微机原理及应用习题库与答案（清华版第四版） - 参考(5)

第6章 常用可编程外围接口芯片

1. 设8253三个计数器的端口地址为201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。试编写程序片段，读出计数器2的内容，并把读出的数据装入寄存器AX。 答:

MOV AL，80H

OUT 200H，AL IN AL，203H MOV BL，AL IN AL，203H， MOV BH，AL MOV AX，BX

2. 设8253三个计数器的端口地址为201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。输入时钟为2MHz，让1号通道周期性的发出脉冲，其脉冲周期为1ms，试编写初化程序段。 答:

13?1?10?3要输出脉冲周期为1ms，输出脉冲的频率是1?10，当输入时钟频率为2MHz时，计数器初

值是

2?106?2?103?2000 31?10使用计数器1，先读低8位，后读高8位，设为方式3，二进制计数，控制字是76H。设控制口的地址是200H，计数器0的地址是202H。程序段如下： MOV DX,200H MOV AL,76H OUT DX,,AL MOV DX,202H MOV AX，2000 OUT DX，AL

MOV AL，AH

OUT DX，AL

3. 设8253计数器的时钟输入频率为1.91MHz，为产生25KHz的方波输出信号，应向计数器装入的计数初值为多少？ 答: 1.91MHz = 76.4

25KHZ应向计数器装入的初值是76。 4. 设8253的计数器0，工作在方式1，计数初值为2050H；计数器1，工作在方式2，计数初值为3000H；计数器2，工作在方式3，计数初值为1000H。如果三个计数器的GATE都接高电平，三个计数器的CLK都接2MHz时钟信号，试画出OUT0、OUT1、OUT2的输出波形。 答:

计数器0工作在方式1，即可编程的单脉冲方式。这种方式下，计数的启动必须由外部门控脉冲GATE控制。因为GATE接了高电平，当方式控制字写入后OUT0变高，计数器无法启动，所以OUT0输出高电平。

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计数器1工作在方式2，即分频器的方式。输出波形的频率f=输出负脉冲的宽度等于CLK的周期为0.5μs。

计数器2工作在方式3，即方波发生器的方式。输出频率f=三个OUT的输出波形如下：

OUT0 1.5ms OUT1 0.5μs 250μs 250μs fclk2MHz = =666.7HZ，其周期为1.5ms，N30002MHz = 2000Hz的对称方波。 1000OUT2 5. 8255A的3个端口在使用上有什么不同？

答:8255A的A端口，作为数据的输入、输出端口使用时都具有锁存功能。

B端口和C端口当作为数据的输出端口使用时具有锁存功能，而作为输入端口使用时不带有锁存功能。 6. 当数据从8255A的C端口读到CPU时，8255A的控制信号CS、RD、WR、A1、AO分别是什么电平？

答:当数据从8255A的C 端口读入CPU时，8255A的片选信号CS应为低电平，才能选中芯片。A1，A0为10，即A1接高电平，A0接低电平，才能选中C端口。RD应为低电平（负脉冲），数据读入CPU，WR为高电平。

7. 如果串行传输速率是2400波特，数据位的时钟周期是多少秒？

1答:数据位的时钟周期是 = 4.17×10-4 秒

24008. 在远距离数据传输时，为什么要使用调制解调器？

答:在远距离传输时，通常使用电话线进行传输，电话线的频带比较窄，一般只有几KHz，因此传送音频的电话线不适于传输数字信号，高频分量会衰减的很厉害，从而使信号严重失真，以致产生错码。使用调制解调器，在发送端把将要传送的数字信号调制转换成适合在电话线上传输的音频模拟信号；在接收端通过解调，把模拟信号还原成数字信号。

9. 全双工和半双工通信的区别是什么？在二线制电路上能否进行全双工通信？为什么？ 答:

全双工和半双工通信，双方都既是发送器又是接收器。两者的区别在于全双工可以同时发送和接收。半双工不能同时双向传输，只能分时进行。在二线制电路上是不能进行全双工通信的，只能单端发送或接收。因为一根信号线，一根地线，同一时刻只能单向传输。

10. 同步传输方式和异步传输方式的特点各是什么？ 答:

同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样，字符与字符间的传输是异步的。

11. 在异步传输时，如果发送方的波特率是600，接收方的波特率是1200，能否进行正常通信？为什

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么？ 答:

不能进行正常通信，因为发送方和接收方的波特率不同，而接收端的采样频率是按传输波特率来设置。

12. 8251A在编程时，应遵循什么规则？ 答:

8251在初始化编程时，首先使芯片复位，第一次向控制端口(奇地址)写入的是方式字；如果输入的是同步方式，接着向奇地址端口写入的是同步字符，若有2个同步字符，则分2次写入；以后不管是同步方式还是异步方式，只要不是复位命令，由CPU向奇地址端口写入的是命令控制字，向偶地址端口写入的是数据。

13. 试对一个8251A进行初始化编程，要求工作在同步方式，7位数据位，奇校验，1个停止位。 答:

对原题目的补充改动，要求工作在内同步方式，2个同步字符。 方式字是：00011000B=18H 程序段如下： XOR AX，AX MOV DX，PORT OUT DX，AL OUT DX，AL

OUT DX，AL ；向8251的控制口送3个00H MOV AL，40H

OUT DX，AL ；向8251的控制口送40H,复位 MOV AL，18H

OUT DX，AL ；向8251送方式字 MOV AL，SYNC ；SYNC为同步字符 OUT DX，AL

OUT DX，AL ；输出2个同步字符 MOV AL，10111111B

OUT DX，AL ；向8251送控制字

14. 一个异步串行发送器，发送具有8位数据位的字符，在系统中使用一位作偶校验，2个停止位。若每秒钟发送100个字符，它的波特率和位周期是多少？ 答:

每个字符需要的发送位数是12位（数据位8位，校验位1位，停止位2位，起始位1位）。每秒发送

1100个字符共1200位。因此波特率为1200波特，位周期=≈833μs。

1200第7章 微机的基本接口技术

1． 简述行列式键盘矩阵的读入方法。

答:将行线接输出口，列线接输入口，采用行扫描法，先将某一行输出为低电平，其它行输出为高电平，用输入口来查询列线上的电平，逐次读入列值，如果行线上的值为0时，列线上的值也为0，则表明有键按下。否则，接着读入下一列，直到找到该行有按下的键为止。如该行没有找到有键按下，就按此方法逐行找下去，直到扫描完全部的行和列。

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2． 简述用反转法实现键的识别的基本方法。 答: 将题目中的键改为闭合键。

用反转法识别闭合键，需要用可编程的并行接口。行线和列线分别接在PA和PB 2个并行口上，首先让行线上的PA口工作在输出方式，列线上的PB口工作在输入方式，通过编程使PA口都输出低电平，然后读取PB口的列线值，如果某一列线上的值为0，则判定改列有某一键按下。为了确定是哪一行要对PA和PB进行反转，即对PA口重新进行初始化工作在输入方式，列线上的PB口工作在输出方式，并将刚读取的列线值从列线所接的PB口输出，再读取行线所接的PA口，取得行线上的输入值，在闭合键所在的行线上的值必定为0。这样，当一个键被按下时，必定可读得一对唯一的行值和列值。根据这一对行值和列值就可判断是哪一行哪一列的键被按下。 3． LED数码管显示器共阴极和共阳极的接法主要区别是什么？

答:LED数码管显示器共阴极的接法是发光二极管的阴极接地，当数码管的笔划发光二极管的阳极为高电平时，该笔划被点亮。共阳极的接法是发光二极管的阳极接高电平，当数码管的笔划发光二极管的阴极为低电平时，该笔划被点亮。总之，主要区别在于LED数码管的接法和驱动笔划的数据电平的不同。

4． 试绘图说明LED数码管显示器的动态显示原理。 答:使用书上的图7.8

在图中LED数码管是共阴极的，总共可带动8位这样的LED数码管。动态驱动显示接口与静态驱动显示接口的一个明显特点是：动态驱动法将多位LED同名段的选择线都并联在一起，即8位中的所有同名段a接在一起，所有b段都接在一起??，这样只要一个8位的锁存器来控制段码a,b,c,d,e,f,g就够了。另外用一个锁存器来控制点亮的位。因此需要2个8位的I/O端口。

由于所有位的位选择码是用一个I/O端口控制，所有段的段选择码也是用一个I/O端口控制，因此在每个瞬间，8位LED只可能显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，必须要采用扫描的显示方式。即在每一瞬间只能使某一位显示相应的字符，在此瞬间，由位选择控制的I/O端口在要显示的位上送入选通电平（共阴极接法送入低电平，共阳极接法送入高电平），以保证让该位显示字符；再由段选择控制的I/O端口输出相应字符的段选择码。如此循环下去，使每一位都显示该位应显示的字符，并保持延时一段时间，然后再选中下一位，利用发光显示器的余辉及人眼的视觉暂留特点，给人一种显示器同时被点亮的效果。段选择码，位选择码在每送入一次后一般需要延时1~5ms时间。 5． A/D和D/A转换在微机应用中分别起什么作用？

答:在微机应用中A/D转换器完成输入模拟量到数字量的转换，供微机采集数据。D/A转换器完成微机输出数字量到模拟量的转换，实现微机控制。

6． D/A转换器和微机接口中的关键问题是什么？对不同的D/A芯片应采用何种方法连接？

答:D/A转换器和微机接口时主要注意两点：第一要了解所选用的D/A转换器本身是否带有数据锁存器，如果芯片内部带有锁存器可以直接和ＣＰＵ的数据总线相连接；如果芯片内部不带有锁存器，在接口电路中需要通过数据锁存器来连接ＣＰＵ的数据总线和D/A转换器的数据线。第二是要注意D/A转换器的位数和所要连接的微机数据总线的位数是否一致。以便决定在需要加数据锁存器时，加几级锁存器，如果CPU的数据总线是8位，使用的是大于8位的D/A转换器，通常采用两级缓冲结构和CPU数据总线相连。

7． 什么叫D/A转换器的分辨率？

答:D/A转换器的分辨率指它所能分辨的最小输出电压与最大输出电压的比值。通常用D/A转换器输入数字量的位数来表示。

8． 若一个D/A转换器的满量程（对应于数字量255）为10V。若是输出信号不希望从0增长到最大，而是有一个下限2.0V，增长到上限8.0V。分别确定上下限所对应的数。

10V答: 因为满量程为10V，则每一步的电压变化量为= 0.039V/步

256步

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2.0V =51.3步 取51，即33H。

0.039V/步8.0V上限是 = 205.1步 取205，即CDH。

0.039V/步9． DAC与8位总线的微机接口相连接时，如果采用带两级缓冲器的DAC芯片，为什么有时要用三条输出指令才能完成10位或12位的数据转换？ 答:因为在使用内部不带数据寄存器的DAC时，常常需要在DAC前面增加数据缓冲器，用来锁存CPU通过数据总线发出的数字。如果总线为8位，而DAC超过8位（例如10位或12位）时，CPU必须分2次才能把控制数字送入数据缓冲器，例如先送数据的低8位，然后送剩下的高位，因此需要执行2条输出指令。另外，为了避免DAC在得到局部输入时，其输出端输出并不是最后结果的模拟量，通常采用2级数据缓存结构，相应地CPU也需要再增加执行一次输出指令，使在第一级缓冲器中锁存的数据经第二级缓冲器后能一次加到DAC输入端。第三条输出指令仅仅是使第二级缓冲器得到一个选通信号。

10． 已知某DAC的输入为12位二进制数，满刻度输出电压Vom=10V，试求最小分辨率电压VLSB和分辨率。

11??0.0244% 答:12位D/A的分辨率?122?1409511?Vom??10?0.00244V 最小分辨率电压VLSB?1240952?111． 已知某DAC的最小分辨电压VLSB=5mV，满刻度输出电压Vom=10V，试求该电路输入二进制数字量的位数n应是多少？答:

102n?1??2?103?35?102n?2?103?112. A/D转换器和微机接口中的关键问题有哪些？ 3lg(2?10?1)n?log2(2?103?1)??11lg2 于是，下限是

答:

A/D转换器和微机接口时的关键问题主要有6个。① A/D转换器输出和CPU的接口方式，主要有2种连接方式：

一种是A/D芯片输出端直接和系统总线相连；另一种是A/D芯片输出端通过接口电路和总线相连。② A/D转换器的分辨率和微机数据总线的位数匹配：当10位以上的A/D转换器和8位数据总线连接时，由于数据要按字节分时读出，因此从8位数据线上需分2次来读取转换的数据。设计接口时，数据寄存器要增加读写控制逻辑。③ A/D转换的时间和CPU的时间配合问题：要注意A/D转换的启动方式，通常启动信号分为电平控制启动和脉冲启动两种。其中又有不同的极性要求。还要注意转换后信号的处理。④A/D的控制和状态信号。因为A/D转换器的控制和状态信号的类型与特征对接口有很大影响，在设计时必须要注意分析控制和状态信号的使用条件。⑤ 输入模拟电压的连接，特别是多路模拟电压的切换控制。 ⑥ 接地问题，为了减轻数字信号脉冲对模拟信号的干扰，数字地和模拟地要正确连接。

13. A/D转换器为什么要进行采样？采样频率应根据什么选定？

答:因为被转换的模拟信号在时间上是连续的，瞬时值有无限多个，转换过程需要一定的时间，不可能把每一个瞬时值都一一转换成模拟量。因此对连续变化的模拟量要按一定的规律和周期取出其中的某一瞬时值，这个过程就是将模拟量离散化，称之为采样，采样以后用若干个离散的瞬时值来表示原来的模拟量。

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