接口技术重点与小结

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1、1 .8259A 的工作方式及特点 （1） 完全嵌套方式（固定优先级方式）： 特点：优先级顺序是固定的， IR0 最高，IR7 最低 设置：通过编程置初始化命令字 ICW4 中的 D4=0，设置该工作方式，默认工作 方式。 （2）特殊完全嵌套方式 特点：与完全嵌套方式基本相同，只是它不仅响应比本级高的，且能够响应同 级的中断。 设置：通过编程置 ICW4 中的 D4 置 1，设置。一般用于 8259A 的级联方式。 （3）优先级自动循环方式 特点：初始优先级顺序 IR0 最高，IR7 最低。当其中一个中断源受到服务，则 它为最低优先权。同时置比它低一级中断源为最高级，其它自动循环排列。 设置：

2、通过编程置操作命令字 OCW2 的 D7D6=10，设置该工作方式。 （4）优先级指定（特殊）循环方式 特点：将某一中断源指定为最低优先权，则比它低一级中断源为最高级，其它 顺序排列。 如：指定 IR3 为最低，则优先级顺序为 IR4，IR5，IR6，IR7，IR0，IR2，IR3。 设置：通过编程置 OCW2 的 D7D6=11 设置此方式。同时 D1D0 指定最低优先 权中断源。 2 存储器 CPU 连接应注意的问题 首先是 CPU 总线的负载能力问题 其次是 CPU 时序与存储器芯片存取速度的匹配问题 最后是存储器的地址分配和片选择问题 3、EU 与 BIU 的功能是什么？两种如何协同工

3、作？ EU 是执行部件，主要的功能是执行指令。BIU 是总线接口部件，与片外存储器 及 I/O 接口电路传输数据。EU 和 BIU 是按流水线方式并行工作的，在 EU 执 行指令的过程中，BIU 可以取出多条指令，放进指令流队列中排队。EU 仅仅从 BIU 的指令队列中不断地取指令并执行指令，因而省去了访问内存取指令的时 间，加快了程序运行的速度。这也是 8086CPU 成功的的原因之一。 4 定时信号获取各种方法和优点 软件和硬件获取的方法。 软件的方法：一般都是根据所需的时间常数来设计一个延迟的程序。 硬件的方法：要用到计数器/定时器，并令其在简单的软件的控制下，产生准确 的时间延迟。 后

4、者的优点：计数时不占用 CPU 的时间 5 目前使用较广泛的 A/D 转换器的类型并分析各自的优缺点 计数式 A/D 转换器：优点：结构简单 缺点：转换速度与精度之间存在严重矛盾。转换速度高，则转换器输出与输入 的误差就大，反之亦然。 双积分式 A/D 转换器： 优点：器件少，使用方便，抗干扰能力强，数据稳定，适用于非快速计算机过 程的控制系统或精度要求较高的地方。 缺点：转换时间较长，一般需要几十毫秒逐次逼近式 A/D 转换器：优点转换速度快，转换时间固定 缺点：抗干扰能力差 并行接口主要特点与功能 能够实现并行通信的接口就是并行接口。一个并行接口既可以设计为只用来作 为输出接口，也可以设计

5、为只用来作为输入接口。当然，也可以将一个并行接 口设计为既可以输入又可以输出，输出的并行接口电路可以用两种方法实现： 一种方法是在同一个接口中设计两个通路，一个作为输入通道，一个作为输出 通路：另一种方法是用一个既可以输入又可以输出的双向通路。 功能：数据锁存和缓冲功能；选通控制功能；能够提供状态信息及中断申请； 能提供应答信号；有的接口还具有控制命令寄存器功能 6 8253 工作及特点 方式：计数结束时中断方式；可编程单稳态触发器；分频器；方波发生器；软 件触发选通方式；硬件触发选通方式； 特点： *控制字写入计数器时，所有的控制逻辑电路立即复位，输出端 OUT 进入初始 状态，初始状态对不

6、同的模式来说不应定相同。 *计数初始值写入之后，要经过一个时钟周期上升沿和一个下降沿，计数执行部 件才可以开始进行计数操作，因为第一个下降沿将计数寄存器的内容送入减一 计数器。 *通常，在每个时钟脉冲 CLK 的上升沿，采样门控信号 GATE。在不同的工作 方式下，门控信号的触发方式是有具体规定的，即要么是电控触发，要么是边 缘触发。在有的模式中，两种触发方式都是允许的。其中，0、2、3、4 是电平 触发方式，1、2、3、5 是上升沿触发方式。 *在时钟脉冲的下降沿，计数器进行减一计数，0 是计数器所能容纳的最大初始 值，二进制相当于 65536，用 BCD 码计数时，相当于 10000。并行

7、通信就是把一个字符的各位同时用几根线进行传输。传输速度快，信息 率高。电线要多，随着传输距离的增加，电缆的开销会成为突出问题，因此并 行通信适合用在传输速率要求较高而传输距离要求较短的场合。 Intel8255A 是一个通用的可编程的并行接口芯片，他有三个并行 I/O 接口， 又可通过编程设置多种工作方式，价格低廉，使用方便，可以直接和 Intel 系列 的芯片连接使用，在中小系统中有着广泛的使用。 在使用 8255A 时，除了三个并行端口进行功能分配外，还要考虑输入/输出 的方式。同样是输入（或输出） ，若方式不同，则引脚信号定义也不一样，工作 时序也不一样，在接口设计时，硬件连接和软件编程

8、也不一样，所以本章还分 析了 8255A 的工作方式。 串行通信时利用一条传输线将数据一位位地按顺序传送，特点是通信线路简单， 利用电话或电报线就可以实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速 度慢。 串行通信常用的芯片有 8251A 和 8250 两种。技术系统的飞速发展和应用的扩大，系统要求外围设备的类型越来越多，外围 设备智能化的趋势越来越明显，特别是出现多媒体之后。 打印机是 PC 常用的输出设备之一，利用打印机可把主机要输出的程序、数据、字符、图形等打印在纸上，针式打印机又称点阵打印机，它是利用打印机内的 若干点阵撞针，撞击色带在打印纸上形成一个由点阵组成的字符或图形，得到 输出

9、打印的效果；喷墨打印机是将墨盒中的墨水从喷嘴中挤出。细小的墨滴喷 射到纸面上形成像素小点。最后吸附墨粉。是硒鼓上形成带负电荷的图像，然 后与纸接触将墨粉附在纸上，经过定影而形成图像。 鼠标时控制屏幕上光标运动和实选择操作的一种输入设备，也称为点输设备。 鼠标的基本工作原理是将鼠标相对桌面移动的距离及方向和动作信息换成脉冲 信号送给计算机，再由计算机驱动程序将脉冲信号换成光标的坐标数据或当前 应用程序应执行的动作。根据测量位移的部件不同，鼠标可分为机械式、光电 式和无线式三种。 键盘有编码键盘和非编码键盘两种，编码键盘采用硬件逻辑电路识别按键、去 抖动及串键保护，自动向主机提供被按键；非编码键盘

10、只提供键盘行列矩阵， 对按键的识别、去抖动和防串键等均由软件完成。识别按键的方法有两种-行 扫描法和行反转法。 Intel8279 芯片是一种通用的可编程键盘及显示接口器件。单个芯片就能完成键 盘输入和 LED 显示控制两种功能。8279 有三种工作方式：键盘工作方式、显 示工作方式和传感器工作方式。 A/D 转换器和 D/A 转换器是现代数字系统中的重要组成部分，在许多计算 机控制、快速检测和信号处理等系统中的应用日益广泛。数字系统所能达到的 精度和速度最终取决于 A/D 转换器和 D/A 转换器的转换精度和转换速度。因此， 转换精度和转换速度是模数转换器和数模转换器的两个最重要的指标。 D

11、/A 转换器的功能是将输入的二进制数字信号转换成相应的模拟信号输出。 由于 T 型电阻网络中的数模转换器只要求两种阻值的电阻，因此最适合于集成 工艺，集成 D/A 转寒气普遍采用这种电路结构。 D/A 转换器根据工作原理基本上分为权电阻网络 D/A 转换 R-2RT 型电阻网 络和 R-2R 倒 T 型电阻网络 D/A 转换。由于 R-2R 倒 T 型电阻网络 D/A 转换器 转换速度快、性能好，并且只要求两种阻值的电阻，适合于集成工艺制造，因 此在集成 D/A 转换器中得到了广泛的应用。 D/A 转换器的分辨率和转换精度均与转换器的位数有关，位数越多，分辨 率和转换精度越高。 A/D 转换器

12、的功能是将输入的模拟信号转换成一组多位的二进制数字输出。 不同的 A/D 转换方式具有各自的特点。由于逐次逼近式 A/D 转换器的分辨率较 高、转换误差较低、转换速度较快，因此得到了普遍应用。 A/D 转换按工作原理主要分为并行 A/D、逐次逼近式 A/D 及双积分式 A/D 等。不同的 A/D 转换方式具有各自的特点。在要求速度高的情况下，可以采用 并行 ADC，但受到位数的限制，精度不高；在低速时，可以采用双积分式 ADC，精度高且抗干扰能力强；逐次逼近式 ADC 在一定程度上兼顾了以上两 种转换器的优点，速度、精度和价格都比较好接受，应用比较广泛。 总线是现代计算机不可缺少的重要组成部分

13、，本章介绍了总线的基本概念、 标准化方面的几个特征、总线的控制方式及性能等，并详细介绍了各种总线， 包括系统总线、局部总线和通信总线。系统总线方面，本章介绍了 MULTI 总 线和 STD 总线，对它们的发展及特性做了介绍，对 STD 总线的 56 根引脚进行 了详细说明。局部总线方面，本章介绍了 VL 总线和 PCI 总线，给出了两种总 线的引脚定义、功能及协议等。通信总线又称外部总线，用于微机之间、微机与远程终端之间、危机与外部设备以及微机与测量仪器仪表之间的通信。通信 总线方面，本章介绍了 IEEE488 并行通信总线、VXI 总线、RS-232-C 串行通信 总线、RS-432/RS-

14、422/RS-485 总线和通用串行总线 USB。对于前三种总线，本 章详细介绍了总线的特性、信号、结构等，对于后面的总线，本章知识简单进 行了介绍。本文最后详细介绍了现场总线，介绍了比较流行的现场总线及总线 标准。在微机及其应用系统中，经常用到定时器与其计数技术，实现的方法主要有三 种，即软件方式、不可编程硬件方式、和可编程硬件方式。 8253 定时器、计数器的每一个计数通道都有 6 种可编程选择的工作方式，每一 种工作的方式不仅与计数初值有关，而且受时钟输入信号 CLK 和门控信号 GATE 的控制。CLK 信号确定计数器减一计数的速率，GATE 信号允许或禁止 计数器工作或决定计数器的启

15、动。 主机与外设之间的信息交换应随外设性质的不同而采用不同的控制方式。随着 计算机技术的发展，控制方式也经历了由简单到复杂，由低效到高效、由 CPU 集中控制到各部件分散控制地发展历程。 DMA 传送主要用于需要高速大批量数据传送的系统中，可提高数据的吞吐量， 如磁盘存取，图像处理、高速数据采集系统、同步通讯中的收发信号等，应用 十分广泛。 采用 DMA 传送方式是让存储器与高速外设直接交换数据，不需要 CPU 干预， 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来完成， 因此，大大提高了传送速度，传送虽然脱离了的控制，但并不是 说传送不需要任何硬件来进行控制和管理。通常是采

16、用控制器来 取代，负责控制 DMA 传送的全过程控制。 这种传送方式是由外围设备来控制的，它能直接在外围设备与存储器之间进行 数据传送，而不需要 CPU 的干预，适用于进行大量的高速数据传送。 为了实现 DMA 的数据传输，需要组成 DMA 系统，系统中除了采用控 制器之外，一般还要配置页面地址寄存器和总线裁决逻辑。 DMA 传送方式的特点是不受 CPU 的干预，在 DMA 控制器下直接实现存储器 与存储器、存储器与外围设备之间的数据传输。它与程序查询方式和中断在数 据传送方面有着本质不同。DMA 方式主要依靠的是硬件。 DMA 控制器 8237A 内部有 4 个独立的通道，每个通道都有自己的寄存器。除 此之外，4 个通道还共用一部分寄存器，依靠这些寄存器，可以对 8237A 的工 作方式进行设置，从而控制 8237A 工作时序、通道的优先级和自动预置功能的 设置。 DMA 通过相关控制机构可以完成数据的读写操作。它的读写操作是将数据从存 储方式下：请求传送方式、单字节传送方式、块传送方式和级联传送方式。1，总线规范的基本内容是什么？2，