微型计算机原理及应用第9章输入输出和接口技术资料
单片微型计算机原理及应用_课后习题答案_山东理工
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础1．简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。
2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。
微型计算机原理及应用期末考试复习题
第一章一、填空1、在现代工业中，计算机控制系统的工作原理包括、、三个基本步骤。
答案：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出知识点：计算机控制系统的工作原理参考页：P2学习目标：1（熟悉计算机控制系统的结构、组成及工作原理）难度系数：2题型：填空2、微型计算机控制系统的硬件由、、和组成。
答案：主机、输入输出通道、外部设备、测量变送与执行机构知识点：计算机控制系统组成参考页：P3学习目标：1（熟悉计算机控制系统的结构、组成及工作原理）难度系数：3题型：填空3、一般的计算机控制系统由、、、等部分组成。
答案：计算机、I/O 接口电路、通用外部设备、工业生产对象知识点：计算机控制系统组成参考页：P3学习目标：1（熟悉计算机控制系统的结构、组成及工作原理）难度系数：3题型：填空4、计算机控制系统中常用的控制器有、、、、等。
答案：可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器答案：按生产过程控制的特点和要求知识点：计算机控制系统的主机参考页：P3-P5学习目标：2（熟悉常用的计算机控制系统主机）难度系数：1题型：填空5、计算机控制系统主要有六类，分别是直接数字控制系统、操作指导控制系统、、、、。
答案：计算机监督控制系统、分布式控制系统、计算机集成制造系统、综合自动化系统知识点：计算机控制系统的典型形式参考页：P5学习目标：3（熟悉计算机控制系统的典型形式及其特点）难度系数：2题型：填空6、DDC 系统的最大优点是。
答案：用一台计算机控制多个回路知识点：计算机控制系统的典型形式参考页：P6学习目标：3(熟悉计算机控制系统的典型形式及其特点)难度系数：2题型：填空7、软件是工业控制机的程序系统，它可分为、、 3 个部分。
答案：系统软件、支持软件、应用软件知识点：工业控制计算机的软件组成参考页：P10学习目标：4(熟悉工业控制计算机的组成、总线结构和特点)难度系数：2题型：填空8、计算机控制系统的发展趋势为、、、。
郑州大学《微型计算机原理及应用》课后习题答案
郑州⼤学《微型计算机原理及应⽤》课后习题答案《微型计算机原理及应⽤》习题解答第⼀章基础知识1.1 解释题(1)微处理器【解答】由⼤规模集成电路芯⽚构成的中央处理器（CPU），叫做微处理器。
(2)微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输⼊输出接⼝电路、总线以及相应的辅助电路⽽构成的计算机裸机，叫做微型计算机。
(3)微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显⽰器、键盘、磁盘机等），再配以⾜够的软件⽽构成的系统。
(4)单板机【解答】将微处理器、RA、ROM以及I/O接⼝电路，再配上相应的外设（如⼩键盘、LED显⽰器等）和固化在ROM中的监控程序等，安装在⼀块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5)运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由ALU（Arithmetic and Logic Unit,算术逻辑部件）、通⽤寄存器、标志寄存器等组成。
(6)地址总线【解答】地址总线是CPU对内存或外设进⾏寻址时，传送内存及外设端⼝地址的⼀组信号线。
地址总线的条数多少决定了CPU的寻址能⼒。
(7)数据总线【解答】数据总线是CPU与内存或外设进⾏信息交换时，所⽤的⼀组数据信号线。
它决定了CPU ⼀次并⾏传送⼆进制信息的位数，反映出CPU的“字长”这个重要性能指标。
(8)控制总线【解答】控制总线是在CPU与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的⼀组信号线。
1-2 单⽚机应包括哪些基本部件？其主要应⽤于哪些领域？【解答】⼀般单⽚机芯⽚中包括微处理器、RAM、ROM、I/O接⼝电路、定时器/计数器，有的还包括A/D、D/A转换器等。
其主要应⽤于智能化仪器仪表及⼯业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12，写出取第⼆条指令操作码和执⾏第⼆条指令的过程。
【解答】ADD AL,12H指令的取指过程：1)IP的值（002H）送⼊地址寄存器AR；2)IP的内容⾃动加1，变为003H；3)AR将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002H单元；4)微处理器给出读命令MEMR；5)所选中的002H单元内容04H送上数据总线DB；6)数据总线DB上的数据04H送到数据寄存器DR；7)因是取指操作，取出的是指令操作码04H，即由DR送⼊指令寄存器IR；8)IR中的操作码经指令译码器ID译码后，通过PLA发出执⾏该指令的有关控制命令。
第9章DMA微型计算机原理与接口技术
通道选择 00：通道0 01：通道1 10：通道2 11：通道3 传输类型 00：M M校验 01：I/O M写 10：M I/O读 11：无意义 自动预置 0：禁止，1：允许。在自动预置时，当计数器计数到0时，当前地 址寄存的值和当前计数寄存器的值会被基地址寄存器和基计数寄存 器的值预置。
地址增减选择 0：地址减1 1：地址加1
5、8237内部寄存器
寄存器名 基地址寄存器 基字节数计数器 现行地址寄存器 现行字节数计数器 临时地址寄存器 临时字节数计数器 状态寄存器 命令寄存器 临时寄存器 模式寄存器 屏蔽寄存器 请求寄存器
位数（位） 16 16 16 16 16 16 8 8 8 6 4 4 4 4 4 4 4 4 1 1 1 4 1 1
0：无扩展写信号 1：扩展写
0：普通时序， 1：压缩时序
D0=1，表示存储器到存储器的数据传送，此时，由通道0发出软件 DMA请求，规定通道0从源内存地址读取数据到暂存器。再由通道1把暂存器 的数据写到目的内存单元。 M M的操作需要2个DMA周期。
9、请求寄存器 8237的每个通道有一条硬件的DREQ请求线，当工作在数据块传送方式 8237的每个通道有一条硬件的DREQ请求线，当工作在数据块传送方式 时，也可以由软件发出DREQ请求，即请求该通道进行DMA操作。所以，在8237 时，也可以由软件发出DREQ请求，即请求该通道进行DMA操作。所以，在8237 中有一种请求寄存器。 每个通道的软件请求可以分别设置。软件请求是非屏蔽的，它们的优 先权同样受优先权逻辑的控制。 软件请求标志在DMA复位或EOP有效时，会自动清0 软件请求标志在DMA复位或EOP有效时，会自动清0。 在对通道进行DMA软请求时，D2=1表示请求标志置1，否则置0 在对通道进行DMA软请求时，D2=1表示请求标志置1，否则置0 。 D1D0：对通道进行选择。 D1D0：对通道进行选择。
单片微型计算机原理及接口技术
单片微型计算机原理及接口技术在现代科技领域中，计算机技术的发展日新月异，而单片微型计算机无疑是其中的重要一环。
本文将介绍单片微型计算机的原理以及接口技术，以帮助读者更好地理解和运用这一领域的知识。
一、单片微型计算机的原理1.1 数据表示和处理在单片微型计算机中，数据的表示和处理是非常重要的。
计算机所处理的数据通常以二进制形式表示，通过位(bit)来表示数据的最小单元。
在微型计算机中，通常使用八位(bit)的字节(byte)作为数据的基本单位。
此外，计算机还可以通过不同的数据类型来表示和处理不同类型的数据，如整数、浮点数、字符等。
1.2 CPU和内存在单片微型计算机中，中央处理器(CPU)被视为计算机的大脑。
CPU负责执行指令、进行算术和逻辑运算等操作。
而内存则用于存储数据和指令，供CPU读取和写入。
常见的内存分类有随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，其中RAM用于临时存储数据，而ROM则用于存储固定的指令和数据。
1.3 控制单元和指令控制单元是CPU的一个核心组成部分，它负责解析和执行指令。
指令是计算机执行操作的命令，可以进行数据的读取、写入、运算等操作。
常见的指令集结构有精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)。
RISC的指令集相对较简单，执行速度快，而CISC的指令集相对较复杂，但可以实现更多功能。
二、单片微型计算机的接口技术2.1 输入输出接口在单片微型计算机中，输入输出（I/O）设备起着连接计算机与外部设备的重要作用。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、触摸屏等，而输出设备包括显示器、打印机、扬声器等。
通过适当的接口技术，计算机可以与这些设备进行数据的输入和输出，并实现与用户的交互。
2.2 存储器接口技术存储器接口技术用于连接CPU和内存之间的数据传输。
根据不同的芯片架构和规范，存储器接口技术有所不同。
常见的接口技术包括地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线用于指定内存的地址，数据总线用于传输数据，而控制总线则用于传输控制信号。
最新微型计算机原理与应用习题集及答案
微型计算机原理与应用习题集及答案微型计算机原理与应用习题集目录第1章概述 (1)第2章计算机中的数制与编码 (2)第3章微处理器及其结构 (4)第4章 8086/8088CPU指令系统 (9)第5章汇编语言程序设计 (17)第6章存储器系统 (27)第7章中断技术 (31)第8章输入/输出接口技术 (37)第9章串行通信技术及其接口芯片 (42)模拟试题（一） (44)参考答案 (48)模拟试题（二） (49)参考答案 (52)模拟试题（三） (53)参考答案 (56)河南理工大学 2006--2007 学年第 1 学期 (58)参考答案 (61)近年来某高校硕士研究生入学试题 (63)参考答案 (66)近年某高校研究生入学考试试题 (70)参考答案 (74)近年某高校攻读硕士学位研究生试题 (75)参考答案 (77)第1章概述一、填空题1．电子计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。
2．运算器和控制器集成在一块芯片上，被称作CPU。
3．总线按其功能可分数据总线、地址总线和控制总线三种不同类型的总线。
4．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统总线（或通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢78（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为内部总线。
5．迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是程序存储和程序控制的工作原理。
这种原理又称为冯·诺依曼型原理。
二、简答题1．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，它本身具有运算能力和控制功能，对系统的性能起决定性的影响。
微处理器一般也称为CPU；微计算机是由微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线组成的裸机系统。
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。
微型计算机原理及应用第9章输入输出和接口技术
CLK & IOW PS
gf e dcba
COM
35
3.2 数据输入三态缓冲器
外设输入的数据和状态信号，通过数据输入三态缓冲 器经数据总线传送给微处理器。 74LS244三态总线驱动器
74LS244可以用作无条 件传送的输入接口电路。
36
3.2 数据输入三态缓冲器
8
1.2 接口控制原理
（2）串行数据传送
串行数据传送是将构成字符的每个二进制数据位， 按一定的顺序逐位进行传送的方式。 串行数据传送主要用于远程终端或经过公共电话 网的计算机之间的通信。 远距离数据传送采用串行方式比较经济，但串行 数据传送比并行数据传送控制复杂。
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1.2 接口控制原理
异步串行通信协议规定字符数据的传送格式：
微型计算机原理及应用
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输入输出和接口技术
1 2 3
接口的基本概念 I/O指令和I/O地址译码 简单的I/O接口
2
输入输出(I/O)是指微型计算机与外界的信息交换， 即通信(communication)。微型计算机与外界的通信， 是通过输入输出设备进行的，通常一种I/O设备与微 型机连接，就需要一个连接电路，我们称之为I/O接 口。 接口是用于控制微机系统与外设或外设与系统设 备之间的数据交换和通信的硬件电路。接口设计涉及 到两个基本问题，一是中央处理器如何寻址外部设备， 实现多个设备的识别；二是中央处理器如何与外设连 接，进行数据、状态和控制信号的交换。 3
状态设臵和存储电路主要由一组数据寄存器构成， 中央处理器和外设就是根据状态寄存器的内容进行 协调动作的。 数据存储和缓冲电路也是一组寄存器，用于暂存 中央处理器和外设之间传送的数据，以完成速度匹配 工作。 7
微机原理与接口技术课件全 (9)
（2）键的识别 通常有两种方法可识别被按之键：一种是“行扫描”法； 一种是“反转”法。 1）行扫描法 依次对每一行进行扫描，选使被扫描的行为低电平，其它 所有的行均为高电平，接着检测各列线的状态（称为“列”）。 若各列码均为高电平（即列码为全1），则被按之键不在这行。 继续扫描下一行；若列线不全为高电平（即列码为非全1），则 被按之在此行。根据行扫描码及列码就可知被按之键的坐标值 （即位置码）。再根据位置码通过查表可得到它的键值。查表 法的扫描子程序流程图如图7-6所示。
四、输入/输出寻址方式
当主机执行I/O操作时，应先对I/O接口中的端口进行寻址， 其寻址方式有如下两种： 此时，I/O端口单独编址。CPU指令系统中有专门用于I/O操 作的指令——I/O指令，CPU访问I/O端口时发出I/O读命令或写 命令，访问内存时发存储器读或写命令。因此，端口地址与存 储单元地址可重叠。此时，I/O端口不占用存储空间且与访问 I/O设备指令有别。 这种寻址方式中，将I/O端口与存储单元统一编址，即CPU 把I/O端口作为存储单元对待，I/O端口占用一定的存储空间。 采用这种寻址方式的CPU指令系统中没有专门的I/O指令，
微型机中常外设有LED显示器、CRT显示器、键盘、打印机、软 磁盘存储器等。单片机应用系统中常设置LED显示器、拔盘、键 盘、点阵式打印机等外设。
§8-2 键盘及其接口
返回
在微型机系统中，键盘是最常用的输入设备，键盘通常由 数字键和功能键组成，其规模取决于系统的要求。
键盘可分为编码键盘和非编码键盘两种，前者有检测键闭 合，去抖动及产生相应键编码的硬件电路，而后者则没有这些 硬件，上述功能在有少量的硬件支持下由软件来完成。由此可 见编码键盘产生键编码的速度快且基本上不占用CPU时间，但硬 件开销大，电路复杂，成本高；非编码键盘则硬件开销省，电 路简单，成本低，但占用CPU时间较长。
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。
郑学坚《微型计算机原理及应用》(第4版)配套题库(输入输出和接口技术)【圣才出品】
第9章 输入输出和接口技术一、选择题1．I/O设备与CPU之间交换信息，其状态信息是通过（ ）总线传送给CPU的。
A．地址B．数据C．控制D．三者均可【答案】B【解析】数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线（双向、三态）。
数据总线是双向三态总线，即数据既可以从CPU送到其他部件，也可以从其他部件传送给CPU，数据总线的位数和处理器的位数相对应。
2．在I/O接口的各种寄存器中，（ ）必须具有三态输出功能。
A．控制寄存器B．状态寄存器C．数据缓冲寄存器D．地址寄存器【答案】C【解析】I/O端口的功能有：对输入输出数据进行缓冲、隔离和锁存；对信号的形式和数据的格式进行变换；对I/O端口进行寻址；与CPU和I/O设备进行联络。
因此，数据缓冲寄存器必须具有三态输出功能。
3．I/O接口电路通常具有（ ）3个端口。
A．数据输入、数据输出、命令端口B．数据输入、数据输出、状态端口C．数据端口、命令端口、状态端口D．数据端口、控制端口、命令端口【答案】C【解析】考查I/O接口电路的基本概念。
4．在存储器映像I/O编址方式中，I/O端口（ ）。
A．可与存储器同时使用同一地址B．可与存储器分时使用同一地址C．与存储器使用两个独立的地址空间D．与存储器共用统一的地址空间【答案】D【解析】在存储器映像I/O编址方式中，I/O端口与存储器共用统一的地址空间。
5．（多选）有关存储器映像I/O方式错误描述的是（ ）。
A．又称为I/O独立方式B．I/O端口地址空间独立于存储器地址空间C．增加地址译码的复杂性D．I/O指令类型较少【答案】ABC【解析】I/O接口不是独立方式，I/O端口地址空间不独立于存储器地址空间，没有增加地址译码的复杂性。
二、填空题1．典型的接口通常具有如下5种功能：______，______，______，______，______。
【答案】地址译码；数据缓冲；信息转换；提供命令译码和状态信息；定时和控制。
微型计算机原理及接口技术
微型计算机原理及接口技术
微型计算机原理及接口技术是指在微型计算机和外部设备之间进行数据交换和通信的技术。
微型计算机原理是指微型计算机的基本工作原理，包括微处理器、存储器、输入输出设备等组成部分的工作原理。
接口技术是指微型计算机与外部设备之间进行数据交换和通信所需要的硬件和软件技术。
在微型计算机中，微处理器是控制微型计算机工作的核心部件。
它负责执行指令、进行数据处理和控制操作。
微处理器通过总线与其他部件进行连接，包括存储器、输入输出设备等。
其中，存储器用于存储程序和数据，输入输出设备用于与外界进行数据交换。
为了实现微型计算机与外部设备之间的数据交换和通信，需要使用接口技术。
接口技术可以分为硬件接口和软件接口两种。
硬件接口是指通过物理接口的方式连接微型计算机和外部设备，例如串口、并口、USB等。
软件接口是指通过编程的方式实
现微型计算机与外部设备之间的数据交换和通信。
接口技术的选择取决于具体的应用场景和外部设备的要求。
不同的外部设备可能需要不同类型的接口进行连接。
例如，打印机通常通过并口或USB接口连接到微型计算机，而鼠标则通
常通过PS/2或USB接口连接。
此外，还可以通过网络接口实
现微型计算机之间的数据通信。
总的来说，微型计算机原理及接口技术是实现微型计算机与外
部设备之间数据交换和通信的关键技术。
了解和掌握这些技术对于有效地使用微型计算机和外部设备具有重要意义。
微型计算机原理与接口技术第九章
并行接口一般具有以下特点： 1）通过多根信号线同时传送多位数据； 2）并行接口多用于传送距离短，数据量大，速度高的实时传
输场合； 3）传送时一般不需要特定的数据传送格式。
9.1 可编程并行接口芯片8255A
9.1.1 8255A的结构
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图9-1 8255A外部引脚
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×××
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××
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CS
操作
0 端口A—>数据总线 0 端口B—>数据总线 0 端口C—>数据总线 0 数据总线—>端口A 0 数据总线—>端口B 0 数据总线—>端口C 0 数据总线—>控制字寄存器
1 数据总线高阻态 0 非法状态 0 数据总线高阻态
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9.1.2 方式选择 在8255A的初始化工作中，CPU输出的编程命令有两类： 一类称为方式选择控制字，用于定义各端口的工作方式； 另一类称为置位/复位控制字，用于对端口C任意一位的置位或复 位操作。 1、方式选择控制字 8255A有三种基本的工作方式： 方式0：基本输入/输出方式 方式1：选通输入/输出方式 方式2：双向总线I/O方式
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图9-5 各端口工作于方式0时的控制字格式
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2、方式1的功能 （1）主要功能 1） 端口A和端口B都可作为数据输入/输出端口，但必须通过端
口C相应位的控制来实现。 2）当端口A和端口B中的一个端口被确定为工作方式1时，与此
《微机原理及应用》各章习题参考答案
《微机原理及应用》各章习题参考答案第1章微型计算机概论一、填空题1. 微机硬件系统主要由CPU、（存储器）、（总线）、（输入输出接口）和输入输出设备组成。
2. 冯·诺依曼计算机的核心原理是（存储程序原理）3. 完成下列数制的转换1）10100110B=（ 166 ）D=（ A6H ）H2）223.25 =（ 11011111.01 ）B=（ DF.4 ）H3）1011011.101B=（ 5B.A ）H=（1001 0001.01100010 0101 ）BCD4. 已知[X]补5. 已知A=10101111，B=01010000，则A∧B的结果为( 00000000 ) B=86H，则X的十进制表示形式为( -122 )6. -29H的8位二进制反码是（11010110 ）B7.字符4的ASCII码=（ 34 ）H二、简答题1.冯.诺依曼计算机的结构是怎样的，主要特点有哪些？解：将计算机设计为由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5个部分组成，所有的执行都以运算器为核心，采用存储程序工作原理。
2. 已知X=-1101001B，Y=-1010110B，用补码方法求X-Y=？解：[X-Y]补=[X+（-Y）]补= [X]补+[-Y] [X]补原=11101001B [X]补 [-Y]=10010111B原=01010110B=[-Y] [X-Y]补补= [X]补+[-Y]补X-Y=[[X-Y]=11101101B补]补=10010011=-0010011=-193. 写出下列真值对应的原码和补码的形式：1）X=-1110011B2）X=-713）X=+1001001B解：1）[X]原码=11110011B , [X]补码=10001101B2）[X]原码=11000111B, [X]补码=10111001B3）[X]原码=01001001, [X] 补码=01001001B=?4. 已知X和Y的真值，求[X+Y]补1）X=-1110111B Y=+1011010B2）X=56 Y=-215. 若与门的输入端A、B、C的状态分别为1、0、1，则该与门的输出端状态为？若将这3位信号连接到或门，那么或门的输出又是什么状态？解：由与和或的逻辑关系知，若“与”门的输入端有一位为“0”，则输出为“0”；若“或”门的输入端有一位为“1”，则输出为“1”。
微型计算机原理与接口技术_(张荣标_著)_机械工业出版社_课后答案
第一章1．选择题（1）C (2) D A (3) C3填空（1）CPU，微型计算机，系统软件，外围设备，微型计算机系统（2）10，3，12（3）阶数（4）10010010B，01000100B，11010110B，FF4EH（5）3F7H，1C3H,243H，277H,4简答题（1）微处理器，微型计算机和微型计算机系统三者有何联系与区别？微处理器是把原来的中央处理单元CPU的复杂电路（包括运算器和控制器）做在一片或几片大规模集成电路的芯片上。
把这种微缩的CPU大规模集成电路称为微处理器。
微型计算机是以微处理器为核心，再配备上用大规模集成电路工艺制成的存储器和I/O接口就构成了微型计算机。
以微计算机为核心，再配备上系统软件、I/O设备、辅助电路和电源就构成了微机系统。
微型计算机系统包括硬件和软件了两大部分。
（2）试述在计算机中常采用二进制的缘由？（3）简述如何从补码判断真值的符号？（4）BCD码与纯二进制数有何区别？主要区别是二者对应的二进制位所表示的二进制真值不同，（5）试述机器数的定点和浮点数表示形式。
第2章2填空题（1）递增，A7，A5，A3，A1.（2）地址总线的宽度，00000H～0FFFFFH（3）寄存器，运算器，控制器；运算和控制（4）SS，SP（5）MN/MX（6）主频，总线宽度（7）20，163简答题（1）什么是指令周期？什么是总线周期？一个总线周期至少包括几个时钟周期？指令周期是一条指令执行所需的时钟周期，cpu在执行指令过程中，凡需执行访问存储器或访问I/O端口的操作都统一交给BIU的外部总线完成，进行一次访问所需的时间称为一个总线周期。
一般一个基本的总线周期由4个时钟周期组成。
（2）8086CPU在最小模式下构成计算机系统至少应该包括哪几个基本的部分？（3）8086CPU中，标志寄存器包含哪些标志位？各标志位为‘0’，‘1’分别表示什么含义？（4）8086CPU中有哪些通用寄存器和专用寄存器？说明他们的作用。
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
微机原理及应用参考答案
参考答案第一章计算机中的数制和码制第二章计算机概述一、填空题1.82. 23.10244.25.5、11001.1、00100101.0101B5.1000010B、42H、66H6.41.625、29.AH7.10001101B8.11001001、110010109.-128 ~ +12710.系统软件、应用软件11.电子管、超大规模集成电路二、单选题1． A 2． C 3． D4． C 5． A 6． C三、分析简答题1.8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为几种？哪几种？答：8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为三种种，分别是：数据总线、地址总线和控制总线2.写出-25的原码、反码、补码，并将补码转换成十六进制数(设机器字长为8位)。
答：X=-25=-11001BX原码:10011001BX反码:11100110BX补码:11100111B = E7H3.举例说明什么是机器数，什么是真值？答：将符号数值化了的数称为机器数。
如：-18=-10010B(真值)；机器数为：10010010B第三章半导体存贮器一、填空题1.ROM、RAM2.6个3.8、4二、单选题1． A 2． B 3． D 4． B5． C 6． C 7． B三、分析简答题1.在对存储器芯片进行片选时，全译码方式、部分译码方式和线选方式各有何特点？答：①全译码方式：存储器芯片中的每一个存储单元对应一个唯一的地址。
译码需要的器件多；②部分译码方式：存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。
译码简单；③线选：存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。
地址有可能不连续。
不需要译码。
四、硬件接口设计题1.答：(1)(2) 存储器类型为RAM 总容量为4K×8地址范围: 0#2000H-27FFH1# 2800H-2FFFH2.答：（9分）(1)存储器类型：RAM该系统的存储器容量为：6K×8位（或：6K字节）(2)1#芯片的地址范围：1000H ~ 17FFH2#芯片的地址范围：0800H ~ 0FFFH3#芯片的地址范围：0000H ~ 07FFH3.1）1K×42）2K×8或2KB3）地址分配范围第一组：A19~ A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0最小地址0 ~ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00000H~ 最大地址0 ~ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 003FFH 第二组：0 ~ 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00400H~0 ~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 007FFH第四章微型计算机及微处理器的结构和组成一、填空题1.BIU、EU、指令的译码和指令执行2.4、16、16、6、203.8、164.1、2二、单选题1． B 2． B三、分析简答题1.8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？答：执行部件有8个16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。
微机原理和接口技术[第四版]课后习题答案解析
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第1章微型计算机系统〔习题1.1〕简答题（2）总线信号分成哪三组信号？（3）PC机主存采用DRAM组成还是SRAM组成？（5）ROM-BIOS是什么？（6）中断是什么？（9）处理器的“取指－译码－执行周期”是指什么？〔解答〕②总线信号分成三组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。
③PC机主存采用DRAM组成。
⑤ROM-BIOS是“基本输入输出系统”，操作系统通过对BIOS的调用驱动各硬件设备，用户也可以在应用程序中调用BIOS中的许多功能。
⑥中断是CPU正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停止，转向执行事先安排好的一段处理程序，待该处理程序结束后仍返回被中断的指令继续执行的过程。
⑨指令的处理过程。
处理器的“取指—译码—执行周期”是指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。
〔习题1.3〕填空题（2）Intel 8086支持___________容量主存空间，80486支持___________容量主存空间。
（3）二进制16位共有___________个编码组合，如果一位对应处理器一个地址信号，16位地址信号共能寻址___________容量主存空间。
（9）最初由公司采用Intel 8088处理器和（）操作系统推出PC机。
②1MB，4GB③216，64KB（9）IBM,DOS〔习题1.4〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。
〔解答〕CPU：CPU也称处理器，是微机的核心。
它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）。
处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。
存储器：存储器是存放程序和数据的部件。
外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（Input）设备和输出（Output）设备，也称I/O设备。
I/O设备通过I/O接口与主机连接。
总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。
单片微型计算机原理与接口技术
单片微型计算机原理与接口技术单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer，简称SCM）是一种将中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）接口和定时器等功能模块集成在一块芯片上的计算机系统。
它在体积小、功耗低、成本低的同时，具备强大的计算和控制能力，被广泛应用于各行各业。
本文将介绍单片微型计算机的原理和接口技术。
一、单片微型计算机的原理单片微型计算机由CPU、存储器和I/O接口等主要组成部分构成。
在单片微型计算机的原理中，CPU负责执行指令和数据处理，存储器用于存储程序和数据，I/O接口则实现计算机与外部设备之间的数据交互。
1. CPUCPU是单片微型计算机的核心部分，它包含运算器、控制器和寄存器等组件。
运算器负责进行算术和逻辑运算，控制器则协调和控制各个组件的工作，寄存器用于临时存储数据和指令。
2. 存储器存储器是单片微型计算机用来存储程序和数据的地方，主要包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM具有读写功能，用于存储程序和运行时数据；ROM则用于存储只读数据和程序。
3. I/O接口I/O接口是单片微型计算机与外部设备进行数据交互的通道，常见的接口有串行口、并行口、键盘接口和显示接口等。
通过I/O接口，单片微型计算机能够与各类外设进行数据的输入和输出操作。
二、接口技术单片微型计算机的接口技术是实现计算机与外部设备之间数据交换的重要手段，合理选择和设计接口技术可以提高数据传输效率和系统稳定性。
1. 串行口串行口是一种将数据以比特流的形式进行传输的接口技术。
它适用于数据传输速率较低、线路成本较高、距离较远的场景。
串行口的特点是简单、稳定，适用于与单片微型计算机之间的数据通信。
2. 并行口并行口是一种将数据同时以多位的形式进行传输的接口技术。
它适用于高速数据传输，但在线路布局和噪声干扰等方面有一定的要求。
并行口常用于打印机、显示器等外设与单片微型计算机之间的数据传输。
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1.2 接口控制原理
（2）串行数据传送
串行数据传送是将构成字符的每个二进制数据位， 按一定的顺序逐位进行传送的方式。 串行数据传送主要用于远程终端或经过公共电话 网的计算机之间的通信。 远距离数据传送采用串行方式比较经济，但串行 数据传送比并行数据传送控制复杂。
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1.2 接口控制原理
异步串行通信协议规定字符数据的传送格式：
11
1.2 接口控制原理
2. 传送控制方式 传送控制方式有查询、中断和DMA3种。 （1）查询方式
在查询方式下，CPU需要完成以下操作： (1)CPU向接口发出传送命令，输入数据或输出数据； (2)中央处理器查询外设是否允许传送？
在查询方式下，中央处理器需要花费较多的时间去不 断地“询问” 外设，外设的接口电路处于被动状态。
1.1 接口的功能
1.接口的一般定义
接口是一组电路，是中央处理器与存储器、输入 输出设备等外设之间协调动作的控制电路。 接口电路并不局限在中央处理器与存储器或外设 之间，也可在存储器与外设之间，如直接存储器存取 DMA接口就是控制存储器与外设之间数据传送的电路。
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1.1 接口的功能 2.
接口电路的作用就是将来自外部设备的数据信号
状态设置和存储电路主要由一组数据寄存器构成， 中央处理器和外设就是根据状态寄存器的内容进行 协调动作的。 数据存储和缓冲电路也是一组寄存器，用于暂存 中央处理器和外设之间传送的数据，以完成速度匹配 工作。 7
1.2 接口控制原理
1.数据传送方式 （1）并行数据传送 在微机系统内，如，大系统部件之间的数据传送 都采用并行数据传送方式。 并行数据的每一位都对应独立的传输线路，所以 数据传送速度快，但线路多，一般只用于较短距离的 数据传送。
设之间直接传送的操作方式。DMA方式是这3种方式中
效率最高的一种传送方式，DMA 方式控制接口也最复
杂，需要专用的DMA控制器。
DMA 方式适合数据量较大的传送，如存储器与磁 盘之间的数据传送。 14
1.3 接口控制信号
接口控制信号可分为两类：总线控制信号 和 输入输 出控制信号。
总线控制信号包括数据线、地址线、 、 、等。
2.1 标准的I/O 寻址方式
标准的I/O寻址方式有以下3个特点： (1) I/O设备的地址空间和存储器地址空间是独立 的、分开的,即I/O接口地址不占用存储器的地址空间。 (2) 微处理器对I/O设备的管理是利用专用的IN(输 入)和OUT(输出)指令来实现数据传送的。 (3) CPU对I/O设备的读/写控制是用I/O读/写控制 信号( 、 )。 一个外设常有若干个端口地址。 19
异步串行通信中，接收设备和发送设备必须保持相 同的传送波特率，并与每个字符数据的起始位同步。 起始位、数据位、奇偶位和停止位约定，在同一 次传送过程中必须保持一致。 10
1.2 接口控制原理
2. 传送控制方式 传送控制方式有查询、中断和DMA3种。 （1）查询方式
查询方式是中央处理器在数据传送之前通过接口 的状态设置存储电路询问外设，待外设允许传送数据 后才传送数据的操作方式。
输入输出控制信号比较复杂，不同控制方式的接口 信号不同。一般包括数据线、输入输出应答信号等。 中断接口和DMA接口的控制信号更复杂一些，通常由 接口芯片提供专用控制信号来完成数据传送控制。
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1.3 接口控制信号
接口控制信号图
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输入输出和接口技术
1 2 3
接口的基本概念 I/O指令和I/O地址译码 简单的I/O接口
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1.2 接口控制原理
（2）中断方式 中断方式是在外设要与中央处理器传送数据时， 外设向中央处理器发出请求，中央处理器响应后再传
送数据的操作方式。
在中断方式下，中央处理器不必查询外设，提高 了系统的工作效率，但中央处理器管理中断的接口比 管理查询复杂。 13
1.2 接口控制原理
（3）直接存储器存取（DMA）方式 DMA 方式是数据不经过中央处理器在存储器和外
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微处理器进行I/O操作时，对I/O接口的寻址方式与 存储器寻址方式相似。即必须完成两种选择：一是选 择出所选中的I/O接口芯片(称为片选)；二是选择出该 芯片中的某一寄存器(称为字选)。
通常有两种I/O接口结构：一种是标准的I/O结构， 另一种是存储器映象I/O结构(memory mapped I/O)。 与之对应的有两种I/O寻址方式。 18
传送给处理器，处理器对数据进行适当加工，再通过
接口传回外部设备。
所以，接口的基本功能就是对数据传送实现控制，
具体包括以下5种功能：地址译Байду номын сангаас、数据缓冲、信息 转换、提供命令译码和状态信息以及定时和控制。
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1.1 接口的功能
3.接口电路的基本结构
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1.1 接口的功能 控制命令逻辑电路一般由命令字寄存器和控制 执行逻辑组成，这一部分是接口电路的“中央处理 器”，用来完成全部接口操作的控制。
2.2 存储器映像I/O 寻址方式
1.存储器映象I/O寻址方式又称为存储器对应I/O寻 址方式，有3个特点： (1)I/O接口与存储器共用同一个地址空间。即在系 统设计时指定存储器地址空间内的一个区域供I/O设备 使用，故I/O设备的每一个寄存器占用存储器空间的一 个地址。这时存储器与I/O设备之间的唯一区别是其所 占用的地址不同。 (2)CPU利用对存储器的存储单元进行操作的指令来 实现对I/O设备的管理。 (3)CPU用存储器读/写控制信号( 进行读/写控制。 、 )对I/O设备
微型计算机原理及应用
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输入输出和接口技术
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接口的基本概念 I/O指令和I/O地址译码 简单的I/O接口
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输入输出(I/O)是指微型计算机与外界的信息交换， 即通信(communication)。微型计算机与外界的通信， 是通过输入输出设备进行的，通常一种I/O设备与微 型机连接，就需要一个连接电路，我们称之为I/O接 口。 接口是用于控制微机系统与外设或外设与系统设 备之间的数据交换和通信的硬件电路。接口设计涉及 到两个基本问题，一是中央处理器如何寻址外部设备， 实现多个设备的识别；二是中央处理器如何与外设连 接，进行数据、状态和控制信号的交换。 3