接口技术及其程序设计复习题.doc

一、填空 10*21.写出下面英文缩写在接口中的中文意义ISO 国际标准化组织IEEE 美国电子与电气工程师学会OSI 开放系统互联ANSI 美国国家标准学会HANDLE 句柄 NULL 空操作OVERLAPPED 重叠方式 Semaphore 信号量Event 事件 Mutex 互斥体 RXD 串行数据接收信号线 TXD 数据串行发送信号线 CTS 清除发送 RTS 请求发送 DTR 数据终端就绪 DSR 数据装置就绪 CD 载波检测 到 RI 振铃指示 BUSY 忙信号（打印机忙）SELECT 联机控制ACK 应答信号USB 通用串行总线 PID 进程控制符（数据包标识字段） DLL 动态链接库PLL 锁相环CRC 循环冗余码校验2.在 IEEE1284 总线中，1284Active 信号的作用是 进入协商工作模式。3.在 IEEE1284 总线中，ACK 信号的作用是 外设应答信号。4.在 IEEE1284 总线中，INIT 信号的作用是 初始化。5.在 PC 机上，并行口 1 的设备文件名为 LPT1。6.在 PC 机上，串行口 1 的设备文件名为 COM1。7.在 PC 机上，串行口 2 的设备文件名为 COM2。8.在 Windows 的 Win32 API 中设备文件读操作的函数是 ReadFile。9.在 Windows 的 Win32 API 中设备文件写操作的函数是 WriteFile。10. 在 Windows 的 Win32 API 中打开设备文件操作的函数是 CreateFile。11. 在 RS232 中，使用 100 波特率传输一个字节的内容至少需要 0.08s 时间12. 在 Win32 中，DLL 表示 动态链接库。13. 如果采用奇校验，则发送内容为 30H 时，校验位为 1 。14. 如果采用偶校验，则发送内容为 30H 时，校验位为 0 。15. USB 接口低速方式工作时，理想的带宽为 1.5Mbps。16. USB 接口全速方式工作时，理想的带宽为 12Mbps。17. 在多线程同步方法中，Event 中文称为 事件。18. 在多线程同步方法中，Semaphore 中文称为 信号量。19. 在 IEEE1284 总线中，8 位双向传输模式（任一个）的英文缩写是EPP(ECP)模 式。20. 即插即用的英文缩写是 PnP (Plug-and-Play) 。二、简答 6*101. 接口的基本定义是什么？电子系统中的功能部件进行信息交换所需的软硬件组合。2. 接口的基本功能是什么？接口的基本功能是本地处理器与其他处理器或者设备之间的信息交换。3. 一个接口通常有哪几个部分组成？设备选择逻辑，数据缓冲或锁存，设置、保存控制命令和译码，检测、保存外部设备的状态，信息转换，中断控制逻辑。4：接口的类型常用的分类方法有哪些？A按数据的传送方式分类有串行接口，并行接口B按接口的使用灵活程度分类有可编程接口，不可编程接口C按接口的通用型分类有通用接口，专用接口D按I/O信号的种类分类有数字接口，模拟接口5：简要说明设备文件函数的异步操作方式执行过程。在异步读写过程中，函数立即返回调用线程继续线程的后续操作，而实际的读写操作由系统管理在后台运行，在操作完成以后通过同步事件通知调用线程。6. 简要说明设备文件函数的异步操作方式与同步方式的差异。同步操作方式相对简单，I/O操作函数在I/O操作结束前不能返回，将挂起调用线程，直到I/O操作结束，线程才继续执行。异步操作方式相对复杂，I/O操作自动在后台运行，函数调用会立即返回，不会挂起调用线程，可大大提高线程响应速度。7. 在 RS232 中，对于两个计算机直接连接的场合，应该如何连线？将收发数据线对接，状态信号线连接为一直有效。8. 简要说明在 RS232 中使用的差错控制的基本方法。A：校验位是可选的，一般使用奇偶校验方法生成，但是事先也要约定采用奇校验还是偶校验。校验位也可以固定为0或1。B：通过超时的设置使读写操作顺利进行。C：通过程序监视通信设备上所发生的事件来进行差错控制。9. RS232 接口在 VC 中的程序设计方法有哪几种？ARS232设备文件的操作 BRS232同步操作方式程序设计CRS232设备文件的异步方式程序设计D使用MSCOMM控件10. 说明 IEEE1284 并行接口对 PC 打印接口的改进方法。A：打印口是一个带有输入状态信号线的输出接口，IEEE1284利用打印接口实现PC机的双向通信。主要信号线位置保持不变，增加了接口协议可以与打印机接口实现动态切换。B：IEEE1284标准中，通信双方不再局限于PC机与打印机，扩展为具有控制功能的主机和被动响应的外设。C：设备的连接也由原来的计算机打印机的一对一的连接扩展位可以连接多个设备的连接方式。 11. 在 1284 兼容模式下，表示设备状态的信号线有那些？ Busy:忙信号 nAck:应答信号 nFault：出错信号 PError：缺纸信号 Select：联机状态12. 在 1284 兼容模式下，表示主机命令的信号线有那些?nStrobe：选通信号 D1D8：数据位 nAutofeed:自动进纸nInit：初始化 nSelectIn：联机命令13. 如果程序在编译时出现 Undefined Identifer 的出错信息，通常的原因是什么？如何改正？通常原因:是使用的变量没有定义。改正：在程序中定义出错处的变量。14： RS232 接口的传输距离比较短，采用什么方法可以延长通信距离？ A: 在使用MODEM的方式下，终端设备之间的通信距离取决于通信网络，而终端与MODEM之间的RS232接口距离较短，一般不需要考虑。B:在无MODEM直接连接方式下，DTE与DTE之间传输的距离取决于数据传输率、连接电路质量、电磁环境等因素。RS232标准规定，当误码率小于4%时，导线电容应小于2500pF,所以可以通过降低波特率、采用分布电容更小的导线和更好的电磁环境等方式延长通信距离。15. 在 USB 总线中如何表示数据传输的地址与方向？在整个USB设备中包含了高达127个管道，而每一个管道连接一个USB设备。在USB标记数据包中都含有7个用来寻址的位（ADDR），表明数据传输的地址。每一个连接到设备的管道可以细分为许多微管道，这些微管道称为端点。在标记数据包中，包含了4个位的断点地址和一个位于断电描述符中的输入/输出方向（IN/OUT）位，可以将USB的标记数据包中定义为IN（设备至主机）或OUT（主机至设备）两种类型。16. USB 总线上信号传输的编码是什么？画出 011100101 的波形（初始状态为1）。USB协议规定，必须使用NRZI的编码方式来对数据进行编码。17. NRZI 编码的方法是什么？NRZI编码协议采用的是逢1保持，逢0跳变的编码原则，解码则采用相反的操作。18. 说明 USB 接口中描述符的作用。USB设备具有一个层次性的描述符组织，用以向主机传递该USB设备的信息，以便于主机能够根据设备的要求和USB总线的情况，给设备分配总线资源，定位和加载设备驱动程序，实现设备所需要的功能。19. 简要说明在 USB 中使用的差错控制的基本方法。USB总线以差模驱动方式来传输数据，以NRZI编码方式对数据进行编码实现USB差错控制。20. USB 的应用程序设计的方法有哪两种？USB的库函数调用方式编程 USB的设备文件操作编程21. 什么是 USB 接口中的位填充技术？为什么需要使用位填充技术？USB协议规定了Bit stuffing（加填充位）的原则，即如果信号流中连续出现六位以上的数据1，则每隔六位必须插入一个0，然后才进入NRZI编码。位填充技术是为了保证数据流中有足够的信号变化以实现时钟提取。22. 说明 USB 接口中 PID 字段的作用。紧跟在同步字段之后的一段8bitde脉冲序列称为PID数据包标识字段。PID字段的前四位用来标记该数据包的类型，后四位是前四位的反码，作为对前四位的校验。USB主机和设备会根据PID字段的编码来判断一个数据包中所包含的数据类型并执行相应的操作。四、论述 10 USB是一种可以同时处理计算机与具有USB接口的多种外设之间通信的总称。接口形式为：普通型和mini型两种规格。接口信号组成：USB线缆有四根线组成。电源线，地线，有差动信号传输的数据线D+，D-。接口的数据格式：USB接口以数据包的方式传输数据，USB数据传输的每一个数据包都以一个字节长度的同步字段开始，同步字段经过NRZI线路编程后，产生足够多的信号变化以供时钟提取用。接口的协议：USB接口用USB1.0和1.1协议。RS232标准是一个位于数据终端设备与数据通信设备之间的接口，只定义了物理层和基本的数据链路层内容。接口形式有两种：DB25，DB9.接口信号组成：共9种、TXD,RXD,RTS,CTS.DSR,DTR,SG,CD,RI接口的数据格式：RS232是一个面向字符的接口标准，一个字符是一次基本的通信单位，称为一个数据帧，数据帧格式为：一位起始位，5-8位数据位，采用低位在前的排列顺序，一位校验位和一位停止位。1. 试从接口信号组成、接口的形式、接口的数据格式、接口的协议等各个方面 全面比较 RS232 和 USB 两种接口。2：由于接收方不知道接收数据的达到时刻，因此决定读操作函数的执行时间有 多种方法，请比较各种方法的优缺点。由用户命令启动读操作： 如果在启动接收前发送方已经发送了大量的超过接收缓冲区的数据，则会造成接收溢出而丢失数据；但是在通信数据量较少，由于这种方法简单易行，在接收时刻确定的情况下可以使用。定时查询：在多线程或者数据量较大的情况下容易丢失数据。但不会对用户界面工作造成较大的干扰。连续查询：这种方法会对用户界面工作造成较大的干扰，适用于多线程的程序结构。3. 什么是多线程？请说明多线程方法在本课程中的应用的原因及其程序设计 方法。 多线程的编程在Win32方式下和MFC类库方式下的原理是一致的，进程的主线程在任何需要的时候都可以创建新的线程，当线程执行完任务后，自动终止线程，当进程结束后，所有线程都终止。多线程是为了同步完成多项任务，不是为了提高运行效率，而是为了提高资源使用效率来提高系统的效率。线程是在同一时间需要完成多项任务的时候实现的。 原因：由于同步方式下的读写是阻塞式的，因此在主线程中的读写函数必然会影响主线程的运行，因此采用多线程方法。程序设计方法：由于线程共用进程的存储空间，线程之间的数据传输采用全局变量，也可以使用线程函数参数传递数据缓冲区指针来实现数据传输4.说明多线程方法与异步方式的工作过程，并比较优缺点。多线程：在同步方式下，多线程方法把读写操作单独用工作线程完成，这时线程调用函数不立即返回，将挂起调用线程，直到I/O操作结束，线程才继续执行。优点：解决同步方式下对其他操作的影响缺点：增加系统线程调度负担，系统效率低异步方式：读写过程函数立即返回调用线程，继续线程的后续操作，实际的读写操作由系统管理，在操作完成以后通过同步事件通知调用线程。优点：提高文件读写效率缺点：对当前运行的线程有一定的影响