微机原理及接口技术-习题答案(6)

·26· 微机原理及接口技术习题及答案

答：连接如下图所示。测试程序段如下：

OK DB ‘OK!’,$ WRONG DB ‘Wrong!’,$ ?

MOV AX, 6100H MOV ES, AX MOV DI, 0

MOV CX, 1000H ；4K MOV AL, 55H REP STOSB MOV DI, 0

MOV CX, 1000H REPZ SCASB JZ DISP_OK LEA DX, WRONG

DISP： MOV AH, 9

INT 21H HLT

DISP_OK: LEA DX, OK

JMP DISP

微机原理及接口技术习题及答案 ·27·

第六章习题及答案

1. 什么是接口？其作用是什么？

参考答案：接口是CPU与外部设备进行信息交换时，必需的一组逻辑电路及控制软件。主要作用有：（1）信号电平转换（2）数据格式转换（3）速度匹配（4）数据传送（5）寻址能力（6）错误检测功能。

2. 输入输出接口电路有哪些寄存器，各自的作用是什么？

参考答案：CPU与外设进行数据传输，接口电路需要设置若干专用寄存器，缓冲输入输出数据，设定控制方式，保存输入输出状态信息，这些寄存器常称为端口。根据数据传输方向，端口可分为输入端口和输出端口。输入端口必须具有对数据的控制能力，输出接口应具备数据的保持能力，即锁存功能。输入端口和输出端口统称I/O端口。根据端口传输的信息，端口可分为数据端口、状态端口和控制端口，用以传输数据信息、状态信息和控制信息。状态信息是由外设提供，CPU适时读取，因此状态端口为输入端口；数据端口可以是输入端口、也可以是输出端口或着是既可以输入又可以输出的双向端口。

3. 什么叫端口？I/O端口的编址方式有哪几种？各有何特点？

参考答案：接口中可被CPU直接访问的专用寄存器称为端口。I/O端口编址方式是计算机系统为I/O端口分配端口号的方式。常见的I/O编址方式有两种：与内存单元统一编址方式和独立编址方式。统一编址方式：优点，访问I/O端口和访问内存单元一样，不用设置专门的I/O指令，也不需要专用的I/O端口控制信号，简化了系统控制总线；缺点，由于I/O端口地址占用了CPU地址空间的一部分，所以减少了内存地址空间。 独立编址方式：优点，不占用内存空间；输入输出地址线根数少，I/O端口译码电路简单；缺点，需要专用的I/O指令、专用控制线。

4. CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？无条件传送方式通常用在哪些场合？

参考答案：主机与外设之间通过一定的控制方式进行信息交换，常用的控制的方式包括无条件传送方式、程序查询传送方式、中断传送方式、直接存储器存取（DMA）方式。无条件传送方式适合简单外设的数据输入输出，例如开关、继电器、步进电机、发光二极管等。在这种方式下进行信息交换时，外设必须总是准备好的，随时可以接收数据，或随时可以提供数据，所以不必查询外设的状态。这种工作方式的优点是控制程序简单，软、硬件开销都少。

5. 相对于程序查询传送方式，中断方式有什么优点？和DMA方式比较，中断传送方式

又有什么不足之处？

参考答案：中断方式的数据输入输出，CPU不需要查询外设的状态，节省了CPU的大量时间，提高了CPU的利用率。中断传送方式的缺点：中断方式仍需要通过CPU执行程序来实现外设与主机之间的信息传送；CPU每次中断都需要花费时间保护断点和现场，无法满足高速I/O设备的速度要求。

6. 为什么74LS244只能作为输入接口？为什么74LS273只能作为输出接口？

参考答案：74LS244是八单线驱动器，三态输出，可作为输入接口，也可作为输出接口。74LS244 因为是单向驱动器，作为输入接口时只能当输入用，作为输出接口时只能当输出用，不能既是输出又是输入。74LS273无3态传输控制，不能作为输入接口。

·28· 微机原理及接口技术习题及答案

7. 利用74LS244作为输入接口（端口号为C8H）连接4个开关K0~K3（开关断开时对应

输入的二进制位为0），利用74LS273作为输出接口（端口号为2710H）连接一个8段LED显示器，完成下列要求：

（1）利用74LS138译码器设计地址译码电路，画出芯片与8088系统总线的连接图。 参考答案：如下图

D0 |D7 ≥1 D0 —D7 IOW A13 A10 &A9 A8 A5 A15 A14 A12 A11 ≥1A7 A6 A4 A3 A2 A1 A0 O0 O1 O2 CP74LS273G2AG74LS138O3 O4 O5 O6 O7 abcdefgh G2BY0CBAD0 —D7 IOR A7 A6 &A5 A4 ≥1A3 A2 A1 A0 ≥174LS1381Y1~1Y4 74LS244+5V1A1 1A2 1A3 1A4 K0 K1 K2 k3 G2AG1G G2BCBY0A（2）编写程序段，实现功能：读入4个开关的状态，对开关的状态进行编码，即4个开关的16种状态要用16个数字表示出来。如开关都断开时对应编码为0，开关都闭合时对应编码为FH，开关K0闭合但K1~K3都断开时对应编码为1，以此类推。（编码信息直接保存在AL中） 参考答案：

MOV DX, 0C8H ；开关接口的地址为C8H IN AL, DX ；读入开关状态 AND AL, 0FH ；保留低4位

（3）编写程序段，实现功能：将（2）中编码的开关状态在8段LED显示器上显示出来，如开关的编码信息为0时，8段LED显示器上显示0，当开关状态改变为FH时，8段LED显示器上显示F，以此类推。 参考答案： ??

Seg7 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H ??

LEA BX, Seg7 ；取7段码表基地址 MOV AH, 0 ；（2）中的程序已经使AL保存了开关编码，此处的作用是

微机原理及接口技术习题及答案 ·29·

；使AX的数值与AL的数值相等，为下面的查表做准备

MOV SI, AX ；作为7段码表的表内位移量 MOV AL, ［BX+SI］ ；取7段码 MOV DX, 2710H ；7段数码管接口的地址为2710H OUT DX, AL

8. 什么是中断？常见的中断源有哪几类？CPU响应中断的条件是什么？

参考答案：中断，是指在程序执行过程中，出现某种紧急事件，CPU暂停执行现行程序，转去执行处理该事件的程序——中断服务程序，执行完后再返回到被暂停的程序继续执行，这一过程称为中断。常见的中断源有由外围设备引起的中断、由CPU本身产生的中断、由存储器产生的中断、由控制器产生的中断、由总线产生的中断、实时过程控制产生的中断、实时钟的定时中断、程序指令引起的中断以及硬件故障中断等。CPU响应中断需要满足4个条件：① CPU处于开中断状态，即IF=1；② 当前没有发生复位、没有总线请求、没有内部中断、没有不可屏蔽中断；③ 当前执行的指令不是开中断指令STI，也不是中断返回指令IRET。如果刚巧是，CPU将它们执行结束后，再执行一条指令，CPU才能响应中断。④ CPU执行完现行指令。

9. 简述微机系统的中断处理过程。

参考答案：①获得中断类型码②将中断类型码放入暂存器保存；③ 将标志寄存器内容压入堆栈，以保护中断时的状态；④ 将IF和TF标志清0；⑤ 保护断点，当前的IP和CS的内容入栈；⑥ 根据中断类型码，在中断向量表中找出中断服务程序的入口地址，装入IP和CS，转向中断服务程序。⑦执行中断服务程序；⑧ 中断返回。

10. 软件中断和硬件中断有何特点？两者的主要区别是什么？

参考答案：软件中断是通过中断指令“INT n”调用的中断，硬件中断是CPU检测到中断请求信号后运行的中断。两者的主要区别在于中断源不同。

11. 中断优先级的排队有哪些方法？采用软件优先级排队和硬件优先级排队各有什么特

点？

参考答案：

中断判优可以采用硬件方法，也可采用软件方法。

软件判优的硬件电路简单，优先权安排灵活，但软件判优所花的时间长，如果中断源很多，中断的实时性就很差。

硬件判优实时性好，但硬件电路相对复杂。

12. 8086的中断分哪两大类？各自有什么特点？中断矢量和中断矢量表的含义是什么？

8086一共可处理多少级中断？ 参考答案：

8086的中断分为两类：内部中断和外部中断。外部中断又分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断，这两类分别通过NMI和INTR两个中断请求信号接收外部中断源产生的中断请求。内部中断包括：由CPU本身产生的中断、由程序员安排的中断指令引起的中断。具体包括INT n、INT3、INTO指令引起的中断，除法错中断，单步操作引起的中断。

8086为每个中断源分配了一个编号，称为中断类型码或中断矢量码。中断矢量：中断服务程序的入口地址。中断矢量表：将中断矢量按一定的规律排列成表。8088/8086系统可以处理256种中断。

·30· 微机原理及接口技术习题及答案

13. 简述8086的中断类型，非屏蔽中断和可屏蔽中断有哪些不同之处？CPU通过什么响

应条件来处理这两种不同的中断？

参考答案：8086的中断分为两类：内部中断和外部中断。不可屏蔽中断是指CPU一定要响应的中断。NMI是不可屏蔽中断请求信号的输入端，CPU不需要执行中断响应总线周期获取中断向量码，不发送中断响应信号INTA，直接查中断向量表转去执行中断服务程序。INTR是可屏蔽中断请求信号的输入端，CPU收到中断请求信号后，检测中断允许标志位IF，若IF=1，CPU准备响应INTR请求；若IF=0时，CPU屏蔽INTR请求。可屏蔽中断的优先级低于不可屏蔽中断。中断标志位IF可以用指令STI和CLI进行设置。

14. 已知8086系统中采用单片8259A来控制中断，中断类型码为20H，中断源请求线与

8259A的IR4相连，计算中断向量表的入口地址。如果中断服务程序入口地址为2A310H，则对应该中断源的中断向量表的内容是什么？ 参考答案：2000H:A310H等

15. 已知对应于中断类型码为18H的中断服务程序存放在0020H：6314H开始的内存区域

中，求对应于18H类型码的中断向量存放位置和内容。

参考答案：位置：18H*4=60H，内容：中断向量表中60H~63H的区域顺序存放着14H，63H，20H，00H。

16. 在编写程序时，为什么通常总要用STI和CLI中断指令来设置中断允许标志？8259A

的中断屏蔽寄存器IMR和中断允许标志IF有什么区别？

参考答案：INTR是可屏蔽中断请求信号的输入端，CPU收到中断请求信号后，检测中断允许标志位IF，若IF=1，CPU准备响应INTR请求；若IF=0时，CPU屏蔽INTR请求。可屏蔽中断的优先级低于不可屏蔽中断。中断标志位IF可以用指令STI和CLI进行设置。

8259A的中断屏蔽寄存器IMR中每一位对应着8259A 8个中断源IR0～IR7中的一个。当IMR的某一位Dn =0时，允许对应IRn引脚上的外设向8259A申请中断。当Dn =1禁止对应IRn引脚上的外设向8259A申请中断。而8088的IF=0时，禁止CPU响应任何可屏蔽中断。

17. 8259A对中断优先权的管理和对中断结束的管理有几种处理的方式？各自应用在什么

场合？

参考答案：8259A有3种结束中断的方式，它们是：

（1）自动结束方式。系统一进入中断处理过程，8259A就自动将当中断服务寄存器ISR中对序位ISn 清零，就好象已经结束了中断服务程序一样。这种方式只用于系统中只有一片8259A，而且各个中断不会发生嵌套的情况。 （2）一般的中断结束方式。要由CPU向8259A写入OCW2来清除ISR中中断级别最高的非零ISn 位，即正在执行的中断服务程序的ISn 位。这种方式用于全嵌套的工作方式和优先级自动循环方式。 （3）特殊的中断结束方式。要由CPU向8259A写入OCW2时指明要清除的ISn 位，这种方式用于8259A工作在特殊全嵌套方式或优先级特殊循环方式情况。在非中断自动结束方式中，若在中断处理程序中未发中断结束命令OCW2，8259A就会认为此中断服务程序尚未结束，如果外设有新的中断申请时，8259A进行优先级比较时，可能作出错误的判断，它对中断控制的功能会不正常。

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