微機(jī)原理與接口技術(shù)（樓順天第二版）習(xí)題解答第7章常用芯片的接口技術(shù)7.1答：（1）地址選擇；（2）控制功能；（3）狀態(tài)指示；（4）速度匹配；（5）轉(zhuǎn)換信息格式；（6）電平轉(zhuǎn)換；（7）可編程性。7.2答：I/O接口是指I/O設(shè)備與系統(tǒng)總線之間的連接部件；I/O端口是指I/O接口內(nèi)部可由CPU進(jìn)行讀寫操作的各種寄存器，根據(jù)存放信息的不同，這些寄存器分別稱為數(shù)據(jù)端口、控制端口和狀態(tài)端口。7.3答：I/O端口編址的方式可以分為獨(dú)立編址和統(tǒng)一編址兩種方式。獨(dú)立編址方式是指I/O端口與存儲(chǔ)器有互相獨(dú)立的地址空間。統(tǒng)一編址方式是指I/O端口與存儲(chǔ)器共享一個(gè)地址空間，所有的存儲(chǔ)單元只占用其中的一部分地址，而I/O端口則占用此外一部分地址。優(yōu)缺陷：獨(dú)立編址方式的優(yōu)點(diǎn)之一是存儲(chǔ)器的容量可以達(dá)成與地址總線所決定的地址空間相同；優(yōu)點(diǎn)之二是訪問I/O端口時(shí)的地址位數(shù)可以較少，提高總線的運(yùn)用率。但是缺陷是必須設(shè)立專門的I/O指令，增長(zhǎng)了指令系統(tǒng)和有關(guān)硬件的復(fù)雜性。與獨(dú)立編址方式相比，統(tǒng)一編址方式的優(yōu)點(diǎn)是無需專門的I/O指令，從而使編程較靈活，但是I/O端口占用了存儲(chǔ)器的一部分地址空間，因而影響到系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器的容量，并且訪問存儲(chǔ)器和訪問I/O端口必須使用相同位數(shù)的地址，使指令地址碼加長(zhǎng)，總線中傳送信息量增長(zhǎng)。7.4答：程序查詢方式的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止數(shù)據(jù)的丟失，實(shí)現(xiàn)起來較為簡(jiǎn)樸；缺陷是它占用了微解決器的大量時(shí)間，實(shí)時(shí)性較差。中斷方式具有較好的實(shí)時(shí)性；但在一定限度上增長(zhǎng)成本和復(fù)雜性。DMA方式的突出優(yōu)點(diǎn)是傳送過程無須解決器的控制，數(shù)據(jù)也無須通過微解決器，而是直接在I/O設(shè)備與主存儲(chǔ)器間進(jìn)行，因此既節(jié)約了微解決器的時(shí)間，也使傳送速率大大提高；缺陷是輸入/輸出操作占用微解決器時(shí)間。7.5答：I/O設(shè)備種類繁多、數(shù)據(jù)傳送與響應(yīng)速度差別大、電平信號(hào)各不相同、一般不直接具有控制功能和可編程性，所以，一般不能直接將I/O設(shè)備連接到系統(tǒng)總線上。7.6答：一般不考慮外設(shè)的狀態(tài)且傳輸數(shù)據(jù)少時(shí)采用無條件傳送；當(dāng)需要查詢外設(shè)的狀態(tài)且微機(jī)系統(tǒng)規(guī)模小，CPU不需做其他事情時(shí)，可以采用查詢式輸入輸出；當(dāng)CPU工作在較為復(fù)雜的系統(tǒng)，且需要實(shí)時(shí)響應(yīng)對(duì)發(fā)生的事件解決時(shí)，可以采用中斷方式；當(dāng)需要傳送的數(shù)據(jù)較多時(shí)，一般采用DMA方式。7.7答：20， 1MB， 00000H~FFFFFH， 16， 64K， 0000H~FFFFH， 10， 1K， 000H~3FFH。7.8答：I/O接口。7.9答：I/O設(shè)備， 系統(tǒng)總線。7.10答：數(shù)據(jù)、狀態(tài)、控制；雙向、I/O接口-CPU，CPU-I/O接口。7.11答：狀態(tài)寄存器。7.12答：速度7.13答：獨(dú)立，統(tǒng)一。7.14答：BC7.15答：C7.16答：A7.17答：C7.18答：D7.19答：B7.20答：IN，OUT7.21答：由于片內(nèi)有16個(gè)端口，分別占用300~30FH地址。因此，該接口模塊的片選信號(hào)的譯碼電路設(shè)計(jì)時(shí)，A3~A0不參與譯碼。其譯碼電路如圖7.21所示。圖7.217.22答：在IBMPC系統(tǒng)中，假如AEN信號(hào)未參與I/O端口地址譯碼，則會(huì)出現(xiàn)DMA機(jī)構(gòu)與I/O端口競(jìng)爭(zhēng)總線的問題，即會(huì)出現(xiàn)總線競(jìng)爭(zhēng)問題。在沒有DMA機(jī)構(gòu)的其他微機(jī)系統(tǒng)中，不會(huì)存在同樣的問題。7.23答：連接圖如圖7.23所示。圖7.237.24答：連接圖如圖7.24所示。圖7.24程序如下：MOVCX,10LEASI,BUFFERMOVDX,04E5HWAIT1：INAL,DXANDAL,98HCMPAL,98HJNZWAIT1MOVDX,0E504HL1：MOVAL,[SI]OUTDXINCSILOOPL1HLT7.25答：硬件連接圖如圖7.25所示。圖7.25硬件連接圖7.26答：IOSTATE=302HIODATA=300HMOVDX,IOSTATECHECK:INAL,DXTESTAL,08HJZCHECKMOVDX,IODATAINAL,DX7.27答：PC機(jī)使用A9~A0共10位地址進(jìn)行I/O端口選擇，現(xiàn)I/O接口的地址為3C0H，即B，假如將高7位用來產(chǎn)生片選信號(hào)。7.28答：IOSTATE=124HIODATA1=120HIODATA2=122HMOVSI,OFFSETBUF1MOVDI,OFFSETBUF2CHECK:MOVDX,IOSTATEINAL,DXTESTAL,01HJNZREADDATA1TESTAL,10HJNZREADDATA2JMPCHECKREADDATA1:MOVBX,OFFSETBUF1;以下4行判斷是否從設(shè)備1讀入100個(gè)數(shù)ADDBX,100CMPSI,BXJAEENDDATA1;讀滿100個(gè)數(shù)則不再讀MOVDX,IODATA1INAL,DXMOV[SI],ALINCSIENDDATA1:JMPCHECKREADDATA1:MOVBX,OFFSETBUF2;以下4行判斷是否從設(shè)備2讀入100個(gè)數(shù)ADDBX,100CMPDI,BXJAEENDDATA2;讀滿100個(gè)數(shù)則不再讀MOVDX,IODATA2INAL,DXMOV[DI],ALINCDIENDDATA2:JMPCHECK7.29答：IOSTATE=0FAH;狀態(tài)端口IOIN=0FCH;紙幣數(shù)據(jù)輸入端口IOOUT=0FEH;硬幣數(shù)據(jù)輸出端口CHECKIN:MOVDX,IOSTATEINAL,DXTESTAL,04H;D2位表達(dá)檢測(cè)到紙幣JNZEXCHANGEJMPCHECKINEXCHANGE:MOVDX,IOIN;讀入紙幣類型INAL,DXMOVBL,AL;將類型數(shù)據(jù)暫存在BL中ANDAL,0F0H;取得高4位（10位）MOVCL,4SHRAL,CL;右移4位MOVCL,10MULCL;10位乘10ANDBL,0FH;個(gè)位ADDAL,BLSHLAL,1;乘2,得到5角硬幣數(shù)MOVAH,AL;將紙幣元值存入AH