微機接口原理課后習(xí)題

《微機接口原理課后習(xí)題》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、習(xí)題一1.什么是接口？接口就是微處理器CPU與外部世界的連接部件，是CPU與外界進行信息交換的中轉(zhuǎn)站。2.為什么要在CPU與外設(shè)之間設(shè)置接口？在CPU與外設(shè)之間設(shè)置接口主要有4個原因：（1）CPU與外設(shè)二者的信號不兼容，包括信號線的功能定義、邏輯定義和時序關(guān)系（2）CPU與外設(shè)的速度不匹配，CPU的速度快，外設(shè)的速度慢（3）若不通過接口，而由CPU直接對外設(shè)的操作實施控制，會使CPU處于窮于應(yīng)付與外設(shè)打交道之中，大大降低CPU的效率（4）若外設(shè)直接由CPU控制，會使外設(shè)的硬件結(jié)構(gòu)依賴于CPU，對外設(shè)本身的發(fā)展不利。3.微型計算機的接口一般應(yīng)具

2、備那些功能？微機的接口一般有如下的幾個功能：（1）執(zhí)行CPU命令的功能：CPU將對外設(shè)的控制命令發(fā)到接口電路中的命令寄存器（命令口）中，在經(jīng)分析去控制外設(shè)（2）返回外設(shè)狀態(tài)的功能：通過狀態(tài)寄存器（狀態(tài)口）完成，包括正常工作狀態(tài)和故障狀態(tài)（3）數(shù)據(jù)緩沖的功能：接口電路中的數(shù)據(jù)寄存器（數(shù)據(jù)口）對CPU于外設(shè)間傳送的數(shù)據(jù)進行中轉(zhuǎn)（4）設(shè)備尋址的功能：CPU某個時刻只能和一臺外設(shè)交換數(shù)據(jù)，CPU發(fā)出的地址信號經(jīng)過接口電路中的地址譯碼電路來選中I/O設(shè)備（5）信號轉(zhuǎn)換的功能：當(dāng)CPU與外設(shè)的信號功能定義、邏輯關(guān)系、電平高低及工作時序不兼容時接口電路要完

3、成信號的轉(zhuǎn)換功能（6）數(shù)據(jù)寬度與數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的功能：由于CPU處理的數(shù)據(jù)都是并行的，當(dāng)外設(shè)采用串行傳送方式時，接口電路就要完成串、并之間的轉(zhuǎn)換，并進行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。4.接口技術(shù)在微機應(yīng)用中起的作用？隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，計算機的應(yīng)用越來越廣泛。然而，在微機系統(tǒng)中，微處理器的強大功能必須通過外部設(shè)備才能實現(xiàn)，而外設(shè)與微處理器之間的信息交換和通信又是靠接口來實現(xiàn)的，所以，接口技術(shù)成為了一門關(guān)鍵技術(shù)，它直接影響微機系統(tǒng)的功能和微機的推廣應(yīng)用。5.接口電路的硬件一般由哪幾部分組成？接口電路的硬件一般由以下幾部分組成：（1）基本邏輯電路：包括命令

4、寄存器、狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)緩沖寄存器，是接口電路中的核心（2）端口地址譯碼電路：實現(xiàn)設(shè)備的選擇功能（3）供選電路：根據(jù)不同任務(wù)和功能要求而添加的功能模塊電路。6.接口電路的軟件控制程序一般包括哪幾部分？接口電路的軟件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互滲透、融為一體的：（1）初始化程序段：對可編程接口芯片進行初始化編程（1）傳送方式處理程序段：不同的傳送方式（查詢、中斷、DMA方式）程序段不同（2）主控程序段：完成接口任務(wù)的程序段（3）程序終止與退出程序段：程序退出前對接口電路中硬件進行保護的程序段（4）輔助程序段：人－機對話、菜單等

5、2.接口電路的結(jié)構(gòu)有哪幾種形式？接口電路的結(jié)構(gòu)主要有四種：（1）固定式結(jié)構(gòu)：不可編程的接口電路，結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、固定（2）半固定式結(jié)構(gòu)：由PAL或GAL器件構(gòu)成的接口電路，功能和工作方式可以通過改寫內(nèi)部的邏輯表達式來改變，但邏輯表達式一旦燒入芯片，其功能和工作方式就固定下來了（3）可編程結(jié)構(gòu)：其功能和工作方式可由編程指定，使用靈活、適應(yīng)面廣，且種類繁多（4）智能型結(jié)構(gòu)：芯片本身就是一個微處理器，外設(shè)的全部管理都由智能接口完成，如I/O處理器I0809或通用單片機3.CPU與接口之間有哪幾種傳送數(shù)據(jù)的方式？它們各應(yīng)用在什么場合？CPU與接口

6、之間的數(shù)據(jù)傳送方式主要有查詢方式、中斷方式和DMA方式：（1）查詢方式：主要用于CPU不太忙且傳送速度不高的情況下。無條件傳送方式作為查詢方式的一個特例，主要用于對簡單I/O設(shè)備的控制或CPU明確知道外設(shè)所處狀態(tài)的情況下。（2）中斷方式：主要用于CPU的任務(wù)比較忙的情況下，尤其適合實時控制和緊急事件的處理（3）DMA方式（直接存儲器存取方式）：主要用于高速外設(shè)進行大批量數(shù)據(jù)傳送的場合。4.分析和設(shè)計接口電路的基本方法是什么？分析和設(shè)計接口電路通常采用兩側(cè)分析法和硬軟件結(jié)合法相結(jié)合：（1）兩側(cè)分析法：CPU一側(cè)，主要是了解CPU的類型、它提供的

7、數(shù)據(jù)線的寬度、地址線的寬度、控制線的邏輯定義、時序關(guān)系的特點；外設(shè)一側(cè)，主要是了解被連接外設(shè)的外部特性及被控外設(shè)的工作過程（2）硬軟件結(jié)合法：硬件設(shè)計主要是合理選用外圍接口芯片、有針對性地設(shè)計附加電路；軟件設(shè)計可以采用匯編語言（或高級語言）直接對低層硬件編程，也可以采用DOS系統(tǒng)功能調(diào)用和BIOS調(diào)用編程。習(xí)題二1什么是端口？端口是接口電路中能被CPU直接訪問的寄存器。2I/O端口的編址方式有幾種？各有何特點？I/O端口的編址方式有兩種——統(tǒng)一編址方式（存儲器映象方式）和獨立編址方式（I/O映象方式、專用I/O指令方式）a.統(tǒng)一編址方式：從整

8、個尋址空間中劃出一部分給I/O設(shè)備，其余的給存儲器，通過地址碼區(qū)分操作對象是存儲器還是I/O，二者的地址碼不重疊。這種方式的優(yōu)點是①I/O端口的編址空間大，且易于擴