式完成下列计算,要求有运算结果并讨论是否发生溢出?120+18 -33-37-90-70 50+84答:120+18其补码形式分别为:(120)补=01111000 (18)补=0001001001111000+ 0001001010001010由于C s=0 ,C p=1,因此有溢出,结果错误-33-37其补码形式为:(-33)补=11011111 (-37)补=1101101111011111+1101101110111010由于C s=1, C p=1,所以没有溢出,结果正确-90-70其补码形式为:(-90)补=10011100 (-70)补=1011101010011100+1011101001010110由于C s=1, C p=0,所以有溢出,结果错误50+84其补码形式为:(50)补=00110010 (84)补=0101010000110010+0101010010000110由于C s=0, C p=1,所以有溢出,结果错误4.请写出下列字符串的ASCII码值。
My name is Zhang san.4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E第2章 80X86微机系统习题与思考题1.微型计算机主要由哪些基本部件组成?各部件的主要功能是什么?答:微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。
微机原理 单片机 第9章 80C51单片机的模拟量接口
一、0832内部结构及引脚信号 DAC0832是20引脚双列直插式芯片,内部结构和 引脚信号如图所示。
4、建立时间 • 建立时间是指输入的数字量发生满刻度变化时, 输出模拟信号达到满刻度值的±1/2LSB所需的时间。 是描述D/A转换速率的一个动态指标。 电流输出型DAC的建立时间短。电压输出型DAC的建 立时间主要决定于运算放大器的响应时间。根据建 立时间的长短,可以将DAC分成超高速(<1μS)、 高速(10~1μS)、中速(100~10μS)、低速 (≥100μS)几档。 应当注意,精度和分辨率具有一定的联系,但概 念不同。DAC的位数多时,分辨率会提高,对应于 影响精度的量化误差会减小。但其它误差(如温度 漂移、线性不良等)的影响仍会使DAC的精度变差。
二、DAC0832与80C51单片机的接口 1、单缓冲工作方式
此方式适用于只有一路模拟量输出,或有几路模 拟量输出但并不要求同步的系统。
P2.7
CS XFER DI0 DI7
DAC0832
80C51
P0 WR VSS
VCC ILE Rfb IOUT1 IOUT2
+5V 1kΩ 1MΩ
WR1 WR2 DGND
DAC0832内部结构及引脚
DI7~DI0 VREF
输入 锁存器 DAC 寄存器 D/A 转换器
IOUT2 IOUT1
ILE & CS & WR1
LE1 &
LE2 Rfb
AGND
第9章 串行通信-2-基于ARM的微机原理与接口技术-陈桂友-清华大学出版社
● 多处理器通信 -- 如果地址不匹配, 则进入静默模式
● 从静默模式中唤醒(通过空闲总线检 测或地址标志检测)
● 两种唤醒接收器的方式:地址位
(MSB,第9位),总线空闲
5
1、STM32 的串行口简介
USART所支持的模式
6
9.2.2 STM32的USART引脚重映射
通过软件设置复用重映射寄存器(AFIO_MAPR)中的 USART1_REMAP、USART2_REMAP和USART3_REMAP[1:0], USART1~ USART3的功能引脚可以切换(称为功能引脚重映射)。
RX:接收数据串行输入。通过过采样技术来区别数据和噪 音,从而恢复数据。
TX:发送数据输出。当发送器被禁止时,输出引脚恢复到 它的I/O端口配置。当发送器被激活,并且不发送数据时,TX引 脚处于高电平。在单线和智能卡模式里,此I/O口被同时用于数 据的发送和接收(用作USART时,在SW_RX上接收数据)。
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9.2.3 STM32的USART接口结构
USART中包括下面的寄存器: ● 使用分数波特率发生器 —— 12位整数和4位小数的表示方 法。 ● 一个状态寄存器(USART_SR) ● 数据寄存器(USART_DR) ● 一个波特率寄存器(USART_BRR),12位的整数和4位 小数。 ● 一个智能卡模式下的保护时间寄存器(USART_GTPR)。
NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。 USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。 它支持同
步单向通信和半双工单线通信,也支持LIN(局部互连网),智能卡协议 和IrDA(红外数据组织)SIR ENDEC规范,以及调制解调器(CTS/RTS) 操作。它还允许多处理器通信。
微机原理与接口技术9章(DMA控制器)
DMA控制器8237A
• 8237的引脚
– 其他
• EOP :双向,当字节数计数器减为0时,在 上输出一个有效的低电平脉冲,表明DMA传 送已经结束;也可接收外部的信号,强行结 束8237的DMA操作或者重新进行8237的初始 化 • CLK:时钟信号输入,对于标准的8237,其输 入时钟频率为3MHz • READY:输入,高电平表示传送准备好。可用 来在DMA传送周期中插入等待状态 • RESET:输入,复位信号。芯片复位时,屏蔽 寄存器被置1,其他寄存器均清零,8237工作 于空闲周期SI
– DMAC是控制存储器和外设之间直接高速传送数 据的硬件 – DMAC应具备的功能
• 能接受外设的DMA请求信号,并向外设发出DMA响 应信号 • 能向CPU发出总线请求信号,当CPU发出总线保持响 应信号后,能够接管对总线的控制权 • 能发出地址信息,对存储器寻址并修改地址 • 能向存储器和外设发出读/写控制信号 • 能控制传输的字节数,并判断传送是否结束 • 能发出DMA结束信号,DMA传送结束后,能释放总 线,让CPU重新获得总线控制权
DMA控制器8237A
• 8237的引脚
– 读写控制信号
• MEMR、MEMW:输出信号,控制对存储器的 读写 • IOW 、IOR :双向信号
– 输入信号:CPU向8237写控制字或读8237状态 – 输出信号:8237控制对外设的读写
DMA控制器8237A
• 8237的引脚
– 数据地址信号
• DB0~DB7:既是CPU向8237的数据通道(输入或输出);主动状 态时为向存储器输出的高8位地址A8~15 • A0~7:分两部分 – A0~3为双向,由CPU输入时选择8237的端口 – 输出时A0~3和A4~7一起输出存储器低8位地址 • ADSTB:正脉冲输出,地址选通信号,将DB0~7中的高8位地址信 号锁存到外部锁存器中 • AEN:高电平输出,地址输出允许,由它把锁存在外部锁存器中 的高8位地址送入系统的地址总线,同时禁止其它系统驱动器使 用系统总线 • CS :输入信号,片选信号
第9章_微机原理与接口技术答案欧青立编
第9章微机中断技术习题9.1 简述一般中断系统的组成和功能。
【参考答案】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。
9.2 什么是中断?简述一个中断的全过程。
【参考答案】中断是指在CPU正常运行程序时,由于内部或外部某个非预期事件的发生,使CPU暂停正在运行的程序,而转去执行处理引起中断事件的程序,然后返回被中断了的程序,继续执行被暂停的程序的过程。
当外设准备好向CPU传送数据或已准备就绪接收CPU的数据,或者有某些紧急情况需要CPU处理时,外设向CPU发出中断请求。
CPU接收到中断请求,在一定条件下,暂且停止执行当前的主程序,转到中断服务程序为外设服务;服务结束后返回并继续执行主程序。
微机的中断过程包括中断请求、中断响应、保护断点与现场、中断服务和中断返回等5个环节。
9.3 确定中断的优先级有哪两种方法?各有什么优缺点?IBM PC系列微机中断判优使用的是什么方法?【参考答案】确定中断的优先级有软件查询和硬件排队两种方法。
硬件排队方法中常用的是矢量中断方法。
软件查询方法所需电路比较简单:一是要把外设的中断请求触发器组合成一个端口供CPU查询,二是要将各外设的中断请求信号相或后作为CPU的中断请求信号送INTR引脚。
在外设数量较多时.这位查询转人中断服务所耗费的时间较长。
硬件优先权排队方法电路较复杂,要求外没不仅发出中断请求信号,而且还需提供设备的中断矢量(也称中断类型号),该矢量与中断服务程序地址有关,CPU接收该矢量后可以转入中断服务程序。
这种方法中断响应速度快。
IBM PC系列微机中采用硬件优先权排队电路,具体来说,IBM PC系列微机中断判优采用的矢量中断方法。
IBM PC系列微机中断判优用的是中断控制器8259A,其内部集成了可编程改变的请求优先级电路及编码比较电路,既可以处理中断的优先级、也可以处理中断嵌套的优先级。
第9章 串行通信-3-基于ARM的微机原理与接口技术-陈桂友-清华大学出版社
SPI_CR寄存器的CPOL和CPHA位,可以组合成四种可能的时序关系。 CPOL(时钟极性)位控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平,此位 对主模式和从模式下的设备都有效。如果CPOL被清零,SCK引脚在空闲 状态保持低电平;如果CPOL被置‘1’,SCK引脚在空闲状态保持高电平。
CPHA=0时的数据时钟时序图
CPOL=1
CPOL=0
MISO (来自主设备)
MOSI (来自从设备)
NSS (至从设备)
最高位 由CPI_CR1决定数据帧格式是8位还是16位
最高位
采样时间点
最低位 最低位
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9.3.2 STM32的SPI接口结构
数据帧格式 根据SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位,输出数据位时可
以先发送最高位也可以先发送最低位。 根据SPI_CR1寄存器的DFF位,每个数据帧可以是8位或
是16位。所选择的数据帧格式对发送和接收都有效。
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9.3.3 STM32的SPI接口配置
1、配置SPI为从模式 SPI从模式的配置步骤如下: (1)设置DFF位以定义数据帧格式为8位或16位。 (2)选择CPOL和CPHA位来定义数据传输和串行时钟之间的
在数据被发送之前,首先被存放在发送缓冲器中。 读SPI_DR寄存器将返回接收缓冲器的内容;写入SPI_DR
相位关系。 (3)设置SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST位定义数据位顺序。 (4)设置NSS脚管理模式。 (5)在SPI_CR1寄存器中,清除MSTR位、设置SPE位,使相
应引脚工作于SPI模式下。
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9.3.3 STM32的SPI接口配置
2、配置SPI为主模式 SPI主模式的配置步骤如下: (1)通过SPI_CR1寄存器的BR[2:0]位定义串行时钟波特率。 (2)设置CPOL和CPHA位,定义数据传输和串行时钟间的相
第9章 串行通信-1-基于ARM的微机原理与接口技术-陈桂友-清华大学出版社
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第9章 串行通信 本章学习目标
熟悉数据通信的一般概念 掌握USART的结构、工作原理和使用方法 掌握SPI的结构、工作原理和使用方法
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1、STM32 Timer简介
STM32集成了USART、SPI、I2C、USB、CAN等 串行通信部件,可以与外部设备进行串行连接, 实现串行通信功能。
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波特率与比特率
波特率指数据信号对载波的调制速率,它用单 位时间内载波调制状态改变次数来表示,其单 位为波特(Baud)。 波特率与比特率的关系是比特率=波特率×单 个调制状态对应的二进制位数。 在信息传输通道中,携带数据信息的信号单元 叫码元,每秒钟通过信道传输的码元数称为码 元传输速率,简称波特率。波特率是传输通道 频宽的指标。
b)有空闲位时的通信格式
异步通信的格式
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异步传送时,每个字符的组成格式
首先用一个起始位表示字符的开始; 后面紧跟着的是字符的数据字,数据字通常是 7位或8位数据(低位在前,高位在后),在数 据字中可根据需要加入奇偶校验位; 最后是停止位,其长度可以是一位或两位。串 行传送的数据字加上成帧信号的起始位和停止 位就形成了一个串行传送的帧。
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9.1 通信的有关概念
通信:计算机的CPU与外部设备之间,以及 计算机和计算机之间的信息交换。
通信分类:并行通信和串行通信
并行通信和串行通信的连接示意图
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并行通信
以字节(Byte)或字节的倍数为传输单位 一次传送一个或一个以上字节的数据,数据的 各位同时进行传送 适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量 和快速的信息交换。计算机的各个总线传输数 据时就是以并行方式进行的。 并行通信的特点就是传输速度快,但当距离较 远、位数较多时,通信线路复杂且成本高。
《微机原理与接口技术》教案
《微机原理与接口技术》教案第一章:微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机的组成与工作原理1.3 微机系统的性能指标1.4 微机在我国的应用与发展第二章:微处理器2.1 微处理器的结构与工作原理2.2 微处理器的性能评价2.3 常见微处理器简介2.4 微处理器的编程与应用第三章:存储器3.1 存储器的分类与性能3.2 随机存储器(RAM)3.3 只读存储器(ROM)3.4 存储器扩展与接口技术第四章:输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的编址方式4.3 常见I/O接口芯片介绍4.4 I/O接口的程序设计第五章:中断与DMA控制5.1 中断的概念与原理5.2 中断处理程序的编写5.3 DMA控制原理与实现5.4 中断与DMA在微机系统中的应用第六章:串行通信接口6.1 串行通信的基本概念6.2 串行通信的接口标准6.3 串行通信接口电路设计6.4 串行通信在微机系统中的应用第七章:并行通信接口7.1 并行通信的基本概念7.2 并行通信的接口标准7.3 并行通信接口电路设计7.4 并行通信在微机系统中的应用第八章:总线技术8.1 总线的概念与分类8.2 总线标准与协议8.3 总线接口电路设计8.4 总线在微机系统中的应用第九章:模拟接口技术9.1 模拟接口的基本概念9.2 模拟接口的电路设计9.3 模拟接口的信号转换技术9.4 模拟接口在微机系统中的应用第十章:微机系统的可靠性设计与维护10.1 微机系统的可靠性概述10.2 微机系统的可靠性设计10.3 微机系统的维护与故障诊断10.4 提高微机系统可靠性的措施重点和难点解析重点环节一:微机的发展历程与微机系统的性能指标解析:了解微机的发展历程对于理解微机原理与接口技术具有重要意义。
掌握微机系统的性能指标有助于评估和选择合适的微机系统。
重点环节二:微处理器的结构与工作原理解析:微处理器是微机系统的核心部件,理解其结构与工作原理对于深入学习微机原理与接口技术至关重要。
微机原理与接口技术习题答案
第3章8086/8088指令系统与寻址方式习题3.3 8086系统中,设DS=1000H,ES=2000H,SS=1200H,BX=0300H,SI=0200H,BP=0100H,VAR的偏移量为0600H,请指出下列指令的目标操作数的寻址方式,若目标操作数为存储器操作数,计算它们的物理地址。
(1)MOV BX,12 ;目标操作数为寄存器寻址(2)MOV [BX],12 ;目标操作数为寄存器间址PA=10300H(3)MOV ES:[SI],AX ;目标操作数为寄存器间址PA=20200H(4)MOV VAR,8 ;目标操作数为存储器直接寻址PA=10600H(5)MOV [BX][SI],AX ;目标操作数为基址加变址寻址PA=10500H(6)MOV 6[BP][SI],AL ;目标操作数为相对的基址加变址寻址PA=12306H (7)MOV [1000H],DX ;目标操作数为存储器直接寻址PA=11000H(8)MOV 6[BX],CX ;目标操作数为寄存器相对寻址PA=10306H(9)MOV VAR+5,AX ;目标操作数为存储器直接寻址PA=10605H3.4 下面这些指令中哪些是正确的那些是错误的如果是错误的,请说明原因。
(1)XCHG CS,AX ;错,CS不能参与交换(2)MOV [BX],[1000] ;错,存储器之不能交换(3)XCHG BX,IP ;错,IP不能参与交换(4)PUSH CS(5)POP CS ;错,不能将数据弹到CS中(6)IN BX,DX ;输入/输出只能通过AL/AX(7)MOV BYTE[BX],1000 ;1000大于255,不能装入字节单元(8)MOV CS,[1000] ;CS不能作为目标寄存器(9)MOV BX,OFFSET VAR[SI] ;OFFSET只能取变量的偏移地址(10)MOV AX,[SI][DI] ;SI、DI不能成为基址加变址(11)MOV COUNT[BX][SI],ES:AX ;AX是寄存器,不能加段前缀3.7 设当前SS=2010H,SP=FE00H,BX=3457H,计算当前栈顶的地址为多少当执行PUSH BX 指令后,栈顶地址和栈顶2个字节的内容分别是什么当前栈顶的地址=2FF00H当执行PUSH BX 指令后,栈顶地址=2FEFEH(2FEFEH)=57H(2FEFFH)=34H3.8 设DX=78C5H,CL=5,CF=1,确定下列各条指令执行后,DX和CF中的值。
微机原理与接口技术习题与思考题(简)
微机原理与接口技术习题与思考题(简)《微机原理与接口技术》习题与思考题第1章习题一、填空题:1.计算机一般由、、、和五部分组成。
2.机器语言是。
3.汇编语言是。
4.高级语言是。
5.CPU的位数是指。
6.系统总线是指。
7.内总线是指。
8.外总线是指。
9.微型机与一般计算机的中央处理器的区别在于。
10.单片机是指。
11.单板机是指。
?二、选择题:1.完整的计算机系统应包括( )A.运算器、控制器、寄存器组、总线接口B.外设和主机C.主机和应用程序D.配套的硬件设备和软件系统2.计算机系统中的存储器系统是指( )A.RAMB.ROMC.主存储器D.内存和外存3.机器语言是指()A.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B.用二进制代码表示的程序设计语言C.用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D.用“0”或“1”表示的面向机器的程序设计语言4.汇编语言是指()A.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B.用二进制代码表示的面向机器的程序设计语言C.用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D.用助记符表示的程序设计语言5.高级语言是指()A.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B.用二进制代码表示的程序设计语言C.用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D.用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言三、问答题:1.试述微型机中字节、字、字长的含义。
2.微处理器应具有哪些基本功能?在内部结构上主要有哪些部件组成?3.微型计算机由哪些基本功能部件组成?各部件的功能是什么?画出其框图并加以说明。
4.何谓总线?何谓系统总线?系统总线通常由哪些传输线组成?各自的作用是什么?5.微型计算机中根据总线所处位置的不同,可分为哪几类总线?简述各类总线的含义。
6.计算机的发展经历了哪几个年代?7.微型计算机的发展经历了哪几个年代?第2章习题一、填空题:1.8086 CPU内部数据总线宽度为______位,外部数据总线宽度为______位。
微型计算机原理及接口技术(第三版)(裘雪红)作者提供课件章 (9)
R
R
R
I/16
I/8
I/4
I/2
I
VREF
8
I
I
I
I
i 24 D0 23 D1 22 D2 21 D3Iຫໍສະໝຸດ D0 24D1 23
D2 22
D3 21
VREF R
D0 24
D1 23
D2 22
D3 21
VREF 24 R
3 i0
Di 2i
VOUT
i
Rfb
R fb R
DAC0832: 8位,两级锁存,倒T形电阻网络,变换时间1μs。 1)引线、功能
D0~D7 ILE、CS、WR1:一级锁存(输入寄存器) XFER、WR2:二级锁存(变换寄存器) VREF:-10V~+10V IOUT1、IOUT2 Rfb AGND;VCC、DGND 2)时序
13
8.1.4 A/D与D/A变换器接口 一、数字到模拟(D/A)变换器
11111111 ……
127 ……
-127 1 0 0 0 0 0 0 1
1
-128 1 0 0 0 0 0 0 0
0
3. 典型DAC芯片
偏移2进制码
D7 6 5 4 3 2 1 0 VOUT 1 1 1 1 1 1 1 1 +5V
1 1 1 1 1 1 1 0 ……
……
……
1 0 0 0 0 0 0 1 ……
上拉电阻
1.066667 1.142857 1.230769 1.333333 1.454545
1.6 1.777778
2 2.285714 2.666667
3.2 4 5.333333 8 16 无穷大
微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案
微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案第1章作业答案1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?解:把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微处理器。
微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了微型计算机。
微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。
1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能? 解:CPU主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。
其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?解:采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。
而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。
1.4 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?解:数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。
8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。
它们主要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。
1.8在给定的模型中,写出用累加器的办法实现15×15的程序。
解: LD A, 0LD H, 15LOOP:ADD A, 15DEC HJP NZ, LOOPHALT第 2 章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种?解:80386、30486、Pentium、Pentium Pro、Peruium II 、PentiumIII、Pentium4。
2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?解:IA一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。
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…
YY
4 × 21H
MOV AH,1
② XX
CS
INT 21H
NEXT: MOV DL,AL
…
③
21H型服务程序 ①
XX:YY
堆栈区 NEXT的有效地址 ④
…
IIRREETT
NEXT的段基址 F寄存器内容
IP CS F
中断向量
6. 中断向量表的初始化
由BIOS设计的中断服务程序(如INT 16H , INT 10H…) 其中断向量在加电时由BIOS负责写入中断向量表。 由DOS设计的中断服务程序(如 INT 21H)其中断向 量是在启动DOS时,由DOS负责写入中断向量表。 用户程序开发的中断服务程序,由用户程序写入其 中断向量。
1. 开中断指令 STI
功能:使F寄存器中I标志置1,CPU处于开中断状态。
2. 关中断指令 CLI
功能:使F寄存器中I标志置1,CPU处于关中断状态。
3. 软件中断指令 INT n
n为中断类型码,n为0~255之间有定义的无符号整数。 功能:无条件转向n型中断服务子程序。
中断指令
INT n 指令的执行过程—CPU响应软件中断的过程
能实现中断判优(中断排队),当有多个中断源提 出请求时,应能优先响应高级别的中断源。
中断概念
能够实现中断嵌套,即高级别的中断源能够中断低级 别的中断服务程序。
现
断点
行 程 序
为为
断点
服务服务AA
设“B”
级别高于
为
“A”
B 服
务
响应中断后,能自动转入中断处理,处理完毕能自动 返回断点。
9.2 80X86 中断指令
第九章 中 断
9.1 基本概念
复习CPU与外设信息交换的控制方式种类 以查询方式输入为例
读取状态信息
N 数据准备好?
Y
从数据口读数据
当外设数据未准备好时, CPU需要不断查询外设是 否准备好的状态,效率低
中断概念 1.中断方式示意 (以输入中断为例)
⑥
①启动
CPU
现
中
输
输
入
入
设
接
备 ③数据 口
④中断请求 ② ⑨
3. 中断向量表的设置
0H:
CPU规定:在实模式下,中断向量 4H:
表需设置在系统的RAM最低端的
1K单元(0 ~ 3FFH)
3FCH:
…
0型中断向量 1型中断向量
255型中断向量
中断向量
4. 中断向量表的表地址与中断类型的关系
4n+0 +1 +2
+3
n 型服务程序入口的偏移地址 n 型服务程序入口的段基址
⑤中断响应
现 行 断点
⑦数据
程 序
行 程
⑧
断 服 务 子 程 序
序
中断概念
2. 什么是中断?
CPU暂停执行现行程序,转而处理随机事件,处理完 毕后再返回被中断的程序,这一全过程称为中断。
3. 中断源 能够引发CPU中断的信息源
(1)外部中断源(硬件中断源) I/O设备 如键盘、显示器、打印机 数据通道 如磁带、磁盘
9.3 中断向量和中断向量表
中断系统是为实现中断而采取的软、硬件措施 中断指令、中断向量和中断向量表是实现中断的重要 软件措施。
中断向量
1. 什么是中断向量
中断向量是实模式下,中断服务子程序的 入口地址
它由2部分组成: 服务程序所在代码段的段基址 服务程序入口的偏移地址
2 个字节 2 个字节
2. 中断向量表:所有中断向量的集合
问题:用户如何写入中断向量?
用户编写的n型中断服务程序
XX:YY
IRET
…
?
中断向量表
YY
4×n
XX
中断向量
方法一、用户自己编写程序填写中断向量
CLI PUSH MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV POP STI
DS AX, 0000H DS, AX BX, 4*n AX, OFFSET SERVICE [BX], AX AX, SEG SERVICE [BX+2], AX DS
功能:依次从栈顶弹出6个元素→ IP,CS,F 如果栈顶是INT n 的断口地址,则执行 IRET后,返回断点,否则不能。
图示 执行INT n 栈顶示意图
执行IRET 示意图
sp → 断口偏移地址IP断ຫໍສະໝຸດ 段基址CSFF
sp →
IRET 是中断服务子程序的出口指令 IRET和RET的区别 IRET从栈顶弹出6 个元素→ IP,CS,F 远程RET,从栈顶弹出4个元素→ IP,CS 近程RET,从栈顶弹出2个元素→ IP
n 型中断向量
如:“21H”型中断向量:存放在84H ~ 87H单元中 问:9CH型中断向量存放在何处?
解:∵ 9CH× 4=1001110000=270H ∴9CH型中断向量存于 270H ~ 273H单元中
中断向量
5. 中断向量的引导作用
——CPU响应软件中断的过程
21H型中断向量
用户程序
IP
① F寄存器→栈(保存INT n 之前的F状态) 使F中的T标志置0——禁止单步操作 I标志置0——CPU处于关中断状态
②断口地址→栈 先:断口基地址(CS) →栈,后:断口偏移地址(IP)→栈
③CPU从4n ~ 4n+3单元取出n型服务程序入口地址 → IP:CS,从而转入n型中断服务程序。
中断指令 4. 中断返回指令 IRET
时钟
如8254 0#,由此引发的中断
故障源 如掉电、存贮器奇偶校验错
(2)内部中断源(软件中断源) 执行INT软件中断指令 如执行指令INT 21H CPU指令执行产生的异常 如被0除、单步执行
中断概念 4. 具有中断请求功能的输入接口示意图
数据口选中
IOR
输 入 设 备
选通信号
+5 V
锁 存 器 (8)
R DQ
状中态断标请志求 寄触存发器器
三态 缓冲
器
(8)
CPU 数据线
INTR 控制口选中
地址译码器
地址总线
Q
IOW
D 数据线D0位
中断允许触发器
中断概念
5. 中断系统 为实现中断而采取的硬件,软件措施
6.中断系统应具备的基本功能
对于硬件中断,接口电路应具备‘屏蔽’和‘开放’ 的功能,这种功能由程序员通过软件去控制。
中断向量
方法二、 DOS设计2个子程序,专门用于中断向量的读出、写入
[ INT 21H 的35H子功能 ]
功能:读出n型中断向量 入口:AL=中断类型码 出口:ES:BX=n型中断向量
[ INT 21H 的25H子功能 ]
功能:写入n型中断向量 入口:DS=中断服务程序所在代码段的段基址
DX=中断服务程序入口的偏移地址
中断向量
例:把用户程序中以“TIMER”命名的中断服务子程序 的入口地址 →4 ×1CH ~ 4 ×1CH+3单元
数:OLD1C DD ? 代:…