武漢理工大學(xué) 微機(jī)原理 數(shù)據(jù)接口 期末試題.doc

一、填空題 201. 并行接口的主要特點(diǎn)是在多根數(shù)據(jù)線上，以數(shù)據(jù)字節(jié)/(字)為單位與I/O設(shè)備或被控對(duì)象傳送信息。2. 一般的接口電路安排有_數(shù)據(jù)_、_狀態(tài)_、_命令_三類寄存器。3I/O端口地址編址方式有獨(dú)立編址，統(tǒng)一編址兩種。4. 8086，8088CPU訪問I/O設(shè)備是通過執(zhí)行IN 指令和 OUT指令實(shí)現(xiàn)的。5. 如果滿量程電壓為5V，8位、10位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率分別是20mv、5mv6. 指令I(lǐng)NT n中的n為中斷類型號(hào), 其所能表示的范圍是0255。7. 8253初始化編程包含向命令寄存器寫入方式命令和向已選定的計(jì)數(shù)器按方式命令的要求寫入計(jì)數(shù)初值兩項(xiàng)。8. 中斷向量就是中斷服務(wù)程序的入口地址。9. 調(diào)制器的作用是調(diào)制器把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，送到通信鏈路上。解調(diào)器的作用是解調(diào)器把從通信線路收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。10. 接口技術(shù)是采用硬件與軟件相結(jié)合的方法，研究微處理器如何與外設(shè)進(jìn)行最佳耦合與匹配的的技術(shù)。二. 簡(jiǎn)要回答下列問題 201計(jì)算機(jī)與外部通信有哪兩種方式？哪種通信方式需要固定的數(shù)據(jù)格式，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明這種通信方式的基本特點(diǎn)。答：目前數(shù)據(jù)通信方式有并行通信和串行通信方式；串行通信需要固定的數(shù)據(jù)格式；串行通信是在一根通信線上一位一位地傳送信息，這根線既傳送數(shù)據(jù)信息，又傳送聯(lián)絡(luò)信息。2. 簡(jiǎn)單說明異步串行通信和同步串行通信的基本特點(diǎn)。答：1）異步串行通信的基本特點(diǎn)是：異步串行通信是以字符為信息單位傳送的。每字符作為一個(gè)獨(dú)立的信息單位（1幀數(shù)據(jù)），可以隨機(jī)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流中，字符間異步，字符內(nèi)部各位間同步。2）同步串行通信的基本特點(diǎn)是：同步串行通信是以數(shù)據(jù)塊（字符塊）為信息單位傳送，每幀信息包括成百上千個(gè)字符。同步通信是指字符內(nèi)部位與位之間傳送是同步的，字符與字符之間傳送也是同步的。3可編程中斷控制器8259A協(xié)助CPU處理中斷事務(wù)時(shí)，可以完成哪些功能？（1）優(yōu)先級(jí)排隊(duì)管理（2）接受和擴(kuò)充外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求（3）提供相應(yīng)的中斷類型碼（4）進(jìn)行中斷請(qǐng)求的屏蔽或開放。4. 8086CPU訪問I/O設(shè)備至少需要哪些控制信號(hào)？執(zhí)行什么指令可以獲得這些控制信號(hào)？（至少列舉3種控制信號(hào)）答： 需要IORQ、WR、RD控制信號(hào)，執(zhí)行IN和OUT指令獲得這些控制信號(hào)。三. 根據(jù)下圖設(shè)計(jì)一小段程序（包含8255A初始化程序和控制程序），實(shí)現(xiàn)8255A控制 紅、黃、綠三色燈的點(diǎn)亮。要求反復(fù)檢測(cè)開關(guān)S1、S2的“閉合”和“斷開”的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)以下控制：當(dāng)S1合、S2合時(shí)，紅燈亮； （10分）當(dāng)S1斷、S2合時(shí)，綠燈亮；當(dāng)S1合、S2斷時(shí)，黃燈亮；當(dāng)S1斷、S2斷時(shí)，紅、黃、綠三色燈全滅。 （8255A端口地址范圍為60H63H）P214成三. 1. （5分） 單雙工、半雙工、全雙工三種傳送模式。 題中圖屬于全雙工傳送模式。特點(diǎn)：每一端都有發(fā)送器和接收器，有二條傳送線，同一時(shí)間內(nèi)，每一端既可發(fā)送數(shù)據(jù)又可接收數(shù)據(jù)。2. 0FF90H0FF96H，0FF96H3. MOV DX，0FF96H ；命令端口地址送DX MOV AL，82H ；8255A初始化，方式0，A口輸出，下C口輸入OUT DX，ALBEGIN：MOV DX，0FF90H ；PA口地址送DXMOV AL，0 ；全盤掃描OUT DX，ALADD DX，2 ；PB口地址送DXWAIT：IN AL，DX ；讀列值，檢查是否有鍵按下AND AL，0FHCMP AL，0FHJZ WAIT ；沒有鍵按下，轉(zhuǎn)WAIT，繼續(xù)檢查四.請(qǐng)用8253的2號(hào)計(jì)數(shù)器輸出一個(gè)100微秒，連續(xù)脈沖，定時(shí)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器，設(shè)：（1）CLK0為5MHz （10分）（2）8253端口地址為200H203H（3）選2號(hào)計(jì)數(shù)器工作方式3要求：（1）根據(jù)本題提供的圖標(biāo)出CPU引出與8253的連線；（2）畫出8253 CS的譯碼電路；（3）編寫8253初始化程序 P146成PP答：1. 計(jì)數(shù)初值 n=24000Hz/600Hz=402. MOV AL , 10010000B ；8255命令字，PA口入，PB口出OUT 63H , ALWAIT: IN AL, 60H ；讀60H口開關(guān)狀態(tài)TEST AL, 01H ；測(cè)試開關(guān)K1合上否？JNZ WAITMOV AL , 10010110B ；計(jì)數(shù)器2命令字，方式3，二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUT 43H , AL ；寫入命令字MOV AL , 40 ；預(yù)置初值n=40OUT 42H , AL MOV AL , 03H ；置D1為1，打開揚(yáng)聲器OUT 61H , AL：五. 接口電路設(shè)計(jì)：（15分）1、請(qǐng)用一個(gè)138譯碼器設(shè)計(jì)下面七段碼顯示器控制電路的地址譯碼電路，使8255A的4個(gè)端口地址范圍為0A0H0A6H。2、編寫8255A的初始化程序和控制程序，實(shí)現(xiàn)七段碼顯示器數(shù)字“8”。 MOV SI，2600HMOV CX，64HLOP1： MOV DX，301HOUT DX，ALWAIT： MOV DX，308HIN AL，DXAND AL，01H 標(biāo)答A-2 JZ WAITMOV DX，301HIN AL，DXMOV SI，ALINC SILOOP LOP1六. A/D轉(zhuǎn)換與微機(jī)接口電路有延時(shí)、查詢法和中斷法。分析下面接口電路，屬于哪種接口電路？寫出一小段程序。實(shí)現(xiàn)（一個(gè)）數(shù)據(jù)的采集。（10分）1.2DATA SEGMENTDISCODE DB 40H，79H，24H，30H，19H，12H，02H，78H，00HDISCODE DB 8 DUP（？） DATA ENDSMOV AL，82HOUT 63H，AL七. 請(qǐng)根據(jù)下圖和提供芯片設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)采集接口電路：（15分）要求： 由PB4啟動(dòng)ADC0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從輸入通道IN5輸入模擬量； PB2、PB1、PB0提供模擬通道的地址給ADDC、ADDB、ADDA ，ADC0809的數(shù)據(jù)線直接與CPU的數(shù)據(jù)線相連，OE為輸出允許，OE地址范圍為84H87H； 由PC7 檢測(cè)EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)（EOC=1表示轉(zhuǎn)換結(jié)束）； 設(shè)8255A工作在0方式，8255A的地址范圍為80H83H； 用138譯碼器設(shè)計(jì)8255A的選片信號(hào)CS。五. 請(qǐng)根據(jù)下面ADC0809和CPU的連接圖，編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 (15分)圖中：START為啟動(dòng)信號(hào)；ALE為通道地址鎖存信號(hào)；地址線A2 A0分別連接ADDC ADDA選擇輸入通道；EOC為1表示轉(zhuǎn)換結(jié)束；OE為輸出允許。請(qǐng)根據(jù)接口電路圖中提供的狀態(tài)端口及數(shù)據(jù)端口地址編程，用查詢方式從通道IN1采集100 個(gè)數(shù)據(jù)，存放到2600H為起始的單元中。 六. 顯示器接口設(shè)計(jì)（15分）1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)8位顯示器的接口電路，LED采用共陽極，由8255A PA口提供字型編碼，PB口進(jìn)行數(shù)位控制。（8255A端口地址為60H63H）2.根據(jù)你設(shè)計(jì)的顯示接口電路編寫8255A初始化程序并定義一個(gè)數(shù)據(jù)段。附：共陽極LED顯示器09字型編碼表 40H, 79H, 24H, 30H, 19H, 12H, 62H, 78H, 00H, 18H*一填空題（每小題2分共20分）1.目前數(shù)據(jù)通信方式有并行通信和串行通信方式方式。并行通信方式不需要固定的數(shù)據(jù)格式。2. 一般的接口電路中安排有數(shù)據(jù)、狀態(tài)、命令三類寄存器。3. INT n 指令中的n是中斷類型號(hào)，它的范圍從 0255。4. CPU與外設(shè)的通信是通過接口中的端口進(jìn)行的；通信的信息類型有數(shù)據(jù)信息、地址信息和控制信息。5. I/O端口地址編碼方式有統(tǒng)一編址、統(tǒng)一編址兩種。統(tǒng)一編址編碼方式要求系統(tǒng)有專門的輸入（IN）和輸出（OUT）指令。6.在PC系統(tǒng)中，軟中斷指令“INT 0AH”的中斷向量為“0070H:0FC9H”，請(qǐng)分析中斷向量“0070H：0FC9H”存放在中斷向量表中的028H02BH 4個(gè)字節(jié)單元中。7. 8253初始化編程包含.向命令寄存器寫入方式命令 和 向已選定的計(jì)數(shù)器按方式命令的要求寫入計(jì)數(shù)初值 兩項(xiàng)。8.為了使RS232C能夠同計(jì)算機(jī)或終端的TTL器件連接，必須在RS232C與TTL器件之間進(jìn)行進(jìn)行邏輯關(guān)系和電平的變換的變換。9.若某8位DAC芯片輸出電壓值滿量程是5V，此芯片的分辨率是20mv。10. 采用硬件與軟件相結(jié)合的方法，研究微處理器如何與外設(shè)進(jìn)行最佳耦合與匹配稱接口技術(shù)。二、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共25分）計(jì)算機(jī)與外部通信有哪兩種方式？哪種通信方式需要固定的數(shù)據(jù)格式，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明這種通信方式的基本特點(diǎn)。2. I/O端口地址譯碼方式的一般原則是什么？3. 簡(jiǎn)述接口的功能是什么？4簡(jiǎn)述接口傳遞信息采用查詢方式的主要特點(diǎn)；若狀態(tài)端口地址是80H，請(qǐng)寫出實(shí)現(xiàn)查詢操作中獲取狀態(tài)的指令。58086CPU訪問I/O設(shè)備至少需要哪些控制信號(hào)？執(zhí)行什么指令可以獲得這些控制信號(hào)？（至少列舉3種控制信號(hào)）答： 需要IORQ、WR、RD控制信號(hào)，執(zhí)行IN和OUT指令獲得這些控制信號(hào)。1. 在遠(yuǎn)程通信中，為什么要引入調(diào)制解調(diào)器？簡(jiǎn)述Modemd 的作用。計(jì)算機(jī)的通信是要求傳送數(shù)字信號(hào)，而在進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信時(shí)，線路往往是借用現(xiàn)有的公用電話網(wǎng)，但是，電話網(wǎng)是為音頻模擬信號(hào)的設(shè)計(jì)的。一般為3003400Hz，不適合于數(shù)據(jù)信號(hào)。因此需要對(duì)二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以適合在電話網(wǎng)上傳輸相應(yīng)的音頻信號(hào)，在接收時(shí)，需要進(jìn)行解調(diào)，還原成數(shù)字信號(hào)，因此，在遠(yuǎn)程通信中，要引入調(diào)制解調(diào)器。調(diào)制解調(diào)器（Modemd）能夠?qū)崿F(xiàn)把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，送到通信鏈路上。也可以把從通信線路收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。2. 一般原則是把地址線分為兩部分： 高位地址線與CPU的控制信號(hào)進(jìn)行組合，經(jīng)譯碼電路產(chǎn)生I/O接口芯片CS的片選信號(hào)，實(shí)現(xiàn)片間尋址； 低位地址線不參加譯碼，直接連到I/O接口芯片,進(jìn)行I/O接口芯片的片內(nèi)端口尋址，即根據(jù)低位地址的不同編碼來訪問片內(nèi)的相應(yīng)寄存器。3. （1）數(shù)據(jù)的寄存和緩沖功能（2）正確地選擇外部設(shè)備的功能（3）信號(hào)轉(zhuǎn)換功能（4）能有效地控制和監(jiān)測(cè)外部設(shè)備工作狀態(tài)（5）中斷和直接存儲(chǔ)器存取（DMA）管理功能（6）可編程功能4. 查詢方式在CPU傳送數(shù)據(jù)之前，必須主動(dòng)去查詢外部設(shè)備是否“準(zhǔn)備好(READY)”。若沒有準(zhǔn)備好，則繼續(xù)查詢其狀態(tài)，直至外部設(shè)備準(zhǔn)備好了，即CPU確認(rèn)外部設(shè)備已具備傳送條件之后,才進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， IN AL, 80H三. 回答問題1串行通信中，數(shù)據(jù)通常是在二個(gè)站（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）之間進(jìn)行傳送，按照數(shù)據(jù)流的方向可分成哪三種傳送模式？下圖是哪種傳送模式？其主要特點(diǎn)是什么：（4分） 單雙工、半雙工、全雙工三種傳送模式。 題中圖屬于半雙工傳送模式。特點(diǎn)：每一端都有發(fā)送器和接收器，只有一條傳輸線，同一時(shí)間內(nèi)，各端只能夠發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)，不能既發(fā)送數(shù)據(jù)又接收數(shù)據(jù)。每一端由一個(gè)切換器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸切換。因此，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲。2下圖是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC的狀態(tài)檢測(cè)接口電路圖，請(qǐng)分析此狀態(tài)端口的地址。并編寫程序，判斷A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束（EOC=1表示轉(zhuǎn)換結(jié)束）。（8分）2. 狀態(tài)端口地址為：300H檢測(cè)程序： MOV DX， 300HWAIT：IN AL，DXAND AL，01HJZ WAIT3根據(jù)下面顯示器接口電路，編寫程序顯示14兩個(gè)數(shù)字。設(shè)14的字型編碼為06H，66H，8255A的端口地址為60H63H。（8分） B23. MOV AL， 80H ；8255A初始化MOV DX，303H ；控制端口地址OUT DX，AL MOV AL，66H ； “4” 的顯示字模（字符編碼）MOV DX，300H ；端口A的地址OUT DX，ALMOV AL，06H ；“1” 的顯示字模（字符編碼）MOV DX，301H ；端口B的地址OUT DX，AL四、根據(jù)下面接口電路, 當(dāng)按鈕開關(guān)S0按下時(shí),用8255A的PA口讀入8個(gè)開關(guān)的狀態(tài),讀入的開關(guān)狀態(tài)通過PB口去控制8個(gè)燈的亮與滅, 當(dāng)按鈕開關(guān)S0沒有按下時(shí), 8個(gè)燈的全部滅，循環(huán)不斷。編寫初始化程序和控制程序。（設(shè)8255端口地址為60H63H）（20分）MOV AL，10011000B ；8255初始化, A組0方式、A口輸入 ；上C口輸入，B組0方式，B口輸出。OUT 63H，AL A1：IN AL，62H ；讀S0狀態(tài)AND AL，80H ；S0按下否？JNZ A2 ；未按下轉(zhuǎn)A2，使燈全滅