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。
2. 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、电平高低及工作时序不兼
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。
3. 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。
4. 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。
5. 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：
（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
6. 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
7. 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。
8. 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及被
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
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