微机原理第六章参考答案

一、I/O接口的作用是使微机处理器与外设之间能够有条不紊地协调工作，打到信息交换的目的。I/O接口的功能有：数据缓冲、设备选择、信号转换、接收、解释并执行CPU命令、中断管理、可编程等功能。二、I/O端口是接口信息流传送的地址通道。一般接口电路中有数据端口、命令端口、状态端口等。三、CPU对I/O端口的编址方式有哪几种？各有什么特点？80X86对I/O端口的编址方式属于哪一种？CPU对I/O端口的编址方式有：统一编址和独立编址。统一编址的微机系统中，存储器、I/O接口和CPU通常挂接在同一总线上，CPU对I/O端口的访问非常灵活、方便，有利于提高端口数据的处理速度；但是减少了有效的存储空间。独立编址的微机系统中，I/O地址空间和存储器地址空间可以重叠，CPU需要通过不同的命令来区分端口的存储器。80X86采用独立编址方式。四、某微机系统有8个I/O接口芯片，每个接口芯片占用8个端口地址。若起始地址为9000H，8个接口芯片的地址连续分布，用74LS138作译码器，请画出端口译码电路图，并说明每个芯片的端口地址范围。分析下表所列的地址分配情况，可知系统地址信号的译码情况为（图略）：字选：A2～A0直接与接口芯片上的地址信号线连接以寻址每个接口芯片内部的8个端口；片选：A5～A3接3-8译码器输入端，译码器输出端分别作为8个接口芯片的片选信号；A15～A6经门电路译码后形成3-8译码器的片选信号；地址信号A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0第1个I/O接口芯片端口11001000000000000端口21001000000000001……1001000000000……端口81001000000000111第2个I/O接口芯片端口11001000000001000端口21001000000001001……1001000000001……端口81001000000001111A6C0YB1YA2Y3YG2A4YBG25Y6YG17Y74LS138A5A4A3A15A12A14A13A11A10A9A8A79000H~9007H9008H~900FH9010H~9017H9018H~901FH9020H~9027H9028H~902FH9030H~9037H9038H~903FHHVCC第3个I/O接口芯片端口11001000000010000端口21001000000010001……1001000000010……端口81001000000010111……1001000000…………第8个I/O接口芯片端口11001000000111000端口21001000000111001……1001000000111……端口81001000000111111五、由于CPU与外设之间的速度不匹配，所以输入需要缓冲，输出需要锁存。输入缓冲器就是输入时在外设和CPU之间接一数据缓冲器，当读该缓冲器的控制信号有效时，才将缓冲器的三态门打开，使外设的数据进入系统的数据总线，而其他时间，三态门处于高阻状态，不影响总线上的其他操作。输出锁存就是在CPU和外设之间接一锁存器，使得有输出指令并且选中该I/O端口时，才使总线上的数据进入锁存器，此后不管总线上的数据如何变化，只要没有再次使锁存器的信号有效，锁存器的输出端就一直保持原来的锁存信息。六、CPU与I/O设备之间的数据传送方式有：1．直接程序控制方式：这种方式又可以分为无条件传送方式和条件传送方式（查询方式）；这种方式的优点是编程简单，缺点是CPU的利用率不高；无条件控方式用在简单外设的输入/输出中；查询方式用在需要CPU与外设异步的场合中。2．中断控制方式：这种方式的优点是CPU的利用率高，缺点是编程比较复杂且需要比较复杂的接口电路；主要用在对实时性要求比较高的场合。3．直接存储器存取控制：这种方式的优点只需要CPU的少量干预，缺点是需要更复杂的电路来控制；用在处理内存与外设有大量数据交换的场合。七、便于CPU随机处理和提高工作效率的I/O方式是：中断控制方式。数据传送最快的是：直接存储器控制方式。八、假设一台打印机的数据输出I/O口地址为378H，状态口地址为379H，状态字节的D0位为状态位（D0=0，表示打印数据缓冲区空，CPU可以向它输出新数据；D0=1，表示数据区满）。试编写一段程序，用查询方式从内存中以BUF为首址的单元处开始，将连续1KB的数据传送给打印机，每次送1字节。答：参考程序如下:可参考P299LEABX,BUF;BX指向第1个待打印的数据MOVCX,1024;一共要送1K个字节数据AGAIN:MOVDX,379HINAL,DX;读打印机状态端口TESTAL,01HJNZAGAIN;若D0位不为0，则继续查询等待MOVAL,[BX]MOVDX,378HOUTDX,AL;将BX所指的数据发送到打印机INCBX;BX指向下一个待打印的字节LOOPAGAIN;CX不为0，继续送下一个字节九、DATA1SEGMENTAT4000HBUF1DW1024DUP(?)DATA1ENDSDATA2SEGMENTAT5000HBUF2DB2048DUP(?);DATA2ENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODEDA:DATA1ES:DATA2MAIN:MOVAX,DATA1MOVDS,AXMOVAX,DATA2MOVES,AXLEASI,BUF1LEADI,BUF2CLDMOVCX,1024MOVDX,OUTPUTAGAIN:LODSW；端口可以十六位操作的可以使用OUTDX,AX代替下面5句命令MOVBL,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVAL,BLOUTDX,ALLOOPAGAINMOVCX,2048MOVDX,INPUTAGAIN2:INAL,DXSTOSBLOOPAGAIN2MOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDMAIN十、简述线性键盘和矩阵键盘的区别。如何消除键盘抖动？线性键盘的每一个按键要占用I/O端口的一根口线，而矩阵键盘比线性键盘节约了更多的口线；若口线的数目为M×N,则矩阵键盘数为M＋N，而线性键盘的按键数为M×N。去抖方法：硬件法用单稳态电路消除机械抖动的影响用傍路电容减小机械抖动的影响软件法中断方式时，在中服程序的开始关中断查询方式时，用延时的方法获得键的稳定区十四、LED静态显示原理：当数码管显示时，相应的段（发光二极管）恒定地导通或者截止，直到显示另一个字符为止。LED动态显示原理：当要显示时，采用扫描法，轮流点亮各个LED数码管，即在某一时刻断选控制端口输出相应的字符显示码，使某一位数码管显示字符，在下一时刻断选控制端口输出另一个字符的显示码，使另一个数码管显示字符；由于扫描的速度很快和人眼的视觉暂留特性，就能同时看到各个数码管显示出的不同的字符。第第六六章章的的主主要要内内容容：：CPU与外设的输入、输出接口I/OI/OCPU与外设数据传送的控制方式直接程序控制方式无条件程控传送方式有条件程控传送方式（查询方式）中断控制方式，我们第九章会讲一个例子。直接存储器存取（DMA）控制方式基基本本II//OO接接口口的的应应用用