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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54H57H。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INT n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INT n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：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；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INT 9H,试问：执行INT 9H 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INT 9H 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。SP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。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，D6D3共4位控制A组，D2D0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PC4PC7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