微机原理与接口参考答案.pdf

参考答案参考答案 综合练习一综合练习一 一 填空题一 填空题 1 电子管计算机 晶体管计算机 中 小规模集成电路计算机 大规模集成电路 计算机 人工智能计算机 2 科 学 计 算 和 编 制 程 序 过 程 自 动 控 制 信 息 处 理 和 事 务 管 理 网 络 应 用 和 辅助工程 3 单片机 多片机 4 位机 8 位机 16 位机 32 位机 64 位机 4 双向 单向 双向 5 系统软件 应用软件 6 数据信息 状态信息 控制信息 7 统 一 编 址 方 式 或 存 储 器 映 射 方 式 独立编址方式 或 I O 映射方式 8 1100 14 C 9 84 12 10 172 875 二 选择题二 选择题 1 D 2 C 3 A 4 B 5 B 6 D 7 D 8 B 9 C 10 B 三 名词解释三 名词解释 1 位 计算机所能表示的最基本的数 据单元 在计算机中 位就是一个二进制位 它只能有两种状态 0 和 1 字节 把相邻的 8 位二进制位称为一个 字节 即是 1 字节 8 位 2 被外界中断时 程序中下一条指令 所在处称为断点 3 与 只有决定一件事情的所有条件 全都具备之后 这件事情才会发生 或 决定一件事情的多个条件中只要有 一个条件具备 这件事情就发生 非 条件不具备时 事件才发生 四 简答题四 简答题 1 答 微处理器也就是 CPU 它是整 个微型计算机系统的核心设备 负责控制和 协调微型计算机系统的运作 微处理器 CPU 存储器 Memory 2 微机系统与接口微机系统与接口 输入 输出接口 Input Output 和系统总线 System Bus 共同组成微型计算机 平 常 我 们 工 作 中 接 触 的 电 脑 大 多 是 属 于 微型 计 算 机 系 统 它 不 仅 包 括 微 型 计 算 机 而且还具有打印机 扫描仪等外围设备 以及各种各样的软件 2 答 简单地说就是由三总线 即数 据总线 地址总线 控制总线将微处理器 存储器 输入 输出接口电路连接起来 微 处理器通过地址总线往存储器或输入 输出 接口电路发送地址 进行寻址操作 数据信 息通过数据总线由存储器或输入 输出接口 电路传送到 CPU 或者由 CPU 传送到存储器 或输入 输出接口电路 同时经由控制总线 传送一些必要的控制信号 而外围设备通过 输入 输出接口电路与微机连接 如图 A 1 所示 图 A 1 3 答 1 外部设备所使用的信息可能是数 字式的 也可能是模拟式的 而非数字式信 号必须经过转换 使其成为对应的数字信号 才能送到计算机总线 2 有些外设的信息是并行的 有些 是串行的 而 CPU 却只能接收和发送并行 信息 这样 串行设备必须通过接口将串行 信息变为并行信息 才能送给 CPU 反过 来 要将 CPU 送出的并行信息变为串行信 息 才能送给串行设备 3 一个外设不能长期和 CPU 相连 只有被 CPU 选中的外设 才接收或发送数 据 即使是并行设备 也同样要通过接口与 总线相连 4 除了上面这些原因外 外设的工 作速度通常比 CPU 的速度低的多 而且各 种外设的工作速度互不相同 这也要求接口 电路对输入 输出过程起一个缓冲和联络的 作用 4 答 有如下四种方式 程序方式 中断方式 DMA 方式 采用通道和专用 I O 处理机方式 5 答 整数部分的数制转换采用的方 参考答案参考答案 3 法是 基数除法 其具体步骤如下 1 将给定的十进制整数除以基数 2 余数便是等值的二进制的最低位 2 将上一步的商再除以基数 2 余 数便是等值的二进制数的次低位 3 重复步骤 2 直到最后所得的商 等于 0 为止 各次除得的余数 便是二进制 各位的数 最后一次的余数是最高位 小数部分的数制转换采用的方法是 基 数乘法 其具体步骤如下 1 将给定的十进制纯小数乘以基数 2 其积的整数部分便是等值二进制纯小数 的最高位 2 将上一步中乘积的小数部分再除 以基数 2 所得乘积的整数部分便是次高位 3 重复步骤 2 直到乘积的小数部 分为 0 或者达到要求的精确度为止 舍入 误差小于最低位对应的数值 各次乘积的 整数部分便是二进制纯小数的各位 最后一 次乘积的整数部分是最低位 综合练习二综合练习二 一 填空题一 填空题 1 iiii CYXS iiiiii YXYXCC 1 2 算术运算部件 逻辑运算部件 3 硬 布 线 方 法 微 程 序 方 法 硬 方 法 软方法 4 16 16 20 20 220 1M 32 32 5 总线接口部件 或者 BIU 执行 部件 或者 EU 6 0E8B01H 7 所规定的操作执行完毕 8 DT R 9 64KB 段寄存器 指令 10 指 令 预 取 部 件 指 令 译 码 部 件 执行部件 分段部件 分页部件 总线接 口部件 二 选择题二 选择题 1 B 2 A 3 C 4 B 5 A 6 D 7 D 8 C 9 B 10 A 三 名词解释三 名词解释 1 所谓编程结构 就是指从程序员和 使用者的角度看到的结构 这种结构与 CPU 4 微机系统与接口微机系统与接口 内部的物理结构和实际布局是不一样的 2 所 谓 物 理 地 址 就 是 指 内 存 空 间 中 存放数据或指令的实际地址 偏 移 地 址 是 某 存 储 单 元 相 对 其 所 在 段 起始位置的偏移字节数 也简称为偏移量 3 把 CPU 通过总线与内存或 I O 端口 之 间 进 行 一 个字 节 数 据 交 换 所 进 行 的 操 作 称为一次总线操作 相应于某个总线操 作的时间即为总线周期 4 在计算机中把 CPU 的一个操作 比 如 分析指令 加工数据等 进一步分解成 多个可以单独处理的子操作 使每个子操作 在一个专门的硬件上执行 这样 一个操作 需顺序地经过多个硬件的处理才能完成 这 种技术就称为流水线技术 四 简答题四 简答题 1 答 微 处 理 器 的 控 制 信 号 分 为 两 类 一类是通过对指令的译码 由 CPU 内 部产生的 这些信号由 CPU 送到存储器 输入 输出接口电路和其他部件 另一类是 微型机系统的其他部件送到 CPU 的 通常 用来向 CPU 发出请求 如中断请求 总线 请求等 2 答 CPU 的基本工作原理是 通过 I O 控制逻辑从存储器中读取程序指令或操 作数 然后交给控制部件进行调度分配 接 着送到 ALU 和工作寄存器组中进行处理 再将处理后的结果通过 I O 控制逻辑写入存 储器 如图 A 2 所示 存储器 I O 控制 逻辑 CU 控制 部件 ALU 算术逻 辑部件 Registers 寄 存器组 图 A 2 3 答 1 当 8086 的指令队列中有两个空字 节 BIU 就会自动把指令取到指令队列中 其 取 指 的 顺 序 是 按 指 令 在 程 序 中 出 现 的 前 后顺序 2 当 EU 准备执行一条指令时 它 参考答案参考答案 5 会从 BIU 的指令队列前部取出指令的代码 然后用几个时钟周期去执行指令 在执行指 令的过程中 如果必须访问存储器或者 I O 端口 那么 EU 就会请求 BIU 进入总线周 期 完成访问内存或者 I O 端口的操作 如 果此时 BIU 正好处于空闲状态 会立即响 应 EU 的总线请求 如 BIU 正将某个指令字 节取到指令队列中 则 BIU 将首先完成这 个取指令的总线周期 然后再去响应 EU 发 出的访问总线的请求 3 当指令队列已满 且 EU 又没有 总线访问请求时 BIU 便进入空闲状态 4 在执行转移指令 调用指令和返 回指令时 由于待执行指令的顺序发生了变 化 则指令队列中已经装入的字节被自动消 除 BIU 会接着往指令队列装入转向的另一 程序段中的指令代码 4 答 系统中若存在多个可控制总线 的主模块时 其中之一若要使用总线进行数 据传输时 需向系统请求总线的控制权 这 就是一个总线请求的过程 8086 在最小工 作 模 式 下 有 关 总 线 请 求 的 信 号 引 脚 是 HOLD 与 HLDA 5 答 外部总线主控模块经 HOLD 引 线向 8086 发出总线请求信号 8086 在每个 时钟周期的上升沿采样 HOLD 引线 若发 现 HOLD 1 则在当前总线周期结束时 T4 结束 发出总线请求的响应信号 HLDA 8086 使地址 数据及控制总线进入高阻状 态 让出总线控制权 完成响应过程 6 答 80386 内 部 结 构 由 执 行 部 件 EU 存储器管理部件 MMU 和总线 接口部件 BIU 三部分组成 EU 包括指 令预取部件 指令译码部件 控制部件 运 算部件及保护检测部件 主要功能是执行指 令 存储器管理部件包括分段部件 分页部 件 实现对存储器的分段分页式的管理 将 逻辑地址转换成物理地址 总线接口部件作 6 微机系统与接口微机系统与接口 用是进行片外访问 对存储器及 I O 接口的 访问 预取指令 另外的作用是进行总线及 中断请求的控制 7 答 80386 共分为 6 类 它们分别 是通用寄存器类 指令指针寄存器和标志寄 存器类 状态和控制寄存器类 段寄存器类 系统地址寄存器类和调试和测试寄存器类 综合练习三综合练习三 一 填空题一 填空题 1 操作码 操作数 2 D W W 位是字操作标志位 D 位 是对目 的操作 数进 行寄存 器寻 址 的标志 3 取指令 取操作数 执行指令 传送结果 4 数据传送类指令 算术类指令 逻 辑 类 指令 串 处 理 类 指 令 控 制 转 移 类指令 处理机控制类指令 5 不产生机器码 6 名称 操作助记符 操作数 注释 7 操作数 算术操作符 逻辑操作符 关系操作符 8 在 汇 编 过 程 中 伪 指 令 并 不 形 成 任 何代码 9 4 2 10 源 目的字长不一致 二 选择题二 选择题 1 D 2 B 3 A 4 C 5 D 6 A 7 C 8 B 9 D 10 D 三 名词解释三 名词解释 1 由 若 干 语 句 构 成 的 能 完 成 某 种 功 能的语句组合称为汇编源程序 2 名 称 是 由 编 程 人 员 安 排 的 一 种 符 号 称标识符 以与助记符相区别 可以由 字母 数字及特殊符号等组成 3 所 谓 标 识 符 即 由 编 程 人 员 定 义 的 字母 数字 符号的有序组合 四 简答题四 简答题 1 答 1 要能够满足 CPU 所能寻址的最大 地址空间 2 表示寻址方式的字段在指令字节 中应当尽量短 3 寻址方式应考虑支持与适应高级 语言的特殊使用条件 尽量满足高级语言中 各种数据结构的寻址要求 4 寻址方式的计算应尽可能简单 以便于硬件电路的实现 2 答 DAT SG SEGEMNT HIGH DAT DB 95 DAT SG ENDS STK SG SEGMENT DW 64 DUP STK SG ENDS COD SG SEGMENT MAIN PROC FAR ASSUME CS COD SG DS DAT SG SS STK SG START MOV AX DAT SG MOV DS AX MOV AH HIGH DAT MOV BH AH MOV DL AH MOV AH 4CH INT 21H MAIN ENDP COD SG ENDS END START 3 答 非法标号 参考答案参考答案 7 1 因为 只允许是标号的第一个字 符 2 第一个字符不能为数字 3 不允许出现 4 不能是保留字 如助记符 5 不能有空格 4 答 1 AX 0F05FH SF 1 ZF 0 OF 0 CF 1 2 SF 1 ZF 0 OF 1 CF 1 3 AX 0240H OF 1 CF 1 4 AX 0906H SF 0 ZF 0 5 AX 20ACH 6 AX 0103H CF 0 7 AX 0DF87H CF 0 OF 0 SF 1 ZF 0 8 23000H 23004H 60H 不影响标志位 9 IP 0A006H 不影响标志位 10 AX 00B0H 25060 2060H 不影响标志位 综合练习四综合练习四 一 填空题一 填空题 1 随机存取存储器 只读存储器 主存储器 内存 辅助存储器 外存 缓冲存储器 2 直 接 映 象 全 相 联 映 象 组 相 联 映象 3 LFU 算法 比较对法 堆栈法 或 随机法 4 单 一 缓 存 多 级 缓 存 统 一 缓 存 分开缓存 5 实页号 页内偏移量 6 虚 拟 地 址 空 间 主 存 储 器 的 地 址 空间 辅存地址空间 7 单 地 址 译 码 全 地 址 译 码 块 地 址译码 8 微机系统与接口微机系统与接口 8 MOS 管 电容 刷新 9 8K 8 64K 10 地址建立时间 写脉冲宽度 写 操作恢复时间 二 选择题二 选择题 1 B 2 D 3 A 4 A 5 C 6 D 7 B 8 A 9 D 10 A 三 名词解释三 名词解释 1 存储器从接收 寻找存储单元的地 址码开始 到它取出或存入数码为止所需的 时间叫作存取时间 2 CPU 与 主 存 之 间 的 数 据 传 输 必 须 经过 Cache 控制器进行 如果数据在 Cache 中 则 CPU 对 Cache 进行读写操作 称为 一次命中 3 为了把信息从主存调入 Cache 必 须应用某种函数把主存块映象到 Cache 块 这 种采 用 函 数 映 象 的 方 法 就 称 作 为 地 址 映 象 4 所 谓 局 部 性 原 理 principle of locality 是指 程序 在 执 行 过 程 中 的 一 个 较 短时期 所执行的指令地址和指令的操作数 地址 分别局限于一定区域 还可以表现为 时间局部性和空间局部性 5 所 谓 虚 拟 存 储 器 Virtual Memory 是指以透明方式提供给用户一个 比实际内存大得多的作业地址空间 它不是 任何实际的物理存储器 而是一个容量非常 大的存储器的逻辑模型 四 简答题四 简答题 1 答 目前虚拟存储器主要有页式虚 拟存储器 段式虚拟存储器和段页式虚拟存 储器等三种 1 页式虚拟存储器的优点是页内零 头小 页表对程序员来说是透明的 地址变 换快 调入操作简单 缺点是各页不是程序 的 独 立 模 块 不 便 于 实 现 程 序 和 数 据 的 保 护 2 段式虚拟存储器的优点是消除了 内存零头 易于实现存储保护 便于程序动 态装配 缺点是调入操作复杂 参考答案参考答案 9 3 段页式调度综合了段式和页式的 优点 其缺点是增加了硬件成本 软件也较 复杂 2 答 如图 A 3 所示 32K 8 OE 32K 8 OE A0 A14 A15 A19中的任意一根 单地址译码方式 全地址译码方式 32K 8 OE 32K 8 OE A0 A14 与 或 非门 A15 A16 A17 A18 A19 块地址译码方式 与 或 非门 32K 8 OE 32K 8 A0 A14 A15 A16 A17 OE 图 A 3 3 答 由题意可知 C 2 R 2 i 15 根据公式 j i 2R mod2C 2R k 把各参数代入公式 得 j 15 22 mod22 22 k 7mod8 2 k 3mod4 4 k 3 4 k 12 k 又 0 k 2R 1 22 1 3 即 k 0 1 2 3 代入后得 j 12 k 0 13 k 1 14 k 2 15 k 3 所以主存模块 15 可映象到 Cache 字块 12 13 14 或 15 在 第 3 组 综合练习五综合练习五 一 填空题一 填空题 1 片 内 总 线 局 部 总 线 系 统 总 线 通信总线 2 申请占用总线阶段 寻址阶段 传数阶段 结束阶段 3 同步总线 异步总线 半同步总线 4 CLOCK 时钟 WAIT 5 532MB s 6 8 位 ISA 总线 16 位 ISA 总线 7 3 3v 5v 通用 8 PCI X PCI Express 9 并行总线 串行总线 10 串行总线仲裁方式 并行总线仲 裁方式 10 微机系统与接口微机系统与接口 二 选择题二 选择题 1 C 2 D 3 C 4 A 5 B 6 C 7 A 8 B 9 D 10 A 三 名词解释三 名词解释 1 在计算机系统中 连接各部件并且 完成各部件之间传输信息的通路称为总线 2 通 信 总 线 是 指 某 个 微 型 计 算 机 系 统 与其 他 的 系 统 或 外 部 设 备 取 得 联 系 的 通 道 3 总 线 仲 裁 是 指 在 总 线 上 有 多 个 总 线主模块同时请求使用总线时 决定由哪个 模块获得总线控制权 四 简答题四 简答题 1 答 1 PCI 总线和 PCI X 总线在一个时 钟 周期 内 只 能 作单 向 数 据 传 输 效 率 只 有 PCI Express 的一半 2 PCI Express 使用 8b 10b 编码的内 嵌 时钟 技 术 时 钟 信 息 被 直 接 写 入 数 据 流 中 这比 PCI 总线能更有效节省传输通道 提高传输效率 3 PCI Express 没有沿用传统的共享 式结构 它采用点对点工作模式 每个 PCI Express 设备都有自己的专用连接 这样就 无需向整条总线申请带宽 避免多个设备争 抢带宽的情形发生 2 答 1 对内存的读写采用先进的 流水线处理 充分利用等待延时 使得读内 存的速度与写内存的速度相当 2 AGP 总线上的地址信号与数据信 号分离 同时也可以有效地分配系统资源 避免了死锁的发生 3 AGP 是专为视频显示卡所设计的 总线 能够直接使用系统内存 4 AGP 可以使显卡中的显存得到扩 展 从 而 大 大 地 减 轻 显 卡 上 显 示 内 存 的 压 力 5 AGP 中新增了一种操作模式 即 执行模式 3 答 总线结构的特点是 一个传送 信息的公共通路总线为多个模块共同使用 参考答案参考答案 11 但在某一时刻 只能允许一个主模块使用总 线进行数据传输 当有多个主模块要占用总 线进行数据传输时 要有一个总线的请求及 转交的过程 首先按一定规则进行总线使用 权的仲裁 把总线的使用权交给优先级最高 的请求者 4 答 在串行 并行两种总线仲裁方 式中 串行方式由于信号的串行传输会加大 延迟 当串行模块链上的模块数目过多时甚 至 可能 会 超 过 系统 允 许 的 总 线 优 先 权 仲 裁 时间 而且当高优先级的模块频繁使用总线 时 低优先权的模块可能会长时间得不到总 线 因此 串行方式只用于较小的系统中 而并行方式则允许总线上连接许多主模块 并且仲裁电路也不复杂 因此是一种比较好 的总线仲裁方法 综合练习六综合练习六 一 填空题一 填空题 1 256 00H FFH 2 入口地址 中断向量表 3 SS 堆栈 SP 堆栈 4 中 断 请 求 中 断 判 优 中 断 响 应 中断处理 中断返回 5 软 件 查 询 方 式 简 单 硬 件 方 式 菊花链法 专用硬件方式 6 8 64 7 A1 A0 8 全 嵌 套 方 式 特 殊 全 嵌 套 方 式 优先级 自动 循环方 式 优先级 特殊 循环方 式 9 电平触发 边沿触发 10 ICW1 ICW2 二 选择题二 选择题 1 D 2 C 3 B 4 A 5 C 6 D 7 A 8 B 9 D 10 C 三 名词解释三 名词解释 1 计算机在执行正常程序的过程中 当出现某些异常事件或某种外部请求时 处 理器就暂时中断正在执行的正常程序 而转 去 执 行 对 异 常 事 件 或 某 种 外 设 请 求 的 处 理 操作 当处理完毕后 CPU 再回到被暂时 中断的程序 接着往下继续执行 这个过程 称为程序中断 2 中 断 嵌 套 指 的 是 系 统 在 响 应 某 个 12 微机系统与接口微机系统与接口 中断进入该中断的中断服务子程序时 又产 生了第二个中断 于是系统在处理上一个中 断的过程中 对第二个中断进行响应 从而 进入第二个中断的中断服务子程序 处理完 第二个中断后 再接着处理第一个中断 在 执行第二个中断的中断服务子程序时 系统 又可以响应第三个中断 如此类推 四 简答题四 简答题 1 答 硬件中断是通过中断请求线输 入电信号来请求处理机进行中断服务 软件 中 断是 处 理 机 内 部 识 别 并 进 行 处 理 的 中 断 过程 硬件中断一般是由中断控制器提供中 断类型码 处理机自动转向中断处理程序 软 件中 断 完 全 由 处 理 机 内 部 形 成 中 断 处 理 程序的入口地址并转向中断处理程序 不需 外部提供信息 2 答 以 INTR 请求为例 当 8086 收到 INTR 的高电平信号时 在当前指令执 行完且 IF 1 的条件下 8086 在两个总线周 期中分别发出 INTA 有效信号 在第二个 INTA 期间 8086 收到中断源发来的一字节 中断类型码 8086 完成保护现场的操作 CS IP 内容进入堆栈 清除 IF TF 8086 将类型码乘 4 后得到中断向量入口地址 从 此地址开始读取 4 字节的中断处理程序的 入口地址 8086 从此地址开始执行程序 完成了 INTR 中断请求的响应过程 3 答 8259A 中断控制器可以接受 8 个中断请求输入并将它们寄存 对 8 个请求 输入进行优先级判断 裁决出最高优先级进 行处理 它可以支持多种优先级处理方式 8259A 可以对中断请求输入进行屏蔽 阻止 对其进行处理 8259A 支持多种中断结束方 式 8259A 与微处理器连接方便 可提供中 断请求信号及发送中断类型码 8259A 可以 进行级连以便形成多于 8 级输入的中断控 制系统 4 答 8259A 的工作方式通过微处理 器向其写入初始化命令字来确定 初始化命 令 字 分 别 装 入ICW1 ICW4内 部 寄 存 器 8259A 在工作过程中 微处理器通过向其写 入操作命令字来控制它的工作过程 操作命 令字分别装入 OCW1 OCW3内部寄存器中 8259A 占用两个端口号 不同的命令字对应 不同的端口 再加上命令字本身的特征位及 加 载 的 顺 序 就 可 以 正 确 地 把 各 种 命 令 字 写 入对应的寄存器中 5 答 中断向量表入口地址为 0 段 的 0090H 地址 对应 4FE24H 中断服务程序 入口 在向量表中定位情况 0090H 24H 0091H 00H 0092H E0H 0093H 参考答案参考答案 13 4FH 6 答 ICW1 1BH 送 B0H 端口 ICW2 20H 送 B1H 端口 ICW4 03H 送 B1H 端口 综合练习七综合练习七 一 填空题一 填空题 1 存储器与 I O 设备 存储器与存储 器 I O 设备与 I O 设备 2 准 备 阶 段 传 送 操 作 阶 段 传 送 结束处理阶段 3 基 地 址 寄 存 器 基 字 节 数 寄 存 器 当 前 地 址 寄 存 器 当 前 字 节 数 寄 存 器 方 式寄存器 4 单 字 节 传 送 方 式 数 据 块 传 送 方 式 请求传送方式 级联方式 5 数据块传送方式 6 MEMR 7 空闲周期 有效周期 8 固定优先级 循环优先级 9 D0 0 1 10 4 位的页寄存器 二 选择题二 选择题 1 D 2 C 3 B 4 D 5 D 6 A 7 A 8 B 9 C 10 B 三 名词解释三 名词解释 DMA 是指外设不通过 CPU 而利用专门 的 接口 电 路 直 接与 系 统 存 储 器 交 换 数 据 的 接口技术 四 简答题四 简答题 1 答 1 DMAC 能够接收外设发出的 DMA 请求信号 然后再向 CPU 发出总线接管请 求信号 2 当 CPU 发出总线请求允许信号并 放弃对总线的控制后 DMAC 能接管对总线 的控制 进入 DMA 方式 3 DMAC 得到总线控制权后 能够 修 改 所 用 的 存 储 器 或 者 修 改 接 口 的 地 址 指 针 4 在 DMAC 传送的时候 能够发出 读 写控制信号 并且可以决定本次 DMA 传 送的字节数 从而用来判断 DMA 传送是否 结束 5 DMA 过程结束时 能向 CPU 发 出 DMA 结束信号 将总线控制权交还给 CPU 2 答 CPU 的响应包括两个方面 一 方面 CPU 将控制总线 数据总线和地址 总线浮空 即放弃对这些总线的控制权 另 一 方 面 CPU 将 有 效 的 HLDA 信 号 加 到 14 微机系统与接口微机系统与接口 DMAC 上 用此来通知 DMAC CPU 已经 放弃了总线的控制权 3 答 首先是传送途径不同 程序控 制数据传送必须经过 CPU 其中某个寄存 器 而 DMA 传送不经过 CPU 其次 程 序控制数据传送涉及的源地址 目的地址是 由 CPU 提供的 地址的修改和传送数据块 长度的控制也由 CPU 完成 数据传送所需 要的控制信号也是由 CPU 发出 但 DMA 传送 这一切都由 DMA 控制器提供 发出 和完成 4 答 设存储器页面寄存器内容已被 置为 3 8237A 初始化程序如下 MOV AL 06H 屏蔽 通道 2 MOV DX DMA 0AH OUT DX AL MOV AL 80H 写通 道 2 命 令字 DREQ MOV DX DMA 08H DACK 高 电 平有效 正常 DUT DX AL 时 序 固 定 优先级 允 许 8237A 工作等 MOV AL 86H 写通 道 2 模 式字 块传 MOV DX DMA 0BH 输 写 传输 地址增 OUT DX AL 禁 止 自 动 预 置等 MOV DX DMA 0CH 置 0 先 后 触发器 OUT DX AL MOV AL 00H 设通 道 2 基 地址 为 4000H MOV DX DMA 04H OUT DX AL MOV AL 40H OUT DX AL MOV AL 0FFH 设 通 道2 基字节 数为 MOV DX DMA 05H 7FFFH 32767D OUT DX AL MOV AL 7FH OUT DX AL MOV AL 02H 清 除 通 道 2 屏蔽 MOV DX DMA 0AH OUT DX AL MOV AL 06H 通 道 2 发 DMA 请 求 MOV DX DMA 09H OUT DX AL 综合练习八综合练习八 一 一 填空题填空题 1 同步通信 异步通信 2 1150 波特 3 面向字符 Character Oriented 型 协议 面向比特 Bit Oriented 型协议 面 向字节 Byte Oriented 型协议 4 单 工 方 式 半 双 工 方 式 全 双 工 方式 参考答案参考答案 15 5 调 幅 调 频 调 相 振 幅 键 控 频移键控 相移键控 6 反馈纠错 前向纠错 混合纠错 7 2 1 8 15m 20kbit s 1200m 90m 1200m 9 SYNDET BRKDET 10 18H 或 58H 二 选择题二 选择题 1 B 2 A 3 C 4 A 5 B 6 B 7 C 8 C 9 D 10 D 三 名词解释三 名词解释 1 所谓串行通信是指 把组成信息的 各个码位放在同一根传输线上 从低位到高 位 逐位地 顺序地进行传送的通信方式 2 异 步 通 信 是 指 以 一 个 字 符 为 传 输 单位 通信中两个字符间的时间间隔是不固 定的 然而在同一个字符中的两个相邻位代 码间的时间间隔是固定的 3 同步通信是指在通信过程中 每个 字符间的时间间隔是相等的 而且每个字符 中各相邻位代码间的时间间隔也是固定的 4 一 个 编 码 系 统 中 任 意 两 个 合 法 编 码 码字 之间不同的二进数位 bit 数叫 这两个码字的码距 而整个编码系统中任意 两 个 码 字 的 最 小 距 离 就 是 该 编 码 系 统 的 码 距 四 简答题四 简答题 1 答 为了使发送的信息具有检错和 纠错能力 应当按一定的规则在信息编码的 基础上增加一些冗余信息 使这些冗余信息 与被传送信息之间建立一定的关系 发送端 完成这个任务的过程就称为误码控制编码 在 接收 端 根 据 信 息 与 冗 余 信 息 的 特 定 关 系 实现检错或纠错 输出原信息 完成这 个任务的过程就称误码控制译码 或解码 2 答 1 进行串 并转换 2 实现串行数据格式化 3 可靠性检验 在发送时 接口电 路自动生成奇偶校验位 在接收时 接口电 路检查字符的奇偶校验位或其他校验码 以 确定是否发生传送错误 4 实施接口与 DCE 之间联络控制 3 答 如图 A 4 所示 16 微机系统与接口微机系统与接口 系统RESET初始化 置方式 输出方式指令 异步 输出第一个同步字符 一个同步 字符 输出第二个同步字符 输出命令指令 RESET 传送数据 完成 Y N N Y N Y N Y 图 A 4 4 答 方式字只是约定了双方通信的 方式 同步 异步 及其数据格式 数据位 和停止位长度 校验特性 同步字符特性 传送速率 波特率因子 等参数 但并没有 规定数据传送的方向是发送还是接收 故需 要命令字来控制发 收 但何时才能发 收 这就取决于 8251A 的工作状态 即状态字 只 有 当 8251A 进 入 发 送 接 收 准 备 好 的 状 态 才能真正开始数据的传送 5 答 1 生 成 多 项 式 转 换 成 二 进 制 码 为 11011 2 发 送 数 据 左 移4 位 后 得 到 1001010000 3 111110 0000000010 000011011 000011010 00011011 00010110 0011011 0010000 011011 010011 11011 100101000011011 4 形 成 实 际 发 送 的 二 进 制 序 列 1001010010 综合练习九综合练习九 一 填空题一 填空题 1 一个时序信号 应答信号 2 接口与 I O 设备的 3 硬连线 可编程 4 数据从 CPU 传送到控制寄存器 参考答案参考答案 17 5 1 0 6 基本输入 输出方式 选通输入 输 出方式 双向传送方式 7 B1H 或 10110001 8 0DH 或 00001101 9 中断请求 联络 查询 条件 传 送 中断传送 10 PC3 PC7 二 选择题二 选择题 1 B 2 C 3 C 4 C 5 B 6 D 7 A 8 D 9 C 10 B 三 名词解释三 名词解释 并 行 通 信 就 是 指 把 一 个 字 符 的 各 数 位 用几条线同时进行传输的通信方式 四 简答题四 简答题 1 答 8255A 的 A 端口 作为数据的 输入 输出端口使用时都具有锁存功能 B 端口和 C 端口当作为数据的输出端 口使用时具有锁存功能 而作为输入端口使 用时不带有锁存功能 2 答 当数据从 8255A 的 C 端口读入 CPU 时 8255A 的片选信号CS应为低电平 才能选中芯片 A1 A0为 10 即 A1接高电 平 A0接低电平 才能选中 C 端口 RD应 为低电平 负脉冲 数据读入 CPU WR为 高电平 STB IBF INTR RD 从外设来的 输入数据 方式 1 输入的工作时序 3 答 数据输入时 外设处于主动地 位 当外设准备好数据并放到数据线上时 首先发STB信号 由它把数据输入到 8255A 在STB的下降沿约 300ns 数据已锁存到 8255A 的锁存器后 引起 IBF 变成高电平 表示 输入缓冲器满 禁止输入新数据 在STB的上升沿约 300ns 后 在中断允 许 INTE 1 的情况下 IBF 的高电平产 生中断请求 使 INTR 上升变成高电平 通 知 CPU 现接口中已有数据 请求 CPU 读取 CPU 接受中断请求后 转到相应的中断子 程序 在子程序中执行 IN 指令 将锁存器 中的数据取走 且将 INTR 信号复原 18 微机系统与接口微机系统与接口 若 CPU 采用查询方式 则通过查询状 态字中的 INTR 位或 IBF 位是否置位来判断 有无数据可读 CPU 执行读操作时 RD的 下降沿使 INTR 复位 撤销中断请求 为下 一次中断请求作好准备 RD信号的上升沿 延时一段时间后清除 IBF 使其变低 表示接 口 的输 入 缓 冲 器 变 空 允 许 外 设 输 入 新 数 据 如此反复 直至完成全部数据的输入 综合练习十综合练习十 一 填空题一 填空题 1 模 数 A D 转换 数 模 D A 转换 模 数转换器 A D 转换器 数 模 转换器 D A 转换器 2 R i V 1 2 1 3 电压相加型 电流相加型 4 电流输出型 电压输出型 5 绝对精度 相对精度 6 1WR 2WR 7 采样 量化 编码 8 八 逻 辑 电 平 转 换 电 路 地 址 译 码电路 开关通道 9 采样保持电路 10 计数式 A D 转换器 逐次逼近型 双积分型 并行 A D 转换 直接 A D 转换 器 间接 A D 转换器 二 选择题二 选择题 1 D 2 B 3 C 4 A 5 C 6 B 7 C 8 D 9 B 10 C 三 名词解释三 名词解释 1 分辨率指 D A 转换器所能产生的 最小模拟量增量 是数字量最低有效位所对 应的模拟值 2 相对精度指当满量程值校准后 任 何数字输入的模拟输出值与理论值的误差 3 采样定理是说对信号采样时 采样 频率必须大于或等于信号最高频率的两倍 四 简答题四 简答题 1 答 D A 转换器和微机接口时主要 注意两点 第一要了解所选用的 D A 转换 器本身是否带有数据锁存器 如果芯片内部 带有锁存器可以直接和 CPU 的数据总线相 参考答案参考答案 19 连接 如果芯片内部不带有锁存器 在接口 电路中需要通过数据锁存器来连接 CPU 的 数据总线和 D A 转换器的数据线 第二是 要注意 D A 转换器的位数和所要连接的微 机数据总线的位数是否一致 以便决定在需 要 加数 据 锁 存 器 时 加 几 级 锁 存 器 如 果 CPU 的数据总线是 8 位 使用的是大于 8 位的 D A 转换器 通常采用两级缓冲结构 和 CPU 数据总线相连 2 答 因为满量程为 10V 则每一步 的电压变化量为 步256 10V 0 039V 步 于是 下限是 步 039 0 0 2 V V 51 3 步 取 51 即 33H 上限是 步 039 0 0 8 V V 205 1 步 取 205 即 CDH 3 答 因为在使用内部不带数据寄存 器的 DAC 时 常常需要在 DAC 前面增加数 据缓冲器 用来锁存 CPU 通过数据总线发 出的数字 如果总线为 8 位 而 DAC 超过 8 位 例如 10 位或 12 位 时 CPU 必须分 2 次才能把控制数字送入数据缓冲器 例如 先送数据的低 8 位 然后送剩下的高位 因 此需要执行 2 条输出指令 另外 为了避免 DAC 在得到局部输入时 其输出端输出并 不是最后结果的模拟量 通常采用 2 级数据 缓存结构 相应地 CPU 也需要再增加执行 一次输出指令 使在第一级缓冲器中锁存的 数据经第二级缓冲器后能一次加到 DAC 输 入端 第三条输出指令仅仅是使第二级缓冲 器得到一个选通信号 4 答 因为被转换的模拟信号在时间 上是连续的 瞬时值有无限多个 转换过程 需要一定的时间 不可能把每一个瞬时值都 一一转换成模拟量 因此对连续变化的模拟 量 要 按 一 定 的 规 律 和 周 期 取 出 其 中 的 某 一 瞬时值 这个过程就是将模拟量离散化 称 之为采样 采样以后用若干个离散的瞬时值 来表示原来的模拟量 通常为了使 A D 输出信号经过 D A 还 原后能更好地反映输入模拟信号的变化 根 据采样定理 采样频率一般要高于或至少等 于输入信号中最高频率分量的 2 倍 就可以 使被采样的信号能够代表原始的输入信号 在输入信号频率不是太高的实际应用中 一 般取采样频率为最高频率的 4 8 倍 5 答 取最大的温度变化范围 1000 20 微机系统与接口微机系统与接口 最小 的温 度 分辨 为 1 C 这 样 只 要 不 少 于 1000 等份就可以 因此可选 10 位 A D 转换 器 若它的满量程是 1000 C 最小的温度 分辨为 CC 98 0 1000 1023 1 12 1 om 10 综合练习十一综合练习十一 一 填空题一 填空题 1 人机 界 面 的输 入 输 出 设备 外 存 储器 远程通信设备 2 I O 模块 或称为适配器 PIO 方式 DMA 方式 3 20 3 4 行扫描法 行反转法 5 VBUS GND D D 6 定位方式不同 7 字 符 显 示 器 图 形 图 像 显 示 器 CRT LCD PDP LED 8 扭曲向列 LCD 超扭曲向列 LCD 薄膜晶体管 LCD 被动技术 主动技术 9 显 示 控 制 器 显 示 存 储 器 ROM BIOS 芯片 10 共