现代微机原理与接口技术-(杨全胜-著)-电子工业出版社-课后答案

1《现代微机原理与接口技术》部分习题答案第1章5.在8088/8086中，逻辑地址FFFF∶0001,00A2∶37F和B800∶173F的物理地址分别是多少？答：物理地址＝段地址×10H＋偏移地址所以FFFF：0001的物理地址是FFFFH×10H＋0001H＝FFFF1H00A2：37F的物理地址是00A2×10H＋037FH=00D9FHB800：173F的物理地址是B800×10H＋173F=B973FH6.在8088/8086中，从物理地址388H开始顺序存放下列三个双字节的数据，651AH,D761H和007BH，请问物理地址388H,389H,38AH,38BH,38CH和38DH6个单元中分别是什么数据？答：地址内容388H1AH389H65H38AH61H38BHD7H38CH7BH38DH00H13.PC/XT机中的各种系统支持芯片的功能在815EP为处理器支持核心的PC机中分别由什么部件完成？答：对照PC/XT的基本结构图和815EP芯片组，我们可以看到：数学协处理器已经集成到了奔腾级的CPU中，8237DMA控制器、8253定时/计数器、8259中断控制器等都被集成到了82801BA芯片中。串口、并口、键盘、鼠标等功能集成到SIOLPC48B27X芯片中。2第2章6.请简述I/O保护的实现原理。答：首先要明确一点，在DOS环境（实地址模式）下，I/O是没有保护的，只有在保护模式下才有I/O的保护功能。I/O保护有两种机构：I/O特权级IOPL（I/OPrivilegeLevel）和I/O允许位映像（I/OPermissionBitMap）。EFLAG标志寄存器中IOPL字段定义使用I/O相关指令的权限；任务状态段TSS（TaskStateSegment）的I/O允许位映像用来修正IOPL对I/O敏感指令的影响，允许较低特权级的程序或任务访问某些I/O端口。在保护方式下，当处理器遇到一条I/O指令（IN,INS,OUT和OUTS）时，它首先检查CPLIOPL是否成立，其中CPL是当前任务的特权级。若成立，则可以处理I/O操作；若不成立，则处理器检查I/O允许映像。在虚拟8086方式下，处理器只查看这个映像而不考虑IOPL。I/O允许位映像是一个位向量，每一位都表示一个端口地址，每个字节都可以表示8个端口。若任何一个被测试的位置位，则处理器发出一般保护异常信号；若所有被测试位都是0，则I/O操作可以继续进行。7.设计一个外设端口译码器，使CPU能寻址四个地址范围：①0280~0287H，②0288~028FH，③0290~0297H，④0298~029FH。答：本题可以用一个2－4译码器，考虑到大家对74LS138比较熟悉，所以我们用74LS138这个3－8译码器来做这到题。分析，从四段地址的低位来看，显然地址的低3位作为地址低位，不参与到译码电路中，而四段地址范围为1010000XXX～1010001XXX～1010010XXX～1010011XXX，显然我们可以将A5A4A3作为74LS138的输入，这样得到的电路是：8.已知PC机系统中某接口板的板地址译码电路如图2.8所示。现希望该板的地址范围为0240~0247H，请确定DIP开关各位的状态（打开或闭合）。3图2.8习题8答：应该关闭的开关有Q0、Q1、Q2、Q4、Q59.以查询输出方式编程，从内存中首地址为BUFFER的缓冲区向CRT终端输出128个字节，CRT终端数据口地址为0008H，状态口地址为0020H，D7为状态位，0表示输出缓存空闲。……MOVSI,OFFSETBUFFERMOVCX,128WAIT:INAL,20HTESTAL,80HJNZWAIT；输出缓冲不空MOVAL,[SI]OUT08H,ALDECCXJNZWAIT……4第6章3.如果8254-2某计数器的计数初值为400H，信号频率为10MHz，求时间片（微秒）。答：所谓时间片是指输出脉冲的周期，由题可知，fOUT＝fCLK÷计数初值＝10M/1K＝10K。时间片（周期）＝1/fOUT＝100微秒。如果是BCD码计数，则fOUT＝fCLK÷计数初值＝10M/400＝25000，时间片（周期）＝1/fOUT＝40微秒。4.用8254作为某数据采集系统的定时器，每隔10ms用中断方式采集一次数据，已知输入时钟频率为10kHz，8259端口地址为20~21H，中断类型号为13H，8254端口地址为40~43H，请为8259和8254编制初始化程序。分析：8254的中断请求的中断类型号为13H，则显然初始化8259的ICW2的值为10H（中断类型号的高5位），而中断引脚显然用的是IR3。8254的输入时钟频率为10kHz，需要输出10ms周期（频率100）的方波，作为中断请求信号，可以考虑用方式2或3，初始值为10K/100=100。答：;对8259初始化：MOVAL,00010011B;边沿触发，单片使用，要ICW4OUT20H,AL;ICW1JMPSHORT$+2MOVAL,10H;中断类型号高位OUT21H,AL;ICW2JMPSHORT$+2MOVAL,00000001B;非总线缓冲方式，全嵌套，正常的中断结束OUT21H,AL;ICW4JMPSHORT$+2;对8254的初始化MOVAL,00010100B;计数器0方式3，低8位二进制计数OUT43H,ALJMPSHORT$+2MOVAL,100；计数初始值OUT40H,ALJMPSHORT$+27.某系统中8254芯片的通道0~通道2和控制字端口号分别为FFF0H~FFF3H，定义通道0工作在方式2，CLK0=5MHz，要求输出OUT0=1kHz方波；定义通道l工作在方式4，用OUT0作计数脉冲，计数值为1000，计数器计到0向CPU发中断请求，CPU响应这一中断后继续写入计数值1000，重新开始计数，保持每1秒钟向CPU发出一次中断请求。请画出硬件连接图，并编写初始化程序。8254初始化程序如下：MOVAL,00110100BMOVDX,FFF3HOUTDX,ALMOVAX,5000MOVDX,FFF0HOUTDX,AL5MOVAL,AHOUTDX,ALMOVDX,FFF3HMOVAL,01111000BOUTDX,ALDECDXDECDXMOVAX,1000OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,AL电路图如下：9.试编写一程序，使PC/AT系统板上的发声电路发出200Hz至900Hz频率连续变化的报警声。分析：PC/AT机是使用8254的计数器2输入工作时钟频率1.1931816MHz，工作在方式3，产生一定频率的方波来驱动喇叭发声的（当然，8255PB口D1位要置1，这个我们假设都是打开的），题目要求的发声频率从200Hz到900Hz，按照书上P185上的公式：初始值＝输入时钟频率/输出频率，初始值范围为5966～1326，可以编程，初始值给5966，然后每隔一定延迟（如20ms）将初始值减1，直到1326为止。答：MOVAL,10110110BOUT43H,ALMOVAX,5966P1:PUSHAXOUT42H,ALMOVAL,AHD08OUT010D17GATE011D26CLK09D35D44D53D62OUT113D71GATE114CLK115CS21RD22WR23OUT217A019GATE216A120CLK218U?8253VCCD011D110D29D38D47D56D65D74A027CS1RD3WR2SP/EN16INT17INTA26IR018IR119IR220IR321IR422IR523IR624IR725CAS012CAS113CAS215U?8259AA1B2C3E14E25E36Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U?74ALS138123U?AND123U?AND123U?ANDU?NOTA2A3A4AD5A6A7A8A9A0A1IOR#IOW#IRQ0IRQ0AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7A0IOR#IOW#5MHz6OUT42H,ALCALLWAIT20ms;延迟20秒POPAXDECAXCMPAX,1325JNZP110.在8086系统中，用8254构成一个定时、计数与脉冲发生器系统。利用通道0完成对外部事件计数功能，计满100次向CPU发中断请求；利用通道1产生频率为1kHz的方波；利用通道2产生1秒标准时钟。8254的计数频率为2.5MHz，8254的端口地址为41H~47H，试完成硬件连接和初始化编程。分析：8254从CLK0输入时钟频率为2.5MHz，通道0计数100次后输出的中断频率是25KHz，因为是做中断源，所以通道0可以工作在方式3或2，另外OUT0输出的这个脉冲还要作为通道1的输入时钟，从CLK1中输入，利用通道1计数25次（方式3）获得从OUT1输出的1KHz的方波，该输出同时作为通道2的时钟输入，通道2工作在方式3下，对CLK2中输入的1KHz时钟计数1000次（既进行1000分频），输出1秒的标准时钟（频率1Hz）。再来看8254的译码问题，题目中端口地址为41H~47H，显然通道0、1、2和控制字的地址分别为41H、43H、45H和47H，也就是说A0这根地址线始终为1，根据这些分析，我们得到如下电路。初始化8254程序：MOVAL,00010110BOUT47H,ALMOVAL,01010110BMOV47H,ALMOVAL,10110110BMOV47H,ALMOVAL,100OUT41H,ALMOVAL,25OUT43H,ALMOVAX,1000OUT45H,ALMOVAL,AHOUT45H,AL74LS1388254A1B2C3E14E25E36Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U?D08OUT010D17GATE011D26CLK09D35D44D53D62OUT113D71GATE114CLK115CS21RD22WR23OUT217A019GATE216A120CLK218U?VCCA5A6A7A8A9A0IRQ02.5MHz1sTimerA1A2AD0AD1AD2AD3AD4AD7AD5AD6IOR#IOW#7第7章6.试使用8255实现对74LS138的检测。分析：本题是要用8255芯片来检测一个74LS138芯片的输入输出是否满足真值表。可以采用8255的PA口的PA0PA1PA2作为74LS138的ABC三个输入，将74LS138的Y0~Y78个输出接到8255的PB口，PB口作为输入口来获取这些信息，C口作为按位输出口输出到74LS138的控制信号（使能信号）。然后按下图的真值表来进行验证。答：假设8255A的端口地址为60H～63H。检测程序如下：MOVAL,10000010B;A口为输出，B口为输入，OUT63H,AL;C口上下半全输出，全为方式0MOVAL,0OUT60H,ALMOVAL,00000000B;将PC0(G1)清0，不使能138OUT62H,ALINAL,61HCMPAL,FFHJZTEST1JMPERRORTEST1:MOVAL,00000011B;将PC1(G2A)置1，不使能1388OUT62H,ALINAL,61HCMPAL,FFHJZTEST2JMPERRORTEST2:MOVAL,00000101B;将PC2(G2B)置1，不使能138OUT62H,ALINAL,61HCMPAL,FFHJZTEST3JMPERRORTEST3:MOVAL,00000001B;使能138OUT62H,ALMOVCX,7;从CBA为111检测到CBA为000，MOVBX,FF7FH;所以第一个输出0的是Y7。也就是PB7应该为0TEST4:MOVAL,CLOUT60H,ALJMP$+2INAL,61HCMPAL,BLJZTEST5;如果相等则这一个CBA组合通过验证，