微机原理习题课.ppt

关于实验课,I am told,and I forgetI see,and I rememberI do,and I understand,实验名称：实验六至实验七实验分组：因为实验设备数量有限仍旧跟上次一样分两组，每节课一组。实验时间：2010年1月4日、6日、11日。即微机原理的上课 时间。实验地点：在大学生活动中心的楼里，从“东门”进去上四楼。实验老师：陈毅华 老师，电话：。,四、典型8位DAC芯片（DAC0832）1.主要性能指标 分辨率：8位 建立时间：1us，电流型输出 单电源：+5V+15V，低功耗：200mW 基准电压范围：-15V+15V,三、D/A转换器与CPU的接口1.根据CPU与DAC芯片的特点，正确设计控制信号。2.DAC芯片本身带或不带锁存器，不带的须在CPU与DAC间加锁存器（273、373）。3.合理设计和调整DAC的输出电路。,2内部结构和引脚 由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路组成。,低电平锁存，高电平直通,7.5.2 并行和串行D/A转换器,3DAC 0832的工作方式 根据对DAC0832的输入锁存器和DAC寄存器的不同的控制方法，0832有三种工作方式:单缓冲方式、双缓冲方式、直通方式。见书P321。,4DAC 0832的输出方式 0832的输出是电流型的。在微机系统中，通常需要电压信号。可用运算放大器将其转换为单极性或双极性的输出电压。（1）单极性输出 对应数字量00FFH的模拟电压输出范围是0-VREF。（2）双极性输出 对应数字量00FFH的模拟电压输出范围是-VREF+VREF。,7.5.2 并行和串行D/A转换器,五、应用 用DAC产生锯齿波形，单缓冲方式。Lop1：MOV AL，00H Lop2：OUT 20H，AL CALLDELAY INC AL CMP AL，0FFH；峰值 JZ lop1 JMP lop2周期调整：加NOP指令 调整DELAY子程序的延时时间,7.5.2 并行和串行D/A转换器,一、A/D转换的基本方法和特点,1.双积分式ADC 特点：转换速度慢、转换精度高、对干扰的抑制性强。2.逐次逼近式ADC 特点：转换速度快、转换精度高、抗干扰能力差。3.电压频率转换法（V/F）ADC 特点：转换速度慢、抗干扰性能好、易于实现远距离或隔离传输。,二、A/D转换器的主要性能指标1.分辨率转换器对微小输入量变化的敏感程度，通常用转换器输出数字量的位数来表示。1/2n或n位 以8位ADC为例，其分辨率8位，数字量变换范围0255。当输入电压满刻度为5V时，对输入模拟电压的分辨能力为：5V/25619.5mV,7.5.3 并行和串行A/D转换器,2.转换时间完成一次A/D转换所需要的时间。如：25us，则转换率为1/25us40KHZ 3.转换精度任一数值量所对应的模拟量输入实际值与理论值之间的差，通常用数字量的最低有效位（LSB）来表示,为 1/2LSB。由于模拟量是连续的，而数字量是离散的。所以，在某个范围内的模拟量对应于某个数字量。,1.模拟输入电压的连接 输入端常有：VIN（），VIN（）,三、A/D转换器与CPU的连接方法,差动输入时将信号接在VIN（）、VIN（）两端,7.5.3 并行和串行A/D转换器,2.数据输出线与CPU总线的连接 若A/D输出有可控的三态门，输出直接与总线相连；若A/D输出无可控的三态门，需外接三态门。,3.启动信号的提供 电平启动（转换过程中，该信号始终为高或某一电平）：通过D触发器等提供有效电平信号 脉冲启动（一定宽度的正负脉冲）：通过OUT指令产生一个选通脉冲信号,4.转换结束信号及数据读取 ADC在转换结束时，产生一结束信号，可将此信号提供给CPU，启动CPU读取转换好的数据。转换结束信号通常为电平变化：,未转换时,转换时,转换结束,7.5.3 并行和串行A/D转换器,四、典型8位A/D转换器（ADC0809）,1 ADC 0809的性能和结构 ADC 0809是CMOS逐次比较式A/D转换器。主要技术指标：分辨率8位，模拟电压输入范围：05V；8个模拟输入通道，可在程序控制下对任意通道进行转换；时钟频率10KHz1280KHz，标准时钟频率（640KHz）下的转换时间为100s。电源电压+5V，功耗15mW,7.5.3 并行和串行A/D转换器,ADC0809的内部结构框图如图：IN0IN7可输入8路模拟电压；通道号由地址信号A、B、C译码后选定；片内有地址锁存和译码器；转换结果送入三态输出锁存器，当输出允许信号OE有效时才输出到数据总线上。,7.5.3 并行和串行A/D转换器,2ADC0809的转换控制（1）ADC0809的转换时序,首先给ADC通道地址A、B和C，它们在ALE的上升沿被锁存；然后在ST（start conversion）的下降沿开始转换、且EOC变低；EOC变高时表示转换结束，这时令OE有效，即可读到转换结果。,（2）ADC0809的转换控制共有2个步骤：选择通道并启动转换；读取转换结果,7.5.3 并行和串行A/D转换器,读取转换结果,7.5.3 并行和串行A/D转换器,例：通道地址由数据总线输入，查询方式读入数据。MOV AL，011B；D2D1D0=通道号 MOV DX，200H OUT DX，AL MOV DX，202HWAIT：IN AL，DX；AL的D0=EOC TEST AL，01H,JZ WAIT MOV DX，201H IN AL，DX；读取转换结果,7.5.3 并行和串行A/D转换器,微机原理习题课简述题,题1：什么是微机系统中的“接口”与“端口”？二者有什么不同？,答：接口是完成微处理器与外部设备数据通信的通道。端口是传送数据、状态、控制这三种信息的接口电路中的寄存器，分别称为数据、状态和控制端口。接口与端口的区别是端口由一个或多个寄存器组成，而接口由若干个端口加上相应的控制逻辑组成。,答：CPU在运行程序期间，遇到某些特殊情况（被内部或外部事件所打断），暂时中止原先程序的执行，而转去执行一段特定的处理程序，这一过程就叫中断。中断的处理过程分为：中断请求、中断判优、中断响应、中断处理、中断返回。,微机原理习题课简述题,题2：什么是微机系统中的“中断”？“中断”的处理过程通常分为哪几步？,题3：如果一个系统中对应于中断类型码17H的中断处理子程序存放在1234：5670H开始的内存区域中，对应于该17H类型码的中断向量存放在0000：005CH开始的4个字节中。问：0段的005CH005FH这4个单元中的值分别为多少？,微机原理习题课简述题,答：所谓中断向量就是中断处理子程序的入口地址。每个中断向量占4个字节，其中前2个字节存放中断处理子程序入口地址的偏移量（IP,16位），后两个字节存放中断处理子程序入口地址的段地址（CS，16位）。按照中断类型码的序号，对应的中断向量在中断向量表中有规则地顺序排列：中断向量地址指针4中断类型码。本题中的CS为：1234，IP为：5670。CS和IP存放的地址为0000：005CH。那么005CH、005DH、005EH、005FH中分别为：70H,56H,34H,12H。,答：同步通信是通信双方用相同的频率来发送和接收信息，且在数据块传送前用同步字符标志数据块；异步通信所传送的每个字符都需要用起始位标志信息的开始，用停止位标识字符的结束；同步通信的优点是传送数据的效率高。缺点是要用精确的时钟来控制发送端和接收端之间数据的同步，即双方的时钟要调整到同一个频率；异步通信的优点是不需要发送端和接收端的时钟同步，设备简单、成本低。缺点是传送数据的效率低。,微机原理习题课简述题,题4：什么叫同步通信方式？什么叫异步通信方式？它们各有什么优缺点？,题5：在RS-232-C标准中，信号电平与TTL电平不兼容，问：RS-232-C标准的“1”和“0”分别对应什么电平？TTL电平的“1”和“0”分别对应什么电平？RS-232-C的电平和TTL电平之间通常用什么器件进行转换？,微机原理习题课简述题,答：RS-232-C标准的“1”为12V，而RS-232-C的“0”为12V。TTL电平（晶体管-晶体管逻辑电平）即+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”。最小输入高电平和低电平：输入高电平=2.0V，输入低电平=0.8V，噪声容限是0.4V。这两个电平的电压不同，为了实现信号的传输，它们通过芯片MAX232相连。,题1：下面是一个计数器/定时器8253的初始化程序段。8253的控制口地址为46H，3个计数器端口地址分别为40H,42H,44H。在8253初始化前，先将8259A的所有中断进行屏蔽，8259A的奇地址端口为81H。请对下面程序段加上详细注释，并以十进制数表示出各计数器初值。,微机原理习题课综合题,INI:CLI MOV AL,0FFH OUT 81H,AL MOV AL,36H;OUT 46H,AL MOV AL,0 OUT 40H,AL MOV AL,40H OUT 40H,AL;MOV AL,54H;OUT 46H,AL MOV AL,18H;,通道0先输出低8位后输出高8位，方式3，二进制计数,计数值为4000H,通道1只写低8位，方式2，二进制计数,计数值为十进制24,OUT 42H,ALMOV AL,0B6H;OUT 46H,ALMOV AL,46HOUT 44H,ALMOV AL,80HOUT 44H,AL,微机原理习题课综合题,通道2先写低8位后写高8位，方式3，二进制计数,8253的控制字及芯片工作方式（教材P274）,微机原理习题课综合题,SOUND:PUSHF CLI OR DH,DH；JZ K3；K1:MOV BL,6；CALL BEEL；K2:LOOP K2；DEC DH；JNZ K1；K3:MOV BL,1；CALL BEEL；K4:LOOP K4；DEC DL；,微机原理习题课综合题,题2：下面是一个用8253作为定时器的发音程序，程序中已经加了部分注释。请对计数器/定时器8253的有关程序段加上注释。设8253的控制口地址为46H，三个计数器端口地址分别为40H,42H,44H,8255A的B端口接扬声器驱动电路，B端口的地址为61H。,DH中为发长音的个数,如不发长音，则转K3,如发长音，则置长音计数器,调用发音程序,两音之间留一点间隙,长音发完否,否，则继续,如发完长音，则置短音计数器,调用发音程序,发音之间留一点间隙,继续发短音吗,JNZ K3 K5:LOOP K5；POPF；RET；BEEL:MOV AL,B6H OUT 46H,AL MOV AX,533H OUT 44H,AL MOV AL,AH OUT 44H,AL IN AL,61H；MOV AH,AL OR AH,03；OUT 61H,AL；SUB CX,CX；K7:LOOP K7 DEC BL；JNZ K7；,微机原理习题课综合题,否，则留一个间隙,标志恢复,返回,取扬声器驱动信息,接通扬声器,扬声器驱动,一次发音时间定时,BL中为发音计数值,如未结束，则继续发音,微机原理习题课综合题,MOV AL,AH；OUT 61H,ALRET,如发音结束，则恢复B端口信息,题3：现在有四种简单外设：一组8位开关；一组8位LED指示灯；一个按钮开关；一个蜂鸣器。用8255作为接口芯片，将这些外设构成一个简单的微机应用系统，接口连接如下图所示。要求：将下面的驱动程序和程序的注释补充完整。,接口电路连线图,微机原理习题课综合题,（程序一）CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART MOV DX,28BH；MOV AL,10000011B；OUT DX,ALINOUT:MOV DX,289H；MOV DX,288H；OUT DX,AL MOV DL,0FFH；MOV AH,06H INT 21H MOV AH,4CH；CODE ENDS END START,微机原理习题课综合题,8255A控制端口地址,端口A方式0输出，端口B方式0输入,端口B地址,；从端口B输入,端口A地址,判断是否有按键,；若无继续,否则返回DOS,IN AL,DX,JZ INOUT,（程序二）CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART MOV DX,28BH；MOV AL,10000011B；INOUT:MOV DX,28AH；IN AL,DX；MOV DX,288H；OUT DX,AL；MOV DL,0FFH；MOV AH,06H INT 21H JZ INOUT；MOV AH,4CH；CODE ENDS END START,微机原理习题课综合题,8255A控制端口地址,端口A方式0输出，PC0输入,端口C地址,从端口C输入,端口A地址,从端口A输出,判断是否有按键,若无继续,否则返回DOS,OUT DX,AL,写入8255A控制字,8255A的控制字和工作方式（教材P282）,(一)8255A的控制字(分为两类)1.方式控制字送控制口，以选择A、B和C口的工作方式。说明：（见图）（1）8255A有三种工作方式，每种方式都可以输入也可以输出。方式0：基本输入输出不用联络信号,不用中断方式传送。通常为无条件或查询方式传送。方式1：选通输入输出C口提供固定的联络信号，用中断或查询方式传送。方式2：双向方式即可入，又可出。是方式1的组合。（2）A口有三种工作方式，B口仅有方式0和方式1工作方式。（3）在方式1和方式2中，C口某些位作为联络信号，以适应CPU与外设间的各种数据传送方式的要求，如查询传送的应答信号、中断传送的中断申请信号等；C口未被用作联络信号的其它位可工作在方式 0。,微机原理习题课综合题,2.端口C按位置/复位控制字说明：（1）写入8255的控制口。（2）该控制字仅对8255的端口输出锁存器操作。这一功能可使8255作为位控制接口，来实现对外设的按位控制。,例：利用位复位和位置位可使端口C某位产生方波。MOV CX，0FHLOP：OUT PORT-CL，0AH；送0 CALL DELAY OUT PORT-CL，0BH；送1 CALL DELAY LOOP LOP RET,微机原理习题课综合题,例题1：8255A与系统的连线如下，片选译码地址为F0F3h 1)确定各端口地址;2)编程设置8255A:A组方式 0，A口 输入，PC7PC4输出 B组方式 0，B口输出，PC3PC0输入,微机原理习题课综合题,最后得出结论：A口地址为 F0 H B口地址为 F1 H C口地址为 F2 H D口地址为 F3 H,1)确定端口地址,由8255A结构知：,由8255A的/CS与系统总线的连线知,地址在F0F3h可使/CS有效，故:4个端口的地址在F0F3h中。,微机原理习题课综合题,2)确定方式控制字,所以，方式控制字为 10010001B，即91H,要求设置:A口方式0输入，PC7PC4输出 B口方式0输出，PC3PC0输入,设置方式控制字的程序段为：MOV DX,0F3H;控制口地址MOV AL,91H;方式控制字OUT DX,AL 或 MOV AL,91H;方式控制字OUT 0F3H,AL,微机原理习题课综合题,