微机原理与接口第7章
《微机原理与接口》知识点第7章中断控制器8259
五、引入中断请求的方式
1、边沿触发方式
特点：将中断请求输入端出现的上升沿作为中断请求信号。
2、电平触发方式 特点：将中断请求输入端出现的高电平作为中断请求信号。
3、中断查询方式 特点： 1.外设通过向8259A发中断请求信号要求CPU服务。
2.CPU内部的中断允许触发器复位。
3.CPU使用软件查询来确认中断源。
第7章 中断控制器
7.1 8259A概述
7.2 8259A的引脚信号、编程结构和工作原理 7.3 8259A的工作方式 7.4 8259A的初始化命令字和操作命令字
7.5 8259A使用举例
第7章 中断控制器8259A 重点: 1、8259A的编程结构和工作原理 2、8259A的初始化命令字、操作命令字 3、8259A的初始化流程和初始化编程 4、8259A的应用
；×××10×11B ；设置ICW1 ；00011000B~ 00011111B ；设置ICW2 ；00000001B ；设置ICW4
三、8259A的操作命令字
1、OCW1 ：中断屏蔽操作命令字
D7 M7 D6 M6 D5 M5 D4 M4 D3 M3 D2 M2 D1 M1 D0 M0 A0 1
中断 触发 方式
A0
0
是否设 置ICW4 规定单片或 级连方式
1:设置ICW4 0:不设ICW4
1:单片方式 0:级连方式
2、ICW2 ：设置中断类型码初始化命令字
ICW2高五位与中断类型码的高五位相同。 注：该命令字必须写入“奇地址”端口，即A0＝1。
3、ICW3 ：标志主/从片初始化命令字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
特点：发结束命令时，指令内不指定清除ISR中的哪一位， 由8259A自动将最高优先级对应的ISR中非零位复位，结 束当前正在处理的中断。 用于全嵌套方式。
微机原理与接口技术复习5--7章及答案
判断题1．EPROM是指可擦除可编程随机读写存储器。
2．在查询方式下输入输出时，在I/O接口中设有状态寄存器，通过它来确定I/O设备是否准备好。
输入时，准备好表示已满；输出时，准备好表示已空。
3．无条件式的I/O是按先读状态口，再读数据口的顺序传送数据的。
4．I/O数据缓冲器主要用于协调CPU与外设在速度上的差异。
5．查询式输入输出是按先读状态端口，后读/写数据端口的顺序传送数据的。
6．连接CPU和外设的接口电路中必须要有状态端口。
7．总线是专门用于完成数据传送的一组信号线。
8．I/O接口的基本功能之一是完成数据的缓冲。
9．要实现微机与慢速外设间的数据传送，只能利用查询方式完成。
1) Y 2 ) Y3) Y4) Y 5) Y6) X 7) X 8)Y9) X1．单片8259A最多可接8个中断源。
2.在可屏蔽中断的嵌套原则中，不允许低级中断打断高级中断，但允许同级中断相互打断。
3.同一片8259的8个中断源的中断向量在中断向量表中可以不连续存放。
(不要求）4.利用8259A对外中断进行管理时，只能管理8个中断源。
5.在中断接口电路中，由中断请求寄存器来保存外设的中断请求信号。
6.8259A送给CPU的中断请求信号是通过INT发出的。
1Y 2X 3X 4X 5Y 6Y填空题1、在微机系统中，端口编址方式一般有___________和___________两种方式。
2、微机系统与外设间的信息交换方式有————、————、————和————.3.用2K×8的SRAM芯片组成32K×16的存储器，共需SRAM芯片（）片。
4．为保证动态RAM中的内容不消失，需要进行( ) 操作。
5．构成64K*8的存储系统，需8K*1的芯片( )片。
1、统一编址，独立编址2、无条件，查询，中断，DMA3、324、定时刷新5、646、8086和8088的地址总线有（）根，能寻址（）MB的存储器空间。
7.8086CPU从偶地址中按字节读时，存储器数据进入数据总线的( ) ；从奇地址按字节读时，进入数据总线的( )。
07 输入输出技术-微机原理与接口技术(第3版)-牟琦-清华大学出版社
清华大学出版社
7.1 输入/输出系统概述
② 状态端口 存放外围设备或者接口部件本身的状态。外设通过状态寄存器存放
向CPU提供的可查询的外设状态信息，CPU可通过数据线读回，并根据 外设的状态信息采取相应措施。 ③ 控制端口
清华大学出版社
7.1 输入/输出系统概述
⑸ 中断管理/DMA控制功能 有些接口，为了能够实现以中断方式与CPU交换信息，或以DMA方
式与存储器交换信息，往往在接口电路中设置中断控制逻辑或DMA控制 逻辑，以便能够向主机提出中断请求或DMA请求，反过来，对主机给予 的请求应答能得到立即响应，即提供相应的处理。
微机原理与接口技术（第3版）
牟 琦 主编 清华大学出版社
微机原理与接口技术（第3版）
7 输入输出技术
输入/输出系统概述 程序控制方式 中断方式 直接存储器存取 例题解析
清华大学出版社
7.1 输入/输出系统概述 7.1.1 输入/输出接口
1. 接口电路 主机对性能各异的外设进行控制，与它们交换信息，在主机与外设
地址线
主
I/O
机
控制线
接
数据线
口
……
设
外
备
围
控
设
制
备
器
图7.1 外围设备的连接
清华大学出版社
7.1 输入/输出系统概述
2. 接口电路分类 ⑴ 按接口电路的通用性：可以分为专用接口和通用接口。 专用接口：是指针对某一种具体的外围设备而设计的接口电路。 通用接口：是可供多种外围设备使用的标准接口。 ⑵ 按数据传送格式：可以分为并行接口和串行接口。 并行接口：是指接口与系统总线之间，接口与外围设备之间，都按
微机原理与接口技术-微处理器性能提高技术
9.2.2 Pentium超标量指令流水线
第七章 输入和输出
Ø Pentium处理器采用超标量技术，设计了两个可以并 行操作的执行单元，形成了两条指令流水线。
Ø Pentium的超标量整数指令流水线的各个阶段与 80486类似，在原始5个步骤的基础上将后3个步骤设 计为可以在它的两个流水线（U流水线和V流水线） 上同时执行，如图9-2所示。
9.1.1 复杂指令集和精简指令集
第七章 输入和输出
目前，大多数人广泛使用的个人计算机（简PC机）属 于一个典型的复杂指令集计算机；现在我们来了解一下另 外一个广泛应用的计算机结构，即精简指令集计算机。
CISC和RISC
Ø 复杂指令集计算机（Comlex Instruction Set Computer ，CISC）。指令系统是计算机软件和硬件的接口。传统 处理器的指令系统含有功能强大但复杂的指令，并且所有 指令的机器代码长短不一样，且指令条数较多，通常都在
300条以上。
第七章 输入和输出
Ø CISC的优势是其指令系统非常丰富、程序设计方便、程 序短小、执行性能高，功能强大的指令系统能使高级语言 同机器语言的语义差别缩小且使得编译更加简单。但是 CISC庞大的指令系统和功能强大的复杂指令使处理器硬 件复杂，也使微程序的体积变大，更主要的是指令代码和 执行时间长短不一样，不易使用先进的流水线技术，导致 其执行速度和性能难以进一步提高。
如果上下两个值一样接近就取偶数结果最低位为001向下舍入趋向舍入结果接近但不大于准确值10向上舍入趋向舍入结果接近但不小于准确值11向零舍入趋向0舍入结果接近但绝对值不大于准确值表91舍入控制第七章输入和输出sse指令集共有70条指令其中12条为增强和完善mmx指令集而增加的simd整数指令助记符仍以字符p开头8条高速缓冲存储器优化处理指令以及最主要的5条simd单精度浮点处理指令
微机原理与接口技术第七章课后答案
微机原理与接口技术第七章课后答案1、 Keil uVision 5集成开发环境中，钩选“creat Hex File”复选框后，默认状态下的机器代码文件名与（）相同。
[单选题] *A、项目名(正确答案)B、文件名C、项目文件夹名D、主函数名2、 Keil uVision 5集成开发环境中，编译生成的机器代码文件的后缀名为（） [单选题] *A、.mifB、.asmC、 .hex(正确答案)D、 .uvproj3、累加器与扩展RAM进行数据传送，采用的助记符是（） [单选题] *A、MOVB、 MOVCC、MOVX(正确答案)D、 XCH4、对于高128字节，访问时采用的寻址方式是（） [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址(正确答案)C、变址寻址D、立即数5、对于特殊功能寄存器，访问时采用的寻址方式是（） [单选题] *A、直接寻址(正确答案)B、寄存器间接寻址C、变址寻址D、立即数6、对于程序存储器，访问时采用的寻址方式是（） [单选题] *A、直接寻址B、寄存器间接寻址C、变址寻址(正确答案)D、立即数7、定义变量x为8位无符号数，并将其分配的程序存储空间，赋值100，正确的是（） [单选题] *A、unsigned char code x=100;(正确答案)B、 unsigned char data x=100;C、 unsigned char xdata x=100;D、 unsigned char bdata x=100;8、当执行P1=P1&0xfe;程序时相当于对P1.0进行（）操作，不影响其他位。
[单选题] *A、置1B、清零(正确答案)C、取反D、不变9、当执行P2=P2|0x01;程序时相当于对P2.0进行（）操作，不影响其他位 [单选题] *A、置1(正确答案)B、清零C、取反D、不变10、当执行P3=P3^0x01;程序时相当于对P3.0进行（）操作，不影响其他位 [单选题] *A、置1B、清零C、取反(正确答案)D、不变11、当(TMOD)=0x01时，定时/计数器T1工作于方式（）状态 [单选题] *A、0，定时(正确答案)B、 0，计数C、 1，定时D、 1，计数12、当(TMOD)=0x00时，T0X12为1时，定时时/计数器T0计数脉冲是（） [单选题] *A、系统时钟;(正确答案)B、系统时钟的12分频信号;C、P3.4引脚输入信号;D、 P3.5引脚输入信号13、当(IT0)=1时，外部中断0触发的方式是（） [单选题] *A、高电平触发;B、低电平触发;C、下降沿触发(正确答案)D、上升沿/下降沿触皆触发14、 IAP15W4K58S4单片机串行接口1在工作方式1状态下工作时，一个字符帧的位数是（） [单选题] *A、8B、 9C、 10(正确答案)D、1115、当(SM1)=1，(SM0)=0时，IAP15W4K58S4单片机的串行接口工作方式为（）[单选题] *A、工作方式0B、工作方式1(正确答案)C、工作方式2D、工作方式316、 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换模块中转换电路的类型是（） [单选题] *A、逐次比较型(正确答案)B、并行比较型C、双积分型D、Σ-Δ型17 IAP15W4K58S4单片机的A/D转换的8个通道是在（）口 [单选题] *A、P0B、 P1(正确答案)C、 P2D、P318、IAP15W4K58S4单片机的PWM计数器是一个（）位的计数器。
8071第七章输入输出接口技术第一节内容2009.01.20(第三稿)
2.I/O端口独立编址
优点：
I/O端口的地址空间独立 控制和地址译码电路相对简单 专门的I/O指令使程序清晰易读 I/O指令没有存储器指令丰富
缺点：
80x86采用I/O端口独立编址
2013年8月1日星期四 中北大学《微机原理及接口技术》 37
Байду номын сангаас
2.I/O端口独立编址
特点：
00000H 内存 地址
12
7.1.3 I/O接口的主要功能
对输入输出数据进行缓冲和锁存 输出接口有锁存环节，输入接口有缓冲环节 实际的电路常用： 输出锁存缓冲环节，输入锁存缓冲环节 对信号的形式和数据的格式进行变换 微机直接处理：数字量、开关量、脉冲量 对I/O端口进行寻址 与CPU和I/O设备进行联络
中北大学《微机原理及接口技术》 24
2013年8月1日星期四
外设接口
输入接口 输出接口 并行接口 串行接口
数字接口
模拟接口
2013年8月1日星期四
中北大学《微机原理及接口技术》
25
输入输出接口的特点
输入接口：
要求对数据具有控制能力（常用三态门实现）
输出接口：
要求对数据具有锁存能力（常用锁存器实现）
中北大学《微机原理及接口技术》
6
7.1.2 I/O接口概述
为什么需要I/O接口（电路）？
多种外设
微机的外部设备多种多样
工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作 速度方面彼此差别很大
它们不能与CPU直接相连 必须经过中间电路再与系统相连 这部分电路被称为I/O接口电路
微机原理、汇编与接口技术习题答案 第7章习题答案
微机原理、汇编与接口技术第七章习题答案7.12 TF=0时，禁止单步中断。
PUSHF ；将标志寄存器传送给AXPOP AXAND AX, 0FEFFH ；将AX的D8位置0，其余位不变PUSH AX ；将AX传送给标志寄存器POPF7.1171H， 3040H:2200H和32600H。
7.13stack segment stack 'stack'dw 32 dup(0)stack endsdata segmentIBUF DB 255, 0, 255 DUP(0)BCDMM DB 127 DUP(0)data endscode segmentbegin proc farassume ss: stack, cs: code, ds: datapush dssub ax, axpush axMOV DS, AX ；DS为中断向量表的段首址MOV AX, SEG I79 ；中断服务程序的段地址填入中断向量表MOV DS: 1E6H, AX ；1E6H=79H*4+2MOV AX, OFFSET I79 ；中断服务程序的偏移地址填入中断向量表MOV DS：1E4H, AXmov ax, datamov ds, axMOV DX, OFFSET IBUF ；键入一串十进制数MOV AH, 10INT 21HMOV DI, OFFSET BCDMM ；建立压缩BCD数存放区的地址指针INT 79Hretbegin endpI79 PROC FARINC DX ；DX指向IBUF的第二单元MOV BX,DXADD BL,[BX] ；BX指向字符串的最后一个字符INC DX ；DX指向第一个字符，即IBUF的第三单元MOV CL,4 ；二进制数移4位即BCD数移1位，移位次数送CL I790： CMP BX,DXJE I792 ；BX等于DX，则还有最高位1位待处理JA I791 ；BX高于DX，继续处理2位BCD数IRET ；BX低于DX结束I791： MOV AX,[BX-1] ；取2位BCD数的字符SUB BX,2 ；调整字符串指针AND AH,0FH ；BCD字符转变为BCD数保留在AH的低4位SHL AL,CL ；BCD字符转变为BCD数保留在AL的高4位OR AL,AH ；存2位压缩BCD数INC DI ；调整压缩BCD数存放地址指针JMP I790I792： MOV AL,[BX] ；取第一个字符，即BCD数的最高位字符AND AL,0FH; ；将BCD数字符转换为BCD数MOV [DI],AL ；存最高位BCD数IRETI79 ENDPcode endsend begin7.14stack segment stack 'stack'dw 32 dup(0)stack endsdata segmentBUFF DB 8 DUP(0)data endscode segmentbegin proc farassume ss：stack，cs：code，ds：datapush dssub ax，axpush axMOV ES,AXmov ax，datamov ds，axMOV AX，SEG IRQ9IS ；中断服务程序入口地址送中断向量表MOV ES：1C6H，AXMOV AX，OFFSET IRQ9ISMOV ES：1C4H，AXMOV BX，OFFSET BUFFMOV CX，8MOV DX，380H ；指向0通道地址INLOP： OUT DX，AL ；启动转换，锁存模拟通道地址IN AL,0A1H ；读屏蔽字AND AL,0FDH ；改变屏蔽字，允许IRQ9中断OUT 0A1H,ALJMP$IN AL，DX ；读取转换结果MOV [BX]，ALINC BX ；指向下一通道的存放地址INC DX ；指向下一通道的地址LOOP INLOPRetbegin endpIO809: MOV AL,61H ；指定中断结束命令OUT 0A0H,ALMOV AL,62HOUT 20H,ALIN AL,0A1H ；恢复屏蔽字，禁止IRQ9中断OR AL,2OUT 0A1H,ALPOP AX ；修改返址INC AXINC AXPUSH AXIRETcode endsend start出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
微机原理与接口技术_第7章8253
§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号
然后，开始递减计数。即每输入一个时钟脉冲，计数
器的值减1，当计数器的值减为0时，便从OUT引脚输出 一个信号。输出信号的波形主要由工作方式决定，同 时还受到从外部加到GATE引脚上的门控信号控制，它 决定是否允许计数。 当用8253作外部事件计数器时，在CLK脚上所加的计 数脉冲是由外部事件产生的，这些脉冲的间隔可以是 不相等的。 如果要用它作定时器，则CLK引脚上应输入精确的时 钟脉冲。这时，8253所能实现的定时时间，决定于计 数脉冲的频率和计数器的初值，即 定时时间＝时钟脉冲周期tc×预臵的计数初值n
16
§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 ③引脚 8253的3个计数器都各有3个引脚，它们是：
CLK0~CLK2：计数器0~2的输入时钟脉冲从这里输
入。频率不能大于2MHz。
OUT0~OUT2：计数器0~2的输出端。
GATE0~GATE2：计数器0~2的门控脉冲输入端。
4
第七章 可编程计数器/定时器8253及其应用 ——概述 2. 不可编程的硬件定时 555芯片是一种常用的不可编程器件，加上外接电阻和电 容就能构成定时电路。这种定时电路结构简单，价格 便宜，通过改变电阻或电容值，可以在一定的定时范 围内改变定时时间。但这种电路在硬件已连接好的情 况下，定时时间和范围就不能由程序来控制和改变， 而且定时精度也不高。 3. 可编程的硬件定时 ①可编程定时器/计数器电路利用硬件电路和中断 方法控制定时，定时时间和范围完全由软件来确 定和改变，并由微处理器的时钟信号提供时间基 准，这种时钟信号由晶体振荡器产生，故计时精
12
§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 8253输入信号组合的功能表
微机原理与接口技术
RTS：请求发送，输出、高电平有效。当终端要发送 数据时，使该信号有效（高电平），向MODEM或外 设请求发送。
CTS：允许发送，输入、高电平有效。是对请求发送 信号RTS的响应信号。当MODEM或外设已准备好接 收终端传来的数据，使CTS信号有效，通知终端开始 沿发送数据线TXD发送数据。
GND RESET DRV
+5V IRQ2
-5V DRQ2
-12V CARD SLCTD
+12V GND MEMW MEMR IOW
IOR DACK3
DRQ3 DACK1
DRQ1 DACK0 CLOCK
IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 +IRQ3 -DACK2
T/C ALE
-5V OSC GND
7.2.2 RS-232总线
目前最常用的一种串行通信接口标准
电气特性
逻辑电平定义为负逻辑 1:低于-3V 0:高于3V
机械特性
RS-232C常用25线或9线D型插件作为数据终端设 备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间通信电缆 的连接器。
名称
次信道发送数据 发送时钟
次信道接收数据 接收时钟 未用
8位ISA
GND RESET DRV
+5V IRQ2
-5V DRQ2
-12V CARD SLCTD
+12V GND MEMW MEMR IOW IOR DACK3 DRQ3 DACK1 DRQ1 DACK0 CLOCK IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 +IRQ3 -DACK2
T/C ALE -5V OSC GND
外总线的种类也很多，常用的有三种
微机原理与接口技术(第三版) 第7章
4) 中断请求的检测 CPU在每条指令执行的最后一个时钟周期，检测其中断 请求引脚(INTR)有无中断请求信号。如果有中断请求信号， 就把内部的中断锁存器置“1”，在下一个总线周期到来时， 进入中断响应状态。
2. CPU对中断的响应 当CPU响应外设的中断后，还要具体完成一些工作。 1) 关中断 当响应中断后，首先要进行关中断操作。对8086微处理 器，CPU在发出中断响应信号的同时，在内部自动完成关中 断操作。 2) 断点保护 当CPU响应中断源的中断请求后，将停止下一条指令的 执行，把当前相关寄存器的内容压入堆栈，为中断返回做好 准备。
3) 中断的开放 在CPU内部有一个中断允许触发器，用来决定是否响应 CPU中断请求引脚(INTR)送来的中断请求。当中断开放(触 发器为“1”)时，CPU才能响应中断；当关闭中断(触发器 为“0”)时，CPU不响应中断请求。这个中断允许触发器的 状态可以用STI和CLI指令来改变。在CPU复位或是当中断 响应后，CPU就处于中断关闭状态，这样就必须在中断服务 程序中用STI指令来让中断开放。
1. 分时操作 中断技术实现了CPU和外部的并行工作，从而消除了 CPU的等待时间，提高了CPU的利用率。另外，CPU可同时 管理多个外部设备的工作，提高了输入/输出数据的吞吐量。 2. 实时处理 在实时控制系统中，现场定时或随机地产生各种参数、 信息，要求CPU立即响应。利用中断机制，计算机就能实时 地进行处理，特别是对紧急事件能进行实时处理。 3．故障处理 计算机运行过程中，如果出现某些故障，如电源掉电、 运算溢出等，.2 中断的响应过程 1．中断源 所谓中断源，就是引起中断的原因或者发出中断请求的
设备。中断源一般分为两类：内部中断源和外部中断源。内 部中断源即中断源在微处理器内部。
微机原理第七章 输入输出方法及常用接口电路
编程并行接口芯片8255A
二、 8255的内部结构
编程并行接口芯片8255A
三、8255的引脚功能
PA3 PA2 PA1 PA0 RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3
8251可编程通信接口
二、8251的结构和引脚特性
数据总线缓冲器
状态 缓冲器
发送数据/命 令缓冲器
接收数 据缓冲 器
RESET CLK C/D RD WR CS DTR DSR RTS CTS
读/写 控制电 路
发送器 P S
TxD
发送 控制 接收 控制 接收器 S P
TxRDY TxE TxC RxRDY SYN DET RxC RxD
输入/输出接口概述
五、 I/O接口的分类 通用接口 专用接口 串行接口 并行接口
编程并行接口芯片8255A
一、 8255A的主要特性
有3个8位并行数据I/O口PA、PB和PC口及1个8位控 制口CWR。 可编程设置方式0、方式1、方式2三种不同的工作方 式，用于无条件传送、查询传送和中断传送。 有两个控制字决定8255A的工作方式，通过编制初始 化程序，使用OUT指令从控制寄存器端口写入。有 一个状态字可供查询，使用IN指令从C端口读出。 提供兼容的TTL电平接口，原则上适用于需并行输入 输出的I/O设备。
微机原理与接口技术第7章2 8255
外设
STBA IBFA 与门 INTRA RD
PC2 PC1 PC0
STBB IBFB INTRB
RD
PC3
A口方式 输入与 口方式 输入时相应的联络信号 口方式1输入与 口方式1输入时相应的联络信号 输入与B口方式
方式1输入引脚：A端口
1
PA7~PA0
INTEA
表示外设已经准备好数据
1 2 3 4
2. 控制口（控制寄存器）： 位端口， 控制口（控制寄存器）： 位端口， ）：8位端口 无对外引脚，其内容决定A口 无对外引脚，其内容决定 口、B口、 口 C口的工作状态 输入或输出 和工作 口的工作状态(输入或输出 口的工作状态 输入或输出) 方式（ 方式（方式 0、1、2） 、 、 ）
3.A组、B组控制电路： 组 组控制电路： 组控制电路 分别控制A组 分别控制 组、B组的读写操作和工作 组的读写操作和工作 方式 端口A 端口A A组 端口C的高 位 端口 的高4位 的高 端口B 端口 B组 端口C的低 位 端口 的低4位 的低
5 35
10 30
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 25
21
连接外设端的引脚： 连接外设端的引脚： PA0~PA7 PB0~PB7 分别对应 A、B、C 、 、 三个端口
PC0~PC7 连接的引脚： 与CPU连接的引脚： 连接的引脚 RESET:与系统的复位 与系统的复位RESET端相连。高电平 端相连。 与系统的复位 端相连 有效信号，复位后， 有效信号，复位后，8255的A口、B口、C口均 的 口 口 口均 为输入状态
PC0
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU接收数据
STB (STroBe) 选通信号（低电平有效） 选通信号（低电平有效） 由外设发出，送给8255，作用是将外设送来的数据 由外设发出，送给 ， 锁存到8255的输入端口。 的输入端口。 锁存到 的输入端口 IBF (Input Buffer Full) 输入缓冲器满信号 8255A发出， 表示 发出， 缓冲器有一个数据没被CPU 发出 表示8255缓冲器有一个数据没被 缓冲器有一个数据没被 取走，外设可以此决定是否送下一个数据。 取走，外设可以此决定是否送下一个数据。 INTR (INTerrupt Request) 中断申请信号 (高电平有效） 高电平有效） 高电平有效 8255A发出，用来向 发出， 发出中断申请。 发出 用来向CPU发出中断申请。 发出中断申请 STB、IBF、INTE均为１时，8255自动发出 均为１ 自动发出INTR。 、 、 均为 自动发出 。 可实现CPU CPU与外设之间用中断方式进行数据传送 可实现CPU与外设之间用中断方式进行数据传送
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。
微型计算机原理-第7章(3)微机原理与接口技术(第三版)(王忠民)
第7章 输入/输出与中断-中断技术
… …
…
D7 D0 CPU
INTR
中 断 寄 存 器
INT ≥1
INT1 INT2
INT8
图7.13 软件查询法的硬件电路
第7章 输入/输出与中断-中断技术
断点保护
INT1？ Y N INT2？ Y N
对1号中 断源服
务 对2号中 断源服
务
… …
INT8？ Y N
1. 中断的定义
计算机在执行正常程序 过程中，当出现某种异常 事件或某种外部请求时， 处理器就暂停执行当前的 程序，而转去执行对异常 事件或某种外部请求的处 理操作。当处理完毕后， CPU再返回到被暂停执行的 程序，继续执行，这个过 程称为程序中断。
主程序
有中断请求
断点 继续执行
中断服务程序 中断处理
第7章 输入/输出与中断-中断技术
① 中断请求：是中断源向CPU发出的请求中断的要求。 软件中断源是在CPU内部由中断指令或程序出错直接
发中断； 硬件中断源必须通过专门的电路将中断请求信号送给
CPU，CPU也有专门的引脚接收中断请求信号。
第7章 输入/输出与中断-中断技术
② 中断响应：是指当计算机系统接收到中断请求后应作出的反 应。对于可屏蔽中断的响应要具备两个条件：一是中断允许触发器 的状态为1（即开中断），二是CPU在执行完现行指令之后。
返回断点
第7章 输入/输出与中断-中断技术
2. 中断系统 为实现中断功能而设置的硬件电路和与之相应的软件，称为中
断系统。 3. 中断源
引起中断的原因或发出中断请求的来源称为中断源。中断源可 分为硬件中断源和软件中断源两类。 4. 中断处理过程
微机原理与接口技术试题库
微机原理与接口技术试题库第一章基础知识一、填空1、计算机中采用进制数，尾符用表示。
2、西文字符的编码是码，用个字节表示。
3、10111B用十六进制数表示为 H，八进制数表示为 O。
4、带符号的二进制数称为值；如果把其符号位也数字化，称为码。
5、已知一组二进制数为-1011B，其反码为，其补码为。
6、二进制码最小单位是，基本单位是。
7、一个字节由位二进制数构成，一个字节简记为，一个字节可以表示个信息。
8、用二进制数表示的十进制编码，简称为码。
9、8421码是一种码，余3码是一种码。
二、选择1、计算机中采用进制数。
A. 2B. 8C. 16D. 102、以下的编码是一种有权码。
A. 循环码B. BCD码C. 8421码D. 余3码3、八进制数的尾符是。
A. BB. OC. DD. H4、与十进制数254等值的数是。
A. 11111110B. 11101111C. 11111011D. 111011105、下列不同数制表示的数中，数值最大的是。
A. 11011101BB. 334OC. 1219DD. DAH6、与十六进制数BC等值的数是。
A. 10111011B. 10111100C. 11001100D. 110010117、下列字符中，ASCII码值最小的是。
A. KB. YC. aD. i8、最大的10位无符号二进制整数转换成十进制数是。
A. 51B. 512C. 1023D. 10249、A的ASCII码值为65D，ASCII码值为68D的字母是。
A. BB. CC. DD. E10、下列等式中，正确的是。
A. 1KB=1024×1024BB. 1MB=1024BC. 1KB=1024D. 1MB=1024×1024B第二章微型机系统概述一、填空1、计算机的发展经历了时代，微型机属于第代计算机。
2、计算机的发展以的更新为标志，而微型机的发展是以的发展为特征。
3、微处理器又称为，是微型机的部件。
微机原理、汇编语言与接口技术 第七章 习题答案 人民邮电出版社(周杰英 张萍 郭雪梅 著)
第7章输入/输出接口习题与参考答案这一章的习题与参考答案分为两大部分，一部分是输入输出概述及DMA控制器的习题与参考答案；另一部分是中断及中断控制器部分的习题与参考答案。
一、输入输出概述及DMA控制器的习题与参考答案1、请说明为什么输入接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能而输出接口却不需要的原因。
解：输入接口的数据缓冲寄存器的输出端是直接接在数据总线上的，如果数据寄存器没有三态输出功能，则无论数据寄存器被寻址选中或未被选中，其数据都会被送上数据总线，若此时总线上真正要传送的数据与该输入缓存器的内容不一致时，就会发生总线冲突。
所以，输入接口的数据缓冲器必须有三态输出功能，以便当接口未被寻址选中时，其输出端处于高阻态，从而与总线隔离。
对于输出接口来说，是输入端与数据总线相连，而输出端是与外设相连，因此其输出不影响总线状态；另外，一个外设一般只与一个输出数据缓存器相连，因此输出接口的数据缓存器无须有三态输出功能。
2、8086/8088CPU中哪些寄存器可以用于I/O寻址？若I/O端口地址分别是10H和100H，分别写出向这两个端口写入73H的程序段。
解：8086/8088CPU内可以用于I/O寻址的寄存器为AL、AX和DX。
向端口10H写入73H的程序段为：MOV AL，73HOUT 10H，AL向端口10H写入73H的程序段为：MOV AL，73HMOV DX，100HOUT DX，AL3、图为7段显示器接口，显示器采用共阳极接法，试编写程序段，使AL中的一位十六进制数显示于显示器上。
输出锁存器地址为40H。
解：TABLE DB 3FH，06H，5BH，4FHDB 66H，6DH，7DH，07HDB 7FH，67H，77H，7CH，DB 39H，5EH，79H，71HLEA BX，TABLEXLA TOUT 40H，AL4、PC/XT机有哪些输入输出方式？各自的特点如何？DMA控制器应具备哪些功能？解：无条件方式：需要外设处于就绪状态，硬件简单；查询方式：CPU需要不断地查询外设是否就绪，浪费CPU时间，硬件较简单；中断方式：外设准备好后，向CPU发中断请求，请求CPU完成数据传输，外设与CPU 并行；硬件又比前两者复杂。
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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三、实方式与保护方式下的中断
1.术语及概念 2.实方式下中断服务程序入口地址 3.保护方式下中断服务程序入口地址* 4.保护方式与实方式中断主要区别
2014年6月21日
By LYQ
术语及概念 中断类型号 中断向量 中断向量表 中断描述符 中断描述符表
2014年6月21日 By LYQ
中断类型号
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中断类型号：中断类型的唯一编号。 01H,05H…(与IRQ0~IRQ10中断号不是一个意思) 数量：256个。（包括外部中断和内部中断或
异常）
编号：0~255。 适用范围：8086~Pentium 4（各种 工作方式）
2014年6月21日
2014年6月21日 By LYQ
外部中断
•中断分类图
1．不可屏蔽中断（NMI） 2．可屏蔽中断（INTR） 3. 中断和异常功能表
2014年6月21日
By LYQ
不可屏蔽中断
返 回
•中断分类图
含义：不能用软件来控制是否允许中断的 一种外部中断。 常见NMI中断（中断类型号规定为2）有： （1）电源掉电 见P271表 （2）存储器检验出错 （3）总线奇偶错等。
第7章 微机的中断系统
提示
本章是微机原理及接 口课的一个重点和难 点。
版权所有， 2000 (c) 南京航空航天大学计算机科学与工程紊
本章主要内容
基本知识 中断与异常、中断分类、实地址方式与 保护方式下的中断*、中断过程等 可编程中断控制器* 8259A的内部结构及工作原理*、8259A的 引脚信号、8259A的工作方式*、8259A的 编程方法*、高级中断控制器 中断调用及其应用
（2）表的位置不同
– 保护方式下的中断描述符表可位于内存的任何 位置，由中断描述符寄存器（IDTR）决定； 实地址方式下的中断向量表只能固定在 00000H~003FFH的最低内存1KB的区域。
（3）合成物理地址
服务程序入口地址=对应段的段基地址+偏移地址 =39423400H+00422012H=39845412H
2014年6月21日 By LYQ
保护方式与实方式中断主要区别
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（1）表的大小不同
– 中断描述符表2KB；中断向量表1KB（对于实 地址方式，中断描述符表就是中断向量表。）
2014年6月21日 By LYQ
中断和异常功能表
对于某一个类型号而言（如08Ｈ～0FH），为区分是 INTR引脚引起的外部中断，还是内部引起的异常，在 处理之前，要判断出错代码中的EXT位，如果EXT=1则 执行外部中断处理程序，EXT=0执行异常处理程序。
2014年6月21日
By LYQ
出错代码
2014年6月21日
By LYQ
实地址方式下的 中断服务程序入口地址求法（例子）
【例1】假设在实地 址方式下，内存单 元00140H到00147H 中存放的内容如图 所示，求51H号中 断的中断服务程序 入口地址。 解：
2014年6月21日 By LYQ
例1求解
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01010001*100=101000100
户定义的软件中断就是一种陷井。这与中断引起的处 理方法一样
2014年6月21日
By LYQ
什么是终止？
返 回
中止（Abort）是一种不能确定 引起异常指令确切位置的异常 （有时称为夭折或失败）。
例:协处理器段溢出 ,原来的程序无法再 执行下去，因此服务程序往往重新启动 操作系统,运行某些软件时，经常会莫名 其妙地自动启动系统，这就是所谓的中 止异常引起的。
Байду номын сангаас
（2）求中断服务程序所在段的段基地址
段选择子为 ：0013H=0000 0000 0001 0 011 B TI=0，段描述符在GDT中，RPL=11为普通用户程序请求， 索引值 =0000 0000 0001 0 B 所以中断描述符所在段描述符在GDT中的位置为： 索引值×8+GDT首地址= 0000 0000 0001 0000B+00500000H=00500010H 因此，段描述符为：39 18 40 42 34 00 00 96 H 段基地址=39423400H
By LYQ
中断向量(实地址方式)
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含义： 中断服务程序 的入口地址 （CS:IP） 组成及格式： 共4个字节，段 地址及偏移地 址各两个字节。
2014年6月21日
By LYQ
中断向量表
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含义：存放256个中断向量的内存区域。即 存放中断服务程序入口地址的内存区域称 为中断向量表。
（1）求中断向量存放的首地址和末地址 51H可知中断向 量存放首地址为51H×4=144H（左移两位方法） 末地址=51H×4+3=147H （2）从首末地址对应的4个单元找出中断向量00144H到 00147H中内容就是51H号中断的中断向量。 对照中断向量组成及格式可知 段地址=4540H，偏移地址=3430H， 所以中断服务程序入口地址为 段地址×16+偏移地址=45400H+3430H=48830H
2014年6月21日
By LYQ
7.1 中断的基本知识
一、中断与异常 二、中断分类 三、实方式与保护方式下的中断 四、中断过程 五、外部中断源的管理
2014年6月21日
By LYQ
一、中断与异常
1.中断 2.异常 3.中断和异常的区别 4.异常的类型
2014年6月21日 By LYQ
或LDT中找出或求出段描述符。（TI=0选中GDT，
示例
2014年6月21日 By LYQ
保护方式下的 中断服务程序入口地址 求法（例子）
【例2】已知保护方式下， 内存单元中有关单元存放 的内容如右图所示，IDT 的首地址为00280000H， GDT首地址为00500000H ，求20H号中断服务程序 入口地址。 解：
2014年6月21日
By LYQ
保护方式下中断服务程序入口地址
（1）通过中断类型号n从中断描述符表IDT中找出
中断描述符。
–
中断描述符首地址=中断类型号码n×8+IDT基地址 从该地址开始取出8字节内容就是中断描述符。
–
（2）通过中断描述符中的选择子第3位TI从GDT
TI=1选中LDT） （3）据段描述符提供的段基地址与中断描述符提 供的偏移地址合成物理地址。
2014年6月21日
By LYQ
中断和异常有什么区别？
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（1）中断处理异步发生的外部事件。(各种外部设备
数据传送的请求及时钟中断 )
（2）异常处理同步发生的内部事件。(处理指令失效 ) （3）硬件中断是作为外部事件的结果而发生的。(可 屏蔽中断和不可屏蔽中断 )
（4）中断是在当前指令执行完后才去执行服务程序的，
例:在虚拟存储器系统中，当处理器涉及的页或 段不在物理存储器中时，就会产生一个失效异 常。操作系统从盘上读取这个页或段，会重新 启动指令。因此失效异常可以正常执行下去。
2014年6月21日 By LYQ
什么是陷井？
返 回
陷井（Traps）是在引起异常的指令执行 之后才被报告，且服务程序完成后，返 回到原程序引起异常指令的下一条指令 处继续向下执行。 ★陷井与中断处理方法一样，但与失效不同.例:用
2014年6月21日 By LYQ
二、中断分类(内部中断和外部中断 )
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2014年6月21日
By LYQ
内部中断或异常
•中断分类图
1．失效异常 2．陷井异常 3．中止异常
2014年6月21日 By LYQ
主要失效异常
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除法出错、调试异常、界限检查、 无效操作码、协处理器不存在、 无效TSS、段不存在、堆栈段溢 出、一般性保护错、页面出错、 协处理器错（仅80286）、机器 检查（Pentium~Pentium III） 等。
处理器对应的中断/异常类型及功能如Page286 表7.1所示。表中列出了16位处理器8086~20286 及32位处理器80386~Pentium 4对应的中断或 异常类型、 功能及在实地址方式下的中断向量 存放的内存地址。
Intel 保留了前32个（00H~20H）中断向量供处理器使 用，后面的20H~FFH供用户使用。保留的中断用于系 统功能。 对于80286~Pentium 4处理器，异常1~6、7、9、16和 17可用于实方式和保护方式，而其余异常仅适用于保 护方式。
什么是中断
返 回
所谓中断，是指处理器在执行正常 程序过程中，当出现某些异常情况或某 个外部设备请求时，处理器暂时中止正 在执行的程序，转而去执行其特定的服 务程序，并在执行完服务程序后返回原 来被中止的程序处继续执行的过程。
2014年6月21日
By LYQ
什么是异常？
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异常是指把因内部意外条件而改变程序 执行流程以报告出错情况和非正常状态 的过程称为异常中断(简称异常)。 INT n也归到异常之中
2014年6月21日
By LYQ
中断描述符表
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含义：存放256个中断描述符的内存区域。 中断描述符表容量：2KB。(256x8字节) 适用范围：保护方式和V86方式。
2014年6月21日
By LYQ
实方式下中断服务程序入口地址
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中断类型号n与其对应的中断向量存放起 始地址之间的关系是： 起始地址=4×n；末地址=4×n+3 即中断向量在4×n ~ 4×n+3指示的内存 单元中 示例
2014年6月21日 By LYQ
主要陷井异常
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