第10章高速串行总线
单片微型计算机原理及应用_课后习题答案_山东理工
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础1．简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。
2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。
第10章串行通信
串行通信的异步传输模式
•以字符为基本通信单位 •起始位标志着每一个字符的开始 •停止位标志着每一个字符的结束
13
串行通信的异步传输模式
平时通信线处于空闲状态（“1”状态），当有数据 发送时，发送方首先发一“0”，称为起始位；
接着发送数据位，数据位可有5~8位组成。 然后是校验位，校验分奇校验、偶校验、置0、置1、
31
例 ： 发 送 数 据 序 列 ： 1010001101 ， 生 成 多 项 式 ： 110101。发送数据序列*25：101000110100000
x5x4x2x0
1010001101 00000 -- 1
110101
010110 -- 7
0111011 -- 2
101100 -- 8
110101
在简单的控制系统中，大都采用异步方式。 在许多对数据交换量不大的系统，也采用异步方式。 数据通信系统中采用同步方式。
21
串行异步通信的传输制式
单工：仅在一个方向上的数据传送。 半双工：两个方向上交替地传送数据，同一时间
只能在一个方向上。 全双工：可在两个方向上同时传送数据。
22
串行异步通信的同步
然后通信双方按照约定的波特率发送和采样对应数据 位。只要在一个字符传送期间，积累的误差不大于一 位数据传送时间。就不会发生错误。
因此，异步传输允许发送器和接收器不必用同一个时 钟，而是可以各有各的时钟（局部时钟），只要有同 一个标称频率即可，且对频率的精度要求也较低。
两次发送字符之间必须要有间隔时间（停止位），并 且每次字符传输，必须有一位同步信号（起始位）。
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串行通信的校验----奇偶校验
在异步通信的格式中，可以包含一位校验位（奇、 偶校验）。
高速串行信号的均衡技术
高速串行信号的均衡技术
高速串行信号的均衡技术主要包括前向均衡（feed-forward equalization）和后向均衡（feedback equalization）两种方式。
前向均衡是在发送端对信号进行预先处理，通过增强高频部分的信
号来抵消传输线路中的损耗，以及减小信号在传输过程中的失真。
而后向均衡则是在接收端对接收到的信号进行处理，通过对信号进
行滤波和补偿来消除传输过程中的失真和噪声。
另外，高速串行信号的均衡技术还包括了一些具体的算法和方法，比如决策反馈均衡（DFE）、线性均衡器、最大似然序列估计（MLSE）等。
这些算法和方法可以根据信道的特性和系统的要求来
选择和应用，以提高信号的传输质量和可靠性。
总的来说，高速串行信号的均衡技术是一项复杂而重要的技术，它在高速串行通信中起着至关重要的作用，能够有效地提高信号的
传输质量，保证通信系统的稳定性和可靠性。
随着通信技术的不断
发展，均衡技术也在不断创新和完善，以适应日益增长的通信需求。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计(第二版)答案全
“微处理器系统结构与嵌入式系统设计”第一章习题解答1.2 以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片1.3 阐述摩尔定律。
每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。
1.5 什么是SoC？什么是IP核，它有哪几种实现形式？SoC：系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。
IP核：满足特定的规范和要求，并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。
它有软核、硬核和固核三种实现形式。
1.8 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的主要特点有哪些？概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。
特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
4、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。
①软件要求固体化，大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中；②要求高质量、高可靠性的软件代码；③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。
6、嵌入式系统本身不具备自开发能力，设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
第二章习题答案2.2 完成下列逻辑运算（1）101+1.01 = 110.01（2）1010.001-10.1 = 111.101（3）-1011.0110 1-1.1001 = -1100.1111 1（4）10.1101-1.1001 = 1.01（5）110011/11 = 10001（6）(-101.01)/(-0.1) = 1010.12.3 完成下列逻辑运算（1）1011 0101∨1111 0000 = 1111 0101（2）1101 0001∧1010 1011 = 1000 0001（3）1010 1011⊕0001 1100 = 1011 01112.4 选择题（1）下列无符号数中最小的数是( A )。
第10章作业与答案
习题一、选择题1.在异步串行通信中，收发双方必须保持________。
A.收发时钟相同B.停止位相同C.数据格式和波特率相同D.以上都正确答案：C2.同步通信过程中，通信双方依靠_____进行同步。
A.起始位B.同步字符C.命令字D.停止位答案：B3.8251A收、发串行数据的波特率_______。
A.可由编程设置B.等于CLK输入的基准时钟频率的16倍C.等于CLK输入的基准时钟频率的1/16D.等于CLK输入的基准时钟频率答案：A4.8251A以异步通信方式工作，设波特率因子为16，字符长度为8位，奇校验，停止位为2位，每秒种可传输200个字符，则它的传输速率和收发时钟信号频率分别是______（bps，kHz）。
A.200，200B.2200，38.4C.2400，38.4D.200，38.4答案：C5.DMA用于传送_____之间的大量数据。
A.CPU与存储器B.存储器与外设C.CPU与外设D.寄存器与存储器答案：B6.在微机系统中采用DMA方式传输数据时，数据传送是______。
A.由CPU控制完成的B.由执行程序（软件）完成C.由DMAC发出的控制信号控制完成的D.由总线控制器发出的控制信号控制完成的答案：C7.当8086/8088CPU响应DMA设备的HOLD请求后，CPU将______。
A.转入特殊的中断服务程序B.进入等待周期C.接受外部数据D.放弃对总线的控制权答案：D8.在DMA方式下，将内存数据送到外设的路径是_______。
A.CPU→DMAC→外设B.内存→数据总线→外设C.内存→CPU→总线→外设D.内存→DMAC→数据总线→外设答案：B9.在DMA方式下，CPU与总线的关系是______。
A.只能控制地址总线B.相互成隔离状态C.只能控制数据线D.相互成短接状态答案：B10.采用DMA方式传送时，每传送一个数据要占用______时间。
A.一个指令周期B.一个机器周期C.一个存储周期D.一个总线时钟周期答案：C二、填空题1.异步串行通信没有数据传送时，发送方应发送______信号；串行同步通信没有数据传送时，发送方应发送_____信号。
总线基本知识(共34张PPT)
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1
1.微型计算机总线概述
总线:是一组信号线的集合.它是器件之间通信和控制 的的渠道.
——以分时的方法来为多个部件服务的 ——总线仲裁电路来避免总线冲突
——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度
—总线频率是总线时钟频率
—总线的宽度是指能够一次并行传送的信息位数
第4页，共34页。
RS-485采用半双工工作方式，因此，发送电路须由使能信号 加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉信号 线
第22页，共34页。
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5
2.ＵＳＢ总线
USB(UniversalSerialBus)是外围设备与计算机进行连接的 接口总线．
——即插即用，热拔插，接口体积小，节省资源，传输可 靠，提供电源，良好的兼容性，共享式通信和低成本 ——达到了480Ｍb/s的传输速度. ——半双工串行总线.
7.1 总线基本知识
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内容简介 重点/难点 习题解答
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内容简介
总线是微型计算机系统的重要组成部分，是系
统中传递各类信息的通道，也是微型计算机系统中 各模块间的物理接口，它负责CPU和其它部件之间 信息的传递。通过本章学习，熟悉总线的一般概念 和微机系统总线的组成，理解PCI总线、RS-232-C 总线和USB总线的性能特点、连接方法及应用场合， 学会根据总线的规范设计简单的扩展接口。
初始化，在主控制器与USB设备之间建立通信信道。
•设备驱动程序(USBDeviceDriver) ——驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商
提供。
•USB芯片驱动程序(USBDriver)
12.5-1394总线
4. IEEE 1394c-2006（FireWire S800T）
2007年制定，与RJ45网卡接口相同的新接头规格。
也 使 用 5 类 双 绞 线 和 相 同 的 自 动 协 商 机 制 (Auto-
negotiation)，可用同样接口连接1394设备和双绞线的
以太网设备。
安徽理工大学
12.5 1394总线
• 其余48位是寻址节点缓存区、私有区和定时寄存器。
➢ 局部总线间可用网桥互连。
➢ 每个节点拥有256Tb地址空间，一个局部总线地址空 间达到16Pb。一个1394网络最多能包含1024条局部总 线，支持16Eb地址空间。
安徽理工大学
12.5 1394总线
第12章 总线技术
开放式主机控制器接口 (OHCI)规范定义了1394 总线接入主机的方式， 即 如 图 的 1394 分 层 协 议 集。 链路层和物理层由硬件 电路实现，而交易层和 总线管理层则是固件 (firmware)，即保存在设 备 EPROM 里 的 驱 动 程 序。 厂 商 根 据 OHCI 来 设 计 1394控制器芯片。
➢ 4针i.Link标准，无电源线。 两种传输方式：
➢ 背板模式（Backplane）速率12.5/25/50Mbps，适用 于多数高带宽传输。
➢ 电缆模式（Cable）速率100/200/400Mbps，分别称火 线S100、S200和S400，S代表Speed。S200就足以传 输未压缩的高质量数字电影。
传输距离达到100米时仍有优秀性能。
安徽理工大学
12.5 1394总线
第12章 总线技术
12.5.1 IEEE 1394总线 12.5.2 1394总线的特点 12.5.3 IEEE1394规范的主要内容
微机原理与接口技术习题参考答案3-13章..
微机原理与接口技术习题参考答案3-13章..习题3.1 什么是总线？总线是如何分类的？答：总线，是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
按照总线系统的层次结构，可以把总线分为片内总线、系统总线、局部总线和外设总线。
3.2 举例说明有哪些常见的系统总线与外设总线。
答：常见的系统总线有：ISA总线、PCI总线、PCI Express总线。
常见的外设总线有：RS-232串行总线、IEEE1394串行总线、USB串行总线。
3.3 ISA总线的主要特点是什么？答：ISA总线的主要特点是：（1）总线支持力强，支持64KB的I/O地址空间、24位存储器地址空间、8/16位数据存取、15级硬件中断、7个DMA通道等。
（2）16位ISA总线是一种多主控（Multi Master）总线，可通过系统总线扩充槽中的MAST ER的信号线实现。
除CPU外，DMA控制器、刷新控制器和带处理器的智能接口卡都可以成为ISA总线的主控设备。
（3）支持8种类型的总线周期，分别为8/16位的存储器读周期、8/16位的存储器写周期、8/16位的I/O读周期、8/16位的I/O写周期、中断请求和中断响应周期、DMA周期、存储器刷新周期和总线仲裁周期。
3.4 PCI总线的主要特点是什么？答：PCI总线的特点概述如下：(1) 线性突发传输：PCI支持突发的数据传输模式，满足了新型处理器高速缓冲存储器（Cache）与内存之间的读写速度要求。
线性突发传输能够更有效地运用总线的带宽去传输数据，以减少不必要的寻址操作。
(2) 多总线主控：PCI总线不同于ISA总线，其地址总线和数据总线是分时复用的。
这样减少了接插件的管脚数，便于实现突发数据的传输。
数据传输时，一个PCI设备作为主控设备，而另一个PCI设备作为从设备。
总线上所有时序的产生与控制，都是由主控设备发起的。
总线系统
• CPU可通过专用总线与存储器交换信息，减轻了系统总线的负担； • 高速外设与主存之间仍可通过系统总线实现DMA操作；
• CPU通过系统总线与中低速外部设备交换信息。 优缺点：
双总线结构保持了单总线系统简单、易于扩充的优点，又提高了信息 传送的吞吐量。但这是以增加硬件为代价的。
计算机组成原理
11
3.三总线结构 它是在双总线系统的基础上增加I/O总线形成的。 在DMA方式中，外设与存储器间直接交换数据而不经过CPU，从而减轻了 CPU对数据输入输出的控制，而“通道”方式进一步提高了CPU的效率。通道 实际上是一台具有特殊功能的处理器，又称为IOP(I/O处理器),它分担了一 部分CPU的功能，以实现对外设的统一管理及外设与主存之间的数据传送。 显然，由于增加了IOP，使整个系统的效率大大提高。然而这是以增加更多 的硬件代价换来的。
总线有多种分类方法
按相对于CPU与其他芯片的位置可分为: 片内总线和片外总线。 按总线传送信息的类别，可把总线分为: 地址总线、数据总线和控制总线。 按照总线传送信息的方向，可把总线分为: 单向总线和双向总线。 按总线的层次结构可分为: CPU总线、存储总线、系统总线和外部总线。 计算机组成原理
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1.总线的特性
计算机组成原理
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4.总线的性能指标
总线宽度----数据总线的根数。16位总线，指其数据总线为16根。 寻址能力---- 取决于地址总线的根数。PCI总线的地址总线为32位，寻址 能力达4GB。 传输率----也称为总线带宽，通常指总线所能达到的最高数据传输率，单位 是Bps（每秒传送字节数） 计算公式：Dr=D×f /N D——数据宽度； f——总线时钟频率； N——完成一次数据传送所需的时钟周期数。 PCI总线1.0版的总线带宽132MBps 是否支持突发传送 总线上数据传送方式： 正常传送——每个传送周期先传送数据的地址，再传送数据。 突发传送——支持成块连续数据的传送，只需给出数据块的首地 址，后续数据地址自动生成。 PCI总线支持突发传送，ISA不支持。
串行系列-损耗-FIR与预加重-均衡
串行系列-SERDES概述SERDES概述写在开头：不出意外的话，这又是一个系列话题。
包括串行，损耗，加重均衡等。
小陈才疏学浅，只能写出个概述，望大神指正。
再写在开头：当小陈还是一个无忧无虑的大学生的时候，说过一句这样的话“懂你的人并不是你想要什么就给你什么，而是他给了你，你才发现这才是你想要的。
”如Iphone之于手机，如频域之于信号分析。
以前小陈觉得频域这东西不如时域好用，不明白这个想象中的东西怎么可能比实际存在的时域更加简单。
直到脑子里能把一个个频域的点看成一个正弦波，直到发现一条复杂无比的通道能使用一个清晰的S参数表示。
为何串行人们对高速的追求就像对美好生活的向往一样永无止境。
在人们面前有两条路可以走，第一条是增加信道的数量，用更多的信道传输更多的信号，也就是我们所说的并行；第二条是提高单通道的信号速率，也就是我们所说的高速串行。
而在现在的高速传输中，SERDES早已成为了绝对的主流。
主要是因为并行传输有着先天的劣势：时钟周期变得越来越短，并行的时序已经无法满足。
在之前的《串扰系列》中有说到，由于使用数字信号通信，信道的噪声容限有了很大的提升，DDR3信号的噪声裕量甚至能达到了600mV，相当于信号电平的40%。
这40%的裕量将被反射，损耗，电源噪声，串扰等问题瓜分。
串行信号同样面临着这样的问题，于是••••••SERDES：“工程师爸爸，我上升沿陡，反射会比较严重！”于是工程师把高速串行信号的驱动阻抗和接收阻抗都做成了100欧姆，与传输线相匹配：“我已经帮你把源端和末端两个最严重的反射给去掉啦，剩下的就靠你啦。
”SERDES：“工程师爸爸，我翻转次数多，串扰会比较严重！”于是工程师在所有的串行管脚附近都放上了地管脚：“我已经帮你把你跟你兄弟姐妹隔开啦，剩下的就靠你啦。
”这时隔壁家做连接器的王叔叔跑过来摸了摸SERDES的头：“小SERDES啊，我已经把连接器的串扰做到千分之一以下了。
”SERDES：“工程师爸爸，我电频低，好怕电源噪声！”工程师看了SERDES笑了笑：“傻孩子，爹爹严格执行优生优育啊，你兄弟姐妹没几个，不像临村的并行，一家兄弟姐妹可以去踢世界杯了啊。
2017计算机接口技术总复习题及答案三本
计算机接口技术总复习题及答案1-4章练习题一、单项选择题1.8086微处理器可寻址访问的最大I/O空间是〔〕。
① 1KB ② 64KB③ 640KB ④ 1MB2.CPU的数据总线提供〔〕。
①数据信号流②所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号③来自I/O设备和存储器的响应信号④地址信号流3.8086 CPU存放器中,能在操作数存寻址时用作地址存放器的是〔〕。
① A* ② B*③C* ④ D*4.ISA总线是〔〕。
① 8位② 16位③ 32位④ 64位5.8086CPU根本总线周期中，地址信号在〔〕时间发生。
① T1 ② T3③T2 ④ T46.描述PCI总线根本概念中正确的句子是〔〕。
①PCI总线的根本传输机制是猝发式传送②PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线③PCI设备一定是主设备④系统中允许只有一条PCI总线B口最多可连接外设装置的个数为〔〕。
①16 ② 64 ③127 ④2558.目前PC机都带有USB接口，USB接口是一种〔〕。
①外设②接口电路③并行接口标准④串行接口标准9.当8086 CPU的RESET引脚从高电平变为低电平〔即脱离复位状态〕时，CPU从存的〔③〕单元开场执行程序。
①00000H②FFFFFH ③FFFF0H④0FFFFH10.当8086/8088访问300H端口时，采用〔〕寻址方式。
①直接②立即③存放器D*间接④相对二、填空题1.为了提高程序的执行速度，充分使用总线，8086 CPU部被设计成和两个独立的功能部件。
2.占用总线进展数据传输，一般需要经过总线请求和仲裁、、、和完毕4个阶段。
三、简答题1. 什么是总线？总线是如何分类的？答：总线，是一组能为多个功能部件效劳的公共信息传送线路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
按照总线系统的层次构造，可以把总线分为片总线、系统总线、局部总线和外设总线。
2、总线的主要性能指标有哪些？分别做简要说明。
计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析
1．电源插座和开关
– 主机电源功率不够。 – 设备电源插头/插座接触不良。
2．系统设置问题
– 显示器面板调整参数设置混乱。 – 音箱音量开关关闭等。
3．系统新特性
– 如节能功能自动关闭显示器，硬盘的电源等。
4．灰尘的影响
– 灰尘使电路板的线路、插座等部件出现氧化现象 ，造成干扰信号，导致故障不断。
• Windows XP运行过程 • 运行 • 收集计算机硬件设备列表； • 将设备列表返回给NTLDR； • NTLDR将硬件设备信息加载到注册表中； • 硬件设备检测完毕后，进入系统配置阶段。 • 运行Ntldr • 装载NToskrnl.exe、HAL.dll等核心文件； • 读入注册表信息；加载设备驱动程序。 • 运行Ntoskrnl.exe
– 灰尘造成集成电路芯片散热不良等。
5．人为故障
– 人为拉断电缆或接错电缆； – 人为带电插拔； – 人为强行关机； – 人为硬盘振动等。
– 【补充】机箱内部灰尘
10.2 计算机启动过程分析
1．系统引导过程
(1)系统上电 (2)POST(上电自检) (3)运行主引导记录 (4)装载操作系统 (5)运行操作系统
10.4 计算机常见故障分析
随机性故障分析 不兼容故障分析 硬件烧毁故障分析 常见故障原因分析
10.1 计算机故障特点分析
• 梯田曲线
– 计算机故障的发生规律呈现梯田曲线规律。 – 规律：性能稳定期、故障多发期、产品淘汰期。
1．性能稳定期
• 故障率较低； • 性能稳定期大约1年左右； • 故障类型主要为软件故障和环境故障。
– 运行Smss.exe – 初始化注册表，创立系统环境变量； – 加载Win32k.sys内核模块； – 启动子系统进程Csrss； – 启动登陆进程Winlogon等。 – 运行Winlogon – 创立初始窗口和桌面对象等； – 加载设备驱动程序； – 加载本机平安验证子系统进程〔Lsass.exe〕。 – 运行Services.exe – 加载所有在注册表中登记为开机自动启动的程序
第10章8251A
图10.4 8251A内部结构框图
D2 D3 RXD GND
D4 D5 D6 D7 TXC WR
CS
C/D
RD
RXRDY
1
28
2
27
3
26
4
25
5
24
6
23
7 8251A 22
8
21
9
20
10
19
11
18
12
17
13
16
14
15
D1 D0 VCC RXC DTR
RTS
DSR
RESET
CLK
TXD TXEMPTY CTS
1: 接收允许 0: 屏蔽
0: 屏蔽
图10.10 8251A的控制字格式
四、状态字
CPU向8251A发送各种操作命令，许多时候是依据8251A当前 的运行状态决定的。CPU可在8251A工作过程中利用IN指令读取 当前8251A的状态字，以控制CPU与8251A之间的数据交换。状 态字的格式如图10.11所示。
0
CPU由8251A输入数据
0
CPU向8251A输出数据
1
CPU读取8251A的状态
1
CPU向8251A写入控制命令
五、调制解调器控制电路
利用8251A进行远距离通信时，发送方要通过调制解调器将 输出的串行数字信号变为模拟信号，再发送出去。接收方也必
须将模拟信号经过调制解调器变为数字信号，才能由串行接口
10位/字符×120字符/秒=1200位/秒=1200波特 传送每位信息所占用的时间为： 1秒/1200=0.833 毫秒
10.1.4 串行接口芯片UART和USART 常用的通用串行接口芯片有两类，一种是仅用于异步通信的
汽车车载网络技术详解最新版习题库答案精品
汽车车载网络技术详解（修订版）习题库第一章车载网络系统基础知识 (1)第二章CAN总线传输系统 (4)第三章子总线系统 (7)第四章网关与诊断总线 (9)第五章光学总线系统 (10)第六章以太网与FlexRay总线 (13)第七章大众奥迪车系车载网络系统 (15)第八章丰田多路通信系统 (16)第九章通用车系车载网络系统 (18)第十章汽车车载网络系统检修 (19)第十一章车联网 (20)第一章车载网络系统基础知识一、填空题1．导线长度和插接器数量的增加不但占据车内的有效空间、增加装配和维修的难度、提高整车成本，而且妨碍整车可靠性的提高。
2．车载电控系统经历了中央电脑集中控制、多电脑分散控制和网络控制三个阶段。
3．数据传输总线，就是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。
4．通过接口连接不同设备时有点对点连接和多点连接两种连接方式。
5．如果将传输路径的控制功能主要分配给其中一个设备，则该设备就变为主控控制单元，而其他设备仅具有副控功能，因而，具有副控功能的这些设备亦称从属控制单元。
6．协议三要素是指语法、语义和定时规则。
7．总线上的比特编码（比特表示）可以通过非归零法（NRZ）、曼彻斯特法和脉冲宽度调制法（PWM）实现。
8．车用网络大致可以分为4个系统：动力传动系统、车身系统、安全系统、信息系统。
二、选择题1．以下（A ）不是车载网络系统组成。
A．传输媒体B．拓扑结构C．通信协议D．数据总线2．通过一个转发器将每台入网计算机接入网络，每台转发器与相邻两台转发器用物理链路相连，此为（A ）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构3．以一台称之为中心处理机为主组成的网络，各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接相连，此为（ B ）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构4．将所有的入网计算机通过分接头接入一条载波传输线上，此为（C ）。
ch10 数据库系统概念(第6版)第十章存储结构和文件结构
当一个磁盘发生故障，在系统得到修复之前镜像磁盘也发生故障，则 会发生数据丢失
文件组织 – 根据数据访问的方式来组织磁盘的块 ，以优化块访问时间
例如，在相同或者相邻的柱面存储相关信息. 文件可能随着时间推移变得 碎片化 例如，如果数据被插入文件中或者从文件中删除 或者磁盘上的空闲块是分散的, 以致新创建的文件 的块在磁盘上分散分布 顺序存取一个碎片化的文件导致磁盘臂移动距离增 加 有些文件系统提供了碎片整理工具, 以加速文件存取
物理存储介质（续）
光盘存储
非易失性, 数据从旋转的盘上通过激光器进行读取 CD-ROM (640 MB) 和 DVD (4.7 to 17 GB) 是最常见 的格式 蓝光光碟: 27 GB to 54 GB 一次写, 多次读 (WORM) 的光盘用于档案存储 (CD-R, DVD-R, DVD+R) 也有允许多次写的版本 (CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, and DVD-RAM) 读写速度比磁盘慢 光盘机系统, 有大量可移动光盘, 几个驱动器, 和用于自 动加载/卸载光盘的机制以存储大量数据
磁盘块存取的优化
块 – 一个磁道上的连续扇区
数据在磁盘和主存储器中通过块传输 大小从 512 至几千字节 小块: 需要更多次传输 大块: 部分填充的块会造成更多空间浪费 如今常见的块大小为 4 至 16 千字节
磁盘臂调度 算法为磁道访问进行排序，以最小化磁盘臂 的移动距离
磁盘块存取的优化（续）
通信原理第10章数据通信接口和设备
HTTP协议支持多种请求方法， 如GET、POST、PUT、 DELETE等，用于获取、创建、 更新或删除资源。
FTP协议
FTP协议是用于文件传输的互联网标 准协议。
FTP协议支持匿名访问和用户认证两 种模式，提供文件传输的可靠性和安 全性。
FTP协议基于客户端/服务器模型，客 户端通过FTP客户端软件连接到FTP服 务器，进行文件的上传和下载。
TCP负责数据的可靠传输，通过建立连接、发送数据、确认接收、流量控制和错误 校验等功能，确保数据在网络中的可靠传输。
IP协议负责数据的路由，通过IP地址将数据从一个网络节点传送到另一个网络节点。
HTTP协议
HTTP协议是用于访问和传输网 页内容的互联网标准协议。
HTTP协议基于请求/响应模型， 客户端向服务器发送请求，服 务器返回响应。
Thunderbolt接口
高速数据传输接口
VS
Thunderbolt接口是一种基于PCIe 和DisplayPort技术的串行总线接口， 被广泛应用于高速数据传输和视频信 号传输。它使用双通道传输数据，支 持多种设备连接，最高传输速率可达 40Gbps。
03
数据通信设备
调制解调器
总结词
将数字信号转换为模拟信号或模拟信号转换为数字信号的设备
02
数据通信接口
RS-232接口
传统的串行通信接口
RS-232是一种标准的串行通信接口，被广泛应用于计算机和其他设备之间的通 信。它使用单根线来传输数据，支持全双工通信，最高传输速率可达20kbps。
USB接口
通用串行总线接口
USB接口是一种常用的串行通信接口，支持热插拔和即插即用。它可以连接多种设备，如鼠标、键盘、打印机等，最高传输 速率可达480Mbps。
单片机第10章习题解答
第10章思考题及习题10参考答案一、填空1．单总线系统只有一条数据输入/输出线，总线上的所有器件都挂在该线上，电源也通过这条信号线供给，。
答：DQ2．单总线系统中配置的各种器件，由DALLAS公司提供的专用芯片实现。
每个芯片都有位ROM，用激光烧写编码，其中存有位十进制编码序列号，它是器件的编号，确保它挂在总线上后，可唯一地被确定。
答：64，16，地址3．DS18B20是温度传感器，温度测量范围为℃，在-10～+85℃范围内，测量精度可达℃。
DS18B20体积小、功耗低，非常适合于的现场温度测量，也可用于各种空间内设备的测温。
答：数字，−55～+128，±0.5，恶劣环境，狭小4．SPI接口是一种串行接口，允许单片机与的带有标准SPI接口的外围器件直接连接。
答：同步，外设,多厂家5．SPI具有较高的数据传输速度，最高可达 Mbit/s。
答：1.056．I2C的英文缩写为，是应用广泛的总线。
答：Inter Interface Circuit，芯片间串行扩展7．I2C串行总线只有两条信号线，一条是 SDA，另一条是 SCL。
答：数据线，时钟线8．I2C总线上扩展的器件数量不是由负载决定的，而是由负载确定的。
答：电流，电容9．标准的I2C普通模式下，数据的传输速率为 bit/s，高速模式下可达 bit/s。
答：100k，400k二、判断对错1. 单总线系统中的各器件不需要单独的电源供电，电能是由器件内的大电容提供。
对2. DS18B20可将温度转化成模拟信号，再经信号放大、A/D转换，再由单片机进行处理。
错3. DS18B20的对温度的转换时间与分辨率有关。
对4. SPI串行口每发送、接收一位数据都伴随有一个同步时钟脉冲来控制。
对5. 单片机通过SPI串行口扩展单个SPI器件时，外围器件的片选端CS一定要通过I/O口控制。
错6. SPI串行口在扩展多个SPI器件时，单片机应分别通过I/O口线来控制各器件的片选端CS来分时选通外围器件。
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2．USB集线器
• 集线器采用一对多的方式连接外设，7位地址，共128 个，USB主机控制器必须保留一个，还有127个地址可 以连接USB设备。
10.2 USB体系结构
• 在物理上，USB系统由三个部分组成：
–一是具备USB接口的计算机系统， –二是支持USB接口的系统软件， –三是使用USB接口的设备。
10.2.1 USB拓扑结构
• 有层次性的星型结构
USB主机 根集线器
USB主机控制器
USB设备1
USB集线器1
USB设备2
USB集线器2
–数据字段 携带主机与设备之间要传递的信息，
–CRC字段
用来检测包中数据的错误，只存在于令
牌包和数据包中。
–包结尾字段 作为包的结束标志
同步字段 包标识字段 （SYNC） （PID）
数据 字段
校验字段 （CRC）
包结尾字段 （EOP）
2．包的类型
（1）令牌包（Token Packet） –起始令牌包（SOF） –输入令牌包（IN） –输出令牌包（ OUT） –设置令牌包（SETUP）
• 信号层传输的位信息流称为包（Packet） • 协议层传输的包信息流称为事务处理（Transaction） • 数据传输层传输的信息流称为传输（Transfer）
• 协议层在逻辑上将设备分成了三层实体：
–总线接口:传送和接收数据信号，识别设备的当前唯一 地址
–端点:设备端用于传输数据的接收点和发送点，它的功 能相当于其它总线设备的I/O端口 。
USB集线器3
USB设备3
USB设备4
USB集线器4 USB设备5
复合设备
根层 1层 2层 3层 4层
• USB框架中包含的硬件有： –USB主机、 –USB集线器 –USB设备
• USB框架中包含的软件有： –USB主机控制器驱动程序 –USB驱动程序 –USB设备驱动程序。
1．USB主机
• USB只有主机才能担当主控端 • USB主机一般具有以下功能：
同步字段 PID （8位） （8位）
7位设备地址 4位端点 CRC5 （5位）
11位序列帧号
EOP （2～3位）
• （2）数据包 –USB 1.X规范支持DATA0、DATA1类数据PID –在USB2.0规范中，新添加了DATA2的数据PID –其中DATA0表示的数据包是数据传输中的第1、3、5 等奇数包，而DATA1所表示的数据包是数据传输中 的第2、4、6 等偶数包。
• USB规范中，USB设备与USB集线器的连接点被称作为端 口（Port）。每个USB 集线器将一个连接点转化成多
个连接点。
接PC或上一级集线器
12 号号
上行端口
76 号号
3 号
4 号
5 号
7个下行端口
8口USB集线器
3．USB设备
• 通过总线与USB主机相连的称为USB设备 –全速设备（12Mb/s） –低速设备（1.52Mb/s –高速设备，（480Mb/s ; USB 2.0）
–功能接口:由一组端点组成，用来完成特定的功能。
10.3.2 数据格式
• 1．包的组成
–同步字段 用于数据包位同步
–包标识符（PID、Packet Identifier）字段
• 令牌包（Token Packet） • 数据包（Data Packet） • 握手包（Handshake Packet） • 特殊包（Special Packet，也称为专用包）。
USB主机控 制器
USB总线接 口
图9.6 USB通信模型
• USB通信逻辑上分三层： –信号层 实现在USB设备和主机的物理连接之间传输位信息 流的信息 –协议层（逻辑层） 实现在USB设备和USB主机端的协议软件之间传输包 字节流的信息。 –数据传输层 实现在USB主机端的客户端驱动程序和设备端的功 能接口之间传输有一定意义的信息，这些信息在协 议层被打包成包格式。
第10章 高速串行总线
本章内容
• USB系统原理及组成 • USB通信协议 • IEEE 1394系统结构 • IEEE 1394的通信协议
10.1 高速串行接口简介
• USB
–Universal Serial Bus（通用串行总线）
• IEEE1394
–IEEE1394 High Performance Serial Bus Standard
• 3．供电模式 –自供电（Self-Powered ） –总线供电（Bus -Powered）
• 4．低功耗 –正常工作（Normal）状态 –挂起（Suspend）状态
• 5．即插即用
10.3 USB通信协议
10.3.1 通信模型
主机
物理设备
客户软件
USB应用
USB系统软 件
USB逻辑设 备
10.2.2 USB的物理接口Fra bibliotek1．USB连线 –4线电缆 –D+与D−用来进行差分数据传输 –VBUS 的电压为＋5V –最长可以5米
VBUS D+ D-
GND
VBUS
D+ DGND
2．USB连接器
• A型和B型两种插头和插座
USB A型插座
USB A型插头
Mini-USB A型插座
Mini-USB A型插头
1．USB接口的特点
• USB接口主要有以下特点：
• 使用方便 –“即插即用”。
• 速度快 –USB1.X接口的最高传输率目前可达12Mb/s，USB2.0 的传输速度可以达到480Mb/s。
• 连接灵活 • 独立供电
2．IEEE1394的特点
（1）采用“级联”方式连接各个外部设备 （2）能够向被连接的设备提供电源 （3）采用基于内存的地址编码，具有高速传输能力 （4）采用点对点结构（peer to peer ） （5）安装方便且容易使用 （6）兼容性好 （7）廉价
• 总线接口 是最底层的物理实体， 是USB发送和接收数据的接口。
• 逻辑设备 处于中间层次，基本 上就是USB协议的主体。
• 功能单元 提供不同USB设备各自 的特定功能
USB设备 功能单元 逻辑设备 总线接口
• USB设备提供了各种属性 –描述符（Descriptor） –类（Class） –功能（Function）/接口（Interface） –端点（Endpoint） –管道（Pipe） –设备地址（Device Address）