2023年現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)教程簡(jiǎn)單題范圍

1.８２51的引腳信號(hào):ＴxＲDY:告訴CPU,825１已準(zhǔn)備好發(fā)送，CPU可認(rèn)為其提供需要發(fā)送的字符。ＣPU可以查詢(xún)?cè)撔盘?hào),或把該信號(hào)作為中斷請(qǐng)求信號(hào)。ＲxRDY:告知ＣPU,8251已從外部設(shè)備收到一個(gè)字符,等待CＰＵ讀取。ＣPＵ可以查詢(xún)?cè)撔盘?hào),或把該信號(hào)作為中斷請(qǐng)求信號(hào)。TｘE：告知CPU發(fā)送移位寄存器空。此時(shí)，在狀態(tài)寄存器的TxE位置1。ＣＰU可以查詢(xún)TxE信號(hào)或狀態(tài)寄存器的TxE位。C/D＊:該信號(hào)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(gè)端口（為0，偶地址),控制寄存器與狀態(tài)寄存器合用一個(gè)端口（為1，奇地址)。SＹNＤEＴ:同步檢測(cè)信號(hào)，只用于同步方式ＴxC*、ＲｘC*：8２５1沒(méi)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(shí)鐘信號(hào),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(gè)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(yàn),2個(gè)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(gè)同步字符,偶校驗(yàn)，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(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器、I/Ｏ接口傳遞數(shù)據(jù)，ＥU負(fù)責(zé)指令的譯碼、執(zhí)行。2.邏輯地址指EＵ送來(lái)的存儲(chǔ)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(wèn)存儲(chǔ)器的實(shí)際地址(用20位二進(jìn)制表達(dá)）;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(yùn)用74LS13８譯碼，畫(huà)出存儲(chǔ)器與CPＵ的連接圖，并標(biāo)出總線信號(hào)名稱(chēng)。２7６４和6２6４均為8ＫB的存儲(chǔ)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(hào)。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(lái)提供，MN／ＭＸ＊引腳接GＮD４．時(shí)鐘周期，:系統(tǒng)主時(shí)鐘ＣLＫ一個(gè)周期信號(hào)所連續(xù)的時(shí)間又稱(chēng)Ｔ狀態(tài)(Ｔ周期)CLK信號(hào)頻率越高，時(shí)鐘周期越短執(zhí)行一個(gè)總線操作所需要的時(shí)間稱(chēng)為總線周期。一個(gè)總線周期有若干個(gè)時(shí)鐘周期組成。當(dāng)存儲(chǔ)器或接口的速度不滿足CPU規(guī)定是可增長(zhǎng)時(shí)鐘周期；執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱(chēng)為指令周期，取決于主時(shí)鐘頻率和指令的復(fù)雜限度5.內(nèi)存儲(chǔ)器分為：⑴隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器RAM中信息可以按地址讀出和寫(xiě)入但ＲAM具有易失性掉電后存儲(chǔ)的信息丟失不可恢復(fù)⑵只讀存儲(chǔ)器ＲＯＭ信息可以按地址讀出但在普通狀態(tài)下不能寫(xiě)入,內(nèi)容一般不能被改變斷電后信息仍然存在６.說(shuō)明ＳＲAM、DRAM、MROM、PROM和EPＲOM的特點(diǎn)和用途。SＲＡM：靜態(tài)ＲAＭ，讀寫(xiě)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(chǔ)器。DRAM:動(dòng)態(tài)RAM,讀寫(xiě)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(jì)算機(jī)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(shí)寫(xiě)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(chǎng)合。ＰROＭ：可編程ROM，允許用戶(hù)自行寫(xiě)入芯片內(nèi)容。芯片出廠時(shí)，所有位均處在全“0”或“1”狀態(tài),數(shù)據(jù)寫(xiě)入后不能恢復(fù)。因此,PＲOM只能寫(xiě)入一次。EＰRＯＭ:可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器,可根據(jù)用戶(hù)的需求,多次寫(xiě)入和擦除，反復(fù)使用。用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，需要反復(fù)修改的場(chǎng)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(gè)８位端口占用一個(gè)內(nèi)存單元地址。已經(jīng)用于I/O端口的地址,存儲(chǔ)器不能再使用。I/O端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址后,訪問(wèn)內(nèi)存儲(chǔ)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(fù)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(duì)減少了內(nèi)存可用范圍。并且,由于難以區(qū)分訪問(wèn)內(nèi)存和I/Ｏ的指令，減少了程序的可讀性和可維護(hù)性。I／Ｏ端口與內(nèi)存獨(dú)立編址:這種編址方法中，內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O端口各自有自己獨(dú)立的地址空間。訪問(wèn)I／Ｏ端口需要專(zhuān)門(mén)的Ｉ/O指令。80x86CPU采用I/O端口獨(dú)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(duì)外部設(shè)備的響應(yīng)速度。直接傳送方式(也稱(chēng)為無(wú)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(dòng)地等待ＣPU的訪問(wèn),沒(méi)有擬定的響應(yīng)速度,響應(yīng)時(shí)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(xún)方式:假如CPＵ在某一時(shí)刻只對(duì)一個(gè)外設(shè)采用查詢(xún)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，CPU的響應(yīng)延遲約為３~10個(gè)指令周期。響應(yīng)速度快于中斷方式,慢于DMA方式。中斷方式:CPU的響應(yīng)延遲平均為幾十個(gè)指令周期,慢于查詢(xún)方式，但是這種方式可以同時(shí)管理多個(gè)外部設(shè)備。DMA方式：外部端口的傳輸請(qǐng)求由DMA控制器響應(yīng)，由于ＤMＡC是一個(gè)專(zhuān)用于傳輸控制的電路,任務(wù)單一,不發(fā)生DMA傳輸競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，響應(yīng)延遲僅為1~2個(gè)DMＡC使用的時(shí)鐘周期，遠(yuǎn)快于中斷方式和查詢(xún)方式。7．?dāng)⑹鲆淮尾樵?xún)式輸出過(guò)程中,接口內(nèi)各電路、信號(hào)的狀態(tài)變化過(guò)程。CPU從接口反復(fù)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(hào),該信號(hào)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(rèn)”信號(hào),該信號(hào)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(hào)一方面將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器，同時(shí)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(dòng)信號(hào)。有的輸出接口設(shè)有控制端口，輸出啟動(dòng)信號(hào)通過(guò)寫(xiě)控制端口產(chǎn)生。８．簡(jiǎn)要敘述８25９A內(nèi)部IRR，IMＲ，IＳＲ三個(gè)寄存器各自的作用。IRR用來(lái)記錄引腳IR7~ＩＲ０上由外部設(shè)備送來(lái)的中斷請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)外部中斷請(qǐng)求線IRi變?yōu)橛行r(shí),IＲＲ中與之相應(yīng)的第i位被置1。IMR用于設(shè)立對(duì)中斷請(qǐng)求的屏蔽信號(hào)。此寄存器的第i位被置1時(shí)，與之相應(yīng)的外部中斷請(qǐng)求線ＩＲi被屏蔽，不能向CＰU發(fā)出INT信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)軟件設(shè)立ＩMR內(nèi)容,擬定每一個(gè)中斷請(qǐng)求的屏蔽狀態(tài)。IＳR用于記錄當(dāng)前正在被服務(wù)的所有中斷級(jí)，涉及尚未服務(wù)完而半途被更高優(yōu)先級(jí)打斷的中斷級(jí)。若CPU響應(yīng)了IＲｉ中斷請(qǐng)求，則ISR中與之相應(yīng)的第i位置１。ISR用于中斷優(yōu)先級(jí)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(guò)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(xiě)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(dá)數(shù)據(jù)終端已準(zhǔn)備好。DSR:數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好狀態(tài)，低電平有效。調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)準(zhǔn)備好時(shí)ＤSR有效。ＲTS:請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)，低電平有效。表達(dá)數(shù)據(jù)終端設(shè)備已經(jīng)做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備,請(qǐng)調(diào)制解調(diào)器/外設(shè)準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)。CTＳ：清除發(fā)送（允許傳送)信號(hào)，低電平有效。調(diào)制解調(diào)器/外設(shè)作好傳送準(zhǔn)備,允許數(shù)據(jù)終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)CＴＳ有效。９．為什么Inｔｅl8251A芯片初始化時(shí)需要先送3個(gè)０0H，1個(gè)40Ｈ?是否每次都需要?答:由于Inｔel8251A只使用兩個(gè)端口地址,所有的控制信息都寫(xiě)入同一個(gè)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(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。為了保證初始化時(shí),Ｉnteｌ82５1A芯片處在初始的狀態(tài),可以向Iｎtel８25１A先送３個(gè)00Ｈ，1個(gè)40H。假如程序可以保證Inteｌ８25１A已經(jīng)處在初始狀態(tài)，那么這項(xiàng)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(diǎn)?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(jìn)入多個(gè)ＤMＡ周期，進(jìn)行多個(gè)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(wèn)總線。假如一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)較多,這種方式會(huì)對(duì)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(dān)較輕,連續(xù)占用總線不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果的情形。在單字節(jié)傳輸方式下,8237A完畢１個(gè)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(gè)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(zhǎng)時(shí)間停頓的情況。５．如何用指令啟動(dòng)一次ＤMA傳輸?如何用指令允許／關(guān)閉一個(gè)通道的DＭA傳輸？用指令將DMA請(qǐng)求寄存器中相關(guān)位置位,可以啟動(dòng)一次DMA傳輸。用指令將DＭＡ屏蔽寄存器中相關(guān)位復(fù)位,可以允許一個(gè)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(gè)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(cè)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(jì)數(shù)器內(nèi)容,假如值為0（對(duì)８237A而言為－１),表達(dá)該通道的DＭA傳輸已經(jīng)結(jié)束。此外,可以用823７A的EOP信號(hào)向CＰU申請(qǐng)中斷。一旦進(jìn)入這個(gè)中斷服務(wù)程序，表白該通道的DMＡ傳輸已經(jīng)結(jié)束。８.一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器的滿量程（相應(yīng)于數(shù)字量255)為10V。分別擬定模擬量2．0V和8.0V所相應(yīng)的數(shù)字量。模擬量2.0Ｖ所相應(yīng)的數(shù)字量為（2.0／10)×２55=５1模擬量8.０Ｖ所相應(yīng)的數(shù)字量為（８.0／1０)×２55=2045．簡(jiǎn)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(jìn)行比較。逐次逼近型(也稱(chēng)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(shí)序和控制邏輯等部分組成。它從SAＲ的最高位開(kāi)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(jìn)行比較。通過(guò)比較，逐次擬定各位的數(shù)碼應(yīng)是“1”還是“０”。轉(zhuǎn)換結(jié)果能否準(zhǔn)確逼近模擬信號(hào)，重要取決于SAＲ和Ｄ／A的位數(shù)。位數(shù)越多，越能準(zhǔn)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(jìn)行計(jì)算的,有很強(qiáng)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(jiàn)為１6、１８、２４位)的中、低頻信號(hào)測(cè)量。當(dāng)模擬量輸入端接有