《计算机接口技术》复习导航.doc

案卷号FS2011KS01日期2011-05-27计算机接口技术期末考试复习导航 目 录1 绪论11.1什么是接口，接口的基本功能？11.2什么是I/O端口？什么是I/O操作？I/O操作的实质？11.3 I/O端口的编址方式，8086有多少个端口，PC机的编址方式? 11.4地址译码信号的作用，I/O端口地址译码方法（），译码电路中各种门电路的用法11.5片选端的作用，片内地址的含义21.6 74LS138的真值表21.7 CPU与接口交换的三种方式21.7经典例题32 总线32.1什么是总线？什么是总线的标准传送率（每秒传输的最大字节量）？32.2 常用总线的特性（如ISA、PCI、USB）33 存储器及其接口43.1什么是RAM？什么是ROM？（包括EPROM，EEPROM等）43.2 存储器地址范围、容量的算法43.3 经典例题44 定时器/计数器接口64.1定时、计数的概念？64.2 8254基本功能和工作方式64.3 什么是软件触发？什么是硬件触发？64.4 8254计数器初值的算法？64.5 8254端口地址安排74.6 经典例题75 中断85.1什么是中断？中断的两大类型是什么？85.2软中断INTn优先级原则85.3 8259的基本功能85.4 8259中，ISR寄存器，IRR寄存器，IMR寄存器的名称和作用95.5 8259中的优先级自动轮转方式95.6什么是中断向量？什么是中断向量表以及其组成、大小和作用，8086中断源的数目95.7中断类型号与中断向量指针的关系95.8硬件中断的两种类型95.9 8259如何级联（普通级联和缓冲级联见教材P187）105.10经典例题106 DMA接口116.1什么是DMA？DMA的意义？DMA的主要特点及作用？116.2 DMA的传送过程及传送方式？116.3为什么说DMA传送比CPU传送快？126.4经典例题127 并行接口127.1什么是并行通信，什么是并行接口以及并行接口的主要特点？127.2 8255A的3种工作方式：方式0（基本I/O）,1（选通I/O）, 2（双向选通I/O）？127.3 工作在方式1时，8255A INTR管脚的作用137.4 C口的特殊用法137.5 8255A的初始化及数据传送编程（如打印程序）137.6 经典例题138 串行通信接口158.1 什么是串行通信，串行通信的特点，串行通信的的适用性158.2 串行数据传送的方向158.3同步通信与异步通信的简单比较158.4什么是波特率，波特率因子，波特率与数据“帧”之间的关系？168.5什么是RS232C标准，DCE，DTE？168.6调制解调器（Modem）在串行通信中的作用168.7 8251A有什么功能？168.8 8251A端口地址（数据口、命令/状态口）？178.9异步串行通信中起始位和停止位的作用，在异步通信时用什么实现同步178.10经典例题179 键盘、鼠标与LED接口189.1 什么是行扫描与全扫描189.2 LED动态和静态显示原理、特点1810 A/D与D/A转换器接口1910.1 什么是A/D转换器与D/A转换器1910.2 A/D与D/A转换器的主要参数1910.3 D/A转换器与CPU接口的主要问题1910.4几个主要的A/D、D/A转换器芯片的特性1910.5 通过D/A转换器产生三角波2010.6 多路模拟开关的作用？2010.7 经典例题20附录一21附录二231 绪论1.1 什么是接口，接口的基本功能？答：接口是指连接外部设备与微型计算机的接口电路，它是两个部件或两个系统之间的交接部分，是CPU与“外部世界”的连接电路，负责“中转”各种信息。基本功能：(1)数据缓冲功能；(2)接受和执行CPU命令功能(命令口，状态口)；(3)设备选择功能；(4)信号转换功能;(5)可编程功能。1.2什么是I/O端口？什么是I/O操作？I/O操作的实质？答：I/O端口就是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器地址。I/O操作是指对设备与CPU连接的接口电路的操作。实质：它是对I/O端口的操作，而不是对I/O设备的操作，即CPU所访问的是与I/O设备相关的端口，而不是I/O设备本身。（PS：使用IN，OUT指令对端口进行操作）1.3 I/O端口的编址方式，8086有多少个端口，PC机的编址方式? 答：I/O端口的编址方式有统一编址和独立编址。统一编址：是指把端口地址与存储器地址统一编址，无需专门的I/O指令，但I/O端口地址占用了一部分存储器地址空间，使存储器容量减少。独立编址：是将I/O端口地址与存储器地址分别进行独立的编址，将输入输出指令和访问存储器的指令明显区分开，使程序清晰，可读性好，而且I/O指令长度短，执行速度快，也不占用内存空间。8086有65536个端口, 地址范围为0000H-FFFFH。PC机的编址方式为独立编址方式。1.4地址译码信号的作用，I/O端口地址译码方法（），译码电路中各种门电路的用法答：译码信号的作用：通过译码把来自地址总线上的地址翻译成所需要访问的端口地址I/O端口地址译码分为固定式端口地址译码和可选式地址译码。固定式端口译码：是指接口中用到的端口地址不能更改，又分为单个端口地址译码（用门电路，不需要产生#CS）和多个端口地址译码（用译码器，产生多个#CS）。 一般把地址分为两部分：1）高位地址线与CPU的控制信号进行组合，经译码电路产生I/O接口芯片的片选CS信号，实现系统中的片间寻址 2) 地位地址线不参加译码，直接连到I/O接口芯片的片内端口寻址，即寄存器寻址，地位地址线的根数决定于接口中寄存器的个数，有系统中含有寄存器数目最多的接口芯片来决定。可选式端口地址译码：是指接口芯片的端口地址能适应不同的地址分配场合，灵活性。（主要掌握74LS138译码器的使用，实例见P41例3）1.5片选端的作用，片内地址的含义答：片选端的作用：通过译码产生所需要访问的端口地址，即对应一个片选信息，可用其选中一个端口。一般是由高位地址和控制信号产生。片内地址：是指I/O端口设备的片内地址，即接口电路中的寄存器地址。地位地址线的根数应由系统中含有寄存器最多的接口芯片来决定。1.6 74LS138的真值表1.7 CPU与接口交换的三种方式答：程序查询方式：输入和输出完全是通过CPU执行程序来完成的。一旦某一外设被选中并启动后，主机将查询这个外设的某些状态位，看其是否准备就绪？若外设未准备就绪，主机将再次查询；若外设已准备就绪，则执行一次I/O操作。中断方式(P166)：由于内部/外部事件（或程序中的预先安排的事件）引起CPU中止当前正在运行的程序，转而执行为这一事件服务的程序，执行完后再返回被暂时中止的程序断点处继续执行得过程。DMA方式（P209）：存储器和外设接口之间进行直接数据交换而不需要通过CPU暂存的方式。1.7经典例题(1) 请用74LS138设计一个产生308H30FH的PC机译码电路。（2010大作业一）(2) 判断题：（2010大作业二）l 要实现微机与慢速外设间的数据传送，只能利用查询方式完成。( )2 总线2.1什么是总线？什么是总线的标准传送率（每秒传输的最大字节量）？答：总线：是在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。总线的传输速率是在总线上每秒传输的最大字节数。总线宽度指数据总线的位数总线的数据传输率=(总线宽度 / 8位) ) 总线频率例：若工作频率为33.3MHz，总线宽度32位，则最大传输速率为33.3*32/8=133MB/s。2.2 常用总线的特性（如ISA、PCI、USB）答：ISA总线（Industrial StandardArchitecture，工业标准结构总线)；PCI总线（Pedpherd ComponentInterconnect，周边元件扩展接口)；USB是“Universal Serial Bus”的缩写，意思是“通用串行总线”；具体特性参见教材介绍。3 存储器及其接口3.1什么是RAM？什么是ROM？（包括EPROM，EEPROM等）答：RAM（随机存储器）是一种在机器运行期间可读可写的存储器，在关闭电源后所存的信息全部丢失，在计算机中用来存放数据、程序及运算结果，直接与CPU进行信息交换的场所；ROM（只读存储器）是一种在机器运行期间只能读出信息而不能随时写入信息的存储器，在掉电后其所有信息不丢失FF0C通常用来存放固定不变的程序和数据。EPROM（可编程只读存储器）是一种可用紫外线擦除的可编程ROM，它只可进行一次编程。EEPROM（可用电擦除和编程的只读存储器）是电可擦除的可编程存储器，可进行多次编程。3.2 存储器地址范围、容量的算法容量计算：1MB=1024x1024B; 1KB=1024B； 1B=8bit；存储器的容量一般表示为：字数 X 字长例如：512x4表示 存储器的字长为4，可以存储4位的0,1信息；一共有512个存储单位（半个字节）。3.3 经典例题(1) 要给地址总线为16位的某8位微机设计一个容量为12KB的存储器，要求ROM区为8KB，从0000H开始，采用2716芯片（2KB*8）；RAM区为4KB，从2000H开始，采用6116芯片（2KB*8）。试画出设计的存储器系统的连线图。解：分析：连接：(2) 半导体存储器通常分为哪几种类型？分类依据是什么？（教材课后习题）答：按存储特性，可分为易失性存储器和非易失性存储器；易失性存储器主要是指随机访问存储器RAM，RAM又可分为静态RAM和动态RAM；非易失性存储器可分为ROM、OTPROM、EPROM、EEPROM和Flash存储器等。(3) 片选控制译码有哪几种常用方法？其中哪几种方法存在地质重叠问题？（教材课后习题）答：线选法 ：CPU寻址空间远大于存储器容量时，用高位地址直接作为存储器芯片的片选信号，每根地址线选通一块芯片；缺点：一是存在地址重叠；二是整个存储器地址分部不连续，使可寻址范围减小。 全译码法：除了将低位地址总线直接与各芯片的地址线相连之外，其余高位地址总线全部经译码后作为各芯片的片选信号；无地址间断和地址重叠现象。部分译码法：将高位地址线中的一部分进行译码。，产生片选信号；存在地址重叠现象。用于不需要全部地址空间的寻址能力，但采用线选法时地址线又不够用的情况。(4) 已知一个具有14位地址和8位数据的存储器，回答下列问题：*该存储器能存储多少字节的信息？*如果存储器由8K4位RAM芯片组成，需要多少片？*需要多少位地址作芯片选择？解：（1）该存储器能存储的字节个数是214= 24210 = 16K。（2）该存储器能存储的总容量是16KB，若由8K4位RAM芯片组成，需要的片数为（16K8）/（8K4）= 4片。（3）因为该存储器中读写数据的宽度为8位，所以4片8K4位RAM芯片要分成两组，用一位地址就可区分；另一方面，每一组的存储容量为8K8位 = 2138位，只需要13位地址就可完全访问。4 定时器/计数器接口4.1定时、计数的概念？答：定时：对固定频率的脉冲信号计数，产生一个频率稳定的时钟信号。计数：对来自外部事件的非周期性信号计数。实质上定时和计数本质上是一致的，都是脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲，计数是计外部脉冲。4.2 8254基本功能和工作方式答：基本功能：8254在软件控制下能够产生精确地定时，可为系统提供定时中断、动态存储器刷新定时和系统扬声器的声源。8254内部拥有3个独立的16位计数器，每个计数器都可以按二进制或BCD码计数，并且可通过程序设计的方法对3个计数器设置6种不同的工作方式，从而将8254用作事件计数器、操作所用时间指示器、方波发生器等多种用途。工作方式：（特别是方式1和方式3）方式0计数结束时中断：由软件启动，无初值自动重装功能，一次计数 ； 方式1可重复触发的单稳态触发器：由硬件启动，可重复触发（即允许多次触发），无初值自动重装功能。方式2频率发生器：由软件启动，有初值重装的功能。方式3方波发生器：由软件启动，具有初值自动重装能力。当计数初值n为偶数时，OUT端输出N / 2个时钟周期的高电平，再接着输出N / 2个视奏周期的低电平。这时称之为对称方波。N为计数初值。4.3 什么是软件触发？什么是硬件触发？答：软件触发：8254初始化后，只要写入定时/计数常数，就开始计数。硬件触发:8254初始化并写入定时/计数常数后，还必须有一个硬件的触发信号，才开始计数。4.4 8254计数器初值的算法？初值 = fclk / fout 即 时钟脉冲频率 / 要求定时的频率初始值的范围是：选择二进制时：65536(0000H)、65535(FFFFH) 1(0001H)。选择十进制（BCD码）时：10000(0000H)、9999(9999H) 1(0001H )例：若8254的CLK0的时钟频率是8KHz，问:T/C0最大定时时间是多少？解：TCLK0 = 1/ fCLK0 = 1 / 8000 = 0.125ms 最大定时时间655360.25ms=8.192秒或：fCLK0 / fOUT = 65536 Tmax= 1 / fOUT = 65536 / fclk0 = 65536 / 8000 = 8.192秒4.5 8254端口地址安排A1A0 = 00 计数器0； A1A0 = 01 计数器1；A1A0 = 10 计数器2； A1A0 = 11 控制器寄存器4.6 经典例题(1) 8254的计数通道2的输出波形如图1，已知CLK2的频率为2MHz。8254的端口地址为60H63H。（2010大作业二）1.计数通道2工作于何种工作方式？写出工作方式名称；2.写出写入计数初值的程序段，采用2进制计数。05ms图1 8254输出波形图解：（1）方式3，方波发生器（2）MOV AL，10110110B OUT 63H，AL MOV AX，1000OUT 60H，AL MOV AL，AH OUT 60H，AL(2) 写出如下图所示原理图中，芯片8254选通工作的地址范围，各端口地址各为多少？如设8254计数器0为BCD码计数方式，工作于方式3（方波发生器），CLK0输入端每来5个计数脉冲，输出端OUT0的高电平与低电平反相一次（对称方波），请写出初始化程序。（2010大作业一）OUT0CATE0CLK0OUT1CATE1CLK1OUT2CATE2CLK28254D0D1D2D3D4D5D6D7ABCG2BG174LS138A1A0CSRDWRY0A2A3A4A5A6A7解：A.地址范围：80H83H；计数器0#：80H；计数器1#：81H；计数器2#：82H；控制寄存器：83HB.计数器0为BCD码计数方式，工作于方式3，方式控制字为00010111B=17HCLK0输入端每来5个计数脉冲，输出端OUT0的高电平与低电平反相一次（对称方波），即计数初值为10，BCD码计数，为10H。C.8253初始化程序：MOVAL，17HOUT83H，ALMOVAL，10HOUT80H，AL(3) 选用计数器0计数，计数值为1000，用二进制计数，方式3，假设安排8254计数器0、1、2 和控制端口的地址分别为：220H、221H、222H和223H，试对计数器0编程初始化。解： MOV DX，223HMOV AL，00110110H；二进制计数OUT DX，AL ；送计数方式控制字MOV DX，220HMOV AX，1000 ；十进制数1000送给AXOUT DX，AL ；先送低8位MOV AL，AHOUT DX，AL ；后送高8位(4) 判断题：8254既可作为计数器,又可作为定时器使用。( )（2010大作业二）5 中断5.1什么是中断？中断的两大类型是什么？答：CPU暂停现行程序，转而处理随机到来的事件，待处理完后再回到被暂停的程序继续执行，这个过程就是中断。中断分为外部中断（硬中断）和内部中断（软中断）。5.2软中断INTn优先级原则N值愈小级别越高。全嵌套方式时，初始优先级IR0最高5.3 8259的基本功能8259的基本功能：具有8级中断优先权控制，通过级联方式可扩展到64级中断优先权控制； 每一级中断都可以屏蔽或允许；在中断响应周期，8259A可提供相应的中断类型码； 8259A有多种中断管理方式，可通过编程来进行选择。一片8259可管理8个中断源，2片8259最多可管理15个中断。5.4 8259中，ISR寄存器，IRR寄存器，IMR寄存器的名称和作用答：1) 正在服务寄存器ISR：用来存放正在被服务的所有中断级，包括尚未服务完而中途被别的中断所打断了的终端级，其内容可用OCW3命令读出。2) 中断请求寄存器IRR，该寄存器8位（D0D7）对应于连接在IR0IR7线上的外设所产生的中断请求，哪一根输入线有请求，哪位就置1，IRR具有锁存功能。3) 中断屏蔽寄存器IMR，对IRR起屏蔽作用，它是一个8位的寄存器，用来存放对各级中断的屏蔽信息。5.5 8259中的优先级自动轮转方式答：在该方式下，优先级顺序不是固定不变的，某一中断源的请求被响应后，其优先级自动降为最低，其他中断源的优先级也随之改变。其初始的优先级顺序规定为IR0，IR1，IR7。该方式用在系统中多个中断源优先级相等的场合。例如，IR4提出请求并得到响应后，自动降为最低优先级，IR5变为最高优先级，优先级从高向低依次为：IR5、IR6、IR7、IR0、IRl、IR2、IR3、1R4。5.6什么是中断向量？什么是中断向量表以及其组成、大小和作用，8086中断源的数目答：中断向量是中断服务程序的入口地址，包括中断服务程序的段基址CS和偏移地址IP（共占四儿字节地址，前两个单元存放IP，后两个单元存放CS）。每个中断向量占4字节。存放中断向量的存储区称作中断向量表或中断服务程序入口地址表。中断向量表的每一个向量的序号就是中断类型号。8086 PC可处理256个中断服务程序。5.7中断类型号与中断向量指针的关系答：中断类型号（n）* 4 = 中断向量最低字节的指针；5.8硬件中断的两种类型答：1) 不可屏蔽中断（INTR）:CPU不需要发中断响应的回答信号，中断类型号由CPU内部给出。2) 可屏蔽中断（NMI）：其中断类型码由可屏蔽中断管理器提供。5.9 8259如何级联（普通级联和缓冲级联见教材P187）5.10经典例题(1) 某16位机的中断系统如下图所示，设主、从片的工作方式为边沿触发，主片的中断类型号为10H17H，从片A的中断类型号为20H27H，从片B的中断类型号为28H2FH，主从片都允许嵌套，请写出系统的初试化程序。（2010大作业一）解：主片初始化：从片A初始化：MOVAL，00010001BMOVAL，00010001BOUT20H，ALOUT0A0H，ALMOVAL，10HMOVAL，20HOUT21H，ALOUT0A1H，ALMOVAL，01000100BMOVAL，03OUT21H，ALOUT0A1H，ALMOVAL，00010001BMOVAL，00000001BOUT21H，ALOUT0A1H，AL从片B初始化：MOVAL，00010001BOUT0B0H，ALMOVAL，28HOUT0B1H，ALMOVAL，06OUT0B1H，ALMOVAL，00000001BOUT0B1H，AL(2) 判断题：l 多片8259级联，每片中的INT引脚都连到CPU的INTR引脚上。（ ）l 中断向量地址就是中断服务程序入口地址。( )(3) 按以下要求初始化8259A：接口地址为20H和21H；中断为上升沿触发；单片8259A；不写ICW4；与IR0-IR3对应的中断向量码为08H-0BH；IR4-IR7不使用。解：据题意各初始化参数及工作参数如下：ICW1 = 00010010 = 12HICW2 = 08H 中断向量码(高5位)OCW1 = 11110000 = 0F0H 中断屏蔽字程序如右图：6 DMA接口6.1什么是DMA？DMA的意义？DMA的主要特点及作用？答：DMA：直接存储器存取，它是指存储器和外设接口之间进行直接数据交换而不需要通过CPU赞成。这种传输方式需要在专门的DMA控制器(DMAC)的控制下占用系统总线来完成。DMA的意义：DMA方式不需经过CPU的累加器，减少了中间环节，并且内存地址的 修改、传送完毕的结束报告都由硬件完成，因此大大提高了传送数据的速率。DMA的主要特点及作用：优点: 1）不通过累加器而是直接把从存储器读出的数据写到I/O或将I/O读出的数据写进存储器；2）数据传送时不是通过执行指令，而是由硬件直接完成计数器减量和地址增量操作3）不须执行程序，也不像中断做现场的保存与恢复工作；缺点: 1）DMA方式缺乏实时性；2）使用DMA方式时，对外设的管理和控制仍由CPU承担作用DMA传送方式是让存储器与外设（或外设与外设）之间直接交换数据；6.2 DMA的传送过程及传送方式？答：传送过程：1）I/O设备向DMAC发出DMA请求（DREQ）2）DMAC向CPU发出总线请求（HRQ） 3）CPU在执行完当前指令的当前的总线周期后，向DMAC发出总线响应信号（HLDA） 4）CPU脱离对系统总线的控制，由DMAC接管对系统总线的控制 5）DMAC向I/O设备发出的DMA应答信号（DMACK） 6）DMAC进行一个字节的传送7）完成设定的字节数据传送，CPU恢复对系统总线的控制传送方式：1）单字节方式：每次DMA操作只操作一个字节，发送一次总线请求 2）连续方式：只要DMA操作开始，DMAC始终占用总线，直到DMA操作完成，才把总线控制权交还CPU。 3）请求方式：如果有DMA请求，则DMAC就占用总线。当DMA请求无效，或DMA操作完成，或由外部传来过程结束信号（EOP）时，DMAC都会释放总线。6.3为什么说DMA传送比CPU传送快？答：1）无需执行指令，由DMA发出地址和读写信号2）无需通过累加器，直接实现存储器和I/O的数据交互6.4经典例题(1) 判断题：CPU响应中断请求和响应DMA请求的本质区别是响应中断后，CPU仍然控制总线，而响应DMA请求后，CPU要让出总线。( )7 并行接口7.1什么是并行通信，什么是并行接口以及并行接口的主要特点？答：并行接口：CPU在与外设接口交换信息(数据)时，是在多条物理数据线上同时传输多位二进制数据，这种接口就是并行接口。并行通信：信息交换是通过并行接口来完成的，这种通信就是并行通信。并行接口的主要特点：1）最基本的特点是在多条数据线上以数据字节(字)为单位与I/O设备或被控对象交换信息。适用于传送距离近、通信速度高的场合2）除少数场合(无条件传送)外，一般都要求在接口与外设之间至少还要设置两台联络信号线，以便进行查询方式的通信。3）并行的多位二进制是一起动作的。4）并行传输的信息，从时间顺序来讲一般不需要固定的格式。5）并行接口可直接设置成用硬布线方式连接的接口，也可用可编程接口芯片组成可编程接口7.2 8255A的3种工作方式：方式0（基本I/O）,1（选通I/O）, 2（双向选通I/O）？答：方式0：基本输入输出方式，3个端口都具备这种工作方式。任何一个端口都可以作为输入端口，也可以作为输出端口，各端口之间没有必然联系。可用于简单的同步数据传送,一般用于无条件传送和查询式传送,不能采用中断方式和CPU交换数据，不需要设置专用联络信号线。方式1：单向异步方式，是一种单向数据传送，端口A和B可以工作在此方式下。需端口C的一些位为异步工作的A或B端口提供联络信号。适合于处理器和外设异步传送的场合方式2：双向宣统输入/输出(双向异步方式)，仅A口工作在此方式下。需端口C提供联络信号。双向方式下数据的输入和输出需分时进行。适合于同时和输入设备以及输出设备连接的场合7.3 工作在方式1时，8255A INTR管脚的作用答：INTE：INTE为中断允许位，对应PC口寄存器(状态字)的D6位（INTEA）和D2位（INTEB），可通过对PC口按位写方法设置；INTR：中断请求信号，当它有效时，8255A请求CPU从8255A读数据(输入)或向8255A写入数据(输出)。7.4 C口的特殊用法答：C口按位置/复位控制字（写，A1A011 ） 格式如P238例如：将PC4置位： MOVAL，00001001BOUT63H，AL (控制端口地址假定为63H) 注：方式1下8255状态字中INTE位的置位和复位。若允许PA口输入中断请求 MOV DX，303H ；8255命令口 MOV AL，00001001B ；置PC4=1，允许中断请求 OUT DX，AL7.5 8255A的初始化及数据传送编程（如打印程序）答：工作方式控制字（写到控制寄存器里，A1A011 ） 格式如P237例如：某系统要求使用8255的A口工作于方式1作输入，B口工作于方式0作输出，C口上半部输入，下半部输出。8255端口地址为60H-63H。控制字为：10111000B=0B8H 初始化程序为： MOVAL，0B8H OUT63H，AL7.6 经典例题(1) 有一个8088CPU组成的微机系统，通过并行口8255A驱动打印机，8255A工作在中断方式，向8259的IR7发中断请求信号，具体连接如下图2所示。已知8255A的端口地址为88H、89H、8AH、8BH；中断服务程序入口地址为2000H：l000H。请完成下列工作：（2010大作业二）A.在下图上完成引脚有“?”处的连接信号(共10处)。（提示：用如“A15G”表示法）B.编制主程序。（设写入8259的ICW2为08H）图2 8088CPU微机系统部分连接图解：A7G A6G2A A5G2B A4C A3B A2AA1A1 A0A0 IORRD IOWWR主程序：MOV AX，00H（中断向量指针段地址）MOV DX，AXMOV BX，0FH*4（中断向量指针偏移量）MOV AX，1000HMOV BX，AXADD BX，2MOV AX，2000HMOV BX，AX8255APA7PA0PB7PB6PB0A0A1A0A1MMMCS74LS138Y2G1G2AG2BCBAA8A4A7A5A2A3A6M+5VMOV AL，0A0HOUT 8BH，AL（初始化8255A）(2) 如右图所示电路（2010大作业二）A分析各端口地址；BA口、B口工作在什么方式；C写出8255A的初始化程序。解：（1）A口：188HB口：189HC口：18AH控制口：18BH（2）A口输入、方式0B口输出、方式0 控制字：10010000B（90H）（3）初始化程序MOVAL，90HMOVDX，18BHOUTDX，AL(3) 判断题：（2010大作业二）l 8255的A端口和B端口都能在方式2下进行工作。（ ）8 串行通信接口8.1 什么是串行通信，串行通信的特点，串行通信的的适用性答：串行通信是将数据的各个位一位一位地，通过单条1位宽的传输线按顺序分时传送，即通信双方一次传输一个二进制位。和并行通信相比，串行通信有以下的一些特点：1）由于数据在计算机内部传输和处理都采用并行方式，所以在进行串行传输时应进行串并转化，通常是以字节为单位进行的。2）由于传输过程中只使用一个信道，所以传输的二进制位流中必须包含数据流和控制流。控制流用于接收端控制数据的组装，识别数据的真伪。3)为了区分传输信息流中的数据流和控制流，通信双方需约定数据格式即串行通信协议4）由于在串行通信中对信号的定义往往与常用的TTL信号不同，所以串行通信中需要进行逻辑关系和逻辑电平的转换。5）串行通信中的物理传输手段各不相同。6）串行通信用于计算机与其周边设备间的信息交换时，连接线路简单。串行通信的的适用性：由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。串行通信也大量应用于计算机和周边设备之间的通信。附：串行与并行的比较串行通信：数据传送方式是串行的（一位一位传送），数据传送速度较慢，但成本低，适用于远距离传送。并行通信：数据传送方式是并行的（数位一起传送），数据传送速度较高，但成本较高，适用于近距离通信。8.2 串行数据传送的方向答：串行通信中，按照数据流的方向分成3种：单工方式、半双工方式和全双工方式。1）单工：仅能进行一个方向的数据传送2）半双工：数据可以在两个方向上进行传送，但是这种传送绝不能同时进行3）全双工：能够在两个方向同时进行数据传送8.3同步通信与异步通信的简单比较答：在传输率相同的情况下，同步通信方式的信息有效率高于异步方式。同步方式下，要求通信双方使用同一时钟进行定时，发送和接收双方除了时钟和发送方除了接收数据信号以外，还必须传递时钟信号，给长距离传输带来困难；而异步的接收方和发送方的时钟不必完全同步，时钟频率也不必严格相等，不会因为时钟频率差异的积累而导致传输错误。8.4什么是波特率，波特率因子，波特率与数据“帧”之间的关系？答：波特率（数据位率）：单位时间内传送的二进制数据的位数，以位/秒（b/s）表示。波特率系数n（波特率因子）：接收端以时钟为定时对每一个信息位采样n次，一般定为16、32和64。对于异步通信，常采用n=16；对于同步通信，则必须取n =1。 8254计数初值时钟频率(波特率波特率因子)收/发时钟频率与波特率之间的关系： 收/发时钟频率=n波特率例题：异步传输7位ASCII码，如果需要数据传输速率为240字符/秒，使用1位奇偶校验位和1位停止位，则：1）波特率应该是多少？(7位数据位+1位起始位+1位校验位+1位停止位)240 =2400b/s2）有效数据位传输速率是多少？7240=1680b/s3）传输效率是多少？ 1680/2400=70%8.5什么是RS232C标准，DCE，DTE？答：RS232C标准是微机与Modem之间的标准。DCE数据终端设备：各种用户终端、计算机等设备DTE数据通信设备/数据电路终接设备：提供给用户的通信设备如MODEM、电传机等。例：大作业2的10题：两台微机间进行串行双工通信时，最少可采用（3）根线：发送线TXD、接收线及公共信号地线SG8.6调制解调器（Modem）在串行通信中的作用答：发送方使用调制器（Modulator），把要传送的数字信号调制转换为适合在线路上传输的音频模拟信号；接收方则使用解调器（Demodulator）从线路上测出这个模拟信号，并还原成数字信号。8.7 8251A有什么功能？答：Intel 8251A是通用同步异步收发器，是一种可编程串行接口芯片。特点：具有独立的发送器和接收器。能以单工、半双工、全双工方式通信，提供与MODEM相连的控制信号。在同步方式下：传送58位的字符，可以选择奇偶校验或不校验，可以使用内同步或外同步方式，能自动插入同步字符。在异步方式下：传送58位的字符，可以选择奇偶校验或不校验，可以选择波特率系数和停止位位数。8.8 8251A端口地址（数据口、命令/状态口）？答：芯片设计的约定：凡是写入和初始化有关的方式字、命令字和同步字或者读取状态字，访问芯片的奇地址； 凡是传送数据，访问芯片的偶地址。初始化包括两部分：(初始化顺序见P286图8.14或下图) 方式命令字：定义8251A的工作方式，它必须紧接在复位后由CPU写入。 作命令字：指定芯片的实际操作，只有在写入了方式命令字后，才能由CPU写入。 特别提示：为了避免因8251A正在等待同步字符而误把写入的复位命令当作同步字符造成初始化错误，往往先写入3个0来解决这个问题。状态字：CPU可以在8251A工作过程中利用输入指令读取当前8251A的状态字，从而可以检测接口和数据传输的工作状态。经典实例：见P287 双机通信8.9异步串行通信中起始位和停止位的作用，在异步通信时用什么实现同步答：所谓异步串行通信是指具有不规则数据段传送特性的串行数据传输。异步通信数据帧的第一位是开始位，在通信线上没有数据传送时处于逻辑“1”状态。当发送设备要发送一个字符数据时，首先发出一个逻辑“0”信号，这个逻辑低电平就是起始位。起始位通过通信线传向接收设备，当接收设备检测到这个逻辑低电平后，就开始准备接收数据位信号。因此，起始位所起的作用就是表示字符传送开始，停止位则表示一个字符数据的结束标志。8.10经典例题(1) 判断题：（2010大作业二）l 8251是可编程串行通信接口，它只能工作在异步通信方式下。( )l 传输距离较近时，常采用并行传送方式，传输距离较远时，常采用串行传送方式。（）l 同步串行传送能够得到比异步串行传送更高的传输速率。( )(2) 什么叫波特率？什么叫波特率因子？设波特率因子为64，波特率为1200，那么时钟频率为多少？（2010大作业二）解：每秒种传输的二进制位的个数称为波特率，发送（或接收）时钟的频率与波特率的比值称为波特率因子。发送/接收时钟频率n发送/接收波特率641200 76800Hz76.8KHz时钟频率为76.8KHz(3) 选用8251A进行同步方式的通信，规定用内同步方式，同步字符为2位，用奇校验，7位数据位，端口地址为166H和167H，试对8251A进行初始化编程。（2010大作业二）解：MOVDX，167HMOVAL，18H（方式字）OUTDX，ALMOVAL，16H（SYN，同步字符）OUTDX，ALOUTDX，ALMOVAL，0B7H（工作字）OUTDX，AL9 键盘、鼠标与LED接口9.1 什么是行扫描与全扫描行扫描法：输出扫描码，使所有行线为0。然后读入列线状态，检查列线是否全为1。若不全为1，则表明有行线和列线接通，意味着有键按下。接着从第0行开始，每扫描一行时，令该行对应的行线为0，其余行线为1，然后读入列线状态，检查是否有列线为0。若无，则行号加1，顺序扫描下一行；若有，则查出状态为0的列号，由该列号和正在扫描的行号即可确定被按键的编号。线反转法：起初使行为输出并让所有行线输出0；然后读入列线状态，检查列线是否全为1。若不全为1，则表明有行线和列线接通，意味着有键按下。然后识别按键，首先，将行指定为输出，列指定为输入，从行输出全为0，从列读入当前的列号并保存；然后，将列指定为输出，行指定为输入，把刚才读入的列号从列输出，再从行读入行号。由该行号和列号即可确定被按键的编号。9.2 LED动态和静态显示原理、特点答: LED显示器的驱动显示有两种方法：静态驱动法和动态驱动法。静态驱动法：在静态显示方式下，每一位显示器的字段控制线是独立的。显示一个字时，该位的各字段线和字位线的电平不变，也就是各字段的亮灭状态不变。 动态驱动法：利用人眼的视觉暂留效应，分时显示不同的数码管。10 A/D与D/A转换器接口10.1 什么是A/D转换器与D/A转换器答：A/D转换器的功能是把模拟了转换成数字量。（P453）D/A转换器是把数字量变换成模拟量的线性电路器件。（P444）10.2 A/D与D/A转换器的主要参数答：分辨率：描述A/D、D/A转换电路对微小模拟量的分辨能力。通常用二进制数字量的位数来表示；位数越长，分辨率越高；一般有8位、12位、16位、20位等。D/A转换器：转换时间 = 建立时间：D/A转换电路运算放大器的输出端从0V跳变到最大工作电压的时间；转换速率：满量程下，输出电压的最大变化速度；A/D转换器：转换时间：启动转换到转换结束所需最大时间；采样时间：两次转换的时间；必须大于或等于转换时间；转换速率：转换时间的倒数。10.3 D/A转换器与CPU接口的主要问题答：1）D/A转换器与微处理器间的信号连接包括三部分，即数据线、控制线和地址线。2）微处理器的输出数据要传送给D/A转换器，首先要把数据总线上的输出信号连接到D/A转换芯片的数据输入端。若D/A芯片内带有锁存器，微处理器就把D/A芯片当作一个并行输出端口若D/A芯片内无锁存器，微处理器就把D/A芯片当作一个并行输出的外设，二者之间还需增加并行输出的接口。3）一般情况下需要锁存器来保存微处理器送给D/A转换器的数据。10.4几个主要的A/D、D/A转换器芯片的特性答：8位D/A转换器DAC0832：1）DAC0832是分辨率为8位的DAC，用于多片D/A转换器需要同步输出的场合。2）DAC8032有2个端口，均为数据口，由CS#和#XFER的连线决定，它们可以接地址线、+5V或地。3）DAC0832有3种工作方式：直通工作方式（不具备编程功能，一般不用）：2个寄存器直通，数字信号只需输入到D0D7，就立即进行D/A转换；单缓冲方式：输入寄存器成缓冲状态，DAC寄存器成直通状态；双缓冲方式：两个寄存器都处于缓冲方式；进行D/A转换须分两步完成：将数据锁进输入寄存器，将输入寄存器内容写入DAC寄存器并启动D/A转换。8位A/D转换器ADC0809：ADC080是一个集成化的多路数据采集器，将8路的模拟多路器和8位分辨率的A/D转换器集成在一个芯片中。转换时间是100s，适合于对频率很低的模拟信号的数据采集。单片型逐次逼近式转换器。10.5 通过D/A转换器产生三角波例如：使用DAC1210与16位CPU接口，程序如下，连接图见P453 图14.810.6 多路模拟开关的作用？答：当系统中有多个变化较为缓慢的模拟量输入时，需要使用模拟多路开关，将各路模拟量轮流与A/D转换器接通，进行A/D转换。10.7 经典例题1. 判断题：（2010大作业二）l 当D/A转换器与CPU相连时，如果CPU的数据总线的位数小于D/A转换器的位数，则需要采用多级缓冲结构。 （ ） 第 21 页计算机接口技术期末复习导航附录一2011年计算机接口技术课堂大作业（一）*期末考试题型：问答、判断、画图、综合*此套题目只收录了以上题型的题目（大作业二同样）一、简