微机原理与接口技术习题.docx

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微机原理与接口技术习题

第三章

1.什么叫端口？

在实际应用中，把I/O接口电路中能被CPU直接访问的寄存器或某些特定的器件称之为端口（PORT）。

2.I/O端口的作用是什么？

I/O端口是CPU与I/O设备直接通信的地址，CPU可以通过这些端口发送命令、读取状态和传送数据。

3.什么是I/O端口的寻址方式？

当我们编写应用程序直接对硬件设备进行编程以达到高效运行的目的时，就要通过对I/O接口的端口地址完成读写操作。

如何实现对这些端口的访问，就是所谓的I/O端口的寻址方式。

4.I/O端口寻址方式分两种，一种是存储器映射方式，即把统一编址，所以这种编址方式也称之为统一编址方式；另一种是I/O映射方式，即把分别进行独立编址，也称之为独立编址。

1）端口地址与存储器地址；

（2）I/O端口地址与存储器地址。

5.统一编址和独立编址的优缺点各是什么？

统一编址不设专门的I/O指令，内存指令均可用于外设，能提供极大的方便；但I/O端口占用了内存地址，就相对减少了内存可用范围。

独立编址中内存地址和I/O端口地址相对独立，易于辨认内存和I/O端口的指令；但用于I/O端口的指令功能较弱，在I/O操作中必须通过CPU寄存器进行中转才能完成。

6.PC系列微机系统支持的端口数目是个，其端口地址空间是从，其有效的译码地址是这根地址线。

（1）1024；

（2）000～3FFH；（3）A0～A9；（3）10。

7.按照PC系列微机系统中I/O接口电路的复杂程度及应用形式，可以把I/O接口的硬件分为两大类：

和。

（1）系统板上的I/O接口芯片；

（2）扩展槽上的I/O接口控制卡

8.属于系统板上接口芯片的I/O接口有：

、、、；

属于扩展槽上接口控制卡的I/O接口有：

、、、；

A、定时器B、键盘控制器C、软驱控制卡

D、中断控制器E、并行口控制卡F、并行接口芯片

G、扩展器/接收器H、图形卡

（1）A、B、D、F；

（2）C、E、G、H。

9.在设计I/O设备接口卡时，选用I/O端口地址应注意些什么？

（1）被系统配置占用了的端口地址一律不能使用；

（2）未被系统占用的地址用户都可以使用，但对计算机厂家申明保留的地址不要使用；

（3）用户可使用300H～31FH，这是PC系列微机留作实验卡用的。

10.I/O端口地址译码电路除了要受A0～A9这10根地址线所限定的地址范围之外，还要考虑下面的一些控制信号，请举两例：

（1）利用IOR、IOW信号控制对端口的读写。

（2）用OCS16信号控制是8位还是16位的I/O端口。

（3）用SBHE（或BHE）信号控制端口奇偶地址。

（4）用AEN信号控制非DMA传送。

11.按照I/O地址译码电路采用的元器件来分，可分为译码、译码和译码；按译码电路的形式来看，又可分为译码和译码。

门电路；译码器；PLD；固定式；可选式。

12.用门电路进行端口地址译码是一种最以简单最基本的端口地址译码方法。

AEN参加译码，它对端口地址译码进行控制，只有当AEN＝时，即时译码才有效，反之使译码无效。

从而避免了在DMA周期，由DMA控制器对这些I/O端口地址的非DMA传送方式的外部设备进行读/写操作。

0；不是DMA操作。

13.3-8译码器74LS138是最常用的译码电路之一，它的3个输入控制端是G1、G2A、G2B，只有当G1＝1，G2A＝G2B＝0时，才允许对输入端A、B、C进行译码。

（请判断这段话的正误）正确。

14.若接口电路中需要使用多个端口地址时，则采用来译码比较方便。

如果用户要求接口卡的端口地址能适应不同的地址分配场合，或为系统以后扩充留有余地，则可以使用来译码。

A、门电路端口地址译码B、译码器端口地址译码

C、开关式可选端口地址译码

B；C。

15.下图所示译码电路，端口地址是。

若要产生端口地址2C0H,电路如何改？

答：

2F0H，A4、A5经非门接入。

16.下图所示译码器译码电路，Y0端口地址范围是。

Y1端口地址范围是。

Y2端口地址范围是。

Y3端口地址范围是。

答：

000~01FH，020~03FH,040~05FH,060~07FH。

第九章串行通信接口

1.串行通信比并行通信引用广泛的主要原因是什么?

串行通信比并行通信引用广泛的主要原因是串行通信可以借助现成的电话网进行信息传送,即只要增加调制解调器,远程通信就可以在电话线上进行,而调制解调器费用便宜,技术不复杂所以比并行通信引用广泛。

2.异步通信协议的特点是什么?

。

异步通信协议的特点是通信双方以一个字符作为传输单位，且发送方传送字符的间隔是不定的，它传输一个字符是总是以起始位开始，以停止位结束。

3.调制解调器MODEM在通信中的作用是什么?

。

调制解调器MODEM在通信中的作用是将微机里送过来的数字信号

调制成模拟信号在电话线上传输,并在接收端将模拟信号还原成数字信号。

4.串行通信有那四种基本传输方式?

1.单工传输方式；2.半双工传输方式；

3.全双工传输方式；4.多工传输方式.

5.并行通信和串行通信的基本定义各是什么？

并行通信基本定义是在一些联络信号的控制下，把一个字符的各数位用几条线同时进行传输。

串行通信基本定义是在一些联络信号的控制下，用少数几条线把数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。

6.在进行串行通信的线路连接时通常要解决哪两个问题?

D。

.

A.接口电路和接口协议B.接口协议和物理接口标准

C.接口技术和接口电路D.接口电路和接口标准

7.HDLC的三种基本通信操作方式是什么?

1、正常方式,用于一个主站和多个从站组成的多点式结构。

2、异步响应方式,用于一个主站和一个从站组成的点点式结构或通信双方都由主站和从站叠加而成的“平衡型”结构。

3、异步平衡方式,用于通信双方都是平衡型的结构。

8.异步传输的错误检测中的奇偶错、超越错和帧格式错各特点如何?

奇偶错:

在通信线路上因噪音干扰而引起的某种数据位的改变，则会引起奇偶检验错。

一般，接受方检测到奇偶错时，则要求发送方重新发送。

超越错:

上一个字符还未被处理器读出之前，本次又接收到了一个字符，会引起超越错。

接收方检测到超越错时可以改变处理器周期检测的速率来配合送来数据的速率。

帧格式错:

若接收方在停止位的位置上检测到一个空号（信息0），则会引起一个帧格式错。

接受方检测到一个帧格式错时，就会做出相应的处理。

9.串行通信协议的基本定义?

。

通信协议是通信双方必须共同遵守的包括数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等作出统一规定的约定。

10.串行通信的特点是什么?

（1）在一根传输线上既传输数据信息又传送控制联络信息，所以需要一系列约定来识别信息流中，哪一部分是联络信号，哪一部分是数据信号。

（2）串行通信的信息格式有异步和同步信息格式，与此对应，有异步串行通信和同步串行通信两种方式。

（3）由于串行通信中的信息逻辑定义与TTL不兼容，顾需要逻辑电平转换来完成。

（4）为降低通信线路的成本和简化通信设备，可以利用现存的信道配备以适当的通信接口，便可在任何两点实现串行通信。

11.同步通信协议的面向字符协议是什么?

一次传送由若干个字符组成的数据块，而不是只传送一个字符，它而且还规定了10个特殊字符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控制信息。

12.同步通信协议的面向比特协议是什么?

所传输的一帧数据可以是任意位，它是靠约定的位组合模式，而不是靠特定字符来标志帧的开始和结束，它不是以字符做传输格式而是以二进制位做最小传输单位。

13.接口标准的总目标是什么?

（1）与RS-232C兼容，即为了执行新标准，无需改变原来采用的RS-232C标准的设备。

（2）支持更高的传输速率。

（3）支持更远的传送距离。

（4）增加信号引脚数目。

（5）改变接口的电气特性。

14.异步通信的一帧传输经历的步骤:

第一步:

;第二步:

;第三步:

第四步:

;第五步:

。

A、奇偶校验B、无传输C、数据传输D、停止传输E、开始传输

B；E；C；A；D。

15.异步通信和同步通信的传送方式各是什么?

异步通信的通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在同一字符中两个相邻位代码间的间隔是固定的。

同步通信的通信中每时每刻在链路上都有字符信息传送，而且通信中的每个字符间、各相邻代码间的时间间隔都是相等的。

一、单项选择题:

1．串行接口器件8251A（）。

A）只能作异步传送B）只能作同步传送

C）A）和B）均可D）可作并行传送

[分析]8251A是USART——通用同步异步接受发送器。

[答案]C）

2．串行接口中，并行数据和串行数据的转换是用（）来实现的。

A）数据寄存器B）移位寄存器

C）锁存器D）A/D转换器

[分析]并—串转换和串—并转换都是对数字量信息而言，故D）项的A/D转换先排除。

数据寄存器和锁存器都是并入—并出的器件。

[答案]B）

3．串行异步通信的实现，必须作到（）。

A）通信双方有同步时钟的传送，以实现同步

B）一块数据传送结束时，用循环冗余校验码进行校验

C）以字符为传送信息的单位，按约定配上起始位、停止位和校验位

D）块与块间用同步字符01111110隔开

[分析]同步传送时，发送时时钟随数据一起传送；采用数据块为单位传送，块与块采用同步字符作为数据块起始标志，并在数据块结束时采用CRC校验。

[答案]C）

4．在异步串行的通信中若要传送扩展ASCII码，则异步串行码字符格式的第8位数据（）。

A）不传送B）恒为0C）恒为1D）为有用数据

[分析]标准ASCII码为7位，扩展ASCII码为8位。

[答案]D）

5．RS-232C标准的电气特性规定逻辑“0”电平为（）。

A）0-0.4VB）0-0.8VC）-3V--5VD）+3V-+5V

[分析]RS-232C标准为负逻辑，电平范围宽。

[答案]D）

二、填空题：

1.串行通信的传送方向有单工、、三种。

[答案]半双工，全双工

2.串行通信系统中的数据通信设备DCE是一个使传输信号符合的信号匹配器。

[分析]DCE是DTE同通信线路之间的信号匹配器。

[答案]DTE与通信线路要求

3.在异步通信借口中，为了使传送过程更可靠，设置了若干出错标志，如帧错、溢出错和。

[答案]奇偶错

第十章人机接口

1.键盘按其构造原理可以分那两类？

触点式开关按键，无触点开关按键。

2.常用的键盘从接口原理上分那两种及定义？

编码和非编码。

编码键盘用硬件实现键识别；非编码由用户软件实现键定义。

3.行扫描法原理是怎么实现？

首先判断是否有键按下，即先进行全扫描，将所有行线置成0电平，然后读入全部列值，如果读入的列值全是1，则说明没有任何一个键按下；反之，如果读入的列值，不全是1，这说明有键按下；第二确定哪一个按键：

一旦发现有键按下，就转入采用。

逐行扫描的办法老确定究竟哪一个键按下。

先扫描第一行，即使它接0电平，让后读入列值。

哪一列出现0值，则说明与那一列跨接的键按下。

如果读入的列值全是1，说明这一行所有按键都未被按下，接着扫描第二行。

以此类推，逐行扫描，直至发现非全1的列值，就能找出按下的键。

4.LED状态显器常用光有、、它们的特点是什么？

红色的、绿色的，蓝的。

其发光颜色与发光效率取决于制造的材料与工艺，发光强度与其工作电流有关。

他的发光时间常数约为10～200μs，其工作寿命可长达十万小时以上，工作可靠性好。

5.音频信号的获取\回放的过程是怎么样?

、。

获取：

话筒、放大、滤波、采样（包括采样脉冲）、保持、A/D转换、输入/输出接口、微机。

回放：

微机、输入/输出接口、D/A转换滤波压放功放音箱

6.VGA显示卡有什么特点？

1.高集成度的VLSI芯片，16位或32位外部数据总线，内部有32位或64位数据总线。

2.高集成度的VLSI芯片，16位或32位外部数据总线，内部有32位或64位数据总线。

内部有可变频率的时钟以适应不同的显示模式要求。

3.寄存器级兼容EGA/CGA/MDA显示模式，有的还兼容Hercules显示标准。

4.支持IBM提出的VGA标准显示模式，显示模式号为0-13H。

5.支持最高分辨率为640*480（16/256K颜色），一般还能支持更高的分辨率如800*600点阵、1024*768点阵6.支持视频信号输出，采用模拟信号代替以前的数字信号，大大丰富可挑选的显示颜色。

7.支持两种内存结构的访问：

存储位平面结构和线性内存结构。

7.LCD有两种驱动方式分别为：

和。

不同的驱动方式要不要配不同的显示屏吗？

静态驱动和动态驱动，需要。

8.目前，世界上流行的彩色电视制式主要有三种，分别是：

、、；我国采用的是制式？

亮度信号表示。

PAL、NTSC和SECAM；PAL，表示了单位面积上反射光的强度，而色差信号决定了色调。

9.鼠标器检测位移的方法有哪两种？

试述其工作原理？

机械式鼠标和光电式鼠标。

机械式鼠标在多孔圆盘的两侧分别放置一个发光二极管及光电二极管。

当圆盘转动时，可以通电的光电二极管上检测出脉冲信号，对脉冲计数就可以得到鼠标的移动位移。

光电式鼠标：

当鼠标在金属板上移动时，由于金属板上印有黑色的方格，所以反射回的光线就有强弱变化，鼠标内的受光元件检测到这个变化，然后输出和光线强弱相对的脉冲，再用电子线对脉冲进行计数就可以得到鼠标移动的距离。

10.音频信号的数据量是很大，数据压缩的方法有许多种，衡量这些方法的最重要的指标是什么？

它们的定义是怎么定义的？

衡量这些方法的最重要的指标是在一定误差或质量下的压缩比，常用的有两种，一种是采样压缩比ød＝压缩前输入的总采样数/压缩后输出的采样数；另一种是比特压缩比ø0＝压缩前输入总比特数/压缩后输入的总比特数/压缩输出的总比特数。

11.视频输入输出设备按其提供视频信息的形式可分为那两类？

并举例说明。

一种是数字视频设备，有光盘存储器、磁盘存储器、磁带机、扫描仪、触摸屏、数码相机、数字化仪、打印机。

另一种是模拟视频设备，有摄像机、录像机、传真机、电视机、液晶屏等。

12.在多媒体系统中，音、视频信号为什么要压缩？

压缩发放分别是那两打类？

分别是表示什么？

。

图像的数据量是十分巨大的，一幅640*480分辨率，24bit的真彩色图像的数据达9.3M。

若是动态的视频信号，每秒需要几十个画面，则1秒钟的数据量就非常庞大。

因此必须对图像信道进行数据压缩。

常用压缩方法有：

基于大面积相同信息压缩的行程编码，基于概率统计原理的哈夫曼编码，基于相邻像素相关性预测的二维预测编码，基于图像数据正交变换压缩的变换编码和基于串表压缩冗余的LZW编码。

13.什么叫时间冗余信息？

由于动态图像需要快速交换画面，所以帧与帧之间存在大量的冗余信息，称为时间冗余信息。

14.常见的运动图像的编码标准有两种，分别是、。

一种是用于可视通信的H.261标准，另一种就是比较常见的MPEG标准。

一、填空题：

1.在计算机系统中所用的显示器有显示器、显示器和显示器。

[分析]显示器是计算机的只要输出设备，一般在台式机中使用CRT（阴极射线管）显示器，便携式计算机中使用LCD（液晶显示器），而在工控机的控制面板中常用LED（发光二极管）。

[答案]CRT，LCD，LED

2.在计算机系统中，和一起构成最基本的人机对话环境。

[分析]键盘是一种最常用的输入设备，显示器是一种最常用的输出设备，用户可以用这两种设备与计算机进行通信，通常把装备键盘和显示器的设备称为终端（Terminal）。

[答案]键盘，显示器

3.在由矩阵格式构成的键盘中，查找按动键的方法有、和。

[分析]查找按动键的基本思想是用硬件或软件方法对行、列分别进行扫描。

[答案]行反转法，行扫描法，行列扫描法

第十一章A/D、D/A转换器接口

1.A/D转换器接口电路应完成哪些任务？

其接口形式有哪些？

发转换启动信号、取回“转换结束”的状态信号、读取转换的数据、进行通道寻址、发S/H控制信号。

与CPU直接相连、采用三态门锁存器与CPU相连、利用I/O接口芯片与CPU连接。

2.A/D转换器的主要参数有哪些？

各表示什么意义？

。

。

。

。

分辨率——它相应于最低二进位（LSB）的模拟量值。

它规定A/D转换器能够区分的模拟量的最小变化值。

因为能够分辨的模拟量值取决于二进制位数，所以通常用位数表示分辨率。

量化误差——A/D转换是将连续的模拟量转换为离散的数字量。

对一定范围连续变化的模拟量只能反映成同一个数字量。

精度——度指量化误差和附加误差之和。

如非线性引起的误差，对这种附加误差的总和，称总不可调误差，实际上就是A/D调整到最精确情况下还存在的附加误差。

转换时间——A/D转换时间指的是从发出启动命令到转换结束获得整个数字信号为止所需的时间间隔。

3.A/D转换器有哪几种转换方法？

一般的A/D转换器有哪些输入、输出信号线？

记数式A/D转换、逐次逼近转换、双积分式A/D转换、并行A/D转换、串/并行A/D转换。

转换启动线（输入）、转换结束线（输出）、模拟信号输入线、数字信号输出线。

4.A/D转换器与CPU之间采用查询方式和采用中断方式下，各有什么特点？

在采用查询方式下，CPU要花很多时间去查询A/D转换器的状态，不能充分发挥CPU的效率。

在中断方式下，CPU发出启动转换信号，就可以另做别的事。

转换完毕，CPU响应中断，读取转换结果。

5.D/A转换器的任务是什么？

它和微机系统总线相连时，一般有哪几种形式？

D/A转换器的主要任务是解决CPU与DAC之间数据缓冲问题。

直接与CPU相连、利用外加三态缓冲器或数据寄存器与CPU相连、利用并行I/O接口芯片与CPU相连。

6.D/A转换器的主要参数有哪些？

各表示什么意义？

。

。

。

。

分辨率——指D/A能够转换的二进制数的位数，位数越多分辨率也越高。

转换时间——指数字量输入到完成D/A转换，输出达到最终值并稳定为止所需的时间。

电流型D/A转换器转换较快，一般在几微秒至几百微秒之间。

电压型转换器的转换较慢，取决于运算放大器的响应时间。

精度——指D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差。

一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位。

线性度——当数字量变化时，D/A转换器的输出量按比例关系变化的程度。

理想D/A转换器是线性的，但实际上有误差，模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。

7.D/A转换器的输入输出特性包括哪几个方面？

输入缓冲能力、输入数据的宽度、电流型还是电压型、输入码制、是单极性输出还是双极性输出。

8.DAC分辨率和微机系统数据总线宽度相同或高于系统数据总线宽度时，其连接方法有何不同？

。

首先请比较第二节的DAC0832和DAC1210简介中的硬件连接图的不同；图中DAC0832工作在单缓冲方式，并且转换器的数据位数与CPU的数据总线位数相同，所以可直接送出。

但在DAC1210中，由于转换器的数据位数与CPU的数据总线位数多，因此必须分两次送出，先送高字节，后送低字节，或者相反，相应的接口电路设置两个锁存器，分别锁存高字节和低字节，为了防止两次送数出现间隙，而引起输出产生毛刺，必须同时选通存放高低两个字节的两个锁存器，一起送数到DAC，进行D/A转换，也就是说，在DAC位数大于系统总线位数时要采用两级锁存器。

9.使用DAC0832进行D/A转换时，有哪几种工作方式？

单缓冲方式、双缓冲方式、直通方式。

10.什么是数据采集系统的前向通道和后向通道？

数据采集系统的前向通道，是指由模拟信号转换成数字信号并送到计算机中去的这部分电路，根据设计的技术指标，将多路开关、模拟放大、采样/保持和A/D转换器选择好，再加上控制和定时电路组成在一起，就构成了前向通道。

在控制系统中所使用的数据采集系统一般均、带有后向通道，将计算机产生的控制量转换成模拟信号，用于驱动外部执行机构，在一定程度上，可以将后向通道看作是前向通道的逆过程。

11.已知某A/D转换器的满度输入电压为10V，分别计算4位、8位、10位和12位时的量化单位。

0.667V；39.2mV；9.78mV；2.44mV。

12.已知采样信号频率为100kHz，求8位A/D在不用采样/保持器的条件下所要求的转换时间tc等于多少？

0.0124us

一、单项选择题：

1．8位D/A转换器的分辨率能给出满量程电压的（）。

A）1/8B）1/16C）1/32D）1/256

[分析]分辨率是指最低有效位（LSB）所对应的模拟量的大小，用以确定能由D/A转换器产生的最小模拟量的变化。

[答案]D）

2．8位D/A转换器的精度是±1/2LSB,则最大可能误差为（）。

A）1/2VFSB）1/8VFS

C）1/256VFSD）1/512VFS（VFS为满程电压）

[分析]精度特性是以满量程电压VFS的百分数，或以最低有效位（LSB）的分数形式给出，n位DAC的精度为±1/2LSB是指：

最大可能误差为

±VFS*2-（n+1）。

[答案]D）

3．在量化过程中，对双极性信号通常有：

⑴符号--数值码（原码）；⑵偏移二进制码；⑶补码表示法。

较适合微型计算机A/D转换之用的是（）。

A）

（1）B）

（1）与

（2）C）

（1）与（3）D）

（2）与（3）

[分析]再这三种编码方法中，

（2），（3）两种表示法无+0与-0之分，且在从正值变到负值或者相反变化时，变化的码位较少，较适合微型计算机的A/D转换之用。

[答案]D）

二、填空题：

1.模/数转换期间要求模拟信号保持稳定，因此当输入信号变化速率较快时，都应采用电路。

[答案]采样保持

2.把采样后的模拟信号转换成数字信号，这是A/D转换，A/D转换就是的过程。

[答案]量化

3.根据采样定理，当采样器的采样频率高于或等于连续信号的最高频率倍时，原信号才能通过采样器无失真地复现出来。

[答案]两

4.DAC0832内部采用输入数据的方式以提高转换速率，同时可构成多片DAC0832同时输出模拟量的系统。

[答案]两次缓冲

5.ADC0809是一种的A/D转换器，采用进行A/D转换。

[答案]8位8通道逐次逼近式

第十二章磁盘机接口

1.微型计算机中常用的外存储器有、、和。

软盘存储器、硬盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。

2.磁盘记录方式有NRZ0、NRZ1、PM、FM和MFM，请根据下图填入1、2、3、4、5波形所对应的记录方式，1：

；2：

；3：

；4：

；5：

。

FM，NRZ1，MFM，NRZ0，PM。

3.磁盘格式化有两个过程，分别是和