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时间:2019-06-11
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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.微型计算机的接口一般应具
2、备那些功能?微机的接口一般有如下的几个功能:(1)执行CPU命令的功能:CPU将对外设的控制命令发到接口电路中的命令寄存器(命令口)中,在经分析去控制外设(2)返回外设状态的功能:通过状态寄存器(状态口)完成,包括正常工作状态和故障状态(3)数据缓冲的功能:接口电路中的数据寄存器(数据口)对CPU于外设间传送的数据进行中转(4)设备寻址的功能:CPU某个时刻只能和一台外设交换数据,CPU发出的地址信号经过接口电路中的地址译码电路来选中I/O设备(5)信号转换的功能:当CPU与外设的信号功能定义、逻辑关系、电平高低及工作时序不兼容时接口电路要完
3、成信号的转换功能(6)数据宽度与数据格式转换的功能:由于CPU处理的数据都是并行的,当外设采用串行传送方式时,接口电路就要完成串、并之间的转换,并进行数据格式的转换。4.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。5.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
4、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。6.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、融为一体的:(1)初始化程序段:对可编程接口芯片进行初始化编程(1)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(2)主控程序段:完成接口任务的程序段(3)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(4)辅助程序段:人-机对话、菜单等
5、2.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3.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
6、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):主要用于高速外设进行大批量数据传送的场合。4.分析和设计接口电路的基本方法是什么?分析和设计接口电路通常采用两侧分析法和硬软件结合法相结合:(1)两侧分析法:CPU一侧,主要是了解CPU的类型、它提供的
7、数据线的宽度、地址线的宽度、控制线的逻辑定义、时序关系的特点;外设一侧,主要是了解被连接外设的外部特性及被控外设的工作过程(2)硬软件结合法:硬件设计主要是合理选用外围接口芯片、有针对性地设计附加电路;软件设计可以采用汇编语言(或高级语言)直接对低层硬件编程,也可以采用DOS系统功能调用和BIOS调用编程。习题二1什么是端口?端口是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器。2I/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)a.统一编址方式:从整
8、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①I/O端口的编址空间大,且易于扩
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