轮机自动化微型计算机的输入输出接口电路89.doc

考点1 1计算机输入输出接口的作用 微型计算机与外部设备之间的数据传送，叫做计算机的输入、输出。把计算机与外部设备连接起来的线路叫做输入/输出接口电路，简称I/O接口电路。 接口电路在计算机的系统中是非常重要的。如由键盘输入数据；所有检测点参数值及设备的运行状态都要经输入接口电路送入计算机。而计算机的输出信息要通过输出接口电路送至打印机、CRT显示器、报警电路、电磁阀或执行电机等。接口电路是计算机与外部设备之间的桥梁。外部设备的信息是不能直接向计算机传送的，它们之间必须经接口电路。在机舱中，用微型计算机组成的监视与控制系统，轮机人员经常打交道的是接口电路。实际统计表明，计算机系统故障的90%左右是出在接口电路中。因此，对轮机人员来说，管理好接口电路是十分重要的。接口电路的功能可归纳如下几点：速度匹配；有地址译码和设备选择能力；电平和功率的匹配；要有模拟量和数字量转换的功能；具有信息串并行传送的转换功能；能为CPU提供外部设备的状态对于完善的接口电路还有可编程序的功能，即通过编程软件，能改变接口电路的功能。 2三态门的概念 三态输出缓冲器 （ 三态门 ）是专为总线结构而设计的。由于计算机是采用三组总线，所有器件都挂在同一组数据总线上。为了保证CPU与被选中的存储单元进行数据传输，对未被选中的存储单元就不能参与对CPU的通信。为此对任何直接挂在数据总线上的器件 （ 存储器、I/O接口电路）的输出都必须设有三态输出缓冲器。其电路如图2-4-1所示。三态门有三种状态，即输出1状态，输出0状态及处于高阻抗状态，也称第三态。图中E是控制端，对未被选中的器件E1，两个场效应管T1和T2均截止。不论输入这一位信号是0还是1，不影响输出端Pi。外界信息的变化，即Pi的变化也不会影响器件中每一位Di的变化，我们就说三态门处于高阻抗状态，即处于高阻抗状态时，器件是不会与数据总线发生任何联系的。当E0时，三态门被打开，这时是它所对应的器件被选中，其输出端Pi与器件的状态Di相同，即hi0，Pi0，Di1，Pi1。图2-4-1 三态门电路及其逻辑符号考点2 74LS373 8D锁存器，其逻辑电路如图2-4-2所示。 图2-4-2 74LS373 8D锁存器原理图 图2-4-3 74LS245逻辑电路原理图 由图可见，它的8个输入端1D8D是接在8个D锁存器的D端，当时钟端CLOCK（11端）为高电平时，与输入状态1D8D正好相反，再求反送到三态门时就与1D8D的状态相同，当输出控制端 （1端）为低电平时，打开三态门，锁存在8D锁存器中的数据就可经三态门输出。在实际使用中，只要74LS373芯片的片脚11端为高电平，片脚1为低电平，输入数据直接输出，当11端与1端均为高电平时，数据只锁存不输出。 2双向三态缓冲器74LS245 在微型计算机中，CPU读某接口电路的数据，也要把一个数据写入这个接口电路中，这样CPU与这个接口电路就具有数据双向传送的功能。能实现这一功能的芯片常采用74LS245。其逻辑原理如图2-4-3所示。 74LS245双向三态缓冲器是由16个三态门组成。其中，8个三态门是数据正方向传送 （ 自左向右传送），8个三态门是数据反方向传送 （自右向左传送）。它有两个控制端：一是允许端，也就是器件选择端，只有允许端=0，才能打开两个与门1和2。允许数据左、右传送。当=1时，封锁两个与门1和2，禁止数据传送，二是方向选择端DIR。当0，DIR= 0时，与门1输出1信号，相应的三态门打开，数据从右向左传送，当=0，DIR1时，与门2输出1信号，相应的三态门打开，数据从左向右传送，这样，就可以实现数据总线的双向传送，达到数据输入和输出的目的，在实际片脚中，方向选择端DIR是接在片脚1上，允许端是接在片脚的19端上。 3可编程序接口8255 可编程序接口是指其功能可由CPU的指令来加以改变的接口设备，可编程序接口利用编程序的方法，使同一接口芯片执行不同的接口功能，使用十分灵活。 目前，主要的微处理器制造厂都开发了一系列与本厂微处理器相配的可编程序接口芯片。由于其种类繁多，不可能一一介绍，下面仅就在后面最常用到的可编程并行8255接口芯片的功能加以简单的说明。 内部结构框图及功能: 8255是通用的并行I/O接口芯片，应用很广泛。8255是由三个端口A、B、C组成，每个端口有8根可编程引出线，因此，8255共有24根可编程的引出线。同时，它还有地址译码、数据缓冲和多路切换等功能，能提供进行数据传送所需要的状态信息和控制信息。8255内部结构框图如图2-4-4所示。图2-4-4 8255内部结构框图 在8255中，端口A、B、C各是8位的，其中端口C又可分为两个独立的各有4位的端口，故可把8255看成是由4个端口组成，端口C的两个接口可独立使用，也可以用高4位与端口A组成一组，低4位与端口B组成一组，这些端口通过内部总线与数据缓冲器、端口A组和B组的控制部件及读、写控制信号相连，再由数据缓冲器连到CPU的总线上。 端口A和B是数据口，可通过编程来确定某一端口是输入口还是输出口。端口C作为数据口时，也可用编程来确定它是输入口还是输出口。它还可用来寄存端口A和B在数据传送时所需的状态和控制信息，即作为控制口用。控制部件中有一控制命令字寄存器，用来寄存来自CPU的控制命令字，对端口A、B和C进行控制。 当CPU要通过8255与外部设备进行数据传送时，首先要向控制部件中的控制命令字寄存器写一个命令字，用该命令字来定义务端口以何种方式工作，且是输入或输出口。然后CPU才能与指定的端口进行数据传送。这样，一个8255就需要4个地址，分别来选中端口A、B、C和控制命令字寄存器。这4个地址通常是用由16位地址总线上低两位的A1和A0进行译码得到的，其中A1A0=00选中端口A；A1A0 =01选中端口B；A1A0 =10，选中端口C，A1A0= 11选中控制命令字寄存器。端是片选端，=0，该8255被选中，CPU可与它进行数据传送。若=1，其数据总线处在高阻抗状态，其8255不工作。、是读写控制信号，低电平有效。CPU要从某端口取数据时，必须发读信号=0；CPU要通过某端口送出数据时，必须发写信号0，而对控制命令字寄存器只能写命令字，而不会去读命令字。我们把各种控制信号的不同编码，其8255的工作状态列于表2-4-1。表中符号“”表示任意状态，即取0或1均可。表2 -4 -1 可编程序接口8255的工作状态列表 CPU向8255所写的控制命令字的格式及它所控制的状态如图2-4-5所示。通过图可看出8255有三种工作方式，即工作方式0，工作方式1和工作方式2，其中，B组端口 （端口B加端口C的低4位）只有工作方式0和工作方式1，而A组端口 （端口A加端口C的高4位）这三种工作方式均有。图2-4-5 控制命令的格式D1.在接口电路8255的片脚中，若A1、A0、状态为11100其8255在进行（ ）操作。A数据总线处高阻抗状态B从口A、口B、口C均可输出数据C均可由口A、口B、口C输入数据D向命令字寄存器写控制命令字D2. 在三态门的电路中，若控制端信号有效时器件被选中，即E0，则三态门的状态是（ ）。A高阻抗状态B1状态C0状态D输出等于输入A3. 在微机控制系统中，若8255并行接口采用简单输入方式，则主要用作（ ）。A开关状态信息的输入B序列数据组输入C脉冲信息的输入D模拟量信息输入D4. 在接口8255中，若写入的控制命令字为D7D0=10000000，则各口的功能为（ ）。A各口均为0工作方式，输入状态B各口均为1工作方式，输入状态C各口均为1工作方式，输出状态D各口均为0工作方式，输出状态B5. 若并行接口8255工作方式0，且CPU从C口读数据时，其A1，A0，的状态是（ ）。A01100B10010C00010D11011C6. 并行接口8255在工作方式1时，PC口的功用是（ ）。A高5位是控制口，低3位是数据口B高2位数据口，低6位都是控制口C高4位是数据口，低4位是控制口D高4位是控制口，低4位是数据口A7. 并行接口8255在工作（ ）下输出具有锁存功能，输入没有锁存。A方式0B方式1C方式2D方式3C8. 接口芯片8255是属于（ ）。A不可编程并行接口B不可编程串行接口C可编程并行接口D可编程串行接口A9. 在接口电路8255的片脚中，若A1、A0、状态为00010，其8255在进行（ ）操作。A经口A输入数据B经口A输出数据C写控制命令字D该8255不工作C10. 并行接口8255共有（ ）端口,（ ）根I/O引出线。A2，16B4，32C3，24D3，32C11. 在接口电路8255的片脚中，若A1、A0、状态为10010，其8255在进行（ ）操作。A输入数据B经口B输出数据C经口C输入数据D写控制命令字B12. 可编程序接口8255中CPU选通的地址A1 A0 为0 1，则选中的口地址为（ ）。A口AB口BC口CD控制字寄存器A13. CPU要经接口8255的口A，把数据输出到外部设备，这时8255片脚A1、A0、的状态为（ ）。A00100B00010C11100D11011B14. CPU要经接口8255的口B，把数据送到外部设备，这时8255片脚A1、A0、的状态为（ ）。A01010B01100C10011D10101C15. CPU要经接口8255的口C，把数据送到外部设备，这时8255片脚A1、A0、的状态为（ ）。A00100B01101C10100D11001D16. 在接口电路8255片脚中A1、A0、的状态为10011，该8255所进行的操作为（ ）。A经口B输出数据B经口C输出数据C经口C输入数据D数据总线为高阻抗状态，不工作B17. 对8255接口电路写一个控制命令字使其工作于方式0时，则（ ）。A输入、输出均有锁存功能B输出有锁存功能，输入不锁存C输入有锁存功能，输出不锁存D输出、输入均不锁存A18. 对8255接口电路写一个控制命令字使其各端口均工作于方式0时，其（ ）。A口A、口B、口C均为数据传送口 B口A、口B为数据口， PC7PC3是控制口，PC2PC0是数据口C口A、口C是数据口，口B是控制端口 D口A、口B是数据口，口C是控制口B19. 对接口电路8255写一个控制命令字9BH时，则各口功能为（ ）。A各口均为工作方式0，输出状态B各口均为工作方式0，输入状态C各口均为工作方式1，输出状态D各口均为工作方式1，输入状态C20. 对接口电路8255写一个控制命令字82H时，则各口功能为（ ）。A均工作于方式2，口A为输出口，口B为输入口B均工作于方式2，口A为输入口，口B为输出口C均工作于方式0，口A、口C为输出口，口B为输入口D均工作于方式0，口A、口C为输入口，口B为输出口D21. 对接口电路8255写一个控制命令字92H时，则各口的功能是（ ）。A各口均工作方式1，且为输出状态B各口均工作方式1，且为输入状态C各口均工作方式0，口A、口B为输出，口C为输入D各口均工作方式0，口A、口B为输入，口C为输出B22. 在接口电路8255的片脚中，若A1、A0、状态为01010，其8255在进行（ ）操作。A经口A输入数据B经口B输入数据C经口C输出数据D写控制命令字D23. 接口电路74LS373的控制端11和1的状态分别为0、0，该373是处在（ ）。A高阻抗状态B输入锁存状态C输入直接输出D输出已锁存的数据A24. 在三态门电路中，若控制端信号无效时器件未被选中，即E1，则三态门的状态为（ ）。A高阻抗状态B1状态C0状态D输出等于输入B25. 快速运算的CPU要把一个表格送到慢速执行的打印机打印下来，其执行过程是（ ）。ACPU送出一组数据后，等待打印机打印BCPU把一组数据送至打印机接口电路的锁存器CCPU把一组数据先送至存储器再送打印机DCPU要把打印的数据推入堆栈，再送打印机B26. 微型计算机CPU与外部设备的接口电路传递数据的时刻是（ ）。A接口电路发中断请求时BCPU发地址码选中I/O接口时CI/O接口准备好接收和发送数据时DCPU发送保持响应时B27. 在微型计算机中，并行接口电路采用选通输入方式主要用作（ ）。A开关状态信息的输入B序列数据组的输入C脉冲信息的输入D模拟量信息的输入C28. 在并行接口电路中，若输入数据是开关状态信息，则接口电路采用（ ）方式。A简单输出B选通输出C简单输入D选通输入D29. 接口电路是属于微型计算机的（ ）。A中央处理器B主机C存储器D外部设备D30. 在微型计算机中，输入输出接口电路的作用是（ ）。A能存储用户程序B能同步执行CPU指令C能进行算术和逻辑运算D有地址译码和设备选择能力A31. 在微型计算机中，输入输出接口电路不包括的作用是（ ）。A能存储用户程序B速度匹配C电平和功率的匹配D能为CPU提供外部设备的状态D32. 在并行接口8255中，若A1，A0，的状态为11100时，其操作是（ ）。A读B口数据B把数据写入A口C不工作D写入控制命令字B33. 接口电路74LS373的功能是（ ）。A门控缓冲器B8D锁存器C有中断请求的输入口D有中断请求的输出口D34. 在8255接口电路中，要求各口均工作于方式0，且口A为输入口，口B和口C为输出口，则CPU向该8255所写的控制命令字应为（ ）。A83HB9AHC8AHD90HA35. 接口电路74LS373的控制端11和1的状态分别为0、1，该373是处在（ ）。A高阻抗状态B输入锁存状态C输入直接输出D输出已锁存的数据C36. 接口电路74LS373的控制端11和1端的状态分别为1、0，该373的状态为（ ）。A高阻抗状态B输入锁存状态C输入直接输出D输出已锁存的数据B37. 接口电路74LS373的控制端11和1的状态分别为1、1，该373是处在（ ）。A高阻抗状态B输入锁存状态C输入直接输出D输出已锁存的数据C38. 对接口电路74LS373要求对输入的数据直接输出，这时其控制端11和1的状态为（ ）。A00B01C10D11B39. 接口电路74LS245的功能是（ ）。A门控缓冲器B双向三态缓冲器C8D锁存器D有中断请求的输入接口B40. 在接口电路74LS245中，若控制端和DIR端状态为10时，该245是（ ）。A双向三态门均打开B双向均处于高阻抗状态C数据从左向右传送D数据从右向左传送A41. 在接口电路74LS245中，若控制端和DIR端状态为11时，其（ ）。A双向三态门均处于高阻抗状态B双向三态门均打开C数据从左向右传送D数据从右向左传送B42. 通过软件编程来选择所需要工作方式的并行接口是（ ）。A8212B8255C74LS373D74LS245D43. CPU向并行接口8255送入的地址中，若A1A0为11，则选中8255中的（ ）。AA口BB口CC口D控制寄存器A44. 在微型计算机中,接口电路的作用是（ ）。能存储用户程序能发中断请求能进行A/D和D/A转换能提供外部设备状态信息能同步执行CPU指令能串、并行传送数据ABCDD45. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输出口，当8255向CPU请求中断时，控制、INTR的状态为（ ）。A000 B001C110 D111C46. 在8225接口芯片中，若A组或B组均为工作方式1，且为输入口，三根控制线中的作用是（ ）。A请求中断B输入外设数据C表示外设的数据已准备好D允许外设送来数据B47. 在8255接口芯片中，若A组或B组均为工作方式1，且为输入口，三根控制线中的SBF作用是（ ）。A请求中断B表示输入缓冲器空，可送数据C表示外设数据已准备好DCPU读外设送来的数据D48. 在8225接口芯片中，若A组或B组均为工作方式1，且为输入口，当8255向CPU发中断请求时，三根控制线、IBF、INTR的状态为（ ）。A011B100C101D111A49. 在8255接口芯片中，若A组或B组均为工作方式1，且为输入口，当外设已把数据准备好，但8255端口输入缓冲器是“满”的，此时、IBF、INTR的状态为（ ）。A010B001C011D110B50. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1且为输入口，控制线IBF由低电平跳变为高电平时刻为（ ）。A输入缓冲器接收一组新数据后B为低平电且输入缓冲器空C为高电平，输入缓冲器满D向CPU发出中断请求后B51. 在8255接口电路中，若A组和B组均工作于方式1，且为输入口，则由0跳变为1的时刻为（ ）。A外设把数据准备好的时刻 BIBF为1，且数据已送输入缓冲器时刻CCPU响应中断请求时刻 DCPU选中该8255时刻D52. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输入口，CPU响应中断并读取了输入缓冲器的数据，、IBF、INTR的状态为（ ）。A000 B001C010 D100C53. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1且为输入口，及IBF是一对（ ）联络信号。ACPU与接口电路之间 BCPU与输入设备之间C输入设备与输入通道之间 D输入通道与接口之间B54. 在8255接口电路中，现要求各口均工作于方式0，且口A与口B为输出口，口C为输入口，则CPU向该8255所写的控制命令字应为（ ）。A83HB89HC92HD99HD55. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输出口，控制线由1跳变为0的时刻为（ ）。A8255输出缓冲器空 B8255向CPU发中断请求CCPU向8255输出缓冲器写数据 D外设取8255输出缓冲器数据时B56. 现要求接口电路8255中的A组工作于方式2，B组工作于方式0，则CPU向该8255所写的控制命令字中D6、D2位应为（ ）。A11B10C01D随便B57. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输出口，控制线、是一对（ ）联络信号。ACPU与输出设备之间 B输出设备与输出通道之间CCPU与接口之间 D输出通道与接口之间A58. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输出口，控制线由0跳变为1的时刻为（ ）。A输出缓冲器数据被取走时刻BCPU把数据写入输出缓冲器时刻CCPU响应8255请求中断时刻 D由1跳变为0的时刻C59. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输出口，当控制线及同时为高电平时，8255的状态（ ）。A输出缓冲器满BCPU响应中断请求C8255向CPU发中断请求 D外设取输出缓冲器数据A60. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输出口，当控制线及状态为10时，表示（ ）。A输出缓冲器空，外设“忙” B输出缓冲器空，外设“闲”C输出缓冲器满，外设“忙”D输出缓冲器满，外设“闲”B61. 接口电路8255的特点是（ ）。可编程的并行接口电路；可编程的串行接口电路；有4个端口、32根I/O线；有三种工作方式；每个8255接口电路需4个地址；工作方式0时无条件传送数据。ABCDC62. CPU要经接口电路8255的口A输出数据，则8255有关片脚的状态为（ ）。=0；=0；=0；A1A0 =00；A1A0=01；A1A0 = 10。ABCDC63. CPU要经接口电路8255口B输入数据，则8255有关片脚的状态为（ ）。=1；=0；=1；0；A1A0 =01；A1A0=11。ABCDA64. 接口电路8255工作于方式1时的特点是（ ）。口A、口B、口C均为数据口；口A、口B及PC7、PC6是数据口；口C为控制信号口；PC5PC0为控制口；口A与PC2PC0组成A组；口B与PC2PC0组成B组。ABCDB65. 接口电路8255的工作方式特点是（ ）。口A和口B都可工作于方式2；只有口A与PC7PC3组成A组工作于方式2；只有口B与PC4PC0组成B组工作于方式2；口B可工作于方式1和方式0；口B与PC2PC0组成B组工作于方式1；口A与PC7PC5组成A组工作于方式1。ABCDA66. 在8255接口电路中，若A组和B组工作于方式1，且为输出口，控制线由高电平跳变为低电平的时刻为（ ）。ACPU已送出一个数据到8255，输出缓冲器满B8255已把输出缓冲器内容送出外设C8255向CPU发中断请求时DCPU向8255输出缓冲器写新数据时D67. 对接口电路8255写一个控制命令字A4H，则各口的工作方式为（ ）。A各口均为工作方式0 B口A工作方式1，口B工作方式0C口A工作方式0，口B工作方式 D口A、口B均工作于方式1D68. CPU要向接口电路8255送控制命令字时，其8255有关片脚的状态为（ ）。= 0；= 0；= 0； A1A0 = 00；A1A0 = 11；= 1。ABCDC69. 在8255接口电路中，要求各口均工作于方式0，且口A为输出口，口B和口C为输入口，则CPU向该8255所写的控制命令字应为（ ）。A88HB8AHC8BHD93HA70. 在8255接口电路中，要求各口均工作于方式0，且只有PC3PC0为输入口，其他口均为输出，则CPU向该8255所写的控制命令字应为（ ）。A81HB88HC90HD9BHB71. 在8255接口电路中，要求各口均工作于方式0，且口A与PC3PC0为输出，口B与PC7PC4 为输入，则CPU向该8255所写的控制命令字为（ ）。A83HB8AHC91HD98HD72. 在接口电路8255中，要求各口均工作于方式0，且只有口B为输出，口A和口C为输入，则CPU向该8255所写的控制命令字应为（ ）。A82HB88HC90HD99HC73. 在8255接口电路中，要求各口均工作于方式0，且PC7PC4为输出，口A、口B及与PC3PC0为输入，则CPU向该8255所写的控制命令字为（ ）。A83HB89HC93HD98HA74. 对接口电路8255写一个控制命令字9AH，这时该8255各口的功能是（ ）。A均工作于方式0，口A、口B及PC7PC4为输入，PC3PC0为输出B均工作于方式0，口A、口B及PC7PC4为输出，PC3PC0为输入C口A工作方式2、口B工作方式1，口A输出，口B输入D均工作方式1，口A、口B均为输出口B75. 对接口电路8255写一个控制命令字91H，这时各口的功能是（ ）。A均工作于方式0，口A及PC3PC0为输出，口B及PC7PC4为输入B均工作于方式0，口A及PC3PC0为输入，口B及PC7PC4为输出CA组、B组均工作于方式1、口A为输入、口B为输出DA组、B组均工作于方式1、口A为输出、口B为输入A76. 对接口电路8255写一个控制命令字88H，这时各口的功能为（ ）。A均工作于方式0，PC7PC4为输入，口A、口B及PC3PC0为输出B均工作于方式0，PC7PC4为输出，口A、口B及PC3PC0为输入CA组、B组均工作于方式1、口A为输出、口B为输入DA组、B组均工作于方式1、口A为输入、口B为输出D77. 现CPU要对接口电路8255中口C的PC5位置1，则所写的控制字中D6、D5、D4 位应为（ ）。A000 B001C100 D随便D78. 对接口电路8255写一个控制命令字98H，这时各口的功能为（ ）。AA组、B组均工作于方式1、口A为输入、口B为输出BA组、B组均工作于方式1、口A为输出、口B为输入C均工作于方式0，口A及PC7PC4为输出，口B及PC3PC0为输入D均工作于方式0，口A及PC7PC