1、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
2、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
3、 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
4、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=f CLK/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（
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、 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。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:0
11、FEH） =0240H。SP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.
12、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。 （D 7=1，表示方式控制字有效， D6D 3 共 4 位控制 A 组，D 2D 0 共 3 为控制 B 组。D 6 与 D5 控制 A 组工作方式：00，01 ，11；D2 控制 B组工作方式：0，1；D 4 控制端口 A 输入 1 输出 0，D 3 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，D 0 控制端口 C 下半部分输入 1
13、 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
14、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
15、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
