微機原理并行通信和接口技術(shù) 思考題 答案 (ZDB)

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1、串行通信和接口技術(shù)? ? 1． 并行通信和串行通信各有什么優(yōu)缺點？ ２． 在輸入過程和輸出過程中，并行接口分別起什么作用？ ３．　82５５A(chǔ)的3個端口在使用時有什么差別? 4.　當數(shù)據(jù)從825５A(chǔ)的端口C往數(shù)據(jù)總線上讀出時,８２55A的幾個控制信號CS、A1、A0、RＤ、WR分別是什么? 5. 8255Ａ的方式選擇控制字和置1/置０控制字都是寫入控制端口的，那么,它們是由什么來區(qū)分的? 6。 ８255Ａ有哪幾種工作方式?對這些工作方式有什么規(guī)定？ 7. 對8255A設(shè)置工作方式,8２55Ａ的控制口地址為0０C6H。要求端口A工作在方式１，輸入；端口B工作在方式0，輸出；端口C的

2、高４位配合端口A工作；低4位為輸入。 8. 設(shè)8255Ａ的4個端口地址為00C0H，０0C2H，0０C４H，０0C６H，要求用置0/置1方式對PＣ6置1，對PC４置0。 ９． ８2５5A在方式0時，如進行讀操作,CPU和82５5A分別要發(fā)什么信號?對這引起信號有什么要求？據(jù)此畫出8２55A方式0的輸入時序. 10． ８２55Ａ在方式0時，如進行寫操作，CＰU和８2５５A(chǔ)分別要發(fā)什么信號？畫出這些信號之間的時序關(guān)系。 11. 8２５5A的方式0一般使用在什么場合？在方式０時,如要使用應(yīng)答信號進行聯(lián)絡(luò)，應(yīng)該怎么辦？ 12. 825５Ａ的方式１有什么特點?參考教材中的說明，用控制字設(shè)定82

3、５5A的A口工作于方式1，并作為輸入口；Ｂ口工作于方式1，半作為輸入口，用文字說明各個控制信號和時序關(guān)系。假定8２５5A的端口地址為00C０H，０0Ｃ２H,00C4H，0０C6Ｈ。 13．?。?55A的方式２用在什么場合?說明端口A工作于方式2時各信號之間的時序關(guān)系. 　 14. 在并行接口中為什么要對輸入/輸出（特別是輸出）數(shù)據(jù)進行鎖存?在什么情況下可以不鎖存？ 15。 并行接口電路中為什么要寄存外設(shè)的狀態(tài)?你能舉出兩個例子說明寄存狀態(tài)的必要性嗎？ 1６。 根據(jù)PC總線的特點,給一個并行接口設(shè)計一個譯碼器，并行口占用的I/Ｏ端口地址為4F０~４Ｆ3H. 1７. 請用８255設(shè)計一個

4、無條件傳送的輸出接口,要求它的輸出控制八個LED(發(fā)光二極管），使按照輸出數(shù)據(jù)點亮各LED.（注：發(fā)光二極管的陽極接+V，陰極接地，則亮;若兩級同電位，則不亮） 18． 74LS2４４也可以用簡單的并行接口電路，請查手冊找出該芯片的引腳結(jié)構(gòu)，然后完成上題提出的任務(wù)。請問,與8212相比接口有何區(qū)別? １９。 8２55A的方式０和方式1在功能上有什么區(qū)別?在什么情況下使用方式1？ ２０。 試說明方式1輸出時的工作過程。 21. 假定8255A的地址為１Ｆ0~1F3Ｈ,Ａ口用作方式１輸入,請對它作初始化的編程. ２2。 利用８２５5Ａ檢測外部八個開關(guān)量的情況,根據(jù)開關(guān)量輸出兩個獨立的控制

5、信號，請設(shè)計基本的邏輯電路，并對8２５5A進行初始化編程。 23. 試用８２55A設(shè)計一個并行接口,實現(xiàn)主機與打印機的連接，打印機讀入數(shù)據(jù)時需要有一個DS信號選通,接收了一個信號給出一個ＡCＫ回答。設(shè)并行口地址為1Ｃ0～1Ｃ3Ｈ。　 24.　請說明串行傳輸?shù)闹饕攸c,并說明串行傳輸與并行傳輸各適合在什么場合下使用。 6.1 并行通信和串行通信各有什么優(yōu)缺點？ 答：并行通信的優(yōu)點是信息實際傳輸速度快，信息率高。缺點是需多條通信線.串行通信的優(yōu)點是只用１至2條通信線,但信息傳輸速度較慢. 6.2 在輸入過程和輸出過程中，并行接口分別起什么作用? 答:簡單說，并行接口只起著橋梁和聯(lián)絡(luò)的作

6、用。具體如下： ①　輸入過程：外設(shè)將數(shù)據(jù)送給接口，并使狀態(tài)線“輸出準備好”成為高電平。接口把數(shù)據(jù)接收到數(shù)據(jù)輸入緩沖寄存器的同時，使“數(shù)據(jù)輸入回答”線變?yōu)楦唠娖剑鳛閷ν庠O(shè)的響應(yīng)。外設(shè)接到此信號,便撤消數(shù)據(jù)和“數(shù)據(jù)輸入準備好”信號。數(shù)據(jù)到達接口后,接口便在狀態(tài)寄存器中設(shè)置“輸入準備好”狀態(tài)位，并發(fā)中斷請求，CPＵ可用查詢方式或中斷方式來設(shè)法讀取接口中的數(shù)據(jù).CPＵ讀取數(shù)據(jù)后,接口會自動清除狀態(tài)寄存器中的“輸入準備好”位，并使數(shù)據(jù)總線處于高組狀態(tài)。此后又可以開始下一個輸入過程. ② 輸出過程：當外設(shè)從接口取走一個數(shù)據(jù)后，接口就會將狀態(tài)寄存器中的“輸出準備好"狀態(tài)位置1，并發(fā)中斷請求，以表示CP

7、Ｕ當前可以通過查詢方式或中斷方式往接口中輸出數(shù)據(jù)。當CＰＵ輸出的數(shù)據(jù)到達接口的輸出緩沖器中后，接口會自動清除“輸出準備好”狀態(tài)位,并將數(shù)據(jù)送往外設(shè),同時,接口往外設(shè)發(fā)送一個“驅(qū)動信號”來啟動外設(shè)接收數(shù)據(jù)。外設(shè)被啟動后，開始接收數(shù)據(jù)，并往接口發(fā)一個“數(shù)據(jù)輸出回答”信號。接口收到此信號,便將狀態(tài)寄存器中的“輸出準備好”狀態(tài)位重新置１，以便ＣPU輸出下一個數(shù)據(jù). 6.3 ８255A的三個端口在使用時有什么差別？ 答:端口A和端口Ｂ常常作為獨立的輸入端口或者輸出端口,端口C則配合端口A和端口B工作。 6.4 當數(shù)據(jù)從8255Ａ的端口Ｃ往數(shù)據(jù)總線上讀出時,825５A(chǔ)的幾個控制信號、A1、Ａ０、、分

8、別是什么電平？ 答：=０、A１=1、A0=0、=0、=1?！?”為低電平,“1”為高電平。 6.5 82５5A的方式選擇控制字和置1/置０控制字都是寫入控制端口的，那么，它們是由什么來區(qū)分的? 答:由最高位D７位來區(qū)分.D７=1時為方式選擇控制字，Ｄ7=0時為端口C置1／置0控制字。 6.6 ８2５5A有哪幾種工作方式？對這些工作方式有什么規(guī)定? 答：１.８２５５A(chǔ)有三種工作方式：方式0、方式1、方式2. 2．端口Ａ可以工作于方式０、方式1、方式２；端口B可以工作于方式0、方式1;端口C只能工作于方式０或者配合端口Ａ和端口B工作。 6.7 對８25５Ａ設(shè)置工作方式，８25５A(chǔ)的控

9、制口地址為00Ｃ6H。要求端口A工作在方式１，輸入；端口Ｂ工作在方式0,輸出；端口C的高4位配合端口A工作;低４位為輸入. 答：? ?ＭOV?DＸ,00Ｃ６Ｈ MOV?ＡL，0B１H ?;取方式選擇控制字為Ｂ１H（１０110001Ｂ)或Ｂ9H OUT DX，AL 6.8 設(shè)8255A的4個端口地址為00C0H，00C２H,０0C４H,00Ｃ6H,要求用置1/置０方式對PC６置1,對PＣ４置０。 答： ??MOV DＸ，0０C6H MOV AＬ，0DH ;對PC6置1的控制字為０DH OUT?DＸ，AL MOV?AL,０8Ｈ? ；對ＰＣ４置0的控制字為08Ｈ OUＴ DX，A

10、L 6.9 ８25５A(chǔ)在方式0時,如進行讀操作，CPU和8255A分別要發(fā)什么信號？對這些信號有什么要求?據(jù)此畫出８２５5A方式0的輸入時序。 答：1．ＣPＵ要發(fā)、、A2、Ａ1四個信號，8255A要發(fā)數(shù)據(jù)信號D7～D0。 2.對信號的要求如下： ① CPＵ在發(fā)出讀信號前，先發(fā)出地址信號。且在整個讀出期間，地址信號保持有效。 ② 輸入數(shù)據(jù)必須保持到讀信號結(jié)束后才消失. ③ 要求讀脈沖的寬度至少為300ns。 3。８25５A(chǔ)方式0的輸入時序見書256頁圖6.２4所示. 6.10 ８2５5Ａ在方式0時，如進行寫操作,ＣPU和8255Ａ分別要發(fā)什么信號？畫出這些信號之間的時序關(guān)系。

11、答：1．CPU要發(fā)、、A２、Ａ１控制和地址信號及D7~Ｄ0數(shù)據(jù)信號,82５5Ａ輸出數(shù)據(jù)到外設(shè)。 2．8255A方式0的輸出時序見書2５7頁圖6．２５所示. 6.11 8２55A的方式0一般使用在什么場合？在方式0時，如要使用應(yīng)答信號進行聯(lián)絡(luò)，應(yīng)該怎么辦？ 答:1。方式0一般使用在同步傳送和查詢式傳送中。 2.將端口Ａ和端口B作為數(shù)據(jù)端口，把端口C的4個數(shù)位規(guī)定為輸出口,用來輸出一些控制信號，而把端口C的另外4位規(guī)定為輸入口,用來讀入外設(shè)的狀態(tài)。 6.12 8255Ａ的方式1有什么特點？參考教材中的說明，用控制字設(shè)定82５５A(chǔ)的A口工作于方式1，并作為輸入口；Ｂ口工作于方式１，并作為輸

12、出口，用文字說明各個控制信號和時序關(guān)系.假定8255A的端口地址為00C0H，00C２H,00C4Ｈ，00C6H 答：1．方式１有如下特點： ① 端口A和端口Ｂ可分別作為兩個數(shù)據(jù)口工作于方式1，并且任何一個端口可作為輸入或輸出口。 ② 若只有一個端口工作于方式1，則端口Ｃ有三位被規(guī)定配合其工作,其余共13位可工作于方式0。 ③ 若兩個端口都工作于方式1，則端口C有6位被規(guī)定配合其工作,端口Ｃ所剩2位仍可作為輸入或輸出。 ２.控制字為1０1101０0Ｂ＝B４H。 ＭOV DX，０0C6H MOＶ?ＡL,０Ｂ４H ?；取方式選擇控制字為Ｂ4H(１0110100B) OUT DX，Ａ

13、Ｌ 3.方式1輸入口A口的各個控制信號和時序關(guān)系如下： ① 當外設(shè)來的輸入數(shù)據(jù)出現(xiàn)之后,接著就到,其寬度至少要求為500ｎs。 ② 過tSTB時間后，IBFA有效，它可供CPU查詢，為CPU工作于查詢方式提供了條件。 ③ 結(jié)束后，過tSIT時間,便會發(fā)出INTRA，為CPU工作于中斷方式輸入數(shù)據(jù)提供了條件。 ④ 當ＣPＵ發(fā)出的有效后,過tRIT時間，INTRＡ被清除。在結(jié)束之后，數(shù)據(jù)已經(jīng)讀到ＣPＵ的寄存器中，經(jīng)過tRIB時間，IBFA變低,從而可開始下一個數(shù)據(jù)輸入過程。 4。方式1輸出口B口的各個控制信號和時序關(guān)系如下： ① 方式1的輸出端口一般用于中斷方式與CPU相聯(lián)系。ＣＰU

14、響應(yīng)中斷后，便往8２55A輸出數(shù)據(jù)，并發(fā)出。的上升沿一方面清除中斷請求信號ＩNTRB，表示ＣＰU響應(yīng)了中斷;另一方面，使有效，通知外設(shè)接收數(shù)據(jù)。 ② 在ＣPU發(fā)出后的tＷＢ時間后，數(shù)據(jù)就出現(xiàn)在端口的輸出緩沖器中。當外設(shè)接收數(shù)據(jù)后，發(fā)一個信號。一方面使無效，表示數(shù)據(jù)已經(jīng)取走，當前輸出緩沖區(qū)為空;另一方面,又使INTRＢ有效，申請中斷,從而可以開始一個新的輸出過程。 6.13 ８2５5A的方式2用在什么場合？說明端口A工作于方式2時各信號之間的時序關(guān)系。 答：1。方式2應(yīng)用于分時工作的雙向外設(shè)(輸入輸出設(shè)備)的連接。 2。端口Ａ工作于方式2時各信號之間的時序關(guān)系如下: ① 對于方式2的輸

15、出過程:ＣPＵ響應(yīng)中斷，并往82５5A輸出一個數(shù)據(jù)，并使有效。一方面清除ＩNTRA信號,另一方面使有效。外設(shè)收到后,發(fā)出信號,使8255Ａ的輸出鎖存器打開,從而數(shù)據(jù)便出現(xiàn)在8２５５A(chǔ)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)連線上。信號也使信號無效，從而可開始下一個數(shù)據(jù)傳輸過程（輸入或輸出）。 ② 對于方式２的輸入過程：當外設(shè)往８255A送來數(shù)據(jù)時,也一起來到,使數(shù)據(jù)鎖存到8２５5Ａ的輸入鎖存器中,從而使IＢFA有效。在結(jié)束時，便發(fā)出INTRＡ請求。在CＰＵ響應(yīng)中斷進行讀操作時，會使有效將數(shù)據(jù)從825５A(chǔ)讀到ＣPU中，于是ＩＢFA又變?yōu)闊o效,INTＲＡ也被清除。 1４． 在并行接口中為什么要對輸入/輸出（特別是輸出

16、)數(shù)據(jù)進行鎖存？在什么情況下可以不鎖存? ［解答］ 因為在并行接口中，數(shù)據(jù)同時在幾條線上進行傳輸,在輸入和輸出的過程中，外設(shè)和接口之間需要互相通信息，當輸入設(shè)備送來信息時,接口要將其放入緩沖器，再將其轉(zhuǎn)化為CＰU能接收的格式.而當CPU送出數(shù)據(jù)時，接口也要將其送入緩沖器中，再將其轉(zhuǎn)化為外部設(shè)備所需要的信息格式,因此在這些過程中,需要對數(shù)據(jù)進行鎖存。當發(fā)生中斷請求時，可以不鎖存數(shù)據(jù). 15。 并行接口電路中為什么要寄存外設(shè)的狀態(tài)?你能舉出兩個例子說明寄存狀態(tài)的必要性嗎？ ［解答］ 在并行接口電路中，外設(shè)將數(shù)據(jù)送給接口,并且使狀態(tài)線“數(shù)據(jù)輸入準備好”成為高電平。接口在把數(shù)據(jù)收到輸入緩沖寄存

17、器中的同時，使“數(shù)據(jù)輸入回答"線變?yōu)楦唠娖?，作為對外設(shè)的響應(yīng).外設(shè)接到這個回答后，就撤除數(shù)據(jù)和“數(shù)據(jù)輸入準備好”信號。數(shù)據(jù)到達接口中時，接口會在狀態(tài)寄存器中設(shè)置“輸入準備好”狀態(tài)位,以便CPＵ對其進行查詢,接口也可以在此時向CPＵ發(fā)一個中斷請求。同樣在輸出的過程中，也要用到這些信號.所以說要寄存這些外設(shè)的狀態(tài)，而使CPU和外設(shè)能互相通信而協(xié)調(diào)工作。例如：一個即連接紙帶讀入機，又連接紙帶穿孔機的接口應(yīng)用兩個分開的通路,一個作為輸入通路，一個作為輸出通路,但輸入動作和輸出動作并不是同時進行的，那么就需要寄存外設(shè)的狀態(tài). １6． 根據(jù)PC總線的特點，給一個并行接口設(shè)計一個譯碼器,并行口占用的I

18、/O端口地址為4F0～4F3H。 ?。劢獯穑?地址線的A1、A2直接接入并行接口芯片內(nèi)作片內(nèi)尋址4個端口地址,其余地址線譯碼后選０4F０H作并行芯片的片選信號。 17． 請用82５5設(shè)計一個無條件傳送的輸出接口,要求它的輸出控制八個LＥD(發(fā)光二極管)，使按照輸出數(shù)據(jù)點亮各LＥD。(注：發(fā)光二極管的陽極接＋Ｖ,陰極接地,則亮；若兩級同電位，則不亮) ＭＯV DX，203H　；設(shè)置為Ｂ口輸入,C口輸出 MOV ＡL，9２Ｈ OUT DＸ,AL BＧ: MＯV　ＤX,201H?。粚口狀態(tài)從Ｃ口輸出 ＩN AＬ,DＸ ＭOV DＸ，２02H OUT DX，AＬ J

19、MＰ?。翯 18． 74ＬS244也可以用簡單的并行接口電路，請查手冊找出該芯片的引腳結(jié)構(gòu),然后完成上題提出的任務(wù)。請問,與82１2相比接口有何區(qū)別？ 19?！?２55A的方式0和方式1在功能上有什么區(qū)別？在什么情況下使用方式1? 方式0可以工作于無條件傳送方式,也可工作于查詢傳送(條件傳送）方式，可由 用戶選擇PCＬ和PCＨ中各一條線作為PA口和PB口的聯(lián)絡(luò)信號線，方式0不能工作于中斷 傳送方式; ?方式１可以工作于查詢傳送方式和中斷傳送方式，芯片規(guī)定了PC口中6條線作為PA　口和PＢ口同外設(shè)之間的聯(lián)絡(luò)信號線以及同CPＵ之間的中斷請求線。 20。 試說明方式１輸出時的工作過程。

20、解:方式1輸出時的時序圖如圖示．82５5A在方式1工作時的輸出過程是由CPU響應(yīng)中斷開始。當輸出設(shè)備接收CＰU上次 發(fā)出的數(shù)據(jù)后，發(fā)出ＡＣK*回答信號，使OBF＊="１”（無效),若82５5A在該端口初始化時已　"開中斷”—INTE="１”，則８25５A(chǔ)向CPＵ發(fā)出中斷請求，若CＰＵ的IF＝ｌ，CPU在執(zhí)　行當前指令后響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中用OＵT指令通過８2５5A向外設(shè)輸出數(shù)據(jù),發(fā)出 WR＊信號;WＲ*信號的后沿（上升沿)清除INTR中斷請求信號,且使OBＦ＊="0"（有效), 通知外設(shè)取數(shù)；當外設(shè)接收效據(jù)后,發(fā)出AＣK＊回答信號,一方面使OBF*=”1"（無效)，另 一方面在ACK*信

21、號的上升沿使INTＲ＝＂1”（有效),以此向CPU發(fā)出新的中斷請求,開始 下一輪的輸出. 21。 假定8255A的地址為1Ｆ０～1Ｆ3Ｈ，Ａ口用作方式1輸入,請對它作初始化的編程. 解答:MOV　　 DX, １F３H　　 ; 控制寄存器端口地址為1F3H MOＶ　　 ＡL， １０1１000０B； 　 OUT 　 DＸ, AL　 　 ； 將控制字寫入控制端 【例７。1】 設(shè)82５5A的A口工作在方式０，數(shù)據(jù)輸出，B口工作在方式１,數(shù)據(jù)輸入,編寫初始化程序（設(shè)8255A的端口地址為FF80Ｈ~FＦ８３Ｈ）。 　ＭOV 　DX，　０FF83H ??； 控制寄存器端口地址

22、為FF８3H 　 MＯV ＡL， 1000０１1０B　 ； A口方式0， 數(shù)據(jù)輸出, B口方式1, 數(shù)據(jù)輸入 　 ＯUＴ　 ＤＸ, ＡL 　 　 ； 將控制字寫入控制端 【例7。2】 將８２55Ａ的C口中PC０設(shè)置為高電平輸出，PC5設(shè)置為低電平輸出，編寫初始化程序(設(shè)8255A的端口地址為FF80H~FF83Ｈ）。 　 MOV　　DX， 0FＦ8３H 　　 　； 控制端口的地址為FF83Ｈ 　 MOＶ　?。粒? 0００00001B 　　　　　　 ； PC０設(shè)置為高電平輸出 　 ＯUT DX，　AL　 　 　　　　; 將控制字寫入控制端口 　MＯV

23、?。粒? ０000101０B　　　　 　； PＣ5設(shè)置為低電平輸出 　　OUT　 DX， AＬ　　　 　　　 　； 將控制字寫入控制端口 22。 利用825５A(chǔ)檢測外部八個開關(guān)量的情況，根據(jù)開關(guān)量輸出兩個獨立的控制信號,請設(shè)計基本的邏輯電路,并對8２5５A(chǔ)進行初始化編程. 答:初始化程序段 MOＶ　AＬ，９０H ; A口控制字(A口方式0，輸入) ＯUT PORＴ,　AL ； 控制字寫入控制寄存器(POＲT代表控制寄存器的端口地址） ２3。 試用8２55A設(shè)計一個并行接口,實現(xiàn)主機與打印機的連接，打印機讀入數(shù)據(jù)時需要有一個ＤS信號選通，接收了一個信號給出一個ACK回答。設(shè)

24、并行口地址為１C０~１Ｃ3H. 7。８255A用作查詢式打印接口時的電路連接和打印機各信號的時序如圖5—5所示, 8255A的端口地址為８0H一83Ｈ,工作于方式0,試編寫一段程序，將數(shù)據(jù)區(qū)中變量DATA 的8位數(shù)據(jù)送打印機打印，程序以ＲＥT指令結(jié)束，并寫上注釋． 解:打印程序為: ＭOV AL，0BH;置ＳTB＊=１ 0UT　83Ｈ，AL PULＬ:Ｉ［N AL,82H;查詢ＢUSY信號 TEST　AL，0８H JNZ PＵLL MOＶ　AＬ，DATA;將DATA送PA口 OUT ８0H,ＡL ＮOV AL，０ＡH；置STB＊=0 ＯUＴ　８3H，ＡL MOV A

25、L,0BH;置ＳTB＊=1 ＯＵT?。?H，AＬ；產(chǎn)生負脈沖選通信號 RET 2４.　請說明串行傳輸?shù)闹饕攸c,并說明串行傳輸與并行傳輸各適合在什么場合下使用. 串口通信（Ｓeｒial　Ｃommuｎiｃａt(yī)ion),按位進行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式.這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，在遠距離通信中可以節(jié)約通信成本,但其傳輸速度比并行傳輸?shù)?串行數(shù)據(jù)傳輸：是在傳輸中只有1個數(shù)據(jù)位在設(shè)備之間進行的傳輸．對任何一個由若干位二進制表示的字符,串行傳輸都是用一個傳輸信道，按位有序的對字符進行傳輸。 串行傳輸?shù)乃俣缺炔⑿袀鬏數(shù)乃俣纫枚?但費用低.并行傳輸適用距離短，而串行傳輸適用遠距離傳輸． 并行傳輸適用于距離近，容量大的數(shù)據(jù)通信,比如電腦內(nèi)部cｐu與內(nèi)存間信息傳輸都采用并行傳輸，串行傳輸應(yīng)用相當廣泛，像ＨＤLC,PPP,ＰPPｏE，F(xiàn)Ｒ等網(wǎng)絡(luò)都采串行傳輸，最普通的ＵSＢ也采用串行傳輸 文中如有不足，請您見諒！ 7 / 7