微型计算机技术简答题及程序设计题.doc

1．8237A的工作模式有哪几种以及各自的特点。
每个DMA通道有4种工作方式，分别为：单字节传输、块传输、请求传输、级联传输
单字节传输（1.一次传送一个字节，效率略低 2.DMA传送期间CPU有机会重新获取总线控制权）
块传输（1、一次请求传送一个数据块，效率高2、整个DMA传送期间CPU长时间无法控制总线（无法响应其他DMA请求、无法处理中断等））
请求传输（DMA操作可由外设利用DREQ信号控制传送的过程）
级联传输（可扩展通道）

2．DMA控制器8237A什么时候作为主模块工作？什么时候作为从模块工作？在这两种情况下，各控制信号处于什么状态，试作说明。
8237A取得总线控制权后，开始进行DMA传送过程，此时8237A作为主模块工作。
（8237A处于主模块时，输出地址信号A0~A15 (低8位经A0~A7输出，高8位经DB0~DB7输出)。8237A还要输出IOR#、IOW#、MEMR#、MEMW#、AEN＝1、ADSTB等有效信号供DMA传送过程使用）
8237A在被处理器编程或读取工作状态时，处于从模块工作状态。
（8237A处于从模块时，若CS#=0、HRQ=0说明它正被编程或读取状态，IOR#与IOW#为读写控制端，A0~A3为输入端，CPU对8237A进行读写时，AEN＝0）

3．试述DMA方式时传输数据的过程。
（1）接口准备就绪，向DMA控制器发DMA请求；（2）DMA控制器接到信号后，发总线请求；（3）接到信号后，总线允许，从而控制总线控制权；（4）DMA控制器中地址寄存器的内容送到地址总线上；（5）DMA请求得到确认；（6）内存把数据送数据总线；（7）接口锁存数据；（8）撤消总线请求；（9）8086收回总线控制权。
(外设发DMA请求。DMAC向CPU提总线控制请求。CPU允许时响应，HLDA有效，DMAC接管总线控制权，向外设送出应答信号，送出地址信号和控制信号，实现外设与内存间的数据传送；撤销HOLD信号，交出总线控制权。
注意：DMA期间，DMAC只输出地址及控制信号，数据传送直接在内存和外设端口之间进行，不经过DMA；内存不同区域间的DMA传送，先用一个DMA读周期将数据从内存读到DMA的数据暂存器中，再用一个DMA写周期将该数据写到内存目的区域。)

4．微处理器、微型计算机、微型计算机系统的区别。

微处理器一般也称为CPU，它本身具有运算能力和控制功能。微处理器是微处理器的核心。微型计算机是由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的裸机系统。微型计算机系统是以微型计算机为主机，配上系统软件和外设之后而构成的计算机系统。三者之间是有很大不同的，微处理器是微型计算机的组成部分，而微型计算机又是微型计算机系统的组成部分。

7．试说明8255A工作于方式0和方式1时的区别。
方式0 为一种基本输入/输出方式，没有规定固定的应答联络信号，可用A，B，C三个口的任一位充当查询信号，其余I/O口仍可作为独立的端口和外设相连。
方式0的应用场合有两种：一种是同步传送；一种是查询传送。
· 任何一个端口可作为输入口，也可作为输出口，各端口之间没有规定必然的关系。
· 各个端口的输入或输出，可以有16种不同的组合，所以可以适用于多种使用场合
方式1是一种选通I/O方式，
· A口和B口仍作为两个独立的8位I/O数据通道，可单独连接外设，通过编程分别设置它们为输入或输出。
· 而C口则要有6位(分成两个3位)分别作为A口和B口的应答联络线，其余2位仍可工作在方式0，可通过编程设置为输入或输出。

9．简述8253的方式2与方式3的工作特点及区别。

10．试述执行部件EU和总线接口部件BIU的概念，试述执行部件EU和总线接口部件BIU如何配合工作
EU是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU是总线接口部件，与片外存储器及I/O接口电路传输数据。EU经过BIU进行片外操作数的访问，BIU为EU提供将要执行的指令。EU与BIU可分别独立工作，当EU不需BIU提供服务时，BIU可进行填充指令队列的操作。

11．什么叫接口电路，接口电路有哪几部分组成，接口有那些功能。
I/O接口(电路)是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路
组成：
（1）数据寄存器（输入数据寄存器：保存外设给CPU的数据、输出数据寄存器：保存CPU给外设的数据）
⑵ 状态寄存器（保存外设或接口电路的状态）
⑶ 控制寄存器（保存CPU给外设或接口电路的命令）
接口功能：
⑴ 寻址能力：对送来的片选信号进行识别。
⑵ 输入/输出功能：根据读/写信号决定当前进行的是输入操作还是输出操作。
⑶ 数据转换功能：并行数据向串行数据的转换或串行数据向并行数据的转换。
⑷ 联络功能：就绪信号，忙信号等。
⑸ 中断管理：发出中断请求信号、接收中断响应信号、发送中断类型码的功能，并具有优先级管理功能。
⑹ 复位：接收复位信号，从而使接口本身以及所连的外设进行重新启动。
⑺ 可编程：用软件来决定其工作方式，用软件来设置有关的控制信号。
⑻ 错误检测：一类是传输错误。另一类是覆盖错误。
注：一些接口还可根据具体情况设置其它的检测信息。
12．CPU和外设之间有哪几种传输方式，他们之间有什么区别。Ppt P182
CPU和外设之间的数据传送方式有三种：程序方式、中断方式、DMA方式。
程序控制下的数据传送——通过CPU执行程序中的I/O指令来完成传送，又分为：无条件传送、查询传送、中断传送。
直接存储器存取（DMA）——传送请求由外设向DMA控制器提出，DMA控制器向CPU申请总线，最后DMA控制器利用系统总线来完成外设和存储器间的数据传送
中断传送：外设主动，可与CPU并行工作，但每次传送需要大量额外时间开销

13串行通信按信号格式可分为哪两种，这两种格式有何不同？
同步方式，异步方式
同步方式的格式：每个字符用5、6、7或8位来表示，内部能自动检测同步字符，从而实现同步，8251A也允许同步方式下增加奇/偶校验位进行校验。
异步方式的格式：每个字符用5、6、7或8位来表示，时钟频率为传输波特率的1、16或64倍，用1位作为奇/偶校验，1位启动位，并能根据编程为每个数据增加1个、1.5个或2个停止位，可以检查假启动位，自动检测和处理终止字符。

17．在一个8086CPU和单片8259A组成的系统中，试说明： 
(1)8086CPU在响应可屏蔽中断的条件是什么？ 
8259响应可屏蔽中断的条件是有中断请求信号INTR有效，IF为1允许终端，执行完当前正在执行的指令。
(2)8086CPU在响应中断过程中，连续执行两个INTA周期，其作用是？ 
在第一个/INTA信号时，CPU告诉8259收到中断请求，并通知8259准备好终端类型码
在第二个/INTA信号时，8259通过数据总线将中断类型码给CPU，CPU转入中断服务程序；
(3)假如8259A已被编程，ICW2=0AH，若连接在8259A的IR3端的外设提出中断申请，它的中断向量的存放地址是什么？
  中断向量应存放在0B*4=2CH开始的四个单元中。

18．8086基本总线周期是如何组成的?各状态中完成什么基本操作？什么情况下需要插入Tw周期？应插入多少个Tw取决于什么因素？
基本总线周期由4个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为T1、T2、T3、T4。在T1期间8086发出访问目的地的地址信号和地址锁存选通信号ALE；T2期间发出读写命令信号RD#、WR#及其它相关信号；T3期间完成数据的访问；T4结束该总线周期。
CPU在每个总线周期的T3状态开始对READY信号进行采样。若检测到READY为低电平，则在T3状态之后插入等待状态Tw。在Tw状态，CPU也对READY进行采样，如READY仍为低电平，则会继续插入Tw，直到READY变为高电平后，才进入T4状态，完成数据传送过程。
（若存贮器或外设速度较慢，不能及时送上数据的话，则通过READY线通知CPU，CPU在T3的前沿（即T2结束末的下降沿）检测READY，若发现READY＝0，则在T3结束后自动插入1个或几个Tw，并在每个Tw的前沿处检测READY，等到READY变高后，则自动脱离Tw进入T4。）

22.8086的中断向量表如何组成？作用是什么？
把内存0段中0~3FFH区域作为中断向量表的专用存储区。该区域存放256种中断的处理程序的入口地址，每个入口地址占用4个存储单元，分别存放入口的段地址与偏移地址。

23、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？
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。

28、什么叫波特率因子？什么叫波特率？设波特率因子为64，波特率为1200，那么时钟频率为多少？
答：1.波特率因子：时钟频率和位传输率的比值。此比值必须为16、32或 64。
2.波特率：位传输率（单位时间内传送二进制数据的位数，单位为b/s）即为波特率
3.时钟频率=波特率因子×波特率=64×1200=76800Hz。

30、什么是接口？什么是端口？在8086/8088微机系统中，CPU是如何实现端口寻址的？
CPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为端口。 通常有：数据端口、状态端口、控制端口。
端口泛指I/O地址，通常对应接口电路的寄存器
PU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为I/O端口。
3.在微型计算机中通常用两种I/O端口编址方式：存储器映象寻址和I/O端口单独寻址。
4.在8086/8088系统中，用I/O端口单独寻址方式编址。
8086/8088规定用低16位作为端口的寻址线。
固定寻址
立即数寻址
寄存器寻址
存储器寻址
I/O端口寻址
push ax
mov al，78H
mov ax，bx
mov al，[200]；（此类最为庞杂）
in al，dx

31、试述8086中断类型。
8086/8088为每个中断源分配了一个中断类型码，其取值范围为0～255，即可处理256种中断。其中包括软件中断，系统占用的中断以及开放给用户使用的中断。
从产生中断的方法来分，这256种中断可以分为两大类：一类叫硬件中断；一类叫软件中断。

33、8259A引入中断请求有几种方式，各有什么特点？
1) 边沿触发方式 ：8259A将中断请求输入端出现的上升沿，作为中断请求信号，上升沿后相应引脚，可以一直保持高电平。
2) 电平触发方式 ：8259A将中断请求输入端出现的高电平作为中断请求信号，在这种方式下，必须注意：中断响应之后，高电平必须及时撤除，否则，在CPU响应中断，开中断之后，会引起第二次不应该有的中断。
3) 中断查询方式 ：当系统中的中断源很多，超过64个时，则可以使8259A工作在查询方式下，中断查询方式的特点是：①中断源仍往8259A发中断请求，但8259A却不使用INT信号向CPU发中断请求信号。
②CPU内部的中断允许标志复位，所以CPU对INT引脚上出现的中断请求呈禁止状态。
③CPU 用软件查询的方法来确定中断源，从而实现对设备的中断服务，可见，中断查询方式，既有中断的特点，又有查询的特点，从外设的角度来看，是靠中断的方式来请求服务，但从CPU的角度来看，是用查询方式来确定发中断请求的中断源。

35、8259A的中断屏蔽寄存器IMR与8086中断允许标志IF有什么区别？在中断响应过程中，它们怎样配合起来工作？
8259A是当IRR对中断做了锁存之后，逻辑电路根据中断屏蔽寄存器IMR中的对应位决定是否对此请求通过，如果 IMR 中的对应位为0，则表示对此中断未加屏蔽，所以让它通过而进入中断优先级裁决器做裁决，相反，如果 IMR 中的对应位为1，说明此中断当前是受到屏蔽的，所以，会对它进行封锁，而不让进入中断优先级裁决器。中断优先级裁决器把新的进入的中断请求和当前正处理的中断比较，从而决定哪一个优先级更高，当前中断服务寄存器ISR就是用来存放现在在处理的中断请求，如果判断出新的中断请求具有足够高的优先级，那么中断裁决器会通过相应的逻辑电路使8259A的输出端int为1，从而向cpu发出一个中断请求，当cpu的中断允许标志位为1，那么，cpu执行当前的 指令后就可以响应中断，这时，cpu就从inta线上往8259a回送两个负脉冲。

36、 试说明8251A芯片控制信号CS和C/D的功能。
CS：片选信号，它由CPU的地址信号通过译码后得到。
C/D：控制/数据信号，用来区分当前读/写的是数据还是控制信息或状态信息。该信号也可看作是8251A数据口/控制口的选择信号。

39、 8237A的工作模式有哪几种以及各自的特点

五、应用题
1．设8251A为异步方式，1个停止位，偶校验，7个数据位，波特率因子为16，请写出其方式字。若发送使能，接收使能，DTR端输出低电平，TXD端发送空白字符，RTS端输出低电平，内部不复位，出错标志复位，请写出控制字；并编写程序完成其初始化设置。
方式字=01111010B 64H
控制字=10111111B BFH
设端口地址为 40H、42H
MOV AL,46H
OUT 42H,AL
MOV AL,BFH
OUT 42H,AL

2．要求计数器0工作于方式3，输出方波的重复频率为2KHZ，计数脉冲输入为2.5MHZ，采用BCD计数，试写出初始化程序段。
计算计数初始值 TC=2.5MHz/2KHz=1250
方式控制字为00110111=37H，即计数器0，写16位，方式3，BCD计数。
设8253的端口地址为80H，81H，82H，83H。
则初始化程序段为
MOV AL，37H ；写入方式控制字
OUT 83H，AL
MOV AL，50H ；写入计数初始值低8位
OUT 80H，AL
MOV AL，12H ；写入计数初始值高8位
OUT 80H，AL

3．某系统中8253芯片的通道0~2和控制端口地址分别为FFF0H~FFF3H。定义通道0工作在方式2，CLK0＝2MHz，要求输出OUT0为1kHz的速率波；定义通道l工作在方式0，其CLKl输入外部计数事件，每计满100个向CPU发出中断请求。试写出8253通道1，0和通道1的初始化程序。

4．让8253计数器0用1ms脉冲信号源作CLK0，且工作在方式3定时1分钟，用8255的PC6提供GATE0，在定时期间，由PC7控制的灯亮（PC7=1，亮），对OUT0的检测通过PC0进行，定时结束灯灭，先画出脉冲信号源、8253、8255的连接关系图，再编写程序段（8253，8255的端口地址为60H～63H，40H～43H）。
答“让8253计数器O在1ms脉冲信号源作CLKO且工作在方式3定时1分钟，用8255的PC6提供GATEO，在定时期间，由PC7控制的灯亮（PC7＝1，亮）对OUTO的检测通过PCO进行，定时结束灯灭，先画出脉冲信号源、8253，8255的连接关系图，再编写程序段。（8253，8255采用PC机上的端口地址）

5．试用8253-5计数器1输出一个1ms的连续脉冲，启动某一数字系统。
设：（1）CLK1为5MHZ
（2）口地址为208H~20EH
（3）工作方式选择方式4，BCD计数
要求设计有关初始化程序。
初始值 Tc=5*103kHz/1ms=5000
控制字：0111 1001（79H）先读低8位再读高8位
控制口的地址为208H 计时器1的地址是20AH
MOV DX,208H
MOV AL,79H
OUT DX,AL
MOV DX,20AH
MOV AX,5000
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT DX,AL

6．在8255A中，一个采用查询传送的输入接口由两个端口组成，一个是数据端口，地址为120H，一个是状态端口，地址为121H，用D7位表示就绪位，外设工作时，已启动外设。利用上述接口电路从输入设备上输入1000个字节的数据送存储器中BUFFER缓冲区，编写控制程序段。
LEA SI , SUFFER
MOV CX , 1000
LOP: MOV DX , 121H
LOP1: IN AL,DX
SHL AL,H
JNC LOP1
DEC DX
IN AL,DX
MOV [SI],AL
INC SI
LOOP LOP
HLT

7．某8086系统中使用8237完成从存储器到外设端口的数据传送任务，若已知通道0的地址寄存器、字节计数器、方式寄存器端口地址分别为EEE0H，EEE1H和EEE8H，要求通过通道0将存储器中偏移地址为1000H~10FFH的内容传送到显示器输出，试编写初始化程序。
某8086系统中使用8237A完成从存储器到外设端口的数据传送任务，若已知通道0的地址寄存器、终点计数器、方式寄存器端口地址为EEEOH，EEE1H和EEE8H要求通过通道0将寄存器中偏移为1000~10FFH的内容传送到显示器输出，请编写初始化程序。
MOV DX，0EEEDH
OUT DX，AL
MOV DX，0EEEBH
MOV AL，68H
OUT DX，AL
MOV DX，0EEECH
OUT DX，AL
MOV DX，0EEE0H
MOV AX，1000H
OUT DX，AL
MOV AL，AH
OUT DX，AL
MOV DX，0EEECH
OUT DX，AL
MOV DX，0EEE1H
MOV AL，0FFH
OUT DX，AL
XOR AL，AL
OUT DX，AL
MOV DX，0EEE8H
MOV AL，0C0H
OUT DX，AL
8．8251A工作于异步方式，波特率为1200b/s，收发时钟=，频率为76.8KHz，异步字符格式为：数据位7位，采用偶校验，两位终止位，CPU从8251A读入100个字符，存入变量INARY，8251A的端口地址为80H与81H。试对其进行初始化编程和数据输入程序段。
8251A工作于异步方式，波特率为 1200b／s，收发时钟RxC(低电平)=TxC(低电平)，频率为76.8KHz，异步字符格式为：数据位为7位，采用偶校验，两位终止位，CPU从8251A读人100个字符，存人变量INARY，8251A的地址为80H与8lH。试对其进行初始化编程和数据输人程序段。
解：程序分两部分：
(1)初始化——写方式指令字，命令指令字。
　　(2)读入数据——按传输数据流程编写。
       计算波特率因子：
        K=76.8K/1200=64
    方式指令字设置：

    2位终止位   偶校 用奇偶校  字符7位   波特率因子64
方式指令字用FBH。
命令指令字设置：

  不搜索同 内部  RTS(低电平)  复位出 正常  允许  DTR(低电平)  允许
    步字符 不复位 有效    错标志 工作  接收  无效      发送
命令指令字为35H。
初始化程序及数据输入程序如下：
  MOV   AL，OFBH   ；写方式指令字
  OUT    81H，AL
  MOV   AL，35H   ；写命令指令字
  OUT   81H，AL
  MOV   BX，0
  MOV   CX，100
  POLL：  IN  AL，8lH
           T    EST AL，02H   
          JZ  POLL   ;等待输入
           IN  AL，80H            ;输入
           MOV  INARY［BX］，AL   ；存内存
            INC   BX
   IN   AL，8lH
   TESI  AL，38H          ;检测出错标志
            JNZ  ERROR   ；出错，转出错处理
            POLL

9．设计一个采用异步通信方式输出字符的程序，波特率因子为64，7个数据位位，1个停止位，偶校验，端口地址为40H，42H，缓冲区为2000H～3000H。
答：模式字为：01111011B=7BH。控制字为：00110101B=35H。
MOV      AL，0                   ;为发复位命令作准备
OUT              42H，AL
OUT              42H，AL
OUT              42H，AL
MOV      AL，40H        ; 发复位命令
OUT              42H，AL
MOV      AL，7BH              ;设置模式字，异步方式，规定波特率因子为64
;7个数据位，1个停止位，偶校验
OUT              42H，AL
MOV      AL，35H        ;设置控制字，使发送器和接收器启动，并清除
;出错标志
OUT              42H，AL
PUSH      DS
MOV      BX，2000H           ;DS:BX指向输出缓冲区首址
MOV      DS，BX
MOV      BX，3000H           ;缓冲区指针初始化
MOV      CX，100H            ;发送100H个字节
BEGIN:       IN          AL，42H        ;读取状态字，测试TxRDY是否为1
TEST      AL，01H
JZ           BEGIN                  ;为0表示外设还未取走字符
MOV      AL，[BX]             ;从输出缓冲区取数
OUT              40H，AL        ;发送字符
INC        BX                        ;修改缓冲区指针
LOOP     BEGIN                  ;则再发送下一个字符
POP        DS
                  ┆

设计一个采用异步通信方式输出字符的程序，波特率因数为t，7个数据位，l个停止位，偶校验，端口地址为40H，42H，缓冲区为2000H：3000H。
解：       BUF   EQU   3000H
   CLI
   XOR   AX，AX
   MOV   DX，42H
    OUT    DX，AL
   OUT    DX，AL
   OUT    DX，AL
   MOV    AL，40H
    OUT     DX，AL    ；往 825lA的控制端口送 3个 00H和 1个 40H，使它复位
   MOV   AL，01111011B
   OUT    DX，AL    ；送方式字
    MOV    AL，00110001B
   OUT     DX，AL    ；送控制字
   MOV     AX，2000H
   MOV     ES，AX
   MOV    SI，BUF
　　AGAIN：  IN      AL，DX
   TEST    AL，01H   ；测TxBI）Y是否为1
   JZ      AGAIN
   MOV    AL，ES：［SI］
   SUB     DX，2
   OUT    DX，AL    ；发送一个数据

10．有一8086中断电路如下图所示，请回答下列问题：
（1）根据图中给出条件，写出五种内部中断1、2、3、4、5的名称；
（2）写出8086三条引脚6、7、8的符号及名称；
（3）写出芯片9的名称，并简述其功能。
6
7
8
中断源

9

D7~D0
IR0
IR1
IR2
IR3
IR4
IR5
IR6
IR7
中断控制器
1
2
3
4
5
TF
IF
OF

11.某微机系统的8253通道2接有一发光二极管，要使发光二极管以点
亮2秒，熄灭2秒的间隔工作，其电路如图所示，试编写初始化程序。
8253

280H~283H CLK1 250KHz +5V
CS OUT1

A0 A0 CLK2
OUT2
A1 A1 GATE1
GATE2

答：例 8253通道2接有一发光二极管，要使发光二极管以点亮2s，熄灭2s的间隔工作，8253各通道端口地址分别为40H、42H、 44H、46H，其电路硬件图如图10. 21所示，试编程完成以上工作。

根据要求8253通道2输出一个周期为4s的方波。从图10. 21可知通道1的CLK1输入时钟周期为1μs，若通道1工作为定时，其输出最大定时时间为1×65536μs，仅为65.5ms，因而使用一个通道达不到定时时间4s的要求。此时，采用通道级连的办法，将通道1的输出OUT1作为通道2的输入脉冲。
   8253的通道1工作于方式2，其输出端OUT1的输出为相对于1MHZ频率的分频脉冲，若选定OUT1输出脉冲周期为4ms，则通道1的计数初值应为4000。周期为4ms的脉冲作为通道2的输入，要求输出端OUT2的波形为方波且周期为4s，因此通道2应工作于方式3，计数初值为1000。通道1的控制字为01100101B，通道2的控制字为10100111B。
由于计数初值的低8位0，因此采用只读/写高8位的方法，初始化程序如下：
┇
MOV AL，65H ；通道1控制字，只读/写高8位，BCD计数制
OUT 46H，AL
MOV AL，0A7H ；通道2控制字，只读/写高8位，BCD计数制
OUT 46H，AL
MOV AL，40H ；通道1计数初值高8位，低8位自动置0
OUT 42H，AL
MOV AL，10H ；通道2计数初值高8位，低8位自动置0
OUT 44H，AL
┇