接口技术书后习题答案

钱晓捷 接口技术 第3版 部分习题解答

1.11 （1）174.66 D = 10101110.10101000 B = 0AE.A8 H （0AE.A9H / 0AE.A8F5C2H） （2）100011101011.01011 B = 8EB.58 H = 2283.34375 D （3）F18A6.6 H = 11110001100010100110.0110 B = 989350.375 D

1.12解：八位机器数原码、反码、 补码、 移码 +37 00100101 00100101 00100101 10100101 25H 25H 25H 0A5H -37 10100101 11011010 11011011 01011011 0A5H 0DAH 0DBH 5BH

1.13解：补码机器数扩充为16位和32位形式 +37 0025 H 00000025 H -37 FFDB H FFFFFFDB H

1.14 解：46H作为无符号数 = 70 D 46H作为补码 = +70 D 46H作为BCD码 = 46 D 46H作为ASCII码 = ?F?

1.16解：英文字母 D和d的ASCII码为44H和64H； 回车CR为0D H、换行LF为0A H； 数码0、空格SP、空操作NUL的ASCII码分别为30H、20H、00H。

2.5题参考p.30 逻辑地址形式为 段地址：偏移地址 物理地址 = 段地址*16+段内偏移地址 1MB空间最多可以分成64K个逻辑段，因为段地址的起始必须是16的倍数，220/24=216=64K个。

物理地址为：(1) 0FFFF0H（2）00417H（3）24500H（4）0BC777H

2.8 已知DS=2000H,BX=0100H,SI=0002H，存储单元[20100H]~[20103H]依次存放12H、34H、56H、78H，[21200H]~[21203H]依次存放2AH、4CH、B7H、65H，说明下列指令执行完后AX寄存器的内容以及源操作数的寻址方式。

（1）mov ax, 1200h 答：ax=1200h 立即寻址方式 （2）mov ax, bx

答：ax=0100h

寄存器寻址方式

（3）mov ax, [1200h] 答：ax=[21200h]=4C2AH 直接寻址方式 （4）mov ax, [bx]

答：ax=[20100h]=3412H

寄存器间接寻址方式

（5）mov ax, [bx+1100h] （6）mov ax, [bx+si]

答：ax=[21200h]=4C2AH 相对寻址方式

基址变址寻址方式

答：ax=[20102h]=7856H

（7）mov ax, [bx][si+1100h]

答：ax=[21202h]=65B7H

相对基址变址寻址方式

2.9 指出下列指令的错误原因： mov cx, dl ；源操作数长度与目的操作数不一致 mov ip, ax ；ip指令指针不能人为改变，由转移指令或子程 序调用来改变 mov es, 1234h ；立即数不能直接送段寄存器 mov es, ds ；段寄存器之间不能直接传递 mov al, 300 ；源操作数长度超过al寄存器 mov [sp], ax ；间接寻址可使用bx或bp，堆栈操作应使用专用 指令， mov ax, bx+di ；源操作数格式错，应该是 [bx+di] mov 20h, ah ；目的操作数不可以是立即数

2.13解：运算公式为 [V-(X*Y+Z-540)]/X 结果商存放在ax中，余数在dx中。

2.16解：求有效地址 （1）EA = 1256H （2）EA = 32F7H

2.19解：求首地址为array的20个字的数组的元素之和，结果存放于地址为total的字单元中。

4.4 ISA总线的时钟频率是8 MHz，每2个时钟可以传送一个16位数据，计算其总线带宽。

解：2T传一次16位的传输速率，即频率减半：fd = (16/8) * 8M /2 = 8 MB/s 或 fd = 16*8M/2 = 64 Mb/s

4.5 答： 8088的某些输出线有三种状态：高电平、低电平、悬空(高阻态)，称为三态能力。在高阻状态，CPU放弃其了对该引脚的控制权，由连接它的设备接管。 具有三态能力的引脚有：AD7~AD0，A15~A8，A19/S6~A16/S3，ALE，IO/M*，WR*，RD*，DEN*，DT/R*。

4.7答： 74LS373 的G为电平锁存引脚，控制选通且转为无效时锁存数据。

OE* 输出允许引脚，信号来自ALE。

4.8 答：

数据收发器74LS245 是8位双向缓冲器，G*控制端为低电平有效，可传输数据；DIR控制导通方向：DIR＝1，A→B；DIR＝0，A←B。

4.9 执行一条指令所需要地时间被称为指令周期，而总线周期指的是完成一次特定总线操作所需的时间。 8088基本的总线周期由 4个T组成。如果CLK引脚接5MHz的时钟信号，那么每个T状态的持续时间为200ns。

4.11解答：

当8088进行读写存储器或I/O接口时，如果存储器或I/O接口无法满足CPU的读写时序（来不及提供或读取数据时），需要CPU插入等待状态TW。（在T3前沿检测Ready信号，若无效则插入TW 。） 具体在读写总线周期的T3和T4之间插入TW。

4.13 8088系统最小组态下，对指令ADD [2000H]，AX （长度3B）。 答：取该指令时需要3个总线周期，均为存储器读周期。

执行该指令时需要4个总线周期，2个为存储器读总线周期（读出字操作数参与运算），2个为存储器写总线周期（保存16位运算结果）。

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5.1 在半导体存储器中，RAM指的是 随机存取存储器 ，它可读可写，但断电后信息一般会 丢失 ；而ROM指的是 只读存储器 ，正常工作时只能从中 读取 信息，但断电后信息 不会丢失 。以EPROM芯片2764为例，其存储容量为8K×8位，共有 8 条数据线和 13 条地址线。用它组成64KB的ROM存储区共需 8 片2764芯片。

5.7 什么是存储芯片的位扩充和地址扩充?采用静态RAM的芯片2114（1K*4位）或动态RAM的芯片4116（16K*1位）来组成32KB的RAM存储区，请问各需要多少芯片？在位方向和地址方向各需要进行什么样的扩充？ 解答：（参见p.140） 使用多个芯片来扩充存储数据位的宽度，称为位扩充。 采用多个芯片在地址方向上进行扩充，称为地址扩充或字扩充。 用SRAM 2114组成32KBRAM存储区：2片为一组，得1KB，所以组成32KB就要32组，共需要64片SRAM 2114。 用DRAM 4116组成32KBRAM存储区：8片为一组，得16KB，所以组成32KB只要2组，共需要16片DRAM 4116。

A9～A0 片选1 CE A9～A0 A9～A0 2114 片选32 CE A9～A0 2114 CE A9～A0 I/O4～I/O1 2114 I/O4～I/O （1）1D7～D4 D3～D0 D7～D4 CE A9～A0 I/O4～I/O1 2114 I/O4～I/O（11） D3～D0

5.8 存储芯片为什么要设置片选信号？它与系统地址总线有哪些连接方式？采用何种连接方式可避免地址重复？采用哪些连接方式可节省用于译码的硬件？ 解答：

片选信号说明该存储器芯片是否被选中正常工作，设置它可以比较方便地实现多个存储器芯片组成大容量的存储空间。

存储器片选信号通常与CPU地址总线的高位地址线相关联，可以采用“全译码”、“部分译码”、“线选译码”方式。

采用全译码方式可以避免地址重复。

采用部分或线选译码可以节省译码硬件。

5.9 在一个针对存储器的译码系统中，如果有4个地址线未参与译码，那

么每个存储单元会同时拥有几个地址？

解答： 理论上每个存储单元会同时拥有16个地址。

5.10 解答：p.144图5.33中4个存储芯片的可用地址范围： 6264(1) 6264(2) 2732(1) 2732(2) 00000 ~ 01FFFH 02000 ~ 03FFFH 04000 ~ 04FFFH 05000 ~ 05FFFH 40000 ~ 41FFFH 42000 ~ 43FFFH 44000 ~ 44FFFH 45000 ~ 45FFFH 80000 ~ 81FFFH 82000 ~ 83FFFH 84000 ~ 84FFFH 85000 ~ 85FFFH C0000~C1FFFH C2000~C3FFFH C4000 ~C4FFFH C5000 ~C5FFFH 重复地址由于A19A18的不定性，每片各有4段范围。

5.11采用全译码方式和6264芯片（ SRAM，容量8K×8位），在内存40000H～43FFFH区段扩充RAM，请画出这些芯片与最大组态的系统总线的连接示意图。 解： 方法为：容量=末地址－首地址+1=214=16KB，所以要2片6264芯片。 A12～A0为片内地址，A15～A13作片选译码的输入CBA， 1 2 A19～ A16 A15～ A13 0100 0100 A18 A19 A17 A16 A15 A14 A13 C B A CS1 D7～D0 A12～A0 MEMW MEMR CS2 6264 (1) WE OE CS2 6264 (2) CS1 138 ＋5V A12～A0 全0～全1 全0～全1 地址范围 40000H～41FFFH 42000H～43FFFH 000 001 E3 E2 E1 Y0 Y1 Y2 Y3 WE OE

OUT 81H，AL ；参见p.239表

9.9 XT机执行了下面两条指令后，会产生什么作用？ Mov al, 47h ;01 0 0 01 11 out 0bh, al 解： 从端口地址0BH可知，这是方式寄存器；这两条指令执行后对通道3进行了方式设置，具体为：以单字节模式、地址递增、禁止自动初始化、在通道3上进行DMA写。

9.10 题略，参见p.212；寄存器地址参见p.204表9-2 程序注解： MOV DX, 0CH ；指向 高/地触发器 MOV AL, 0 OUT DX, AL ；清除高/地触发器 MOV DX, 09H ；指向 请求寄存器 OUT DX, AL ； MOV AX, 01 OR AX, SI MOV DX, 0BH ；指向 方式寄存器 OUT DX, AL ；设置工作方式 MOV AX, ES ；取段地址 MOV CL, 04 ROL AX, CL ；左移4位 MOV CH, AL ；暂存高位地址 AND AL, 0F0H ；屏蔽掉高位，取有效的低位 ADD AX, BX ；加上偏移地址 JNC NET1 ；有进位则 INC CH ；高位加1 NET1: MOV DX, 02 ；指向通道1的地址寄存器 OUT DX, AL MOV AL, AH OUT DX, AL MOV AL, CH AND AL, 0FH MOV DX, 83H ；指向 通道1的页面寄存器

OUT DX, AL MOV AX, DI ；N DEC AX ；N-1 MOV DX, 03 ；指向 通道1的字节数寄存器 OUT DX, AL ；写入计数值低8位 MOV AL, AH OUT DX, AL ；写入计数值高8位 MOV DX, 0AH ；指向 单通道屏蔽字 MOV AL，1 OUT DX, AL MOV DX，8 ；指向 命令寄存器 MOV AL，60H ；01100000 OUT DX, AL MOV DX，08H ；指向 状态寄存器 NET2：IN AL，DX ；读入状态字 AND AL，02H ；判通道1传送结束否，D1=1? JZ NET2 ；没有结束继续读入状态 答： 若主机通过通道1发送数据，相当于进行DMA读，若采用请求模式，此时SI可以为09h；若采用单字节模式，SI为49h。 若主机通过它接收数据，相当于进行DMA写，若采用请求模式，此时SI可以为05h；若采用单字节模式，SI为45h。

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题10.2 8255两组都定义为方式1输入，则方式控制字是什么？方式控制字中的另外两位确定什么功能？ 解： 方式控制字为1 01 1 X 1 1 Y，其中X、Y可取0或1，因为这两位分别确定C端口的上部和下部的工作方式；本题中X位决定PC6和PC7的输入输出功能，Y位已无意义。

10.3 总结8255A端口C的使用特点。 答： 1、8位并行输入输出。 2、高4位、低4位可分别输入输出。 3、按规定与端口A和端口B配合，完成相应的握手信号。 10.4 设定8255A的端口A为方式1输入，端口B为方式1输出，则读取口C的数据的各位是什么含义？ 解答： 读取口C的数据各位的含义是：

PC7~6为输入信息或输出锁存信息（根据端口C上部的输入/出定义）；

PC5~3为端口A的输入缓冲器满否、内部触发器状态、有否中断请求信息。 PC2~0为端口B的内部触发器状态、输出缓冲器满否、有否中断请求信息。 （参见下图）

D7

OBFA D6

INTEAO D5

IBFA D4

INTEAI D3

INTRA D2

INTEB D1

IOBFB D0

INTRB I/O I/O IBFA INTEAI INTRA INTEB OBFB INTRB 输入缓冲器满 外设送入数据时的锁存信号STBA（PC4脚的输入）使其有效， CPU读走数据时（RD的上升沿）使其失效。 口A中断请求输出(PC4)允许 口A中断请求输出脚(PC3)状态 口B中断请求输出(PC2)允许 口B中断请求输出脚(PC0)状态 输出缓冲器满 CPU写入数据时（WR＝0）使其有效， 外设取走数据时应答信号ACKb（PC2脚的输入）使其失效

10.5 对8255A的控制寄存器写入B0H，则其端口C的PC5引脚是什么作用的信号线？

解： B0H = 10110000 B，可知8255A端口A工作于方式1输入，所以PC5引脚的作用是IBFA，为1表示输入缓冲器满。

10.6 10.2.2节用8255A端口A方式0与打印机连接，如果采用端口B，其他不变，请说明应该如何修改接口电路和程序。(参见p.221) 解： 连接图中只要把端口A改成端口B即可。程序中控制方式字可作必要的修改，“mov al,10000001B”可以修改为“mov al,1×××0001B”，只要保持C端口上部输出、下部输入即可，因为PC7、PC2的连接没有变；端口A任意、端口B为方式0输出，程序涉及端口A的地方改为端口B的地址：“mov dx,0fff8h”必须修改数据口地址“mov dx,0fffAh”。

10.7 10.2.3节用8255A端口A方式1与打印机连接，如果采用端口B，其他不变，请说明应该如何修改接口电路和程序。(参见p.222) 解提示： 连接图中除了把端口A改成端口B，还要用PC0、PC1、PC2分别取代PC3、PC7、PC6。程序中也要作相应的替换。控制方式字要改为端口B选通输出，即“mov al,0a0h”可以为mov al,84H，端口A任意、端口B为方式1输出；设置PC6的地方改为设置PC2：“mov al,0ch”改为04h；测试PC7的地方改为测试PC1：“test al, 80H”改为02h；程序涉及端口A的地方改为端口B的地址：“mov dx,0fff8h”必须修改数据口地址“mov dx,0fffAh”。

10.8 题略，参见p.275图11-22。

解： 端口C低端输入、高端输出，由于反相器的存在，输出1时灯亮。 假设端口C和控制端口地址为 0FFFCH和0FFFEH， ；8255A初始化程序 MOV AL，81H MOV DX，0FFFEH OUT DX，AL ； MOV DX，0FFFCH IN AL，DX ；开关闭合时，输入0 MOV CL，4 ROL AL，CL ；低4位移至高4位

NOT AL ；取反，变0为1 OUT DX，AL

10.9 设8255A的端口B以方式1连接某输入设备，其中断请求信号引入中断控制器的IRQ3。要使CPU响应外设的中断请求，初始化时应开放3级中断，请编程说明。

提示：本题包含8255A和8259A的初始化，中断服务程序中读取端口B的输入。8255A 控制字：1xxxx11x

部分解：

；8255A的初始化 MOV AL，86H MOV DX，0FFFEH OUT DX，AL

; 8259A的初始化：（IRQ3的中断向量为0BH，对应的ICW2为08H） MOV AL，13H；ICW1

OUT 20H，AL

MOV AL，08H；ICW2 OUT 21H，AL MOV AL，07H；ICW4

OUT 21H，AL

; 对应中断屏蔽字为11101111，中断屏蔽位设置程序：

IN AL，21H ;读出IMR

AND AL，0F7H ;设置允许IRQ 3，其它位不影响 OUT 21H，AL ;再写入IMR 即OCW1

10.12 提示：书上已有程序段，只需将端口号218H~21BH对应到行列port，再将程序连接完整，注意在最初，colport 是PA为输入，rowport是PB为输出，得到列值；反转设置为PA为输出， PB为输入，然后得到行值；最后组合在AX中。

10.16题略，参见p.243 mov dx, 0fffbh ；初始化8255A mov al, 89h ;1000 1001b out dx, al ；显示子程序

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