工业微型计算机辅导5课件.ppt

1、工业微型计算机辅导5输入输出接口芯片并行I/O接口-8255A 特点：传输速度快 信息率高 用电缆多8255A的内部结构 数据数据总线总线缓冲器缓冲器内部控制线内部控制线内部数据线内部数据线D0D7A组组控制控制A组组端口端口AA组组端口端口C上部上部B组组控制控制B组组端口端口BB组组端口端口C下部下部读写读写控制控制逻辑逻辑PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7RDWRA0A1CSRESETA A组，支持工作方式组，支持工作方式0 0、1 1、2 2常作数据端口，功能最强大常作数据端口，功能最强大B B组，支持工作方式组，支持工作方式0 0、1 1常作数据端口常作数据端口仅支持工

2、作方式仅支持工作方式0 0，分两个，分两个4 4位，位，每位可独立操作每位可独立操作A A组控制高组控制高4 4位位PC4PC4PC7PC7，B B组控组控制低制低4 4位位PC0PC0PC3PC3可作数据、状态和控制端口可作数据、状态和控制端口控制最灵活，最难掌握控制最灵活，最难掌握通常使用方法：端口A、B作为独立的输入或者输出端口 端口C配合端口A、B 控制端口控制端口A A和端口和端口C C的高的高4 4位的位的工作方式和读写操作。工作方式和读写操作。控制端口控制端口B B和端口和端口C C的低的低4 4位的位的工作方式和读写操作。工作方式和读写操作。管理数据传输过程。管理数据传输过程。

3、A口：8位数据输入锁存器和8位数据输出锁存器/缓冲器B口：8位数据输入缓冲器和8位数据输出锁存器/缓冲器C口：8位数据输入缓冲器和8位数据输出锁存器/缓冲器引脚信号 CS#A1 A0 RD#WR#8255A的工作方式 方式0:基本输入输出方式 方式1：选通输入输出方式 方式2：双向传输方式方式0的使用场合 同步传送 查询式传送方式2的使用场合一个并行外设既可以作为输入又可以作为输出输入输出动作不会同时进行方式1的使用场合 中断方式传送8255A的控制字 控制字分为两类：各端口的方式选择控制字；C端口按位置1/置0控制字。1.方式选择控制字 有三种基本工作方式：方式0基本的输入输出方式 方式1选

4、通的输入输出方式 方式2双向传输方式 只有端口A能工作在方式2 同一组的两端口可分别工作在输入和输出方式2.端口C置1/置0控制字 置1/置0控制字注意：必须写入控制口 D0位决定置1或置0 D3、D2、D1位决定了对哪一位操作 D7位必须为0 39.有一接口电路如图所示，设计一个程序能自己记录按钮K按下的次数，并将按下次数存放在数据段内变量COUNT中，设8255的口地址为60H一63H，按下次数小于256次，现给出程序清单，请在程序清单的空格处填上正确内容。MOV AL，_；初始化 OUT_,AL MOV DL,0 LOP:IN AL,_；检查按键K是否按下 TEST AL,_ 采集者退散

5、_LOP INC DL；记录按下次数 MOV COUNT,DL CALL DELAY20MS；延时20ms去抖动 LOP1:IN AL,40H；检查按键K是否释放 TEST AL,OIH JZ LOP1 JMP LOP 8255各口设置如下：A口与B口均工作于方式0，A口为输入，B口为输出，C口高位部分为输出，低位部分为输入，从A口输入数据，将其取反后从B口送出。8255各口地址设为140H-143H。完成下列程序段。MAIN:MOV AL，_MOV DX，_OUT DX,ALMOV DX_IN ALDX_ ALMOV DX,141HOUT DX,AL40.如图所示，8088系统中扩展一片82

6、55A，由8255A的PB口外接8个开关KOK7，作为输入量，其PA口外接8个LED发光二极管LO-L7，作为输出量。要求把PB口的输入状态在PA口上输出（即：PB口的开关闭合时，其对应PA口的LED亮）。已知：8255A PA口地址：200HPB口地址：201HPC口地址：202H控制口寄存器地址：203H试填写下列程序：完成上述指定功能。MOV DX，_MOV AL，_OUT DX，_MOV DX，_IN AL，_NOT_MOV DX，_OUT DX，_INT 3I/O接口信息分类 数据信号 状态信号 控制信号 以上三类信号被广义地看成数据信号，通过数据总线传递I/O的传送方式 并行I/O

7、 串行I/OI/O端口的寻址方式 内存映像：指I/O端口的地址实际上就是某个内存地址，不需要专门的I/O指令和接口信号，可以使用所有的内存操作指令来操作I/O端口 单独寻址：指CPU有单独的I/O指令和接口信号线。存储器和I/O端口分别编制，地址范围大，不需要让出存储器的地址资源。I/O的控制方式 控制方式是指如何协调数据传送双方的工作顺序 程序方式：指由程序根据条件判断来决定是否进行数据传送。无条件传送方式：适用于简单外设如开关，led 条件传送方式（查询方式）：检查外设的状态 中断方式 直接数据传送DMA方式PC/AT总线及简单I/O接口 总线标准（系统总线）PC/XT总线 8位数据线（双

8、向），20位地址线，控制线：IRQ7-IRQ0，IOR#,IOW#,MEMR#,MEMW#,DRQ3-DRQ1，PC/AT（ISA)总线 16位数据线（双向）24位地址线 PC/104总线 是将PC/AT总线应用于嵌入式微机领域所采用的总线标准。引脚定义与PC/AT总线完全一致 PCI总线 32/64位数据总线I/O端口地址 PC/XT A9-A0 000-3FFH 1KB CPU中的I/O指令 A15-A0 0000-FFFFH 64KBLED显示接口 七段发光二极管（LED)共阴极接法共阳极接法中断方式 中断是指CPU暂停当前当前所执行的指令，而处理临时插入的任务。当临时插入的任务执行完毕

9、后，CPU会返回被暂停的程序继续执行。CPU和外设并行工作。中断源:引起中断的事件。分别 内部中断（软件中断）：CPU执行某些指令引起的中断 除零中断0，单步中断1，INTO溢出中断4，中断指令INT N 外部中断(硬件中断）非屏蔽中断 NMI 2 可屏蔽中断 INTR 中断服务程序：中断矢量表 中断号中断处理流程 中断是在当前指令结束后处理的。优先级：0 4 INT N NMI INTR 1 INTR引起的中断CPU要连续产生两个中断响应周期，中断源在第二个中断响应周期中将中断类型号送到数据总线上供CPU读取，其他中断的类型号都在CPU内部形成。步骤：保护断点，转入中断服务程序，返回断点。可

10、编程中断控制器8259A INT INTR#D7-D0 RD#WR#IR0-IR7 CS#A0 CAS2-CAS0寄存器 初始化命令寄存器 ICW1（必须）ICW2（必须）ICW3（级联下设置）ICW4（8086、8088）操作命令字寄存器 OCW1 OCW2:中断结束命令 MOV AL,20H OUT 20H,AL OCW3工作方式 设置优先级的方式：全嵌套方式，特殊全嵌套方式，优先级自动循环 屏蔽中断源的方式：普通屏蔽方式，特殊屏蔽方式 结束中断处理的方式：中断自动结束方式，一般的中断结束方式，特殊的中断结束方式 连接系统总线的方式：缓冲方式，非缓冲方式。引入中断请求的方式：边沿触发方式，

11、电平触发方式，中断查询方式。中断服务程序入口地址填入中断向量表 通过功能号为25H的DOS系统功能调用实现；装入INT 0BH的中断向量，其服务程序入口地址为INTR PUSH DS MOV DX,OFFSET INTR MOV AX,SEG INTR MOV DS,AX MOV AX,250BH INT 21H POP DS 在PC/XT系统中，已知中断类型号为0AH，中断入口地址为PINTR。试用DOS功能调用设定其中断向量，请填写下列程序段完成指定功能 PUSH DS MOV AX，SEG _ MOV DS，_ MOV DX，_ PINTR MOV AX，_ INT _ POP DS 通

12、常人们利用DOS 系统功能调用设置8259的中断向量。阅读下列程序段，请指出所设置的中断服务程序入口地址(CS：IP)和中断类型号。ORG 100H PUSH DS MOV DX，0408H MOV AX，08B3H MOV DS，AX MOV AX，2508H INT 21H POP DS INT 3可编程计数器/定时器8253 引脚 编程 控制寄存器的格式 工作方式：计数初值的计算公式8253的六种工作方式 模式0 计数结束产生中断 模式1 可重复触发的单稳态触发器 模式2 分频器 模式3 方波发生器 模式4 软件触发的选通信号发生器 模式5 硬件触发的选通信号发生器各种工作方式的输出波形

13、方式方式 0方式方式 1方式方式 2方式方式 3方式方式 4方式方式 50N0N0N0/N110NN/2 N/2 0/N0N0 1N0 1N0 138.现要求设置8253通道1的功能为：将频率为625 KHz的外部时钟分频为高低电平都为Ims的方波。请在程序段清单的空格处填上正确内容。（要求采用BCD计数）设8253口地址 为280H一283H。MOV AL，_ MOV DX,OUT DX,AL MOV AL,50H MOV DX，_ OUT DX，_ MOV AL12H MOV DX_ OUT DXAL 异步串行I/O 8250 同步方式收发双方采用同一个时钟信号来定时。一次传送多个字符。一

14、个信息帧可含有多个字符。信息帧由同步字符+字符块组成同步传输不允许有间隙，无信息时传送空字符异步方式收发双方采用比较相近的发送/接收时钟一次传送一个字符。一个信息帧只含一个字符。格式为1起始位，5-8位信息位，可选奇偶校验位，1/1.5/2停止位。异步传输允许有间隙，无信息时传送高电平。数据传输速率比特率（Bit Rate）每秒传输的二进制位数bps 字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数 进行二进制数码传输，每位时间长度相等：比特率波特率（Baud Rate）波特率因子：异步通信时，发送/接收时钟频率可以是位传输率（波特率）的16倍，32倍或64倍。这个倍数称为波特率因

15、子。公式：时钟频率=波特率因子*波特率全双工方式、半双工方式和单工方式 全双工方式：同时发送/接收 双通道 半双工方式：不可同时发送/接收 单通道 单工方式：系统只能在一个方向传输信息 单通道RS-232C（EIA电平）TXD RXD RTS CTS-3-25V 1+3-+25V 0 (PC/XT -12V-+12V TTL电平）8251A 增加同步通信功能如图所示，已知8253的控制端口地址为203H，计数器0通道的端口地址为200H，用计数器0测量外部脉冲信号的频率，频率值放入CX寄存器。设周期为1秒的定时中断信号已接到PC/XT的IRQ3引脚，8259中断控制器偶地址端口为20H，OCW

16、2规定为D5=EOI=1，其余各位可为0。计数器0设为工作方式0，并在主程序中已经完成了中断及8253的初始化。请完善下列中断服务程序段。OINT3:MOV DX,203H MOV AL,00H OUT DX,AL ;锁存计数器0 MOV DX，_ ；计数器0端口 IN AL，_ ；取低8位数 MOV CL，_ IN AL，_ ；取高8位数 MOV CH，_ NEG _ ;求频率值 MOV DX，203H MOV AL，30H OUT DX，AL MOV DX，_ MOV AL，00H OUT DX，AL OUT DX，AL MOV AL，_ ；OCW2，中断结束命令字 OUT 20H，AL

17、IRET 在直接存储器存取方式中，控制外设和存储器之间数据传输的器件是()A.CPU B.中断控制器 C.外设 D.DMA控制器 8086CPU可扩展I/O端口地址的个数最多为()A.1K B.4K C.8K D.64K RS-232C标准属于()A.串行通信标准，负逻辑 B.并行通信标准，正逻辑 C.并行通信标准，负逻辑 D.串行通信标准，正逻辑 某PC计算机主板上的I/O扩展槽总线为62根，称其为_总线。13.若要将8255A的端口C的PC5位置为1，则应选择的置位复位控制字为()AODH B77H C87H DOBH 14.当INTEL 8253可编程计时器计数器的RW1、RWO定为10

18、时，写入计数值时的顺序为()A先写高8位，再写低8位 B16位同时写入 C先写低8位，再写高8位 D只写高8位，低8位自动写入 一片中断控制器8259A能管理_级硬件中断。()A10 B8 C64 D2 17.某微机系统中8253通道0的端口地址为200H，则控制寄存器的地址为()A201H B202H C203H D204H 28.按照信号传送方向与时间的关系，数据通信可以分为单工通信、_和全双工通信。串行通信分为同步和_两种形式。11.在PC/XT总线中，地址总线为（）A8位B16位C20位D32位12.INTEL8253通道工作于方式3，接入6MHZ的时钟，如要求产生2400HZ的方波，

19、则计数器的初值应为（）A1250B2500C3000D400013.8086/8088CPU的I/O端口寻址方式，采用（）A内存映象B单独寻址C占用内存地址空间D寻址范围与内存寻址范围相同某微机系统中8253通道0的端口地址为80H，则控制寄存器的地址为（）A81HB82HC83HD84H16.EIA RS-232C是美国电子工业协会推荐的一种串行通讯标准，其中用于发送数据的信号称为（）ATxDBRxDCCTSDRTS PC/104标准中，数据总线的最大宽度为_位。在PC/AT总线的计算机中有2片8259芯片级联，能提供中断申请的个数是_。10.I/O接口电路和CPU间的数据交换方式为()A.

20、并行B.串行C.并行或串行D.位传送11.8086CPU可寻址的最大I/O空间为()A.1MBB.640KBC.64KBD.1KB12.在各种输入/输出传输控制方式中，硬件电路最简单的是()A.无条件 B.程序查询C.中断D.DMA13.在DMA操作中，DMAC和外设间有一对联络信号线DREQ和DACK，DMAC和CPU间有一对联络信号线HOLD和HLDA，这四个联络信号出现有效电平的次序是()A.DREQDACKHOLDHLDAB.DREQHOLDHLDADACKC.HOLDHLDADREQDACKD.HOLDDREQDACKHLDA13DMA的意义是（B ）A直接存储器地址寄存器B直接存储

21、器存取C数据管理方式D数据存储地址14.在DMA传送方式中，传输效率最高的方式是()A.单字节传送方式B.成组传送方式C.请求传送方式D.级联方式15.8086中断系统中用来处理电源掉电的是()A.可屏蔽中断B.不可屏蔽中断C.内部中断D.软件中断16.一个8259可提供的中断类型码有()A.1个B.8个C.16个D.64个17.在8253的下列工作方式中，能输出连续的周期性波形的工作方式是()A.方式0(计数器结束中断方式)B.方式1(硬件可重触发单稳态方式)C.方式2(速率发生器)D.方式5(硬件触发选通方式)18.8253某个通道处于工作方式2(速率发生器)，若计数初值为4，输入时钟频率

22、为1MHz，则OUT输出的每个周期信号中，高电平和低电平分别为()A.ls和3sB.3s和lsC.2s和2sD.ls和1s20.目前PC机都带有USB接口，USB是一种()A.外设B.接口电路C.并行接口标准 D.串行接口标准51.波特率表示传输线路上 ()A信号的传输速率 B有效数据的传输速率 C校验信号的传输速率 D干扰信号的传输速率66在中断矢量表OOOOH:0024H一OOOOH:0027H处存储的中断矢量所对应的中断类型号为()A9 B6C24 D06.在微机系统的发展史中，主流微机系统通常采用三种总线标准，这三种总线是ISA总线、EISA总线和_总线。20I/O接口的寻址方式有_

23、和 两种。21I/O数据传送方式有 ，和 两种。22I/O数据传送可以采用 、等三种控制方式。23由I/O设备或其他非预期的事件引起的，使CPU暂时停止现在正在执行的程序，而转到另一位置事先已经写好的程序中运行，运行完之后再返回原来暂停的程序，继续向下运行这个过程称之为 。24.8259A的功能是_。25.8253定时器计数器有 个独立的计数器通道 26.数据是一位一位传送的通信形式称为_。27在8253中能做分频器使用的是方式 。28.8255A有 个 位的数据端口，即 ，。35在数据通信系统中，信息只能固定地从一端传送到另一端的传送方式称为 方式。37.PC/104标准中，数据总线的最大宽

24、度为_位。39.在PC/AT总线的计算机中有2片8259芯片级联，能提供中断申请的个数是_。40.理想的多路开关，当其断路时的阻抗为_。41.串行通信分为同步和_两种形式。42.中断类型码为50H的中断，其中断服务程序入口地址在中断向量表中的起始地址为0000:_H。8在异步串行传输时，设一帧信息由1个起始位，8个数据位（1个扩展ASCII字符），1个奇偶校验位，1个停止位组成，如果波特率为56kbps，则每秒最多能传送多少个字符？10.简述查询式数据传送方式的工作过程。6.某8253可编程定时器，给定输入频率为2MHz的时钟信号。现要求OUT2输出高电平和低电平都为1S的周期信号，请说明如何

25、用计数通道1和2实现上述要求。9.已知8253的计数时钟频率为1MHz，端口地址范围为304H307H，要求8253的计数通道2输出周期为6ms的方波。（1）写出求计数初值的过程；（2）编写8253的初始化程序。初始化时无关项置0，计数值的码制为二进制。7.题40图为8255A用作开关量输入和开关量输出接口的电路，其端口地址为：PA口80HPB口81HPC口82H控制口83H要求初始化时，控制字中无关项置“0”。则初始化中写入工作方式选择控制字的指令序列为：_;已知控制程序如下：MOVCX,120LOP：INAL,80HTESTAL,01HJZNEXTMOVAL,10HJMPLOP1NEXT:

26、MOVAL,01HLOP1:OUT81H,ALCALLDELAY5M；延时5分钟DECCXJNZLOPHLT请回答：若K断开，灯_点亮，若K闭合，灯_点亮，该电路的工作时间约为_小时。1.8255各口设置如下：A口与B口均工作于方式0，A口为输入，B口为输出，C口高位部分为输出，低位部分为输入，从A口输入数据，将其取反后从B口送出。8255各口地址设为140H-143H。完成下列程序段。MAIN:MOV AL，_ MOV DX，_ OUT DX,AL MOV DX，_ IN AL，DX _ AL MOV DX，141H OUT_，AL 3.现要求设置8253通道1的功能为：将频率为625 KH

27、z的外部时钟分频为高低电平都为Ims的方波。请在程序段清单的空格处填上正确内容。（要求采用BCD计数）设8253口地址为280H一283H。MOV AL，_MOV DX,OUT DX,ALMOV AL,50HMOV DX，_OUT DX，_MOV AL12H MOV DX_OUT DXAL 题38图所示为查询传送方式的输入接口电路，图中15H和16H为由地址译码器产生的相应端口选址信号。要求：(1)该电路中数据端口和状态端口各由哪几个器件组成?(2)写出查询状态RDY和读入数据的指令段。44.8259A的命令字的功能不包括 ()A设置和撤销特殊屏蔽方式 B设置中断查询方式 C用来设置对8259

28、A内部寄存器的读出命令 D屏蔽某个中断源的中断申请45()不属于并行I/O数据传送的特点。A数据通道宽 B硬件开销大 C传送速度快 D适用于远距离传送46在计算机与外界联系的信号中，如果按照不同的作用区分为三类，其中不包括()A数据信号 B语音信号 C状态信号 D控制信号47RS-232C规定了双极性的信号逻辑电平，()电平表示逻辑“1”。A.-3V到+25V之间 B+3V到+25V之间 C-3V到-25V之间 D-12V到4-12V之间48下列()不属于8253内部数据总线缓冲器的功能。A往计数器设置计数初值 B从计数器读取计数值 C往控制寄存器设置控制字 D处理读写信号49下列()不属于8

29、255A工作方式。A基本输入输出方式 B全双工工作方式 C选通输入输出方式 D双向传输方式50下列()可以选中8255A的控制口。A时B时C时D时70.在PC/XT总线中，地址总线为()A8位 B16位C20位 D32位71.INTEL8253通道工作于方式3，接入6MHZ的时钟，如要求产生2400HZ的方波，则计数器的初值应为()A1250 B2500C3000 D400072.8086/8088CPU的I/O端口寻址方式，采用()A内存映象 B单独寻址C占用内存地址空间 D寻址范围与内存寻址范围相同74.某微机系统中8253通道0的端口地址为80H，则控制寄存器的地址为()A81H B82

30、HC83H D84H75.EIA RS-232C是美国电子工业协会推荐的一种串行通讯标准，其中用于发送数据的信号称为()ATxD BRxDCCTS DRTS3.8086中断系统中共有_个中断类型码。4.8086中断系统中，可屏蔽中断请求信号为_有效，不可屏蔽中断请求信号为_有效。5.在8253中，计数执行单元是一个16位的减法计数器，它的初值是_寄存器的内容，当减为零时，通过_引脚输出指示信号，表示计数执行单元已为零。2.如图所示，8088系统中扩展一片8255A，由8255A的PB口外接8个开关KOK7，作为输入量，其PA口外接8个LED发光二极管LO-L7，作为输出量。要求把PB口的输入状

31、态在PA口上输出（即：PB口的开关闭合时，其对应PA口的LED亮）。已知：8255A PA口地址：200H PB口地址：201H PC口地址：202H控制口寄存器地址：203H试填写下列程序：完成上述指定功能。MOV DX，_MOV AL，_OUT DX，_MOV DX，_IN AL，_NOT_MOV DX，_OUT DX，_外部设备向8086/8088COPU申请可屏蔽中断时，中断请求信号是通过其_引脚进入CPU的。8086/8088CPU执行软件中断指令INT n时，其中断类型码的提供者是()A.外部设备 B.指令 C.总线 D.堆栈 7在中断矢量表OOOOH:0024H一OOOOH:0027H处存储的中断矢量所对应的中断类型号为（）A9B6C24D0作业教材235页第五章习题1答案教材168页，169页习题2答案程序方式，中断方式，DMA方式，教材170页习题10答案MOV DX,21BHMOV AL,91HOUT DX,AL思考题（习题13）答案教材174页，178页，178页