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中北大学微机原理及接口技术习题及练习册

第6章 输入输出接口技术

6.1 基本练习题

一、填空题

1. CPU与内存及I/O装置间传送数据的硬件线路通道称为_____总线____。

2. CPU和外设之间的数据传送方式有__无条件传送方式__、___程序查询传送方式___、__中断传送方式__和__DMA传送方式__。

3. I/O接口的编址方式可分为__I/O接口单独编址__、__与存储器统一编址 ___两种方式。 4. CPU与I/O之间接口信息通常有三类,它们是__数据信息__、_控制信息__、__状态信息__。 5. CPU从I/O接口的__状态寄存器___中获取外部设备的\准备好\、\忙\或\闲\等状态信息。 6. 一个典型的接口是由_数据寄存器_、__状态寄存器_和__命令寄存器__三种不同的寄存器构成。 7. 主机与外设之间的数据传送控制方式通常有三种,它们是程序控制方式,DMA方式及_中断方式___,其中__DMA__方式的数据传输率最高。 二、选择题

1. 中断与DMA( C )

A)程序中断可以完全代替DMA B)DMA可以完全代替程序中断 C)二者各有使用范围和特点,不能互相代替

2. I/O与主机信息的交换采用中断方式的特点是____B_____。

A) CPU与设备串行工作,传送与主程序串行工作 B) CPU与设备并行工作,传送与主程序串行工作 C) CPU与设备并行工作,传送与主程序并行工作

3. 有关外设的连接,下面哪个说法是正确的_________B_________? A)输入输出设备可以直接和CPU连接

B)输入设备的数据线必须经过三态缓冲器才能和CPU的数据总线连接 C)CPU的数据总线,必须经三态缓冲器才能和输出设备连接 4. 一般的接口电路中,不包含下面的哪个端口______B____。 A)数据口 B)地址口 C)控制口 D)状态口 5. CPU与外设间数据传送的控制方式有_________D_______。

A)中断方式 B)程序控制方式 C)DMA方式 D)以上三种都是 三、简答题

1. 什么情况下两个端口可以用一个地址?

答:一个端口作输入,一个端口作输出时,这两个端口可共用一个地址。 2. 计算机与外部设备数据交换的方式有几种,分别是什么?

答:计算机与外部设备数据交换的方式有三种:程序控制数据传输方式、中断方式、DMA方式;其中在程序控制数据传输方式中,又分为直接数据传输方式和程序查询数据传输方式。 3. 如果利用中断方式传送数据,数据是如何传输的?中断机构起什么作用?

答:利用中断方式传送数据,一般是首先向CPU发出中断请求,CPU响应中断后在中断处理程序中进行数据传输,传输完毕返回。中断机构起控制作用,实时性较强。 4. 什么是I/O接口?

答:在CPU和外部设备之间,需要一些进行数据转换、电平匹配和相互联络的功能电路,称为I/O接口,在接口电路中,一般包含功能不同的寄存器,称为端口寄存器。通过对这些寄存器的编程,可以改变接口的功能和输入/输出关系。

5. 简述CPU以中断方式如何与外设交换数据。

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答:当外设在某个时候准备就绪,向CPU提出中断申请,当CPU接收到此中断请求后,如果可以响应此中断,则会暂停现在正在进行的工作,响应此请求,得到此中断的中断类型码,根据此类型码,在中断向量表中取得中断服务程序的入口地址,执行此中断服务程序,进行数据的交换,完成后,返回到被打断的程序继续原来的工作

6.2课后练习题

一、选择题

1. 下列有关I/O端口的描述中,不正确的是________C_______。

A)I/O端口从逻辑上讲是被CPU访问的I/O接口电路中的寄存器 B)8086系统对I/O端口的访问只能通过专用的指令 C)从连接形式上讲,I/O端口总是直接与数据总线连接 D)I/O端口可以看作是CPU与外设交换数据的中转站

2. 在DMA传送方式中,对数据传递过程进行控制的硬件称为( C )。

A) 数据传递控制器 B) 直接存储器 C) DMAC D) DMAT 3. CPU响应中断请求和响应DMA请求的本质区别是 ( D )

A) 中断响应靠软件实现 B) 速度慢 C) 控制简单 D) 响应中断时CPU仍然仍控制总线,而响应DMA请求时,CPU要让出总线 4. 在中断方式下,外设数据输入到内存的路径是 ( D )

A) 外设→数据总线→内存 B) 外设→数据总线→CPU→内存 C) 外设→CPU→DMAC→内存 D) 外设→I∕O接口→CPU→内存 5. CPU与I∕O设备间传送的信号有 ( D )

A) 数据信息 B) 控制信息 C) 状态信息 D) 以上三种都是 6. CPU与外设之间的数据传输方式有________D_______。

A) 查询方式 B) 中断方式 C) DMA方式 D) 以上都是 7. 主机、外设不能并行工作的输入/输出方式是______A______。 A) 程序查询方式 B) 中断方式 C) DMA方式 二、简答题

1、说明I/O接口的基本功能。

答案: I/O地址译码与设备选择;信息的输入输出;命令、数据和状态的缓冲与锁存;信息转换等功能。

2、相对于查询方式,中断方式有什么优点?和DMA方式比较,中断方式有什么不足之处? 答案:中断方式可以使CPU与外设并行工作,所以比起查询方式,CPU的工作效率提高了。 中断方式仍然要由CPU通过指令来传送数据,对高速设备来说速度太慢了。DMA方式是在DMA控制器控制下进行数据传送,速度上限主要取决于存储器的存取速度,因此中断方式传输速度不如DMA方式。

三、填空题

I/O端口的编址方式有统一编址和____独立编址_____两种。其中,在PC机中,I/O端口编址方式为_____独立编址___。

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第7章 并行接口及8255A应用

基本要求:要求学生掌握并行接口的原理及扩展方法,掌握并行接口器件8255A的内部结构、外部引脚、内部寄存器以及各种工作方式(方式0、方式1)特点和使用,了解方式2的特点;要求学生掌握8255A初始化编程的方法,并能进行应用程序的软硬件设计;要求学生掌握键盘、LED显示器的作用和工作原理,掌握接口的设计方法。重点:8255A的内部结构和引脚功能、与CPU的连接;8255A的工作方式0;控制字的格式及作用、各种工作方式的组合,初始化编程方法,应用设计;键盘、LED的工作原理。难点:8255A的工作方式;行扫描法、行反转法,键识别与处理、多位LED的多位显示问题。

7.1 基本练习题

一、填空题

1.一片8255A端口A有3种工作方式,端口B有____2 ___种工作方式。

2.8255A的三个端口工作在方式0输入方式时,三个端口均_____无____(有/无)锁存能力。 3.当从8255A的端口C读出数据时,8255A的几个控制信号*CS,A1,A0,*RD,*WR分别是____0_____,_____1____,______0___,_____0____,____1_____(*代表低电平有效)。

4.8255A的端口A可用程序设置为_____方式0_____、_____方式1_____、_____方式2____三种工作方式,对C口还有一种特殊使用方式为___按位置0置1__。

5.当8255A的输入信号 *CS=0、*RD=0、*WR=1且A1=A0=0时,此8255A执行的操作是__将端口A的数据送到数据线上___。(*表示低电平有效)

6.当8255A的输入信号 *CS=0、*RD=1、*WR=0且A1=A0=0时,此8255A执行的操作是 _接收CPU送来的端口A的数据___。(*表示低电平有效)

7.8255A芯片中的端口B可以有____2___种工作方式。

8.一片8255A芯片内含____3_____个传输数据的8位I/O端口,其中PA口有____3____种工作方式。 二、选择题

1.8255A芯片具有三个独立数据端口,只有____A___端口具有双向传输方式。 A) A口 B) B口 C) C口 D) 以上均可

2.当8255A的PC4-PC7全部为输出时,表明8255A的A端口工作方式为_____A_____。 A) 方式0 B) 方式1 C) 方式2 D) 不能确定

3.8255A的A口工作在方式2时,B口可工作__________A________。 A)方式0或方式1 B)方式1或方式2

C)只能工作在方式1 D)任何方式都不行,只能空着

4.已知某系统中8255芯片所占用的I/O地址为340H--343H,则该8255芯片内控制字寄存器口地址为_____D____。

A)340H B)341H C)342H D)343H

5.某系统采用8255A并行I/O接口,初始化时CPU所访问的端口地址为0CBH,并设定A口的工作方式为方式1输出,则A口的地址最可能为_____D_____。 A)0CBH B) 0CAH C) 0C9H D) 0C8H 6.8255A的方式选择控制字应写入_____D_____。

A) A口 B) B口 C) C口 D) 控制口

7.在通用可编程并行电路8255A中,用于传输数据的8位I/O端口共有____C_____。 A) 1个 B)2个 C) 3个 D) 4个

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三、简答题

1.8255A是什么芯片?一片8255占用几个口地址?它有几种工作方式?

答:8255A是通用可编程并行接口芯片。一片8255占用4个口地址。方式0:基本输入/输出方式方式1:选通输入/输出方式方式2:双向传输方式

2.8255A的方式0一般使用在什么场合?在方式0时,如果使用应答信号进行联络,应该怎么办? 答:方式0的特点是只要WR,RD信号有效,就有数据传送,一般使用在可随时传送数据的场合。若使用应答信号进行联络,可用C口作为联络,对C口位操作,一般上C口用作选通(STB)线,下C口作状态输入(RDY)线。

3.当8255A工作在中断方式2时,CPU是如何来区分输入或输出的?

答:在输入,输出均允许中断的情况下,可在中断服务程序中查询状态字,判断OBF和IBF位的状态,来区分是输入中断还是输出中断,并采取相应操作。 4.现欲从8255A芯片PC口的PC0输出高电平“1”,试问有哪几种办法实现此操作?

答:两种方法:1)使用字节型输出方式,向PC口输出最低位为“1”的值;2)使用按位操作,将PC0置为“1”

5.以4×4的键盘为例,简述非编码键盘中行反转法扫描键盘的工作原理。

答:1)首先规定行线为输出,列线为输入。2)从行线上输出全“0”的数据,从列线读取数据,如果读取数据为全“1”,则说明没有键按下,否则,有键按下。3)当有键按下时,将列线规定为输出、行线为输入。4)将第二步从列线上读取的数据输出到列线上,从行线上读取数据,若读取的数据为全“1”,则认为是一个干扰,否则,根据当前行、列线的数据值,可以唯一确定哪一个键按下。 四、硬件编程题

1.一个8088系统中有一8255A,8255A各口设置如下:A组与B组均工作于方式0,A口为数输入,B口为输出,C口高位部分为输出,低位部分为输入,A口地址设为40H。 1) 写出工作方式控制字 2) 对8255A初始化

3) 从A口输入数据,将其取反后从B口送出 答: 1)10010001B 即91H

2) MOV AL,91H; OUT 43H,AL

3)IN AL,40H; NOT AL; OUT 41H,AL

2.设8255A的4个寻址地址号为0060H~0063H,试编写下列各种情况下的初始化程序。 1) 将A组和B组设置成方式0,A口,B口为输入,C口为输出。 2) 将A组工作方式设置成方式2,B组为方式1,B口作为输出。 3) 将A口,B口均设置成方式1,均为输入,PC6和PC1为输出.

4) A口工作在方式1,输入;B口工作在方式0,输出;C口高4位配合A口工作,低4位为输入。 答:

1) MOV AL,92H 2) MOV AL,0C4H 3) MOV AL,0B6H 4) MOV AL,0B1H OUT 63H,AL OUT 63H,AL OUT 63H,AL OUT 63H,AL 3.8255A控制字如下,8255A端口地址为:160H、162H、164H、166H,端口A方式0输出,端口B方式0输入,端口C方式0输出。编写程序实现初始化,并将端口B内容的2倍与端口C的内容求和后将结果取反送到端口A。

答:根据端口地址知,端口A地址为:160H,端口B地址为:162H,端口C地址为:164H,控制端口地址为:166H。端口A方式0输出,端口B方式0输入, MOV AL, 8BH MOV DX, 164H 端口C方式0输入知:控制字8BH。 MOV DX, 0166H IN AL, DX

OUT DX, AL ADD AL, BL

2 4 MOV DX, 0162H NOT AL

IN AL, DX MOV DX, 0160H MOV BL, AL OUT DX, AL ADD BL, AL