【正文】 或1（視工作方式而定）時，OUT輸出端的輸出信號將有所變化。正常工作時，鎖存器中的內(nèi)容隨減法計數(shù)器的內(nèi)容而變化，當(dāng)有通道鎖存命令時，鎖存器便鎖定當(dāng)前內(nèi)容以便CPU讀取，CPU可用輸入指令讀取任一計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值，通道鎖存器中的內(nèi)容被CPU讀走之后，就自動解除鎖存繼續(xù)隨減法計數(shù)器而變化。3．8253芯片共有幾種工作方式？每種工作方式各有什么特點(diǎn)？解答：8253共有6種工作方式，各工作方式下的工作狀態(tài)是不同的，輸出的波形也不同。方式0和方式4這兩種工作方式的相同之處是：① 當(dāng)控制字寫入控制字寄存器，接著再寫入計數(shù)初值后，通道開始減1計數(shù)，要求此時GATE信號一直保持高電平。② 計數(shù)器只計一遍。當(dāng)計數(shù)到0后，通道并不自動恢復(fù)計數(shù)初值重新計數(shù)，只有在用戶重新編程寫入新的計數(shù)值后，通道才開始新的計數(shù)，因此我們稱其為軟件觸發(fā)方式。③ 通道是在寫入計數(shù)值后的下一個時鐘脈沖才將計數(shù)值裝入計數(shù)器開始計數(shù)。因此，如果設(shè)置計數(shù)初值為N，則輸出信號OUT是在N＋l個CLK周期后才有變化。④ 在計數(shù)過程中，可由門控信號GATE控制暫停。當(dāng)GATE=0時，計數(shù)暫停，OUT輸出不變，當(dāng)GATE變高后繼續(xù)接著計數(shù)。⑤ 在計數(shù)過程中可以改變計數(shù)值。若是8位計數(shù)，在寫入新的計數(shù)值后，計數(shù)器將立即按新的計數(shù)值重新開始計數(shù)。如果是16位計數(shù)，在寫入第一個字節(jié)后，計數(shù)器停止計數(shù)，在寫入第二個字節(jié)后，計數(shù)器按照新的計數(shù)值開始計數(shù)，即改變計數(shù)值是立即有效的。這兩種工作方式的不同之處是：① 當(dāng)控制字寫入控制字寄存器后，OUT輸出的初始狀態(tài)不同。方式0是由高電平變低電平，而方式4則是由低電平變高電平。② 計數(shù)到“0”時OUT輸出的變化不同。方式0是使OUT輸出變高并保持不變等待下次軟件觸發(fā)，方式4則是使OUT輸出一個CLK的負(fù)脈沖后變高并保持不變等待下次軟件觸發(fā)。方式1和方式5這兩種工作方式的相同之處是：① 當(dāng)控制字寫入控制字寄存器，接著再寫入計數(shù)初值后，通道并不開始計數(shù)，只有在GATE信號觸發(fā)以后，通道才開始減1計數(shù)，因此我們稱其為硬件觸發(fā)方式。② 當(dāng)計數(shù)器計數(shù)到0后，通道并不自動恢復(fù)計數(shù)初值重新計數(shù)，但是如果GATE信號再次觸發(fā)，通道則自動恢復(fù)計數(shù)初值重新計數(shù)。也就是說，GATE信號每觸發(fā)一次，通道就自動恢復(fù)計數(shù)初值重新計數(shù)一次。③ 在計數(shù)過程中，CPU可編程改變計數(shù)值，但這時的計數(shù)過程不受影響，只有當(dāng)再次由GATE信號觸發(fā)時，計數(shù)器才開始按新輸入的計數(shù)值計數(shù)，即改變計數(shù)值是下次有效的。這兩種工作方式的不同之處是：① 雖然當(dāng)控制字寫入控制字寄存器后，OUT輸出的初始狀態(tài)相同，但在GATE觸發(fā)以后，OUT輸出的狀態(tài)不同，方式1是由高電平變低電平，而方式5則保持為高電平。② 計數(shù)到“0”時OUT輸出的變化不同。方式1是使OUT輸出變高并保持不變等待下次硬件觸發(fā)，方式5則是使OUT輸出一個CLK周期的負(fù)脈沖后變高并保持不變等待下次硬件觸發(fā)。方式2和方式3這兩種工作方式的相同之處是：① 當(dāng)控制字寫入控制字寄存器后，OUT輸出的初始狀態(tài)相同都是由低變高。接著再寫入計數(shù)初值后，通道開始減1計數(shù)，要求此時GATE信號一直保持高電平。② 當(dāng)計數(shù)到1或0后，通道會自動恢復(fù)計數(shù)初值重新開始計數(shù)，從而產(chǎn)生連續(xù)周期性輸出波形，如果設(shè)置計數(shù)初值為N，則周期為N個CLK。③ 在計數(shù)過程中，可由門控信號GATE控制停止計數(shù)。當(dāng)GATE=0時，停止計數(shù)，OUT輸出變高，當(dāng)GATE變高后，計數(shù)器將重新裝入計數(shù)初值開始計數(shù)。④ 在計數(shù)過程中可以改變計數(shù)值，如果此時GATE維持為高，這對正在進(jìn)行的計數(shù)過程沒有影響，但在計數(shù)到1或0后，通道自動恢復(fù)計數(shù)初值重新開始計數(shù)時將按新的計數(shù)值計數(shù)。但如果此時GATE出現(xiàn)上升沿，那么，在下一個CLK周期，新的計數(shù)值將被裝入計數(shù)器開始計數(shù)。這兩種工作方式的不同之處是：① 方式2當(dāng)計數(shù)器減到1時，輸出OUT變低，經(jīng)過一個CLK周期后恢復(fù)為高，且計數(shù)器開始重新計數(shù)。如果計數(shù)初值為N，則輸出波形為N1個CLK周期為高電平，一個CLK周期為低電平。② 方式3輸出為方波，但情況也有所不同：若計數(shù)值為偶數(shù)，則輸出為標(biāo)準(zhǔn)方波，N/2個CLK周期為高電平，N/2個CLK周期為低電平。如果計數(shù)值N是奇數(shù)，則輸出有(N+1)/2個CLK周期為高電平，(N1)/2個CLK周期為低電平，即OUT為高電平將比其為低電平多一個CLK周期時間。4．若選用8253通道2，工作在方式1，按二進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)值為5432。設(shè)端口地址為D8H～DBH，完成初始化編程。如果計數(shù)值改為65536呢？如果此時又增選8253通道0，工作在方式0，按BCD碼計數(shù)，計數(shù)值為2000，再完成對通道0的初始化編程。解答：編程如下。MOV AL,1011 0010B。(B2H)MOV DX,00DBHOUT DX,ALMOV AX,5432MOV DX,00DAHOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL。計數(shù)值為65536MOV AL,1011 0010B。(B2H)MOV DX,00DBHOUT DX,ALMOV AX,0000HMOV DX,00DAHOUT DX,ALOUT DX,AL；增加通道0MOV AL,0010 0001B。(20H)/ 0011 0001B。(31H)MOV DX,00DBHOUT DX,ALMOV AL,20H；/00HMOV DX,00D8HOUT DX,AL；　　　　　　；/MOV AL,20H ；/OUT DX,AL5．某微機(jī)系統(tǒng)與CRT通訊中，采用異步方式，利用8253芯片的通道1產(chǎn)生發(fā)送和接收時鐘，時鐘頻率為50KHz。設(shè)8253的通道1的CLK1=，端口地址為80H～83H，試寫出8253的初始化程序。解答：TOUT=N* TCLK(或fCLK=N*fOUT) N=；只能用方式3來產(chǎn)生時鐘信號MOV AL,0101 0110B。(56H)MOV DX,0083HOUT DX,ALMOV AL,25HMOV DX,81HOUT DX,AL6．某系統(tǒng)中CPU為8088，外接一片8253芯片，要求通道2提供一個定時啟動信號，定時時間為10ms，通道2的工作時鐘頻率為2MHz。同時在通道0接收外部計數(shù)事件輸入，計滿100個輸出一個負(fù)脈沖。試完成硬件連線和初始化程序。解答：TOUT=N* TCLK(或fCLK=N*fOUT) N=10 ms /(1/2MHz) =20000；（編程略）硬件連線圖：7．在出租車計價系統(tǒng)中，需要統(tǒng)計車輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，假設(shè)已有一個外部電路，車輪每轉(zhuǎn)一圈就可以輸出一個脈沖，根據(jù)計價規(guī)則，車輪每轉(zhuǎn)120圈，要通知CPU進(jìn)行一次計價更新?，F(xiàn)在系統(tǒng)擬采用8253作為計數(shù)器使用，CPU采用8086，試完成硬件設(shè)計和8253的初始化。（外部電路僅標(biāo)明輸出端即可，不需設(shè)計具體電路。不需進(jìn)行CPU方面的具體計價計算，僅通知CPU即可）解答：（略）8．現(xiàn)在要用一片8253進(jìn)行脈寬測量，欲測量的脈寬大約是1ms。此時，欲測量的脈沖信號可接在8253相應(yīng)通道的哪個引腳？采用什么工作方式？試完成測量所需的硬件和軟件設(shè)計（假設(shè)提供有兩路時鐘信號可以使用：1MHz和10KHz）。解答：待測的脈沖信號可接在8253相應(yīng)通道的GAT上，采用工作方式0、方式方式4；軟件設(shè)計：（設(shè)端口地址為：80H~83H，使用8088CPU）TOUT=N* TCLK (或fCLK=N*fOUT) N0=1 ms /(1/1MHz) =1000 N2=1 ms /(1/10KHz) =10經(jīng)計算，可知，0號計數(shù)器采用十六位計數(shù)（二進(jìn)制），2號計數(shù)器采用八位（二進(jìn)制）計數(shù)即可。；（編程略）硬件設(shè)計圖（略）CH06 輸入輸出控制習(xí)題與思考題1．CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸控制方式有哪幾種？何謂程序控制方式？它有哪兩種基本方式？請分別用流程圖的形式描述其處理過程。（略）解答：CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸控制方式有三種：程序控制方式、中斷方式、DMA方式。程序控制方式：程序方式就是指用程序來控制進(jìn)行輸入輸出數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健３绦蚩刂品绞降膬煞N基本方式：無條件程序控制方式，條件程序控制方式；流程圖：2．采用用查詢方式將數(shù)據(jù)區(qū)DATA開始的100個字節(jié)數(shù)據(jù)在FCH端口輸出，設(shè)狀態(tài)端口地址為FFH，狀態(tài)字的D0位為1時表示外設(shè)處于“忙”狀態(tài)。試編寫查詢程序。解答：DATA SEGMENTBUFF DB 100 DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS：CODE，DS：DATASTART：MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV BX，OFFSET BUFF　??；送緩沖區(qū)指針 MOV CX，100　　　　　　　?。凰陀嫈?shù)初值WAIT1：IN AL，0FFH　　　　　；查詢狀態(tài)，若為1，則等待 TEST AL，01H JNZ WAIT1MOV AL, [BX] OUT 0FCH, AL ；輸出一個數(shù)據(jù)INC BX LOOP WAIT1　　　　　　　　 MOV AH，4CH INT 21H CODE ENDS END START3．何謂中斷優(yōu)先級，它對于實(shí)時控制有什么意義？有哪幾種控制中斷優(yōu)先級的方式？解答：當(dāng)系統(tǒng)中有多臺設(shè)備(即多個中斷源)同時提出中斷請求時，就有先響應(yīng)誰的問題，也就是如何確定優(yōu)先級的問題。一般來講，CPU總是先響應(yīng)具有較高優(yōu)先級的設(shè)備。解決優(yōu)先級問題的方法一般有三種：軟件查詢法、簡單硬件方式和專用硬件方式。4．什么叫DMA傳送方式? 其主要步驟是什么？試比較DMA傳輸、查詢式傳輸及中斷方式傳輸之間的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場合?解答：在DMA方式下，外部設(shè)備利用專門的接口電路直接和存儲器進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳送，而不需經(jīng)過CPU，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣然旧先Q于外設(shè)和存儲器的速度，傳輸效率大大提高。DMA主要步驟：一般來說，完成一次DMA傳輸?shù)闹饕襟E為：(1)　當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒時，它向DMA控制器發(fā)DMA請求，DMA控制器接到此信號后，經(jīng)過優(yōu)先級排隊(如需要的話)，向CPU發(fā)DMA請求(送至CPU的HOLD引腳)。(2)　CPU在完成當(dāng)前總線周期后會立即對DMA請求做出響應(yīng)。CPU的響應(yīng)包括兩個方面：一方面將控制總線、數(shù)據(jù)總線和地址總線置高阻，另一方面將有效的HLDA信號加到DMA控制器上，以此來通知DMA控制器，CPU已經(jīng)放棄了對總線的控制權(quán)。(3)　DMA控制器收到HLDA信號后，即取得了總線控制權(quán)。這時，它往地址總線上發(fā)送地址信號(指出本次數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈恢?，同時，發(fā)出相應(yīng)的讀/寫信號(決定是進(jìn)行輸入還是輸出操作)。(4)　每傳送一個字節(jié)，DMA控制器會自動修改地址寄存器的內(nèi)容，以指向下一個要傳送的字節(jié)。同時，修改字節(jié)計數(shù)器的內(nèi)容，判別本次傳輸是否結(jié)束。(5)　當(dāng)字節(jié)計數(shù)器的值達(dá)到計數(shù)終點(diǎn)時，DMA過程結(jié)束。DMA控制器通過使HOLD信號失效，撤消對CPU的DMA請求。CPU收到此信號，一方面使HLDA無效，另一方面又重新開始控制總線，實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)行。程序方式的特點(diǎn)：使用方便，系統(tǒng)開銷不大，但速度較慢。適用于設(shè)備不多且實(shí)時響應(yīng)要求不高的小系統(tǒng)。中斷方式：CPU與外設(shè)之間可以并行工作，因此大提高CPU的工作效率，但一系列的保護(hù)(恢復(fù))現(xiàn)場的工作，仍要花費(fèi)不少CPU的時間。適用于設(shè)備較多且實(shí)時響應(yīng)要求較高的系統(tǒng)。DMA方式：需要增加DMA控制器，適用于大量高速的數(shù)據(jù)傳送。5．什么是中斷向量？中斷向量表的功能是什么？已知中斷源的中斷類型碼分別是84H和FAH，它們所對應(yīng)的中斷向量分別為：2000H:1000H, 3000H:4000H, 這些中斷向量應(yīng)放在中斷向量表的什么位置？如何存放？ 編程完成中斷向量的設(shè)置。解答：中斷向量中斷服務(wù)程序的入口地址；中斷向量表存放中斷向量的表，中斷向量與中斷類型碼有對應(yīng)關(guān)系。84H的位置：210H~213H；FAH的位置：3E8H~3EBH0000：210H 00 10 00 200000：3E8H 00 40 00 30PUSH DSMOV DX,2000HMOV DS,DXMOV DX,1000HMOV AL,84HMOV AH,25HINT 21H；MOV DX,3000HMOV DS,DXMOV DX,4000HMOV AL,0FAHMOV AH,25HINT 21HPOP DS6．試結(jié)合8086/8088CPU可屏蔽中斷的響應(yīng)過程，說明向量式中斷的基本處理步驟。解答：（略）7．在中斷響應(yīng)總線周期中，第一個脈沖向外部電路說明什么？第二個脈沖呢？解答：第一個脈沖使IRR的鎖存功能失效。(目的是防止此時再來中斷導(dǎo)致中斷響應(yīng)的錯誤)，到第二個時恢復(fù)有效。使ISR的相應(yīng)位置位，表示已為該中斷請求服務(wù)。使IRR相應(yīng)位清0。第二個脈沖送中斷類型碼，中斷類型碼由用戶編程和中斷請求引腳的編碼共同決定，詳見編程部分。如果8259A工作在中斷自動結(jié)束方式，則此時清除ISR的相應(yīng)位。8．中斷處理的主要步驟有哪些？試說明每一步的主要動作。9．如果8259A按如下配置：不需要ICW4，單片，中斷請求邊沿觸發(fā)，則ICW