武漢理工大學(xué) 微機原理 數(shù)據(jù)接口 期末試題.doc

一、填空題 201. 并行接口的主要特點是在多根數(shù)據(jù)線上，以數(shù)據(jù)字節(jié)/(字)為單位與I/O設(shè)備或被控對象傳送信息。2. 一般的接口電路安排有_數(shù)據(jù)_、_狀態(tài)_、_命令_三類寄存器。3I/O端口地址編址方式有獨立編址，統(tǒng)一編址兩種。4. 8086，8088CPU訪問I/O設(shè)備是通過執(zhí)行IN 指令和 OUT指令實現(xiàn)的。5. 如果滿量程電壓為5V，8位、10位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率分別是20mv、5mv6. 指令I(lǐng)NT n中的n為中斷類型號, 其所能表示的范圍是0255。7. 8253初始化編程包含向命令寄存器寫入方式命令和向已選定的計數(shù)器按方式命令的要求寫入計數(shù)初值兩項。8. 中斷向量就是中斷服務(wù)程序的入口地址。9. 調(diào)制器的作用是調(diào)制器把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，送到通信鏈路上。解調(diào)器的作用是解調(diào)器把從通信線路收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。10. 接口技術(shù)是采用硬件與軟件相結(jié)合的方法，研究微處理器如何與外設(shè)進行最佳耦合與匹配的的技術(shù)。二. 簡要回答下列問題 201計算機與外部通信有哪兩種方式？哪種通信方式需要固定的數(shù)據(jù)格式，請簡要說明這種通信方式的基本特點。答：目前數(shù)據(jù)通信方式有并行通信和串行通信方式；串行通信需要固定的數(shù)據(jù)格式；串行通信是在一根通信線上一位一位地傳送信息，這根線既傳送數(shù)據(jù)信息，又傳送聯(lián)絡(luò)信息。2. 簡單說明異步串行通信和同步串行通信的基本特點。答：1）異步串行通信的基本特點是：異步串行通信是以字符為信息單位傳送的。每字符作為一個獨立的信息單位（1幀數(shù)據(jù)），可以隨機出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流中，字符間異步，字符內(nèi)部各位間同步。2）同步串行通信的基本特點是：同步串行通信是以數(shù)據(jù)塊（字符塊）為信息單位傳送，每幀信息包括成百上千個字符。同步通信是指字符內(nèi)部位與位之間傳送是同步的，字符與字符之間傳送也是同步的。3可編程中斷控制器8259A協(xié)助CPU處理中斷事務(wù)時，可以完成哪些功能？（1）優(yōu)先級排隊管理（2）接受和擴充外部設(shè)備的中斷請求（3）提供相應(yīng)的中斷類型碼（4）進行中斷請求的屏蔽或開放。4. 8086CPU訪問I/O設(shè)備至少需要哪些控制信號？執(zhí)行什么指令可以獲得這些控制信號？（至少列舉3種控制信號）答： 需要IORQ、WR、RD控制信號，執(zhí)行IN和OUT指令獲得這些控制信號。三. 根據(jù)下圖設(shè)計一小段程序（包含8255A初始化程序和控制程序），實現(xiàn)8255A控制 紅、黃、綠三色燈的點亮。要求反復(fù)檢測開關(guān)S1、S2的“閉合”和“斷開”的狀態(tài)，實現(xiàn)以下控制：當(dāng)S1合、S2合時，紅燈亮； （10分）當(dāng)S1斷、S2合時，綠燈亮；當(dāng)S1合、S2斷時，黃燈亮；當(dāng)S1斷、S2斷時，紅、黃、綠三色燈全滅。 （8255A端口地址范圍為60H63H）P214成三. 1. （5分） 單雙工、半雙工、全雙工三種傳送模式。 題中圖屬于全雙工傳送模式。特點：每一端都有發(fā)送器和接收器，有二條傳送線，同一時間內(nèi)，每一端既可發(fā)送數(shù)據(jù)又可接收數(shù)據(jù)。2. 0FF90H0FF96H，0FF96H3. MOV DX，0FF96H ；命令端口地址送DX MOV AL，82H ；8255A初始化，方式0，A口輸出，下C口輸入OUT DX，ALBEGIN：MOV DX，0FF90H ；PA口地址送DXMOV AL，0 ；全盤掃描OUT DX，ALADD DX，2 ；PB口地址送DXWAIT：IN AL，DX ；讀列值，檢查是否有鍵按下AND AL，0FHCMP AL，0FHJZ WAIT ；沒有鍵按下，轉(zhuǎn)WAIT，繼續(xù)檢查四.請用8253的2號計數(shù)器輸出一個100微秒，連續(xù)脈沖，定時啟動A/D轉(zhuǎn)換器，設(shè)：（1）CLK0為5MHz （10分）（2）8253端口地址為200H203H（3）選2號計數(shù)器工作方式3要求：（1）根據(jù)本題提供的圖標(biāo)出CPU引出與8253的連線；（2）畫出8253 CS的譯碼電路；（3）編寫8253初始化程序 P146成PP答：1. 計數(shù)初值 n=24000Hz/600Hz=402. MOV AL , 10010000B ；8255命令字，PA口入，PB口出OUT 63H , ALWAIT: IN AL, 60H ；讀60H口開關(guān)狀態(tài)TEST AL, 01H ；測試開關(guān)K1合上否？JNZ WAITMOV AL , 10010110B ；計數(shù)器2命令字，方式3，二進制計數(shù)OUT 43H , AL ；寫入命令字MOV AL , 40 ；預(yù)置初值n=40OUT 42H , AL MOV AL , 03H ；置D1為1，打開揚聲器OUT 61H , AL：五. 接口電路設(shè)計：（15分）1、請用一個138譯碼器設(shè)計下面七段碼顯示器控制電路的地址譯碼電路，使8255A的4個端口地址范圍為0A0H0A6H。2、編寫8255A的初始化程序和控制程序，實現(xiàn)七段碼顯示器數(shù)字“8”。 MOV SI，2600HMOV CX，64HLOP1： MOV DX，301HOUT DX，ALWAIT： MOV DX，308HIN AL，DXAND AL，01H 標(biāo)答A-2 JZ WAITMOV DX，301HIN AL，DXMOV SI，ALINC SILOOP LOP1六. A/D轉(zhuǎn)換與微機接口電路有延時、查詢法和中斷法。分析下面接口電路，屬于哪種接口電路？寫出一小段程序。實現(xiàn)（一個）數(shù)據(jù)的采集。（10分）1.2DATA SEGMENTDISCODE DB 40H，79H，24H，30H，19H，12H，02H，78H，00HDISCODE DB 8 DUP（？） DATA ENDSMOV AL，82HOUT 63H，AL七. 請根據(jù)下圖和提供芯片設(shè)計一個數(shù)據(jù)采集接口電路：（15分）要求： 由PB4啟動ADC0809進行轉(zhuǎn)換，從輸入通道IN5輸入模擬量； PB2、PB1、PB0提供模擬通道的地址給ADDC、ADDB、ADDA ，ADC0809的數(shù)據(jù)線直接與CPU的數(shù)據(jù)線相連，OE為輸出允許，OE地址范圍為84H87H； 由PC7 檢測EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號（EOC=1表示轉(zhuǎn)換結(jié)束）； 設(shè)8255A工作在0方式，8255A的地址范圍為80H83H； 用138譯碼器設(shè)計8255A的選片信號CS。五. 請根據(jù)下面ADC0809和CPU的連接圖，編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 (15分)圖中：START為啟動信號；ALE為通道地址鎖存信號；地址線A2 A0分別連接ADDC ADDA選擇輸入通道；EOC為1表示轉(zhuǎn)換結(jié)束；OE為輸出允許。請根據(jù)接口電路圖中提供的狀態(tài)端口及數(shù)據(jù)端口地址編程，用查詢方式從通道IN1采集100 個數(shù)據(jù)，存放到2600H為起始的單元中。 六. 顯示器接口設(shè)計（15分）1.請設(shè)計一個8位顯示器的接口電路，LED采用共陽極，由8255A PA口提供字型編碼，PB口進行數(shù)位控制。（8255A端口地址為60H63H）2.根據(jù)你設(shè)計的顯示接口電路編寫8255A初始化程序并定義一個數(shù)據(jù)段。附：共陽極LED顯示器09字型編碼表 40H, 79H, 24H, 30H, 19H, 12H, 62H, 78H, 00H, 18H*一填空題（每小題2分共20分）1.目前數(shù)據(jù)通信方式有并行通信和串行通信方式方式。并行通信方式不需要固定的數(shù)據(jù)格式。2. 一般的接口電路中安排有數(shù)據(jù)、狀態(tài)、命令三類寄存器。3. INT n 指令中的n是中斷類型號，它的范圍從 0255。4. CPU與外設(shè)的通信是通過接口中的端口進行的；通信的信息類型有數(shù)據(jù)信息、地址信息和控制信息。5. I/O端口地址編碼方式有統(tǒng)一編址、統(tǒng)一編址兩種。統(tǒng)一編址編碼方式要求系統(tǒng)有專門的輸入（IN）和輸出（OUT）指令。6.在PC系統(tǒng)中，軟中斷指令“INT 0AH”的中斷向量為“0070H:0FC9H”，請分析中斷向量“0070H：0FC9H”存放在中斷向量表中的028H02BH 4個字節(jié)單元中。7. 8253初始化編程包含.向命令寄存器寫入方式命令 和 向已選定的計數(shù)器按方式命令的要求寫入計數(shù)初值 兩項。8.為了使RS232C能夠同計算機或終端的TTL器件連接，必須在RS232C與TTL器件之間進行進行邏輯關(guān)系和電平的變換的變換。9.若某8位DAC芯片輸出電壓值滿量程是5V，此芯片的分辨率是20mv。10. 采用硬件與軟件相結(jié)合的方法，研究微處理器如何與外設(shè)進行最佳耦合與匹配稱接口技術(shù)。二、簡答題（每小題5分，共25分）計算機與外部通信有哪兩種方式？哪種通信方式需要固定的數(shù)據(jù)格式，請簡要說明這種通信方式的基本特點。2. I/O端口地址譯碼方式的一般原則是什么？3. 簡述接口的功能是什么？4簡述接口傳遞信息采用查詢方式的主要特點；若狀態(tài)端口地址是80H，請寫出實現(xiàn)查詢操作中獲取狀態(tài)的指令。58086CPU訪問I/O設(shè)備至少需要哪些控制信號？執(zhí)行什么指令可以獲得這些控制信號？（至少列舉3種控制信號）答： 需要IORQ、WR、RD控制信號，執(zhí)行IN和OUT指令獲得這些控制信號。1. 在遠(yuǎn)程通信中，為什么要引入調(diào)制解調(diào)器？簡述Modemd 的作用。計算機的通信是要求傳送數(shù)字信號，而在進行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信時，線路往往是借用現(xiàn)有的公用電話網(wǎng)，但是，電話網(wǎng)是為音頻模擬信號的設(shè)計的。一般為3003400Hz，不適合于數(shù)據(jù)信號。因此需要對二進制信號進行調(diào)制，以適合在電話網(wǎng)上傳輸相應(yīng)的音頻信號，在接收時，需要進行解調(diào)，還原成數(shù)字信號，因此，在遠(yuǎn)程通信中，要引入調(diào)制解調(diào)器。調(diào)制解調(diào)器（Modemd）能夠?qū)崿F(xiàn)把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，送到通信鏈路上。也可以把從通信線路收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。2. 一般原則是把地址線分為兩部分： 高位地址線與CPU的控制信號進行組合，經(jīng)譯碼電路產(chǎn)生I/O接口芯片CS的片選信號，實現(xiàn)片間尋址； 低位地址線不參加譯碼，直接連到I/O接口芯片,進行I/O接口芯片的片內(nèi)端口尋址，即根據(jù)低位地址的不同編碼來訪問片內(nèi)的相應(yīng)寄存器。3. （1）數(shù)據(jù)的寄存和緩沖功能（2）正確地選擇外部設(shè)備的功能（3）信號轉(zhuǎn)換功能（4）能有效地控制和監(jiān)測外部設(shè)備工作狀態(tài)（5）中斷和直接存儲器存取（DMA）管理功能（6）可編程功能4. 查詢方式在CPU傳送數(shù)據(jù)之前，必須主動去查詢外部設(shè)備是否“準(zhǔn)備好(READY)”。若沒有準(zhǔn)備好，則繼續(xù)查詢其狀態(tài)，直至外部設(shè)備準(zhǔn)備好了，即CPU確認(rèn)外部設(shè)備已具備傳送條件之后,才進行數(shù)據(jù)傳送， IN AL, 80H三. 回答問題1串行通信中，數(shù)據(jù)通常是在二個站（點對點）之間進行傳送，按照數(shù)據(jù)流的方向可分成哪三種傳送模式？下圖是哪種傳送模式？其主要特點是什么：（4分） 單雙工、半雙工、全雙工三種傳送模式。 題中圖屬于半雙工傳送模式。特點：每一端都有發(fā)送器和接收器，只有一條傳輸線，同一時間內(nèi)，各端只能夠發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)，不能既發(fā)送數(shù)據(jù)又接收數(shù)據(jù)。每一端由一個切換器進行數(shù)據(jù)傳輸切換。因此，傳輸數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生時間延遲。2下圖是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC的狀態(tài)檢測接口電路圖，請分析此狀態(tài)端口的地址。并編寫程序，判斷A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束（EOC=1表示轉(zhuǎn)換結(jié)束）。（8分）2. 狀態(tài)端口地址為：300H檢測程序： MOV DX， 300HWAIT：IN AL，DXAND AL，01HJZ WAIT3根據(jù)下面顯示器接口電路，編寫程序顯示14兩個數(shù)字。設(shè)14的字型編碼為06H，66H，8255A的端口地址為60H63H。（8分） B23. MOV AL， 80H ；8255A初始化MOV DX，303H ；控制端口地址OUT DX，AL MOV AL，66H ； “4” 的顯示字模（字符編碼）MOV DX，300H ；端口A的地址OUT DX，ALMOV AL，06H ；“1” 的顯示字模（字符編碼）MOV DX，301H ；端口B的地址OUT DX，AL四、根據(jù)下面接口電路, 當(dāng)按鈕開關(guān)S0按下時,用8255A的PA口讀入8個開關(guān)的狀態(tài),讀入的開關(guān)狀態(tài)通過PB口去控制8個燈的亮與滅, 當(dāng)按鈕開關(guān)S0沒有按下時, 8個燈的全部滅，循環(huán)不斷。編寫初始化程序和控制程序。（設(shè)8255端口地址為60H63H）（20分）MOV AL，10011000B ；8255初始化, A組0方式、A口輸入 ；上C口輸入，B組0方式，B口輸出。OUT 63H，AL A1：IN AL，62H ；讀S0狀態(tài)AND AL，80H ；S0按下否？JNZ A2 ；未按下轉(zhuǎn)A2，使燈全滅