微机原理及应用习题与答案(五)
2008-10-24 17:58阅读：
第7章 中断控制器8259A
1．试说明一般中断系统的组成和功能。
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。
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？
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。
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？
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。
4．试叙述基于8086/8088的微机系统处理硬件中断的过程。
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。
5．在PC机中如何使用'用户中断'入口请求中断和进行编程？
答：PC机中分配给用户使用的中断是IRQ9，经扩展插槽B4引出，故把用户的中断请求线连接到B4上。在应用程序中，利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对应0AH类型中断对应的中断向量表中去。在应用程序中把主片8259A
D2屏蔽位清0，把从片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR2、从
片的IR1可以输入中断请求。中断服务程序结束前向主片8259A发中断结束命令。应用程序结束之前对主片的IR2和从片的IR1进行屏蔽，关闭用户中断请求。
6．8259A中断控制器的功能是什么？
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。
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？
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。
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？
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。
9．8259A的初始化命令字和操作命令字有什么区别？它们对应于编程结构哪些内部寄存器？
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。
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？
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。
11．
若8086系统采用单片8259A中断控制器控制中断，中断类型码给定为20H，中断源的请求线与8259A的IR4相连，试问：对应该中断源的中断向量表入口地址是什么？若中断服务程序入口地址为4FE24H，则对应该中断源的中断向量表内容是什么，如何定位？
答：中断向量表入口地址为：0段的0090H地址。对应4FE24H中断服务程序入口，在向量表中定位情况：(0090H)=24H、(0091H)=00H、(0092H)=E0H、(0093H)=4FH。
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。
答：ICW1=1BH (送B0H端口)，ICW2=20H (送B1H端口)，ICW4=03H (送B1H端口)
第8章 串并行通信及接口
1. 8255A的3个端口在使用上有什么不同？
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。
2. 当数据从8255A的C端口读到CPU时，8255A的控制信号 、 、
、A1、AO分别是什么电平？
答:当数据从8255A的C 端口读入CPU时，8255A的片选信号
应为低电平，才能选中芯片。A1，A0为10，即A1接高电平，A0接低电平，才能选中C端口。
应为低电平（负脉冲），数据读入CPU， 为高电平。
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？
答:数据位的时钟周期是 = 4.17×10-4 秒
4. 在远距离数据传输时，为什么要使用调制解调器？
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。
5. 全双工和半双工通信的区别是什么？在二线制电路上能否进行全双工通信？为什么？
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。
6．同步传输方式和异步传输方式的特点各是什么？
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．在异步传输时，如果发送方的波特率是600，接收方的波特率是1200，能否进行正常通信？为什么？
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。
8． 8251A在编程时，应遵循什么规则？
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。
9. 试对一个8251A进行初始化编程，要求工作在同步方式，7位数据位，奇校验，1个停止位。
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
；向8251的控制口送40H,复位
MOV AL，18H
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
10.
一个异步串行发送器，发送具有8位数据位的字符，在系统中使用一位作偶校验，2个停止位。若每秒钟发送100个字符，它的波特率和位周期是多少？
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=
≈833?s。
第9章 可编程计数/定时器与DMA控制器
1.
设8253三个计数器的端口地址为201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。试编写程序片段，读出计数器2的内容，并把读出的数据装入寄存器AX。
答:
MOV AL，80H
OUT
200H，AL
IN
AL，203H
MOV
BL，AL
IN AL，203H，
MOV
BH，AL
MOV
AX，BX
2.
设8253三个计数器的端口地址为201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。输入时钟为2MHz，让1号通道周期性的发出脉冲，其脉冲周期为1ms，试编写初化程序段。
答: 要输出脉冲周期为1ms，输出脉冲的频率是 ，当输入时钟频率为2MHz时，计数器初值是
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
3.
设8253计数器的时钟输入频率为1.91MHz，为产生25KHz的方波输出信号，应向计数器装入的计数初值为多少？
答: = 76.4，应向计数器装入的初值是76。
4.
设8253的计数器0，工作在方式1，计数初值为2050H；计数器1，工作在方式2，计数初值为3000H；计数器2，工作在方式3，计数初值为1000H。如果三个计数器的GATE都接高电平，三个计数器的CLK都接2MHz时钟信号，试画出OUT0、OUT1、OUT2的输出波形。
答:
计数器0工作在方式1，即可编程的单脉冲方式。这种方式下，计数的启动必须由外部门控脉冲GATE控制。因为GATE接了高电平，当方式控制字写入后OUT0变高，计数器无法启动，所以OUT0输出高电平。计数器1工作在方式2，即分频器的方式。输出波形的频率f=
=
=666.7HZ，其周期为1.5ms，输出负脉冲的宽度等于CLK的周期为0.5?s。计数器2工作在方式3，即方波发生器的方式。输出频率f=
= 2000Hz的对称方波。三个OUT的输出波形如下：
13．比较中断与DMA两种传输方式的特点。
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，中断当前主程序的执行，自动转向对应的中断处理程序，控制数据的传输，过程始终是在处理器所执行的指令控制之下。
直接存储器访问(DMA)方式下，系统中有一个DMA控制器，它是一个可驱动总线的主控部件。当外设与主存储器之间需要传输数据时，外设向DMA控制器发出DMA请求，DMA控制器向中央处理器发出总线请求，取得总线控制权以后，DMA控制器按照总线时序控制外设与存储器间的数据传输而不是通过指令来控制数据传输，传输速度大大高于中断方式。
14．DMA控制器应具有那些功能？
答：DMA控制器应有DMA请求输入线，接收I/O设备的DMA请求信号；DMA控制器应有向主机发出总线请求的信号线和接收主机响应的信号线；DMA控制器在取得总线控制权以后应能发出内存地址、I/O读写命令及存储器读写命令控制I/O与存储器间的数据传输过程。
