接口习题集1.docx

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接口习题集1

第一章概论

1、微机接口技术是采用⑴与⑵相结合的方法，研究微处理器如何与⑶进行最佳连接，以实现CPU与⑷进行高效可靠的信息交换的一门技术。

⑴硬件⑵软件⑶外部世界⑷外部世界

2、什么是接口？

什么是端口？

接口：

就是主机与外部设备连接的桥梁，由它来完成CPU与外部设备之间信息的传递。

端口：

接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址

3、用来完成CPU与外部设备之间信息的传递，连接主机与外部设备接的桥梁称为⑴，又称为⑵或⑶。

⑴接口⑵设备控制器⑶适配器

4、接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址称为⑴。

通常所说的I/O操作是指CPU对⑵进行的操作。

⑴端口⑵端口

5、为什么要在CPU与外设之间设置接口？

这是因为：

⑴CPU与外设两者的信号不兼容，信号线上的功能定义、逻辑定义、时序关系都不一致；

⑵CPU与外设的工作速度不兼容，CPU速度高，外设速度低；

⑶若无接口，CPU要直接控制对外设的操作，大量占用CPU时间，而大大降低效率；

⑷若外设直接由CPU控制，会使其硬件结构依赖于CPU，而不利于外设的发展。

所以，外部设备一般都要通过一个接口电路来与CPU连接。

CPU

6、接口的基本功能有哪些？

在系统总线和I/O设备之间传输信号，提供缓冲作用，以满足接口两边的时I/O

序要求。

7、接口电路的软件控制程序一般包括哪几个部分？

一个完整的以备接口程序大约包括如下一些程序段。

⑴初始化程序段

⑵传送方式处理程序段

⑶主控程序段

⑷程序终止与退出程序段

⑸辅助程序段

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？

①CPU与接口之间常见的传送数据的方式有：

无条件传送方式、程序查询

方式、程序中断方式和DMA方式。

②无条件传送方式适用于：

外设的状态是已知的，确定已准备好的场合。

程序查询方式适用于：

外设的状态并非是已知的，需要查询确定的场合

程序中断方式适用于：

低速的外部设备按字或字符传递数据的场合

DMA方式适用于：

高速的外部设备成批传递数据的场合

9、接口与外设之间有哪几种传送数据的方式？

接口与外设之间的传送数据的方式有：

无条件传送方式、同步传送方式、应答方式

第二章I/O端口地址译码技术

1、I/O端口的编址方式有哪几种？

各有何特点？

I/O端口有两种编址方式：

一种是I/O端口地址与内部存储器地址统一编址方式，称为内存映射（象）I/O（memorymapped）I/O编址。

特点：

I/O端口占用主存空间、利用访存指令来访问I/O端口、译码电路相对复杂、指令功能比较强。

另一种是I/O端口地址和内存储器分开各自独立编址，称为I/O映射（象）（I/Omapped）I/O编址。

特点：

I/O端口不占用主存空间、采用专门的I/O指令I/OI/O来访问I/O端口、指令短，译码简单，执行速度快、指令功能一般比较弱。

2、设计I/O设备接口卡时，为了防止地址冲突，选用I/O端口地址的原则是什么？

I、凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用

II、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，造成用户开发的产品与系统不兼容而失去使用价值；

III、一般用户可使用300－31FH地址，这是IBM-PC微机留作实验卡用的，用户可以用使。

但是，由于每个用户都可以使用，所以在用户可用的这段I/O地址范围内，为了避免与其他用户开发的插板发生地址冲突，最好采用地址开关。

3、I/O端口地址译码电路在接口电路中的作用是什么？

将来自地址总线上的地址代码转换为所需要访问的端口选择信号。

4、通常所说的I/O操作是CPU直接对I/O设备进行操作吗？

不是，通常所说的I/O操作是指CPU对端口进行的操作。

I/OCPU

5、在直接寻址方式下，8086CPU访问端口的指令有⑴和⑵，在间接寻址方式下，8086CPU访问端口的指令有⑶和⑷。

⑴INAL,N⑵OUTN,AL（⑴⑵可互换）

⑶INAL,DX⑷OUTDX,AL（⑶⑷可互换）

6、PC机I/O指令中端口地址的宽度是多少？

寻址方式有哪几种？

PC机I/O指令中端口地址的宽度是10位;

寻址方式有2种：

直接寻址和间接寻址2

第三章定时/计数技术/

1、微机系统中的定时，可分为内部定时和⑴两类，为获得所需要的定时，要求有准确而稳定的时间基准，产生这种时间基准通常采用⑵和⑶两种方法。

⑴外部定时⑵软件定时⑶硬件定时。

（后2个可互换）

2、何谓时序配合？

用户在考虑外设和CPU连接时，不能脱成计算机的定时要求，即应以计算机的时序关系为依据，来设计外部定时机构，以满足计算机的时序要求，这叫做时序配合。

2、微机系统中的外部定时有哪几种方法？

各有何特点？

微机系统中的外部定时有：

软件定时和硬件定时两种方法

软件定时：

优点：

是不需增加硬设备，只需编制相应的延时程序以备调用。

缺点：

①是CPU执行延时等待时间增加了CPU的时间开销，延时时间越长，这种等待开销越大，降低了CPU的效率，浪费CPU的资源。

②软件延时的时间随主机频率不同而发生变化，即定时程序的通用性差。

硬件定时：

优点：

①是这种方法不占用CPU的时间，定时时间长，使用灵活。

②是定时准确，定时时间不受主机频率影响，定时程序具有通用性，故得到广泛应用。

缺点：

是需增加硬件的开支。

3、8253的初始化编程包括哪些内容？

在什么情况下要进行初始化操作？

①8253的初始化编程包括2项内容：

一是向命令寄存器写入方式命令，以选择计数器（3个计数器之一），确定工作方式（6种方式之一），指定计数器计数初值的长度和装入顺序以及计数值的码制（BCD码或二进制码）。

二是向已选定的计数器按方式命令的要求写入计数初值

②使用8253芯片必须进行初始化操作？

4、8253有哪几种工作方式？

区分不同工作方式的特点体现在哪几个方面？

为什么方式3使用最普遍？

⑴8253芯片的每个计数器通道都有6种工作方式可供选用。

⑵区分这6种工作方式的主要标志有3点：

一是输出波形不同；二是启动计数器的触发方式不同；三是计数过程中门控信号GATE对计数操作的控制不同。

⑶由于方式3具有自动装入时间常数（计数初值）的功能，能输出占空比为1:

1或近似1:

1的方波。

5、利用8253作为波特率发生器，当CLK=1.1931816MHz，波特因子为16时，要求产生4800波特的传输速度，请计算8253的定时常数。

Tc=CLK/（4800*16）

=1193181.6/（4800*16）=15.54

第四章DMA技术

1、DMA传送有哪些优点和缺点？

DMA传送的优点：

①无需CPU的干预，直接用硬件（DMAC）来完成数据的传输工作，数据传送的速度高。

②DMA方式缩短了数据传送的响应时间。

（DMA传送无需CPU的介入，DMA不利用CPU的内部寄存器，不需要保护现场数据，所以响应时间会大大缩短）

DMA的缺点：

①增加了系统硬件的复杂性和成本。

②增加了总线访问时间。

（DMAC与CPU及其他设备争用总线控制权，DMAC需要排队选优）

③DMAC的初始化需要花费较多的时间。

2、DMA传送适用于哪些场合？

主要用于需要高速大批量数据传送的系统中，以提高数据的吞吐量。

3、DMA传送的基本过程分为哪几个阶段？

一般可以分为以下几个阶段。

⑴DMAC初始化

⑵DMA申请

⑶DMA响应

⑷DMA数据传送

⑸DMA后处理

4、DMA传送有哪些操作类型？

有哪些操作方式？

DMA操作类型

⑴．数据传送

⑵．数据校验

⑶．数据检索

DMA操作方式

⑴．单字节方式

⑵．连续方式

⑶．请求方式

5、DMA控制器在系统中有哪两种工作状态？

各有何特点？

DMA控制器在系统中有两种工作状态：

主控状态与受控状态

主控状态：

DMAC取代处理器CPU，获得了对系统总线（AB、DB、CB）的控制权，成为系统总线的主控者，向存储器和外设发号施令。

受控状态：

DMAC接受CPU对它的控制和指挥。

6、DMA控制器占用总线控制权的方式有哪几种？

DMA控制器占用总线控制权的方式有3种：

暂停CPU的时钟脉冲方式（CPU暂停方式）、

利用CPU不访问总线的间隔时间（周期挪用或周期窃取）、

使CPU与系统总线处于高阻状态的方式（直接存储器访问方式）。

7、DMA控制器的基本功能有哪些？

DMAC应该具有独立对存储器和I/O端口存取数据的能力。

因此，DMAC应具备下列这些功能：

·总线控制功能：

·具有提供交换数据的地址寄存器

·具有数据块长度计数器

·具有编程寄存器和状态寄存器

8、Intel8237DMAC有哪些操作类型？

有哪些操作方式？

8237A-5DMAC有四种操作类型和四种传送方式。

⑴四种操作类型

·读操作（DMA读）：

·写操作（DMA写）：

·校验：

·存储器到存储器：

⑵四种传送方式

·单一字节传送方式：

·块字节传送方式：

·询问传送方式：

·级联方式：

9、Intel8237DMAC有多少内部寄存器？

各有何功能？

8237A－5内部有16个内部寄存器可供CPU访问

10、Intel8237DMAC有哪些软命令？

8237A-5有3条特殊的“软命令”。

①清先/后触发器命令

②总清除命令

③清屏蔽寄存器命令

11、采用Intel8237DMAC在内存与I/O设备之间传送数据时，怎样实现对I/O设备的寻址？

DMA控制器提供DACK信号来取代I/O设备地址选择，使申请DMA传DMA送并被认可的设备在DMA传送过程中保持为有效设备。

12、Intel8237DMAC如何生成访问内存的有效地址？

在系统中设置DMA页面地址寄存器，产生DMA通道的高4位地址A16-A20或高8位地址A16-A23,它与8237A－5输出的16位地址一起组成20位或24位地址线，以访问存储器全部存储单元。

13、Intel8237DMAC初始化编程应注意哪些事项？

①为确保软件编程时不受外界硬件信号的影响，在编程开始时要通过命令寄存器发送命令禁止8237A-5工作或向屏蔽寄存器发送屏蔽命令，将要编程的通道加以屏蔽。

当编程完成后再允许芯片工作或清除屏蔽位。

②所有通道的工作方式寄存器都要加载。

当系统上电时，用硬件复位信号RESET或软件复位（总清）命令，使所有内部寄存器（除屏蔽寄存器对各通道屏蔽位置位外）被清除。

为使各通道在所有可能的情况下都正确操作，应保证各通道的工作方式寄存器用有效值加载，即使某些目前不使用的通道也应这样做。

一般，对不使用的通道可用4OH，41H，42H和43H写入通道0－3的工作方式寄存器，表示按单字节方式进行DMA校验操作。

③为了提供存储器的高位地址，CPU对8237A－5进行初始化编程时，除了要向基地址寄存器和当前地址寄存器装入低16位地址值之外，还应向页面地址寄存器写入高位地址值。

④8237A－5芯片的检测。

通常，在系统上电期间，要对DMA芯片进行检测，只有在芯片检测通过后，方可继续DMA初始化，实现DMA传送。

检测内容是对所有通道的16位寄存器进行读/写测试，当写入和读出结果相等，则判断芯片正确可用，否则，视为致命性错误，令系统停机。

第五章中断技术

1、什么是中断？

“中断”是由I/O设备或其他非预期的急需处理的事件引起的，它使CPU暂时中断当前正在执行的程序，而转至另一服务程序去处理这些事件。

处理完后再返回原程序。

2、中断的基本作用有哪些？

中断有下列一些作用

⑴CPU与I/O设备并行工作

⑵硬件故障处理

⑶实现人机联系

⑷实现多道程序和分时操作

⑸实现实时处理

⑹实现应用程序和操作系统（管态程序）的联系

⑺多处理机系统各处理机间的联系

3、中断禁止与中断屏蔽有何区别？

中断禁止相对于所有的中断源起作用，中断屏蔽相对于具体的中断源起作用

4、中断向量地址是：

__A__。

A子程序入口地址B中断服务例行程序入口地址

C中断服务例行程序入口地址的指示器D中断返回地址

5、什么是中断优先级？

设置中断优先级的目的是什么？

中断优先级是指：

当系统中有几个中断源同时申请中断时，CPU响应的优先顺序。

设置中断优先级的目的是：

能够在有几个中断源同时申请中断时，确定CPUCPU响应并处理一个中断请求。

6、什么是中断嵌套？

在处理某一个中断过程又发生了新的中断请求，从而中断该服务程序的执行，又转去进行新的中断处理。

这种重叠处理中断的现象又称为中断嵌套。

7、什么是中断向量？

它是如何装入中断向量表的？

中断向量是中断服务程序的入口地址。

中断向量并非常驻内存，而是开机上电时，由程序装入内存指定的中断向量表中。

8、什么是中断类型号？

它的作用是什么？

中断类型号是系统分配给每个中断源的代号。

在采用向量中断方式的中断系统中，CPU需要通过中断类型号才可以找到中断服务程序的入口地址，实现程序的转移。

9、不可屏蔽中断与可屏蔽中断各有何特点？

不可屏蔽中断是一种“立即响应”中断。

一旦出现这种请求，CPU应立即响应。

常用于紧急情况的故障处理，并由系统使用，一般用户不能使用。

可屏蔽中断可以被CPU用指令CLI来禁止，也可由指令STI来允许。

只有在INTR被允许时，CPU才发中断响应信号INTA，这时，中断源一定要向CPUCPUINTACPU提供中断类型号，以便找到中断服务程序入口。

10、IBM_PC微机的中断系统由哪几部分组成？

PC微机的中断系统功能很强，中断源大致可分为两大类：

一类是硬中断（外部中断），另一类是软中断（指令中断）。

11、所谓DOS系统功能调用是指哪一个软中断？

试举出一些常用的设备管理和文件管理DOS功能调用。

DOS中断占用中断号20H－3FH。

这些中断程序提供了3FHDOS系统的主要功能。

大致可归纳为以下4部分。

①公开的DOS专用中断

◆INT22H程序结束地址。

◆INT23HCtrl－C出口地址。

◆INT24H严重错误出口地址。

这三个中断供DOS内核代码专用，用户不能在应用程序中直接调用。

②未公开的DOS专用中断DOS

该类中断供DOS内核调用，但在DOS技术资料中未公开或保留。

包括如下7个：

◆INT28H等待状态处理程序。

◆INT29H字符输出处理程序。

◆INT2AHDOS保留（在Microsoft网络使用）。

◆INT2BHDOS保留。

◆INT2CHDOS保留。

◆INT2DHDOS保留。

◆INT2EH命令执行处理程序。

③DOS可调用中断

这类中断共5个，用户在程序中可直接调用。

◆INT20H程序终止退出处理程序。

◆INT25H磁盘扇区读出程序。

◆INT26H磁盘扇区写入程序。

◆INT27H程序终止驻留处理程序。

◆INT2FH多路复用中断处理程序。

④系统功能调用中断

该中断是DOS的内核，以中断指令形式INT21H（内含00－6CH个子功能）供用户程序直接调用。

⑤DOS保留

3OH－3FH为DOS保留，以供扩展之用。

10、试比较软中断和硬中断不同的特点。

软中断的中断号是在中断指令中直接给出，在软中断处理过程中，CPU不发中断响应信号，也不要求中断控制器提供中断号。

硬中断是由来自外部的事件产生，即由外部设备提出中断申请而产生的。

硬中断的产生具有随机性，何时产生中断，CPU预先并不知道。

在硬中断处理CPU过程中，CPU需要发中断响应信号，需要中断控制器提供中断号。

11、可编程中断控制器8259A协助CPU处理哪些中断事务？

8259A协助CPU可以完成以下工作：

⑴优先级排队管理

⑵接受和扩充外部设备的中断请求

⑶提供中断类型号

⑷进行中断请求的屏蔽和开放

12、在什么情况下，才要求用户对8259A进行初始化？

在中断系统进入正常运行之前，系统中的每一片8259A都必须进行初始化。

13、何谓中断向量修改？

修改中断向量的方法和步骤如何？

在实际应用中，用户程序是借用系统的中断资源（中断号）来运行自己的中断服务程序，就需要进行中断向量修改。

即把用户编写的中断服务程序去替代原来的中断服务程序。

修改中断向量的方法和步骤为：

应先取出原中断向量，并保存在可寻址的变量中。

然后，修改原中断向量使其指向新中断服务程序。

最后，在应用程序终止退出前，从变量中取回原中断向量恢复到中断向量表中。

第六章半导体存储器接口技术

1、半导体存储器通常可分为ROM和RAM。

其中⑴断电以后数据也不会丢失，按照制造工艺的不同可分为⑵、⑶、⑷、⑸和⑹；⑺断电以后数据可能会丢失，按其在不断电的前提下，数据能不能长时间保持而分为⑻和⑼。

⑴ROM、⑵ROM、⑶PROM、⑷EPROM、⑸EEPROM、⑹FLASHROM；（后5个可互换）

⑺RAM、⑻SRAM、⑼DRAM（后2个可互换）

2、存储器常用的片选控制译码方法有⑴、⑵、⑶和⑷。

其中⑸、⑹和⑺存在地址重叠问题。

⑴线选法、⑵全译码法、⑶部分译码法、⑷混合译码法（可互换）

⑸线选法、⑹部分译码法、⑺混合译码法（可互换）

3、设计存储器接口应考虑哪些主要问题？

在存储器与CPU连接时，一般应考虑以下几个问题：

◆半导体存储器与CPU之间的时序配合

◆CPU总线负载能力

◆存储芯片的选用

◆存储器的地址空间分配

◆存储器与控制线、数据线的连接

4、存储芯片的选择与接口电路有何关系？

挑选时应注意哪些问题？

存储芯片的选用不仅和存储器结构相关，而且和存储器接口设计直接相关。

采用不同类型，不同型号的芯片构造的存储器，其接口的方法和复杂程度不同。

一般应根据存储器的存放对象、总体性能、芯片的类型和特征等方面综合考虑。

5、用1024*1位的RAM芯片组成16K*8位的存储器，需要⑴个芯片？

分为⑵组？

共需要⑶根地址线？

⑴128、⑵16、⑶14

6、DRAM接口电路与SRAM接口电路的主要区别是什么？

DRAM与SRAM相比，由于存储原理和芯片结构上的区别，使之在与CPU接口时有两个特殊问题需要考虑。

一是由于DRAM芯片中的存储元是靠栅极电容上的电荷存储信息的。

时间一长将会引起信息丢失，所以必须定时刷新；二是由于DRAM芯片集成度高，存储容量大，使引脚数量不够用，所以地址输入一般采用两路复用锁存方式。

7、Cache结构中，地址索引机构的作用是什么？

一般用什么构成？

地址索引机构中存放着与高速缓冲存储器中内容相关的高位地址，当访问高速缓冲存储器命中时，用来和地址总线上的低位地址一起形成访问Cache的地Cache址。

第七章并行接口

1、并行接口的工作方式有哪些？

并行接口的工作方式可以为：

无条件传送方式、程序查询方式和中断控制方式

2、可编程芯片8255A面向I/O设备一侧的端口有几个？

其中C口的使用有哪些特点？

可编程芯片8255A面向I/O设备一侧的端口有2个8位并行端口、2个4位并行端口。

在8255A设置为方式1或方式2时，C口用于传送应答信号，在C口不用于传送应答信号时，可作为普通的IO口使用。

IO

3、“由于按位置位/复位命令是对C口进行操作，所以可以写到C口”，这句话对吗？

为什么？

不对，C口置位/复位控制字只能写入控制口，而不是写入C口。

4、如何对8255A进行初始化编程？

向8255A控制寄存器写入一个控制字，以确定各端口的工作模式、I/O方I/O向等。

5、可编程芯片8255A有哪几种工作方式？

如何选择其工作方式？

⑴8255A有三种工作方式：

方式0——基本输入/输出模式

方式1——选通输入/输出模式

方式2——双向输入/输出模式

⑵向8255A的控制寄存器（命令口）写入一个控制字（命令字）。

6、现有4种简单的外设：

①一组8位开关；②一组8位LED指示灯；③一个按钮开关；④一个蜂鸣器。

要求：

⑴用8255A作为接口芯片，将这些外设构成一个简单的微机应用系统，画出接口电路图。

⑵编制5种驱动程序，每个程序必须包括至少有两种外设共同作用的操作（例如：

根据8位开关“ON”和“OFF”的状态来决定8个LED指示灯“亮”和“灭”。

或者，当按下按钮开关时，蜂鸣器发音）

第八章人机交互设备接口

1、编码键盘与非编码键盘的主要区别是什么?

编码键盘：

键盘上闭合键的识别由专用硬件实现的。

非编码键盘：

键盘上键入及闭合键的识别由软件来完成。

2、键盘接口的基本功能是什么?

键盘接口的基本功能有：

去抖动、防串键、键识别和键码生成等。

3、简述行扫描法的基本思想．

用软件程序逐行扫描键盘，通过检测列线上的状态来确定闭合键。

4、简述线反转法的基本思想．

所谓线反转，就是把原来作为输出的线变为输入，作为输入的线反过来变为输出。

通过行列颠倒两次来确定闭合键。

5、8279芯片的基本功能有哪些?

8279分两个功能部分，即键盘部分和显示器部分。

①键盘部分

该部分提供的扫描方式，可以和组成8*8阵列的键盘或传感器相连，具有去8*8抖动和N键封锁（或N键巡回）功能。

②显示部分

该部分可完成8个或16个（编程决定）八段LED显示器的扫描控制。

6、8279芯片的扫描计数可编程为编码扫描和译码扫描两种工作方式,试问:

这两种工作方式的区别是什么?

若与16位七段LED数码显示器连接,应设置为哪种工作方式?

编码工作方式：

SL0～SL3按2进制计数方式输出，必须外加译码器才能产生键盘、显示器用的扫描控制信号。

译码工作方式：

SL0一SL3按译码方式输出（4选1，低电平有效），无须外加译码器。

注意，此时SL0～SL3只提供4选1扫描信号，即此时只能支持4X8键盘矩阵及4个八段LED显示器的扫描控制。

显示内容与16X8RAM中前4个单元存贮的段码相对应。

应设置为编码工作方式。

7、、CRT控制器完成哪些主要功能?

CRT控制器是CRT接口的核心部件，其主要功能如下:

①提供读显示RAM的扫描地址和屏幕显示的扫描地址RAM

②提供时序控制信号

第九章：

串行通信接口

1、串行通信有什么特点?

串行传送的特点

⑴在一根传输线上既传送数据信息，又传送联络控制信息。

⑵数据格式有固定的要求（即固定的数据格式），分异步和同步数据格式，与此相应，就有异步通信和同步通信两种方式。

⑶串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不兼容，因此，要进行逻辑关