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文檔簡介

問題:什么是微型計算機?什么是單片機和PC機?

習(xí)題1.2解答:微型計算機:以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為主要部件,以集成了計算機主要部件——控制器和運算器的微處理器為核心,所構(gòu)造出的計算機系統(tǒng)PC機:PC(PersonalComputer)機就是面向個人單獨使用的一類微機單片機:用于控制的微處理器芯片,內(nèi)部除CPU外還集成了計算機的其他一些主要部件,如:ROM、RAM、定時器、并行接口、串行接口,有的芯片還集成了A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路等。數(shù)字信號處理器DSP:主要面向大流量數(shù)字信號的實時處理,在宿主系統(tǒng)中充當(dāng)數(shù)據(jù)處理中心,在網(wǎng)絡(luò)通信、多媒體應(yīng)用等領(lǐng)域正得到越來越多的應(yīng)用習(xí)題1.4問題:什么是微機的系統(tǒng)總線?微機的總線結(jié)構(gòu)為他帶來了哪些好處?一般將總線信號進一步分為哪三組?總線的使用特點是什么?解答:系統(tǒng)總線:傳遞信息的一組公用導(dǎo)線,CPU通過它們與存儲器和I/O設(shè)備進行信息交換好處:組態(tài)靈活、擴展方便三組信號線:數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線其使用特點是:在某一時刻,只能由一個總線主控設(shè)備來控制系統(tǒng)總線,只能有一個發(fā)送者向總線發(fā)送信號;但可以有多個設(shè)備從總線上同時獲得信號。習(xí)題1.5問題:簡述微型計算機的兩個主要應(yīng)用方向及其應(yīng)用特點。解答:用于數(shù)值計算、數(shù)據(jù)處理及信息管理方向采用通用微機,要求有較快的工作速度、較高的運算精度、較大的內(nèi)存容量和較完備的輸入輸出設(shè)備,為用戶提供方便友好的操作界面和簡便快捷的維護、擴充手段。用于過程控制及嵌人應(yīng)用方向采用控制類微機,要求能抵抗各種干擾、適應(yīng)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境、確保長時間穩(wěn)定地工作,要求其實時性要好、強調(diào)其體積要小、便攜式應(yīng)用強調(diào)其省電。習(xí)題1.8問題:所謂系統(tǒng)ROM-BIOS指的是什么?他的主要功能是什么?解答:BIOS:基本輸入輸出系統(tǒng)主要功能:用來驅(qū)動和管理諸如鍵盤、顯示器、打印機、磁盤、時鐘、串行通信接口等基本的輸入輸出設(shè)備習(xí)題4.1解答:8088具有

20根地址線。在訪問內(nèi)存時使用地址

A0~A19

,可直接尋址

1MB容量的內(nèi)存范圍;在訪問外設(shè)時使用地址線A0~A15

,共能尋址64K個輸入輸出端口。實際上,PC/XT在尋址外設(shè)時,只使用地址線

A0~A9

;若A9=1,說明它要尋址的I/O端口位于I/O通道。習(xí)題4.2解答:總線操作指的是指發(fā)生在總線上的某些特定的操作,而總線周期指的是CPU通過總線操作與外界(存儲器和I/O端口)進行一次數(shù)據(jù)交換的過程(時間),8088典型的總線周期由

4個T組成。如果8088的CLK引腳接5MHz的時鐘信號,那么每個T狀態(tài)的持續(xù)時間為

200ns。習(xí)題4.4問題:何為引腳信號的三態(tài)能力?當(dāng)具有三態(tài)能力的引腳輸出高阻時究竟意味著什么?在最小組態(tài)下,8088的哪些引腳具有三態(tài)能力?解答:當(dāng)8088進行讀寫存儲器或I/O接口時,如果存儲器或I/O接口無法滿足CPU的讀寫時序(來不及提供或讀取數(shù)據(jù)時),需要CPU插入等待狀態(tài)Tw。在讀寫總線周期的T3和T4之間插入Tw。習(xí)題4.6問題:何為引腳信號的三態(tài)能力?當(dāng)具有三態(tài)能力的引腳輸出高阻時究竟意味著什么?在最小組態(tài)下,8088的哪些引腳具有三態(tài)能力?解答:三態(tài):引腳除正常的高、低電平外,還能輸出高阻狀態(tài)。輸出高阻狀態(tài)時,表示芯片實際上已放棄了對該引腳的控制,使之“懸空”,這樣他所連接的設(shè)備就可以接管對該引腳所連導(dǎo)線的控制。解答(續(xù)):8088最小組態(tài)具有三態(tài)能力的引腳:A19/S6~A16/S3、A15~A8、AD7~AD0IO/M*、RD*、WR*、ALEDEN*、DT/R*習(xí)題4.6習(xí)題4.7問題:以下輸入8088的引腳信號RESET、HOLD、NMI和INTR其含義各是什么?當(dāng)他們有效時,8088CPU將做出何種反應(yīng)?解答:RESET:復(fù)位請求。有效時,將使CPU回到其初始狀態(tài)。HOLD:總線保持。有效時,表示總線請求設(shè)備向CPU申請占有總線。NMI:不可屏蔽中斷請求。有效時,表示外界向CPU申請不可屏蔽中斷。INTR:可屏蔽中斷請求。有效時,表示請求設(shè)備向CPU申請可屏蔽中斷。習(xí)題4.8問題:請解釋8088(最小組態(tài))以下引腳信號:CLK、A19/S6~A16/S3、A15~A8、AD7~AD0、IO/M*、RD*、WR*、ALE的含義,并畫出它們在存儲器寫總線周期中的波形示意

T4T3T2T1ALECLKA19/S6~A16/S3A15~A8AD7~AD0A15~A8A7~A0輸出數(shù)據(jù)A19~A16S6~S3RD*、READY(高電平)IO/M*WR*習(xí)題4.13問題:以下輸入8088的引腳信號RESET、HOLD、NMI和INTR其含義各是什么?當(dāng)他們有效時,8088CPU將做出何種反應(yīng)?解答:

8088每個總線周期只能讀寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)。所以讀取指令長度為3B的指令“ADD[2000H],AX”需要3

個時鐘周期,執(zhí)行時需要2

個時鐘周期。讀取指令是存儲器讀總線周期,執(zhí)行時是存儲器寫總線周期?習(xí)題5.2解答:在半導(dǎo)體存儲器中,RAM指的是隨機存取存儲器,他可讀可寫,但斷電后信息一般會丟失;而ROM指的是只讀存儲器,正常工作時只能從中讀取信息,但斷電后信息不會丟失。以EPROM芯片2764為例,其存儲容量為8K×8位,共有

8條數(shù)據(jù)線和

13條地址線。用它組成64KB的ROM存儲區(qū)共需

8片2764芯片。習(xí)題5.7問題:什么是存儲器連接中的“位擴充”和“地址擴充”?欲組成32KB的RAM存儲區(qū),在采用容量1K×4位的靜態(tài)RAM芯片或容量16K×1位的靜態(tài)RAM芯片的情況下,各需要多少芯片?在位方向和地址方向上各要進行什么樣的擴充?請畫出采用2114芯片時的連接示意圖。習(xí)題5.7解答:位擴充——存儲器芯片數(shù)據(jù)位數(shù)小于主機數(shù)據(jù)線數(shù)時,利用多個存儲器芯片在數(shù)據(jù)“位”方向的擴充;地址擴充(字擴充)——當(dāng)一個存儲器芯片不能滿足系統(tǒng)存儲容量時,利用多個存儲器芯片在“地址”方向的擴充習(xí)題5.7解答(續(xù)):組成32KB存儲空間,用SRAM2114(1K×4)需要64個芯片;組成32KB存儲空間,用DRAM4116(16K×1)需要16個芯片;它們都需要進行位擴充和地址擴充習(xí)題5.72114(1)A9~A0I/O4~I/O1片選1D3~D0D7~D4A9~A0CE2114(2)2114(63)A9~A0I/O4~I/O1CE2114(64)…片選32…習(xí)題5.8問題:存儲芯片為什么要設(shè)置片選信號?它與系統(tǒng)地址總線有哪些連接方式?采用何種連接方式可避免地址重復(fù)?采用哪些連接方式可節(jié)省用于譯碼的硬件?習(xí)題5.8解答:片選信號說明該存儲器芯片是否被選中正常工作,設(shè)置它可以比較方便地實現(xiàn)多個存儲器芯片組成大容量的存儲空間存儲器片選信號通常與CPU地址總線的高位地址線相關(guān)聯(lián),可以采用“全譯碼”、“部分譯碼”、“線選譯碼”方式采用全譯碼方式可以避免地址重復(fù)采用部分或線選譯碼可以節(jié)省譯碼硬件習(xí)題5.9題目:在一個針對存儲器的譯碼系統(tǒng)中,如果有4個地址線未參與譯碼,那么每個存儲單元會同時擁有幾個地址?解答:24=16習(xí)題5.10問題:請寫出圖5.32中4個存儲芯片各自的可用地址范圍,并指明其重復(fù)地址。解答1:A19~

A16A15~

A13A12~A0一個可用地址1234××00××00××00××00000001010010全0~全1全0~全10全0~全11全0~全100000H~01FFFH02000H~03FFFH04000H~04FFFH05000H~05FFFH習(xí)題5.10解答1:芯片一個可用地址重復(fù)地址(左)Y0*62640000~1FFFH40000~41FFFH80000~81FFFHC0000~C1FFFH習(xí)題5.10解答2:芯片一個可用地址重復(fù)地址(右)Y1*62642000~3FFFH42000~43FFFH82000~83FFFHC2000~C3FFFH習(xí)題5.10解答3:芯片一個可用地址重復(fù)地址(左)Y2*27324000~4FFFH44000~44FFFH84000~84FFFHC4000~C4FFFH習(xí)題5.10解答4:芯片一個可用地址重復(fù)地址(右)Y2*27325000~5FFFH45000~45FFFH85000~85FFFHC5000~C5FFFH習(xí)題5.11問題:利用6264芯片(容量8K×8位的SRAM),采用全譯碼方式,在8088系統(tǒng)的內(nèi)存區(qū)段40000H~43FFFH擴充RAM區(qū)請畫出這些芯片與8088最大組態(tài)下形成的系統(tǒng)總線的連接示意圖。習(xí)題5.11解答:A19~

A16A15~

A13A12~A0地址1201000100000001全0~全1全0~全140000H~41FFFH42000H~43FFFHA12~A0138A18

A15

A14A13CBAE3E2E1Y0A19A17A16D7~D0(1)6264CS1WEOEMEMWMEMR(2)6264CS1WEOEY3Y2Y1+5VCS2CS2習(xí)題5.11圖習(xí)題5.13問題:利用2764芯片(容量8K×8位的EPROM),采用74LS138進行全譯碼,在8088系統(tǒng)的最高地址區(qū)組成32KB的ROM區(qū)域請畫出各2764芯片與8088最大組態(tài)下形成的系統(tǒng)總線的連接示意圖習(xí)題5.13解答:A19~

A16A15~

A13A12~A0地址12341111111111111111100101110111全0~全1全0~全1全0~全1全0~全1F8000H~F9FFFHFA000H~FBFFFHFC000H~FDFFFHFE000H~FFFFFH習(xí)題5.13圖A12~A0138A19

A15

A14A13CBAE3E2E1Y7A18A17A16D7~D02764(1)CEOEMEMRY4Y5Y62764(2)CEOE2764(3)CEOE2764(4)CEOE習(xí)題6.2解答:⑴數(shù)據(jù)寄存器保存外設(shè)給CPU和CPU發(fā)往外設(shè)的數(shù)據(jù)⑵狀態(tài)寄存器保存外設(shè)或接口電路的狀態(tài)⑶控制寄存器保存CPU給外設(shè)或接口電路的命令習(xí)題6.4程序1again:movdx,8000h inal,dx

cmpal,0feh ;D7~D0=11111110B?

jznext1 ;單獨按下K0,轉(zhuǎn)移到next1

cmpal,0fdh ;D7~D0=11111101B?

jznext2 ;單獨按下K1,轉(zhuǎn)移到next2 jmpagain ;其它情況不點亮notalcmpal,01hjznext1cmpal,02h習(xí)題6.4程序2 next1: movcx,8 moval,1 ;從K0開始

next11: outdx,al ;某個LED電亮

calldelay ;延時200ms

shlal,1 ;rolal,1 loopnext11 jmpagain習(xí)題6.4程序3 next2: movcx,8 moval,80h ;從K7開始

next21: outdx,al ;某個LED電亮

calldelay ;延時200ms

shral,1 ;roral,1 loopnext21 jmpagain習(xí)題6.5解答通過讀取狀態(tài)寄存器的標(biāo)志位來檢查外設(shè)是否就緒。若不就緒就繼續(xù)查詢,即程序不斷循環(huán);直至就緒。然后,進行下一步的傳送工作。習(xí)題6.5程序 movbx,2000h movds,bx movcx,100 again: movdx,0ffe2h status: inal,dx

;查詢一次

testal,01h jzstatus movdx,0ffe0h

inal,dx

;輸入一個字節(jié)

mov[bx],al incbx loopagain ;循環(huán),輸入100個字節(jié)習(xí)題6.9程序 sti pushax pushdx

…… movdx,8001hstatus: inal,dx testal,01h jnzservice0 testal,02h jnzservice1 testal,04h jnzservice2 testal,08h jnzservice3

……service0: callproc0 jmpdoneservice1: callproc1 jmpdoneservice2: callproc2 jmpdoneservice3: callproc3 jmpdone

……done: popdx popax iret習(xí)題6.10解答:DMA的意思是直接存儲器存取,主要用于高速外設(shè)和內(nèi)存間的數(shù)據(jù)傳送。進行DMA傳送的一般過程是:外設(shè)先向DMA控制器提出

DMA請求,DMA控制器通過總線請求HOLD信號有效向CPU提出總線請求,CPU回以總線響應(yīng)HLDA信號有效表示響應(yīng)。此時CPU的三態(tài)信號線將輸出高阻狀態(tài),即將它們交由

DMAC(DMA控制器)進行控制,完成外設(shè)和內(nèi)存間的直接傳送。習(xí)題7.2解答:在各種微機總線中,根據(jù)總線連接對象的不同可將它們分為以下幾類,它們是:片內(nèi)總線、芯片總線、板級總線、設(shè)備總線和互連總線_。例如,ISA總線屬于板級總線,USB總線屬于設(shè)備總線,I2C總線屬于芯片總線。總線中除電源和地線外的信號線,也可按傳輸信息的不同分為以下3類,即:數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。習(xí)題7.9問題:請解釋IBMPC總線中D0~D7、A0~A19、ALE、IOR*、IOW*、IOCHRDY信號線的含義。解答:D0~D7:8位雙向數(shù)據(jù)總線A0~A19:20位輸出地址總線ALE:地址鎖存允許,每個CPU總線周期有效IOR*:I/O讀,輸出IOW*:I/O寫,輸出IOCHRDY:I/O通道準(zhǔn)備好,輸入習(xí)題8.4解答中斷請求寄存器IRR保存8條外界中斷請求信號IR0~IR7的請求狀態(tài)Di位為1表示IRi引腳有中斷請求;為0表示無請求中斷服務(wù)寄存器ISR保存正在被8259A服務(wù)著的中斷狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷正在服務(wù)中;為0表示沒有被服務(wù)中斷屏蔽寄存器IMR保存對中斷請求信號IR的屏蔽狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷被屏蔽(禁止);為0表示允許習(xí)題8.6解答某時刻8259A的IRR內(nèi)容是08H,說明

IR3引腳有中斷請求。某時刻8259A的ISR內(nèi)容是08H,說明

IR3正在被中斷服務(wù),其它不被處理。在兩片8259A級連的中斷電路中,主片的第5級IR5作為從片的中斷請求輸入,則初始化主、從片時,ICW3的控制字分別是

20H和

05H。習(xí)題8.9解答普通全嵌套方式8259A的中斷優(yōu)先權(quán)順序固定不變,從高到低依次為IR0、IR1、IR2、……IR7中斷請求后,8259A對當(dāng)前請求中斷中優(yōu)先權(quán)最高的中斷IRi予以響應(yīng),將其向量號送上數(shù)據(jù)總線在ISR的Di位置位期間,禁止再發(fā)生同級和低級優(yōu)先權(quán)的中斷,但允許高級優(yōu)先權(quán)中斷的嵌套普通中斷結(jié)束方式配合全嵌套優(yōu)先權(quán)方式使用CPU用輸出指令往8259A發(fā)出普通中斷結(jié)束EOI命令,8259A就會復(fù)位正在服務(wù)的中斷中優(yōu)先權(quán)最高的ISR位習(xí)題8.11解答讀取中斷服務(wù)寄存器ISR的內(nèi)容因為執(zhí)行輸入指令(A0=0)之前,執(zhí)行的輸出指令,寫入了OCW3(D4D3=01),其中PRRRIS(D2D1D0)=011指明隨后讀出ISR不是查詢字不是查詢字習(xí)題8.13解答1int08h procfar ;遠過程

sti ;開中斷,允許中斷嵌套

pushds ;現(xiàn)場保護

pushax pushdx …… ;日時鐘計時

…… ;控制軟驅(qū)馬達習(xí)題8.13解答2 int1ch ;調(diào)用指令中斷1CH moval,20h ;發(fā)送EOI命令

out20h,al popax ;現(xiàn)場恢復(fù)

popdx popds iret ;中斷返回int08h endp習(xí)題9.2解答CLK時鐘輸入信號——在計數(shù)過程中,此引腳上每輸入一個時鐘信號(下降沿),計數(shù)器的計數(shù)值減1GATE門控輸入信號——控制計數(shù)器工作,可分成電平控制和上升沿控制兩種類型OUT計數(shù)器輸出信號——當(dāng)一次計數(shù)過程結(jié)束(計數(shù)值減為0),OUT引腳上將產(chǎn)生一個輸出信號習(xí)題9.3解答8253每個通道有

6種工作方式可供選擇。若設(shè)定某通道為方式0后,其輸出引腳為低電平;當(dāng)寫入計數(shù)初值(并進入減1計數(shù)器)后通道開始計數(shù),

CLK信號端每來一個脈沖減1計數(shù)器就減1;當(dāng)計數(shù)器減為0,則輸出引腳輸出高電平,表示計數(shù)結(jié)束。8253的CLK0接1.5MHz的時鐘,欲使OUT0產(chǎn)生頻率為300KHz的方波信號,則8253的計數(shù)值應(yīng)為

5(=1.5MHz÷300KHz),應(yīng)選用的工作方式是

3。習(xí)題9.4解答(1) moval,50h movdx,207h outdx,al moval,128

;80h movdx,205h outdx,al習(xí)題9.4解答(2) moval,33h movdx,207h outdx,al movax,3000h

;不是3000 movdx,204h outdx,al

moval,ah outdx,al習(xí)題9.4解答(3) moval,0b4h movdx,207h outdx,al moval,02f0h movdx,206h outdx,al moval,ah outdx,al習(xí)題9.6解答計數(shù)器0——每隔55ms產(chǎn)生一個IRQ0中斷請求計數(shù)器1——每隔15μs產(chǎn)生一個DRAM刷新請求計數(shù)器2——控制揚聲器音調(diào)習(xí)題9.7解答101個下降沿,還可以采用方式4GATE0接外部啟動計數(shù)器的控制信號,可以選用方式1或方式5 movdx,203h moval,12h ;方式5為1ah outdx,al movdx,200h moval,64h outdx,al習(xí)題10.1解答(P207)當(dāng)8237A的任意一個通道都沒有DMA請求時就處于空閑周期當(dāng)8237A采樣到外設(shè)有DMA請求時就脫離空閑周期進入有效周期習(xí)題10.2解答1單字節(jié)傳送方式每次DMA傳送僅傳送一個字節(jié)。傳送一個字節(jié)之后,字節(jié)數(shù)寄存器減1,地址寄存器加1或減1,然后釋放總線數(shù)據(jù)塊傳送方式由DMA請求信號啟動,連續(xù)地傳送數(shù)據(jù),直到字節(jié)數(shù)寄存器從0減至FFFFH終止計數(shù),最后釋放總線習(xí)題10.2解答2單字節(jié)傳送與數(shù)據(jù)塊傳送的根本區(qū)別單字節(jié)傳送方式:每次申請系統(tǒng)總線,僅傳送一個字節(jié),然后釋放總線數(shù)據(jù)塊傳送方式:每次申請系統(tǒng)總線,連續(xù)傳送到規(guī)定的字節(jié)數(shù)傳送完成,中間不釋放總線習(xí)題10.2解答3數(shù)據(jù)塊傳送和請求傳送對DREQ信號有效有什么要求數(shù)據(jù)塊傳送方式:DREQ信號只需有效到外設(shè)DMA響應(yīng)DACK有效請求傳送方式:DREQ信號必須在DMA傳送過程中一直有效,否則傳送暫停習(xí)題10.3解答DMA讀:MEMR*和IOW*有效DMA寫:MEMW*和IOR*有效DMA校驗:都無效習(xí)題10.6解答 out0ch,al ;清高/低觸發(fā)器(可選)

movax,1024-1 ;400h-1=3ffh out05h,al moval,ah out05h,al習(xí)題10.9解答設(shè)置通道3單字節(jié)傳送方式DMA寫傳送類型地址增量、禁止自動初始化習(xí)題11.4解答D7D6D5D4D3D2D1D0I/OI/OIBFAINTEAINTRAINTEBOBFBINTRBA組方式1輸入B組方式1輸出PC4PC2習(xí)題11.8解答1;寫入方式字

moval,100×00×1b ;=81h movdx,控制口地址 ;0fffeh

outdx,al;加入下一段更好,使L0~L3全亮

moval,0fh movdx,端口C地址 ;0fffch outdx,al習(xí)題11.8解答2;控制程序段

movdx,端口C地址 ;0fffch inal,dx

;讀入PC0~PC3

movcl,4 shl

al,cl ;左移4位

outdx,al

;控制PC4~PC7習(xí)題11.10解答當(dāng)按下或釋放一個鍵時,往往會出現(xiàn)按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的現(xiàn)象就是機械按鍵的抖動方法解決硬件:消抖電路軟件:程序延時,以避開抖動的時間習(xí)題11.11解答重鍵指兩個或多個鍵同時閉合簡單情況:不予識別,認為是錯誤的按鍵通常情況:只承認先識別出來的鍵連鎖法:直到所有鍵都釋放后,讀入下一個鍵巡回法:等被識別的鍵釋放以后,就可以對其他閉合鍵作識別,而不必等待全部鍵釋放正常的組合鍵:都識別出來習(xí)題12.2解答1數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好DSR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR發(fā)送數(shù)據(jù)TxD接收數(shù)據(jù)RxD請求發(fā)送RTS允許發(fā)送CTS信號地GND載波檢測

CD振鈴指示RI習(xí)題12.2解答2微機TxDRxDGND微機微機DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機習(xí)題12.2解答3微機DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機習(xí)題12.5解答欲使通信字符為8個數(shù)據(jù)位、偶校驗、2個停止位,則應(yīng)向8250

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5V+5VRfbIout2Iout1WR2XFERDGNDAGNDD0~D7DI0~D17VccILEVREFVout+_A習(xí)題13.3解答movdx,port1lmoval,bloutdx,almovdx,port1hmoval,bhoutdx,almovdx,port2outdx,al習(xí)題13.6解答1PA0~PA7PB0~PB7PC4PC78位ADC8位DAC8255A模擬信號模擬信號EOCSTARTSTBA習(xí)題13.6解答2;8255A初始化moval,1011000×bmovdx,0fffbhoutdx,al;使PC7=0(START為低)moval,00001110bmovdx,0fffbhoutdx,al習(xí)題13.6解答3;啟動A/D轉(zhuǎn)換moval,00001111bmovdx,0fffbhoutdx,al ;使PC7=1(START

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