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1、习题一1. 什么是接口？接口就是微处理器CPU与外部世界的连接部件，是CPU与外界进行信息交换的中转站。2. 为什么要在CPU与外设之间设置接口？在CPU与外设之间设置接口主要有4个原因：（1） CPU与外设二者的信号不兼容，包括信号线的功能定义、逻辑定义和时序关系（2） CPU与外设的速度不匹配，CPU的速度快，外设的速度慢（3） 若不通过接口，而由CPU直接对外设的操作实施控制，会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中，大大降低CPU的效率（4） 若外设直接由CPU控制，会使外设的硬件结构依赖于CPU，对外设本身的发展不利。3. 接口技术在微机应用中起的作用？随着计算机技术的高速发展，计算机
2、的应用越来越广泛。然而，在微机系统中，微处理器的强大功能必须通过外部设备才能实现，而外设与微处理器之间的信息交换和通信又是靠接口来实现的，所以，接口技术成为了一门关键技术，它直接影响微机系统的功能和微机的推广应用。4. 接口电路的硬件一般由哪几部分组成？接口电路的硬件一般由以下几部分组成：（1） 基本逻辑电路：包括命令寄存器、状态寄存器和数据缓冲寄存器，是接口电路中的核心（2） 端口地址译码电路：实现设备的选择功能（3） 供选电路：根据不同任务和功能要求而添加的功能模块电路。5. 接口电路的软件控制程序一般包括哪几部分？接口电路的软件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互渗透、融为一体
3、的：（1） 初始化程序段：对可编程接口芯片进行初始化编程（2） 传送方式处理程序段：不同的传送方式（查询、中断、DMA方式）程序段不同（3） 主控程序段：完成接口任务的程序段（4） 程序终止与退出程序段：程序退出前对接口电路中硬件进行保护的程序段（5） 辅助程序段：人机对话、菜单等6. 接口电路的结构有哪几种形式？接口电路的结构主要有四种：（1） 固定式结构：不可编程的接口电路，结构简单、功能单一、固定（2） 半固定式结构：由PAL或GAL器件构成的接口电路，功能和工作方式可以通过改写内部的逻辑表达式来改变，但逻辑表达式一旦烧入芯片，其功能和工作方式就固定下来了（3） 可编程结构：其功能和工作
4、方式可由编程指定，使用灵活、适应面广，且种类繁多（4） 智能型结构：芯片本身就是一个微处理器，外设的全部管理都由智能接口完成，如I/O处理器I0809或通用单片机7. CPU与接口之间有哪几种传送数据的方式？它们各应用在什么场合？CPU与接口之间的数据传送方式主要有查询方式、中断方式和DMA方式：（1） 查询方式：主要用于CPU不太忙且传送速度不高的情况下。无条件传送方式作为查询方式的一个特例，主要用于对简单I/O设备的控制或CPU明确知道外设所处状态的情况下。（2） 中断方式：主要用于CPU的任务比较忙的情况下，尤其适合实时控制和紧急事件的处理（3） DMA方式（直接存储器存取方式）：主要用
5、于高速外设进行大批量数据传送的场合。习题二8. 什么是端口？端口是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器。9. I/O端口的编址方式有几种？各有何特点？I/O端口的编址方式有两种统一编址方式（存储器映象方式）和独立编址方式（I/O映象方式、专用I/O指令方式）（1） 统一编址方式：从整个寻址空间中划出一部分给I/O设备，其余的给存储器，通过地址码区分操作对象是存储器还是I/O，二者的地址码不重叠。这种方式的优点是I/O端口的编址空间大，且易于扩展I/O指令丰富、功能齐全；缺点是存储器的地址空间减少，达不到系统最大的寻址空间I/O指令比独立编址方式的专用I/O指令长，译码时间长，执行速度慢（2）
6、独立编址方式：存储单元与I/O端口分别编址，地址码重叠，通过操作码区分操作对象是存储器还是I/O。这种方式的优点是I/O端口不占存储器的编址空间，使存储器的容量可达系统的最大寻址能力I/O指令短、执行速度快；指令清晰、可读性强；缺点是I/O端口地址范围一旦确定，不易扩展I/O指令种类有限，操作单一10. 通常所说的I/O操作是指CPU直接对I/O设备进行操作，这话对吗？这话不对，I/O操作是指I/O端口操作，即访问与I/O设备相关的端口，而不是对I/O设备直接操作。11. 在独立编址方式下，CPU采用什么指令来访问端口？独立编址方式下，采用专用的I/O指令输入/输出指令（如PC系列微机中的IN
7、、OUT）来访问端口。12. 在I/O指令中端口地址的宽度及寻址方式有哪两种？PC系列微机中，I/O指令对端口的寻址方式有两种：直接寻址和间接寻址（必须由DX间址）。直接寻址方式中，端口地址的宽度为8位，即地址范围是00HFFH；间接寻址方式中，端口地址的宽度为16位，即地址范围是0000HFFFFH。13. CPU从端口读数据或向端口写数据是否涉及到一定要与存储器打交道？通常所说的CPU从端口读数据或向端口写数据，仅仅是指I/O端口与CPU的累加器之间的数据传送，并未涉及数据是否传送到存储器。由于累加器只能保存一个数据，所以在实际中通常是I/O与存储器交换数据。CS14. I/O地址线用作端
8、口寻址时，高位地址线和低位地址线各作何用途？如何决定低位地址线的根数？一般情况下，高位地址线与控制信号线进行逻辑组合，经译码电路产生I/O接口芯片的片选信号 实现片间选择；低位地址线不参与译码，直接与I/O接口芯片的地址线相连实现I/O接口芯片的片内端口选择。低位地址线的根数由I/O接口芯片内部的端口数量决定，如果I/O接口芯片内部有2n个端口（其引脚上一定有n根地址线），那么，寻址端口时，低位地址线的根数就是n。习题三15. 计数、定时与频率、声音以及音乐之间有什么关系？定时和计数的本质是相同的，当计数的基本脉冲是标准的时间单元时，计数就变成了定时。定时输出脉冲的周期的倒数就是频率。由定时输
9、出的脉冲可以产生声音，脉冲的频率就决定了声音的频率。脉冲频率高，声音的音调高（听起来尖锐）；脉冲频率低，声音的音调低（听起来低沉）。而由频率不同、持续时间不同的声音就可以产生动听的音乐。16. 微机系统的定时有哪两类？何谓时序配合？微机系统中的定时分为内部定时和外部定时两类。内部定时是指计算机本身运行的时间基准或时序关系，是用户无法更改的。外部定时是指外部设备实现某种功能时，本身所需要的一种时序关系，需要用户根据外设的要求进行安排。时序配合是指用户在考虑外设与CPU连接时，不能脱离计算机的定时要求，即以计算机的时序关系为依据来设计外部定时机构，以满足计算机的时序要求。17. 微机系统中的外部定
10、时有哪两种方法？其特点如何？微机系统中的外部定时有软件定时和硬件定时两种方法。软件定时：利用CPU执行指令需要一定时间的特点产生延时。这种方法不需增加硬件设备，只需编制延时程序即可；但是它降低了CPU的效率，浪费了CPU的资源，而且由于同样的延时程序在不同计算机上运行的时间会不同，所以通用性比较差。18. 8253定时/计数器有那些特点？8253是一个减1的定时/计数器（逆计数器），它内部有3个相互独立的16位减1计数通道，每个通道有自己独立的计数脉冲输入信号（CLK）、门控信号（GATE）和计数/定时到的输出信号（OUT），每个通道有6种工作方式，1个通道最多可以计65536个脉冲。19.
11、8253初始化编程包括哪两项内容？在对8253进行始化编程时，首先向命令寄存器中写入方式字，选择计数通道、工作方式、计数初值的长度及写入顺序、计数码制。然后按方式字的要求向选定的计数通道中写入计数初值。20. 8253有哪几种工作方式？区分不同工作方式的特点体现在哪几个方面？为什么3方式使用最普遍？8253有6种工作方式方式0方式5。区分不同工作方式的特点主要体现在以下的4个方面：（1） 启动计数器的触发方式不同（2） 计数过程中门控信号GATE对计数操作的控制作用不同（3） 计数/定时到时输出端OUT输出的波形不同（4） 在计数过程中，写入新的计数初值的处理方式不同3方式由于具有自动重新装载
12、计数初值，能输出重复波形，且输出波形的高低电平比为1:1或近似1:1（方波或近似方波），所以在实际中应用最广泛。21. 何谓日时钟？日时钟是指对一天的时间进行统计，判断一天（24小时）的时间是否已到。22. 利用8253进行日时钟计时的计时单位是什么？CPU采用什么技术把这些计时单位进行累加？利用8253进行日时钟计时的计时单位是在系统中，设置了两个对计时单位进行统计的字单元TIMER_HI（高字单元）和TIMER_LO（低字单元），8253产生的周期为54.9254ms的方波申请中断，CPU在中断服务程序中通过对两个字单元组成的双字单元进行加1操作来实现对计时单位的统计。23. 8253通道
13、0的定时中断是硬中断（8号中断），它不能被用户调用，当用户对系统的时间进行修改时，需采用软中断INT 1AH。试问这两种中断有何关系？8253通道0定时中断的服务程序中实现对双字计时单元的加1操作，而软中断INT 1AH完成的功能是将这双字单元的内容读出，保存在两个字寄存器中，其中，TIMR_HI单元的内容送入CX，TIMER_LO单元的内容送入DX中。24. 利用8253作为波特率发生器，当CLK1.1931816MHz，波特因子为16时，要求产生4800波特的传输速率，试计算8253的定时常数。由于，所以8253输出的频率应该是，由此可计算出8253的定时常数：习题四25. 采用DMA方式
14、为什么能实现高速传送？DMA传送方式能够实现高速数据传送主要有两个原因：（1） 它为两个存储介质提供了直接传输通道，不象CPU控制的传送那样要通过内部寄存器中转。（2） 用硬件取代了软件，它直接发出对两个介质的选中信号及其读写控制信号，而不是通过执行指令来控制传送26. DMA方式传送的一般过程如何？DMA方式在传送之前，要对DMA控制器进行初始化编程，设置诸如传送方向、内存首址、数据块大小等信息，而传送过程一般可分为4个阶段：（1） 申请阶段：外设向DMA控制器发出DREQ信号请求DMA服务，DMA控制器向CPU发出HRQ信号，请求占用总线（2） 响应阶段：CPU向DMA控制器发出HLDA信
15、号，将总线控制权让给DMA控制器，DMA控制器接管总线（3） 数据传送阶段：DMA控制器发出DACK信号，选中I/O设备；发出内存地址，选中存储单元，并根据初始化时设定的传送方向给I/O设备和存储器发出读写控制信号，数据由源介质直接传送到目的介质（4） 传送结束阶段：传送了指定长度的数据块后，或收到外部强制结束的控制信号（EOP）时，外设、DMA控制器相继撤除DREQ、HRQ信号，CPU撤除HLDA信号，总线控制权归还CPU。27. 什么是DMA方式的操作类型和操作方式？DMA方式一般有哪几种操作类型和操作方式？DMA方式的操作类型是指进行DMA操作的种类，一般有3种：（1） 数据传送：将源介质中的数据传送到目的介质中，包括DMA读（MI/O）和DMA写（I/OM）（2） 数据校验：对数据块内部的每个字节进行某种校验，而不进行数据传送（不发出读写控制信号）（3） 数据检索：也不进行数据传送，而是在指定的内存区内查找某个关键字节或某几个关键数据位是否存在DMA方式的操作方式是指在进行DMA操作时，每次所操作的字节数，不同的操作方式释放总线的条件不同。操作方式一般有以下3种：（1） 单字节方式（单一方式）：每次取得总线控制权只操作一个字节就释放总线，下个字节的操作要重新申请（2） 连续方式（块字节方式）：
