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.doc

1.8251的引腳信號(hào): TxRDY:告訴CPU，8251已準(zhǔn)備好發(fā)送，CPU可以為其提供需要發(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:通知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：通知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52HMOVAL,0FAH ; OUT52H,AL;設(shè)置方式字,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 MOV AL,37H ;OUT52H,AL;設(shè)置命令字，允許發(fā)送，允許接收例2 同步模式下的初始化程序舉例MOV AL,38H；(2個(gè)同步字符，偶校驗(yàn)，7位) OUT 52H,AL ; MOV AL,16H；16H為同步字符 OUT52H,AL ;OUT 52H,AL ;MOV AL,97H；搜索同步字符，雙工方式OUT 52H,AL2.，8086組成;由總線接口部件 BIU和指令執(zhí)行部件EU組成，總線主要功能：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)制表示）；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2764 ROM芯片和6264 SRAM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?yán)?4LS138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（A0A12）用于片內(nèi)尋址。8088系統(tǒng)的其他地址線（A13A19）用于產(chǎn)生片選信號(hào)。 FC000H的地址線狀態(tài)為：1111 110 0 0000 0000 0000 FE000H的地址線狀態(tài)為：1111 111 0 0000 0000 0000 將A13A15用作譯碼輸入，其他地址（A16A19=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。 38086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)處理器，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)所持續(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(mǎn)足CPU要求是可增加時(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)雜程度5內(nèi)存儲(chǔ)器分為：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)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 斷電后信息依然存在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，主要用作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)，所有位均處于全“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，重復(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)存的一部分地址分配給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，這有助于降低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。而且，由于難以區(qū)分訪問(wèn)內(nèi)存和I/O 的指令，降低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。 80x86 CPU 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)有確定的響應(yīng)速度，響應(yīng)時(shí)間取決于CPU 忙碌的程度以及程序?qū)ν獠吭O(shè)備控制采取的策略。 查詢(xún)方式：如果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310 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12 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 敘述一次查詢(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)備輸出完成后，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)字表明外設(shè)已處于“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IR7IR0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 中與之對(duì)應(yīng)的第i 位被置1。 IMR 用于設(shè)置對(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)，與之對(duì)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)。可通過(guò)軟件設(shè)置IMR內(nèi)容，確定每一個(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)，包括尚未服務(wù)完而中途被更高優(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中與之對(duì)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，怎樣發(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： MOV AL, 01100011B OUT 20H, AL 1 8255A的方式選擇控制字和C口按位控制字的端口地址是否一樣，8255A怎樣區(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一樣，它們之間的區(qū)別在控制字的D7位（特征位）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） MOV AL，90H ; MOV DX，203H ; OUT DX，AL 2 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)表示數(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。表示數(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)備接收數(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Intel 8251A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Intel 8251A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)懭耄駝t就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。為了保證初始化時(shí)，Intel 8251A芯片處于初始的狀態(tài)，可以向Intel 8251A先送 3個(gè)00H，1個(gè)40H。如果程序能夠確保Intel 8251A已經(jīng)處于初始狀態(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)？它們的適用范圍各是什么？ 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。如果一次傳輸?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。成組傳送方式適用于外部設(shè)備要求很高的傳輸速率，系統(tǒng)其他負(fù)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 完成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。這種方式適用于外部設(shè)備的傳輸速率要求不太高，或者系統(tǒng)不允許有較長(zhǎng)時(shí)間停頓的情況。 5. 怎樣用指令啟動(dòng)一次DMA 傳輸？怎樣用指令允許/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，如果值為0（對(duì)8237A 而言為1），表示該通道的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，表明該通道的DMA 傳輸已經(jīng)結(jié)束。8. 一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器的滿(mǎn)量程（對(duì)應(yīng)于數(shù)字量255）為10V。分別確定模擬量2.0V和8.0V所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。 模擬量2.0V所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為（2.0/10）255 = 51 模擬量8.0V所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為（8.0/10）255 = 204 5 簡(jiǎn)述逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理，并將它和-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)換器主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，逐次確定各位的數(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)，主要取決于SAR和 D/A的位數(shù)。位數(shù)越多，越能準(zhǔn)確逼近模擬量。 -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)模擬量輸入端接有多