接口通信思考題及答案

1、接口 PPT課后題答案是我自己做的，有錯的改正一下，沒有做的大家做出來的共享一下(*A_A*)第一章1.1 什么是接口？什么是硬件接口和軟件接口？答：接口:兩個部件或兩個系統(tǒng)之間交接部分硬件接口:兩個電子部件或兩種設備之間的邏輯電路。軟件接口:兩個軟件之間為交換信息而約定的邏輯邊界。1.2 接口的基本功能是什么？答：地址譯碼和設備選擇邏輯：有多個外設時。數(shù)據(jù)緩沖或鎖存：門控和保持作用。設置保存控制命令和譯碼：控制數(shù)據(jù)的傳輸。檢測、保存外部設備的狀態(tài)：READY、BUSY等，如用于查詢傳輸方式。信息轉(zhuǎn)換：串并轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)換、A/D和D/A等。中斷控制邏輯：提供中斷請求和中斷響應、中斷識別等功能。

2、1.3 常見接口的分類方法有哪幾種？答：按傳送方式分類按使用靈活性分類按通用性分類按輸入輸出信號分類1.4 什么是端口？端口的編址方法有幾種？答：一個接口電路中包括多種寄存器，每個寄存器有唯一的一個地址，每個地址稱為一個I/O端口，CPU對外設的訪問就是通過接口電路中相應的端口實現(xiàn)的。端口編址的方式：1) I/O獨立編址2)存儲器映象編址第二章2.1、 CPU執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時，指令隊列寄存器內(nèi)容如何變化？答：指令的提取與執(zhí)行分別由總線接口部件BIU與執(zhí)行部件EU完成，8086/8088可以在取指令同時又可執(zhí)行指令。在執(zhí)行轉(zhuǎn)移，調(diào)用和返回指令時， 指令隊列中的原有內(nèi)容被自動清除。2.2、 將兩數(shù)相

3、加，即 0100 1100 加 0110 0101 , CF、PF、AF、ZF、SF、OF 各為何值？ 答：CF=0 ;PF=1 ; AF=1; OF=1; ZF=0; SF=12.3、 8086的一個基本總線周期包括哪幾個時鐘周期( T狀態(tài))？什么情況下需要插入等待狀態(tài)？答：一個基本總線周期中包括4個時鐘周期。T1: CPU往地址/數(shù)據(jù)復用總線送地址信息，指出要尋址的內(nèi)存單元或外設端口地址。T2:撤消地址，總線低 16位準備傳輸數(shù)據(jù)（呈高阻態(tài)），高4位輸出本總線周期狀態(tài)信息 （中斷允許否，段寄存器名等）T3:數(shù)據(jù)送上地址/數(shù)據(jù)復用總線，進行讀寫。T4:總線周期結束。當外設或存儲器速度較慢時，

4、不能在規(guī)定的時間送出或?qū)懲陻?shù)據(jù)，外部會通過Ready信號送低電平，通知 CPU”數(shù)據(jù)未準備好” ，CPU在T3狀態(tài)的開始就采樣 Ready,如為低則在 總線周期的T3之后插入一個或多個 TW等待周期（進入 TW而不進入T4）,以延長總線周 期的長度。當CPU受到Ready上的“準備好”信號后，會自動脫離 TW而進入T4狀態(tài)。2.4、 CPU啟動時，有哪些特征 ？答：2.5、 8086怎樣解決地址線和數(shù)據(jù)線的分時復用問題？答：ALE是地址鎖存允許信號，在單片機擴展外部RAM時，ALE用于控制把P0 口的輸出低8位地址A0-A7送入鎖存器鎖存起來，以實現(xiàn)位地址和數(shù)據(jù)的隔離，當ALE是高電平時，允許

5、地址鎖存信號，當訪問外部存儲器時，ALE信號負跳變（即由正到負）將 P0 口上低8位地址信號送入鎖存器；當ALE低電平時，P0 口的內(nèi)容和鎖存器輸出一致。2.6、 系統(tǒng)復位時，執(zhí)行的第一條指令的物理地址?答：復位后CS=FFFFH,IP=Opq0H ,所以程序入口的電步FFFF0HI2.7 8086兩項再與最大模叫網(wǎng)另U存二 答：最小樟式是系I隼紅二1個的處理僚 I低為讀I/O"噓飛模式是BHE/S數(shù)據(jù)輸入ALEROBHE輸出/ <?器I78086髀%理器; j余犁理器稱林田猛AD 12 GOT/R 一2.9、 什么是中斷向量？答：中斷向量即中斷源的識別標志，可用來存放中斷服務

6、程序的入口地址或跳轉(zhuǎn)到中斷服務的入口地址。2.10、 可屏蔽中斷響應的過程。答：當8086收到INTR的高電平信號時，在當前指令執(zhí)行完且IF=1的條件下，8086兩個總 線周期中分別發(fā)出INTA#有效信號，在第二個 INTA#期間，8086收到中斷源發(fā)來的一個字 節(jié)中斷類型碼；8086完成保護現(xiàn)場的操作，CS,IP內(nèi)容進入堆棧，清楚IF,TF; 8086類型碼乘以4后得到中斷向量表入口地址，從此地址開始執(zhí)行程序，完成了 INTR中斷請求的響應過程。第三章3.1解釋下列名詞：(1)DTE :數(shù)據(jù)終端設備一一數(shù)據(jù)源和目的地(2)DCE :數(shù)據(jù)通信設備一一使數(shù)據(jù)符合線路要求(3)RS-232-C :

7、數(shù)據(jù)終端設備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設備(DCE)之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術 標準。(4)USB :是英文Universal Serial BUS (通用串行總線)的縮寫，而其中文簡稱為通串線,是一個外部總線標準，用于規(guī)范電腦與外部設備的連接和通訊。(5)MODEM:調(diào)制解調(diào)器。它是在發(fā)送端通過調(diào)制將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，而在接收端通過解調(diào)再將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的一種裝置。3.2如果一件計算機的串彳做倬葡隔膜)-Inte18251A是Ins 8250芯片薩兩臺計算機相連后能否舶正常數(shù)中傳東rW1俞;悌臺計算機的串行接口實用的日止止位，效驗2/2M 0.1 0.1串彳通信不僅波特率要一樣，

8、停0 M3.3什么是:異涉串存國信的看翻蟒鼠?詵送曷低仍位可有可無異步通信數(shù)據(jù)幀的第一位是開始位，在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳送時處于邏輯“1”狀態(tài)。當發(fā)送設備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)出一個邏輯“0”信號，這個邏輯低電平就是起始位。起始位通過通信線傳向接收設備，當接收設備檢測到這個邏輯低電平后，就開始準備接收數(shù)據(jù)位信號。因此，起始位所起的作用就是表示字符傳送開始。當接收設備收到起始位后，緊接著就會收到數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位的個數(shù)可以是5, 6, 7或8位的數(shù)據(jù)。在字符數(shù)據(jù)傳送過程中，數(shù)據(jù)位從最低位開始傳輸。數(shù)據(jù)發(fā)送完之后，可以發(fā)送奇偶校驗位。奇偶校驗位用于有限差錯檢測，通信雙方在通信時需約定一致的奇偶校驗

9、方式。 就數(shù)據(jù)傳送而言，奇偶校驗位是冗余位，但它表示數(shù)據(jù)的一種性質(zhì)，這種性質(zhì)用于檢錯，雖有限但很容易實現(xiàn)。在奇偶位或數(shù)據(jù)位之后發(fā)送的是停止位，可以是 1位、1. 5位或2位。 停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結束標志。在異步通信中，字符數(shù)據(jù)以圖所示的格式一個一個地傳送。在發(fā)送間隙，即空閑時，通 信線路總是處于邏輯“ 1”狀態(tài)，每個字符數(shù)據(jù)的傳送均以邏輯“0”開始。3.4 異步傳輸時，通信雙方的通信參數(shù)（速率、數(shù)據(jù)位數(shù)、校驗方式和停止位數(shù)）的設置可 否不同？為什么？答：3.5 假定在串行通信時設定白數(shù)據(jù)傳輸速率為1200bps, 8位數(shù)據(jù)，無校驗，一個停止位，問傳送完1k字節(jié)文件，需要多長時間？答：每個字

10、符所占的 bit： 8+1（起始位）+1（停止位）=10 bit/字符波特率：1200bps/10bit=120 字符/s文件大?。?k字節(jié)=1000*8=8000bit文件包含字符數(shù)：8000/8=1000字符需要傳輸?shù)拇笮。?000字符*10bit/字符=10000bit 10000bit/1200bps=8s3.6 串行通信與并行通信相比有哪些優(yōu)勢？ 答：1）傳輸距離長，可達到數(shù)千公里2）串行通信的通信線路少.因而在遠距離通信時可以極大地降低成本,串行通信的通 信時鐘頻率較并行通信容易提高。3）抗干擾能力強，串行通信信號間的互相干擾完全可以忽略。4）費用低。3.7 串行通信接口芯片中的發(fā)

11、送移位寄存器和接收移位寄存器有何作用？ 答：由于CPU與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設之間按串行方式傳輸。發(fā)送移位寄 存器將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成串行數(shù)據(jù)，接收移位寄存器將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成并行數(shù)據(jù)。例題1 .方式寄存器：約定雙方的通信方式，數(shù)據(jù)格式，傳送速率例1:異步通信中，若幀數(shù)據(jù)格式為：字符長度8位，停止位為2位，采用奇校驗，波特率因子是16,則方式控制指令是：11011110B=DEHMOVDX ,309H;8251命令口MOVAL ,0DEH;丹/1作方式了OUTDX ,AL例2:同步通信中，若幀數(shù)據(jù)格式為：字符長度8位，雙同步字符，內(nèi)同步方式，奇校驗，則方式控制指令是：00011100B=1C

12、H。MOVDX ,309HMOVAL ,1CHOUTDX ,AL;8251命令口;同步工作方式字2 .控制寄存器格式：是確定8251A的實際操作，迫使 8251A進行某種操作或工作狀態(tài)，以便接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。例3:使8251內(nèi)部復位，并且允許接收，又允許發(fā)送，則程序段為：MOV DXMOV ALOUT DX.；模式字MOV ALOUT DX309H01000000BAL00010101BAL;8251命令口；使內(nèi)部復位;允許接收和發(fā)送；送控制字3 .狀態(tài)字：8251A執(zhí)行相應命令進行數(shù)據(jù)傳送后的狀態(tài)字存放在狀態(tài)寄存器中，CPU通過讀出狀態(tài)字進行分析和判斷，以決定下一步的操作。例4:若查詢8251

13、A接收器是否準備好，則用下列程序段：L: MOV DX , 309H;狀態(tài)口IN AL , DX;讀狀態(tài)字ANDAL,02H;查 D1=1 ? ( RXRDY=1?)JZL；未準備好，則等待MOVDX ,308HINAL,DX數(shù)據(jù)口MOV DX , 309H IN AL , DX TEST AL, 38H JNZ ERROR例5:檢查出錯信息，則用下列程序段;狀態(tài)口;檢查 D5D4D3 三位(FE, OE, PE)；若其中有一位為1 ,則出錯第四章4.1什么是并行通信，并行通信與串行通信相比較有什么優(yōu)缺點？答：并行通信：把一個字節(jié)數(shù)據(jù)的各位用幾條線傳輸。缺點是但成本較與串行傳送相比并行傳送的優(yōu)

14、點是在同樣的時鐘速率下其傳送速率高,4.2 8255A的控制字有幾種？它們之間如何區(qū)另答：(1)工作方式選擇控制字：規(guī)定8255A I/O端口的工作方式和數(shù)據(jù)傳輸方向。(2)端口 C置位/復位控制字：將端口 C某位置1或清零。區(qū)別：D7為特征位。D7=0表示是C 口按位置位/復位控制字；D7=1表示是工作方式選 擇控制字。4.3假定系統(tǒng)分配給 8255A的地址是60H63H , (1)寫出將C 口第三位清0的程序段。答：端口 C置位/復位控制字為 0XXX0110MOVDX , 63H (?不確定)MOVAL, 00000110BOUT DX, AL ;寫控制字(2)寫出將C 口第五位置1的程

15、序段。答：端口 C置位/復位控制字為 0XXX1011MOVDX , 63H (?不確定)MOVAL, 00001011BOUT DX, AL ;寫控制字4假定系統(tǒng)分配給 8255A的地址是60H63H ,要求使8255A的A 口工作方式0輸入，B 口 為工作方式1輸出，C 口的高四位為輸入，低 4位為輸出，試寫出初始化程序段。答：根據(jù)題意，工作方式控制字為10011100B初始化程序:MOVDX63H (?)MOVAL9CHOUTDXAL;DX指向8255A控制端口;工作方式控制字 9CH送AL;將工作方式控制字寫入 8255A控制端口5設8255A的的地址為:80H、82H、84H、86H

16、。要求 A 口工作在方式 0輸出，B 口工作在方式0輸入，C 口高4位輸入，低4位輸出，試編寫8255A的初始化程序。答：根據(jù)題意, 初始化程序：工作方式控制字為10001010BMOVMOV 麗aDXALDX86H (?)8AH AL;DX指向8255A控制端口;工作方式控制字 8AH送AL;將工作方式控制字寫入8255A控制端口A 口工作在方式B 口方式0輸入，C 口各位的作用是什么？若 A 口工作在方式2, B 口方式0輸出，C口各位的作用是什么?答：當A端口作于方式2時，端口 C中有固定的5根線配合A 口工作，用來提供相應的控制 信號和狀態(tài)信號。(PC3、PC4、PC5、PC6、 PC

17、7配合 A 口)。INTRA (Interrupt Request):中斷請求信號，高有效。輸入輸出時，當一個動作完成而要進入 下一動作時，8255A都通過這一引腿向 CPU發(fā)出中斷請求信號。(Strobe):外設供給8255A的選通信號，低有效。此信號將外設送到8255A的數(shù)據(jù)打入輸入緩沖器。IBFA (Input butter full):這是8255A送往CPU的狀態(tài)信息，表示當前已有一個新的數(shù)據(jù)送 到輸入緩沖器中，等待 CPU取走。IBFA可以作為供CPU查詢的信號。(Output Buffer Full):輸出緩沖器滿信號，由8255A送給外設的狀態(tài)信號，低有效，表示CPU已經(jīng)將一個

18、數(shù)據(jù)寫入 8255A的端口 A,通知外設將數(shù)據(jù)取走。(Acknowledge):外設對信號的響應信號，低有效，它表示外設已經(jīng)從A 口輸出線上將數(shù)據(jù)取走。INTE1 (Interrupt Enable):輸出中斷允許信號。INTE1為1,允許輸出中斷；INTE1為0,屏 蔽輸出中斷。INTE2 (Interrupt Enable)：輸入中斷允許信號。當 INTE2為1時，允許輸入中斷，當 INTE2 為0時，屏蔽輸入中斷。INTE2是軟件通過對 PC4的設置來決定為1還是為0的，INTE2 的狀態(tài)由PC4的值決定。第五章5.1 什么是中斷？答：CPU暫?，F(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)而處理隨機到來的事件，待處理完

19、后再回到被暫停的程序繼續(xù) 執(zhí)行。5.2 86系列CPU響應中斷的條件是什么？答：有中斷請求信號中斷請求沒有被屏蔽CPU的中斷是開放的CPU在現(xiàn)行指令執(zhí)行完畢時，響應中斷5.3 中斷向量表的作用是什么？答：存放中斷向量的表。 中斷向量是指中斷發(fā)生時，存放在內(nèi)存中，用于指向中斷處理程序 地址的數(shù)據(jù)，每個中斷向量占一個字，低字節(jié)為中斷號，高字節(jié)為例行程序的偏移地址。實模式下，位于內(nèi)存地址 0000 : 0000開始的1KB范圍內(nèi)，按中斷向量碼順序存放中斷向量。5.4 在PC系列機中的中斷源有哪些？答：1 一般的輸入輸出設備(如鍵盤、打印機、顯示器)2數(shù)據(jù)通道中斷源(如硬盤、光盤)3實時時鐘(如外部的

20、定時曲路)4故障源(如校驗錯誤、掉電)5為調(diào)試程序而設置的中斷源5.5 軟件中斷與硬件中斷有什么區(qū)別？答：硬件中斷：由硬件請求信號引發(fā)中斷軟件中斷：由軟中斷指令引發(fā)中斷OBF a5.6 什么是EOI命令？什么是自動 EOI方式？演CKOj是中斷結束方式：自動EOI方式：中斷結束后自動發(fā)送結束字，清0 ISR中當前優(yōu)先級最高的中斷服務標志。普通EOI方式：中斷結束時用戶指令送結束字。5.7 8259A只有兩個口地址，它如何識別它的4個ICW命令和3個OCW命令?答： 初始化：ICW1ICW4 ;操作：OCW1OCW3。首先ICW1、OCW2和OCW3占用的I/O端口為低位地址，即 A 0為0,其

21、余的初始 化命令字和控制命令字的 A 0都為1,所以把ICW1、OCW2和OCW3與別的初始化命令 字和控制命令字區(qū)別開來；而ICW1的D 4 = 1, OCW2的D 4 D 3 = 00, OCW3的D 4 D3 = 01所以可以區(qū)分開ICW1、OCW2和OCW3 ;又知道ICW1是初始化時寫入的第一個 命令字，緊接著寫入的應該是ICW2、ICW3,又ICW1的最低位指定了初始化時是否寫入ICW4,所以這些初始化命令字就可以區(qū)分開來了。當初始化完成后工作期間， 3個操作命令字是這樣區(qū)分的： OCW1占用的I/O端口為 高位地址，OCW2和OCW3占用的為低位地址，所以 OCW2和OCW3可以

22、和OCW1區(qū)分 開；而 OCW2和OCW3的D 3位不同，所以二者又被區(qū)分開。5.8 寫一段程序使 8259A 的中斷優(yōu)先級變?yōu)椋篒RQ4> IRQ5> IRQ6> IRQ7> IRQ0> IRQ1> IRQ2> IRQ3使用兩種不同的方法，一種方法假定 8259A的現(xiàn)行最高優(yōu)先級為IRQ0 ,另一 種方法假定8259A的現(xiàn)行最高優(yōu)先級為IRQ3。假定8259A的地址是80H和81H。 答：？5.9 編寫一個程序段屏蔽IRQ3和IRQ5上的中斷請求，但不允許改變其它中斷請求。 答：？第八早6.1 什么是 DMA ?什么是 DMAC ?答：DMA ,直接

23、存儲器存取方式。無需經(jīng)過 CPU,而速度更快的數(shù)據(jù)傳送方式DMAC :對數(shù)據(jù)傳送過程進行控制的硬件成為DMA控制器，在這種方式下，需要數(shù)據(jù)傳送時，DMAC向CPU提出申請，CPU讓出總線控制權，由 DMAC直接控制 AB、DB和 CB。6.2 試述DMAC的功能及工作過程？ 答：基本功能：1）能接受CPU的編程，進行功能設定。2）能向CPU發(fā)出DMA請求信號。3）在CPU響應DMA請求，之后 DMA接管總線。4）能發(fā)出地址信號和讀寫信號。5）能控制傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。6）能判斷DMA操作是否結束，并釋放總線的控制權，還給 CPU。工作過程：“DMA傳送過程大致有以下幾個步驟：I/O設備向州AC發(fā)

24、出DMA請求(DREQ) 口DMAC在接到I /0設備發(fā)出的DMA請求后，向CPU發(fā)出總線請 求(HRQ) ,請求CPU脫離對系統(tǒng)總線的控制,而由DMAC接管對 系統(tǒng)總線的控制.CPU在執(zhí)行完當前指令的當前總線周期后(不一定是最后 一個總線周期,注意和中斷的區(qū)別)，向DMAC發(fā)出總線響應 信號(HLDA).BcPU脫離對系統(tǒng)總線的控制,處于等待狀態(tài)(但一直監(jiān)視 DMA總統(tǒng)請求信號)，由DMAC接管對系統(tǒng)總線的控制口DMACI句I/O設備發(fā)出DMA應答信號(DACK).DMAC把存儲器與I/O設備之間進行數(shù)據(jù)傳送所需要的 有關地址,送到地址總線,通過控制總線向存儲器和I/O 設備發(fā)出讀或?qū)懶盘?，從而完成一個字節(jié)的傳送©當設定的字節(jié)數(shù)據(jù)傳送完畢后(WAC自動計數(shù))，DMAC 將總線請求信號變成無效,同時脫離對系統(tǒng)總線的控 制,CPI檢測到總線請求信號變成無效后(CPI：一宜在監(jiān)視 總線請求信號)，也將總線響