微机原理第6710章习题及解答.docx

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微机原理第6710章习题及解答

第7章接口技术

习题解答

1．填空题

（1）8255A内部包括两组控制电路，其中A组控制______的工作方式和读写操作，B组控制______的工作方式和读写操作。

（2）8255A的端口A工作于方式2时，使用端口C的______位作为与CPU的外部设备的联络信号。

（3）当8255A的端口A和端口B均工作于方式1输出时，端口C的PC4和PC5可以作为_____使用。

（4）8255A的端口A工作于方式2时，端口B可以工作于______。

（5）8255A中，可以按位进行置位/复位的端口是______，其置位/复位操作是通过向______口地址写入_______实现的。

（6）8251A工作在同步方式时，最大波特率为______；工作在异步方式时，最大波特率为______。

（7）8251A工作在异步方式时，每个字符的数据位长度可以是______，停止位长度可以是______。

（8）8251A从串行输入线接收到一个字符后，将信号______置为有效。

（9）8251A工作在同步方式时，同步检测引脚SYNDET可以作为输入或者输出信号使用。

若工作在外同步方式，该引脚作为______；若工作在内同步方式，该引脚作为______。

（10）8253工作于方式0下，控制信号GATE变成低电平后，对计数器的影响是______。

【解】

（1）端口A、端口C高4位（PC7～PC4）

端口B、端口C低4位（PC3～PC0）

（2）PC3～PC7

（3）

（端口A的选通输入信号）、IBFA（输入缓冲器满信号）

（4）方式0或方式1

（5）端口C；控制；控制字

（6）64Kbit/s；19.2Kbit/s

（7）5、6、7、或8位；1个、1.5或2位

（8）RXRDY

（9）输入端；输出端

（10）计数暂停

2．已知8255A的端口A、B、C和控制口地址分别为120H、122H、124H和126H，试按下列要求设计初始化程序：

（1）将端口A和端口B设置成方式0，端口A、端口C作为输出口，端口B作为输入口。

（2）将端口A设置成方式2，端口B设置成方式1，端口B作为输出口。

（3）将端口A和端口B均设置成方式1的输入状态，且PC6、PC7设置成输出位。

【解】

（1）方式选择控制字的内容：

82H

控制字标志

端口A设置成方式0

端口A为输出口

端口C（7－4）作为输出口

端口B设置成方式0

端口B为输入口

端口C（3－0）作为输出口

初始化程序：

MOVAL，82H；方式选择控制字送AL

OUT126H，AL；方式选择控制字输出给8255A控制端口

（2）方式选择控制字的内容：

0C4H

控制字标志

端口A设置成方式2

端口B设置成方式1

端口B为输出口

初始化程序：

MOVAL，0C4H；方式选择控制字送AL

OUT126H，AL；方式选择控制字输出给8255A控制端口

（3）方式选择控制字的内容：

0B6H

控制字标志

端口A设置成方式1

端口A为输入口

端口C（7－4）作为输出口

端口B设置成方式1

端口B为输入口

初始化程序：

MOVAL，0B6H；方式选择控制字送AL

OUT126H，AL；方式选择控制字输出给8255A控制端口

3．某一外部输入设备，当它准备好一个数据时，那个发出一个数据准备好的状态信号READY（高电平有效）。

当CPU把数据取走后，要求CPU通过

线向外设发一负脉冲，以便外设清除READY信号。

试用8255A作为接口芯片，分别用查询和中断方式从外设读入100个数据，将其存入从DAT_BEG开始的内存区。

要求：

画出8255A与外设之间的连线，并进行编程。

【解】

（1）用查询方式从外设读入数据时，8255A与外设之间的连线如图8-30所示，使用端口C传送控制和状态信息。

图8-308255A与外设之间的连线

方式选择控制字的内容：

91H

控制字标志

端口A设置成方式0

端口A为输入口

端口C（7－4）作为输出口

端口B

端口C（3－0）作为输入口

设在系统中8255A的端口地址为：

端口A：

00E0H端口B：

00E2H端口C：

00E4H控制口：

00E6H

读入数据的程序：

DATASEGMENT；数据段开始

DAT_BEGDB100DUP（？

）

DATAENDS；数据段结束

CODESEGMENT；代码段开始

ASSUMECS：

CODE，DS：

DATA

START：

MOVAX，DATA

MOVDS，AX；装填数据段

LEABX，DAT_BEG；传送变量的地址

MOVAL，91H；方式控制字送AL

OUT0E6H，AL；方式控制字写入8255A控制口

MOVAL，09H；用置位方式使PC4=1

OUT0E6H，AL；使

为高

MOVCX，9

RDLP：

INAL，0E4H；读入端口C的内容（READY信号）

ANDAL，04H

JZRDLP；未准备好，则等待

INAL，0E0H；已准备好，则从端口A输入数据

MOV[BX]，AL；将输入数据保存到内存中

INCBX

MOVAL，08H；用置位方式使PC4=0

OUT0E6H，AL；使

为低

CALLDELAY；一段定时程序，形成负脉冲

MOVAL，09H；用置位方式使PC4=1

OUT0E6H，AL；使

为高

LOOPRDLP

MOVAH，4CH

INT21H；返回DOS

DELAYPROC；定义延时子程序

MOVCX，100；向CX中送延时常数，决定延时的时间

DELAY2：

NOP

LOOPDELAY2

RET

DELAYENDP；定义延时子程序结束

CODEENDS；代码段结束

ENDSTART；源程序结束

（2）用中断方式从外设读入数据时，8255A与外设之间的连线如图8-31所示，使用端口C传送控制和状态信息。

将PC3连到8259A的中断请求信号输入端IR3，其对应的中断类型号为0BH，由于0BH×4=002CH，所以应该将中断向量写入0000：

002CH开始的4个单元中。

假设8259A在系统程序中已经完成初始化。

方式选择控制字的内容：

0B0H

控制字标志

端口A设置成方式1

端口A为输入口

端口C

端口B

端口C

设在系统中8255A的端口地址为：

端口A：

00E0H端口B：

00E2H端口C：

00E4H控制口：

00E6H

图8-318255A与外设之间的连线

读入数据的程序：

DATASEGMENT；数据段开始

DAT_BEGDB100DUP（？

）

DATAENDS；数据段结束

CODESEGMENT；代码段开始

ASSUMECS：

CODE，DS：

DATA

START：

MOVAX，DATA

MOVDS，AX；装填数据段

MOVAL，0B0H；方式控制字送AL

MOVAL，0BH；用置位方式使PC5=1

OUT0E6H，AL；使

为高

MOVAX，0

MOVES，AX；ES为0，指向中断向量表

MOVAX，0100H；取中断服务子程序入口地址偏移量

MOVES：

[002CH]，AX

MOVAX，3200H；取中断服务子程序入口地址段值

MOVES：

[002EH]，AX

MOVAL，0DH

OUT0E6H，AL；置8255A之INTEA=1，允许端口A中断

STI；8086CPU开放中断

┇

中断服务子程序如下：

PUSHAX

PUSHBX

LEABX，DAT_BEG；传送变量的地址

INAL，0E0H；已准备好，则从端口A输入数据

MOV[BX]，AL；将输入数据保存到内存中

INCBX

MOVAL，0AH；用置位方式使PC4=0

OUT0E6H，AL；使

为低

DELAY：

MOVCX，100；向CX中送延时常数；一段延时程序，形成负脉冲

DELAY1：

LOOPDELAY1

MOVAL，0BH；用置位方式使PC4=1

OUT0E6H，AL；使

为高

POPBX

MOVAL，20H；向8259A发EOI

OUT20H，AL

POPAX

STI

IRET；中断返回

4．试用8255A和8253芯片配合，设计一个交通信号自动控制系统。

设计要求如下：

（1）在某一南北方向和东西方向的十字路口，每个方向都有红、黄、绿三色信号灯，如图8-79所示。

要求信号灯按下列规则变化：

首先使某一方向绿灯亮，另一方向红灯亮。

当出现下述情况之一时，开始变灯：

其一是红灯已亮30s；其二是红灯路口停留的车辆已达5辆。

变灯遵循的规律：

首先使绿灯闪烁5s（注：

0.5s灭，0.5s亮，重复5次），接着绿灯灭、黄灯亮，黄灯亮5s后，使得黄灯灭、红灯亮，紧接着使另一方向的红灯变为绿灯。

在一个方向由绿灯变红灯的过程中，另一方向的红灯保持不变。

（2）画出硬件框图，编写控制程序。

提示：

用8253来实现定时和检测车辆。

用8255A某一端口的6根线控制交通灯。

对于检测车辆，假设另有传感器电路配合，此传感器电路每当有一辆车时会发出一个脉冲信号。

【解】用8255的端口A的6根线控制交通灯：

（输出1时灯亮）

PA7

PA6

PA5

PA4

PA3

PA2

PA1

PA0

未用

东西红灯

东西黄灯

东西绿灯

南北红灯

南北黄灯

南北绿灯

设8253的端口地址分别为：

0D0H（端口A），0D2H（端口B），0D4H（端口C），0D6H（控制口）。

设8255的端口地址分别为：

1E0H（通道0），1E2H（通道1），1E4H（通道2），1E6H（控制口）。

硬件框图如图8-32所示。

图8-32交通灯控制硬件框图

8253方式选择控制字的内容：

82H

控制字标志

端口A设置成方式0

端口A为输出口

端口C

端口B设置成方式0

端口B为输入口

端口C

8255控制字的内容：

34H

计数初值：

0FFFFH（65535），使用8086的时钟信号（频率：

6MHz）

计数器0

读写16位

方式2

二进制

8255控制字的内容：

54H，计数初值：

计数器1

只读写低8位

方式2

二进制

8255控制字的内容：

90H，计数初值：

05H

计数器2

只读写低8位

方式0

二进制

在程序中使用如下寄存器作为标志量：

BL：

最低位为0时，表示当前状态是“东西方向红灯亮”

最低位为1时，表示当前状态是“南北方向红灯亮”

BH：

红灯计时单元，初值为0，每0.5秒加1，值为60时，说明某一红灯已亮30秒。

DL：

绿灯闪烁计数单元，初值为0，每0.5秒加1，值为10时，说明某一绿灯已闪烁5秒。

DH：

黄灯计时单元，初值为0，每0.5秒加1，值为10时，说明某一黄灯已亮5秒。

CH：

绿灯闪烁时标志当前绿灯的状态，最低位为0时，表示当前状态是“灭”。

中断服务程序流程图如图8-33所示，初始化程序段如下：

MOVAL，82H；初始化8255

OUT0D6H，AL

MOVAL，34H；初始化8253

OUT1E6H，AL

MOVAL，54H

OUT1E6H，AL

MOVAL，90H

OUT1E6H，AL

MOVAL，FFH；8253通道0计数初值

OUT1E0H，AL

MOVAL，46；8253通道1计数初值

OUT1E2H，AL

MOVAL，05H；8253通道2计数初值

OUT1E4H，AL

XORDX，DX；清各标志单元

XORBX，BX

MOVAL，21H

OUT0D0H，AL；设初始状态：

东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮

MOVCH，01H；初始时，某一绿灯亮

STI；开中断

…………

中断服务程序如下：

INAL，0D2H

ANDAL，01H

JNZCHANGE；不为0，说明车辆计数≥5，转移到变灯处理

INCBH

CMPBH，60

JAECHANGE；≥60，转移到变灯处理

ANDBL，01H

JNZCHANG1；BL0＝1，当前状态：

南北红灯亮

MOVAL，21H

OUT0D0H，AL；东西红灯亮，不变灯

JMPRETURN；中断返回

CHANG1：

MOVAL，0CH

OUT0D0H，AL；南北红灯亮，不变灯

JMPRETURN；中断返回

CHANGE：

INCDL；变灯处理开始

CMPDL，10

JAYELLO；绿灯已闪烁5秒，转移到变黄灯处理

ANDBL，01H

JNZGREEN1；BL0＝1，当前状态：

南北红灯亮，转移

ANDCH，01H

JNZGREEN2；CH0＝1，当前状态：

绿灯亮

MOVAL，21H

OUT0D0H，AL；南北绿灯亮，东西红灯亮（不变）

MOVCH，01H；改变绿灯亮的标志

JMPRETURN；中断返回

GREEN2：

MOVAL，20H

OUT0D0H，AL；南北绿灯灭，东西红灯亮（不变）

MOVCH，00H；改变绿灯亮的标志

JMPRETURN；中断返回

GREEN1：

ANDCH，01H

JNZGREEN3；CH0＝1，当前状态：

绿灯亮

图8-33交通灯控制中断服务程序流程图

MOVAL，0CH

OUT0D0H，AL；东西绿灯亮，南北红灯亮（不变）

MOVCH，01H；改变绿灯亮的标志

JMPRETURN；中断返回

GREEN3：

MOVAL，04H

OUT0D0H，AL；东西绿灯灭，南北红灯亮（不变）

MOVCH，00H；改变绿灯亮的标志

JMPRETURN；中断返回

YELLO：

INCDH；黄灯亮处理开始

CMPDH，10

JAYELLO1；黄灯已亮5秒，转移到变红灯处理

ANDBL，01H

JNZYELLO2；BL0＝1，当前状态：

南北红灯亮，转移

MOVAL，22H

OUT0D0H，AL；东西红灯亮，南北黄灯亮

JMPRETURN；中断返回

YELLO2：

MOVAL，14H

OUT0D0H，AL；南北红灯亮，东西黄灯亮

JMPRETURN；中断返回

YELLO1：

ANDBL，01H

JNZRED1；原状态：

南北红灯亮

MOVAL，0CH

OUT0D0H，AL；南北红灯亮，东西绿灯亮

JMPRED

RED1：

MOVAL，21H

OUT0D0H，AL；东西红灯亮，南北绿灯亮

RED：

ADDBL，01H；南北标志取反

XORDX，DX

XORBH，BH

MOVCH，01H

RETURN：

STI

IRET；中断返回

5.图8-80（见教材）是一个检测开关状态并控制相应的继电器通断的电路。

要求当开关S0～S7之一闭合时，使相应的继电器K0～K7之一吸合（即让驱动电流流过继电器线圈）；若开关处于断开状态，则使相应的继电器释放。

系统每隔20ms应检测一遍开关状态，并对继电器做相应控制。

图中8255A的4个端口地址分别为2C0H、2C2H、2C4H和2C6H。

试完成：

（1）8255A的初始化编程（初始状态所有继电器的线圈均无电流通过）。

（2）设系统中具有一个2MHz的时钟信号源，另由一片8253来实现20ms的定时，每当20ms到时自动向CPU申请中断。

编写中断服务程序，并在其中完成开关的检测和继电器的控制。

【解】

（1）8255A的初始化编程：

8255A的方式选择控制字的内容：

82H

控制字标志

端口A设置成方式0

端口A为输出口

端口C

端口B设置成方式0

端口B为输入口

端口C

初始化程序：

MOVAL，82H；方式选择控制字送AL

OUT2C6H，AL；方式选择控制字输出给8255A控制端口

MOVAL，00H；

OUT2C0H，AL；8255APA端口输出0，使所有继电器的线圈均无电流通过

（2）开关S0～S7之一闭合时，相应的PB0～PB7的输入为1；PA0～PA7输出高电平

（1）时，可以使相应的继电器K0～K7吸合；

中断服务程序：

PUSHAX

INAL，2C2H；从端口B输入数据

OUT2C0H，AL；从端口A输出数据

POPAX

STI

IRET；中断返回

6．设8086系统中有一片8251A芯片，其端口地址分别为130H和132H。

请按以下要求分别编出8251A的初始化程序：

（1）全双工异步方式通信，波特率系数为16，每个字符数据为7位，偶校验，1.5个停止位，传送过程错误不复位，且不使用调制解调器。

（2）全双工同步方式通信，每个字符数据为8位，不带校验，内同步，两个同步字符分别为EFH和FEH。

【解】

（1）8251A的方式选择控制字的内容：

0BAH

1.5个停止位

偶校验

每个字符数据为7位

波特率系数为16

初始化程序：

MOVAL，0BAH；方式选择控制字送AL

OUT132H，AL；方式选择控制字输出给8255A控制端口

（2）8251A的方式选择控制字的内容：

0CH

内同步，两个同步字符

无校验

每个字符数据为8位

同步方式

初始化程序：

MOVAL，40H

OUT132H，AL；复位8251A

MOVAL，0CH；方式选择控制字送AL

OUT132H，AL；方式选择控制字输出给8255A控制端口

MOVAL，0EFH

OUT132H，AL；写入第一个同步字符

MOVAL，0FEH

OUT132H，AL；写入第二个同步字符

7．两台计算机均利用8251A芯片进行串行通信，通信规则为：

一方进行发送、另一方进行接收的半双工异步通信方式，波特率系数取16，每个字符传送7位，奇校验，2个停止位。

试用查询方式实现串行通信，设计出逻辑电路图，并编写通信程序。

【解】

【解】逻辑电路图如图8-34所示，设8251A的口地址：

1A0H、1A2H。

图8-34两台计算机串行通信的逻辑电路图

8251A的方式选择控制字的内容：

0DAH

2个停止位

奇校验

每个字符数据为7位

波特率系数为16

8251A的操作命令控制字（内部复位）的内容：

40H

使8251A退回到接受方式选择控制字状态

8251A的操作命令控制字（允许发送）的内容：

37H

请求发送

全部错误标志复位

正常工作

接收允许

数据终端准备好

允许发送

（1）发送程序

MOVDX，1A2H

MOVAL，00

OUTDX，AL；复位→方式命令→工作命令

MOVAL，40H

OUTDX，AL；内部复位（D6=1）

NOP

MOVAL，0DAH

OUTDX，AL；方式选择控制字输出给8251A控制端口

MOVAL，37H

OUTDX，AL；工作命令：

D0=1允许发送

MOVCX，2DH；发送字节数

MOVSI，300H；发送首址

L1：

MOVDX，1A2H

INAL，DX

ANDAL，01H；D0=1：

发送准备好

JZL1；发送状态（TXRDY）未准备好

MOVDX，1A0H

MOVAL，[SI]

OUTDX，AL；发送数据

INCSI

LOOPL1

MOVAX，4C00H

INT21H

8251A的操作命令控制字（允许接收）的内容：

14H

使全部错误标志复位

正常工作

接收允许

（2）接收程序

MOVDX，1A2H；复位→方式命令→工作命令

MOVAL，00

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