发布时间 : 星期四 文章微型计算机接口技术及应用习题答案（刘乐善）更新完毕开始阅读
接口芯片的片选信号 ——实现片间选择；低位地址线不参与译码，直接与I/O接口芯片的地址线相连——实现I/O接口芯片的片内端口选择。
低位地址线的根数由I/O接口芯片内部的端口数量决定，如果I/O接口芯片
n
内部有2个端口（其引脚上一定有n根地址线），那么，寻址端口时，低位地址线的根数就是n。
17. 可选式I/O端口地址译码电路一般由哪几部分组成？
可选式I/O端口地址译码电路一般由地址开关（DIP开关）、译码器、比较器或异或门组成。
18. 采用GAL器件设计地址译码电路时，其核心是编写GAL器件输入源文件
（即GAL设计说明书）。现利用GAL16V8设计一个扩展系统的地址译码电路，要求该系统的I/O端口地址范围分别为300H～31FH和340H～35FH；存储器地址范围为D0000H～EFFFFH。试编写GAL16V8的编程输入源文件。 略。
19. 若将图2.3中DIP开关状态设置为：S2和S1合上（ON）；S3和S0断开（OFF），
试指出74LS138输出端 Y 5 的地址范围，并与图中在DIP开关原来的状态下 Y 5 输出端所产生的地址范围进行比较，有何变化？ 如果S2和S1合上（ON）；S3和S0断开（OFF），Y 5 有效时，各位地址线的状态如下： A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 1 0 0 1 0 1 0 1 S3 S2 S1 S0 开 合 合 开 所以，这种开关状态下， Y 5 的地址范围是254H～257H；而DIP开关在原来的开关状态下， 的地址范围是314H～317H。这两个地址范围A9～A6Y5
的状态不同，因为A9～A6的状态是由开关的状态决定的；而二者的A5～A2是相同的，因为它们不受开关状态的影响。
习题三
1计数、定时与频率、声音以及音乐之间有什么关系？
定时和计数的本质是相同的，当计数的基本脉冲是标准的时间单元时，计数就变成了定时。定时输出脉冲的周期的倒数就是频率。由定时输出的脉冲可以产生声音，脉冲的频率就决定了声音的频率。脉冲频率高，声音的音调高（听起来尖锐）；脉冲频率低，声音的音调低（听起来低沉）。而由频率不同、持续时间不同的声音就可以产生动听的音乐。 2微机系统的定时有哪两类？何谓时序配合？
微机系统中的定时分为内部定时和外部定时两类。
内部定时是指计算机本身运行的时间基准或时序关系，是用户无法更改的。 外部定时是指外部设备实现某种功能时，本身所需要的一种时序关系，需要用户根据外设的要求进行安排。
时序配合是指用户在考虑外设与CPU连接时，不能脱离计算机的定时要求，即以计算机的时序关系为依据来设计外部定时机构，以满足计算机的时序要求。 3微机系统中的外部定时有哪两种方法？其特点如何？
微机系统中的外部定时有软件定时和硬件定时两种方法。
软件定时：利用CPU执行指令需要一定时间的特点产生延时。这种方法不
需增加硬件设备，只需编制延时程序即可；但是它降低了CPU的效率，浪费了CPU的资源，而且由于同样的延时程序在不同计算机上运行的时间会不同，所以通用性比较差。
4.8253定时/计数器有那些特点？
8253是一个减1的定时/计数器（逆计数器），它内部有3个相互独立的16位减1计数通道，每个通道有自己独立的计数脉冲输入信号（CLK）、门控信号（GATE）和计数/定时到的输出信号（OUT），每个通道有6种工作方式，1个通道最多可以计65536个脉冲。
5.8253初始化编程包括哪两项内容？
在对8253进行始化编程时，首先向命令寄存器中写入方式字，选择计数通道、工作方式、计数初值的长度及写入顺序、计数码制。然后按方式字的要求向选定的计数通道中写入计数初值。
6.8253有哪几种工作方式？区分不同工作方式的特点体现在哪几个方面？为什么3方式使用最普遍？
8253有6种工作方式——方式0～方式5。区分不同工作方式的特点主要体现在以下的4个方面：
（1） 启动计数器的触发方式不同
（2） 计数过程中门控信号GATE对计数操作的控制作用不同 （3） 计数/定时到时输出端OUT输出的波形不同
（4） 在计数过程中，写入新的计数初值的处理方式不同
3方式由于具有自动重新装载计数初值，能输出重复波形，且输出波形的高低电平比为1:1或近似1:1（方波或近似方波），所以在实际中应用最广泛。 7何谓日时钟？
日时钟是指对一天的时间进行统计，判断一天（24小时）的时间是否已到。 8利用8253进行日时钟计时的计时单位是什么？CPU采用什么技术把这些计时单位进行累加？
65536s?54.9254ms61.1931816?10利用8253进行日时钟计时的计时单位是
在系统中，设置了两个对计时单位进行统计的字单元TIMER_HI（高字单元）和TIMER_LO（低字单元），8253产生的周期为54.9254ms的方波申请中断，CPU在中断服务程序中通过对两个字单元组成的双字单元进行加1操作来实现对计时单位的统计。
9.8253通道0的定时中断是硬中断（8号中断），它不能被用户调用，当用户对系统的时间进行修改时，需采用软中断INT 1AH。试问这两种中断有何关系？
8253通道0定时中断的服务程序中实现对双字计时单元的加1操作，而软中断INT 1AH完成的功能是将这双字单元的内容读出，保存在两个字寄存器中，其中，TIMR_HI单元的内容送入CX，TIMER_LO单元的内容送入DX中。 10利用8253作为波特率发生器，当CLK＝1.1931816MHz，波特因子为16时，要求产生4800波特的传输速率，试计算8253的定时常数。
由于f收、发＝波特率?波特因子，所以8253输出的频率应该是
fOUT?4800?16＝76800Hz，由此可计算出8253的定时常数：
fCLK1.1931816?106N＝??15.5?16fOUT76800
习题四
1采用DMA方式为什么能实现高速传送？
DMA传送方式能够实现高速数据传送主要有两个原因： （5） 它为两个存储介质提供了直接传输通道，不象CPU控制的传送那样
要通过内部寄存器中转。
（6） 用硬件取代了软件，它直接发出对两个介质的选中信号及其读写控
制信号，而不是通过执行指令来控制传送
2.DMA方式传送的一般过程如何？
DMA方式在传送之前，要对DMA控制器进行初始化编程，设置诸如传送方向、内存首址、数据块大小等信息，而传送过程一般可分为4个阶段：
（7） 申请阶段：外设向DMA控制器发出DREQ信号请求DMA服务，
DMA控制器向CPU发出HRQ信号，请求占用总线
（8） 响应阶段：CPU向DMA控制器发出HLDA信号，将总线控制权让
给DMA控制器，DMA控制器接管总线
（9） 数据传送阶段：DMA控制器发出DACK信号，选中I/O设备；发
出内存地址，选中存储单元，并根据初始化时设定的传送方向给I/O设备和存储器发出读写控制信号，数据由源介质直接传送到目的介质 （10） 传送结束阶段：传送了指定长度的数据块后，或收到外部强制结束
的控制信号（EOP）时，外设、DMA控制器相继撤除DREQ、HRQ信号，CPU撤除HLDA信号，总线控制权归还CPU。
3.什么是DMA方式的操作类型和操作方式？DMA方式一般有哪几种操作类型和操作方式？
DMA方式的操作类型是指进行DMA操作的种类，一般有3种：
（11） 数据传送：将源介质中的数据传送到目的介质中，包括DMA读
（M?I/O）和DMA写（I/O?M）
（12） 数据校验：对数据块内部的每个字节进行某种校验，而不进行数据
传送（不发出读写控制信号）
（13） 数据检索：也不进行数据传送，而是在指定的内存区内查找某个关
键字节或某几个关键数据位是否存在
DMA方式的操作方式是指在进行DMA操作时，每次所操作的字节数，不同的操作方式释放总线的条件不同。操作方式一般有以下3种：
（1） 单字节方式（单一方式）：每次取得总线控制权只操作一个字节就释
放总线，下个字节的操作要重新申请 （2） 连续方式（块字节方式）：只要DMA操作一开始，就一直占用总线，
直到全部操作完毕。在操作过程中，即使DMA请求信号无效，也只是暂停操作，将总线暂时挂起，而不释放，待DREQ有效后再继续操作 （3） 请求方式（询问方式）：这种方式是否释放总线取决于DREQ信号，
若DREQ保持有效，则占用总线，进行DMA操作；若DREQ变为无效，就释放总线
4.DMA控制器在微机系统中有哪两种工作状态？其工作特点如何？
DMA控制器在微机系统中有主动工作状态和被动工作状态。
主动工作状态：在DMA操作期间，DMAC控制总线，控制数据在两个存储介质之间直接传送
被动工作状态：非DMA操作期间，DMAC受CPU的控制，此时它主要有
两个工作，一是检测片选信号，看CPU是否对它进行读写控制；二是检测DMA请求信号，看外设是否有DMA操作请求。
5.DMA控制器的地址线和读写控制线与一般的接口控制芯片的相应信号线有什么不同？
由于DMA可以作为系统的主控器，所以在地址线和读写控制线的设置上与一般的接口控制芯片有所不同，主要体现在以下几个方面：
（1） 地址线中的端口选择信号线是双向的，被动态时接收CPU发出的低
位地址，实现片内端口选择；主动态时发出内存地址的低位。如：8237A-5的A0～A3
（2） 除了端口选择信号线，还有其他的地址线，输出方向，用于主动态
发出内存地址。如：8237A-5的A4～A7（发出内存地址的A4～7），DB0～7（送出内存地址的A8～15） （3） 读写控制信号中的 IOR 、 IOW 是双向的，被动态时接收CPU的
读写信号；主动态时向I/O发出读写控制信号 （4） 除了 IOR 和 IOW 以外，读写控制信号还设置了 MEMW 和MEMR ，
输出方向，用于在主动态时向存储器发出读写控制信号
6.可编程DMA控制器8237A-5的操作功能由它的寄存器内容来体现，请指出它有哪些寄存器，其功能如何？
8237A-5的内部寄存器有以下几种：
（14） 基地址寄存器：16位，每个通道都有。寄存内存首址，写入后不变，
自动预置方式中用于为当前地址寄存器重新装入初值
（15） 当前地址寄存器：16位，提供当前操作的内存单元的地址，具有自
动修改的功能
（16） 基字节计数器：16位，每个通道都有。寄存操作数据块的大小（N-1），
写入后不变，自动预置方式中用于为当前字节计数器重新装入初值 （17） 当前字节计数器：16位，指示当前还有多少字节没有操作，具有自
动减1的功能
（18） 命令寄存器：用于设置该片8237A-5的工作条件及相关信息
（19） 状态寄存器：寄存各通道是否已完成DMA操作及是否有未处理的
DMA请求
（20） 请求寄存器：用于软件发出DMA请求
（21） 屏蔽寄存器：用于控制各通道是否允许DMA请求 （22） 方式寄存器：用于设置各通道具体的工作方式
（23） 暂存寄存器：在存储器到存储器的数据传送方式中，用于暂存由源
单元中读出的数据
7.什么叫软命令？8237A-5有几个软命令？
所谓软命令就是只要对特定的地址进行一次写操作（即 CS 、 IOW 及内部寄存器地址同时有效），命令就生效，与写入的具体数据无关。
8237A-5有3条软命令：清先/后触发器软命令、总清除软命令、清屏蔽寄存器软命令。
8.什么是DMA页面地址寄存器？它的作用如何？
由于DMAC8237A-5只能提供内存地址的低16位，而实际中内存地址可能是20位、24位或32位的，等等，这样就要在DMA系统中配置寄存器组，由这些寄存器组提供存储器的高位地址，这些寄存器组就是页面地址寄存器。它