微型计算机原理与接口技术学习简答题汇总

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微型计算机原理与接口技术学习简答题汇总输入/输出系统与8254简答与填空一、简答题1.什么是接口?答:接口是CPU与外设之间的连接部件,是外设与CPU之间进行信息交换之间的中转站。2.为什么要在CPU与外设之间设置接口?答:(1)CPU与外设信号不兼容;(2)CPU与外设速度不匹配;(3)提高CPU的工作效率。3.微型计算机的接口一般具有哪些功能?答:(1)执行CPU命令;(2)返回外设状态;(3)数据缓冲;(4)设备寻址;(5)信号转换;(6)数据宽度与数据格式转换。4.什么是端口?端口有几类?答:端口是接口电路中能与CPU进行信息交换的一组寄存器。端口有三类:数据端口,控制端口,状态端口。5.I/O端口中有哪两种编址方式?各有什么特点?PC机中采用的是哪种编址方式?答:(1)端口与存储器统一编址,特点:占用内存,但是指令简单(2)端口独立编址,特点:不占用内存,但是需要专门的访问指令。PC机采用的是独立编址方式。6.微型计算机系统和外设交换信息的方式有哪几种?各有什么特点?答:(1)无条件传送方式:之间使用IN或OUT指令完成CPU与外设之间的数据传送。输入时,只需要保证外设把数据准备好,输出时,只需要保证外设空闲,因此,无法保证传送是否成功。(2)查询方式:CPU输出数据前,要查询输出设备是否空闲,CPU输入数据前,要查询输入数据是否准备好。只有确认设备具备输入或输出条件,才能用IN或OUT指令完成CPU与外设之间的数据传送。(3)中断方式:外设向CPU发出中断请求,CPU响应中断请求,暂停正在运行的程序,转入中断服务程序,完成数据传送;等中断服务程序结束后,将自动返回原来的断点继续执行。(4)DMA(直接存储器存取方式):用硬件实现外设与内存之间的数据交换,不通过CPU。7.8254的各个通道CLK、GATE信号各自有什么作用?答:CLK是计数时钟输入端,GATE是门控信号输入端。当GATE=1时,每一个CLK信号的下降沿使8254内部减1,计数器减1。二、填空1.8254内部有3个独立的16位计数器和1个控制字寄存器,每个计数器有6种各种方式。每个计数器允许的最高计数频率为10MHZ。每个计数器有3个引脚,GATE为控制门信号输入端,CLK为计数脉冲输入端,OUT为输出信号端。2.计数初值N的计算公式为:N=fCLK/fOUT。利用8254每20ms产生一次中断,若CLK为2MHZ,则工作方式为方式2,计数初值为40000。3.8254初始化编程的步骤:第一步,控制字的写入(8254:计读工制”嫉妒公司”2231),确认计数器的工作方式,第二步,向计数器写入计数初值(4行命令)。4.工作方式2是分频器,方式3是方波发生器。中断系统与8259A8259A是专对硬件可屏蔽中断的可编程芯片一、简答题1.什么是中断?什么是中断源?中断系统应该具有哪些功能?中断:CPU暂停执行现行程序,转而执行随机事件,处理完毕后又返回执行被中断的程序。中断源:引起CPU中断的信息源。功能:(1)灵活性:中断请求,应该具有屏蔽与开放功能,使得程序员能够灵活控制。(2)中断判优:当有多个中断请求时,能够响应中断级别高的中断请求。(3)中断响应:中断响应后,能够自动转入中断处理,处理完毕后,能够自动返回。(4)中断嵌套:高级别的中断源能够中断低级别的中断服务程序。2.什么是中断向量?存放15H型的中断向量的地址是多少?中断向量:实模式下,中断服务程序的入口地址。他由两部分组成:(1)中断服务程序的段地址;(2个字节)(2)中断服务程序的偏移地址。(2个字节)15H*4=54H所以存放15H型的中断向量的地址是54H~57H。3.CPU响应可屏蔽中断的条件是什么?(1)IF=1,即CPU处于开中断状态;(2)CPU的INTR引脚上有中断请求,而NMI引脚上没有中断请求,系统没有DMA请求;(3)CPU执行完当前指令。4.CPU响应非可屏蔽中断的条件是什么?(1)CPU的NMI引脚上有中断请求,而系统没有DMA请求;(3)CPU执行完当前指令。5.叙述硬件中断与软件中断的不同。(关键是硬件中断中可屏蔽中断与软件中断不同)(1)引发方式不同:硬件中断是有硬件引发的中断,软件中断时CPU执行INTn而引发的;(2)CPU获取中断类型码的方式不同:硬件可屏蔽中断后,中断类型码是8259A提供的,而软件中断的中断类型码是又INTn本身提供的。(3)CPU响应条件不同:硬件中断中的可屏蔽中断需要CPU处于开中断状态,而软件中断不需要。(4)中断处理程序的结束方式不同:硬件可屏蔽中断程序中,中断处理结束后,需要做一下两件事:①向8259A发出中断结束命令。8259A将中断服务寄存器ISR相应位清0;②执行IRET命令。软件中断服务程序中,中断处理结束后只需要执行IRET命令。6.实模式下,什么是中断向量表?中断向量表:每个中断向量有4个字节,最多有256种中断,因此占用1024个字节。在实模式下,CPU规定中断向量存放在RAM的最低端1024个单元,这就是中断向量表。7.解释INTR与INTA的作用。中断响应周期中,第一个INTA非脉冲有什么作用?第二个呢?(1)INTR是CPU接收可屏蔽中断信号的引脚;(2)INTA非是8259A接收CPU发出的中断响应信号引脚。8259A接收到第一个INTA非脉冲后,将ISR中相应位置1,同时将IRR相应位置0,表示当前中断请求已经被响应。8259A接收到第一个INTA非脉冲后将中断类型码通过数据线送往CPU。8.给定SP=0100H,SS=0500H,F标志寄存器=0240H,在存储单元中已有内容为(00024H)=0060H,(00026H)=1000H,在基地址为0800H及偏移地址00A0H的单元中有一条中断指令INT9H,试问:执行INT9H指令后,SP、SS、IP、F的内容是什么?栈顶的三个字是什么?解:(1)执行INT9H指令后,此时,F、CS、IP要压栈保护,那么,栈顶指针SP向上移动6个字节。F中的中断允许标志IF、单步标志TF清0,即D9=0,D8=0,其余位不变。所以SP=0100H-6=0FAH,SS=0500H,F=0040H(2)9H型中断的中断向量放在RAM中9H*6=24H开始的4个存储单元中,24H、25H放置中断服务程序入口的偏移地址,26H、27H单元放置中断服务程序所在代码的段地址.所以CS=1000H,IP=0060H。栈顶的三个字是:(0500H:0FAH)=00A2H、(0500H:0FCH)=0800H、(0500H:0FEH)=0240H。SP并行接口8255A一、填空题1.8255A是可编程的并行接口芯片,其中有3个8位的并行输入/输出端。2.8255A有3种工作方式,其中方式0为基本型(无条件)输入/输出方式,方式1为选通型输入/输出方式,方式2为双向数据传送方式。3.8255A有2个控制字,分别为方式选择控制字和C端口按位置0/置1控制字。4.8255A的控制字共用一个端口地址,用控制字的D7位来区分。5.8255A的端口可分为A组和B组,其中A组包括A端口和C端口上半部分,B组包括B端口和C端口下半部分。6.8255A有3种工作方式,只有A组可以工作与所有方式。7.若要使得8255A的A组和B组均工作于方式0,且使得端口A为输入,端口B为输出,端口C为输入,需要设置控制字10011001B。(D7=1,表示方式控制字有效,D6~D3共4位控制A组,D2~D0共3为控制B组。D6与D5控制A组工作方式:00,01,11;D2控制B组工作方式:0,1;D4控制端口A输入1输出0,D3控制端口C上半部分输入1输出0;D1控制端口A输入1输出0,D0控制端口C下半部分输入1输出0)8.8255A工作与方式1,CPU可以采用查询和中断信息传送方式。9.当8255A的PC4~PC7全部为输出线时,表明8255A的A端口的工作方式是方式0。10.当8255A引脚RESET信号为高电平有效时,8255A内部所有寄存器内容被清0,同时三个链接数据端口被自动设置为输入端口。11.当8255A引脚CS非为高电平时,数据总线处于高阻状态。12.当8255A引脚CS非为低电平时,若RS非、WR非为1时则数据引脚处于高阻状态。二、简答题1.简述并行接口的特点。答:数据并行传输,传输速度快但距离较近其主要功能是并行传输数据,在主机与外设之间起到数据缓冲和匹配的作用。2.8255A各有哪几种工作方式?每种工作方式有何特点?答:方式0:基本型输入/输出;方式1:选通型输入/输出;方式1:双向数据传送方式。(1)方式0:数据单向传输;主机认为外设总是处于准备状态,没有联络信号。主机与外设之间传输数据采用无条件传输方式;A口、B口、C口都可以工作在方式0。(2)方式1:数据单向传输;主机认为外设之间传输数据需要一对握手信号。主机与外设之间传输数据采用中断或查询式传输方式A口、B口作为输入/输出口,C口作为控制口。(3)方式2:数据双向传输;只有A口可以工作在方式2;A口作为输入/输出口,C口作为控制口;主机与外设之间传输数据采用中断或查询式传输方式。3.8255A的3个端口在使用上有什么不同?答:A口作为数据的输入输出端口使用时都具有锁存功能。B口和C口作为数据的输出端口使用时都具有锁存功能,而作为数据的输入端口使用时不具有锁存功能。4.当数据从8255A的端口C读到CPU时,8255A的引脚信号CS非、RD非、WR非、A1、A0分别是什么电平?答:当数据从8255A的端口C读到CPU时,8255A的片选信号CS非应该为低电平,才能选中芯片。A1=1,A2=0,即A1接高电平,A0接低电平,才能选中C端口。RD非应该为低电平,数据才能读入CPI,WR非为高电平。5.在对8255A的端口C进行初始化为按位置位或复位时,写入的端口地址应是哪个?答:C口。6.若想让8255A的A组工作在方式0,其中A口用于输入,C口高4位用于输出,B组工作在方式1,B口用于输出,其控制字是什么?答:1001010XB

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