2023年現(xiàn)代微型計算機原理與接口技術(shù)教程簡單題范圍

1.８２51的引腳信號:ＴxＲDY:告訴CPU,825１已準備好發(fā)送，CPU可認為其提供需要發(fā)送的字符。ＣPU可以查詢該信號,或把該信號作為中斷請求信號。ＲxRDY:告知ＣPU,8251已從外部設(shè)備收到一個字符,等待CＰＵ讀取。ＣPＵ可以查詢該信號,或把該信號作為中斷請求信號。TｘE：告知CPU發(fā)送移位寄存器空。此時，在狀態(tài)寄存器的TxE位置1。ＣＰU可以查詢TxE信號或狀態(tài)寄存器的TxE位。C/D＊:該信號一般連至地址線Ａ0，用于選擇控制端口／數(shù)據(jù)端口。數(shù)據(jù)輸入輸出寄存器合用一個端口（為0，偶地址),控制寄存器與狀態(tài)寄存器合用一個端口（為1，奇地址)。SＹNＤEＴ:同步檢測信號，只用于同步方式ＴxC*、ＲｘC*：8２５1沒有內(nèi)置的波特率發(fā)生器,必須由外部產(chǎn)生建立波特率的時鐘信號,ＴｘC＊、RｘC*通常與82５3連接例1異步模式下的8251初始化程序舉例假設(shè)8251的兩個端口地址分別是５0H和5２ＨＭOＶ?AL，０FAＨ;OＵT?52H,ＡL?；設(shè)立方式字,異步模式,波特率因子16，7位數(shù)據(jù)位,偶校驗,2個停止位MOVAＬ,３7H;OUＴ?52H,AL；設(shè)立命令字,允許發(fā)送，允許接受例2同步模式下的初始化程序舉例MＯVＡＬ，38Ｈ;(2個同步字符,偶校驗，7位)ＯUT５2H,ＡL;ＭＯＶAL,16H;1６H為同步字符OUＴ?52Ｈ,AL;OUT5２H,AL;MOVAL,9７H;搜索同步字符，雙工方式OＵT５2H,AL2.,8０8６組成；由總線接口部件BIU和指令執(zhí)行部件EU組成,總線重要功能:負責與存儲器、I/Ｏ接口傳遞數(shù)據(jù)，ＥU負責指令的譯碼、執(zhí)行。2.邏輯地址指EＵ送來的存儲器地址（由16位段基址和1６位偏移地址組成)；物理地址指訪問存儲器的實際地址(用20位二進制表達）;將邏輯地址中的段地址左移4位,加上偏移地址就得到２0位物理地址，物理地址=段基址＊16+偏移地址1６.某8０８８系統(tǒng)用２764RＯＭ芯片和６２６４SRAＭ芯片構(gòu)成16KB的內(nèi)存。其中，ＲAM的地址范圍為FC00０H-FＤFＦFH，ＲOM的地址范圍為FE000Ｈ－FFFFFＨ。試運用74LS13８譯碼，畫出存儲器與CPＵ的連接圖，并標出總線信號名稱。２7６４和6２6４均為8ＫB的存儲芯片,需要13根地址線(A0~A１２)用于片內(nèi)尋址。８08８系統(tǒng)的其他地址線(A13~A1９）用于產(chǎn)生片選信號。FＣ000Ｈ的地址線狀態(tài)為:111111０0000０００0０0０00FE000H的地址線狀態(tài)為：1１1１１1100０００0０000000將A１3～Ａ15用作譯碼輸入，其他地址(A１６~Ａ19=1111）用作譯碼控制，可以得到如下譯碼控制電路,連接如下圖所示。3.８0８6工作模式：１，最小模式,系統(tǒng)規(guī)模小,系統(tǒng)的控制總線直接由８０86CPU提供,總線控制邏輯電路減少到最小,MN/MX*引腳接+5V;2最大模式，系統(tǒng)規(guī)模較大，除8086CPU外,還可以有其它協(xié)解決器，系統(tǒng)的控制總線由總線控制器8288來提供，MN／ＭＸ＊引腳接GＮD４．時鐘周期，:系統(tǒng)主時鐘ＣLＫ一個周期信號所連續(xù)的時間又稱Ｔ狀態(tài)(Ｔ周期)CLK信號頻率越高，時鐘周期越短執(zhí)行一個總線操作所需要的時間稱為總線周期。一個總線周期有若干個時鐘周期組成。當存儲器或接口的速度不滿足CPU規(guī)定是可增長時鐘周期；執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期，取決于主時鐘頻率和指令的復雜限度5.內(nèi)存儲器分為：⑴隨機讀寫存儲器RAM中信息可以按地址讀出和寫入但ＲAM具有易失性掉電后存儲的信息丟失不可恢復⑵只讀存儲器ＲＯＭ信息可以按地址讀出但在普通狀態(tài)下不能寫入,內(nèi)容一般不能被改變斷電后信息仍然存在６.說明ＳＲAM、DRAM、MROM、PROM和EPＲOM的特點和用途。SＲＡM：靜態(tài)ＲAＭ，讀寫速度快,但是集成度低，容量小,重要用作Ｃａche或小系統(tǒng)的內(nèi)存儲器。DRAM:動態(tài)RAM,讀寫速度慢于靜態(tài)ＲAM,但是它的集成度高,單片容量大，現(xiàn)代微型計算機的“主存”均由DRAM構(gòu)成。MRＯM:掩膜RＯM,由芯片制作商在生產(chǎn)、制作時寫入其中數(shù)據(jù),成本低，適合于批量較大、程序和數(shù)據(jù)已經(jīng)成熟、不需要修改的場合。ＰROＭ：可編程ROM，允許用戶自行寫入芯片內(nèi)容。芯片出廠時，所有位均處在全“0”或“1”狀態(tài),數(shù)據(jù)寫入后不能恢復。因此,PＲOM只能寫入一次。EＰRＯＭ:可擦除可編程只讀存儲器,可根據(jù)用戶的需求,多次寫入和擦除，反復使用。用于系統(tǒng)開發(fā)，需要反復修改的場合。7．I/Ｏ端口的編址有哪幾種方法？各有什么利弊？8０Ｘ86系列CPU采用哪種方法?I/Ｏ端口的編址有兩種不同的方式。,I/O端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址：把內(nèi)存的一部分地址分派給Ｉ/O端口,一個８位端口占用一個內(nèi)存單元地址。已經(jīng)用于I/O端口的地址,存儲器不能再使用。I/O端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址后,訪問內(nèi)存儲器單元和I／O端口使用相同的指令，這有助于減少ＣPU電路的復雜性，并給使用者提供方便。但是，I/Ｏ端口占用內(nèi)存地址，相對減少了內(nèi)存可用范圍。并且,由于難以區(qū)分訪問內(nèi)存和I/Ｏ的指令，減少了程序的可讀性和可維護性。I／Ｏ端口與內(nèi)存獨立編址:這種編址方法中，內(nèi)存儲器和I/O端口各自有自己獨立的地址空間。訪問I／Ｏ端口需要專門的Ｉ/O指令。80x86CPU采用I/O端口獨立編址方式。8.外部設(shè)備數(shù)據(jù)傳送有哪幾種控制方式?從外部設(shè)備的角度,比較不同方式對外部設(shè)備的響應速度。直接傳送方式(也稱為無條件傳送方式、同步傳送方式)：這種情況下，外部端口完全被動地等待ＣPU的訪問,沒有擬定的響應速度,響應時間取決于ＣPU忙碌的限度以及程序?qū)ν獠吭O(shè)備控制采用的策略。查詢方式:假如CPＵ在某一時刻只對一個外設(shè)采用查詢方式進行數(shù)據(jù)傳輸，CPU的響應延遲約為３~10個指令周期。響應速度快于中斷方式,慢于DMA方式。中斷方式:CPU的響應延遲平均為幾十個指令周期,慢于查詢方式，但是這種方式可以同時管理多個外部設(shè)備。DMA方式：外部端口的傳輸請求由DMA控制器響應，由于ＤMＡC是一個專用于傳輸控制的電路,任務單一,不發(fā)生DMA傳輸競爭時，響應延遲僅為1~2個DMＡC使用的時鐘周期，遠快于中斷方式和查詢方式。7．敘述一次查詢式輸出過程中,接口內(nèi)各電路、信號的狀態(tài)變化過程。CPU從接口反復讀取狀態(tài)字：由地址譯碼電路產(chǎn)生狀態(tài)端口選擇信號,該信號不影響接口內(nèi)部的狀態(tài)。外部設(shè)備輸出完畢后，返回“確認”信號,該信號將狀態(tài)寄存器相關(guān)位（RＥAＤY)置位。如狀態(tài)字表白外設(shè)已處在“就緒”狀態(tài),則向數(shù)據(jù)端口傳送數(shù)據(jù)。由地址譯碼電路產(chǎn)生的數(shù)據(jù)端口選通信號一方面將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器，同時清除狀態(tài)寄存器中的相關(guān)位（RＥAＤＹ），向輸出設(shè)備發(fā)出輸出啟動信號。有的輸出接口設(shè)有控制端口，輸出啟動信號通過寫控制端口產(chǎn)生。８．簡要敘述８25９A內(nèi)部IRR，IMＲ，IＳＲ三個寄存器各自的作用。IRR用來記錄引腳IR7~ＩＲ０上由外部設(shè)備送來的中斷請求信號。當外部中斷請求線IRi變?yōu)橛行r,IＲＲ中與之相應的第i位被置1。IMR用于設(shè)立對中斷請求的屏蔽信號。此寄存器的第i位被置1時，與之相應的外部中斷請求線ＩＲi被屏蔽，不能向CＰU發(fā)出INT信號?？赏ㄟ^軟件設(shè)立ＩMR內(nèi)容,擬定每一個中斷請求的屏蔽狀態(tài)。IＳR用于記錄當前正在被服務的所有中斷級，涉及尚未服務完而半途被更高優(yōu)先級打斷的中斷級。若CPU響應了IＲｉ中斷請求，則ISR中與之相應的第i位置１。ISR用于中斷優(yōu)先級管理。9．設(shè)８25９A端口地址為20Ｈ和２１H，如何發(fā)送清除ISR３的命令?為了清除ISR3，需要通過OCW2發(fā)送特殊的中斷結(jié)束命令，使SL=1,ＥOI=１,L2L１L0=0１1。指令如下:MOVＡL，011００011BOＵT20H,AＬ１.8２５5Ａ的方式選擇控制字和C口按位控制字的端口地址是否同樣，８25５A(chǔ)如何區(qū)分這兩種控制字?寫出A端口作為基本輸入,Ｂ端口作為基本輸出的初始化程序。解：(1)82５5Ａ的方式選擇控制字和C口按位控制字的端口地址同樣,它們之間的區(qū)別在控制字的D７位（特性位)的值不同,8２55Ａ的方式選擇控制字Ｄ7=1,而C口按位置位/復位控制字D7=0。(２)初始化程序：(設(shè)端口地址為,Ａ口:200H，B口:２０1H,控制口:203H）MOＶAＬ，9０H；MOVＤX,2０3H;OＵTDX,AL2．在RＳ－23２Ｃ接口標準中，引腳ＴxD、ＲxＤ、RTS、CTS、DTR、DSR、的功能是什么？ＴxD:串行數(shù)據(jù)輸出。RxＤ:串行數(shù)據(jù)輸入。DTR：數(shù)據(jù)終端準備好狀態(tài)，低電平有效。用于向調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)表達數(shù)據(jù)終端已準備好。DSR:數(shù)據(jù)設(shè)備準備好狀態(tài)，低電平有效。調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)準備好時ＤSR有效。ＲTS:請求發(fā)送信號，低電平有效。表達數(shù)據(jù)終端設(shè)備已經(jīng)做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準備,請調(diào)制解調(diào)器/外設(shè)準備接受數(shù)據(jù)。CTＳ：清除發(fā)送（允許傳送)信號，低電平有效。調(diào)制解調(diào)器/外設(shè)作好傳送準備,允許數(shù)據(jù)終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時CＴＳ有效。９．為什么Inｔｅl8251A芯片初始化時需要先送3個０0H，1個40Ｈ?是否每次都需要?答:由于Inｔel8251A只使用兩個端口地址,所有的控制信息都寫入同一個地址的端口內(nèi)。這樣,所有的控制信息必須按照一定的順序?qū)懭?否則就會產(chǎn)生錯誤。為了保證初始化時,Ｉnteｌ82５1A芯片處在初始的狀態(tài),可以向Iｎtel８25１A先送３個00Ｈ，1個40H。假如程序可以保證Inteｌ８25１A已經(jīng)處在初始狀態(tài)，那么這項操作是可以省略的。4.DMA控制器82３7A的成組傳送方式和單字節(jié)傳送方式各有什么特點?它們的合用范圍各是什么?成組傳送方式下,DMA控制器獲得總線控制權(quán)后,可以連續(xù)進入多個ＤMＡ周期，進行多個字節(jié)的傳輸。這種方式可以獲得最高的數(shù)據(jù)傳輸速度。在數(shù)據(jù)傳輸期間,CPU不能訪問總線。假如一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)較多,這種方式會對系統(tǒng)工作產(chǎn)生一定的影響。成組傳送方式合用于外部設(shè)備規(guī)定很高的傳輸速率,系統(tǒng)其他承擔較輕,連續(xù)占用總線不會產(chǎn)生嚴重后果的情形。在單字節(jié)傳輸方式下,8237A完畢１個字節(jié)傳輸后都釋放系統(tǒng)總線,一次DＭA傳輸結(jié)束,CPU可以在每個ＤMA周期結(jié)束后控制總線。這種方式合用于外部設(shè)備的傳輸速率規(guī)定不太高,或者系統(tǒng)不允許有較長時間停頓的情況。５．如何用指令啟動一次ＤMA傳輸?如何用指令允許／關(guān)閉一個通道的DＭA傳輸？用指令將DMA請求寄存器中相關(guān)位置位,可以啟動一次DMA傳輸。用指令將DＭＡ屏蔽寄存器中相關(guān)位復位,可以允許一個通道的ＤＭA傳輸。將DMＡ屏蔽寄存器中相關(guān)位置位,可以關(guān)閉一個通道的DＭＡ傳輸7.如何判斷某通道的DMA傳輸是否結(jié)束?有幾種方法可供使用？判斷某通道的DＭＡ傳輸是否結(jié)束有二種方法。其一是讀出DＭA控制器的狀態(tài)寄存器內(nèi)容,測試其中代表該通道的狀態(tài)位，可以得知該通道的DMA傳輸是否結(jié)束。其二是讀出該通道的字節(jié)計數(shù)器內(nèi)容,假如值為0（對８237A而言為－１),表達該通道的DＭA傳輸已經(jīng)結(jié)束。此外,可以用823７A的EOP信號向CＰU申請中斷。一旦進入這個中斷服務程序，表白該通道的DMＡ傳輸已經(jīng)結(jié)束。８.一個8位D/A轉(zhuǎn)換器的滿量程（相應于數(shù)字量255)為10V。分別擬定模擬量2．0V和8.0V所相應的數(shù)字量。模擬量2.0Ｖ所相應的數(shù)字量為（2.0／10)×２55=５1模擬量8.０Ｖ所相應的數(shù)字量為（８.0／1０)×２55=2045．簡述逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理，并將它和Σ-△Ａ/D轉(zhuǎn)換器進行比較。逐次逼近型(也稱逐位比較式)A/D轉(zhuǎn)換器重要由逐次逼近比較寄存器SＡＲ,D/A轉(zhuǎn)換器、比較器以及時序和控制邏輯等部分組成。它從SAＲ的最高位開始,逐位設(shè)定SＡR寄存器中的數(shù)字量，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換得到電壓VC，與待轉(zhuǎn)換模擬電壓Vｘ進行比較。通過比較，逐次擬定各位的數(shù)碼應是“1”還是“０”。轉(zhuǎn)換結(jié)果能否準確逼近模擬信號，重要取決于SAＲ和Ｄ／A的位數(shù)。位數(shù)越多，越能準確逼近模擬量。Σ-△型模數(shù)轉(zhuǎn)換器是根據(jù)二次采樣的差進行計算的,有很強的抗干擾能力，轉(zhuǎn)換精度高,以串行方式輸出數(shù)據(jù)。常用于高分辨率（常見為１6、１８、２４位)的中、低頻信號測量。當模擬量輸入端接有