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1、微机接口课后练习答案第1章 80x86微处理器体系结构1. 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？2. CPU在内部结构上由哪几部分组成？各部分具备哪些主要功能？8086/8088CPU在内部结构上设计为两个独立的功能部件：执行部件EU和总线接口部件BIU。EU负责全部指令的执行，向BIU提供数据和所需访问的内存或I/O端口的地址，并对通用寄存器、标志寄存器和指令操作数进行管理。BIU是CPU同存储器和I/O设备之间的接口部件，负责CPU与存储器和I/O端口传送信息。3. 8086状态标志和控制标志分别有哪些？程序中如何利用这些标志？6位状态标志为： 符号标志SF：若运算结果

2、的最高位为1。则SF=1，否则为0。 零标志ZF：若运算结果为零，则ZF=1,否则ZF=0。 奇偶标志PF：若指令的执行结果低8位中1的个数为偶数，则PF=1,否则为0。 进位标志CF：当执行一个加法运算使最高位(字节操作的D7或字操作的D15)产生进位，或执行减法运算使最高位产生借位时，则CF=1,否则CF=0。 辅助进位标志AF：当执行加法运算时，D3位向D4有进位，或作减法运算时，D3位向D4有借位，则AF=1，否则为0。 溢出标志OF：在算术运算中，当补码运算结果超出了带符号数的表达范围，即字节运算的结果超出-128+127，或者字运算结果超出-32768+32767时，OF=1,否则

3、为0。3位控制标志为： 方向标志DF：这是处理串操作指令中信息方向的标志。若DF=1，则串操作指令按自动减址操作，即串操作从高地址向低地址方向进行处理；若DF=0，则使串操作指令按自动增量修改地址指针，即串操作从低地址向高地址方向进行处理。 中断允许标志IF：该标志用于对可屏蔽中断进行控制，若IF=0,则CPU拒绝外部INTR中断请求，本标志对内部中断和不可屏蔽中断不起作用。 跟踪标志TF：若设置TF=1，则CPU按单步方式执行指令，以调试程序。4. 简述8086主要控制信号M/IO，WR，RD，ALE，INTR，INTA ，NMI的意义。M/IO为高电平时，是存储器周期；M/IO为低电平时，

4、是I/O周期。WR:写作中在T2T3周期为低电平RD:读操作中在T2T3周期为低电平ALE:地址锁存允许信号（输出），这是8086CPU在总线周期的第一个时钟周期内发出的正脉冲信号，其下降沿用来把地址/数据总线（AD15AD0）以及地址/状态总线（A19/S6A16/S3）中的地址信息锁存入地址锁存器中。INTR:可屏蔽中断请求信号。在每条指令的最后一个时钟周期，8086CPU将采样该引脚信号，若INTR为高电平， 且8086CPU的IF为1，则8086CPU将执行一个中断响应时序，控制转移到相应的中断服务程序。如果IF=0，则8086不响应该中断请求，继续执行下一条指令。即INTR信号可由软

5、件复位CPU内部的IF位而加以屏蔽。INTA:为中断响应信号（输出、三态），当8086CPU响应来自INTR引脚的可屏蔽中断请求时，在中断响应周期内，INTA变为低电平。NMI:不可屏蔽中断请求信号（输入）。 当NMI从低电平变为高电平时，该信号有效，8086CPU在完成当前指令后，转移到不可屏蔽中断服务程序。5. 中断响应过程中，8086向8259发两个INTA信号，分别起什么作用？8086CPU在响应中断时CPU执行两个中断响应周期INTA，在第一个中断响应周期INTA负脉冲作为对中断请求设备的响应；第二个中断响应周期INTA负脉冲，通知中断请求设备把中断类型码送到数据/地址总线的低8位A

6、D7AD06. 根据8086存储器读、写时序图，回答如下问题（1）地址信号在哪段时间内有效？（2）读操作与写操作的区别？（3）存储器读、写时序同I/O读、写时序的区别？（1）地址信号A0A19在T1周期有效。（2）读操作与写操作的主要区别为： DT/ 控制信号在读周期中为低电平，在写周期中为高电平。 在读周期中 控制信号在T2T3周期为低电平（有效电平）， 信 号始终为高电平（无效电平）；在写周期中 控制信号在T2T3周期为低电平（有效电平）， 信号始终为高电平（无效电平）。 在读周期中，数据信息一般出现在T2周期以后，双重总线AD0AD15上 的地址信号有效和数据信息有效之间有一段高阻态，因

7、为AD0AD15上的 数据必须在存储芯片（或I/O接口电路）的存取时间后才能出现。而在写 周期中数据信息在双重总线上是紧跟在地址总线有效之后立即由CPU送上 两者之间无一段高阻态。(3）存储器操作同I/O操作的区别是：7. 简述8086的最小方式和最大方式。8086微处理器有两种工作方式。最小方式是当MN/MX 引脚接高电平时，对内存储器和I/O接口所需的控制信号都由CPU直接提供的单处理器方式。而最大方式则是当MN/MX引脚接地时，对内存储器和I/O接口所需的控制信号要由专用的总线控制器8288提供的多处理器（或协处理器）方式。三第3章 微型计算机接口技术概述 1. 接口电路的作用是什么？I

8、/O接口应具备哪些功能？所谓接口(Interface)就是微处理器CPU与外设的连接电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。具有如下功能： (1)数据缓冲功能；(2)接受和执行CPU命令的功能；(3)信号转换功能;(4)设备选择功能(即可寻址)；(5)中断管理功能；(6)数据宽度变换功能；(7)可编程功能；(8)可复位(Reset)2. 计算机与外设交换信息有几种方式？各有什么特点？ 传送控制方式一般有四种，即程序控制方式、中断方式、DMA方式和处理机方式。 特点是： 1. 程序控制方式通常又分为无条件传送和条件传送两种方式。 无条件传送方式所需的条件就是：CPU与外设能准确同步。无条件传送

9、方式一般只需要数据端口。 查询方式是先检查后传送，采用查询方式的接口一般需要两个端口，即数据端口和状态端口。 2.中断方式具有实时性。适于CPU任务较忙，I/O设备速度不太高的系统中，尤其是实时控制和紧急事件的处理。 3.DMA方式把I/O操作过程中外设与内存交换信息的控制交给了DMA控制器，实质上是在硬件控制下完成数据传输，大大提高了传输速率，这对大批量数据高速传送特别有用。 4.处理机方式专用I/O处理器能够直接存取系统主存储器，当CPU需要进行I/O操作时，就在内存中建立一个信息块，将所需要的操作和有关参数按规定列入，然后通知I/O处理器来读取。专用I/O处理器读得操作控制信息后，自动完

10、成全部I/O操作。3. 什么是I/O端口，CPU如何访问I/O端口？通常把IO接口电路中能被CPU直接访问的寄存器或某些特定的器件称之为端口。IO端口是CPU与IO设备直接通信的地址。CPU可以通过这些端口发送命令、读取状态和传送数据。在统一编址方式中，可以将IO端口看作是内存单元来访问。独立编址方式中，处理器有专门的IO指令访问I/O端口。4. I/O寻址方式有几种？在地址译码电路中设AEN=0，这有何意义？ 00FFH范围内的端口，用端口直接寻址。端口地址大于255（FFH）的端口用DX间址，此时DX中内容是端口地址，称为端口间接寻址。 AEN参加译码，只有当AEN0时，即不是DMA操作时

11、，译码才有效；当AEN1时，即DMA操作时，译码无效。从而避免了在DMA周期，由DMA控制器对这些外部设备进行读写操作。5. 总结各种地址译码电路的优缺点。若接口电路中需要多个端口地址时，则采用译码器译码比较方便。门电路译码是一种最简单最基本的端口地址译码方法。如果用户要求端口地址能适应不同的地址分配场合，或为系统以后扩充留有余地，则可以使用可选端口地址译码。6. I/O端口地址译码一般原则是什么？端口地址译码信号同IOR或IOW结合起来一同控制对IO端口的读或写操作。7. 图3.6中，通过DIP开关设定Q7Q0为01110000B，写出当Y00时，读写端口地址。当Q7 Q0 为0111000

12、0B，Y70呢？当DIP开关设定Q7Q0为01110000B， Y0=0时，端口地址是380H。开关设定Q7Q0为01110000B，Y1=0时 ，端口地址是387H。8. 图3.5所示PC机系统板上的地址译码电路有何特点？写出PC机系统板上8259，8253，8255，8237的端口地址范围。8259端口地址范围：20H21H8253端口地址范围: 40H43H8255端口地址范围:60H63H8237端口地址范围:00H0FH9. PC机可访问的I/O端口有1024个，为什么？因为PC机I/O端口地址译码使用10根地址线A0A9，所以PC机可访问的I/O端口有1024个(000H3FFH)

13、。10. 图3.8所示电路，若地址线A9A2为11001010B，所选单元存储数据为0H，则74LS138译码器输出地址有效地址范围是什么？若地址线A9A2为11001000B，所选单元存储数据为6H呢？若地址线A9A2为11001010B，所选单元存储的数据为06H，则74LS138译码器 ，有效地址范围是328H32BH 11. I/O端口寻址方式分两种，一种是存储器映射方式，即把 统一编址，所以这种编址方式也称之为统一编址方式；另一种是I/O映射方式，即把 分别进行独立编址，也称之为独立编址。（1）端口地址与存储器地址；（2）I/O端口地址与存储器地址。12. 统一编址和独立编址的优缺点

14、各是什么？ 统一编址: 独立编址: 统一编址不设专门的I/O指令，内存指令均可用于外设，能提供极大的方便；但I/O端口占用了内存地址，就相对减少了内存可用范围。 独立编址中内存地址和I/O端口地址相对独立，易于辨认内存和I/O端口的指令；但用于I/O端口的指令功能较弱，在I/O操作中必须通过CPU寄存器进行中转才能完成。13. 程序查询I/O的流程总是按 ( )次序完成一个字符的传输。 A)读状态端口，写数据端口，读控制端口B)写数据端口，读状态端口，写控制端口C)读状态端口，读/写数据端口D)随I/O接口具体要求而定 14. CPU对DMA控制器提出的总线请求响应要比中断请求响应快，其原因是

15、 ( )。 A)只需完成访问内存操作B)只需释放总线控制权C)无须保留断点现场D)有硬件控制器 15. PC系列微机系统支持的端口数目是 个，其端口地址空间是从 ，其有效的译码地址是 这 根地址线。（1）1024；（2）0003FFH；（3）A0A9；（3）10。16. 在设计I/O设备接口卡时，选用I/O端口地址应注意些什么？（1）被系统配置占用了的端口地址一律不能使用；（2）未被系统占用的地址用户都可以使用，但对计算机厂家申明保留的地址不要使用；（3）用户可使用300H31FH，这是PC系列微机留作实验卡用的。17. I/O端口地址译码电路除了要受A0A9这10根地址线所限定的地址范围之外，还要考虑下面的一些控制信号，请举两例：（1）利用IOR、IOW信号控制对端口的读写。（2）用OCS16信号控制是8位还是16位的I/O端口。（3）用SBHE（或BHE）信号控制端口奇偶地址。（4）用AEN信号控制非DMA传送。18. 按照I/O地址译码电路采用的元器件来分，可分为 译码、 译码和 译码；按译码电路的形式来看，又可分为 译码和 译码。 门电路；译码