华师网络教育本科接口技术与应用期末复习资料.docx

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华师网络教育本科接口技术与应用期末复习资料

复习提纲

第一讲微机的基本组成及总线（课本第1、12章）

1.什么是总线？

什么是总线标准？

一般有哪几个方面的规定？

所谓总线，是指能为多个功能部件服务（包括互连和信息传输）的一组公共信号线。

所谓总线标准就是对系统总线的插座尺寸、引线数目、信号和时序所作的统一规定。

主要有以下几个方面的规定：

机械结构规范、功能规范和电气规范。

2.计算机的总线的分类方法有哪几种？

并作简要说明。

（1）按总线上传送的信息的类型分类，可分为数据总线、地址总线和控制总线。

（2）按总线在微机中所处的位置及功能分类，可分为片内总线、片间总线、内部总线和外部总线。

3.何谓总线的数据传输方式？

通常可分几种？

8086/8088采用哪种？

总线的数据传输方式，是指共享总线的设备之间如何进行通信联络实现数据传输。

可分为同步方式、异步方式和半同步方式。

8086/8088采用半同步方式。

综合练习题选：

第1章选择题3、4、6、12；填空题2、5。

第12章选择题3、4、5；填空题1、2、3；问答题1。

第二讲8086/8088微处理器（课本第2章）

1.8088CPU在最小模式下访问存储器和I/O时，要用到的系统总线信号有哪些？

试写出信号的符号和中文名称。

2.简述8088CPU下列控制信号的功能：

（1）NMI：

输入，非可屏蔽中断请求，上升沿有效。

INTR：

输入，可屏蔽中断请求，高电品有效，当外设向CPU提出中断请求时，置INTR=1，若此时IF=1，则CPU响应中断。

：

输出，中断响应。

（2）HOLD：

输入，总线请求。

HLDA：

总线请求响应，输出。

（3）RESET：

输入，复位。

READY：

准备就绪，输入。

3.什么是指令周期、总线周期和时钟周期？

在8086/8088系统中它们的关系如何？

P28

时钟周期：

指系统时钟频率的倒数，是CPU的基本时间计量单位，由计算机的主频决定。

总线周期：

CPU通过外部总线对存储器或I/O端口进行读/写操作的过程。

读/写一次所需时间至少是4个时钟周期。

指令周期：

CPU执行一条指令所需时间，由若干总线周期组成，由于各指令的长度不同，故不同指令的指令周期有所不同。

综合练习题选：

选择题5、6、11、13、17；填空题1、6。

第三讲半导体存储器接口（课本第10章）

1.静态RAM芯片的地址线和数据线数目与芯片存储容量的关系如何？

芯片的控制信号线一般应有哪些？

能根据一些数据进行相关的计算（例如填空题10、问答题1）。

2.半导体存储器芯片都设有片选信号线，试说明片选信号的功能和使用方法。

综合练习题选：

选择题4、5、8、11、12；填空题6、10；问答题1、4。

问答题1：

设有一个14位地址和8位字长的存储器，问：

（1）存储器能存储多少信息？

（2）如果存储器由2K*4位芯片组成，需要多少片？

（3）需要哪几位高位地址来做片选择码产生芯片选择信号？

解：

（1）该存储器的寻址范围为

=16384，能存储16384个字节的信息。

（2）存储器容量为16KB，每个芯片组需2片，所需芯片总数为16K×8/2K×4=16片。

（3）片内地址线为

=

=11,存储器地址线为P=

=14,故芯片选择线应该为14-11=3条，需要

作为片选译码器产生芯片选择信号。

问答题4：

一台8位微型机，地址总线为16条，其存储器RAM容量为32KB，首地址为4000H，且地址是连续的，问可用的最高地址是多少？

答：

如果32K的存储器起始单元的地址为0000H，32KB存储空间共占用15条地址线，

＝7FFFH，故其范围为0000H～7FFFH，而现在首地址为4000H，即首地址后移4000H，则末地址也后移4000H，故最高地址为4000H＋7FFFH＝BFFFH。

第四讲I/O接口概述及简单I/O接口（课本第5章）

1.一般I/O接口电路有哪三种寄存器？

它们各自的作用是什么？

答：

①数据寄存器：

在输入时，他保存从外设发往CPU的数据；在输出时，他保存从CPU发往外设的数据。

②状态寄存器：

保存状态数据，CPU可以从中读取当前接口电路的状态，其状态间接反映了外设的状态。

③控制寄存器：

保存控制数据，CPU可向其中写入命令，选择接口电路的工作方式，并控制外设进行有关操作。

2.CPU对端口的编址方式有哪几种？

8086/8088CPU对I/O端口的编址方式属于哪种？

这种方式有何优点。

答：

有两种，分别是I/O端口独立编址与统一编址，8086/8088CPU对I/O端口的编址方式属于是I/O端口独立编址。

优点参考下面的问答题4。

3.CPU与外部设备之间的数据传送方式有哪几种？

并作简要说明。

答：

无条件传送方式、查询传送方式、中断传送方式和DMA方式。

4.在输出接口中，一般要安排锁存环节；在输入接口中，一般要安排缓冲隔离环节。

为什么？

P125

答：

由于I／O设备与CPU的定时标准不同，数据处理速度也不同，所以需要对传送数据提供缓冲、隔离和寄存（或锁存）。

在输出接口中，一般都要安排寄存环节（寄存器或锁存器）。

对CPU来说，要输出的数据送到寄存器就可以了。

此后由输出设备利用寄存器中的数据去具体实现输出，输出得快一些或慢一些都可以。

寄存环节的中转作用对于一个数据（字节、字或双字）的传送是非常明显的，对于多个数据的传送也是以此为基础，要进一步考虑的是CPU何时输出下一个数据。

在输入接口中，一般要安排缓冲隔离环节（如三态门），当CPU读取数据时，只有被选定的输入设备将数据送到总线，其他的输入设备此时与数据总线隔离。

在输入接口中有时也安排寄存环节，用来存放输入设备的数据，等待CPU读取。

5.掌握无条件传送方式和查询方式的编程方法（例如填空题第6～9题）。

综合练习题选：

选择题1、2、5～9；填空题1、3～9；问答题2、3、4；编程题1。

问答题2：

查询传送方式、中断传送方式、DMA方式各自适用什么范围？

下面结论正确吗？

为什么？

（1）中断传送方式能提高CPU利用率，所以在设置了中断方式后就没有再应用查询传送方式的必要了。

（2）DMA方式能处理高速外部设备和主存间的数据传送，高速工作性能往往能覆盖低速工作要求，所以DMA方式可以完全取代中断传送方式。

答：

查询传送方式适用于外设的数目不多，对I/O处理的实时要求不那么高，CPU的操作任务比较单一，并不很忙的情况；中断方式主要适用于中、低速外部设备的输入/输出操作；DMA传送则适用于高速外设与主存之间的信息交换。

结论

（1）

（2）都是错误的。

查询传送方式是一种程序直接控制方式，这是主机与外设间进行信息交换最简单的方式，输入和输出完全是通过CPU执行程序来完成的。

一旦某一外设被选中并启动之后，主机将查询这个外设的某些状态位，看是否准备就绪，如准备就绪则执行一次I/O操作。

这种方式控制硬件电路简单，因此在某些对I/O处理的实时要求不高的小系统中仍有使用。

DMA方式是在内存和外设之间开辟直接的数据通路，可以进行基本上不需要CPU介入的内存和外设之间的信息传送，这样不仅能保证CPU的高效率，而且能满足高速外设的需要。

但是，DMA方式只能进行简单的数据传送操作，在数据块传送的起始和结束时还需CPU及中断系统进行预处理和后处理，所以，DMA方式不能完全取代中断传送方式。

问答题3：

CPU对端口的编址方式有几种？

8086/8088CPU对I/O端口的编址方式属于哪种？

答：

有两种，分别是I/O端口独立编址与统一编址，8086/8088CPU对I/O端口的编址方式属于是I/O端口独立编址。

问答题4：

简述独立编址方式的优缺点。

答：

优点：

（1）I/O端口不占存储器空间。

（2）地址线少，译码电路简单。

（3）访问I/O端口指令仅需两个字节，执行速度快。

缺点：

（1）要求CPU有独立的I/O指令，增加了系统指令的复杂度。

（2）要设置专门的控制线对I/O端口进行访问。

（3）I/O端口的数量受到限制。

编程题1：

设一个借口的输入端口地址为0100H，而它的状态端口地址为0106H，状态端口中第5位为1表示输入缓冲区中有一个字节准备好，可输入。

设计具体程序实现查询式输入。

STACKSEGMENTSTACK

DW64DUP（？

）

STACKENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA_SEG,ES:

COM_SEG

START:

MOVAX,DATA_SEG

MOVDS,AX

MOVAX,COM_SEG

MOVES,AX

MOVDI,OFFSETBUFFER

MOVCOUNT,DI

MOVCX,81

NEXT_IN:

INAL,0106H

TESTAL,20H

JZNEXT_IN

INAL,0100H

ORAL,0

JENO_ERROR

JMPERROR

NO_ERROR:

ANDAL,7FH

STOSB

MOVCX,17

LOOPNENEXT_IN

JNEOVERFLOW

MOVAL,0AH

STOSB

SUBDI,COUNT

MOVCOUNT,DI

OVERFLOW:

MOVSI,OFFSETMESSAGE

MOVCX,17

NEXT_OUT:

INAL,0106H

TESTAL,20H

JZNEXT_OUT

LODSB

OUT0104H,AL

LOOPNEXT_OUT

CODEENDS

ENDSTART

第五讲可编程并行接口芯片8255A（课本第9章）

1.8255A与CPU方面相连的引脚信号有哪些？

CPU读/写8255A的端口时，这些信号的状态如何（例如问答题2）。

P208

答：

D7~D0：

双向三态DB

：

读，低电平有效

：

写，低电平有效

RESET：

复位，高电平有效

：

片选信号线，低电平有效

A1A0：

芯片内部端口地址信号线，与系统地址总线低位相连

2.8255A有哪几种工作方式？

并指出它们的基本功能和特点。

P210

答：

方式0（基本输入/输出方式）：

方式1（选通输入/输出方式）：

方式2（双向选通输入/输出方式）：

3.掌握8255A的控制字及初始化编程方法（例如例9/8-1、例9/8-2）。

P209

4.向8255A的C口写数据，可以使用C口地址，也可以用控制口地址，这两种方法有何不同？

5.8255A作开关、LED灯、D/A转换器等简单外设接口时应工作在哪种方式？

综合练习题选：

选择题1～15；填空题1～6；问答题1～3；编程题1、4（设端口地址已知）。

问答题1：

8255A的3个端口在使用上有什么不同？

答：

8255A的端口A，作为数据的输入、输出端口使用时都具有锁存功能。

端口B和端口C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。

问答题2：

当数据从8255A的C端口读到CPU时，8255A的控制信号

、

、

、A1、A0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

应为低电平，才能选中芯片。

A1A0为10，即A1接高电平，A0接低电平，才能选中C端口。

应为低电平，数据读入CPU，

为高电平。

问答题3.：

8255A的方式选择控制字和按位置位控制字都是写入控制端口的，那么，它们是由什么来区分的？

答：

当8255A接收到写入控制口的控制字时，就会对最高位即标志位进行测试。

如为1，则将此字节作为方式选择控制字写入控制寄存器；如为0，则此字节作为对端口C的置1/置0控制来处理。

编程题1：

控制字为10010010B=92H。

指令序列为：

MOVDX,0FF60H

MOVAL,92H

OUTDX,AL

编程题4：

（1）320H、321H、322H、323H

（2）82H

（3）

STACKSEGMENTSTACK

DW64DUP（？

）

STACKENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,SS:

STACK

START:

MOVAL,82H

OUT63H,AL

L1:

INAL,61H

NOTAL

OUT60H,AL

JMPL1

CODEENDS

ENDSTART

第六讲可编程定时器/计数器8253（课本第7章）

1.简述8253的基本结构原理。

CLK时钟与OUT输出信号和定时时间的关系如何？

P172

答：

8253的内部结构由六部分组成：

数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、控制字符存储器及三个独立的计数器。

计数初值=定时时间/CLK

2.8253每个计数器与外设连接有哪些信号线？

并说明每个信号的用途。

P173

3.简述8253的方式3、方式2的基本功能和特点。

P178

4.掌握8253的方式控制字和初始化编程方法（例如例7-1、例7-2）。

综合练习题选：

选择题1、3～5；填空题1～5；问答题1～3；编程题。

问答题1：

微机中实现定时控制的方法主要有哪几种？

有三种定时方法：

（1）由硬件电路实现定时，这种电路必须通过改变电路参数来改变定时的要求，灵活性和通用性较差。

（2）通过软件程序实现定时，这种方法的优点是灵活性和通用性都很好，缺点是占用ＣＰＵ时间，降低ＣＰＵ的利用率。

（3）采用可编程的定时/计数器芯片来实现定时/计数的要求。

有点事参数设定灵活，又不占用CPU。

问答题2：

8253主要有哪几种工作方式，有什么区别？

有六种工作方式：

（1）方式0——计数结束产生中断。

（2）方式1——可重复触发的单稳态触发器。

（3）方式2——频率发生器。

（4）方式3——方波发生器。

（5）方式4——软件触发的选通方式。

（6）方式5——硬件触发的选通方式。

方式0和方式4都是由软件触发计数。

区别是：

方式0在计数过程中out输出为低电平，计数结束时变为高电平，并一直保持；方式4在基数过程中out输出为高电平，计数结束时输出一个宽度为一个Tclk的负脉冲，以后又保持高电平。

方式1和方式5都是硬件触发启动计数，区别是：

方式1在计数过程中out输出一个宽度为为计数初值乘以Tclk的单相负脉冲，方式5是在计数结束后out输出一个宽度为一个Tclk的负脉冲。

方式2和方式3都具有自动重装计数初值的能力，都是一个频率发生器。

区别是：

方式２输出占空比为（n－1）:

1的矩形波，方式３输出方波。

问答题3：

8253可编程定时/计数器由哪几部分组成？

答：

8253可编程定时/计数器由数据总线缓冲器，读/写控制逻辑、控制寄存器和3个独立的16位计数器等4部分组成。

编程题：

试按以下要求分别编写8253的初始程序，已知8253的计数器0~2和控制寄存器的地址依次为400H~403H：

（1）使计数器1工作于方式0，用二进制计数，计数初值为128。

（2）使计数器0工作于方式4，接BCD码计数，计数值为3000。

（3）使计数器2工作于方式5，计数值为03E8H。

初始程序如下：

（1）

MOVDX,403H

MOVAL,01010000B

OUTDX,AL

MOVDX,401H

MOVAL,80H

OUTDX,AL

（2）

MOVDX,403H

MOVAL,00101001B

OUTDX,AL

MOVAL,30H

MOVDX,400H

OUTDX,AL

（3）

MOVDX,403H

MOVAL,10111010B

OUTDX,AL

MOVDX,402H

MOVAL,0E8H

OUTDX,AL

MOVAL,03H

OUTDX,AL

第七讲中断技术和中断控制器8259A（课本第6章）

1.什么是中断？

中断工作过程可分为几个阶段？

简述每阶段的主要工作。

（例1：

CPU响应NMI、INTR中断的条件是什么？

例2：

8088在响应INTR中断时自动进行了哪几项操作？

）

中断是指CPU在正常运行程序时，由于内部或外部事件引起CPU暂时中止执行现行程序，转去执行请求CPU为其服务的那个外设或事件的服务程序，待该服务程序执行完后又返回到被中止的程序继续执行一个过程。

中断工作过程：

中断请求、中断判优、中断响应、中断处理、中断返回

2.8086/8088的外部中断源可分为哪几类？

它们的主要区别是什么？

3.8086/8088可处理多少种不同的中断？

如何标识这些中断？

P146

4.8086/8088中断向量表的功能是什么？

CPU响应中断时，如何识别中断源，找到中断服务程序的入口地址？

（参考例6-1）P148

将所有的中断处理程序的入口地址都集中在一起，构成一个中断向量表。

5.8259A是什么芯片？

简述其主要功能。

P151

8259A是一种可编程的中断控制器，

6.8259A中，IRR、IMR、ISR三个寄存器的作用是什么？

P152

中断请求寄存器（IRR）：

是与外部接口的中断请求线相连的寄存器。

中断服务寄存器（ISR）：

用来寄存由判优电路选中的当前正在被服务的所有中断优先级，包括尚未服务完毕而中途被其他的中断打断了的所有中断级。

中断屏蔽寄存器（IMR）：

是8位寄存器，对IRR起屏蔽作用。

综合练习题选：

选择题1～3、5～11、13～15、18、19；填空题3～5、8～10；

问答题3：

外设向CPU提出中断申请，但没有给以响应，其原因有哪些？

答：

其原因有：

（1）CPU处于关中断状态，即IF=0。

（2）该中断请求已被屏蔽。

（3）该中断请求的时间太短，未能保持到指令周期结束。

（4）CPU已释放总线（即已响应了DMA请求），而未收回总线控制权。

第八讲DMA方式和DMA控制器8237A（课本第5章5.3.3、5.4节）

1.什么是中断传送方式？

什么是DMA方式？

各有何特点？

各自适用什么范围？

（问答题2）

2.简述DMA控制器应具有的基本功能。

（问答题5）

答：

DMA控制器应具有以下基本功能：

（1）能接收外设的DMA请求，并能向CPU发总线请求，以便取得总线使用权。

（2）能接收CPU的总线允许信号以及对总线的控制。

（3）在获得总线控制权后能提供访问存储器和I/O端口的地址，并在数据传送过程中能自动修改地址指针，以指向下一个要传送的数据。

（4）在DMA期间向存储器和I/O设备发出所需要的控制信号（主要是读/写控制信号）

（5）能控制数据传送过程的进行后结束，为此应具有一个字节计数器以控制传送何时结束。

（6）当DMA传送结束时，能向CPU发DMA结束信号，以便CPU恢复对总线的控制。

3.简述DMA控制器8237A在成批传送模式下的数据传送过程。

P134

答：

成批传送模式也叫块传送模式，就是一次连续传送一批数据，然后才释放总线，交出总线控制权。

4.8237A是什么芯片？

简述其主要功能。

5.在8237A的控制下,在DMA传送过程中，8237A发出哪些系统总线信号?

综合练习题选：

选择题3、4、10；填空题2；问答题1、5。

问答题1：

简述8237A单字节DMA传送数据的全过程。

答：

8237A取得总线控制权以后进行单字节的DMA传送，传送完一个字节以后修改字节计数器和地址寄存器，然后就将总线控制权放弃。

若I/O的DMA请求信号DREQ继续有效，8237A再次请求总线使用权进行下一字节的传送。

问答题5：

简述DMA控制器应具有的基本功能。

第九讲串行通信和串行接口芯片8251（课本第8章）

1.简述两种串行通信方式的特点及数据传送格式。

这两种方式对时钟信号的要求如何？

为什么？

P186

（1）异步通信：

（2）同步通信：

2.在串行异步通信接口中，为了使传送过程更可靠，设置了哪些出错标志？

并作简要说明。

3.简述串行异步通信方式接收方的工作过程。

P187

答：

异步通信的工程过程是发送开始后，接收方不断地检测传输线，看是否有起始位到来。

从收到一系列的“1”（空闲位或停止位）之后，检测到一个“0”，说明起始位出现，就开始接收所规定的数据位和奇偶校验位以及停止位。

经过处理去掉停止位，把数据位拼装成一个并行字节，并经校验后确认无奇偶错误才算正确地接收一个字符。

一个字符接收完毕，接收方又继续测试传输线，监视“0”电平的到来和下一字符的开始，知道全部数据传送完毕。

4.什么是波特率？

半双工和全双工有何区别？

调制解调器（Modem）的功能是什么？

RS-232C是什么标准？

其逻辑电平规定如何？

波特率：

数据传送速率的约定

半双工：

不能同时收发数据

全双工：

能同时收发数据

调制解调器（Modem）的功能：

RS-232C标准：

是美国EIA（电子工业联合会）与BELL等公司一起开发并于1969年公布的通信协议。

5.8251A是什么芯片？

简述其主要功能。

答：

8251A是可编程串行接口芯片。

主要功能：

（1）可用于同步和异步传送

（2）可产生中止字符，可产生1、1.5、2位停止位

（3）波特率：

（4）完全双工，双缓冲发送和接收器

（5）具有奇偶、帧、溢出出错检测电路

（6）误差检测

（7）与8080/8085CPU完全兼容

综合练习题选：

选择题1～4、9、10、12～14；填空题1～3、5；问答题1～4。

问答题：

1、根据传输线路不同，串行通信可分为哪些方式？

每种方式有什么特点？

串行通信可分为：

（1）单工方式：

数据只能单方向传送。

（2）半双工方式：

数据可以双方向传送，但不能同时双向传送。

（3）双工方式：

数据可以同时双方传送。

2、同步传送协议主要有哪两种？

主要的特点是什么？

同步传送协议主要有面向字符型的同步协议和面向比特（位）型的同步协议。

前者的主要特点是传送的数据以字符为单位，在要传送的由若干个字符组成的数据块的前后加入起与通信设备联络作用的通信控制字。

后者的主要特点是传送的数据以二进制位为单位，在一帧传送数据的前后附有表示数据开始和结束的控制位。

3、简述异步串行通信的帧格式。

异步串行通信的帧格式规定如下：

（1）一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位、终止位组成。

（2）数据位由5、6、7、8位组成。

（3）数据位前加上1位起始位（低电平）。

（4）数据位后可加上1位奇偶校验位（可加可不加，可以奇校验，也可以偶校验）。

（5）最后加上1、1.5或2位“终止位”（高电平）。

（6）由此组成一帧信息，传送一个字符，由低位开始。

（7）一帧信息与另一帧信息之间可以连续传送，也可以插入任意个“空闲位”（高电平）。

4、什么叫同步通信方式？

什么叫异步通信方式？

它们各有什么有优缺点？

同步通信，即许多字符组成一个信息组，字符一个接一个地传输，每组信息的开始要加上同步字符，没有信息传输出时，要填上空字符，同步通信不允许有间隙。

异步通信，即两个字符之间的传输间隔是任意的，每个字符的前后都要用一些数位来作为分隔位。

比较起来，在传输率相同时，同步通信方式下的效率要比异步方式下的高，因为同步方式下的非数据信息比例要较小。

但是，在同步方式下，要求进行信息传输双方必须用同一个时间进行协调，在传输数据的同时，还必须传输时钟信号。

而在异步方式下，接收方的时钟频率和发送方的时钟频率不必完全一样。

第十讲数模（D/A）与模数（A/D）转换（课本第11章）

1.什么是模拟量？

什么是数字量？

什么是数模（D/A）转换、模数（A/D）转换？

D/A、A/D转换器的输入－输出