【正文】 路有哪些功能？哪些功能是必需的？ 接口電路可以具備：設(shè)備選擇功能、信息傳輸功能 、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能、聯(lián)絡(luò)功能、中斷管理功能、復(fù)位功能、可編程功能和錯誤檢測等功能。 狀態(tài)信號：狀態(tài)信號表明外部設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài)，用來協(xié)調(diào) CPU與外部設(shè)備之間的操作。狀態(tài)信號總是從外部設(shè)備通過接口發(fā)往總線。其中設(shè)備選擇功能和信息傳輸功能是每一個接口電路所必備的。已經(jīng)用于 I/O端口的地址，存儲器不能再使用。 I/O 端口與內(nèi)存獨立編址：這種編址方法中，內(nèi)存儲器和 I/O 端口各自有自己獨立的地址空間。 狀態(tài)端口：外設(shè)狀態(tài)信息從端口輸入 CPU； 控制端口：命令信息從 CPU 寫入端口。 6． 外部設(shè)備數(shù)據(jù)傳送有哪幾種控制方式？從外部設(shè)備的角度，比較不同方式對外部設(shè)備的響應(yīng)速度。響應(yīng)速度快于中斷方式，慢于 DMA方式。 一個數(shù)據(jù)的查詢式輸出過程由二個階段組成： CPU從接口反復(fù)讀取狀態(tài)字：由地址譯碼電路產(chǎn)生狀態(tài)端 口選擇信號，該信號不影響接口內(nèi)部的狀態(tài)。 有的輸出接口設(shè)有控制端口，輸出啟動信號通過寫控制端口產(chǎn)生。 根據(jù)上述比較，可以得到中斷工作方式的如下特點： 優(yōu)點： 1） CPU 能夠及時了解外部設(shè)備的狀態(tài)，從而對外部設(shè)備 IO 請求進(jìn)行及時處理。 2） 由于 CPU“被動”地接收“中斷請求”信號， CPU 必須通過與外部的一個聯(lián)絡(luò)過 程才能知道是那一個設(shè)備在申請中斷，這增加了響應(yīng)時間。 9． 比較 DMA方式和程序中斷方式的區(qū)別，根據(jù)比較，指出 DMA工作方式的優(yōu)缺點。之后的數(shù)據(jù)傳輸通過信號的聯(lián)絡(luò)，在外設(shè)接口和存儲器之間進(jìn)行， CPU只需簡單地讓出總線，而無需其他操作。響應(yīng)速度達(dá)到最快，可以滿足高速傳輸?shù)男枰? 10． 某輸入設(shè)備接口數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口、控制端口地址分別為 70H, 71H, 72H。分別用 8086 匯編語言和 C 語言編寫完成上述功能的 I/O程序。 i100。 time++ ) { status = inportb( 0x71 )。 } /* 讀數(shù)據(jù)，保存 */ } if ( time = 20200 ) { printf( “\n Over Time ! \n”)。將數(shù)據(jù)段中以 STRING 為首地址的 20 個字符（用七位 ASCII 代碼存儲）添加水平和垂直校驗發(fā)送到該外部設(shè)備。 垂直校驗碼初值為 0 ONE: MOV DX, 221H 。 如果沒有鍵按下，返回 8位“ 1”。這個過程稱為中斷。 根據(jù)中斷引腳的不同，或者 CPU響應(yīng)中斷的不同條件，也可以把中斷劃分為可屏蔽中斷和 不可屏蔽中斷兩種。 確定中斷優(yōu)先權(quán)有四種可選的方法。這種方法需要 CPU提供條件。這種方法功能最全面，控制靈活，可以通過程序設(shè)定中斷優(yōu)先權(quán)為固定的或循環(huán)的，但需要增加專用的中斷控制器。 對于可屏蔽中斷，由于 CPU 在響應(yīng)中斷時已將 IF 清零，所以一定要在中斷處理程序中加入開中斷指令，才有可能進(jìn)行中斷嵌套。通過設(shè)定中斷屏蔽觸發(fā)器的狀態(tài)，可以控制中斷請求信號是否能夠送到 INTR 端。中斷類型為 1FH，它的 中斷向量放置在 1FH 4=0000: 7CH開始 的位置上。 （ 2） 中斷響應(yīng) 中斷源提出中斷請求后，如果 ? CPU 處于允許中斷狀態(tài)（ IF=1）； ? 沒有不可屏蔽中斷請求和總線請求； ? 當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束。 三個寄存器長度均為 8位。此寄存器的第 i位被置 1時，與之對應(yīng)的外部中0 0 0 0 :00 7 C H0 0 0 0 :00 7 D H0 0 0 0 :00 7 EH0 0 0 0 :00 7 FH34H12H45H23H 斷請求線 IRi被屏蔽，不能向 CPU 發(fā)出 INT 信號。 ISR用于中斷優(yōu)先級管理。反之，如果新的中斷請求級別高于正在響應(yīng)的中斷請求，則允許進(jìn)行中斷嵌套。如果該 8259A 采用特殊全嵌套方式，就會響應(yīng)該請求（中斷嵌套），從而可以及時 響應(yīng)連接在同一從片 8259A上，并且相對有較高優(yōu)先級別的中斷請求。 8259A有兩種不同的中斷結(jié)束方式。 （ 2）非自動中斷結(jié)束方式（ EOI） 從中斷服務(wù)程序返回前，在程序里向 8259A輸出一個中斷結(jié)束命令（ EOI），把 ISR對應(yīng)位清“ 0”。說明設(shè)備 A 在一次 I/O 操作完 成后通過兩片 8259A 向 8086 申請中斷， 8086CPU通過兩片 8259A響應(yīng)中斷，進(jìn)入設(shè)備 A中斷服務(wù)程序，發(fā)送中斷結(jié)束命令，返回斷點的全過程。 13． 某 8086系統(tǒng)用 3片 8259A級聯(lián)構(gòu)成中斷系統(tǒng)，主片中斷類型號從 10H開始。 假設(shè)主片端口地址為 10H， 12H。 14． 給下面的 8259A初始化程序加上注釋，說明各命令字的含義。 CPU用 INTA 信號響應(yīng)中斷時，會將所有正在申請中斷的接口的請求信號清除。 習(xí) 題 七 1． 8255A的方式選擇控制字和 C口按位控制字的端口地址是否一 樣， 8255A怎樣區(qū)分這兩種控制字？寫出 A端口作為基本輸入， B 端口作為基本輸出的初始化程序。 解：（設(shè)端口地址為， A口： 200H， B口： 201H， C口： 202H，控制口： 203H） MOV AL， 90H ； 8255A初始化： MOV DX， 203H ； 8255A各組方式 0， A口輸入 OUT DX， AL ； B、 C 口輸出 MOV DX， 200H IN AL， DX ；讀 A口輸入值 MOV DX， 201H OUT DX， AL ；送 B 口輸出 MOV AH， AL ； A口輸入值轉(zhuǎn)存在 AH 中 MOV DX， 203H MOV CX， 08 ； CX 置循環(huán)次數(shù)初值 MOV AL， 00H ； C 端口置 0/置 1 控制字初值 LPA： AND AL， 0FEH ；清除最低位 SHR AH, 1 ； A端口一位轉(zhuǎn)入 CF ADC AL, 0 ； A端口一位從 CF 轉(zhuǎn)入命令字 OUT DX， AL ； A端口一位從送往 C端口對應(yīng)位 ADD AL， 02H ；形成下一個命令字 LOOP LPA ；處理 C 端口下一位 3． 將 8255A用作兩臺計算機并行通信的接口電路 ， 請畫出采用查詢式輸入 /輸出方式工作的接口電路 ， 并寫出采用查詢式輸入 /輸出方式的程序。 C 口的 PC6作為“應(yīng)答”信號輸入，負(fù)脈沖有效。 CODE SEGMENT START: MOV AX, DATA MOV DS, AX LEA BX, Buffer ；輸入緩沖區(qū)指針?biāo)?BX MOV DX, 213H MOV AL, 0B0H ； 8255_B的方式選擇字， A口工作在方式 1，輸入， C口低四位輸出。 可選的另一種方法是：在上述連接 的基礎(chǔ)上用中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以提高 CPU的工作效率。這種方法看似簡單，其實程序是比較復(fù)雜的。 ① 8088A查詢 8088B的狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn) 8088B“就緒”（狀態(tài)線為高電平）后，把數(shù)據(jù)發(fā)往 8255 的（ A或 B）端口。 ⑤ 8088B查詢到 8088A的狀態(tài)線變?yōu)椤暗碗娖健?，知道對方已?jīng)結(jié)束了第一個數(shù)據(jù)的傳輸，在本機做好下一個數(shù)據(jù)的接收準(zhǔn)備之后（例如，把數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)，如果緩沖區(qū)滿，則把緩沖區(qū)內(nèi)容存入磁盤文件），把本機狀態(tài)線置為“高電平”，表示已經(jīng)做好了接收下一個數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。 4． 設(shè)計一個用 8255A作為 8個七段顯示器的接口電路，并設(shè)計一個把內(nèi)存地址為 ADDRA的 8 個數(shù)字在這 8 個七段顯示器上顯示的程序。 8254作為定時器使用時，要求 CLK 端輸入的脈沖必須作為時鐘基準(zhǔn)，通過對該基準(zhǔn)時鐘脈沖的計數(shù)來實現(xiàn)精確定時。 6． 設(shè) 8254的端口地址為 0240H～ 0243H，通道 0輸入的 CLK頻率為 1MHz，為使通道 0 輸出 1KHz 的方 波，編寫初始化程序。通道 0工作在方式 2，分頻系數(shù) 200，采用十進(jìn)制計數(shù)，則通道 0方式控制字為： 25H。 對總數(shù)為 1000000 的分頻系數(shù)，可以有多 種分解方法。 定時器的輸出波形是對 頻率信號分頻得到的，因此將定時器 2 工作在方式 3，分頻系數(shù)用下式計算： 分頻系數(shù) =1193100247。用于向調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)表示數(shù)據(jù)終端已準(zhǔn)備好。表示數(shù)據(jù)終端設(shè)備已經(jīng)做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，請調(diào)制解調(diào)器 /外設(shè)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。為了區(qū)分同一地址的不同用途， 16550使用 DLAB位來加以標(biāo)識。 10． 編寫用 PC機中 16550查詢方式輸入 50 個字符的異步通信程序。 16550 查詢方式接收程序 DATA SEGMENT REC_DATA DB 50 DUP ( ? ) ；存放接收的數(shù)據(jù) TIMES DW 50 ；要接收的數(shù)據(jù)個數(shù) DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS： CODE， DS： DATA BEGIN： MOV AX， DATA MOV DS， AX ；初始化 16550 MOV DX， 03FBH ； 16550控制寄存器地址送 DX MOV AL， 80H ；置 DLAB=1，設(shè)置除數(shù)寄存器 OUT DX， AL MOV AX， 003CH ；波特率為 19200bps 時，除數(shù)為 003CH MOV DX， 03F8H ；除數(shù)寄存器地址送 DX OUT DX， AL MOV AL， AH INC DX OUT DX， AL MOV AL， 1FH ； 8 位數(shù)據(jù)位，偶校驗， 2位停止位 MOV DX， 03FBH ； 16550控制寄存器地址送 DX OUT DX， AL ；寫入控制字 ?? CALL RECEIVE ?? MOV AH， 4CH ；程序結(jié)束，返回操作系統(tǒng) INT 21H ；查詢方式接收子 程序 RECEIVE PROC NEAR LEA BX， REC_DATA ；接收緩沖區(qū)首地址送 BX MOV CX， TIMES ；要接收的數(shù)據(jù)個數(shù)送 CX REPIN： MOV DX， 03FDH ；通信狀態(tài)寄存器地址送 DX IN AL， DX TEST AL， 1EH ；檢測接收過程有無錯誤 JNZ ERROR TEST AL， 01H ；檢測接收緩沖器中是否有數(shù)據(jù) JZ REPIN ；沒有數(shù)據(jù)，繼續(xù)檢測 MOV DX， 03F8H ；數(shù)據(jù)接收寄存器地址送 DX IN AL， DX MOV [BX]， AL INC BX LOOP REPIN CLC ；接收成功，清 CF標(biāo)志位 JMP DONE ERROR： STC ；接收不成功，置 CF 標(biāo)志位 DONE： RET RECEIVE ENDP CODE ENDS END BEGIN 11 Intel 8251A與 16550 芯片相比較 ， 有些什么不同之處 ？ 答：兩個芯片的主要區(qū)別是： （ 1） 16550芯片只能進(jìn)行異步串行通訊，而 Intel 8251A不僅可以進(jìn)行異步串行通訊，而且也可以用于同步串行通訊。為了保證初始化時， Intel 8251A芯片處于初始的狀態(tài)，可以向 Intel 8251A先送 3個 00H， 1個 40H。所以使用 DMA傳輸既可以減輕 CPU的負(fù)擔(dān)，又可以縮短系統(tǒng)對外部設(shè)備的響應(yīng)時間，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。CPU 在中斷服務(wù)程序中設(shè)置完成標(biāo)志，或者對 DMA 控制器進(jìn)行下一次初始化。 ? CPU 接到總線請求信號，在當(dāng)前總線周期結(jié)束后，發(fā)出“ DMA 響應(yīng)信號”。 ? DMA控制器撤銷“總線請求信號”， CPU 也撤銷 “總線應(yīng)答”信號。這種方式可以獲得最高的數(shù)據(jù)傳輸速度。 在單字節(jié)傳輸方式下， 8237A完成 1 個字節(jié)傳輸后都釋放系統(tǒng)總線，一次 DMA傳輸結(jié)束， CPU可以在每個 DMA周期結(jié)束后控制總線。將 DMA屏蔽寄存器中相關(guān)位置位，可以關(guān)閉一個通道的 DMA 傳輸。 7. 如何判斷某通道的 DMA傳輸是否結(jié)束？有幾種方法可供使用？ 判斷某通道的 DMA傳輸是否結(jié)束有二種 方法。一旦進(jìn)入這個中斷服務(wù)程序，表明該通道的 DMA傳輸已經(jīng)結(jié)束。 使用 DMA控制器 8237A傳輸 1字節(jié)數(shù)據(jù)需要 4個 DMA控制器使用的時鐘周期，對于速度稍慢的外設(shè) /存儲器，也可以插入一個或多個等待周期。為了使用計算機對模擬量進(jìn)行采集、加工和輸出，需要把模擬量轉(zhuǎn)換成便于數(shù)字計算機存儲和加工的數(shù)字量（ A/D 轉(zhuǎn)換），或者把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量（ D/A轉(zhuǎn)換）。 D/A轉(zhuǎn)換芯片輸出的模擬信號 功率一般比較小，為了能夠驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作， D/A轉(zhuǎn)換器的輸出一般都要連接到運算放大器進(jìn)行功率放大。分別確定模擬量 所對應(yīng)的數(shù)字量。通過比較，逐次確定各位的數(shù)碼應(yīng)是“ 1”還是“ 0”。