两种方式查询和中断
第5章 MCU与外设之间数据传送方式
MCU与外设之间的数据传送方式
主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种：直接控制方式、查询方式、中断方式和直接存储器存取(DMA，Direct Memory Access)。
1.直接控制方式
直接控制方式适用于总是处于准备好状态的简单外设，例如：开关、发光器件(如发光二极管、7段数码管、灯泡等)、继电器、步进电机。
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
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。
CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态——“准备好了没有？”
查询方式对外设的要求：应提供设备状态信息；对接口的要求：需要提供状态端口。
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
中断方式下，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.DMA传输
DMA传输一般用于外设和内存之间直接传送，不经过CPU，即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）。
单片机习题及答案
单⽚机习题及答案<<机械设备计算机控制原理及应⽤>>习题⼀、填空题1、除了“单⽚机”之外，单⽚机还可以称之为微控制器和嵌⼊式微控制器。
2、专⽤单⽚机由于已经把能集成的电路都集成到芯⽚内部了，所以专⽤单⽚机可以使系统结构最简化、软硬件资源利⽤最优化，从⽽⼤⼤地提⾼了可靠性和降低了成本。
3、在单⽚机领域内，ICE 的含义是在线仿真器。
4、单⽚机主要使⽤汇编语⾔，⽽编写汇编语⾔程序要求设计⼈员必须精通指令系统和单⽚机硬件结构。
5、 CHMOS ⼯艺是 CMOS ⼯艺和 HMOS ⼯艺的结合，具有低功耗的特点。
6、与8051⽐较80C51的最⼤特点是使⽤CHMOS ⼯艺。
7、微控制技术是对传统控制技术的⼀次⾰命，这种控制技术必须使⽤单⽚机才能实现。
8、 MCS-51单⽚机引脚信号中，信号名称带上划线的表⽰该信号低电平或下跳沿有效。
9、 MCS-51单⽚机内部RAM 的寄存器区共有 32 个单元，分为 4 组寄存器，每组 8 个单元，以 R 0～R 7作为寄存器名称。
10、单⽚机系统复位后，（RAM 寄存区的当前寄存器是第 0 组，8个寄存器的单元地址为 00H ～ 07H 。
11、通过堆栈操作实现⼦程序调⽤，⾸先把 PC 的内容⼊栈，以进⾏断点保护。
调⽤返回时再进⾏出栈操作，把保护的断点送回 PC 。
12、若不使⽤MCS-51⽚内存储器，引脚必须接地，当MCS-51引脚ALE 信号有效时，表⽰从P0⼝稳定地送出了低8位地址，⽽信号有效时，表⽰CPU 要从程序存储器读取信息。
（、ALE 、）13、为寻址程序状态字的F0位，可使⽤的地址和符号有 D5H 、 F0 、 PSW.5 和 D5H.5 。
14、MCS-51单⽚机的时钟电路包括两部分内容，即芯⽚内的⾼增益反相放⼤器和芯⽚外跨接的晶体振荡器与电容。
15、在MCS-51单⽚机中，位处理器的数据位存储空间是由专⽤寄存器的可寻址位和内部RAM 为寻址区的 128 个位。
中断和轮询到底区别在哪？
中断和轮询到底区别在哪？
CPU要和外设进⾏通信，可以采⽤轮询和中断两种⽅式。
因为轮询⽅式需要CPU轮询外设，查询外设是否发⽣中断，效率不⾼显⽽易见。
于是增加了如下图的中断系统来减轻CPU负担，但是这样做效率就⾼了吗？本质上，采⽤中断系统后，CPU仍然需要每隔⼀⼩段时间去查询中断控制寄存器TCON的各位状态，以判断是否有外设中断发⽣，否则CPU仍旧⽆法知道外设的当前状态。
如上所述，中断和轮询，好像⼜没啥区别，CPU仍旧摆脱不了查询的命运。
但是你知道让CPU直接和各个外设逐⼀沟通，和让CPU只与中断控制系统机构沟通，效率是完全不⼀样的。
为了证明我的推断，我们假设,CPU外接20个不同的设备，这20个外设中在某⼀刻有两个外设同时中断，正好这个时候CPU来查看外设的状态，如果是轮询⽅式，CPU需要⼀⼀遍历20种不同的外设控制器，才能判断哪些外设刚才申请过中断，哪些外设没有申请中断。
如果采⽤中断⽅式处理呢？CPU只需查询⼀下中断标志位，处理最⾼优先级的那个中断，其他的事情全交给中断系统去处理，效率提⾼了20倍！
从中，我们也可以发现⼀个现象，不论硬件设计如何巧妙，软件产品如何复杂，在设计原则上仍然是在不断的做加法。
图1. 89C51单⽚机中断系统的硬件框图
备注: 从上图中，我们看到89C51只有五个中断源，外接的设备⽐较少。
现代CPU对中断系统进⾏了扩展，中断系统的中断寄存器也更加丰富了。
单片机习题和试题库之一 填空题
26. 用74系列芯片，扩展输入口时，用为 宜；扩展输出口时，用 为宜；扩展双向总线时，用 为宜；扩展单向总线时，用 为宜。
27. LED数码管的使用与发光二极管相同，根据其材料不同正向压降一般为 V,额定电流为 m A,最大电流为 m A.
（1） X×Y = B； （2）X÷Y = ；
70.已知十六进制数X =ABH，Y=75H，试按下列要求运算；（8分）
（1）X+Y = ； （2）X－Y = ；
37.51系列单片机扩展数据存储器最大寻址范围为（ ）。
18.A/D转换器0809按转换原理为（ ）。
39.8155可扩展（ ）个并行I/O口。
40.51单片机串行口的波特率由（ ）构成。
41. 单片微处理机就是把( ).( ).( )和( )等部件都集成在一个电路芯片上，并具备一套功能完善的( )，有的型号同时还具备( )和( )等功能部件，其简称为( )或( )。
（1）X+Y = ； （2）X－Y = ；
（3）XΛY = ； （4）ＸⅴＹ = ；
69.已知二进制Ｘ＝101010111B，Ｙ＝101B，试按下列要求运算。（4分）
64.总线路是用于传送信息的 途径。总字节的存储单元。
66.堆栈操作无论是存入或取出数据，必须遵循 的原则。堆栈指针SP指出 存储单元的地址。
67.71.85 = B; (2) E5.B7H = B;
72.将下列各数转换成BCD码.(4分)
(1)93 = [ ]BCD; (2)11011001B = [ ]BCD;
73. 80C51的存储器可以分为三个不同的存储空间，分别是 KB ； KB ； B（包括特殊功能寄存器） 。
CPU中断与查询方法的区别
中断与查询的区别解释一、中断方式，是事件触发的，换言之只要有事件产生都会进入中断，并且取得最优运行，因此响应更快，及时。
查询方式，就是在主函数里面不停循环，查询端口状态，明显其弊端在于响应速度，在处理事件多，处理流程复杂，函数嵌套执行的情况下，由于处理不过来容易丢失事件。
举个例子，在电话用户接入系统里面，一个单片机管理1个电话端口的摘挂机，执行周期要求8ms，用查询的方式足够了，但是当电话增加到16个，用查询方式，效果就差了，曾出现过电话响起的时（12个电话齐呼），拿起话筒，电话还在振铃，明显处理不过来。
这个时候，有两个办法，一个采用中断方式，另一个采用更高效的CPU，明显前者只需要修改软件，后者需要增加硬件成本，还延长开发时间。
解释二、把CPU比作人，定时器比作闹钟的话，中断就相当于是人设定的时间到了闹钟自己响起的过程，此时人放下手中的事去做另一件事，而查询就是人发现自己有充足的计划支配权，看一下钟，确定是否到了做计划上的某件事的最佳时间。
总而言之，中断时CPU是被动的用于处理计划外的紧急情况而具有电路层面上的优先级，查询时CPU是主动的用于处理计划内的普通情况仅在软件上自己设定优先级。
（这里的计划外应指不可预测事件发生，计划内应指可预测事件发生，有些事我们不知道什么时候会发生但知道该怎么应对所以以中断触发发出应对措施，计划内的可预测事件其实就是计算编程时的选择执行过程。
）解释三、UART(Universal Asynchronous Receiver )是通用异步收发接口，在很多芯片中都有应用。
一般UART的收与发共用一个数据寄存器（8bit）,通过相应的状态寄存器来判断UART的工作情况。
接收可以有两种方式：一种是查询，另一种是中断。
通常使用中断方式。
接收查询方式是通过CPU不停读取UART的状态寄存器，当有数据到来时，读取数据，此方法占用太多的CPU时间，很少使用，在CPU只做数据转发时可以考虑使用。
单片机与微型打印机接口为例讲述这三种数据传输方式
单片机与微型打印机接口为例讲述这三种数据传输方式单片机CPU与外部设备交换信息通常有如下几种方式：无条件传送方式，查询传送方式和中断传送方式。
我们以单片机与微型打印机接口为例讲述这三种方式。
假定用户要打印三个数据，这三个数据保存在单片机的内部数据存储器10H,11H,和12H中，8051用并口P2与微型打印机的并行数据口DB进行数据交换。
（1）无条件传送方式这种数据传送方式中没有联络信号，即CPU总是认为打印机在如何时候都是处于“准备好”的状态。
这种传送方式中只需要在程序中加入数据送往P2的指令，数据传送便可以实现。
但这种数据传送方式有一个致命弱点，数据易丢失，这是因为CPU的速度相当快，而打印机的速度相对来说较慢，其结果是在打印机打印一个数据的时间内，CPU已送来了多个数据。
（2）查询传送方式查询传送也称条件传送是，在这种传送方式中，无论是输入还是输出，都是以计算机为主动一方。
为了数据传送的正确性，计算机在传送数据之前，要首先查询外部设备是否已处于“准备好”状态；对于输出操作，则要知道外设是否已把上一次计算机输出的数据处理完毕。
只有通过查询，确信外设已处于“准备好”的状态，计算机才能发出访问外设的指令，实现数据交换。
状态信息一般只需要一位二进制码表示“准备好”和“未准备好”两种状态，所以，在接口中只用一个D触发器就可用来保存和产生状态信息。
例如，“准备好”有D触发器Q=1表示；“没准备好”用Q=0表示.查询方式过程：查询，即读“准备好”引脚，若该引脚为“准备好”状态，则进行数据传送，若引脚为“未准备好”状态，则继续查询，直到该引脚为“准备好”状态，再进行数据传送。
在我们这个例子中可以在打印机上增加一条名为BUSY的引脚，打印机开始打印一个数据前，使该引脚为高电平，打印完一个数据后，使该引脚为低电，该引脚的初始化为0。
我们将该引脚与单片机的引脚INT0相连，单片机每发送一个数据前，都查询该引脚状态是。
微机填空题题库-答案
填空题第1章微型计算机概述1.微型计算机中各部件是通过总线构成一个整体的．2.____微处理器_____是微型计算机的核心。
3.总线按照其规模、用途和应用场合可分为元件极总线、板极总线和通信总线。
4.微型计算机由_CPU_ 、存储器、输入/输出接口和系统总线组成。
5.以微型计算机为主体，配上系统软件、应用软件和外设之后，就成了微型计算机系统。
6.微型计算机的主要性能指标有CPU的位数、__CPU的主频__、内存容量和速度、____硬盘容量第2章 16位和32位微处理器1.Intel 8086CPU是_ 16__位微处理器，有_ 16__根数据总线和_ _20_ _根地址总线，存储器寻址的空间为_ 1MB__,端口寻址空间为_ 64KB__。
8088CPU有＿8＿根数据总线。
2.输入/输出端口有两种编址方法，既I/O端口与存储单元统一编址和I/O单独编址。
前一种编址的主要优点是功能强和指令灵活。
后一种编址的主要优点是指令运行速度快和增强了程序的可读性。
3.所谓最小模式，就是在系统中只有8086一个微处理器。
4.所谓最大模式是在系统中包含两个或多个微处理器。
（主 8086,其他称协处理器）5.8086工作在最大模式下，引脚MN/MX*接低（高/低）电平。
6.8086/8088CPU的数据线和地址线是以__ 分时复用_____方式轮流使用的。
7.8086中的BIU由__4___个___16___位段寄存器、一个___16____位指令指针、___6___字节指令队列、__20___位地址加法器和控制电路组成。
8.8086/8088提供的能接受外中断请求信号的引脚是 INTR和NMI。
两种请求信号的主要不同之处在于NMI引脚引入的中断不受中断允许标志位IF的屏蔽。
9.8086/8088的存储器是分段的，因此存储单元的物理地址是由段地址和段内偏移量组合而成的。
10.对于8086CPU，物理地址是由段基址和偏移地址两部分构成，若某存储单元的段基址为2000H，偏移地址为1122H，则该存储单元的物理地址为21122H 。
[管理]中断与查询的的特点
![[管理]中断与查询的的特点](https://img.taocdn.com/s3/m/28367afb4bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118cc3.png)
中断与查询的的特点中断方式与轮询方式比较中断的基本概念程序中断通常简称中断，是指CPU在正常运行程序的过程中，由于预选安排或发生了各种随机的内部或外部事件，使CPU中断正在运行的程序，而转到为相应的服务程序去处理，这个过程称为程序中断。
二、80x86微处理器的中断 80x86微处理器的中断类型一般分为2类，即由于执行某些指令引起的软中断和由处理器以外其他控制电路发出中断请求信号引起的硬中断。
CPU要从主程序转入中断服务程序，必须知道该中断服务程序的入口地址，即中断向量。
80x86为CPU的PC机共有256个中断向量。
中断的一般过程:主程序只是在设备A，B，C数据准备就绪时，才去处理A，B ，C，进行数据交换。
在速度较慢的外围设备准备自己的数据时，CPU照常执行自己的主程序。
在这个意义上说，CPU和外围设备的一些操作是并行地进行的，因而同串行进行的程序查询方式相比，计算机系统的效率是大大提高了。
如下图：实际的中断过程还要复杂一些，下图示出了中断处理过程的详细流程图．当CPU执行完—条现行指令时，如果外设向CPU发出中断请求、那么CPU在满足响应条件的情况下，将发出中断响应信号，与此同时关闭中断(“中断屏蔽”触发器置“1”)，表示CPU不再受理另外—个设备的中断。
这时、CPU将寻找中断请求源是哪个设备。
并保存CPU自己的程序计数器(Pc)的内容．然后，它将转移到处理该中断源的中断服务程序．CPU在保存现场信息，设备(如文换数据)以后．将恢复现场信息．在这些动作完成以后，开放中断(“中断屏蔽”触发器置‘o”)，并返网到原来被中断的主程序的下一条指令。
(1) 尽管外界中断请求是随机的，但CPU只有在当前一条指令执行完毕后，即转入公操作时才受理设备的中断请求，这样才不致于使当前指令的执行受到干扰。
公操作是指一条指令执行结束后CPU所进行的操作，如中断处理、直接内存传送、取下条指令等。
外界中断请求信号通常存放在接口中的中断源锁存器里，并通过中断请求线连至CPU，每当一条指令执行到末尾，CPU便检查中断请求信号。
单片机查询方式和中断方式的工作原理
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串口轮询接收,中断接收原理详解
串口轮询接收,中断接收原理详解
串口通信是一种常见的数据传输方式，它通过串行传输数据，
通常用于连接计算机和外部设备，或者连接嵌入式系统中的各种模块。
串口通信可以使用轮询和中断两种方式来接收数据。
首先，让我们来看一下串口通信的轮询接收方式。
在轮询接收中，CPU会周期性地查询串口接收缓冲区，以检查是否有新的数据
到达。
当串口接收到新的数据时，它会存储在接收缓冲区中，CPU
会定期查询这个缓冲区，如果发现有新的数据，就会将数据从缓冲
区中读取出来进行处理。
这种方式的优点是实现简单，适用于较为
简单的应用场景。
但是缺点也很明显，就是CPU需要不断地查询串
口接收缓冲区，这样会占用大量的CPU资源，不利于系统的实时性
和效率。
接下来我们来看一下串口通信的中断接收原理。
在中断接收中，当串口接收到新的数据时，会触发一个中断信号，通知CPU有数据
到达。
CPU在接收到中断信号后，会立即暂停当前的任务，转而处
理串口接收中断的相关代码。
在中断处理程序中，CPU会读取串口
接收缓冲区中的数据，并进行相应的处理。
这种方式相比于轮询方式，能够有效地减少CPU资源的占用，提高系统的实时性和效率。
总的来说，中断接收相比于轮询接收具有更好的实时性和效率。
因为中断接收能够及时响应串口接收到数据的事件，而不需要不断
地占用CPU资源进行查询。
但是中断处理也需要一定的开销，因此
在选择串口接收方式时，需要根据具体的应用场景和系统要求来进
行权衡和选择。
希望这个回答能够对你有所帮助。
串口的三种工作模式
串⼝的三种⼯作模式
串⼝⼀般有两种⽅式：查询和中断；STM32还⽀持第三种DMA⽅式。
1、查询：
串⼝程序不断地循环查询标志，看看当前有没有数据要它传送或接收。
如果有的话进⾏相应的写操作和读操作进⾏传送或接收数据。
特点：
查询⽅式的效率是⽐较低的，并且由于STM32的UART硬件上没有FIFO，如果程序功能⽐较多，查询不及时的话很容易出现数据丢失的现象，故实际项⽬中这种⽅式⽤的并不多。
2、中断
平时串⼝只要打开中断即可。
如果发现有⼀个中断来，则意味着有数据需要接收（接收中断）或数据已经发送完成（发送中断）。
特点：
中断⽅式的话我们可以分别设置接收中断和发送中断，当串⼝有数据需要接收时才进⼊中断程序进⾏读读操，这种⽅式占⽤CPU资源⽐较少，实际项⽬中⽐较常⽤，但需要注意中断程序不要太复杂使执⾏时间太长，如果执⾏时间超过⼀个字符的时间的话也会出现数据丢失的现象，这个波特率⽐较⾼的串⼝编程中⽐较容易出现，可以考虑⽤循环BUF⽅法，在中断程序中只负责实时地接收实数数和发送时的填数（写发送寄存器），其它操作放在中断外处理。
3、DMA⽅式
设置好DMA⼯作⽅式，由DMA来⾃动接收或发送数据。
特点：
STM32还提供了第三种DMA⽅式⽤来⽀持⾼速地串⼝传输。
这种⽅式只要设置好接收和发送缓冲位置，可以由DMA来⾃动接收和发送数据，这可以最⼩化占⽤CPU时间。
单片机查询工作方式和中断工作方式有什么不同,编程时有什么区别
单片机查询工作方式和中断工作方式有什么不同，编程时有什么区别
单片机在操作外部设备时，常用的有中断和查询两种方式。
1、工作方式不同；
查询方式：发送数据——先发后查；
接收数据——先查后收。
中断方式：发送数据——发送、等待中断、中断中发送；
接收数据——等待中断、在中断中接收
中断方式，是事件触发的，换言之只要有事件产生都会进入中断，并且取得最优运行，因此响应更快，及时。
查询方式，就是在主函数里面不停循环，查询端口状态，响应速度慢。
2、编程时的区别；中断程序在程序开始定义中断入口地址，初始化中必须打开中断允许位，程序运行时不用判断溢出状态位，溢出后硬件清零；查询方式在程序运行时必须判断溢出状态位，溢出后须软件清零。
扩展资料：
单片机工作原理
1、单片机是一块用于对系统或设备进行控制的集成电路芯片，相当于一个微型计算机
系统。
包含具有数据处理能力的中央处理器CPU、静态随机处理器SRAM、闪存FLASH、多种IO口和中断系统、定时器/计数器等功能。
2、可以把单片机看成是一台微型机器，程序员给它输入命令，它就执行相应的操作。
其过程大概如下：在一般的用户模式下，单片机先从FLASH中读取指令，译码电路识别该指令是哪个指令，并输出对应的控制信号给单片机内的各部件，各部件收到控制信号后执行相应的操作。
查询、中断、DMA、通道
查询方式中断方式DMA方式通道处理方式一、轮询方式对I/O设备的程序轮询的方式，是早期的计算机系统对I/O设备的一种管理方式。
它定时对各种设备轮流询问一遍有无处理要求。
轮流询问之后，有要求的，则加以处理。
在处理I/O设备的要求之后，处理机返回继续工作。
尽管轮询需要时间，但轮询不比I/O设备的速度要快得多，所以一般不会发生不能及时处理的问题。
当然，再快的处理机，能处理的输入输出设备的数量也是有一定限度的。
而且，程序轮询毕竟占据了CPU相当一部分处理时间，因此程序轮询是一种效率较低的方式，在现代计算机系统中已很少应用。
二、中断方式处理器的高速和输入输出设备的低速是一对矛盾，是设备管理要解决的一个重要问题。
为了提高整体效率，减少在程序直接控制方式中CPU之间的数据传送，是很必要的。
在I/O设备中断方式下，中央处理器与I/O设备之间数据的传输步骤如下：⑴在某个进程需要数据时，发出指令启动输入输出设备准备数据⑵在进程发出指令启动设备之后，该进程放弃处理器，等待相关I/O操作完成。
此时，进程调度程序会调度其他就绪进程使用处理器。
⑶当I/O操作完成时，输入输出设备控制器通过中断请求线向处理器发出中断信号，处理器收到中断信号之后，转向预先设计好的中断处理程序，对数据传送工作进行相应的处理。
⑷得到了数据的进程，转入就绪状态。
在随后的某个时刻，进程调度程序会选中该进程继续工作。
中断方式的优缺点I/O设备中断方式使处理器的利用率提高，且能支持多道程序和I/O设备的并行操作。
不过，中断方式仍然存在一些问题。
首先，现代计算机系统通常配置有各种各样的输入输出设备。
如果这些I/O设备都同过中断处理方式进行并行操作，那么中断次数的急剧增加会造成CPU无法响应中断和出现数据丢失现象。
其次，如果I/O控制器的数据缓冲区比较小，在缓冲区装满数据之后将会发生中断。
那么，在数据传送过程中，发生中断的机会较多，这将耗去大量的CPU处理时间。
微型计算机接口技术及应用习题及答案
1.1、接口技术在微机应用中起什么作用？答：在微机系统中，微处理器的强大功能必须通过外部设备才能实现，而外设与微处理器之间的信息交换和通信又是靠接口来实现的，所以，接口处于微机总线与设备之间，进行CPU与设备之间的信息交换。
1.2、微机接口技术的基本任务是什么？答：通过接口实现设备与总线的连接；连接起来以后，CPU通过接口对设备进行访问，即操作或控制设备。
1.5、什么是I/O设备接口？答：设备接口是指I/O设备与本地总线（如ISA总线）之间的连接电路并进行信息（包括数据、地址及状态）交换的中转站。
1.6、I/O设备接口一般应具备哪些功能？答：微机的接口一般有如下的几个功能：（1）执行CPU命令的功能：CPU将对外设的控制命令发到接口电路中的命令寄存器（命令口）中，在经分析去控制外设；（2）返回外设状态的功能：通过状态寄存器（状态口）完成，包括正常工作状态和故障状态；（3）数据缓冲的功能：接口电路中的数据寄存器（数据口）对CPU 于外设间传送的数据进行中转；（4）设备寻址的功能：CPU某个时刻只能和一台外设交换数据，CPU发出的地址信号经过接口电路中的地址译码电路来选中I/O设备；（5）信号转换的功能：当CPU与外设的信号功能定义、逻辑关系、电平高低及工作时序不兼容时接口电路要完成信号的转换功能；（6）数据宽度与数据格式转换的功能：由于CPU处理的数据都是并行的，当外设采用串行传送方式时，接口电路就要完成串、并之间的转换，并进行数据格式的转换。
1.8、I/O设备接口与CPU之间交换数据有哪几种方式？答：1.查询方式；2.中断方式；3.直接存储器存取（DMA）方式。
2.1、什么是总线？总线在微机系统中起什么作用？答：总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。
总线作用：连接微处理器、存储器、外部设备构成微机系统，从而形成一个有机的整体来运行程序。
它的基本任务是微处理器对外连接和传输数据。
CPU与外设之间的数据传送方式
科学、政治、文化、经济、心理、哲学在微型计算机系统中，CPU与外设之间的数据传送方式主要有程序传送方式、中断传送方式和直接存储器存取(DMA)传送方式，分别介绍如下。
7.2.1 程序传送方式程序传送方式是指直接在程序控制下进行数据的输入/输出操作。
程序查询方式分为无条件传送方式和查询方式（条件传送方式）两种。
一．无条件传送方式微机系统中的一些简单的外设，如开关、继电器、数码管、发光二极管等，在它们工作时，可以认为输入设备已随时准备好向CPU提供数据，而输出设备也随时准备好接收CPU送来的数据，这样，在CPU需要同外设交换信息时，就能够用IN或OUT指令直接对这些外设进行输入/输出操作。
由于在这种方式下CPU对外设进行输入/输出操作时无需考虑外设的状态，故称之为无条件传送方式。
对于简单外设，若采用无条件传送方式，其接口电路也很简单。
如简单外设作为输入设备时，输入数据保持时间相对于CPU的处理时间要长得多，所以可直接使用三态缓冲器和数据总线相连，如图7.5（a）所示()。
当执行输入的指令时，读信号RD有效，选择信号M/IO处于低电平，因而三态缓冲器被选通，使其中早已准备好的输入数据送到数据总线上，再到达CPU。
所以要求CPU在执行输入指令时，外设的数据是准备好的，即数据已经存入三态缓冲器中。
简单外设为输出设备时，由于外设取数的速度比较慢，要求CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间，所以一般都需要锁存器，如图7.5（b）所示。
CPU执行输出指令时，M/IO和WR信号有效，于是，接口中的输出锁存器被选中，CPU输出的信息经过数据总线送入输出锁存器中，输出锁存器保持这个数据，直到外设取走。
无条件传送方式下，程序设计和接口电路都很简单，但是为了保证每一次数据传送时外设都能处于就绪状态，传送不能太频繁。
对少量的数据传送来说，无条件传送方式是最经济实用的一种传送方法。
二．查询传送方式查询传送也称为条件传送，是指在执行输入指令（IN）或输出指令（OUT）前，要先查询相应设备的状态，当输入设备处于准备好状态、输出设备处于空闲状态时，CPU才执行输入/输出指令与外设交换信息。
单片机第四章答案
第四章习题与思考答案4-3外设端口有哪两种编址方法？各有什么特点？答：微型计算机对 I/O 端口进行编址的方式有两种：单独编址和统一编址。
1．外设端口单独编址特点：(1) 需要专用 I/O 指令，实现 CPU 和外设间数据传送。
(2)I/O端口地址的独立。
2．外设端口与存储器统一编址特点： (1) 无需专用 I/O 指令(2)I/O端口地址是内存地址中的一部分。
4-4 I/O 数据有哪四种传送方式？各有什么特点？CPU 与外设之间的数据传送方式有无条件传输方式、查询方式、中断方式和 DMA 方式。
1．无条件传输方式无条件传送又称为同步传送或直接传送方式。
CPU 在与外设进行数据交换时，外设随时处于准备好的状态，这样 CPU 不必查询外设的状态，也不必等待，而是直接进行数据的输入输出。
2．查询传输方式查询传输方式也称为异步传输、条件传输方式。
采用查询方式时， CPU 每次与外设进行数据传输前，都要先读取状态端口的信息，查询外设是否准备就绪，只有在外设处于“就绪”状态时，才能向外设的数据端口发送数据或从其中读取数据，如果外设未就绪，就需要 CPU 原地循环等待外设完成准备工作，所以 CPU 的工作效率不高。
3．中断传输方式在中断传输方式中，以外设为主动方，每次外设准备好就可以向 CPU 发出一次中断请求，使 CPU 暂停当前正在执行的程序，转去与外设进行一次数据传输工作，当完成了本次数据的输入或输出后，再回到原先被打断的地方继续执行原来的程序。
中断方式可以大大提高 CPU 的效率和系统的实时性。
4． DMA 方式DMA 方式即直接存储器存取方式，是一种在DMA控制器的控制下实现的外设与存储器之间的直接数据传输方式。
在整个DMA 传输过程中，是不需要 CPU 参与的，完全是通过硬件逻辑电路用固定的顺序发地址和读写信号来实现的，数据不需要经过 CPU 而是在外设和存储器之间高速传输。
4-5 8051 内部的并行I/O 口有哪些？各有什么功能？1．P0 口P0 口的第一功能是作为通用I/O 口使用。
CPU与外设之间的数据传送方式
科学、政治、文化、经济、心理、哲学在微型计算机系统中，CPU与外设之间的数据传送方式主要有程序传送方式、中断传送方式和直接存储器存取(DMA)传送方式，分别介绍如下。
7.2.1 程序传送方式程序传送方式是指直接在程序控制下进行数据的输入/输出操作。
程序查询方式分为无条件传送方式和查询方式（条件传送方式）两种。
一．无条件传送方式微机系统中的一些简单的外设，如开关、继电器、数码管、发光二极管等，在它们工作时，可以认为输入设备已随时准备好向CPU提供数据，而输出设备也随时准备好接收CPU送来的数据，这样，在CPU需要同外设交换信息时，就能够用IN或OUT指令直接对这些外设进行输入/输出操作。
由于在这种方式下CPU对外设进行输入/输出操作时无需考虑外设的状态，故称之为无条件传送方式。
对于简单外设，若采用无条件传送方式，其接口电路也很简单。
如简单外设作为输入设备时，输入数据保持时间相对于CPU的处理时间要长得多，所以可直接使用三态缓冲器和数据总线相连，如图7.5（a）所示()。
当执行输入的指令时，读信号RD有效，选择信号M/IO处于低电平，因而三态缓冲器被选通，使其中早已准备好的输入数据送到数据总线上，再到达CPU。
所以要求CPU在执行输入指令时，外设的数据是准备好的，即数据已经存入三态缓冲器中。
简单外设为输出设备时，由于外设取数的速度比较慢，要求CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间，所以一般都需要锁存器，如图7.5（b）所示。
CPU执行输出指令时，M/IO和WR信号有效，于是，接口中的输出锁存器被选中，CPU输出的信息经过数据总线送入输出锁存器中，输出锁存器保持这个数据，直到外设取走。
无条件传送方式下，程序设计和接口电路都很简单，但是为了保证每一次数据传送时外设都能处于就绪状态，传送不能太频繁。
对少量的数据传送来说，无条件传送方式是最经济实用的一种传送方法。
二．查询传送方式查询传送也称为条件传送，是指在执行输入指令（IN）或输出指令（OUT）前，要先查询相应设备的状态，当输入设备处于准备好状态、输出设备处于空闲状态时，CPU才执行输入/输出指令与外设交换信息。
单片机复习例题及答案
单⽚机复习例题及答案复习例题第⼆章⼀、判断题1、⽤户构建单⽚机应⽤系统，只能使⽤芯⽚提供的信号引脚。
（对）2、程序计数器PC不能为⽤户使⽤，因此它就没有地址。
（对）3、内部RAM的位寻址区，只能供位寻址使⽤⽽不能供字节寻址使⽤（错）4、对单⽚机的复位操作就是初始化操作。
（对）5、MCS-51单⽚机内部⾼128个字节特殊寄存器区都是可位寻址区。
（错）⼆、填空题1、MCS-51单⽚机采⽤12MHz晶振时，ALE引脚脉冲频率为_2MHz___。
2、若由程序设定RS1、RS0=11，则⼯作寄存器R0-R7的直接地址为_18H-1FH___。
3、累加器A中的数据为B，则PSW中的P=_0_______。
4、MCS—5l单⽚机的堆栈区只可设置在便笺区，堆栈寄存器SP是 8 位寄存器。
5、复位时，A=(00H),PSW=(00H),SP=(07H),P0-P3=(FFH).三、选择题1、对程序计数器PC的操作（A ）A、是⾃动进⾏的。
B、是通过传送指令进⾏的。
C、是通过加1指令进⾏的。
D、是通过减1指令进⾏的。
2、以下运算中对溢出标志位OV没有影响的是（A ）。
A、逻辑运算B、符号数加减法运算C、乘法运算D、除法运算3、以下有关PC和DPTR的结论中错误的是（ C ）A、DPTR是可以访问的⽽PC不能访问。
B、它们都是16位的寄存器C、它们都具有⾃动加1功能D、DPTR可分为2个8位寄存器⽤⽽PC不能。
4、PC的当前值是（C ）A、当前指令前⼀条指令的地址5、假定设置堆栈指针SP的值为37H，在进⾏⼦程序调⽤时把断点地址进栈保护后，SP的值为（D ）A、36HB、37HC、38HD、39H6、在MCS-51中（C ）A、具有独⽴的专⽤的地址线B、由P0⼝和P1⼝的⼝线作地址线C、由P0⼝和P2⼝的⼝线作地址线D、由P1⼝和P2⼝的⼝线作地址线第三章⼀、判断题1. 判断以下各条指令是否正确（LL1和PROC为符号地址）（1）MOVX @R0，B （错）（2）MOV A，30H （对）（3）MOVX A，30H （错）（4）ADDC A，R7 （对）（5）SUB A，R2 （错）（6）ANL #99H ，36H （错）（7）MOV C，ACC.0 （对）（8）ORL P1.0，P3.1 （错）（9）JBC P0，LL1 （错）（10）ACALL PROC （对）在错误的指令后画×。
数据传送的控制方式
数据传送的控制方式程序控制的数据传送分为无条件传送、查询传送和中断传送，这类传送方式的特点是以CPU为中心，数据传送的控制来自CPU，通过预先编制好的输入或输出程序（传送指令和I／O指令）实现数据的传送。
这种传送方式的数据传送速度较低，传送路径要经过CPU内部的寄存器，同时数据的输入输出的响应也较慢。
一、无条件传送方式又称“同步传送方式”。
主要用于外设的定时是固定的并且是已知的场合，外设必须在微处理器限定的指令时间内准备就绪，并完成数据的接收或发送。
通常采用的办法是：把I／O指令插入到程序中，当程序执行到该I／O指令时，外设必定已为传送数据作好准备，于是在此指令时间内完成数据传送任务。
无条件传送是最简便的传送方式，它所需的硬件和软件都较少。
二、查询传送方式无条件传送对于那些总是准备好的外设来说是比较适用的，但是，还有许多外设并不是总是准备好的。
当CPU与这类外设进行数据交换，经常采用程序查询方式。
查询方式传送数据的过程如下：1、如果CPU要从外设接收一个数据，CPU首先查询外设的状态，看外设数据是否准备好，若没有准备好，则等待；若外设已将数据准备好，则CPU由外设读取数据。
2、接收数据后，CPU向外设发响应信号，表示数据已被接收。
外设收到响应信号之后，即可开始下一个数据的准备工作。
3、当CPU需要向外设输出一个数据，同样，CPU首先查询外设的状态，看其是否空闲。
若正忙，则等待；若外设准备就绪，处于空闲状态，则CPU向外设送出数据和输出就绪信号，外设接收数据后，向CPU发出数据已收到的状态信息，这样，就完成了一个数据的输出过程。
在条件查询方式下，CPU在与外设打交道时，必须采样READY信号。
（1）查询方式◆从硬件上来说，必须有两个端口，状态端口，数据端口。
◆从软件上来说，必须有查询循环。
（2）查询传送的缺点不能对外设进行及时的数据交换，这对许多实时性要求较高的外设来说，就可能造成丢失数据。
三、中断传送方式无条件传送和查询传送的缺点是CPU和外设只能串行工作，各外设之间也只能串行工作。
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●系统控制与状态寄存器1：SCSR1；
●I／O多路控制寄存器A：MCRA；
●通信控制寄存器：SCICCR；
●SCI控制寄存器1：SCICTL1；
●波特率选择寄存器：SCIHBAUD和SCIL－BAUD；
●SCI控制寄存器2：SCICTL2；
●接收状态寄存器：SCIRXST；
●仿真数据缓冲寄存器：SCIRXEMU；
●接收数据缓冲寄存器：SCIRXBUF；
●发送数据缓冲寄存器：SCITXBUF；
●优先级／仿真控制寄存器：SCIPRI；
●中断屏蔽寄存器：IMR；
●外设中断向量寄存器：PIVR。
利用240X串行通信接口进行串行通信可采用查询或中断两种模式来实现。
3．2查询模式
采用查询模式进行通信时，在对有关寄存器初始化后，主要是通过不断地检查有关寄存器的相应标志位来实现数据的接收和发送。
查询模式发送数据是通过检查SCI控制寄存器2（SCICTL2）中的发送就绪（TXRDY）标志来实现的，其发送程序框图如图1所示。
查询模式接收数据则通过检查接收状态寄存器（SCIRXST）中的接收就绪（RXRDY）和接收错误（RXERROR）标志来实现，其接收程序框图如图2所示。
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3．3中断模式
由于在240XCPU内核一级可用的中断只有六个（INT1～INT6），而240X的外设不止六个，且每个外设又可产生一个或多个中断，因此对外设中断的处理只能采用复用方式，即所有外设均共用INT1～INT6这六个中断。
具体的中断源则由外设中断向量寄存器（PIVR）来指示。
这样在公用的INT1～INT6中断服务程序中必须首先检查外设中断向量寄存器（PIVR），在确定了具体的外设中断源后才能转入相应的外设中断处理子程序。
240X串行通信接口模块的数据接收和发送可分别申请中断，且具有高低两种优先级，其中高优先级的接收和发送中断共用CPU中断INT1，低优先级的接收和发送中断共用CPU中断INT5，因此高优先级的接收和发送中断处理程序应放在INT1的中断服务程序中，而低优先级的接收和发送中断处理程序应放在INT5的中断服务程序中。
串行通信接收和发送中断在外设中断向量寄存器（PIVR）中的值分别为0006h 和0007h，在INT1或INT5的中断服务程序中可通过检查外设中断向量寄存器（PIVR）的值来转入相应的接收或发送中断处理程序，若PIVR的值为0006h，则转入接收中断处理程序，若为0007h，则转入发送中断处理程序。
串行通信接口模块有两个多处理器通信协议：空闲线多处理器模式和地址多处理器模式。
空闲线模式在地址前留有一个固定空间，该模式没有附加的地址/数据位，它在处理包含多于10 个字节的数据块方面比地址位模式更有效；地址位模式在每个字节中加入一个额外位（地址位）来区分地址和数据，这种模式在处理多个小数据块时更有效。