东南大学微机习题课2part2new4从定时器,并串口,到ADDA参考PPT.ppt

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1、1,第二次习题（复习）课 part 2,第4部分：半导体存储器 第5部分： 数字量输入输出 I/O接口电路使得外设与总线隔离，起到数据缓冲、暂存的作用，并协调主机与外设之间数据传输速度不匹配的矛盾，必须遵循“输入三态缓冲、输出锁存”的原则。 *概念、 *基本I/O接口、 *典型数字量I/O接口芯片 第6部分：模拟量输入输出,2,中断及8259编程,掌握初始化编程（顺序），但所有控制字格式不需要死记硬背，提供参考查阅,了解：中断屏蔽；中断优先级；中断嵌套； 掌握：中断处理过程，中断服务程序； 应用：外部中断的随机性保护断点（自动），现场保护（编程）,断点,返回断点,现场,3,T/C 8253：定

2、时器/计数器,方式0、1和方式4、5不能自动重复，常用于计数； 方式2、3能自动重复，常用于定时； 常用： 方式0：计完n+1个脉冲发中断请求，软件启动 方式2：速率发生器，对clk进行n分频 方式3：方波发生器，区分n奇数/偶数情况,应用： 硬件级联的概念、定时中断,掌握六种方式：,4,习题,习题5(1)-1：I/O 的控制方式主要有哪几种？各有什么特点？ 1）（程序）查询方式2）中断方式 3）DMA方式 传送效率低 效率较高，CPU响应较快，但传送由中断软件完成 效率较高，硬件完成，但电路复杂。,5,并行I/O接口 i8255,方式0：基本直接I/O，含输出锁存/输入缓冲无锁存； 方式1：

3、选通I/O(A口/B口，C口联络) ； 方式2：双向I/O方式(PA口，C口联络)； 方式1/2带INTR，可中断；IBF/OBF信号的作用(输入/输出缓冲区满)；而方式0只能查询。,8255控制字： (1)方式字，特征位D7=1； (2)PC口位控功能字，特征位D7=0，允许CPU用输出指令单独对C口的某一位写入“1”或“0”，正确的方法是通过写8255的控制寄存器方式写入；,脉冲的产生: 位0-1-0,6,例题,(2006). Intel8255可编程并行接口芯片三种并行I/O工作方式中（ A ）不能直接支持中断请求。 A方式0 B方式1 C方式2 D三种方式都是,7,例题掌握8255与基

4、本I/O,（2001考题）如下图系统，i8255芯片经PA口监测八路开关SW0SW7状态, 并利用分别接在PB0PB2上的三只发光管L0L2指示其状态。 要求当SW0SW7中有17个接通时L0发光管亮，所有8个开关都接通时L1亮，8个都不接通时L2亮。 已利用地址信号A9A4得到8255片选译码地址为28XH(X由A3-A0确定)，片内寄存器地址线A1和A0分别与处理器地址线A3、A2相连。,8,例题,(1) 完成右侧8255与开关和发光管的示意连线,注意通断（亮灭）输入输出电平关系；,A1A0没用,9,例题,(2) 在横线上填写8255各口地址定义伪指令： PA口地址：PAPORT EQU

5、280H283H PB口地址：PBPORT EQU 284H287H PC口地址：PCPORT EQU 288H28BH (3) 编写工作程序片断（不必初始化，但需说明8255口工作方式，其中端口用(2)中伪指令定义地址）；,10,例题,MOV DX, PAPORT IN AL,DX CMP AL,0FFH JZ ALLON CMP AL,00 JZ ALLOFF PARTON:MOV AL,01H ;LED0 JMP LEDOUT ALLON：MOV AL,02H;LED1 JMP LEDOUT ALLOFF:MOV AL,04H ;LED2 LEDOUT: MOV DX,PBPORT OU

6、T DX,AL,11,例题,习题5(1).2 输入输出电路如教材中图5.10 和5.11 所示，试编一程序，实现微机连续检测开关K1-K8状态，当开关K1-K8 全部闭合或全部断开时使LED 亮，否则使LED 熄灭，同时把开关状态存放在SwitchS 单元内。,12,例题,MOV DX，218H ；开关输入端口 IN AL，DX MOV SwitchS，AL ；保存开关状态 CHKS: CMP AL，0FFH JZ ALLONOFF ; 全断开 CMP AL,0 JNZ ONOFF ALLONOFF: MOV AL, JMP LEDOUT ONOFF: MOV AL,0 LEDOUT: MOV

7、 DX,219H ；LED 端口:1 亮 OUT DX,AL,13,例题,变化2011年考题： 要求分4组进行判别, 当发现任何一组(如S0与S1，S2与S3，S4与S5，S6与S7)输入开关状态相同时，对应指示灯(L0-L3)亮报警。设计说明8255A的初始化要求(工作模式), 根据设计电路，说明原理注，编写完成上述功能的检测、报警程序片断 (8分) 。 如果要求报警判断为连续四次输入同组状态相同时才输出报警，简单说明应该如何修改程序 (3分)。 （注：可利用逻辑左移或右移指令SHL/SHRAL,1）,14,串行I/O接口 8250/8251,基本概念： 同步/异步通信 三种传送模式：按照数

8、据流的方向可分成 单工：只能单向 半双工：能双向，但同一时间只能单向 全双工：可同时双向 调制解调 波特率：每位时间宽度=1/波特率，与传输字符速率的关系 RS232电平标准 异步通信特点与帧格式,15,串行I/O接口 8250/8251,异步通信的特点是：一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。 异步通信数据格式：1位起始位（低电平，逻辑值），字符本身由5-7位数据位组成，接着字符后面是1位奇偶校验位（也可以没有校验位），最后是1位或1位半或2位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。停止位和空闲

9、位都规定为高电平（逻辑值），这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。,16,串行I/O接口 8250/8251,8250： 结构特征：双缓冲器数据收发都有移位寄存器; 编程：3根地址线=10个寄存器，寻址表5.10； 传输线控制寄存器（DLAB位） 传输线状态寄存器（帧格式错、奇偶错、溢出：寄存器被覆盖，(a)发送太快，没有来得及送出，(b)接收太慢，没有及时读取） 除数寄存器（波特率分频系数）,(DX)=3F8H, OUT DX,AL,17,例题,1. 若系统采用异步串行数据传输方式，每个字符传送格式为数据位6位，奇偶校验位1位，停止位2位，若波特率为4800BPS，则每秒钟最多能传输的字符

10、数是_。 A、240B、360C、480D、520 答案：C,2. 两台微机通过异步串行接口进行通信，保证其通信正确性的基本条件是_ A.波特率误差不超过5% B. 字符格式 C. 传输电平匹配 D. 以上三条都是 答案：C,18,例题,习题5(2).3 8250的主参考时钟频率为1.8432MHZ，其BAUDROUT和RCLK相连。试完成以下要求的初始化程序设计： 每字符的数据位数位7，1位停止位，奇校验，波特率为1200B/S，允许发送器空中断。设8250的端口及寄存器地址从02C0H开始。,波特率为1200B/S，对应除数=0060H （P292表5.11），设寄存器首地址02C0H（P

11、289表5.10）,19,例题,MOV DX, 02C0H+3；线路控制寄存器 MOV AL, 80H；DLAB=1 OUT DX, AL MOV DX, 02C1H；访问的是除数寄存器 MOV AL, 0 OUT DX, AL DEC DX ；也可以MOV DX, 2C0H MOV AL, 60H OUT DX, AX MOV DX, 2C0H+3；线路控制寄存器 DLAB=0 MOV AL, 00001010B ；数据位数位7，1位停止位，奇校验 OUT DX, AL MOV DX, 2C1H ;访问的是中断允许寄存器 MOV AL, 00000010B OUT DX, AL,20,例题,

12、习题5(2).4 如两台计算机利用8250进行串行通讯。通讯规程如下： 异步传送，波特率为2400B/S，每字符的数据位为8位，1位停止位，无校验。试完成下列程序设计： 发送程序：将数据段中以T_BUF为起始地址的一组数据送到收方，字符串的长度存于字节变量T_LEN中，发送时，先发两个起始符AAH和55H，发送完全部数据后，再发送两个结束符55H和AAH作为发送结束标志。 接收程序：将接收到的一组数据存放在从R_BUF开始的接收缓冲区中，所收到的数据长度存于字节变量R_LEN中，只统计数据个数。如一组数据接收正确，将字节变量ERROR置为00H，否则置为FFH。,21,例题,MOV DX, 3

13、FBH；线路控制寄存器 MOV AL, 80H；DLAB=1 OUT DX, AL ；波特率为2400B/S，对应除数=0030H MOV DX, 3F9H；访问的是除数寄存器 MOV AL, 0 OUT DX, AL MOV DX, 3F8H MOV AL, 30H OUT DX, AL,22,例题,; 发送方 T1: MOV DX, 3FDH；线路状态 IN AL, DX TEST AL, 20H；发送寄存器空 JZ T1 MOV AL, 0AAH；发两个字符 MOV DX, 3F8H；发送寄存器 OUT DX, AL CALL SREGCK；检查发送寄存器 MOV AL, 55H MOV

14、 DX, 3F8H OUT DX, AL CALL SREGCK MOV CL, T_LEN；发的个数 MOV SI, T_BUF；,TLOOP: MOV AL, SI MOV DX, 3F8H；发送寄存器 OUT DX, AL CALL SREGCK；每发完，检查 INC SI DEC CL JNE TLOOP MOV AL, 0AAH；再发两个字符 MOV DX, 3F8H； OUT DX, AL CALL SREGCK MOV AL, 55H MOV DX, 3F8H OUT DX, AL CALL SREGCK ,23,例题,接收： R1: CALL RBUFCK；接受就绪检查 MOV

15、 DX, 3F8H ；接受寄存器 IN AL, DX CMP AL, 0AAH ；检查起始字符 JNZ R1 MOV DX, 3F8H IN AL, DX CMP AL, 55H JNZ R1 MOV AL, 0 MOV R_LEN, AL MOV SI, R_BUF R2: MOV DX, 3F8H IN AL, DX；收数据 CMP AL, 55H；是否收到结束标志 JZ R3 MOV SI, AL INC R_LEN INC SI JMP R2,R3: MOV DX, 3F8H IN AL, DX CMP AL, 0AAH；是否收到结束标志 JZ R4 MOV AL, 0FFH MOV

16、ERROR, AL MOV SI, AL INC R_LEN INC SI JMP R2 R4: MOV AL, 00 MOV ERROR, AL RBUFCK: MOV DX, 3FDH；读线路状态寄存器 IN AL, DX TEST AL, 01 JZ RBUFCK RET,24,DMAC 直接存储器访问 8237,基本概念、DMAC的作用（原理）: I/O外设与存储器之间高速数据交换； 外设或存储器通过AEN信号区分MPU/DMAC之一控制总线；,CPU,DMAC,外设,i=0,1,2,3 每个通道可独立响应外部DMA请求,25,DMAC 直接存储器访问 8237,例题. 单i8237D

17、MA控制器可支持4个通道的DMA（直接存储器访问），若采用两级DMA控制器级连方式，则8237最多可以实现_通道的DMA。 (A)4 (B)8 (C) 12 (D)16 (E)64 （答案：D）,26,第二次习题（复习）课,第4部分：半导体存储器 第5部分： 数字量输入输出 总线、接口概念 *接口电路（芯片）、端口地址 * 数据传送方式 * 中断电路及其处理 *定时/计数器电路与应用 * 并行接口电路与应用 * 串行接口电路与应用 DMA电路与应用 第6部分：模拟量输入输出,27,模拟量接口A/D-D/A,基本概念： 多路转换开关MUX和采样保持器S/H的主要作用； ADC双积分、逐次逼近、V

18、/F变换型 ADC0809：8位8通道逐次逼近型模数转换器； AD574A：12位单通道; 精度: 相对满量程而言，分辨率:对信号灵敏度，与位数相关； Vref对转换精度的影响； 模拟地-数字地: 相同电位，单点相连（避免多点电位差引起地线上环流，影响精度 ） 掌握: 接口编程ADC/DAC的转换控制,28,模拟量接口A/D-D/A,接口电路简单互连：接口电路与简单I/O类似 （1）数据线：8位，D7D0 通常同名互连 （2）地址线：经译码电路产生片选信号，其中若干连至芯片/CS，/CE 74LS138 （3）控制信号线： /RD, /IORD 接/OE(输出允许) /WR, /IOWR 接/

19、WE(写入允许,/LE,START,ALE等),无独立片选芯片,29,模拟量接口A/D-D/A,根据指定端口地址，利用I/O指令接口应用程序片断编程： DA：先送出8位/12位数据，再启动DAC AD：先启动转换START/ALE，延时或判断EOC再读取结果 应用：按设计要求处理后保存到变量单元或输出： MOV DX, INPORT IN AL, DX MOV V1, AL ；处理（例如数字滤波平均） MOV DX, OUTPORT OUT DX, AL 提示： AD/DA程序片断运行的方式（除初始化芯片和单元外），可以结合定时执行或中断执行； 如需要记忆以前信息（用于比较等），一般存放在内存

20、单元中而非寄存器中。,30,例题,1. ADC0809模数(A/D)变换中，如果基准电压源Vref=4.00V，转换数字量为C0H，则输入电压信号应为_V。 (A)1.0 (B)1.5 (C) 2.0 (D)2.5 (E)3.0 答案：E,C0H/256=0.75,31,例题,课本P344：图6.27， ADC0809+i8255 习题6.4：综合设计型 ADC0809设计一个数据采集系统，采用中断方式，EOC接至8259A的IRQ2，每隔200s采样一个数据。试完成： 硬件设计，画出连线图（不包括8259A）； 软件设计，包括8255A、8253的初始化及中断服务程序。 难度考试(不要求82

21、55的初始化),32,例题,设计题所以有多种方案（单一通道，或8通道轮流转换，顺序存入缓冲记忆单元） 例： 8255PA0809的D0-D7 8255的PB0PB20809的ADDCA， PB30809ALE 0809 OE-+5V 如果ALE用PC口位控则更加简单 8253 CLK02MHz ，OUT00809 START （200uS定时） EOCIRQ2,33,例题,初始化： MOV AL, 10011001B ；A口入，B口出，方式0 MOV DX, PORT8255；控制口 OUT DX, AL MOV DX, PORT8255B MOV AL, 00000000B ；ALE=”0”

22、,选Ch0,例首次选择CH0 OUT DX, AL MOV AL, 00001000B ；ALE=”1”,锁存CH0 OUT DX, AL MOV AL, 00110100B MOV DX, PORT8253+3 ;8253计数器0初始化，方式2，16位，二进制 OUT DX, AL MOV AL, LOW 400 MOV DX, PORT8253 OUT DX, AL MOV AL, HIGH 400 OUT DX, AL；200us 初值（2MHz,400分频） ；8259初始化 STI,34,例题,中断1：读取转换结果，存入单元，再选择通道（锁存），等下次转换 INT_PROC: PUS

23、H MOV DX, PORT8255PA IN AL, DX ；读取转换值 MOV AD_BUF, AL ；保存至单元 MOV AL, 00000XXXB ；选通道，锁存 XXX可变000-111 MOV DX, PORT8255PB OUT DX, AL MOV AL, 00001XXXB ；产生脉冲 OUT DX, AL ;ALE高电平锁存通道 POP .,35,习题 08年试题,8086/8088 系统采用ADC0809 和8255 接口芯片采集8 个输入通道的信息，并转换成对应的电压数字量，输出到4 个LED 显示器显示（其中：1 个LED 显示通道数0-7，3 个LED 显示相应通道

24、的电压值）。,START：AD 转换启动信号，输入，高电平有效。,ALE：地址锁存允许信号，输入、高电平有效。,OE：输出允许信号，输出、高电平有效。,EOC：AD 转换结束信号，输出、高电平有效。,低位地址片内译码,高位地址片选译码,36,习题 08年试题(35分),(1)说明8255A 的PA 、PB 和PC 口的工作方式及各口的作用； 答： PA 口工作于方式0 输出，给4 个数码管提供段码； PB 口工作于方式0 输入，读取ADC0809 的转换结果； PC 口工作于方式0 输出，PC0PC3 给4 个数码管提供位码，PC4PC6给ADC0809 提供地址信号，PC7 给ADC0809

25、 提供地址锁存信号ALE和启动转换信号START 。,37,（续）,(3)简述CPU 控制ADC 工作原理。 答：PC4PC6 给ADC0809 提供地址信号，确定IN0IN7 中的某通道；PC7 给ADC0809 提供启动转换信号，启动ADC，同时锁存通道地址；通过PB 口读取0809 的ADC 结果。,38,（续）,(4)根据图中连线,编写选择IN4 通道进行转换的程序片断,并将转换结果存入单元VIN4 中.（不考虑PC 口对显示部分的影响） MOV DX，P8255C ;C口地址2C2H MOV AL，00010000B;选择IN4，PC6 5 4=001B，（PC4接ADDC） OUT

26、 DX，AL MOV AL，10010000B OUT DX，AL MOV AL，00010000B; ALE/START 正脉冲启动ADC，同时锁存通道 OUT DX，AL ;也可以用位控字方式产生通道选择锁存信号，写入控制端口2C3H CALL delay ;延迟读结果 MOV DX，P8255B;B口地址2C1H IN AL，DX MOV VIN4，AL,39,习题 08年试题(35分),(5)简述CPU 控制数码管显示工作原理 答：某通道的ADC 结果经CPU 换算后，成为3 位八段码，连同表示该通道位一起，共4 位八段码，分别在4 个数码管上显示。具体：PA 口给4 个数码管循环提供

27、段码，同时PC0PC3 给4 个数码管循环提供位码，循环显示4 位BCD 码，使人眼感觉4 个数码管同时显示。,40,习题 08年试题(35分),(6)设计指定通道(0-7)的转换-显示子程序DISPADCH 的结构(功能和参数传递关系),(不编具体程序),编写周期性显示各通道和电压值的主程序片断,其中可直接调用上述DISPADCH 以及延时程序。 AGAIN:MOV CX，8 MOV AH，0 ; 任何寄存器或单元 LP1:PUSH AH CALL DISPADCH ;设入参为AH POP AH INC AH ; LOOP LP1 ; JMP AGAIN ;可以不压栈,41,习题 08年试题(35分),(7)如果CPU 采用中断方式读取ADC 转换结果，如何实现？ 答：中断方式读取ADC 结果：将ADC0809 的EOC 信号连在DMAC8259的某一个输入引脚，例如IR2，作为中断请求信号，申请CPU 中断。若只读一次：在主循环中启动START/ALE，在CPU 中断服务程序中，读取ADC 结果。,42,