3.1 在计算机控制系统中为什么要有i/o接口？
答：i/o接口电路简称接口电路。它是主机与外围设备之间交换信息得连接部件（电路），它在主机与外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
设置接口电路的目的是：
1） 解决主机cpu和外围设备之间的时序配合和通信联络问题。
2） 解决cpu和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题。
3） 解决cpu的负载能力和外围设备端口选择问题。
因为即使是cpu和某些外围设备之间仅仅进行并行格式的信息交换，一般也不能将外围设备直接挂到cpu的数据总线，地址总线上。因为。
a， cpu总线的负载能力有限。
b， 外围设备的端口需选择。
此外，接口电路可实现端口的可编程功能以及错误检测功能。
3.2 计算机与外围设备交换信息有那几种控制方式？各有什么优缺点？
答：为了使外围设备在cpu统一管理，调度，控制下成为一个有机的整体，高效，协调，可靠而有条不紊的工作，从而完成对生产过程的实时控制，就要规定cpu控制各个外围设备的控制策略，或叫控制方式，实际上就是cpu与外围设备信息交换方式，或数据传送方式。
1） 程序控制方式：cpu和设备之间的信息传送，是在程序控制下进行的。它又可分为无条件i/o方式和查询式i/o方式。
a， 所谓无条件i/o方式是指不必查询外围设备的状态即可进行传送的i/o方式。即在此种方式下，外围设备总是处于就绪状态。
b， 查询式i/o方式，也称为条件传送方式。按查询式传送，cpu和外围设备的i/o接口除需设置数据端口外，还要有状态端口。
优缺点：查询式i/o方式的优缺点及使用条件。
从原理上看，查询式比无条件传送方式可靠，接口电路简单，不占用中断输入线，同时查询程序也简单，易于调试。由于查询式i/o方式是通过cpu执行程序来完成的，因此各外设的工作与程序的执行保持同步关系，特别适合于多个按一定规律顺序工作的生产机械或生产过程的控制。
但是在查询式i/o方式下，cpu要不断的读取状态字和检测状态字，不管那个外围设备是否有请求，都必须一一查询，许多次的重复查询，可能都是无用的，而又占用了cpu的时间，效率较低。
2） 中断控制方式。
为了提高cpu的效率和是系统具有良好的实时性，可以采用中断控制i/o。在8086系统中，有两类中断，即外部中断和内部中断，对i/o处理一般是采用外部中断。中断优先级采用软件查询方式和硬件查询方式加以解决。
优缺点：采用中断方式控制就不必花费大量时间去查询各外围设备的状态了，而是当外围设备需要请求服务时，向cpu发出中断请求，cpu响应外围设备的中断，停止执行当前程序，转去执行一个外围设备服务程序。采用中断控制i/o方式时，只要外设外设不提出中断请求，cpu允许主程序完成控制系统设计中所指定的工作，不必循环检测各外设的状态，浪费cpude 时间，只有应外设的请求才临时中断当前工作去为外设服务。
因此采用中断控制i/o方式解决了慢速的外设和高速的cpu之间信息交换在时间配合上的矛盾，充分利用了cpu的时间，也提高了输入输出的速度。
3） 直接存储器存取方式（dma方式）
dma i/o方式是不经cpu，而在外设和存储器之间直接高速交换数据。
优缺点：dma i/o方式克服了中断方式对要求高速数据传输场合，速度显得慢的缺点。同时节省了时间。
3.3 某8088最大模式系统中，需要扩展8255a,8253a和dac0832芯片各一片。采用74ls138做译码器，若以指定分配给芯片的地址范围是：
8255a ffe0h , ffe2h , ffe4h , ffe6h
8253 ffe1h , ffe3h , ffe5h , ffe7h
dac0832 fff0h
试设计接口扩展的地址译码电路（除74ls138外，可增加必要的其他逻辑电路芯片）。
3.4某8088最大模式系统中，需扩展8255a四片，指定各芯片的地址范围分别是90h~93h,94h~97h, 98h~9bh,9ch~9fh，采用74ls138做译码器，试设计接口地址译码器。
3.5 模拟量输入通道中为什么要加采样保持器？采样保持器的组成及要求是什么？
答：这要从如何保证模拟信号采样的精确度来分析。a/d转换器将模拟信号转换成数字量总需要一定的时间，完成一次a/d转换所需的时间称之为孔径时间。
对于随时间变化的模拟信号来说，孔径时间决定了每一个采样时刻的最大转换误差。因此如果采样模拟信号的变化频率相对于a/d转换速度来说是较高的话，为了保证转换精度，就要在a/d转换之前家上采样保持电路，使得在a/d转换期间保持输入模拟信号不变。同时采样几个模拟信号时，用于进行数据处理和测量。
组成：采样保持器通常由保持电容、输入输出缓冲放大器、模拟开关等组成。
要求：对理想的采样保持电路，要求开关没有偏移并能随控制信号快速动作，断开的阻抗要无限大，同时还要求存储原件的电压能无延迟地跟踪模拟信号的电压，并可在任意长的时间内保持数值不变。
3.6 模拟量输出通道中为什么要加输出保持器？试分析输出保持器与输入采样保持器在作用上，电路上的异同？
答：加保持器是将计算机送出来的该通道的离散模拟控制信号保持到下一个采样输出时刻，以保证该通道上的模拟执行机构得以正常运转；用于维持计算机输出持续一个采样周期，让数字量在时间上连续化。输出保持器与采样保持器原理相同，参数有区别（工作时间不同）。
一般输出保持器用于减少d/a转换器的输出“毛刺”；把一个d/a转换器的输出分配到几个输出点，以保证输出电压的稳定性。
采样保持器的原理就是两个运放，一个采样，一个保持。采样运放把输入传到保持电容，要求能够驱动大电容负载。保持时采样运放输出和电容断开。
保持运放把保持点容上的电压送到输出。要求运放输入电流小。
输出保持器一种是只有电容和场效应管组成的模拟存储器；还有一种是用步进电机组存储器，由它带动多圈电位器做恒流输出，因为步进电机在停转后能保持角唯一不改变。
3.7 有一个四位满量程5v的逐次逼近型a/d转换器，设输入模拟量电压4.15，使用列表达和图示法表示其逐次逼近的转换过程。
答：量化单位。
当最高位为1时，对应的转换模拟电压为0.33x=，得其余各位为1时，对应的转换模拟电压为 。当给定电压值为4.15v时
过程转换表。
转换过程图示
3.8 用adc0808测量某罐温度，其温度波动范围30-50c，要求温度变送器输出0—5v，试求测量该温度的分辨率和精度。
答：分辨率==19.6mv
绝对精度=
相对精度=2x9.8/5x100%=0.392%
3.9 试在cpu为8088的pc槽上扩展一片dac0832，要求为双缓冲器工作方式，直接接数据总线，使它的地址为唯一，且为xx97h及xx98h。
答：方案1——用4-16译码器，74ls154
方案2——用74ls1378与逻辑器件。
地址97h，地址98h！
或有问题的！！
1 1 输出1
3.10 有dac0832,cd4051芯片各一片，各常用数字及线性集成电路，电阻，电容，电位器并有各种电源。系统已扩展8255a一片，它的口c可以供用户使用。
试在cpu为8086的系统pc总线槽上扩展8路模拟量输出通道，并满足下列条件：
a. 线路的技术/经济指标高，误差尽量小。
b. 输出信号范围：0~3通道：0~+5v
4,5通道：0~ -2v
6,7通道：-3~+3v
c. 要求dac0832直接与数据总线db连线，而且为单缓冲方式，其地址为唯一的，并要等于88h。
d. 计算输出数字量00h和0aah时各通道对应的输出电路是各多少？
3.11 adc0809一片和常用数字及线性集成电路，电阻，电容，电位器若干，并有各种电源。试在cpu为8086的系统pc总线槽上扩展8路模拟量输入通道，满足下列条件：
a. 线路的技术/经济指标高，误差尽量小。
b. 输入信号为：0~1通道：0~5v
2 ~3通道：0~10ma
4~5通道：4~20ma
6~7通道：8sin10t
c. 地址为80h~87h
3.12 设计8路模拟控制输出电路。要求以8088为cpu,最小工作方式，使用一片8位d/a转换器dac0832，双缓冲器输入，双极性输出，模拟量输出通道地址为80h~87h。
3.13 设计一个带隔离的8位数字量输入接口，地址为88h。
3.14 设计以带隔离的8位开关信号输出接口，接口地址为98h。
3.15试设计一个8路模拟数据采集电路。要求进行多路同时采样，即采样同时时刻的8路模拟数据，采样8位d/a转化器adc0809,8088cpu（最小工作方式）。
模拟量输入通道地址为90h~97h。8路模拟量中有4路为0~5v的电压信号，4路4~20ma的电流信号。
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