接口通信思考题及答案

1、接口 PPT课后题答案是我自己做的，有错的改正一下，没有做的大家做出来的共享一下(*A_A*)第一章1.1 什么是接口？什么是硬件接口和软件接口？答：接口:两个部件或两个系统之间交接部分硬件接口:两个电子部件或两种设备之间的逻辑电路。软件接口:两个软件之间为交换信息而约定的逻辑边界。1.2 接口的基本功能是什么？答：地址译码和设备选择逻辑：有多个外设时。数据缓冲或锁存：门控和保持作用。设置保存控制命令和译码：控制数据的传输。检测、保存外部设备的状态：READY、BUSY等，如用于查询传输方式。信息转换：串并转换、电平转换、A/D和D/A等。中断控制逻辑：提供中断请求和中断响应、中断识别等功能。

2、1.3 常见接口的分类方法有哪几种？答：按传送方式分类按使用灵活性分类按通用性分类按输入输出信号分类1.4 什么是端口？端口的编址方法有几种？答：一个接口电路中包括多种寄存器，每个寄存器有唯一的一个地址，每个地址称为一个I/O端口，CPU对外设的访问就是通过接口电路中相应的端口实现的。端口编址的方式：1) I/O独立编址2)存储器映象编址第二章2.1、 CPU执行转移指令时，指令队列寄存器内容如何变化？答：指令的提取与执行分别由总线接口部件BIU与执行部件EU完成，8086/8088可以在取指令同时又可执行指令。在执行转移，调用和返回指令时， 指令队列中的原有内容被自动清除。2.2、 将两数相

3、加，即 0100 1100 加 0110 0101 , CF、PF、AF、ZF、SF、OF 各为何值？ 答：CF=0 ;PF=1 ; AF=1; OF=1; ZF=0; SF=12.3、 8086的一个基本总线周期包括哪几个时钟周期( T状态)？什么情况下需要插入等待状态？答：一个基本总线周期中包括4个时钟周期。T1: CPU往地址/数据复用总线送地址信息，指出要寻址的内存单元或外设端口地址。T2:撤消地址，总线低 16位准备传输数据（呈高阻态），高4位输出本总线周期状态信息 （中断允许否，段寄存器名等）T3:数据送上地址/数据复用总线，进行读写。T4:总线周期结束。当外设或存储器速度较慢时，

4、不能在规定的时间送出或写完数据，外部会通过Ready信号送低电平，通知 CPU”数据未准备好” ，CPU在T3状态的开始就采样 Ready,如为低则在 总线周期的T3之后插入一个或多个 TW等待周期（进入 TW而不进入T4）,以延长总线周 期的长度。当CPU受到Ready上的“准备好”信号后，会自动脱离 TW而进入T4状态。2.4、 CPU启动时，有哪些特征 ？答：2.5、 8086怎样解决地址线和数据线的分时复用问题？答：ALE是地址锁存允许信号，在单片机扩展外部RAM时，ALE用于控制把P0 口的输出低8位地址A0-A7送入锁存器锁存起来，以实现位地址和数据的隔离，当ALE是高电平时，允许

5、地址锁存信号，当访问外部存储器时，ALE信号负跳变（即由正到负）将 P0 口上低8位地址信号送入锁存器；当ALE低电平时，P0 口的内容和锁存器输出一致。2.6、 系统复位时，执行的第一条指令的物理地址?答：复位后CS=FFFFH,IP=Opq0H ,所以程序入口的电步FFFF0HI2.7 8086两项再与最大模叫网另U存二 答：最小樟式是系I隼红二1个的处理僚 I低为读I/O"嘘飞模式是BHE/S数据输入ALEROBHE输出/ <?器I78086髀%理器; j余犁理器称林田猛AD 12 GOT/R 一2.9、 什么是中断向量？答：中断向量即中断源的识别标志，可用来存放中断服务

6、程序的入口地址或跳转到中断服务的入口地址。2.10、 可屏蔽中断响应的过程。答：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个字 节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS,IP内容进入堆栈，清楚IF,TF; 8086类型码乘以4后得到中断向量表入口地址，从此地址开始执行程序，完成了 INTR中断请求的响应过程。第三章3.1解释下列名词：(1)DTE :数据终端设备一一数据源和目的地(2)DCE :数据通信设备一一使数据符合线路要求(3)RS-232-C :

7、数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术 标准。(4)USB :是英文Universal Serial BUS (通用串行总线)的缩写，而其中文简称为通串线,是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。(5)MODEM:调制解调器。它是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号，而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置。3.2如果一件计算机的串彳做倬葡隔膜)-Inte18251A是Ins 8250芯片萨两台计算机相连后能否舶正常数中传东rW1俞;悌台计算机的串行接口实用的日止止位，效验2/2M 0.1 0.1串彳通信不仅波特率要一样，

8、停0 M3.3什么是:异涉串存国信的看翻蟒鼠?诜送曷低仍位可有可无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。当接收设备收到起始位后，紧接着就会收到数据位。数据位的个数可以是5, 6, 7或8位的数据。在字符数据传送过程中，数据位从最低位开始传输。数据发送完之后，可以发送奇偶校验位。奇偶校验位用于有限差错检测，通信双方在通信时需约定一致的奇偶校验

9、方式。 就数据传送而言，奇偶校验位是冗余位，但它表示数据的一种性质，这种性质用于检错，虽有限但很容易实现。在奇偶位或数据位之后发送的是停止位，可以是 1位、1. 5位或2位。 停止位是一个字符数据的结束标志。在异步通信中，字符数据以图所示的格式一个一个地传送。在发送间隙，即空闲时，通 信线路总是处于逻辑“ 1”状态，每个字符数据的传送均以逻辑“0”开始。3.4 异步传输时，通信双方的通信参数（速率、数据位数、校验方式和停止位数）的设置可 否不同？为什么？答：3.5 假定在串行通信时设定白数据传输速率为1200bps, 8位数据，无校验，一个停止位，问传送完1k字节文件，需要多长时间？答：每个字

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文件大小：1k字节=1000*8=8000bit文件包含字符数：8000/8=1000字符需要传输的大小：1000字符*10bit/字符=10000bit 10000bit/1200bps=8s3.6 串行通信与并行通信相比有哪些优势？ 答：1）传输距离长，可达到数千公里2）串行通信的通信线路少.因而在远距离通信时可以极大地降低成本,串行通信的通 信时钟频率较并行通信容易提高。3）抗干扰能力强，串行通信信号间的互相干扰完全可以忽略。4）费用低。3.7 串行通信接口芯片中的发

11、送移位寄存器和接收移位寄存器有何作用？ 答：由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输。发送移位寄 存器将并行数据转成串行数据，接收移位寄存器将串行数据转成并行数据。例题1 .方式寄存器：约定双方的通信方式，数据格式，传送速率例1:异步通信中，若帧数据格式为：字符长度8位，停止位为2位，采用奇校验，波特率因子是16,则方式控制指令是：11011110B=DEHMOVDX ,309H;8251命令口MOVAL ,0DEH;丹/1作方式了OUTDX ,AL例2:同步通信中，若帧数据格式为：字符长度8位，双同步字符，内同步方式，奇校验，则方式控制指令是：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：是确定8251A的实际操作，迫使 8251A进行某种操作或工作状态，以便接收或发送数据。例3:使8251内部复位，并且允许接收，又允许发送，则程序段为：MOV DXMOV ALOUT DX.；模式字MOV ALOUT DX309H01000000BAL00010101BAL;8251命令口；使内部复位;允许接收和发送；送控制字3 .状态字：8251A执行相应命令进行数据传送后的状态字存放在状态寄存器中，CPU通过读出状态字进行分析和判断，以决定下一步的操作。例4:若查询8251

13、A接收器是否准备好，则用下列程序段：L: MOV DX , 309H;状态口IN AL , DX;读状态字ANDAL,02H;查 D1=1 ? ( RXRDY=1?)JZL；未准备好，则等待MOVDX ,308HINAL,DX数据口MOV DX , 309H IN AL , DX TEST AL, 38H JNZ ERROR例5:检查出错信息，则用下列程序段;状态口;检查 D5D4D3 三位(FE, OE, PE)；若其中有一位为1 ,则出错第四章4.1什么是并行通信，并行通信与串行通信相比较有什么优缺点？答：并行通信：把一个字节数据的各位用几条线传输。缺点是但成本较与串行传送相比并行传送的优

14、点是在同样的时钟速率下其传送速率高,4.2 8255A的控制字有几种？它们之间如何区另答：(1)工作方式选择控制字：规定8255A I/O端口的工作方式和数据传输方向。(2)端口 C置位/复位控制字：将端口 C某位置1或清零。区别：D7为特征位。D7=0表示是C 口按位置位/复位控制字；D7=1表示是工作方式选 择控制字。4.3假定系统分配给 8255A的地址是60H63H , (1)写出将C 口第三位清0的程序段。答：端口 C置位/复位控制字为 0XXX0110MOVDX , 63H (?不确定)MOVAL, 00000110BOUT DX, AL ;写控制字(2)写出将C 口第五位置1的程

15、序段。答：端口 C置位/复位控制字为 0XXX1011MOVDX , 63H (?不确定)MOVAL, 00001011BOUT DX, AL ;写控制字4假定系统分配给 8255A的地址是60H63H ,要求使8255A的A 口工作方式0输入，B 口 为工作方式1输出，C 口的高四位为输入，低 4位为输出，试写出初始化程序段。答：根据题意，工作方式控制字为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;将工作方式控制字写入 8255A控制端口5设8255A的的地址为:80H、82H、84H、86H

16、。要求 A 口工作在方式 0输出，B 口工作在方式0输入，C 口高4位输入，低4位输出，试编写8255A的初始化程序。答：根据题意, 初始化程序：工作方式控制字为10001010BMOVMOV 丽aDXALDX86H (?)8AH AL;DX指向8255A控制端口;工作方式控制字 8AH送AL;将工作方式控制字写入8255A控制端口A 口工作在方式B 口方式0输入，C 口各位的作用是什么？若 A 口工作在方式2, B 口方式0输出，C口各位的作用是什么?答：当A端口作于方式2时，端口 C中有固定的5根线配合A 口工作，用来提供相应的控制 信号和状态信号。(PC3、PC4、PC5、PC6、 PC

17、7配合 A 口)。INTRA (Interrupt Request):中断请求信号，高有效。输入输出时，当一个动作完成而要进入 下一动作时，8255A都通过这一引腿向 CPU发出中断请求信号。(Strobe):外设供给8255A的选通信号，低有效。此信号将外设送到8255A的数据打入输入缓冲器。IBFA (Input butter full):这是8255A送往CPU的状态信息，表示当前已有一个新的数据送 到输入缓冲器中，等待 CPU取走。IBFA可以作为供CPU查询的信号。(Output Buffer Full):输出缓冲器满信号，由8255A送给外设的状态信号，低有效，表示CPU已经将一个

18、数据写入 8255A的端口 A,通知外设将数据取走。(Acknowledge):外设对信号的响应信号，低有效，它表示外设已经从A 口输出线上将数据取走。INTE1 (Interrupt Enable):输出中断允许信号。INTE1为1,允许输出中断；INTE1为0,屏 蔽输出中断。INTE2 (Interrupt Enable)：输入中断允许信号。当 INTE2为1时，允许输入中断，当 INTE2 为0时，屏蔽输入中断。INTE2是软件通过对 PC4的设置来决定为1还是为0的，INTE2 的状态由PC4的值决定。第五章5.1 什么是中断？答：CPU暂停现行程序，转而处理随机到来的事件，待处理完

19、后再回到被暂停的程序继续 执行。5.2 86系列CPU响应中断的条件是什么？答：有中断请求信号中断请求没有被屏蔽CPU的中断是开放的CPU在现行指令执行完毕时，响应中断5.3 中断向量表的作用是什么？答：存放中断向量的表。 中断向量是指中断发生时，存放在内存中，用于指向中断处理程序 地址的数据，每个中断向量占一个字，低字节为中断号，高字节为例行程序的偏移地址。实模式下，位于内存地址 0000 : 0000开始的1KB范围内，按中断向量码顺序存放中断向量。5.4 在PC系列机中的中断源有哪些？答：1 一般的输入输出设备(如键盘、打印机、显示器)2数据通道中断源(如硬盘、光盘)3实时时钟(如外部的

20、定时曲路)4故障源(如校验错误、掉电)5为调试程序而设置的中断源5.5 软件中断与硬件中断有什么区别？答：硬件中断：由硬件请求信号引发中断软件中断：由软中断指令引发中断OBF a5.6 什么是EOI命令？什么是自动 EOI方式？演CKOj是中断结束方式：自动EOI方式：中断结束后自动发送结束字，清0 ISR中当前优先级最高的中断服务标志。普通EOI方式：中断结束时用户指令送结束字。5.7 8259A只有两个口地址，它如何识别它的4个ICW命令和3个OCW命令?答： 初始化：ICW1ICW4 ;操作：OCW1OCW3。首先ICW1、OCW2和OCW3占用的I/O端口为低位地址，即 A 0为0,其

21、余的初始 化命令字和控制命令字的 A 0都为1,所以把ICW1、OCW2和OCW3与别的初始化命令 字和控制命令字区别开来；而ICW1的D 4 = 1, OCW2的D 4 D 3 = 00, OCW3的D 4 D3 = 01所以可以区分开ICW1、OCW2和OCW3 ;又知道ICW1是初始化时写入的第一个 命令字，紧接着写入的应该是ICW2、ICW3,又ICW1的最低位指定了初始化时是否写入ICW4,所以这些初始化命令字就可以区分开来了。当初始化完成后工作期间， 3个操作命令字是这样区分的： OCW1占用的I/O端口为 高位地址，OCW2和OCW3占用的为低位地址，所以 OCW2和OCW3可以

22、和OCW1区分 开；而 OCW2和OCW3的D 3位不同，所以二者又被区分开。5.8 写一段程序使 8259A 的中断优先级变为：IRQ4> IRQ5> IRQ6> IRQ7> IRQ0> IRQ1> IRQ2> IRQ3使用两种不同的方法，一种方法假定 8259A的现行最高优先级为IRQ0 ,另一 种方法假定8259A的现行最高优先级为IRQ3。假定8259A的地址是80H和81H。 答：？5.9 编写一个程序段屏蔽IRQ3和IRQ5上的中断请求，但不允许改变其它中断请求。 答：？第八早6.1 什么是 DMA ?什么是 DMAC ?答：DMA ,直接

23、存储器存取方式。无需经过 CPU,而速度更快的数据传送方式DMAC :对数据传送过程进行控制的硬件成为DMA控制器，在这种方式下，需要数据传送时，DMAC向CPU提出申请，CPU让出总线控制权，由 DMAC直接控制 AB、DB和 CB。6.2 试述DMAC的功能及工作过程？ 答：基本功能：1）能接受CPU的编程，进行功能设定。2）能向CPU发出DMA请求信号。3）在CPU响应DMA请求，之后 DMA接管总线。4）能发出地址信号和读写信号。5）能控制传送数据的字节数。6）能判断DMA操作是否结束，并释放总线的控制权，还给 CPU。工作过程：“DMA传送过程大致有以下几个步骤：I/O设备向州AC发

24、出DMA请求(DREQ) 口DMAC在接到I /0设备发出的DMA请求后，向CPU发出总线请 求(HRQ) ,请求CPU脱离对系统总线的控制,而由DMAC接管对 系统总线的控制.CPU在执行完当前指令的当前总线周期后(不一定是最后 一个总线周期,注意和中断的区别)，向DMAC发出总线响应 信号(HLDA).BcPU脱离对系统总线的控制,处于等待状态(但一直监视 DMA总统请求信号)，由DMAC接管对系统总线的控制口DMACI句I/O设备发出DMA应答信号(DACK).DMAC把存储器与I/O设备之间进行数据传送所需要的 有关地址,送到地址总线,通过控制总线向存储器和I/O 设备发出读或写信号，从而完成一个字节的传送©当设定的字节数据传送完毕后(WAC自动计数)，DMAC 将总线请求信号变成无效,同时脱离对系统总线的控 制,CPI检测到总线请求信号变成无效后(CPI：一宜在监视 总线请求信号)，也将总线响