微型计算机接口技术与应用练习测验题库填空题186个简答题185个

微型计算机接口技术与应用练习测验题库填空题186个简答题185个内容摘要：

求，编写各种 “与 ”、 “或 ”逻辑表达式，通过专门的编程软件和编程器，烧入 GAL 器件，就可以实现比较复杂的接口功能。 由于采用这种器件的接口电路，其功能和工作方式可以通过改写内部的逻辑表达式加以改变，但是，逻辑表达式一旦烧入芯片，其功能和工作方式又都固定下 来，因此，把它叫做半固定式结构 9． 采用大规模集成接口芯片构成的接口电路，其工作方式和功能可以通过编程方法加以改变，使用灵活，适应面宽，而且种类繁多，能满足不同外设接口的需要。 10．对可编程接口芯片 (或控制芯片 )设置其工作方式及初始条件。 11． CPU 与外设之间传送数据一般有 3 种方式查询方式、中断方式和 DMA 方式。 12．查询方式是 CPU 传送数据 (包括读入和写出 )之前，主动去检查外设是否 “准备好 ”，若没有准备好，则继续查其状态，直至外设准备好了，即确认外部设备已具备传送条件之后，才进行数据传送。 13．查询方式的具体作法是在程序中安排一段由输入／输出指令和测试指令以及转移指令组成的程序段。 CPU 使用测试指令和条件转移指令循环检测设备完成准备工作的状态。 14．采用中断方式传送数据时，无需反复测试外部设备的状态。 在外部设备没有作好数据传送准备时， CPU 可以运行与传送数据无关的其他指令。 外设作好传送准备后，主动向 CPU 请求中断， CPU 响应这一请求，暂停正在运行的程序，转入用来进行数据传送的中断服务子程序，完成中断服务子程序 (即完成数据传送 )后，自动返回原来运行的程序。 15． DMA 方式实际上是把 输入／输出过程中外设与内存交换数据的那部分操作与控制交给了 DMA 控制器，数据的传送不经过 CPU，由 DMA 控制器来实现内存与外设，或外设与外设之间的直接快速传送。 16．查询方式 CPU 的工作效率很低，且 CPU 与外设不能同时工作，各种外设也不能同时工作。 但这种方式不需要增加额外的硬件电路，因此，易于实现。 在 CPU不太忙且传送速度不高的情况下，可以采用。 中断方式中，外设与 CPU 并行工作，提高了 CPU 的效率。 但为了实现中断传送，要求在 CPU 与外设之间设置中断控制器。 增加了硬件开销。 中断方式用于 CPU 的任务比较忙， 如系统中有多个外设需要与 CPU 交换数据，尤其适合实时控制及紧急事件的处理。 DMA 方式下，数据传送过程中的部分操作由 DMA 控制器的硬件实现，因此传送速率很高，这对高速度大批量数据传送特别有用。 但这种方式要求设置 DMA 控制器，电路结构复杂，硬件开销大。 17．分析与设计接口电路有两种基本方法：两侧分析法、硬软结合法。 18．两侧分析法就是对接口的两侧： CPU 与外设分别进行分析的方法。 19．以硬件为基础，硬件与软件相结合是设计接口电路的基本方法。 20．（ 1）采用汇编语言 (或高级语言 )直接对低层硬件编程。 （ 2）采用 DOS 系统功能调用和 BIOS 调用编程。 (port)是接口电路中能被 CPU 直接访问的寄存器的地址。 ，如命令口、状态口和数据口，分别对应于命令寄存器、状态寄存器和数据寄存器。 接口必须通过端口来读写各种信息，一般，一个端口只能写入或读出一种信息，但也有几种信息共用一个端口的。 CPU 具有读写 I/O 端口的读写控制线，且此控制线应与存储器访问控制线不同。 ，一种是端口地址和存储器地址统一编址，即存储器映射方式；另一种是 I／ O 端口地址和存储器地址分开独立编址，即 I／ O 映射方式。 I／ 0 设备，把 I／ 0 接口中的端口当作存储器单元一样进行访问。 ，在选用 I／ O 端口地址时要注意： ① 凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用； ② 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； ③ 一般，用户可使用 300～ 31FH 地址，这是 IBMPC 微机留作实验卡用的，用户可以使用。 30．系统板上的 I/O 芯片和 I/O 扩展槽上的接口控制卡 31． I／ O 端口地址译码电路的作用是把地址和控制信号进行逻辑组合，从而产生对接口芯片的选择信号。 32．译码电路的形式可分为固定式译码和可选式译码。 若按译码电路采用的元器件来分，又可分为门电路译码和译码器译码。 33．一般原则是把地址线分为两部分：一部分是高位地址线与 CPU 的控制信号进行组合，经译码电路产生 I／ O 接口芯片的片选 /CS 信号，实现系统中的片间寻址；另一部分是低位地址线不参加译码，直接连到 I/O 接口芯片，进行 I／ O 接口芯片的片内端口寻址，即寄存器寻址。 34．所谓固定式是指接口中用到的端口地址不能更改。 35．固定式译码电路接口中用到的端口地址不能更改。 可选式译码电路可根据用户要求，改变接口卡的端口地址，使之能适应不同的地址分配场合，或为系统以后扩充留有余地。 36．要求 AEN=0，是为了避免在 DMA 周期中，由 DMA 控制器对这些以非 DMA方式传送的 I／ O 端口执行 DMA 方式的传送。 37．把 A0、 A A2 中的反向器去掉 ，在 A A A7 中分别加一个反向器即可。 38．把 A A A2 中的反向器去掉，在 A A1 中分别加一个反向器。 39．地址线的高 5 位参加译码，其中 A5～ A7 经译码器，分别产生 /DMACX(8237)、/NTRCS(8259)、 /T/CCS(8253)、 /PPICS(8255A)的片选信号，而地址线的低 5 位A0～ A4 作芯片内部寄存器的访问地址。 40． DMAC 的地址范围是 00H～ 1FH， INTR 的地址范围是 20H～ 3FH， T/C 的地址范围是 40H～ 5FH， PPI 的地址范围是 60H～ 7FH。 41.① 可以实现组合逻辑电路和时序逻辑电路的多种功能。 经过编程可以构成多种门电路，如触发器、寄存器、计数器、比较器、译码器、多路开关或控制器等，代替常用的 74 系列和 54 系列的 TTL 器件或 CD4000 系列的 CMOS 芯片。 据统计，一个 GAL 器件在功能上可以代替 4~12 个中小规模集成芯片，从而使系统缩小体积，提高可靠性，并简化印制电路板的设计。 ② 采用电擦除工艺，门阵列的每个单元可以反复改写 (至少 100 次 )，因而整个器件的逻辑功能可以重新配置，因此它是产品开发研制中的理想工具。 ③ 具有硬件加密单元，可以防止抄袭电路设计 和非法复制。 ④ 速度高而功耗低，具有高速电擦电写能力，改写整个芯片只需数秒钟，而功耗只有双极型逻辑器件的 1／ 2 或 1／ 4，缓解了温升问题。 因此，GAL 得到越来越多用户的青睐，在微机应用系统中被广泛采用。 ；采用电擦除工艺，门阵列的每个单元可以反复改写 (至少 100 次 )，因而整个器件的逻辑功能可以重新配置；具有硬件加密单元，可以防止抄袭电路设计和非法复制；速度高而功耗低，具有高速电擦电写能力，改写整个芯片只需数秒钟，而功耗只有双极型逻辑器件的 1／ 2 或 1／ 4，缓解了 温升问题。 器件的开发工具包括硬件工具 ?D?D 编程器和软件工具 ?D?D 专用的编译程序或汇编程序。 GAL 编程器有 PROMA、 EXPRO40 和 ALL03 型。 器件的开发过程，共分 3 步： ① 利用文本编辑程序 (如 EDIT)按一定格式编写 GAL 编程输入源文件 (或叫 GAL 设计说明书 )。 ② 使用 FM． EXE 汇编程序对 GAL 输入源文件进行汇编，并生成 3 个基本文件。 ③ 使用 ALL03 编程器将扩展名为． JED 的装载文件 “烧 ”到 GAL 器件内。 FM． EXE 汇编程序对 GAL输入源文件进行汇编，并生成 3 个基本文件：LST 列表文档文件 ―― 包括源文件和引脚分配图； PLT 熔丝状态分布图文件 ――供用户直观地查看逻辑方程用； JED 分布数据文件 ―― 包含门阵列中所有编程节点的编程信息代码。 编程输入源文件中的斜杠 (／ )符号，表示低电平有效。 GAL 编程输入源文件要注意： 第 1 行的器件型号和第 4 行的电于标签的位置不能变。 第 3 行写什么由设计者自己定，这两行无论写什么 FM 软件都不会判错。 关键字 DESCRIPTION 不可缺，即使后面不给出任何描述，也要写出关键字，且 ― 定要顶头开始写，前面不能留空格。 每个引脚名最多可用 8 个字符，名字间应用空格、制表符、回车符隔开。 不使用的引脚习惯上用 NC 表示，地用GND 表示，电源用 U(下标 CC)表示。 引脚名必须按引脚号的次序排列，排完第一行，再排第二行。 器件类型和关键字 DESCRIPTION 必须用大写字母。 输入源文件的核心部分是输入与输出信号的逻辑方程，因为汇编程序 FM 无逻辑化简功能。 所以，源文件要用简化的与 或式 (积 ― 和式 )写出。 输入源文件可以在任一编辑器上进行编辑，编辑完毕后，以扩展名． PLD 存盘。 ： “1”，则 FM 将 生成一份扩展名为． LST 的文档文件，包括源文件和GAL 引脚配置图。 GAL 器件插入编程器的插座后，执行下列操作，即可完成 GAL器件的编程工作：第一步，键入 “2”，把装载文件． JED 装入缓冲区。 第二步，键入 “B”，检查芯片是否擦除好，若未擦除好，则键入 “E”，将其擦除。 第三步，键入 “P”，即进行编程 (烧录 )。 第四步，键入 “V”，进行核对。 若要加密，则最后键入 “S”。 编程即告结束。 为简单起见，也可在． JED 文件装入后，只键入 “A”，代替前述各步，一次自动完成编程工作。 计数，只不过这里的 “数 ”的单位是时间单位。 如果把一小片一小片计时单位累加起来，就可获得一段时间，因此，计时的本质就是计数；把计数和定时联系起来，就会引出频率的概念；由频率可以引出声音，频率高，声音的音调高；频率低，声音的音调低，如果不仅考虑发声频率的高低，还考虑发声所占时间的长短，就会引出音乐的概念；把音调的高低和发声的长短巧妙地结合起来，便产生了美妙动听的音乐。 24 小时的计时，称为日时钟。 (日、月、年直至世纪的计时 )称为实时钟。 ，可分为内部定时 和外部定时两类：内部定时是计算机本身运行的时间基准或时序关系，计算机每个操作都是按照严格的时间节拍执行的；外部定时是外部设备实现某种功能时，本身所需要的一种时序关系。 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。 ：软件定时和硬件定时。 软件定时是利用 CPU 内部定时机构，运用软件编程，循环执行一段程序而产生的等待延时；硬件定时是采用可编程通用的定时／计数器或单稳延时电路产生定时 或延时。 ，主要用于短时延时。 这种方法的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。 并且，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。 CPU 的时间，定时时间长，使用灵活，尤其是定时准确，定时时间不受主机频率影响，定时程序具有通用性。 ／ 8254 内部有 6 个模块：数据总线缓冲器、读 /写逻辑 和三个计数器。 数据总线缓冲器有 3 个基本功能：向 8253 写入确定 8253 工作方式的命令；向计数寄存器装入初值；读出计数器的初值或当前值。 读 /写逻辑它由 CPU 发来的读／写信号和地址信号来选择读出或写入寄存器，并且确定数据传输的方向，是读出还是写入。 控制命令寄存器接受 CPU 送来的控制字来选择计数器及相应的工作方式，控制命令寄存器只能写入，不能读出。 计数器实现计数的功能。 16 位计数初值寄存器、减 1 计数器和当前计数值锁存器组成。 计数初值寄存器 (16 位 )：用于存放计数初值 (定时常数、分频系数 )，其 长度为 16位；减 1 计数器 (16 位 )：用于进行减 1 计数操作，每来一个时钟脉冲，它就作减1 运算，直至将计数初值减为零；当前计数值锁存器 (16 位 )：用于锁存减 1 计数器的内容，以供读出和查询。 61． 8253 是一种减 1 计数器 (逆计数器 )，而不是加 1 计数器 (正计数器 )。 因此，在它开始计数 (定时 )之前，一定要根据计数 (定时 )的要求，先计算出计数初值 (定时常数 )，并装入计数初值寄存器和减 1 计数器。 然后，才能在门控信号 GATE 的控制下，由时钟脉冲 CLK 对减 1 计数器进行减 1 计数。 62．计数初值与时钟频率及输出波形频率之间 的关系是： Ci=CLK／ OUT 或Tc=CLK／ OUT。 63．其计数初值是 65536。 64．方式命令字的作用主要是对 8253 进行初始化，同时也可对当前计数值进行锁存。 65． 8253 初始化的工作有两点：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 (BCD 码或二进制码 )；二是向已选定的计数器按。