微型计算机接口技术汇编.docx

1、微型计算机接口技术汇编微型计算机接口技术复习题及答案整理一、填空（每空1分，共40分）1 所谓的接口其实就是两个部件或两个系统之间的交接部分（位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路）。2 为了能够进行数据的可靠传输，接口应具备以下功能：数据缓冲及转换功能、设备选择和寻址功能、联络功能、接收解释并执行CPU命令、中断管理功能、可编程功能、（错误检测功能）。3 接口的基本任务是控制输入和输出。4 接口中的信息通常有以下三种： 数据信息、 状态信息 和 控制信息。5 接口中的设备选择功能是指： 。6 接口中的数据缓冲功能是指： 将传输的数据进行缓冲，从而对高速工作的CPU与慢速工

2、作的外设起协调和缓冲作用，实现数据传送的同步。7 接口中的可编程功能是指：接口芯片可有多种工作方式，通过软件编程设置接口工作方式。8 计算机与外设之间的数据传送有以下几种基本方式：无条件传送方式（同步传送）、程序查询传送（异步传送）、中断传送方式（异步传送）、DMA传送方式（异步传送）。9 根据不同的数据传输模块和设备，总线的数据传输方式可分为无条件传输、程序查询传送方式、中断传送方式、DMA方式。10 总线根据其在计算机中的位置，可以分为以下类型：片内总线、内部总线、系统总线、局部总线、外部总线。11 总线根据其用途和应用场合，可以分为以下类型：片内总线、片间总线、内总线、外总线。ISA总线

3、属于内总线。12 面向处理器的总线的优点是：可以根据处理器和外设的特点设计出最适合的总线系统从而达到最佳的效果。13 SCSI总线的中文名为小型计算机系统接口(Small Computer System Interface)，它是 芯的信号线，最多可连接 7 个外设。 14 USB总线的中文名为通用串行接口，它是4芯的信号线，最多可连接127个外设。15 I/O端口的编码方式有统一编址和端口独立编址。访问端口的方式有直接寻址和间接寻址。PC机的地址由16位构成，实际使用中其地址范围为0003FFH。16 在计算机中主要有两种寻址方式： 和 方式。在 方式中，处理器使用专门的I/O指令。（端口独

4、立编址、统一编址、端口独立编址 ？）17 74LS688的主要功能是：8位数字比较器，把输入的8位数据P0-P7和预设的8位数据Q0-Q7进行比较。如果相等输d出0，不等输出1。主要功能：把输入的8位数据P0-P7和预设的8位数据Q0-Q7进行比较，比较的结果有三种：大于、等于、小于。通过比较器进行地址译码时，只需把某一地址范围和预设的地址进行比较，如果两者相等，说明该地址即为接口地址，可以开始相应的操作。18 8086的内部结构从功能上分成总线接口单元BIU和执行单元EU两个单元。19 8086有20地址线，寻址空间1M，80286有24根地址线，寻址空间为16M。20 8086/8088有

5、两种工作模式，即最大模式、最小模式，它是由决定的。21 在8086/8088系统中，I/O端口的地址采用端口独立编址方式，访问端口时使用专门的I/O指令。22 使用80X86的CPU有两种类型的中断：内部中断（软件中断）和外部中断（硬件中断）。而后者中由8259A管理的中断又被称为可屏蔽中断。（外部中断分为可屏蔽中断和非屏蔽中断）23 在以80X86为处理器的微机中能寻址的最大端口数为4G（32根地址线），但在早期的IBM-PC机中，由于只用了16根地址线作为I/O端口的寻址，因此其最大的寻址端口数为64K。80X86的CPU有两条外部中断请求线INTR和NMI。这两条线上来的中断都属于硬件中

6、断。24 特殊嵌套方式与一般嵌套方式相比，其特点是：CPU不仅响应更高优先级的中断，而且响应同级的中断，只屏蔽 较低级的中断。25 某时刻8259A的IRR寄存器中的内容是13H，说明IR0、IR1、IR4有中断请求；某时刻8259A的IRR寄存器中的内容是11H，说明IR0和IR4引脚有中断请求；某时刻8259A的ISR寄存器中的内容是40H，说明IR6 的中断请求正在服务中；某时刻8259A的ISR寄存器中的内容是80H，说明IR7中断请求正在服务中；某时刻8259A的IMR寄存器中的内容是40H，说明屏蔽IR6 引脚的中断请求；某时刻8259A的IMR寄存器中的内容是80H，说明屏蔽IR

7、7引脚的中断请求。26 在两片8259A级联的中断电路中，主片的IR3请求线作为从片的中断请求输入，则初始化主片时的ICW3为08H，从片的ICW3为03H。27 8259A的地址引脚A0=1时读出的内容是：IMR（中断屏蔽寄存器的状态）。（IMR数据总线）P18628 ICW2命令字的功能是设置中断类型号，如果写入的ICW2为08H，则IR0的中断类型号为08H。29 ICW3命令字的功能是设置级联方式，如果写入主片的ICW3为08H，则说明主片的IR3已连接从片。30 8251串行通信按通信的信息格式不同，分为面向字符型和面向位型两种方式，它们的传送对象分别是字符和数据位。31 8253每

8、个通道有有6种工作方式可供选择。若设定某通道为方式0后，其输出引脚为 低 电平；当GATE=1，计数初值写入计数器 后通道开始计数，CLK信号端每来一个脉冲 减法计数器 就减1；当减到0，则输出引脚输出高电平，表示计数结束。32 8253的一个计数通道的最大计数值为216-1（65535）。如果采用BCD计数方式且为三片级联，则8253最大可计数到99993。（每个计数器通道都是16位的，因此最大计数值是216，而且采用“-1”计数）33 8253的核心功能部件是：计数器。34 8253的CLK0接1.5MHz的时钟，欲使OUT0产生频率为50kHz的方波信号，则8253的计数值应为1EH，应

9、选用的工作方式是方式3。（定时常数=CLK频率/OUT频率。1.5M/50K=30 D）35 8255的方式选择字和PC口的置位/复位字都是写入控制字端口（43H）口的，为了区别写入的两条命令，命令的D7位作为特征位。36 当8255工作于方式1时，其引脚信号IBF表示输入缓冲器满（高电平有效，输出），OBF表示输出缓冲器满（低电平有效，输出）。37 8255A有3种工作方式，其中只有PA口有方式2。P21738 当8255A工作于1方式和2方式时，通过置位/复位控制命令字使INTE允许。P21939 扫描码的D7=0表示置位/复位命令控制字。（D7=1，是工作方式控制字） P216 40 编

10、码键盘与非编码键盘的区别是：编码键盘采用硬件逻辑电路识别被按键，能自动提供对应被按键的编码(如ASCII编码)。此外，编码键盘一般都有去抖动和防串键保护电路。非编码键盘仅提供行列矩阵，不具有编码功能，按键的识别靠专门的程序实现。41 波特率为4800bps的异步传输，每秒传送的字符数约为480/400个。42 对于一个N行M列的矩阵键盘，其按键数为M*N，信号线的数目为M+N。43 RS-232进行三线连接时，连接 RXD、TXD、GND 三个引脚。二、简答：（每题5分，共20分）1 下图中的译码电路所确定的端口地址为28C-28DH。10 1000 1100/12 下图中的译码电路所确定的端

11、口地址为02F2-02F3H。10 1111 0010/13 设某芯片的端口地址为200H，试设计其译码电路。答：译码电路参见简答1、2题4 简述8086和8088的区别答：8086是Inter系列的16位微处理器，芯片上有2.9万个晶体管，采用HMOS工艺制造，用单一的+5V电源，时钟频率为5MHz10MHz。8086有16根数据线和20根地址线，它既能处理16位数据，也能处理8位数据。可寻址的内存空间为1MB。Inter公司在推出8086的同时，还推出了一种准16位微处理器8088，8088的内部寄存器，运算部件及内部数据总线都是按16位设计的，单外部数据总线只有8条。推出8086的主要目

12、的是为了与当时已有的一套Inter外部设备接口芯片直接兼容使用。5 下图为IBM_PC中键盘与主机的硬件连接示意图，试根据此图叙述：当用户按下某一键后，键盘中断的产生及执行的全过程。答：键盘中的键识别芯片8048工作时不断地扫描键盘矩阵，当有按键按下，则确定按键位置（键扫描码）之后以串行数据形式发送给系统板键盘接口电路，LS322接收一个串行形式字符以后，进行串并转换，然后产生键盘中断IRQ1请求，由中断控制器8259向CPU请求中断，等待读取键盘数据，CPU响应中断，则进入09H键盘中断服务程序: 读取键盘扫描码：用IN AL,60H即可 响应键盘：系统使PB71 允许键盘工作：系统使PB7

13、0 处理键盘数据（将扫描码轮换成ASCII码） 给8259A中断结束EOI命令，中断返回 09H号中断服务程序（kbint过程） 完成常规的操作处理键盘数据：将获取的扫描码通过查表转换为对应的ASCII码送缓冲区。对于不能显示的按键，则转换为0，且不再送至缓冲区 键盘I/O功能程序（kbget子程序） 从缓冲区中读取转换后的ASCII码 功能调用（主程序） 循环显示键入的字符6 试说明逐次逼近式A/D转换原理的工作过程。P282答：1) 用启动信号启动A/D转换器工作。首先使A/D转换器初始化，即将SAR清零，使D/A转换器输出电压V0为0V。2) 输入模拟电压Vi（Vi不为0V）3) 以8位

14、A/D转换为例，第一次逼近：使SAR的D7=1，其余为0；SAR=10 000 000 B。4) SARD/A转换器，使D/A转换器输出电压V0，V0为VREF的1/2。.5) V0与Vi用比较器进行比较，若ViV0，则比较器输出一个信号，使D7=1，否则使D7=06) 第二次逼近：使SAR的D6=1，D7=保留结果，其余位为0,；SAR=D71 000 000 B。根据上一次逼近的结果，SAR=11 000 000 B或者SAR=01 000 000 B。7) 以后重复4）7），最后经过8次逼近，8次逼近过程如表13-1（P282），SAR中就是Vi经过转换而得到的数字，此数字经输出缓冲器输

15、出。7 说明微处理器、微型计算机、微型计算机系统三者的概念。答：P(2)8 异步通信和同步通信的特点是什么？在异步通信中，哪些通信参数可影响帧格式长度？若通信参数为9600，8，N，1时，1秒钟可传送多少字符？P249-251答：同步通信：通信的双方用共同的同步字符或者同步脉冲进行同步；以数据块（字符块）为单位进行数据传输，每个数据块可以使256B2KB或更大，并按照同步信息格式形成一帧数据，再将帧作为一个整体进行发送与接收。字符与字符之间的传送是同步的。异步方式：用起始位停止信号实现同步；以字符为单位进行传输，每个字符通常用ASCII码；字符与字符之间没有严格的定时要求；同步通信方式：传输速

16、率高、传输设备复杂，技术要求高；应用于要求快速、连续、大量传送数据的情况。异步传输方式：传输速率低、传输设备简单：应用于传送数据不连续、数据量较小和传输速率较低的情况。异步通信： 字符长度、字符校验方式、停止位个数、起始位（1位）9600/(8+1+1)=960字符/s /9600是波特率 8表示字符长度 N表示不要校验方式 1表示一位停止位。9 什么是非编码键盘？设下图为一3*4的矩阵键盘，以此为例简述其初始化状态及扫描按键的工作过程。答：1) 编码式键盘将按键排列成矩阵的形式，由硬件或软件随时对矩阵扫描，一旦某一键被按下，该键的行列信息即被转换为位置码并送入主机，再由键盘驱动程序查表，从而

17、得到按键的ASC码，最后送入内存中的键盘缓冲区供主机分析执行。 2) 初始状态： 8255A口输出，B口输入； PA0PA7均输出0 PB0PB7接入高电平 3) 扫描过程： 先使第0行接低电平，其余行为高电平，然后看第0行是否有键闭合（通过检查列线电位实现） 此后，再将第1行置0，然后检测列线是否有变为低电位的线。如此往下一行一行地扫描，直到最后一行 在扫描过程中，当发现某一行有键闭合时，便在扫描中途退出10 作图叙述频移键控的工作原理。答：频移键控方式，就是将数字1和0调制为不同频率的两个信号，实现原理如下图所示。4简述8259中断执行过程。四、软、硬件设计（共40分）1. 设某系统使用两

18、片8259A管理中断。主片的端口地址为80H和81H，工作于边沿触发、特殊完全嵌套、非自动结束和非缓冲方式；从片的端口地址为20H和21H，工作于边沿触发、完全嵌套、非自动结束和非缓冲方式；主片的中断类型号为080FH，从片的中断类型号为8087H。要求：（1） 为主片设计地址译码电路（5分）解：译码电路参见简答1、2题（2） 画出主从片的级联图；（3分）8259级联工作示意图（3） 编写主从片初始化程序（5分）；初始化主片8259AMOV AL，11H ；00010001OUT 80H，AL ；ICW1NOPMOV AL，08HOUT 81H，AL ；ICW2NOPMOV AL，00H ；0

19、0000000 OUT 81H，AL ；ICW3NOPMOV AL，13H ；00010011 OUT 81H，AL ；ICW4；初始化从片8259AMOV AL，11HOUT 20H，ALNOPMOV AL，80HOUT 21H，ALNOPMOV AL，00HOUT 21H，ALNOPMOV AL，07HOUT 21H，AL2. 为用一片8255A控制八个8段共阴极LED数码管的电路。现要求按下某开关，其代表的数字(K1为1，K2为2，K8为8)在数码管从左到右循环显示（已有一个延时子程序DELAY可以调用），直到按下另一个开关。假定8255A的口A、B、C及控制口的地址依次为6063H。编

20、写完成上述功能的程序，应包括8255A的初始化、控制程序和数码管的显示代码表。（15分）编程：MODEL TINYPA_8255 EQU 60H ;8255 PA口PB_8255 EQU 61H ;8255 PB口PC_8255 EQU 62H ;8255 PC口Con_8255 EQU 63H ;8255控制口 .STACK 100 .DATATAB DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H .CODESTART: MOV DX,63H ;8255初始化 MOV AL,89H ;1000 1001B，PA方式0输出，PB方式0输出，PC输入 OUT DX,ALST

21、ART1: MOV DX,FFH ;PC口置1 MOV DX,62H ;PC口读开关状态 IN AL,DX MOV BL,AL MOV BH,AL MOV CL,0CMPE: TEST AL,0FEH ;测试是否K0按下 JNZ DL ;不是则跳到DL JMP DISPDL: RR AL ;循环右移 INC CL ;计数器CL+1 JMP CMPEDISP: MOV DX,60H ;PA口段选 MOV CH,00H MOV AL,TABCX ;显示对应K键值 OUT DX,AL MOV AL,0FEH ;最左边LED显示MOVE: ;从左到右循环显示 MOV AL,0FEH ;最左边LED显示

22、MOVE: ;从左到右循环显示 MOV DX,61H ;PB口位选 OUT DX,AL CALL DELAY RL AL ;循环左移MOV DX,62H ;PC口读开关状态 IN BH,DX CMP BL,BH JNZ START1LOOP MOVE END START3. 使用8255A作为开关和共阴极LED显示器的接口，设8255A的A口连接8个开关，B口连接8个LED指示灯，要求将A口的开关状态读入，然后送至B口控制指示灯亮、灭。（设8255A的A口的地址为60H）(1) 为该8255A设计一码电路（1） 试画出连接电路图。（5分）（2） 编写程序实现之。（设8255A的控制口的地址为6

23、3H）（7分）MODEL TINYPA_8255 EQU 60H ;PA口PB_8255 EQU 61H ;PB口PC_8255 EQU 62H ;PC口Con_8255 EQU 63H ;控制口 .STACK 100 .DATA .CODESTART: MOV DX,63H ;8255初始化 MOV AL,90H ;1001 0000B，PA方式0输入，PB方式0输出 OUT DX,ALSTART1: MOV DX,FFH ;PA口置1 MOV DX,60H ;PA口读开关状态 IN AL,DXDISP: MOV DX,61H ;送PB口 OUT DX,AL CALL DL500ms JMP

24、 START1DL500ms PROC NEAR PUSH CX MOV CX,60000DL500ms1: LOOP DL500ms1 POP CX RETDL500ms ENDPEND START4. 有一组发光二极管，提供高电平，二极管发光；提供低电平，二极管熄灭。现要求8个发光二极管依次轮流点亮，每个点亮时间为500毫秒。设8253的输入CLK=1KHz。（1） 试设计完成该功能的电路。（6分）（2） 请给出所用芯片的端口地址以及计数器中所赋初值。（3分）（3） 编制相应的程序。（5分）PA_8255 EQU 0F000H ;8255 PA口PC_8255 EQU 0F002H ;82

25、55 PC口C_8255 EQU 0F003H ;8255控制口CNT0_8253 EQU 0E000H C_8253 EQU 0E003H ;8253控制口 .STACK 100 .CODE START: MOV DX, C_8255 MOV AL, 81H OUT DX, AL MOV DX, C_8253 MOV AL, 34H OUT DX, AL MOV DX, CNT0_8253 MOV AL, 01H ;计数器的初值为500 OUT DX, AL MOV AL, F4H ;计数器的初值为500 OUT DX, AL loop2: mov cl, 0 mov al, 01h mov

26、 bl, alloop1: mov dx PA_8255 out dx, al ;第一个灯亮 mov dx, PC_8255 in al, dx test al, 01h ;通过查询来确定计数是否到 jnz loop1 inc cl ;循环亮的次数 shl bl, 1 ;算术左移是下一个灯亮 mov al, bl cmp cl, 08h jnz loop1 jmp loop2end START3 某系统采用DAC0832产生连续的三角波形。 （1） 设VREF=5V，求该DAC的分辨率和精度各为多少？（5分） （2） 编写三角波发生程序。（5分）TRG： MOV DX， 200H MOV AL， 0TNl： OUT DX， AL INC AL cmp al, 0ffh JNZ TN1 MOV AL， 0FFHTN2： OUT DX， AL DEC AL cmp al, 0 JNZ TN2 JMP TN11 设8253的输入CLK1=1000Hz，CS=1013H，要求OUT1输出为高电平和低电平均为20ms方波。(1)画出8253的接线图；（5分）(2)设计8253的控制程序。（5分）