没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
微型计算机接口技术及应用课后习题答案.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 60 浏览量
2022-07-14
08:48:25
上传
评论
收藏 368KB DOC 举报
温馨提示
试读
20页
微型计算机接口技术及应用课后习题答案.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
1 / 20
习题一
1. 什么是接口?
接口就是微处理器 CPU 与外部世界的连接部件,是 CPU 与外界进行信息
交换的中转站。
2. 为什么要在 CPU 与外设之间设置接口?
在 CPU 与外设之间设置接口主要有 4 个原因:
(1) CPU 与外设二者的信号不兼容,包括信号线的功能定义、逻辑定义
和时序关系
(2) CPU 与外设的速度不匹配,CPU 的速度快,外设的速度慢
(3) 若不通过接口,而由 CPU 直接对外设的操作实施控制,会使 CPU
处于穷于应付与外设打交道之中,大大降低 CPU 的效率
(4) 若外设直接由 CPU 控制,会使外设的硬件结构依赖于 CPU,对外
设本身的发展不利。
3. 微型计算机的接口一般应具备那些功能?
微机的接口一般有如下的几个功能:
(1) 执行 CPU 命令的功能:CPU 将对外设的控制命令发到接口电路中
的命令寄存器(命令口)中,在经分析去控制外设
(2) 返回外设状态的功能:通过状态寄存器(状态口)完成,包括正常
工作状态和故障状态
(3) 数据缓冲的功能:接口电路中的数据寄存器(数据口)对 CPU 于外
设间传送的数据进行中转
(4) 设备寻址的功能:CPU 某个时刻只能和一台外设交换数据,CPU 发
出的地址信号经过接口电路中的地址译码电路来选中 I/O 设备
(5) 信号转换的功能:当 CPU 与外设的信号功能定义、逻辑关系、电平
高低和工作时序不兼容时接口电路要完成信号的转换功能
(6) 数据宽度与数据格式转换的功能:由于 CPU 处理的数据都是并行的,
当外设采用串行传送方式时,接口电路就要完成串、并之间的转换,并
进行数据格式的转换。
4. 接口技术在微机应用中起的作用?
随着计算机技术的高速发展,计算机的应用越来越广泛。然而,在微机系
统中,微处理器的强大功能必须通过外部设备才能实现,而外设与微处理器之
间的信息交换和通信又是靠接口来实现的,所以,接口技术成为了一门关键技
术,它直接影响微机系统的功能和微机的推广应用。
5. 接口电路的硬件一般由哪几部分组成?
接口电路的硬件一般由以下几部分组成:
(1) 基本逻辑电路:包括命令寄存器、状态寄存器和数据缓冲寄存器,
是接口电路中的核心
(2) 端口地址译码电路:实现设备的选择功能
(3) 供选电路:根据不同任务和功能要求而添加的功能模块电路。
6. 接口电路的软件控制程序一般包括哪几部分?
接口电路的软件控制程序一般包括以下的程序段,各部分程序是相互渗透、
融为一体的:
2 / 20
(1) 初始化程序段:对可编程接口芯片进行初始化编程
(2) 传送方式处理程序段:不同的传送方式(查询、中断、DMA 方式)
程序段不同
(3) 主控程序段:完成接口任务的程序段
(4) 程序终止与退出程序段:程序退出前对接口电路中硬件进行保护的
程序段
(5) 辅助程序段:人-机对话、菜单等
7. 接口电路的结构有哪几种形式?
接口电路的结构主要有四种:
(1) 固定式结构:不可编程的接口电路,结构简单、功能单一、固定
(2) 半固定式结构:由 PAL 或 GAL 器件构成的接口电路,功能和工作
方式可以通过改写内部的逻辑表达式来改变,但逻辑表达式一旦烧入芯
片,其功能和工作方式就固定下来了
(3) 可编程结构:其功能和工作方式可由编程指定,使用灵活、适应面
广,且种类繁多
(4) 智能型结构:芯片本身就是一个微处理器,外设的全部管理都由智
能接口完成,如 I/O 处理器 I0809 或通用单片机
8. CPU 与接口之间有哪几种传送数据的方式?它们各应用在什么场合?
CPU 与接口之间的数据传送方式主要有查询方式、中断方式和 DMA 方式:
(1) 查询方式:主要用于 CPU 不太忙且传送速度不高的情况下。无条件
传送方式作为查询方式的一个特例,主要用于对简单 I/O 设备的控制或
CPU 明确知道外设所处状态的情况下。
(2) 中断方式:主要用于 CPU 的任务比较忙的情况下,尤其适合实时控
制和紧急事件的处理
(3) DMA 方式(直接存储器存取方式):主要用于高速外设进行大批量
数据传送的场合。
9. 分析和设计接口电路的基本方法是什么?
分析和设计接口电路通常采用两侧分析法和硬软件结合法相结合:
(1) 两侧分析法:CPU 一侧,主要是了解 CPU 的类型、它提供的数据
线的宽度、地址线的宽度、控制线的逻辑定义、时序关系的特点;外设
一侧,主要是了解被连接外设的外部特性和被控外设的工作过程
(2) 硬软件结合法:硬件设计主要是合理选用外围接口芯片、有针对性
地设计附加电路;软件设计可以采用汇编语言(或高级语言)直接对低
层硬件编程,也可以采用 DOS 系统功能调用和 BIOS 调用编程。
10. 外围接口芯片在微机接口技术中的作用如何?你所知道的外围接口芯片有
那些?
略。
你认为学习接口技术的难点在哪几个方面?应如何对付?
略。
习题二
1 什么是端口?
端口是接口电路中能被 CPU 直接访问的寄存器。
2I/O 端口的编址方式有几种?各有何特点?
I/O 端口的编址方式有两种——统一编址方式(存储器映象方式)和独立编
3 / 20
址方式(I/O 映象方式、专用 I/O 指令方式)
(1) 统一编址方式:从整个寻址空间中划出一部分给 I/O 设备,其余的
给存储器,通过地址码区分操作对象是存储器还是 I/O,二者的地址码
不重叠。这种方式的优点是①I/O 端口的编址空间大,且易于扩展②I/O
指令丰富、功能齐全;缺点是①存储器的地址空间减少,达不到系统最
大的寻址空间②I/O 指令比独立编址方式的专用 I/O 指令长,译码时间
长,执行速度慢
(2) 独立编址方式:存储单元与 I/O 端口分别编址,地址码重叠,通过
操作码区分操作对象是存储器还是 I/O。这种方式的优点是①I/O 端口不
占存储器的编址空间,使存储器的容量可达系统的最大寻址能力②I/O
指令短、执行速度快;指令清晰、可读性强;缺点是①I/O 端口地址范
围一旦确定,不易扩展②I/O 指令种类有限,操作单一
3 设计 I/O 设备接口卡时,为防止地址冲突,选用 I/O 端口地址的原则是什么?
为了避免端口地址发生冲突,在选择 I/O 端口地址时一般要遵循以下的原则:
(3) 凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用
(4) 原则上讲,未被占用的地址,用户可以使用,但对计算机厂家申明
保留的地址,不要使用,否则会发生 I/O 端口地址重叠和冲突
(5) 一般,用户可使用 300H~31FH 地址,这是 IBM-PC 微机留作实
验卡的,用户可以使用。为了避免与其他用户开发的插件板发生地址冲
突,最好采用地址开关。
4I/O 端口地址译码电路在接口电路中的作用是什么?
I/O 端口地址译码电路的作用就是把地址和控制信号进行逻辑组合,从而产
生对接口芯片的选择信号。
5 在 I/O 端口地址译码电路中常常设置 AEN=0,这有何意义?
AEN=1,表示正在进行 DMA 操作,在 I/O 端口地址译码电路中,常常令
AEN=0 时,译码输出才有效,这样做的目的是为了避免在 DMA 操作周期中,
由 DMA 控制器对这些以非 DMA 方式传送的 I/O 端口执行 DMA 方式的传送。
6 若要求 I/O 端口地址为 374H,则在图 2.1(b)中的输入地址线要作哪些改动?
为了使 I/O 端口的地址为 374H,图 2.1(b)中地址线 A
2
、A
8
后的非门去
掉,而在地址线 A
3
、A
7
后面加上非门。即修改后地址线 A
0
、A
1
、A
3
、A
7
后有
非门,其余地址线后无非门。如图所示:
7 图 2.2 是 PC 机系统板的 I/O 端口地址译码电路,它有何特点?试根据图中地
址线的分配,写出 DMAC、INTR、T/C 以和 PPI 的地址范围?
&
A
9
A
8
A
7
A
2
1
A
3
A
1
A
0
&
1
1
1
1
1
AEN
IOR
≥1
Y
…
4 / 20
在图 2.2 的译码电路中,不管芯片本身需要多少个端口地址,一律分配一个
含有 32 个地址的地址范围。其中 DMAC、INTR、T/C 和 PPI 的地址范围分别
是:
DMAC:00H~1FH;INTR:20H~3FH;T/C:40H~5FH;PPI:60H~
7FH
8 在图 2.4 译码电路中,若要改变 I/O 端口地址,使其地址范围为 300H~307H,
则开关 S
0
~S
9
应如何设置?
由于 AEN 必须为 0,所以 S
9
一定是闭合的,若使译码输出地址范围为
300H~307H,则有如下的分析:
A
1
1
A
10
A
9
A
8
A
7
A
6
A
5
A
4
A
3
A
2
A
1
A
0
0
0
0
……
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
S
8
S
7
S
6
S
5
S
4
S
3
S
2
S
1
S
0
开
开
合
合
开
开
开
开
开
所以,S
0
~S
9
中 S
5
、S
6
和 S
9
是闭合的,其余的开关全部断开。
9GAL 器件有那些特点?采用 GAL 器件进行 I/O 地址译码有何优点?
略。
10 采用 GAL 器件设计开发一个地址译码电路的步骤和方法如何?
略。
11. 通常所说的 I/O 操作是指 CPU 直接对 I/O 设备进行操作,这话对吗?
这话不对,I/O 操作是指 I/O 端口操作,即访问与 I/O 设备相关的端口,而
不是对 I/O 设备直接操作。
12. 在独立编址方式下,CPU 采用什么指令来访问端口?
独立编址方式下,采用专用的 I/O 指令——输入/输出指令(如 PC 系列微
机中的 IN、OUT)来访问端口。
13. 在 I/O 指令中端口地址的宽度和寻址方式有哪两种?
PC 系列微机中,I/O 指令对端口的寻址方式有两种:直接寻址和间接寻址
(必须由 DX 间址)。
直接寻址方式中,端口地址的宽度为 8 位,即地址范围是 00H~FFH;
间 接 寻 址方式中,端口地址的宽度为 16 位 , 即 地 址 范 围 是 0000H ~
FFFFH。
14. CPU 从端口读数据或向端口写数据是否涉和到一定要与存储器打交道?
通常所说的 CPU 从端口读数据或向端口写数据,仅仅是指 I/O 端口与 CPU
的累加器之间的数据传送,并未涉和数据是否传送到存储器。由于累加器只能
保存一个数据,所以在实际中通常是 I/O 与存储器交换数据。
15. I/O 端口地址译码电路一般有哪几种结构形式?
I/O 端口地址译码电路一般有两种结构形式:
固定式端口地址译码——硬件电路不改动,译码输出的地址或地址范围不
变
可选式端口地址译码——电路中有若干个 DIP 开关,硬件电路不改动,只
改变开关的状态,就可以使译码输出的地址或地址范围发生变化。
16. I/O 地址线用作端口寻址时,高位地址线和低位地址线各作何用途?如何决
剩余19页未读,继续阅读
资源评论
kfcel5889
- 粉丝: 3
- 资源: 5万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功