接口技术习题集

1、微机接口技术是采用 ⑴ 与 ⑵ 相结合的方法，研究微处理器如何与 ⑶ 进行最佳连接，以实现CPU 与 ⑷ 进行高效可靠的信息交换的一门技术。

⑴ 硬件 ⑵ 软件 ⑶ 外部世界 ⑷ 外部世界

2、什么是接口？什么是端口？

接口：就是主机与外部设备连接的桥梁，由它来完成CPU与外部设备之间信息的传递。

端口：接口电路中能被CPU 直接访问的寄存器的地址

3、用来完成CPU与外部设备之间信息的传递，连接主机与外部设备接的桥梁称为 ⑴ ，又称为 ⑵ 或 ⑶ 。

⑴ 接口 ⑵ 设备控制器 ⑶ 适配器

4、接口电路中能被CPU 直接访问的寄存器的地址称为 ⑴ 。通常所说的I/O操作是指CPU对 ⑵ 进行的操作。

⑴ 端口 ⑵ 端口

5、为什么要在CPU与外设之间设置接口？ 这是因为：

⑴ CPU与外设两者的信号不兼容，信号线上的功能定义、逻辑定义、时序关系都不一致；

⑵ CPU与外设的工作速度不兼容，CPU速度高，外设速度低；

⑶ 若无接口，CPU要直接控制对外设的操作，大量占用CPU时间，而大大降低效率；

⑷ 若外设直接由CPU控制，会使其硬件结构依赖于CPU，而不利于外设的发展。

所以，外部设备一般都要通过一个接口电路来与CPU连接。 6、接口的基本功能有哪些？

在系统总线和I/O设备之间传输信号，提供缓冲作用，以满足接口两边的时序要求。

7、接口电路的软件控制程序一般包括哪几个部分？ 一个完整的以备接口程序大约包括如下一些程序段。 ⑴ 初始化程序段

⑵ 传送方式处理程序段 ⑶ 主控程序段

⑷ 程序终止与退出程序段 ⑸ 辅助程序段

8、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 与接口之间常见的传送数据的方式有：无条件传送方式、程序查询方式、程序中断方式和DMA方式。

无条件传送方式适用于：外设的状态是已知的，确定已准备好的场合。 程序查询方式适用于：外设的状态并非是已知的，需要查询确定的场合 程序中断方式适用于：低速的外部设备按字或字符传递数据的场合 DMA方式适用于：高速的外部设备成批传递数据的场合

9、接口与外设之间有哪几种传送数据的方式？

接口与外设之间的传送数据的方式有：无条件传送方式、同步传送方式、应答方式

第二章 I/O端口地址译码技术

1、I/O端口的编址方式有哪几种？各有何特点？ I/O端口有两种编址方式：

一种是I/O端口地址与内部存储器地址统一编址方式，称为内存映射（象）（memory mapped）I/O编址。特点：I/O端口占用主存空间、利用访存指令来访问I/O端口、译码电路相对复杂、指令功能比较强。

另一种是I/O端口地址和内存储器分开各自编址，称为I/O映射（象）(I/O mapped)I/O编址。特点：I/O端口不占用主存空间、采用专门的I/O指令来访问I/O端口、指令短，译码简单，执行速度快、指令功能一般比较弱。

2、设计I/O设备接口卡时，为了防止地址冲突，选用I/O端口地址的原则是什么？

I、凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用

II、原则上讲，未被占用的地址，用户可以使用，但对计算机厂家申明保留的地址，不要使用，否则，会发生I/O端口地址重叠和冲突，造成用户开发的产品与系统不兼容而失去使用价值；

III、一般用户可使用300 －31FH地址，这是IBM -P C微机留作实验卡用的，用户可以用使。但是，由于每个用户都可以使用，所以在用户可用的这段I/O地址范围内，为了避免与其他用户开发的插板发生地址冲突，最好采用地址开关。

3、I/O端口地址译码电路在接口电路中的作用是什么？

将来自地址总线上的地址代码转换为所需要访问的端口选择信号。

4、通常所说的I/O操作是CPU直接对I/O设备进行操作吗？ 不是，通常所说的I/O操作是指CPU对端口进行的操作。

5、在直接寻址方式下，8086CPU访问端口的指令有 ⑴ 和 ⑵ ，在间接寻址方式下，8086CPU访问端口的指令有 ⑶ 和 ⑷ 。

⑴ IN AL,n ⑵ OUT n,AL （⑴⑵可互换） ⑶ IN AL,DX ⑷ OUT DX,AL （⑶⑷可互换）

6、PC机I/O指令中端口地址的宽度是多少？寻址方式有哪几种？ PC机I/O指令中端口地址的宽度是10位 寻址方式有2种：直接寻址和间接寻址

第三章 定时/计数技术

1、微机系统中的定时，可分为内部定时和 ⑴ 两类，为获得所需要的定时，要求有准确而稳定的时间基准，产生这种时间基准通常采用 ⑵ 和 ⑶ 两种方法。

⑴ 外部定时 ⑵ 软件定时 ⑶ 硬件定时。（后2个可互换）

2、何谓时序配合？

用户在考虑外设和CPU连接时，不能脱离计算机的定时要求，即应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，这叫做时序配合。

2、微机系统中的外部定时有哪几种方法？各有何特点？ 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：

优点：是不需增加硬设备，只需编制相应的延时程序以备调用。

缺点： ①是CPU执行延时等待时间增加了CPU的时间开销，延时时间越

长，这种等待开销越大，降低了CPU的效率，浪费CPU的资源。 ②软件延时的时间随主机频率不同而发生变化，即定时程序的通用

性差。 硬件定时：

优点：①是这种方法不占用CPU的时间，定时时间长，使用灵活。

②是定时准确，定时时间不受主机频率影响，定时程序具有通用性，故得到广泛应用。

缺点：是需增加硬件的开支。

3、8253的初始化编程包括哪些内容？在什么情况下要进行初始化操作？ 8253 的初始化编程包括2项内容：

一是向命令寄存器写入方式命令，以选择计数器（3个计数器之一），确定工作方式（6种方式之一），指定计数器计数初值的长度和装入顺序以及计数值的码制（BC D 码或二进制码）。

二是向已选定的计数器按方式命令的要求写入计数初值 使用8253芯片必须进行初始化操作？

4、 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？为什么方式3使用最普遍？

8253芯片的每个计数器通道都有6种工作方式可供选用。

区分这6种工作方式的主要标志有3点：一是输出波形不同；二是启动计数器的触发方式不同；三是计数过程中门控信号GATE 对计数操作的控制不同。

由于方式3具有自动装入时间常数（计数初值）的功能，能输出占空比为1:1或近似1:1的方波。

5、利用8253作为波特率发生器，当CLK=1.1931816MHz，波特因子为16时，要求产生4800波特的传输速度，请计算8253的定时常数。

Tc = CLK / (4800 *16)

= 1193181.6/(4800 *16) = 15.

第四章 DMA技术

1、DMA传送有哪些优点和缺点？

DMA传送的优点：

① 无需CPU的干预，直接用硬件（DMAC）来完成数据的传输工作，数据传送的速度高。

② DMA方式缩短了数据传送的响应时间。（DMA传送无需CPU的介入，不利用CPU的内部寄存器，不需要保护现场数据，所以响应时间会大大缩短）

DMA的缺点：

① 增加了系统硬件的复杂性和成本。 ② 增加了总线访问时间。（DMAC与CPU及其他设备争用总线控制权，

需要排队选优）

③ DMAC的初始化需要花费较多的时间。

2、DMA传送适用于哪些场合？

主要用于需要高速大批量数据传送的系统中，以提高数据的吞吐量。

3、DMA传送的基本过程分为哪几个阶段？ 一般可以分为以下几个阶段。 ⑴ DMAC初始化 ⑵ DMA申请 ⑶ DMA 响应 ⑷ DMA数据传送 ⑸ DMA 后处理

4、DMA传送有哪些操作类型？有哪些操作方式？ DMA操作类型 ⑴．数据传送 ⑵．数据校验 ⑶．数据检索 DMA操作方式 ⑴．单字节方式 ⑵．连续方式 ⑶．请求方式

5、DMA控制器在系统中有哪两种工作状态？各有何特点？ DMA控制器在系统中有两种工作状态：主控状态与受控状态

主控状态：DMAC取代处理器CPU，获得了对系统总线（AB、DB、CB）的控制权，成为系统总线的主控者，向存储器和外设发号施令。

受控状态：DMAC接受CPU对它的控制和指挥。

6、DMA控制器占用总线控制权的方式有哪几种？ DMA控制器占用总线控制权的方式有3种： 暂停CPU的时钟脉冲方式（CPU暂停方式）、

利用CP U 不访问总线的间隔时间（周期挪用或周期窃取）、 使CPU 与系统总线处于高阻状态的方式（直接存储器访问方式）。

7、DMA控制器的基本功能有哪些？

DMAC应该具有对存储器和I/O端口存取数据的能力。因此，DMAC应具备下列这些功能：

·总线控制功能：

·具有提供交换数据的地址寄存器 ·具有数据块长度计数器 ·具有编程寄存器和状态寄存器

第五章 中断技术

1、什么是中断？

“中断”是由I/O设备或其他非预期的急需处理的事件引起的，它使CPU暂时中断当前正在执行的程序，而转至另一服务程序去处理这些事件。处理完后再返回原程序。

2、中断的基本作用有哪些？ 中断有下列一些作用

⑴ CPU与 I/O设备并行工作 ⑵ 硬件故障处理 ⑶ 实现人机联系

⑷ 实现多道程序和分时操作 ⑸ 实现实时处理

⑹ 实现应用程序和操作系统（管态程序）的联系 ⑺ 多处理机系统各处理机间的联系

3、中断禁止与中断屏蔽有何区别？

中断禁止相对于所有的中断源起作用，中断屏蔽相对于具体的中断源起作用

4、中断向量地址是：__A__。

A 子程序入口地址 B 中断服务例行程序入口地址 C 中断服务例行程序入口地址的指示器 D 中断返回地址

5、什么是中断优先级？设置中断优先级的目的是什么？

中断优先级是指：当系统中有几个中断源同时申请中断时，CPU响应的优先顺序。

设置中断优先级的目的是：能够在有几个中断源同时申请中断时，确定CPU响应并处理一个中断请求。

6、什么是中断嵌套？

在处理某一个中断过程又发生了新的中断请求，从而中断该服务程序的执行，又转去进行新的中断处理。这种重叠处理中断的现象又称为中断嵌套。

7、什么是中断向量？它是如何装入中断向量表的？

中断向量是中断服务程序的入口地址。中断向量并非常驻内存，而是开机上电时，由程序装入内存指定的中断向量表中。

8、什么是中断类型号？它的作用是什么？

中断类型号是系统分配给每个中断源的代号。在采用向量中断方式的中断系统中，CPU需要通过中断类型号才可以找到中断服务程序的入口地址，实现程序的转移。

9、不可屏蔽中断与可屏蔽中断各有何特点？

不可屏蔽中断是一种“立即响应”中断。一旦出现这种请求，CPU应立即响应。常用于紧急情况的故障处理，并由系统使用，一般用户不能使用。

可屏蔽中断可以被CPU用指令CLI来禁止，也可由指令STI来允许。只有在INTR被允许时，CPU才发中断响应信号INTA，这时，中断源一定要向CPU提供中断类型号，以便找到中断服务程序入口。

10、IBM_PC微机的中断系统由哪几部分组成？

PC微机的中断系统功能很强，中断源大致可分为两大类：一类是硬中断（外部中断），另一类是软中断（指令中断）。

11、试比较软中断和硬中断不同的特点。

软中断的中断号是在中断指令中直接给出，在软中断处理过程中，CPU不发中断响应信号，也不要求中断控制器提供中断号。

硬中断是由来自外部的事件产生，即由外部设备提出中断申请而产生的。硬中断的产生具有随机性，何时产生中断，CPU预先并不知道。在硬中断处理过程中，CPU需要发中断响应信号，需要中断控制器提供中断号。

12、可编程中断控制器8259A协助CPU处理哪些中断事务？ 8259A协助CPU可以完成以下工作： ⑴ 优先级排队管理

⑵ 接受和扩充外部设备的中断请求 ⑶ 提供中断类型号

⑷ 进行中断请求的屏蔽和开放

13、在什么情况下，才要求用户对8259A进行初始化？

在中断系统进入正常运行之前，系统中的每一片8259A都必须进行初始化。

14、何谓中断向量修改？修改中断向量的方法和步骤如何？

在实际应用中，用户程序是借用系统的中断资源（中断号）来运行自己的中断服务程序，就需要进行中断向量修改。即把用户编写的中断服务程序去替代原来的中断服务程序。

修改中断向量的方法和步骤为：应先取出原中断向量，并保存在可寻址的变量中。然后，修改原中断向量使其指向新中断 服务程序。最后，在应用程序终止退出前，从变量中取回原中断向量恢复到中断向量表中。

第六章 半导体存储器接口技术

1、半导体存储器通常可分为ROM和RAM。其中 rom 断电以后数据也不会丢失，按照制造工艺的不同可分为 rom 、 prom 、 eprom 、 和 eeprom ； flashrom 断电以后数据可能会丢失，按其在不断电的前提下，数据能不能长时间保持而分为 sram 和 dram 。

错误！未找到引用源。 ROM、错误！未找到引用源。 ROM、错误！未找到引用源。 PROM、错误！未找到引用源。 EPROM、错误！未找到引用源。 EEPROM、错误！未找到引用源。 FLASHROM；（后5个可互换）

错误！未找到引用源。 RAM、错误！未找到引用源。 SRAM、错误！未找到引用源。 DRAM（后2个可互换）

2、存储器常用的片选控制译码方法有 线选法 、 全译码 、 部分译码法 和 混合译码法 。其中 线选法 、 部分译码法 错误！未找到引用源。 和 混合译码法 存在地址重叠问题。

错误！未找到引用源。 线选法、 错误！未找到引用源。 全译码法、 错误！未找到引用源。 部分译码法、 错误！未找到引用源。 混合译码法(可互换)

错误！未找到引用源。 线选法、 错误！未找到引用源。 部分译码法、错误！未找到引用源。混合译码法(可互换)

3、设计存储器接口应考虑哪些主要问题？

在存储器与CPU连接时，一般应考虑以下几个问题： ◆ 半导体存储器与CPU之间的时序配合 ◆ CPU总线负载能力 ◆ 存储芯片的选用

◆ 存储器的地址空间分配

◆ 存储器与控制线、数据线的连接

4、存储芯片的选择与接口电路有何关系？挑选时应注意哪些问题？

存储芯片的选用不仅和存储器结构相关，而且和存储器接口设计直接相关。采用不同类型，不同型号的芯片构造的存储器，其接口的方法和复杂程度不同。一般应根据存储器的存放对象、总体性能、芯片的类型和特征等方面综合考虑。

5、用1024 *1位的RAM芯片组成16K *8位的存储器，需要 错误！未找到引用源。 个芯片？分为 错误！未找到引用源。 组？共需要 错误！未找到引用源。 根地址线？

错误！未找到引用源。 128、 错误！未找到引用源。 16、 错误！未找到引用源。 14

6、DRAM接口电路与SRAM接口电路的主要区别是什么？

DRAM与SRAM相比，由于存储原理和芯片结构上的区别，使之在与CPU接口时有两个特殊问题需要考虑。一是由于 DRAM芯片中的存储元是靠栅极电容上的电荷存储信息的。时间一长将会引起信息丢失，所以必须定时刷新；二是由于DRAM芯片集成度高，存储容量大，使引脚数量不够用，所以地址输入一般采用两路复用锁存方式。

7、Cache结构中，地址索引机构的作用是什么？一般用什么构成？ 地址索引机构中存放着与高速缓冲存储器中内容相关的高位地址，当访问高速缓冲存储器命中时，用来和地址总线上的低位地址一起形成访问Cache的地址。

第七章 并行接口

1、并行接口的工作方式有哪些？

并行接口的工作方式可以为：无条件传送方式、程序查询方式和中断控制方式

2、可编程芯片8255A面向I/O设备一侧的端口有几个？其中C口的使用有哪些特点？

可编程芯片8255A面向I/O设备一侧的端口有2个8位并行端口、2个4位并行端口。

在8255A设置为方式1或方式2时，C口用于传送应答信号，在C口不用于传送应答信号时，可作为普通的IO口使用。

3、“由于按位置位/复位命令是对C口进行操作，所以可以写到C口”，这句话对吗？为什么？

不对，C口置位/复位控制字只能写入控制口，而不是写入C口。

4、如何对8255A进行初始化编程？

向8255A 控制寄存器写入一个控制字，以确定各端口 的工作模式、I/O方向等。

5、可编程芯片8255A 有哪几种工作方式？如何选择其工作方式？ 错误！未找到引用源。 8255A 有三种工作方式： 方式0——基本输入/输出模式 方式1——选通输入/输出模式 方式2——双向输入/输出模式

错误！未找到引用源。 向8255A 的控制寄存器（命令口）写入一个控制字（命令字）。

6、现有4种简单的外设：一组8位开关；一组8位LED指示灯；一个按钮开关；一个蜂鸣器。要求：

用8255A作为接口芯片，将这些外设构成一个简单的微机应用系统，画出接口电路图。

编制5种驱动程序，每个程序必须包括至少有两种外设共同作用的操作（例如：根据8位开关“ON”和“OFF”的状态来决定8个LED指示灯“亮”和“灭”。或者，当按下按钮开关时，蜂鸣器发音）

第八章 人机交互设备接口

1、编码键盘与非编码键盘的主要区别是什么?

编码键盘：键盘上闭合键的识别由专用硬件实现的。

非编码键盘：键盘上键入及闭合键的识别由软件来完成。

2、键盘接口的基本功能是什么?

键盘接口的基本功能有：去抖动、防串键、键识别和键码生成等。

3、简述行扫描法的基本思想．

用软件程序逐行扫描键盘，通过检测列线上的状态来确定闭合键。

4、简述线反转法的基本思想．

所谓线反转，就是把原来作为输出的线变为输入，作为输入的线反过来变为输出。通过行列颠倒两次来确定闭合键。

5、8279芯片的基本功能有哪些?

8279分两个功能部分，即键盘部分和显示器部分。 ① 键盘部分

该部分提供的扫描方式，可以和组成8*8阵列的键盘或传感器相连，具有去抖动和N键封锁（或N键巡回）功能。

② 显示部分

该部分可完成8个或16个（编程决定）八段LED显示器的扫描控制。

6、8279芯片的扫描计数可编程为编码扫描和译码扫描两种工作方式,试问:这两种工作方式的区别是什么?若与16位七段LED 数码显示器连接,应设置为哪种工作方式?

编码工作方式：SL0～SL3按2进制计数方式输出，必须外加译码器才能产生键盘、显示器用的扫描控制信号。

译码工作方式：SL0一SL3按译码方式输出（4选1，低电平有效），无须外加译码器。注意，此时SL0～SL3只提供4选1扫描信号，即此时只能支持4 X 8键盘矩阵及4个八段LED显示器的扫描控制。显示内容与16X8RAM中前4个单元存贮的段码相对应。

应设置为编码工作方式。

7、、CRT控制器完成哪些主要功能?

CRT控制器是CRT接口的核心部件，其主要功能如下: ① 提供读显示RAM的扫描地址和屏幕显示的扫描地址 ② 提供时序控制信号

第九章：串行通信接口

1、串行通信有什么特点? 串行传送的特点

⑴ 在一根传输线上既传送数据信息，又传送联络控制信息。

⑵ 数据格式有固定的要求（即固定的数据格式），分异步和同步数据格式，与此相应，就有异步通信和同步通信两种方式。

⑶ 串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不兼容，因此，要进行逻辑关系

和逻辑电平转换。

⑷ 串行传送信息的速率需要控制，要求双方约定通信传输的波特率。

2、什么是串行通信的全双工和半双工？ ⑴ 全双工

当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工（Full Duplex）制。

⑵ 半双工

若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工（ Half Duplex）制。

3、调制解调器(MODEM)在通信中的作用?

把数字信号转换为模拟信号需要调制器（Modulater），把从通信链路上收到的模拟信号转换成数字信号需要解调器（modulator），调制器和解调器合在一个装置中，这就是调制解调器（Modem）。

4、什么是波特率？

所谓波特率，是指单位时间内传送二进制数据的位数，其单位是位/秒（b/s）。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标。

5、发送时钟和接收时钟与波特率有什么关系？

在实际应用中，可根据所要求的传输波特率及所选择的波特因子来确定发送/接收 时钟的频率。发/收时钟脉冲与波特率之间的关系，可用下式表示。

Txc ＝ Baud * Factor

可见，在波特因子选定的情况下，可利用改变发/收时钟频率来控制串行通信的波特率。

6、串行通信有哪几种方式？同步通信与异步通信各有何特点？

根据在串行通信中，对数据流的分界、定时及同步的方法不同，串行通信可分为异步通信方式和同步串行通信方式。

异步串行通信是以字符为信息单位传送的。每个字符作为一个的信息单位（1帧数据），可以随机出现在数据流中。异步串行通信一般用在数据传送时间不能确知，发送数据不连续，数据量较少和数据传输速率较低的场合。

同步串行通信是以数据块（字符块）为信息单位传送，而每帧信息包括成百上千个字符，因此，传送一旦开始，要求每帧信息内部的每一位都要同步。同步串行通信则适用在要求快速、连续传输大批量数据的场合。

7、起止式通信协议的特点及帧数据格式如何? ⑴ 特点

在字符数据格式中设置起始位和停止位，发送端在一个字符正式发送前先发一个起始位，而在该字符结束时再发一个（或几个）停止位。接收端在检测到起始位时，便知道字符已到达，应开始接收字符；当检测到停止住时，则知道字符已结束。

⑵ 格式

起止式的帧数据格式如图9.7所示。每帧信息（每个字符）由4部分组成：

8、面向字符和面向比特通信协议有什么不同?

面向字符的通信协议：一次传送由若干个字符组成的数据块，而不是只传送一个字符，并规定了10个特殊字符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控制信息，它们也叫做通信控制字。

面向比特的通信协议：所传输的一帧数据可以是任意位，而且它是靠约定的位组合模式，而不是靠特定字符来标志帧的开始和结束。

9、什么是零MODEM方式？

零Modem方式的标准连接方法是不使用Modem，但将与Modem有关的控制状态信号用来作为通信双方的联络信号。

10、采用RS-2320串行通信接口标准进行通信时，对远距离和近距离(≤50英尺)，所使用的接口信号线有什么不同?

在远距离通信时，一般要加调制解调器 Modem，所使用的信号线较多。近距离通信时，不采用调制解调器Modem（称零Modem方式），通信双方可以直接连接。

11、为什么要在RS 232C与TTL之间加电平转换?

RS－232C是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在RS－232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。