试题 D — 武汉科技大学《接口与通讯技术》

概述

课程：接口与通讯技术（B 卷）
学校：武汉科技大学
题型：填空题、单项选择题、判断题、简答题、编程题
知识点：8255A、8253、8259A、8251A、ADC0809、DAC、串行通信

[!tip] 学习建议本卷填空和判断题覆盖面广，编程题涉及 8251A 异步通信初始化和 8253 方波产生。建议重点练习 8255A 控制字计算与 8251A 工作方式字编写。

正文

一、填空题（每空1分，共26分）

已知 8255A 的 A 口地址为 20H，则命令口地址为（ 23H ）。
ADC0809 由模/数转换部分和（ 多路模拟开关（地址锁存与译码） ）两部分组成。启动转换的信号为（ START 上升沿 ）。
8253 有（ 3 ）个独立的计数器，每个计数器有（ 6 ）种工作方式。
异步通信中一帧数据格式由起始位、数据位、（ 奇偶校验位 ）和停止位组成。
8255A 的端口 A 可工作在（ 方式 0、方式 1、方式 2 ）方式，端口 B 可工作在（ 方式 0、方式 1 ）方式，端口 C 分为两个（ 4 ）位口。
8251A 的工作方式控制字的 D₇D₆ = 01 表示波特率因子为（ 1 ），D₁D₀ = 11 表示数据位为（ 8 ）位。
已知 8255A 的命令口地址为 21H，则 A 口地址为（ 20H ），B 口地址为（ 22H ），C 口地址为（ 23H ）。
8251A 有两个控制字，分别是（ 工作方式控制字 ）和（ 命令控制字 ）。当 8251A 硬件复位后，CPU 需要先写入（ 工作方式控制字 ），再写入（ 命令控制字 ）。
当 8255A 的 A 口工作在方式 1 输入时，C 口的（ PC₃~PC₅ ）线作为联络信号。
8253 的计数器 0 工作在方式 3（方波发生器），若 CLK0 = 1MHz，要求输出频率为 1kHz 的方波，则计数初值为（ 1000 ）。

二、单项选择题（每小题2分，共26分）

执行 8086 指令 MOV AL, [BX+SI+100H] 后，AL 的内容是（ C ）。

A. 100H　　B. 200H　　C. 300H　　D. 400H
将累加器 AL 的内容乘以 2 的汇编语言指令是（ C ）。

A. AND AL, 10H　　B. MUL 2　　C. SHL AL, 1　　D. ROR AL, 1
8259A 是一种（ A ）芯片。

A. 中断控制　　B. DMA 控制　　C. 定时/计数　　D. 并行通信
8253 某计数器的输入 CLK 频率为 1MHz，输出 OUT 频率为 100Hz，则计数初值为（ B ）。

A. 1000　　B. 10000　　C. 100　　D. 10
某串行异步通信的数据帧格式为 1 位起始位、8 位数据位、1 位校验位、2 位停止位，波特率为 2400bps，则每秒最多可传输（ A ）个字符。

A. 120　　B. 200　　C. 240　　D. 300
在 8253 的方式控制字中，若 B₁B₀ = 10，表示选择（ C ）号计数器。

A. 0　　B. 1　　C. 2　　D. 3
8253 有 3 种计数脉冲信号输入方式，其中，（ D ）不是其工作方式。

A. 硬件启动　　B. 软件启动　　C. 脉冲启动　　D. 级联启动
执行 MOV AL, [2000H] 后，其操作数的寻址方式为（ B ）。

A. 立即寻址　　B. 直接寻址　　C. 寄存器间接寻址　　D. 基址变址寻址
DAC 可以将（ C ）变为模拟量送至外部设备。

A. 程序　　B. 指令　　C. 数据　　D. 声音
8255A 的端口 A 工作在方式 1 输入时，中断允许触发器 INTE 是通过（ A ）来控制的。

A. PC₄　　B. PC₂　　C. PC₆　　D. PC₀

按照串行数据的同步方式，串行通信可分为（ D ）和同步通信两类。

A. 单工通信　　B. 双工通信　　C. 半双工通信　　D. 异步通信

8086 CPU 响应中断后，自动将（ A ）压入堆栈。

A. 标志寄存器和 CS、IP　　B. CS　　C. IP　　D. 标志寄存器

[!tip]- 单选题参考答案

C（300H，基址变址寻址 + 偏移量，具体取决于存储器内容）

C（SHL AL, 1 左移一位相当于乘以 2）

A（8259A 是可编程中断控制器）

B（计数初值 = 1MHz / 100Hz = 10000）

A（每帧 12 位，2400 / 12 = 200 字符/秒）

C（B₁B₀ = 10 选择 2 号计数器）

D（8253 支持软件启动和硬件启动，级联启动不是其工作方式）

B（直接寻址，地址以立即数形式出现在指令中）

C（DAC 将数字量变为模拟量）

A（INTE_A 由 PC₄ 置位/复位控制）

D（串行通信分为异步通信和同步通信）

A（8086 响应中断后自动压入标志寄存器、CS 和 IP）

三、判断题（每小题2分，共26分）（正确打√，错误打x）

8255A 的三个端口都可以通过指令改变其工作方式。（ × ）
8251A 通过引脚 RTS 输出低电平，请求外设准备发送数据。（ × ）
在 8253 的方式控制字中，若 B₁B₀ = 11，表示选择 3 号计数器。（ × ）
在串行通信中，每个字符的传送都需要起始位和停止位。（ × ）
8086 CPU 响应中断后，不需要保存标志寄存器内容。（ √ ）
8253 的计数器采用递减方式计数。（ √ ）
DMA 方式的数据传送不需要 CPU 介入。（ × ）
异步通信中，波特率只取决于发送端，与接收端无关。（ × ）
8251A 收到 Break 信号后，向 CPU 发送 Break 中断。（ √ ）
8259A 在全嵌套方式中，优先级最低的中断源为 IRQ7。（ √ ）
ADC0809 是一种数/模转换芯片。（ × ）
8259A 的中断类型号由外设中断源通过数据总线送入。（ × ）
8255A 工作在方式 0 时，基本输入/输出需要用联络信号。（ × ）
DMA 方式的数据传送需要 CPU 执行中断服务程序。（ × ）

[!tip]- 判断题参考答案

×（只有通过写方式控制字才能改变，且 A 组和 B 组分别控制）

×（RTS 是请求发送，用于请求对方准备接收数据）

×（8253 只有 3 个计数器（0、1、2），B₁B₀ = 11 用于读回命令，不是选择 3 号计数器）

×（同步通信中不需要起始位和停止位）

√（8086 响应中断后自动将标志寄存器、CS、IP 压入堆栈，不需要程序保存）

√（8253 的计数器采用递减方式计数）

×（DMA 方式的数据传送不需要 CPU 逐字节介入，但初始化和结束处理仍需 CPU）

×（发送端和接收端必须使用相同的波特率）

√（8251A 收到 Break 信号后会产生中断请求）

√（8259A 全嵌套方式中 IR0 优先级最高，IRQ7 优先级最低）

×（ADC0809 是模/数转换芯片，不是数/模转换芯片）

×（8259A 的中断类型号由 ICW2 初始化时设定）

×（方式 0 是基本输入/输出，无需联络信号）

×（DMA 方式由 DMA 控制器直接控制数据传送，不需要 CPU 执行中断服务程序）

四、简答题（每小题5分，共20分）

简述 8251A 芯片的主要功能及其在串行通信中的作用。

答： 8251A 是 Intel 公司生产的可编程串行通信接口芯片，主要功能包括：
- 支持异步和同步两种通信方式
- 实现数据的串/并转换和并/串转换
- 可编程选择波特率因子（1、16、64）、数据位长度（5~8 位）、停止位数和校验方式
- 具有独立的发送器和接收器，支持全双工通信
- 提供 TXRDY（发送准备好）、RXRDY（接收准备好）等状态信号供 CPU 查询或中断使用
在串行通信中，8251A 作为 CPU 与串行外设之间的桥梁，负责将 CPU 输出的并行数据转换为串行格式发送出去，同时将接收到的串行数据转换为并行格式送入 CPU。
什么是中断向量表？8086 的中断向量表有什么特点？

答：中断向量表是存放中断服务程序入口地址的一段连续内存区域。

8086 中断向量表的特点：
- 位于内存最低地址 00000H~003FFH，共 1KB 空间
- 可容纳 256 个中断类型（类型号 0~255），每个类型占 4 个字节
- 每个表项中低 2 字节存放中断服务程序的偏移地址（IP），高 2 字节存放段地址（CS）
- 中断类型号 × 4 = 该中断向量在表中的起始地址
- 8086 响应中断时，根据中断类型号自动从向量表中取出入口地址装入 CS:IP

比较 8253 的 6 种工作方式，说明方式 2 和方式 5 的主要区别。

答：

特性	方式 2（频率发生器）	方式 5（硬件触发选通）
触发方式	软件触发（写入初值后自动开始）	硬件触发（GATE 上升沿启动）
输出波形	每隔 N 个 CLK 输出 1 个 CLK 宽度的负脉冲	触发后输出 1 个 CLK 宽度的负脉冲
自动重装	是，计数到 0 后自动重装初值并继续	否，单次触发，需再次触发才重新输出
典型应用	产生固定频率的连续脉冲（分频器）	产生单次延迟脉冲（单稳态触发器）
GATE 作用	低电平暂停计数，上升沿重新触发	上升沿触发计数

主要区别：方式 2 是连续工作的频率发生器，自动重复输出脉冲；方式 5 是硬件触发的单次脉冲发生器，每次需要 GATE 上升沿触发。

在 8259A 中，什么是优先级判别？常用的优先级判别方法有哪几种？

答：优先级判别是指当 8259A 同时收到多个中断请求时，通过内部的优先级判别器（PR）判断哪个中断请求的优先级最高，决定是否向 CPU 发出中断信号。

常用的优先级判别方法：
- 完全嵌套方式（固定优先级）：IR0 优先级最高，IR7 优先级最低，优先级固定不变
- 轮换优先级方式：又分为自动轮换和指定轮换两种，当前被服务的中断源在服务结束后其优先级自动降为最低，实现各中断源轮流获得服务
- 特殊全嵌套方式：用于 8259A 级联的主片，允许同级中断请求再次中断当前服务程序

五、编程题（共22分）

（10 分）8086 系统中，将 8251A 初始化为异步通信方式，波特率因子为 16，每个字符 8 位数据位、1 位停止位、偶校验，波特率为 2400bps。已知 8251A 的端口地址为 04F0H~04F3H，写出完整的初始化程序。

答：

工作方式控制字分析：

D₇D₆ = 01：波特率因子 ×16
D₅D₄ = 00：不使用同步字符
D₃D₂ = 11：偶校验
D₁D₀ = 11：8 位数据位，1 位停止位

工作方式控制字 = 0100 1111B = 4FH

命令控制字分析：允许发送和接收，清除出错标志

命令控制字 = 0001 0101B = 15H

; 8251A 初始化程序
; 端口地址：04F0H（数据口），04F2H（控制口/状态口）

MOV DX, 04F2H    ; 控制口地址
MOV AL, 00H      ; 先写入 00
OUT DX, AL
OUT DX, AL        ; 连续写 3 次任意值，确保 8251A 复位
OUT DX, AL
MOV AL, 40H      ; 内部复位命令
OUT DX, AL

MOV AL, 4FH      ; 工作方式控制字：波特率×16，偶校验，8位数据，1位停止
OUT DX, AL

MOV AL, 15H      ; 命令控制字：允许收发，清除错误标志
OUT DX, AL

（12 分）已知 8253 的时钟频率为 1MHz，要产生频率为 1kHz 的方波输出。8253 的端口地址为 20H~23H。 (1) 计算计数初值。 (2) 写出 8253 的初始化程序（计数器 0 工作在方式 3）。

答：

(1) 计数初值 = CLK 频率 / 输出频率 = 1MHz / 1kHz = 1000 = 03E8H

(2) 控制字分析：计数器 0、先读写低字节再读写高字节、方式 3、二进制计数

控制字 = 0011 0110B = 36H
```
; 8253 初始化程序
; 端口地址：20H（计数器 0）、23H（控制口）

MOV AL, 36H      ; 控制字：计数器0，方式3，二进制计数
OUT 23H, AL       ; 写入控制寄存器

MOV AX, 03E8H    ; 计数初值 = 1000
OUT 20H, AL       ; 先写低字节
MOV AL, AH
OUT 20H, AL       ; 再写高字节
```

13 KiB Raw Blame History Unescape Escape