微型计算机接口技术

《微型计算机接口技术》复习题及答案整理

一、填空（每空1分，共40分）

1． 所谓的接口其实就是两个部件或两个系统之间的交接部分（位于系统与外设间、用来协助完成数据传

送和控制任务的逻辑电路）。

2． 为了能够进行数据的可靠传输，接口应具备以下功能：联络功能、接收解释并执行CPU 命令、中断管理功能、可编程功能、（错误检测功能）。 3． 接口的基本任务是。

4． 接口中的信息通常有以下三种： 、 和 。 5． 接口中的设备选择功能是指：。

6． 接口中的数据缓冲功能是指： 协调和缓冲作用，实现数据传送的同步。

7． 接口中的可编程功能是指：接口芯片可有多种工作方式，通过软件编程设置接口工作方式。 8． 计算机与外设之间的数据传送有以下几种基本方式：无条件传送方式（同步传送）、程序查询传送（异

步传送）、中断传送方式（异步传送）、DMA 传送方式（异步传送）。

9． 根据不同的数据传输模块和设备，总线的数据传输方式可分为传送方式、DMA 方式。

10． 总线根据其在计算机中的位置，可以分为以下类型：部总线。

11． 总线根据其用途和应用场合，可以分为以下类型：。ISA 总线

属于内总线。

12． 面向处理器的总线的优点是：效果。

13． SCSI 总线的中文名为小型计算机系统接口(Small Computer System Interface) ，它是芯的信号

线，最多可连接 7 个外设。

14． USB 总线的中文名为，它是芯的信号线，最多可连接个外设。

15． I/O端口的编码方式有和。访问端口的方式有和。PC 机的地

址由16位构成，实际使用中其地址范围为000~3FFH。

16． 在计算机中主要有两种寻址方式：和方式。在方式中，处

理器使用专门的I/O指令。（端口独立编址、统一编址、端口独立编址 ？）

17． 74LS688的主要功能是：

较。如果相等输d 出0，不等输出1。

主要功能：把输入的8位数据P0-P7和预设的8位数据Q0-Q7进行比较，比较的结果有三种：大于、等于、小于。通过比较器进行地址译码时，只需把某一地址范围和预设的地址进行比较，如果两者相等，说明该地址即为接口地址，可以开始相应的操作。

18． 8086的内部结构从功能上分成和两个单元。 19． 8086有地址线，寻址空间，80286有根地址线，寻址空间为。 20． 8086/8088有两种工作模式，即，它是由MN MX 决定的。

21． 在8086/8088系统中，I/O端口的地址采用编址方式，访问端口时使用专门的。 22． 使用80X86的CPU 有两种类型的中断：和。而后者中由

8259A 管理的中断又被称为。（外部中断分为可屏蔽中断和非屏蔽中断）

23． 在以80X86为处理器的微机中能寻址的最大端口数为，但在早期的IBM-PC 机中，

由于只用了16根地址线作为I/O端口的寻址，因此其最大的寻址端口数为64K 。

80X86的CPU 有两条外部中断请求线和。这两条线上来的中断都属于中断。 24． 特殊嵌套方式与一般嵌套方式相比，其特点是：断，只屏蔽 较低级的中断。

25． 某时刻8259A 的IRR 寄存器中的内容是13H ，说明IR0、IR1、IR4有中断请求；某时刻8259A 的IRR

寄存器中的内容是11H ，说明IR0和IR4引脚有中断请求；

某时刻8259A 的ISR 寄存器中的内容是40H ，说明IR6 的中断请求正在服务中； 某时刻8259A 的ISR 寄存器中的内容是80H ，说明IR7中断请求正在服务中； 某时刻8259A 的IMR 寄存器中的内容是40H ，说明屏蔽IR6 引脚的中断请求； 某时刻8259A 的IMR 寄存器中的内容是80H ，说明屏蔽IR7引脚的中断请求。

26． 在两片8259A 级联的中断电路中，主片的IR3请求线作为从片的中断请求输入，则初始化主片时的

ICW3为，从片的ICW3为。

27． 8259A 的地址引脚A0=1时读出的内容是：IMR （中断屏蔽寄存器的状态）。（IMR →数据总线）P186 28． ICW2命令字的功能是设置中断类型号，如果写入的ICW2为08H ，则。 29． ICW3命令字的功能是，如果写入主片的ICW3为08H ，则说明已连接从片。 30． 8251串行通信按通信的信息格式不同，分为和两种方式，它们的传送对象分别是

字符和数据位。

31． 8253每个通道有有种工作方式可供选择。若设定某通道为方式0后，其输出引脚为电平；当

后通道开始计数，信号端每来一个脉冲 就减1；当减到0，则输出引脚输出高电平，表示计数结束。

32． 8253的一个计数通道的最大计数值为16。如果采用BCD 计数方式且为三片级联，则8253

最大可计数到99993。（每个计数器通道都是16位的，因此最大计数值是216，而且采用“-1”计数） 33． 8253的核心功能部件是：。

34． 8253的CLK0接1.5MHz 的时钟，欲使OUT0产生频率为50kHz 的方波信号，则8253的计数值应为

，应选用的工作方式是。（定时常数=CLK频率/OUT频率。1.5M/50K=30 D）

35． 8255的方式选择字和PC 口的置位/复位字都是写入口的，为了区别写入的两条命

令，命令的

36． 当8255工作于方式1时，其引脚信号IBF 表示，OBF 表示冲器满（低电平有效，输出）。

37． 8255A 有种工作方式，其中只有口有方式2。P217

38． 当8255A 工作于1方式和2方式时，通过置位/复位控制命令字使INTE 允许。P219 39． 扫描码的D7=0表示。（D7=1，是工作方式控制字） P216

40． 编码键盘与非编码键盘的区别是：编码(如ASCII 编码) 。此外，编码键盘一般都有去抖动和防串键保护电路。非编码键盘仅提供行列矩阵，不具有编码功能，按键的识别靠专门的程序实现。

41． 波特率为4800bps 的异步传输，每秒传送的字符数约为个。 42． 对于一个N 行M 列的矩阵键盘，其按键数为，信号线的数目为。 43． RS-232进行三线连接时，连接 三个引脚。

二、简答：（每题5分，共20分）

1． 下图中的译码电路所确定的端口地址为H 。

10 1000 1100/1

2． 下图中的译码电路所确定的端口地址为H 。

10 1111 0010/1

3． 设某芯片的端口地址为200H ，试设计其译码电路。

答：译码电路参见简答1、2题 4． 简述8086和8088的区别

答：8086是Inter 系列的16位微处理器，芯片上有2.9万个晶体管，采用 HMOS工艺制造，用单一的+5V

电源，时钟频率为5MHz~10MHz。8086有16根数据线和20根地址线，它既能处理16位数据，也能处理8位数据。可 寻址的内存空间为1MB 。Inter 公司在推出8086的同时，还推出了一种准16位微处理器8088，8088的内部寄存器，运算部件及内部数据总线都是按16位设计的，单外部数据总线只有8条。推出8086的主要目的是为了与当时已有的一套Inter 外部设备接口芯片直接兼容使用。

5． 下图为IBM_PC中键盘与主机的硬件连接示意图，试根据此图叙述：当用户按下某一键后，键盘中断的

产生及执行的全过程。

答：键盘中的键识别芯片8048工作时不断地扫描键盘矩阵，当有按键按下，则确定按键位置（键扫描码）

之后以串行数据形式发送给系统板键盘接口电路，LS322接收一个串行形式字符以后，进行串并转换，然后产生键盘中断IRQ1请求，由中断控制器8259向CPU 请求中断，等待读取键盘数据，CPU 响应中断，则进入09H 键盘中断服务程序: ① 读取键盘扫描码：用IN AL,60H即可 ② 响应键盘：系统使PB7＝1 ③ 允许键盘工作：系统使PB7＝0 ④ 处理键盘数据（将扫描码轮换成ASCII 码） ⑤ 给8259A 中断结束EOI 命令，中断返回 09H 号中断服务程序（kbint 过程） 完成常规的操作

处理键盘数据：将获取的扫描码通过查表转换为对应的ASCII 码送缓冲区。对于不能显示的按键，则转换为0，且不再送至缓冲区

键盘I/O功能程序（kbget 子程序） 从缓冲区中读取转换后的ASCII 码 功能调用（主程序） 循环显示键入的字符

6． 试说明逐次逼近式A/D转换原理的工作过程。P282 答：

1) 用启动信号启动A/D转换器工作。首先使A/D转换器初始化，即将SAR 清零，使D/A转换器输出电

压V 0为0V 。

2) 输入模拟电压V i （V i 不为0V ）

3) 以8位A/D转换为例，第一次逼近：使SAR 的D 7=1，其余为0；SAR=10 000 000 B。 4) SAR →D/A转换器，使D/A转换器输出电压V 0，V 0为V REF 的1/2。.

5) V0与Vi 用比较器进行比较，若V i ≥V 0，则比较器输出一个信号，使D 7=1，否则使D 7=0

6) 第二次逼近：使SAR 的D 6=1，D 7=保留结果，其余位为0, ；SAR=D71 000 000 B 。根据上一次逼近的

结果，SAR=11 000 000 B或者SAR=01 000 000 B。 7) 以后重复4）~7），最后经过8次逼近，8次逼近过程如表13-1（P282），SAR 中就是V i 经过转换而得

到的数字，此数字经输出缓冲器输出。

7． 说明微处理器、微型计算机、微型计算机系统三者

的概念。 答： P(2)

8． 异步通信和同步通信的特点是什么？在异步通信

中，哪些通信参数可影响帧格式长度？若通信参数为9600，8，N ，1时，1秒钟可传送多少字符？P249-251 答：

同步通信：通信的双方用共同的同步字符或者同步脉冲进行同步；以数据块（字符块）为单位进行数据传输，每个数据块可以使256B~2KB或更大，并按照同步信息格式形成一帧数据，再将帧作为一个整体进行发送与接收。

字符与字符之间的传送是同步的。

异步方式：用起始位—停止信号实现同步；以字符为单位进行传输，每个字符通常用ASCII 码；字符与字符之间没有严格的定时要求；

同步通信方式：传输速率高、传输设备复杂，技术要求高；应用于要求快速、连续、大量传送数据的情况。

异步传输方式：传输速率低、传输设备简单：应用于传送数据不连续、数据量较小和传输速率较低的情况。

异步通信： 字符长度、字符校验方式、停止位个数、起始位（1位）

9600/(8+1+1)=960字符/s //9600是波特率 8表示字符长度 N 表示不要校验方式 1表示一位停止位。

9． 什么是非编码键盘？设下图为一3*4的矩阵键盘，以此为例简述其初始化状态及扫描按键的工作过程。 答：

1) 编码式键盘将按键排列成矩阵的形式，由硬件或软件随时对矩阵扫描，一旦某一键被按下，该键的行

列信息即被转换为位置码并送入主机，再由键盘驱动程序查表，从而得到按键的ASC Ⅱ码，最后送入内存中的键盘缓冲区供主机分析执行。 2) 初始状态：

8255A 口输出，B 口输入； PA0~PA7均输出0 PB0~PB7接入高电平 3) 扫描过程：

先使第0行接低电平，其余行为高电平，然后看第0行是否有键闭合（通过检查列线电位实现）

此后，再将第1行置0，然后检测列线是否有变为低电位的线。如此往下一行一行地扫描，直到最后一行

在扫描过程中，当发现某一行有键闭合时，便在扫描中途退出 10． 作图叙述频移键控的工作原理。

答：频移键控方式，就是将数字1和0调制为不同频率的两个信号，实现原理如下图所示。

4．简述8259中断执行过程。

四、软、硬件设计（共40分）

1. 设某系统使用两片8259A 管理中断。主片的端口地址为80H 和81H ，工作于边沿触发、特殊完全嵌套、

非自动结束和非缓冲方式；从片的端口地址为20H 和21H ，工作于边沿触发、完全嵌套、非自动结束和非缓冲方式；主片的中断类型号为08~0FH，从片的中断类型号为80~87H。 要求：

（1） 为主片设计地址译码电路（5分） 解：译码电路参见简答1、2题

（2） 画出主从片的级联图；（3分）

8259级联工作示意图

（3） 编写主从片初始化程序（5分） ；初始化主片8259A ；初始化从片8259A MOV AL ，11H ；00010001 MOV AL ，11H OUT 80H ，AL ；ICW1 OUT 20H ，AL NOP NOP MOV AL ，08H MOV AL ，80H OUT 81H ，AL ；ICW2 OUT 21H ，AL NOP NOP MOV AL ，00H ；00000000 MOV AL ，00H OUT 81H ，AL ；ICW3 OUT 21H ，AL NOP NOP MOV AL ，13H ；00010011 MOV AL ，07H OUT 81H ，AL ；ICW4 OUT 21H ，AL 2. 为用一片8255A 控制八个8段共阴极LED 数码管的电路。现要求按

下某开关，其代表的数字(K1为1，K2为2，„K8为8) 在数码管从左到右循环显示（已有一个延时子程序DELAY 可以调用），直到按下另一个开关。假定8255A 的口A 、B 、C 及控制口的地址依次为60~63H。编写完成上述功能的程序，应包括8255A 的初始化、控制程序和数码管的显示代码表。（15分）

编程：

MODEL TINY .DA TA

TAB DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H PA_8255 EQU 60H ;8255 PA口

.CODE PB_8255 EQU 61H ;8255 PB口

START: PC_8255 EQU 62H ;8255 PC口

Con_8255 EQU 63H ;8255控制口 MOV DX,63H ;8255初始化 .STACK 100 MOV AL,89H ;1000 1001B ，PA 方式0

输

MOV CH,00H 出，PB 方式0输出，PC 输入

OUT DX,AL MOV AL,TAB[CX] ; 显示对应K 键值 START1: OUT DX,AL MOV DX,FFH ;PC 口置1 MOV AL,0FEH ; 最左边LED 显示 MOV DX,62H ;PC 口读开关状态 MOVE: ; 从左到右循环显示 IN AL,DX MOV AL,0FEH ; 最左边LED 显示 MOV BL,AL MOVE: ; 从左到右循环显示 MOV BH,AL MOV DX,61H ;PB 口位选 MOV CL,0 OUT DX,AL CMPE: CALL DELAY

TEST AL,0FEH ; 测试是否K0按下 RL AL ; 循环左移 JNZ DL ; 不是则跳到DL MOV DX,62H ;PC 口读开关状态 JMP DISP IN BH,DX

CMP BL,BH DL: RR AL ; 循环右移

JNZ START1 INC CL ; 计数器CL+1

JMP CMPE LOOP MOVE END START DISP: MOV DX,60H ;PA 口段选

3. 使用8255A 作为开关和共阴极LED 显示器的接口，设8255A 的A 口连接8个开关，B 口连接8个LED

指示灯，要求将A 口的开关状态读入，然后送至B 口控制指示灯亮、灭。（设8255A 的A 口的地址为60H ）

(0) 为该8255A 设计一码电路 （1） 试画出连接电路图。（5分） （2） 编写程序实现之。（设8255A 的控制口的地址为63H ）（7分） MOV DX,FFH ;PA 口置1 MOV DX,60H ;PA 口读开关状态 MODEL TINY IN AL,DX PA_8255 EQU 60H ;PA口 DISP: MOV DX,61H ; 送PB 口

OUT DX,AL PB_8255 EQU 61H ;PB口

CALL DL500ms PC_8255 EQU 62H ;PC口

JMP START1 Con_8255 EQU 63H ;控制口

.STACK 100 DL500ms PROC NEAR .DA TA PUSH CX .CODE MOV CX,60000 START: DL500ms1:

LOOP DL500ms1 MOV DX,63H ;8255初始化

POP CX MOV AL,90H ;1001 0000B，PA 方式0

RET 输入，PB 方式0输出

OUT DX,AL DL500ms ENDP START1: END START

4. 有一组发光二极管，提供高电平，二极管发光；提供低电平，二极管熄灭。现要求8个发光二极管依

次轮流点亮，每个点亮时间为500毫秒。设8253的输入CLK=1KHz。 （1） 试设计完成该功能的电路。（6分）

（2） 请给出所用芯片的端口地址以及计数器中所赋初值。（3分）

（3） 编制相应的程序。（5分）

PA_8255 PC_8255 C_8255

EQU 0F000H ;8255 PA口 EQU 0F002H ;8255 PC口 EQU 0F003H ;8255控制口

CNT0_8253 EQU 0E000H C_8253

EQU 0E003H ;8253控制口

.STACK 100 .CODE

START:

MOV DX, C_8255 MOV AL, 81H OUT DX, AL MOV DX, C_8253 MOV AL, 34H OUT DX, AL MOV DX, CNT0_8253

MOV AL, 01H ;计数器的初值为500 OUT DX, AL

MOV AL, F4H ;计数器的初值为500 OUT DX, AL

loop2:

mov cl, 0 mov al, 01h mov bl, al

loop1:

mov dx PA_8255

out dx, al ;第一个灯亮 mov dx, PC_8255 in al, dx test

al, 01h ;通过查询来确定计数是否到

jnz loop1 inc cl

; 循环亮的次数

shl bl, 1 ; 算术左移是下一个灯亮 mov al, bl cmp cl, 08h jnz loop1

jmp loop2

end

START

3． 某系统采用DAC0832产生连续的三角波形。 （1） 设VREF=5V，求该DAC 的分辨率和精度各为多少？（

（2） 编写三角波发生程序。（5分）

TRG ： MOV DX， 200H

MOV AL，

TNl ： OUT DX， AL

INC AL cmp al, 0ffh JNZ TN1

MOV AL，

0FFH TN2： OUT DX， AL

DEC AL

cmp al, 0

5分）

《微型计算机接口技术》复习题及答案整理 11 / 11

JNZ TN2 JMP TN1

1． 设8253的输入CLK1=1000Hz，CS=10~13H，要求OUT1输出为高电平和低电平均为20ms 方波。

(1)画出8253的接线图；（5分）

(2)设计8253的控制程序。（5分）