MOV AL,0 OUT 70H,AL IN AL,71H MOV [DI],AL
微机原理与接口技术（第三版）课堂布置及需要关注习题参考答案 11 ;秒单元
第六章作业
6-2简述微处理器与I/O设备之间的接口信息。
答：接口信息：微处理器与外设之间交换的信息概括起来有数据信息、状态信息和控制信息。 微机中的数据信息通常有数字量、模拟量和开关量三种基本形式。
状态信息是外部设备向微处理器提供外设当前工作状态的信息，微处理器接收到这些状态就可以了解外设的情况，适时准确地进行有效的数据传送。
常见的外设状态信息如输入设备准备好信号（READY）、输出设备是否忙（BUSY）等等。 控制信息是微处理器通过I/O接口向外部设备发送控制命令的信息。控制命令主要用于I/O设备的工作方式设置等。
6-3简述I/O编址方式。
答：I/O端口地址的编址有两种基本方法：存储器映射编址（统一编址）和I/O映射编址（独立编址）。
存储器映射I/O编址就是I/O端口的地址与存储器的地址统一混合编址，即把一个I/O口地址看作是一个存储单元。
I/O映射编址是指I/O端口与存储器分开独立编址，即I/O端口和存储器都有自己的一套地址空间，而且互不相干。这样，I/O端口不占用内存空间，但在这种编址方式下，必须采用专用的I/O指令（IN或OUT指令）才能访问I/O设备。
从8086到Pentium，仅支持I/O映射的编址方法，而P6架构及之后的处理器既支持I/O映射编址又支持存储器映射编址，即除了用IN/OUT等专用I/O指令外，还可以用访问存储器的指令访问被映射的I/O端口。
6-4微机系统中的16位、32位以及64位I/O组织的特点是什么？各自由哪些信号线访问I/O端口？ 答：16位采用2个8位I/O体，32位采用4个8位I/O体，64位采用8个8位I/O体构成完整的I/O系统。I/O端口地址范围0000H~FFFFH， 不管是哪一种形式，处理器仅提供16条地址线来寻址I/O。
主要信号线有：
16位I/O组织的8086～80286：A15~A0以及IORC、IOWC和BHE； 32位的I/O组织80386～Pentium：A15~A2以及BE0~BE3、IORC和IOWC； 64位的I/O组织Pentium Pro～Core ：A15~A3以及BE0~BE7、IORC和IOWC。 IN EAX,DX实际4个地址有效，OUT DX，RAX8个地址同时有效。
6-8试采用8位缓冲器和8位锁存器设计一个32位输入和输出接口，输入和输出接口的基地址均为8010H，画出原理图，并写出读该32位输入接口和写32位输出接口的程序片段，假设读入的32位数据存放在EBX中，待写的32位数据在ECX中。
答：参照教材中32位输入接口及32输出接口设计实例，满足本题要求的地址8010H的32位输入输出接口如图所示。
12 IA-32 & Intel64微机原理与接口技术（第三版） 布置的习题参考答案
DI31-DI032位I/O输入A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A4A5A3A212131274HC27D31-D0IORCBE3BE2DO31-DO24BE1DO23-DO16BE0DO15-DO8DO31-DO032位I/O输出DO7-DO0D31-D24D23-D16D15-D8D7-D01234121374HC2712856111274HC3032位输入接口DI31-DI24DI23-DI16DI15-DI8DI7-DI0181716151413121118171615141312111817161514131211B0B1B2B3B4B5B6B7B0B1B2B3B4B5B6B7B0B1B2B3B4B5B6B7U474HC245U374HC245U274HC245EDIREDIREDIRB0B1B2B3B4B5B6B7U174HC2451817161514131211191234567898Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1QU174HC5742345678919123456789191234567891213141516171819121314151617181912131415161718198Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q8Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1QU474HC574U374HC574CLKOCCLKOC8Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1QU274HC574CLKOC121314151617181911198765432BE0D7-D0987654321119876543211198765432D31-D24D23-D16D15-D8IOWCBE3BE2BE1111CLKOC8D7D6D5D4D3D2D1D8D7D6D5D4D3D2D1D8D7D6D5D4D3D2D1D8D7D6D5D4D3D2D1D191EDIRA0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A732位输出接口
程序片段如下：
MOV IN MOV MOV OUT
DX，8010H EAX，DX EBX，EAX EAX，ECX DX，EAX
6-11已经波特率为2400bps，字符格式为7位数据，1位校验位，1位停止位，UART发送端的波形如图6.61所示（下方为参考方波，说明该数据是多少（用十六进制表示），采用什么校验？
+4.8V 0V f=2.4KHz参考方波) 图6.61 题6-11图
解：由UART字符格式知，传送数据是低位在前高位在后，据已经条件知，1位起始位，7位数据，1位校验位，1位停止位，共10位为一帧，从图中找出起始位（低电平）开始的连续10位，图从2.4KHz的一个脉冲对应2400bps波特率的一个位，即从第3个脉冲开始10位恰是传送的一帧字符，去掉开始的起始位，从第4个脉冲开始取7位数据位，依次是D0＝1,D1＝1,D2＝0,D3＝1,D4＝0,D5＝1和D6＝1,校验位＝0,停止位＝1,因此数据为D6D5D4D3D2D1D0＝1101011B＝6BH，由于校验为0,因此传送的字符中（含校验位）1的个数为5,奇数，因此为奇校验。
6-13如果通过RS-232C进行双机通信，波特率为11520bps，字符格式为1位停止位，没有校验，8位数据，通过示波器得到的波形如图6.62所示，上图是RS－232C的连接器DB9－2脚（RXD）的波形，下面是为了比较方便输入的频率为11.52Kz的参考方波。指出波形对应的数据（用十六进制表示）。
微机原理与接口技术（第三版）课堂布置及需要关注习题参考答案 13
RS-232C RXD(DB9-2)引脚波形 +9.6V0V -9.6V f=11.52KHz(参考方波)
图6.62 题6-12图
解：分析方法同6-10，只是逻辑关系是相反的，＋9.6V对应逻辑0,－9.6V对应逻辑1。 第3个参考脉冲对应起始位＋9.6V（逻辑0），数据位从第4个脉冲开始的8位，依次为D0＝1,D1＝0,D2＝0,D3＝1,D4＝0,D5＝1,D6＝0,D7＝0,因此传送的数据为00101001B=29H
6-17假设8255的端口地址为60H-63H，试分别编写满足条件的初始化程序：
(1) 将A组和B组设置为方式0，端口A和B设成输入端口，C上半口为输入，下半口为输出。 (2) 将A口设为方式2，B口设为方式1输出。
(3) 将A口设为方式1输出，B口为方式1输出，PC4和PC5为输出。 解：（1）
MOV AL，10011010B
OUT 63H，AL （2）
MOV AL，11000100B
OUT 63H，AL （3）
MOV AL，10100100B
OUT 63H，AL
6-18如图6.63所示为以8086为核心采用8255扩展I/O接口，A口接一输入设备，B接输出设备，PC5作为检测输入设备的准备就绪信号READY，PC6作为输出设备忙BUSY检测端。
（1）写出8255的初始化程序片段
（2）写出读取输入设备数据并存入内存ES:DI指示单元的子程序（读时除了要判断RAEDY外，还要使能OE）
（3）写出从DS:SI指示的内存单元取出数据写到输出设备的子程序（写时除了要判断BUSY外，还要产生锁存脉冲CLK）
（4）已知8255的PC7接一上拉电阻，其对地连接一细长微型导线(A与B之间)，PC3通过驱动接一蜂鸣器构成一简易防盗报警系统，如果微型导线被碰断，则蜂鸣器发出报警声(蜂鸣器得电而响)直到导线被保安人为接上，报警的同时向输出设备发送字符串“Grasp the burglar!”通知值班人员采取措施。写出有关程序。
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U1D7-D034333231302928271234856111212348561112IORCIOWCA1A2RESET53698356D0D1D2D3D4D5D6D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC743214039383718192021222324251415161713121110输出设备BUSYCLKA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A0VCC输入设备R210KREADYVCCOE8255BELLR11KABBG19013
图6.63 题6-18图
解：地址定义
P8255Ctrl P8255A P8255B P8255C
EQU EQU EQU EQU
0FC56H 0FC50H 0FC52H 0FC54H
;控制口 ;C口 ;Ready ;未准备好等待
(1) MOV AL,10001010B ;A方式0输出，C上半口输入，B方式0输入，C下半口输出 MOV DX,P8255Ctrl OUT DX,AL MOV DX,P8255C
(2)
WAITL: IN AL,DX
JZ WAITL MOV
TEST AL,00100000B ;PC5 MOV DX，P8255Ctrl
AL,00000000B
;PC0=0(OE=0) ;B口
;读输入设备数据 ；写入指定内存单元 ;C口
OUT DX,AL IN AL,DX
MOV DX,P8255B MOV ES:[DI],AL MOV DX,P8255C
（3）
WAITP：IN AL，DX
TEST AL，01000000B ；PC6（BUSY） JNZ WAITP
MOV DX，P8255Ctrl MOV NOP NOP DEL AL OUT DX,AL
;PC1=0(CLK=0)
MOV AL，DS[SI]
AL,00000011B
;PC1=1(CLK=1)
OUT DX,AL
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MOV DX，P8255A OUT DX，AL
；A口 ； 数据输出
（4） MOV DX，P8255Ctrl ；控制口
MOV AL，00000010B ；PC1＝CLK＝0，锁存脉冲复位为0 OUT DX，AL
MOV DX,P8255C ;C口 IN AL,DX TEST AL,80H JNZ BEEP
MOV DX，P8255Ctrl
MOV AL，00000110 ；PC3=0置复位命令字 OUT DX，AL JMP START
MOV DX，P8255Ctrl ；控制口 MOV AL，00000111 ；PC3=1 OUT DX，AL MOV CX，18 IN AL，DX
TEST AL，01000000B ；BUSY=1？ JNZ WAITB MOV DX，P8255A MOV AL，[SI] OUT DX，AL
MOV DX，P8255Ctrl ；控制口
MOV AL，00000011B ；PC1＝CLK＝1，锁存脉冲上升沿 OUT DX，AL NOP INC SI DEC AL
；PC1＝CLK＝0，锁存脉冲结束
OUT DX，AL LOOP WAITB
；A口
；报警
;18个字符
MOV SI，OFFSET STRINGS MOV DX，P8255C
;C口
；取消报警
;判断PC7
START:
BEEP：
WAITB：
STRINGS DB ‘Grasp the burglar!’
6-19图6.64为用8255作为打印机接口的原理图，假设要打印的数据（组合BCD码，如45H）在以PDATA开始的存储区域，且数据长度为PNUM，写出打印这些数据的子程序。