填空题 10*1=10
单选 10*1=10
判断题 10*1=10
简答题 4*8=32
应用题 10+13+15=38
应用题:(1)读图,电路地址分配;(2)波形绘制(电子计数器,时间常度绘制);(3)并行口(8255)
课本。第1章第10页 6,7,8
第2章第19 页 1,2,5,6
第3章第33页 2,5,6,7
第4章第58页 2,9,14,19,20,27
第5章第87页 1,4,7,14,17
第6章第105页 5,13,15
第7章第154页 3,4,9,18,22
第8章第184页 1,2,5,6,7,10,11,12,13,16,19,20,21,22,24,25,28,29,35
第9章第210页 1,6,8,21
第10章第226页 1,4,11,12
第11章 1,2,4
第12章第321页 1,3
第1章概述。
5. 什么是i/o设备接口?
设备接口是指i/o设备与本地总线之间的连接电路并进行信息交换的中转站。
6. i/o设备接口一般应具备哪些功能?
1)执行cpu命令。
2)返回外设状态。
3)数据缓冲。
4)信号转换。
5)设备选择。
6)数据宽度与数据格式转换。
6. i/o设备接口由哪几部分组成?
一个能够实际运行的i/o设备接口,由硬件和软件两部分组成。
7. i/o设备接口与cpu之间交换换数据有哪几种方式?
主要有三种方式:
查询方式:优点:接口简单,易于实现;缺点:查询占cpu机时。
应用:适用于cpu不太忙的情况。
中断方式:优点:提高了cpu的效率。
应用:适用于cpu较忙的场合,尤其是实时控制和紧急事件处理。
dma方式:
优点:传输过程无需cpu干预;缺点:硬件开销大。
应用:适合高速、大批量数据传输。
第二章总线技术。
1. 什么是总线?总线在微机系统中起什么作用?
所谓总线就是一组传输信息的信号线。总线最基本的任务是微处理器对外连接和传输信息。
2. 微机总线由哪些信号线组成?
1)数据总线(2)地址总线(3)控制总线 (4)电源线和地线。
5. 总线与接口有什么关系?为什么接口设计者对总线很关心?
接口对总线有依赖性,总线是i/o接口硬件设计中除i/o设备之外的另一个必须考虑的因素。
总线有什么特点?
1)支持16mb存储器地址的寻址能力和64kbi/o端口地址的访问能力;
2)支持8位和16位的数据读写能力;
3)支持15级外部硬件中断处理和7级dma传输能力;
4)支持的总线周期,包括8/16位的存储器读/写周期、8/16位i/o读/写周期、中断周期和dma周期。
第三章 i/o端口地址译码技术。
2. 什么是端口?在一个接口电路中一般拥有几种端口?
端口是接口电路中能被cpu直接访问的寄存器。三种,命令端口、状态端口、数据端口。
5. 输入/输出指令(in/out)与i/o读/写控制信号(rd/wr)有什么对应关系?
他们是为完成i/o操作这一共同任务的软件和硬件相互依存、缺一不可的两个方面。在程序中,执行in指令使ior信号有效,完成读(输入)操作;执行out指令使iow信号有效,完成写(输出)操作。
6. 在设计i/o设备接口时,为防止地址冲突,应该怎样选用i/o端口地址?
1)凡是由系统配置的外部设备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,但计算机厂家声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)用户可使用300~31fh地址,这是pc微机留作原型插件板用的,用户可以使用。
7. i/o端口地址译码电路的作用是什么?试分析i/o地址译码电路的输出信号选择接口芯片的物理含义?
cpu通过i/o地址译码电路把来自地址总线上的地址**翻译成为所要访问的端口。
i/o地址译码电路的输出信号中只有1根cs片选信号,且低电平有效。cs=0,有效你,芯片选中;cs=1,无效,芯片未选中。
cs的物理含义是:当cs有效,选中一个接口芯片时,这个芯片内部的数据线打开,并与系统的数据总线连通,从而打通了接口电路与系统总线的通路;而其它芯片的cs无效,即未选中,于是芯片内部呈高阻抗,自然就与系统的数据总线隔离开来,从而关闭了接口电路与系统总线的通路。
第4章定时/计数器。
2. 定时与计数是什么关系?
定时的本质是计数,只不过这里的“数”的单位是时间单位。
8. 82c54a有6种工作方式,其中使用最多的哪几种方式?区别不同工作方式应从哪三个方面进行分析?
6中方式:0方式;1方式;2方式;3方式;4方式;5方式。
区分82c54a的不同工作方式组要从功能、启动/停止及输出波形三个方面进行分析。
9.计数初值或定时常数有什么作用?如何计算82c54a的定时常数?
由于82c54a内部采用的是减法计数器,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。然后才能在门控信号gate的控制下,由时钟脉冲clk对减法计数器进行减1计数,并在计数器输出端out长生波形。
14.假设82c54a的端口地址为304h~307h,试按下列要求,分别编写3个技术通道的初始化及计数初值装入程序段(指令序列)。
计数器0:二进制计数,工作在0方式,计数初值为1234h。
计数器1:bcd码计数,工作在2方式,计数初值为100h
计数器2:二进制计数,工作在4方式,计数初值为55h
19.要求产生25khz的方波,则应向方波发生器写入的计数初值是多少?方波发生器的gate=1,clk=1.19318mhz。
20.若要求产生1ms的定时,则应向定时器写入的计数初值是多少?定时器工作在0方式,gate=1,clk=1.19318mhz。
27.如何利用82c54a设计一个定时器?(可参考例4.5)
第5章中断技术。
1. 什么是中断?中断的实质是什么?
中断是指cpu在正常运行程序时,由于外部/内部随机事件或由程序预先安排的事件,引起cpu暂时中断正在运行的程序,而转到为外部/内部事件或为预先安排的事件服务的程序中去,服务完毕,再返回去继续执行被暂时中断的程序。
从程序的逻辑关系来看,中断的实质就是程序的转移。
4. 什么是中断号?它有何作用?如何获取中断号?
中断号是系统分配给每个中断源的代号,以便识别和处理。
中断号在处理中断过程中起到很重要的作用,在采向量中断方式的中断系统中,cpu必须通过它才可以找到中断服务程序的入口地址,实现程序的转移。
可屏蔽中断的中断号是在中断响应周期从中断控制器获取的;软中断int nh的中断号(nh)是由中断指令直接给出的;不可屏蔽中断nmi及cpu内部一些特殊中断的中断号是由系统预先设置好的。
7. 什么是中断向量和中断向量表?其作用如何?如何填写中断向量表?
由于中断服务程序是预先设计好并存放在程序存储区,因此,中断服务程序的入口地址由服务程序的段基址cs(2个字节)和偏移地址ip(2个字节)两部分共4个字节组成,中断向量iv就是指中断服务程序的这4个字节的入口地址。
把系统中所有的中断向量集中起来放在存储器的某一个区域内,这个存放中断向量的存储区就是中断向量表ivt或中断服务程序入口地址表(中断服务程序首址表)
14. 中断向量修改的目的是什么?修改中断向量的方法与步骤?
中断向量修改是解决系统中断资源共享的一种手段,也是用户利用系统中断资源来开发可屏蔽中断服务程序的常用方法,具有实际意义。
ms-dos程序中,中断向量修改的方法是利用dos功能调用int 21h的35h号功能和25h号功能。
中断向量修改的步骤:
1)调用35h号功能,从向量表中读取某一中断号的原中断向量,并保存在字变量中。
2)调用25h号功能,将新中断向量写入中断向量表中原中断向量的位置,取代原中断向量。
3)新中断服务程序完毕后,再用25h号功能将保存在字变量中的原中断向量写回去,恢复原中断向量。
17. 如何利用微机系统的主片82c59a设计一个中断应用程序?(参考例5.1)
第6章 dma技术。
5. dma控制器在微机系统中有哪两种工作状态?其各自工作特点如何?
主动态和被动态。
在主动态时,dmac取代cpu,获取了对系统总线的控制权,成为系统总线的主控者,向存储器和外设发号施令。此时,它通过总线向存储器发出地址,并向存储器和外设发读/写信号,以控制在存储器与外设之间或存储器与存储器之间直接传输数据。
在被动态时,它接受cpu对它的控制。
13. 实际中,对dma资源的应用有两种情况,一是利用系统的dma资源,一是自行设计dma系统。用户对这两种应用情况所做的工作有什么不同?
用户是否可以对系统的dma控制器重新初始化?为什么?
15.如何进行dma传输的传输参数设置?(参考6.6.2节传输参数设置举例)
第七章并行接口。
3. 并行接口82c55a外部特性最重要的是3个8位端口pa、pb和pc,它们可以连接任何并行设备,了解与熟悉其功能及连接特点是在硬件上设计并行接口的必要基础,你熟悉它吗?
a端口和b端口只做输入/输出的数据端口用。c端口比较特殊,它除了作数据端口外,还可作状态端口、专用联络线和按位控制用:作数据端口、作状态端口、作专用(固定)联络信号线、作按位控制用。
4. 82c55a有哪几种工作方式?各有何特点?
有三种工作方式:0方式、1方式、2方式。
0方式——基本输入/输出方式特点:82c55a一次初始化只能把某个并行端口设置成输入或输出,即单向输入/输出,不能一次初始化给置成既输入又输出;不要求固定的联络(应答)信号,无固定的工作时序和固定的工作状态字;适用于无条件或查询方式与cpu交换数据,不能采用中断方式交换数据。
1方式——选通输入/输出方式特点:82c55a一次初始化只能把某个并行端口设置成输入或输出,即单向输入/输出,要求固定的联络(应答)信号,有固定的工作时序和固定的工作状态字;适用于条件或中断方式与cpu交换数据,不使用无条件方式交换数据。
2方式——双向选通输入/输出方式特点:一次初始化可将a端口设置成既输入又输出,具有双向性;要求有两对固定的联络(应答)信号,有固定的工作时序和固定的工作状态字;适用于条件和中断方式与cpu交换数据。
9. 82c55a的c端口的功能在3种不同的工作方式下有什么不同?
18. 试编写一个产生从pc0输出连接方波的程序段?
22. 如何设计82c55a设计一个声-光报警器接口?(参考例7.1)
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