微机原理与接口部分简答题

微机原理与接口部分简答题

1、简述微型计算机的硬件系统结构，说明各部分的主要功能。

答：微型计算机的硬件系统主要包括：中央处理器(CPU)、存储器、I/O接口、外部设备和总线。

各部件的主要功能为：

中央处理器包括控制器、运算器、寄存器组。主要功能是执行指令并根据指令发出相应的控制信号，以便各微机部件协调工作。此外还完成各种算术逻辑运算功能。

存储器包括RAM和ROM，主要功能是存放当前运行的程序和数据。

I/O接口在外部设备和主机之间实现数据信息。控制信息和状态信息的缓存、变换、传送以及信号电平、速度的匹配等功能。

外部设备主要实现人机交互（信息的输入输出）。

总线是把微机中各部件连接在一起的公共信息传输通道。

2、8088CPU系统中，存储器为什么要分段？存储器中的段有哪几种类型？对应的段基址寄存器分别是什么？一个段最大为多少字节？最少为多少字节？

答：存储器分段的主要目的是便于存储器的管理，使得可以用16位寄存器来寻址20位的内存空间。

存储器中的段有：代码段、数据段、堆栈段和附加段。

对应的段基址寄存器分别为：CS、DS、SS和ES。 一个段最大为64KB，最小为16B。

3、8259A芯片的中断请求有哪两种触发方式？对请求信号有什么要求？中断向量表的作用是什么？

答：有边沿触发和电平触发两种方式。

对边沿触发，要求在8259A芯片的引脚IRn上出现一个上升沿的信号，高电平并不表示有中断请求。而对电平触发方式，要求8259A芯片的引脚IRn上出现高电平。当然，此时应注意高电平的宽度，以免引起不应该有的第二次中断。

中断向量表用于存放中断服务程序的入口地址，位于内存的最低1K字节（即内存的00000H—003FFH区域），共有256个。

中断向量表在表中存放地址=4×n，计算出中断向量地址后，只要取4n和4n+1单元的内容装入IP，取4n+2和4n+3单元的内容装入CS，即可转入中断服务程序。

4、D/A变换器的主要作用是什么？一个10位的D/A变换器的分辨率是多少？如果输出满刻度电压值为5V，其一个最低有效位对应的电压值等于多少？DAC0832有哪几种工作方式？ 答：D/A变换器是将数字量转换为模拟信号的集成芯片。在模拟量输出通道中，D/A变换器将计算机输出的数字量转换成模拟信号，驱动执行机构，对工业现场实现控制，或作为信号发生器。

10位的D/A转换器的分辨率为1/（210—1）。满量程电压值为5V时，其最低有效位对应的电压值为5/（210—1）。

DAC0832有3中工作方式：单缓冲、双缓冲和直通工作方式。 5、什么是并行通信和串行通信？各有什么特点？

答：并行通信是指在同一时刻传送第一个数据的所有二进制数位。

串行通信是指每个时间单位仅传送一位二进制数位（每位占固定长度的时间间隔），每个数据的各位依次传送。

并行通信的数据通道宽，成本高，传送速度快，适合于近距离传输。串行通信传输线少，成本低，传送速度慢，适合于远距离传输。

6、RAM和ROM的主要区别是什么？

答：主要区别：（1）正常工作时，ROM通常只能读出不能写入，而RAM可以随机随写。（2）断电后，ROM中的内容不会丢失，而RAM中的内容会丢失。

7、8088中，有哪些通用寄存器和专用寄存器？段寄存器的作用是什么？ 答：通用寄存器有8个：AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI和DI。

专用寄存器有：CS、DS、ES、SS、IP、FLAGS

段寄存器用来存放各段的段基址。

AH AL AX

BH BL BX指令指针 IP CH CL CX状态标志 FLAGS DH DL DX

堆栈指针寄存器 SP 代码段寄存器CS 基址指针寄存器 BP 数据段寄存器DS 源变址寄存器 SI 堆栈段寄存器SS 目的变址寄存器 DI 附加段寄存器ES

8、I/0接口的主要功能有哪些？有哪两种编址方式？在8088系统中采用哪一种编址方式？

答：I/O接口功能：

（1）I/O地址译码与设别选择。保证任一时刻只有一个外设与CPU进行数据传输

（2）信息的输入输出，并对外设随时进行监测、控制和管理，必要时还可以通过I/O接口向CPU申请中断

（3）命令、数据和状态的缓冲和所存。以缓解CPU与外设之间工作速度的差异，保证信息交换的同步

（4）信息电平与类型的转换。I/O接口还可以实现信息格式变换、电平转换、码制转换、传送管理以及联络控制等功能。

编址方式有独立编址和统一编址，8088系统采用独立编址方式。 9、8088系统中，串行通信采用什么接口芯片？接口标准是什么? 答：串行通信采用8250芯片，接口标准是RS—232C。 10、硬件结构框图

11、简述8088中寻址方式 答：立即寻址

直接寻址

寄存器寻址 寄存器间接寻址 寄存器相对寻址 基址—变址寻址 基址—变址—相对寻址 隐含寻址

12、简述微机系统中的模拟量输入输出通道 答：输入通道：传感器：非电量→电压、电流

变送器：转换成标准的电信号 信号处理：放大、整形、滤波

多路转换开关：多选一

采样保持电路：保证变换时信号恒定不变 A/D变换器：模拟量转换为数字量 输出通道：D/A变换器：数字量转换为模拟量

低通滤波：平滑输出波形 放大驱动：提供足够的驱动电压，电流

13、I/O接口的数据传送方式，优缺点

答：（1）无条件传送：主要用于外部控制过程的各种动作时间是固定的而且是已知的情况，针对的是一些简单的、随时“准备好”的外设。优点：软件及接口硬件简单。缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄。

（2）查询方式：适用于外设并不总是准备好，而且对传送速率、传送效率要求不高的场合。利用程序不断询问外部设备的状态，根据他们所处的状态来实现数据的输入和输出。外设须向计算机提供状态信息，要有一个传送状态信息的端口。优点：软件比较简单。缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢。

（3）中断方式：CPU无需循环查询外设状态，而是外部设备在需要进行数据传送时才中断CPU正在进行的工作，让CPU来为其服务。即CPU在没有外设请求时可以去做更重要的事情，有请求时才去传输数据，从而大大提高了CPU的利用率。优点：CPU效率高，实时性好，速度快。缺点：程序编制较为复杂。

（4）直接存储器存取（DMA）方式：外设直接与存储器进行数据交换，CPU不再担当数据传输的中介者；总线由DMA控制器（DMAC）进行控制（CPU要放弃总线控制权），内存/外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。优点：数据传输由DMA硬件来控制，数据直接在内存和外设之间交换，可以达到很高的传输速率（可达几MB/秒）

14、I/O接口的统一编址和独立编址

答：（1）统一编址：把外设接口与内存统一进行编址。各占据统一地址空间的不同部分。

优点：指令统一，灵活；访问控制信号统一。

缺点：内存可用地址空间减小

（2）独立编址：外设地址空间和内存地址空间相互独立。 优点：内存地址空间不受I/O编址的影响 缺点：I/O指令功能较弱

15、8253中CLK,OUT,GATE的功能

答：CLK时钟脉冲输入，计数器的计时基准。

GATE门控信号输入，控制计数器的启停。

OUT计数器输出信号，不同工作方式下产生不同波形。

16、74LS244可不可以做输出口，为什么？

答：不能，因为他没有锁存功能。在数据输出时，由于外设的速度比较慢，要使数据能正确写入外设，CPU输出的数据一定要能够保持一段时间，这就要求输出口必须要具有数据的锁存能力。

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