微机接口与通信作业 - 副本
单片微型计算机原理及接口技术串行通信及其接口
USB接口
03
通用串行总线接口，支持热插拔，广泛用于外部设备的连接。
03 串行通信
串行通信的基本概念
串行通信
指数据在单根传输线上一位一位地顺序传输，具有节省传输线、 成本低、适合长距离通信等优点。
异步串行通信
通信双方以字符为单位进行通信，发送端发送一个字符后，接收 端收到字符并确认后再发送下一个字符。
应用场景
用于远程控制、数据采集、设 备调试等场景。
单片微型计算机与单片机串行通信实例
硬件连接
通过串行通信线将两个单片微型计算 机连接，通常使用相同的接口或交叉 线连接。
通信协议
根据两个单片机型号和编程语言的不 同，需要实现相同的串行通信协议。
编程实现
在两个单片微型计算机上分别编写串 行通信程序，通过发送和接收数据实 现相互通信。
用于设备扩展、功能增强等场景，如实现 远程打印、GPS定位等。
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控制逻辑电路
实现串行通信的协议控制和时 序控制。
电源电路
为串行通信接口提供所需的电 源。
串行通信接口的应用实例
01
02
03
智能仪表
通过RS-485接口实现仪表 与上位机之间的数据传输 和控制。
打印机
通过USB接口实现打印机 与计算机之间的数据传输 和控制。
GPS模块
通过SPI接口实现GPS模块 与微控制器之间的数据传 输和控制。
同步串行通信
通信双方以数据块为单位进行通信，发送端连续发送多个字符， 接收端同步接收。
串行通信的传输方式
单工方式
数据只能单向传输，发送端和接 收端固定，通常用于控制信号传
大学计算机基础知识考试试题及答案---副本
第一部分一、单项选择题1.世界上第一台电子数字计算机取名为( ）。
A.UNIV AC B。
EDSAC C。
ENIAC D。
EDV AC2。
操作系统的作用是（）.A.把源程序翻译成目标程序 B。
进行数据处理C.控制和管理系统资源的使用D.实现软硬件的转换3。
个人计算机简称为PC机，这种计算机属于（）。
A.微型计算机B.小型计算机 C。
超级计算机 D。
巨型计算机4。
目前制造计算机所采用的电子器件是( )。
A.晶体管 B。
超导体 C。
中小规模集成电路 D.超大规模集成电路5。
一个完整的计算机系统通常包括( )。
A。
硬件系统和软件系统 B.计算机及其外部设备C。
主机、键盘与显示器 D。
系统软件和应用软件6。
计算机软件是指( ).A。
计算机程序 B.源程序和目标程序 C。
源程序 D.计算机程序及有关资料7.计算机的软件系统一般分为( )两大部分。
A.系统软件和应用软件B.操作系统和计算机语言C.程序和数据 D。
DOS和WINDOWS8.在计算机内部，不需要编译计算机就能够直接执行的语言是（）。
A.汇编语言B.自然语言C.机器语言 D。
高级语言9.主要决定微机性能的是( )。
A.CPUB.耗电量C.质量D.价格10.微型计算机中运算器的主要功能是进行( ).A。
算术运算 B。
逻辑运算 C.初等函数运算 D.算术运算和逻辑运算11.MIPS常用来描述计算机的运算速度,其含义是( )。
A.每秒钟处理百万个字符B.每分钟处理百万个字符C。
每秒钟执行百万条指令 D.每分钟执行百万条指令12.计算机存储数据的最小单位是二进制的（）。
A。
位（比特） B.字节 C。
字长 D.千字节13.一个字节包括( ）个二进制位。
A。
8 B.16 C。
32 D.6414。
1MB等于（）字节。
A.100000B.1024000C.1000000D.104857615.下列数据中，有可能是八进制数的是( ).A。
488 B.317 C。
597 D.18916.与十进制36.875等值的二进制数是( ）。
(最新整理)微机原理与接口技术-双机通讯
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石河子大学信息科学与技术学院〈微机原理与接口技术>课程设计报告2013-2014学年第二学期题目名称：通过串口实现双机通信专业: 计算机科学与技术班级：计算机科学与技术2012( 4 ）班学号： 2012620192 、2012620193学生姓名: 魏绍钰、黄河指导教师：李栓明【实验目的】 (3)【实验要求】 (4)【实验设备】 (4)【实验内容】 (4)【设计思想】 (4)【程序模块介绍】 (7)发送方程序模块: (7)接收方程序模块: (7)代码 (8)一号机实验程序 (8)二号机实验程序 (11)【实验步骤】 (13)【心得体会】 (14)双机通讯实验【实验目的】1．进行全面综合,系统的训练，巩固课堂教学内容。
2．熟练掌握汇编语言常用指令及主法规则。
3．掌握汇编语言程序结构，提高调试能力.4．软件与硬件配合使用，熟悉常用接口芯片。
【实验要求】用串口8250，编程实现两台计算机近距离通信，一台为发送方,另一台为接收方【实验设备】1、TDN86/88微机教学系统两台.2、一组排线。
【实验内容】用排线将两台仪器相连，具体连线如下图所示.其中一号机用作接收机，二号机用作发送机。
实验目的是将二号机中的3000～3009H十个单元中的代码传送到一号机的3000～3009H单元中,1、2号机各自的实验程序如下：【设计思想】用串口电缆将两台机算机的COM2连接起来，把计算机设置成空MODEM方式，并为此编制了两个汇编语言程序：其一为数据发送程序;其二为数据接收程序。
《微机原理与接口技术》第四版 (周荷琴 著)课后习题答案 中国科学技术大学出版社
（6） IF 如果允许中断，IF=1；如果禁止中断，IF＝0 6、答案略，见 p36～38 7、参考答案：设存储单元地址由左向右递增，每个字符以它的 ASCII 码形式存放存储单元 中，则字符串‘What time is it? ’在内存中的存储状况如下（以十六进制表示） ： 57 68 61 74 20 74 69 6D 65 20 69 73 20 69 74 3F 8、参考答案： a) DW 1234H b) DW A122H c) DW B100H 在内存中的分布为（设存储单元地址由左向右递增，存储单元的阿内容以十六进制表示） ： 34 12 22 A1 00 B1 9、参考答案： 题号 a)1000H b)1234H c)2300H d)E000H 段起始地址 10000H 12340H 23000H E0000H 段结束地址 1FFFFH 2233FH 32FFFH EFFFFH
要完成的操作的类型或性质，如取数、做加法或输出数据等。操作数：指明操作对象的 内容或所在的存储单元地址（地址码） ，操作数在大多数情况下是地址码，地址码可以 有 0~3 个。 5、参考答案： 题号 （1） （2） （3） （4） （5） 标志位 ZF SF OF PF CF 值 如果相等，ZF ＝1；反之，ZF=0 如果为正，SF=0；反之，SF=1 如果溢出，OF=1；反之，OF=0 如果结果低 8 位 1 的个数为偶数，PF=1；反之，PF=0 如果相减的第一个数小于第二个数，CF=1；反之，CF=0
微机原理与接口串行通信接口
位的逻辑1信号 • 空闲位：在每一帧字符之间可以有不等位数的逻辑1信号，
表示没有传送
Out
0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 11
先出
D0
D7
后出
比如ASCII 字符 ‘A’, 二进制是0100 0001(8位)，它们在起 始位和2位停止位之间传送，并使用了1位奇校验位。
DCD(Data Carrier Detected): 数据载波检测信号 • 当DCE检测到线路上出现有效载波信号后，向 DTE发出
DCD信号。 RI(Ring Indicate): 振铃指示 • 当调制解调器接收到对方的拨号信号期间，该引脚信号作
为电话铃响的指示、保持有效
1. RS－232C引脚定义（续）
9.2 串行接口标准RS-232C
最高数据传输率为19.2Kbps，传输电缆长度不超 过15米
RS－232C接口采用标准的D型25针连接器(DB－25 连接器)及九针连接器
图示
1. RS－232C引脚定义:
232C包括两个信道：主信道和次信道 次信道为辅助串行通道提供数据控制和通道，但其
TxD：发送数据 • 串行数据的发送端 RxD：接收数据 • 串行数据的接收端 GND：信号地 • 为所有的信号提供一个公共的参考电平
保护地（机壳地）： • 起屏蔽保护作用的接地端 TxC：发送器时钟 • 控制数据终端发送串行数据的时钟信号 RxC：接收器时钟 • 控制数据终端接收串行数据的时钟信号
• 发送方将数字信号转换成模拟信号（实现频谱‘搬移’）
解调（Demodulating）
接收方将接收的模拟信号还原成数字信号
调制解调器MODEM
微机接口技术与实例
微机接口技术与实例
微机接口技术是计算机科学中非常重要的一部分，主要指计算机
与外设之间的连接方式、数据传输协议和控制方式。
其中，串口、并口、USB、HDMI等接口技术得到了广泛应用。
串口是一种基于串行通信的接口技术，它的特点是传输速率慢、
传输距离短、硬件实现简单、易于扩展。
在路由器、数字电视机顶盒、手机、调制解调器等产品中都可以看到串口的应用。
并口是一种基于并行通信的接口技术，它的特点是传输速率快、
传输距离较远、硬件实现复杂、受扰动影响较大。
在打印机、投影仪、数码相机、电视机等产品中都可以看到并口的应用。
USB接口是一种通用的数字设备接口，它的特点是传输速率快、
传输距离中等、支持热插拔、电源供应。
在电脑、手机、数码相机、U 盘、键盘鼠标等产品中都可以看到USB的应用。
HDMI接口是一种高清多媒体接口技术，它的特点是传输速率高、传输距离较远、支持音视频传输、图像质量高。
在电视、投影仪、音
响等高清设备中都可以看到HDMI的应用。
以上是常见的几种微机接口技术及其应用实例，它们在各种数字
化产品中扮演着重要角色，对数字化生活的发展起到了关键性的作用。
微机原理与接口技术习题答案-副本
第3章8086/8088指令系统与寻址方式习题3．3 8086系统中，设DS=1000H，ES=2000H，SS=1200H，BX=0300H，SI=0200H，BP=0100H，VAR的偏移量为0600H，请指出下列指令的目标操作数的寻址方式，若目标操作数为存储器操作数，计算它们的物理地址。
（1）MOV BX，12 ；目标操作数为寄存器寻址（2）MOV [BX]，12 ；目标操作数为寄存器间址 PA=10300H（3）MOV ES：[SI]，AX ；目标操作数为寄存器间址 PA=20200H（4）MOV VAR，8 ；目标操作数为存储器直接寻址 PA=10600H（5）MOV [BX][SI]，AX ；目标操作数为基址加变址寻址 PA=10500H（6）MOV 6[BP][SI]，AL ；目标操作数为相对的基址加变址寻址 PA=12306H（7）MOV [1000H]，DX ；目标操作数为存储器直接寻址 PA=11000H（8）MOV 6[BX]，CX ；目标操作数为寄存器相对寻址 PA=10306H（9）MOV VAR+5，AX ；目标操作数为存储器直接寻址 PA=10605H3．4 下面这些指令中哪些是正确的？那些是错误的？如果是错误的，请说明原因。
（1）XCHG CS，AX ；错，CS不能参与交换（2）MOV [BX]，[1000] ；错，存储器之不能交换（3）XCHG BX，IP ；错，IP不能参与交换（4）PUSH CS（5）POP CS ；错，不能将数据弹到CS中（6）IN BX，DX ；输入/输出只能通过AL/AX（7）MOV BYTE[BX]，1000 ；1000大于255，不能装入字节单元（8）MOV CS，[1000] ；CS不能作为目标寄存器（9）MOV AX，[SI][DI] ；SI、DI不能成为基址加变址3．7 设当前 SS=2010H，SP=FE00H，BX=3457H，计算当前栈顶的地址为多少？当执行 PUSH BX 指令后，栈顶地址和栈顶2个字节的内容分别是什么？当前栈顶的地址=2FF00H当执行PUSH BX 指令后，栈顶地址=2FEFEH（2FEFEH）=57H（2FEFFH）=34H3．8 设DX=78C5H，CL=5，CF=1，确定下列各条指令执行后，DX和CF中的值。
微机原理与接口技术并串行通信接口课件
；8251查询发送程序段
NEXT: MOV AL, [BX] OUT 50H, AL INC BX
WT: IN AL, 51H TEST AL, 01H JZ WT LOOP NEXT HLT
8251应用试验
【试验6】采用查询方式把26个大写英文字母从8251自发自 收, 并转换成小写字母显示。
8251旳引脚特征
◆发送器/接受器信号：
RxD ：串行数据输入。 TxD： 串行数据输出。 RxC：接受器时钟输入。
TxC：发送器时钟输入。
◆ MODEM信号：
DTR：数据终端准备好状态, 输出, 低电平有效。 DSR：数据准备好状态, 输入, 低电平有效。 RTS：祈求发送信号, 输出, 低电平有效。 CTS：允许传送信号, 输入, 低电平有效。
◆ 8251接受器旳主要部件
移位寄存器、同步字符寄存器（2个）、数据位计数 器、奇/偶校验位检测器等。
8251发送器工作过程
◆ 8251异步通信旳发送： 发送器把发送数据寄存器旳数据组织成一帧字符信息，从TxD端逐 位发送出去, 即先发送起始位（“0”）, 再逐位发送字符数据位, 并 根据编程设定在字符数据位后发送校验位和停止位。 若发送器没有字符帧信息发送, 则发送“1”空闲位。
D7~D0：双向、三态数据线。 CLK：时钟信号, 输入。 RESET：复位信号, 输入, 高电平有效。 CS：片选信号, 输入, 低电平有效。 C/D：控制/数据端口选择输入线。（A0） RD , WR：读, 写选通信号, 输入, 低电平有效。
《微机原理与接口》习题及参考答案周明德第五版
《微机原理与接口》习题及参考答案周明德第五版2022年秋季第一章习题（教材P29）作业11.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？【解】把CPU（运算器和控制器）集成在一个芯片上，即为微处理器。
微处理器加上部分存储器和外设（或外设接口）就构成了微型计算机。
微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成微型计算机系统。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应该具备哪些主要功能？【解】CPU主要由算术逻辑单元、指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列、寄存器组、标志寄存器等组成。
CPU主要功能是进行算术逻辑运算，以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
1.3微型计算机采用总线结构有什么优点？【解】采用总线结构，扩大了数据传送的灵活性，减少了连线；而且总线可以标准化，易于兼容和工业化生产。
1.4数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处？如果一个系统的数据和地址合用一组总线或者合用部分总线，那么要靠什么来区分地址和数据？【解】数据总线是双向的，地址总线是单向的。
采用数据和地址线复用，主要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时，在复用的总线上先输出地址信息，然后再传送数据。
第二章习题（教材P43）作业22.98086的基本程序执行寄存器是由哪些寄存器组成的？【解】8086的基本程序执行寄存器组成如下：⑴8个通用寄存器：可用于存放操作数和指针。
⑵4个段寄存器：保存段基值（或段选择子）。
⑶1个标志寄存器：保存状态位和控制标志位。
⑷1个指令指针寄存器：存放下一条要执行的指令的指针。
2.13如何形成指令中的各种条件码？【解】指令中的条件码，即标志寄存器中的状态标志。
它们主要由算术和逻辑运算指令设置或清除。
也有设置和清除某些状态标志位的专用指令。
2.16段寄存器CS＝1200H，指令指针寄存器IP＝FF00H，此时，指令的物理地址为多少？【解】指令的物理地址=1200H某16+FF00H=21F00H2.178086微处理器的执行部件有什么功能？由哪几部分组成？【解】8086微处理器的执行部件负责指令的执行。
微机原理和接口技术第一、二章作业和答案
10. 将BL寄存器中的无符号数乘以128，高位放 在BH寄存器，低位放在BL寄存器，要求执 行速度尽量快（移位和循环指令实现）。 11、一个4位十进制数以压缩BCD码形式存放在 偏移地址为DATA和DATA+1的内存单元中， DATA单元存放个位和十位，DATA+1单元 存放百位和千位。要求将其转换为相应的 ASCII码，存放到以BUFF为首地址的4个内 存单元。例如初值: (DATA)=47H, (DATA+1)=92H, 要求结果为: (BUFF)=‘7’, (BUFF+1)=‘4’, (BUFF+2)=‘2’, (BUFF+3)=‘9’ 12、将立即数100推入堆栈
10
2-6、 阅读以下程序段，说明其运行结果。 1. MOV BX, 0F100H MOV BH, [BX] MOV AH, [BX] 初值: (F100H)=‘A’, (4100H)=‘B’ 结果: (AH)= : H 2. MOV SI, 2100H MOV [2800H], SI MOV SP, 2800H POP DI 结果: (DI)= H, (SP)= H
18
2-13、用一条或几条8086/8088指令实现以下要求： 1. 将AL寄存器清零，但进位标志CF不变。 2. 将AL寄存器和进位标志CF同时清零。 3. 将进位标志CF 清零，但AL寄存器内容不变。 4. 将AL寄存器中内容的第0、2、4、6位取反，其余 位不变 5. 将AL寄存器中内容的高4位清零，低4位保留。 6. 将AL寄存器中的带符号数（以补码形式存放）取 绝对值后存入BL寄存器。 7. 统计AX寄存器的内容中“1”的个数，将统计结果 存入CL寄存器。 19
24
3-3、试编写求两个无符号双字长数之和的程序。两数 分别放在MEM1和MEM2单元中，和放在SUM单元 中 3-4、假设数据项定义如下： DATA1 DB ‘HELLO! GOOD MORNING!’ DATA2 DB 20 DUP(?) 用串操作指令编写程序段，使其分别完成以下功能： （1）从左到右将DATA1的字符串传送到DATA2中 （2）传送完后，比较DATA1和DATA2中的内容是否 相同 （3）把DATA1中的第3和第4个字节装入AX （4）把AX的内容存入DATA2＋5开始的字节单元中。 25
微机接口与通信作业 - 副本
《微机接口与通讯》平时作业1.从微型计算机的结构分析微处理器与存储器及I/O的关系，并说明总线结构的优点。
答：Pentium：采用了许多过去在大型机中才采用的技术，迎合了高性能微型机系统需要，其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。
2.从计算机应用角度分析不同结构、规模、表现形式的微型计算机的应用目标以及性能指标。
答：8位机在80年代初期和中期使用。
字符、数字信息适合于一般的数据处理。
16位机可进行大量的数据处理的多任务控制。
32位机除用于过程控制、事务处理、科学计算等领域、多媒体处理以及计算机辅助设计、计算机辅助制造等。
单片机体积小、功耗低主要应用于智能仪器仪表以及其它控制领域。
个人计算机适用于家用、商用、教育等各种应用领域。
工程工作站是一种微型化的功能强大的计算机有速度快、内存大等特点又有小巧灵活、轻便价廉等优点。
3.阐述并比较8086、80286、80386、80486、PentiumCPU的内容结构。
答:80286四个独立的处理部件即执行部件EU、总线部件BU、指令部件IU和地址部件AU。
采用流水线作业方式使各部件能同时并行地工作。
80386由六部分组成即总线接口部件、指令译码部件、执行部件、分段部件和分页部件。
80486基本沿用80386的体系结构由8个基本部件组成总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、执行部件、控制部件、存储管理部件、高速缓存部件和高性能浮点处理部件。
Pentium采用了许多过去在大型机中才采用的技术迎合了高性能微型机系统需要其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。
4.阐述指令周期、总线周期、时钟周期的相互关系，并举若干条8086CPU机器指令的执行过程来说明上述三种周期。
答：时钟周期是微处理器动作处理的最小时间单位一个总线周期由若干个时钟周期所组成。
一个指令周期通常由若个总线周期所组成对于读取指令代码就是一个存储器读总线周期。
《微机原理与接口技术》作业(修订)
*教材：中国科大《微型计算机原理与接口技术》第5版*思考题：不用写在作业本，不用上交作业；*书面题：z写在作业本上，周一上课前上交作业；z作业本必须有封面，写清课程名、班级、学号、姓名；z作业题标清题号，抄写题目；z答题留有间隙或空行。
CH1思考题：1-5、10、11、13【1.1】将下列二进制数转换成10进制数。
（1）11001010B （2）00111101B （3）01001101B （4）10100100B 【1.2】将下列16进制数转换成10进制数。
（1）12CH （2）0FFH （3）3A8DH （4）5BEH 【1.3】将下列10进制数分别转换成二进制数和16进制数。
（1）25 （2）76 （3）128 （4）134【1.4】求出下列10进制数的BCD码（压缩的BCD码和非压缩的BCD码）。
（1）327 （2）1256【1.5】将英文单词About和数字95转换成ASCII码字符串。
【1.6】求出下列10进制数的原码、反码和补码【1.7】冯•诺依曼结构的计算机由哪几部分组成？大致是如何工作的？【1.8】计算机的硬件和软件分别指什么？【1.9】什么是机器语言、汇编语言和高级语言？【1.10】画出微型计算机的基本结构框图，说明各部分的主要功能是什么。
【1.11】微型计算机系统由哪些部分组成？【1.12】说明下列名称的英文全称和中文含义。
（1）ALU （2）CPU （3）PC （4）DOS 【1.13】 8086和80386各有多少根地址总线？可直接寻址的内存空间各是多少？它们的数据总线各有多少根？CH2思考题：2-4、6、10、13-14、17-18书面题：1、5、7-9、11-12【2.1】 8086/8088CPU可直接寻址多少个内存（字节）单元？多少I/O端口？它们的外部数据总线各有多少根？【2.2】 8086CPU内部由哪两部分组成？它们大致是如何工作的？【2.3】 CPU、EU、BIU的英文全称和中文含义各是什么？【2.4】 8086CPU内部有哪些寄存器？各有什么用途？【2.5】两个带符号数1011 0100B和1100 0111B相加，运算后各标志位的值等于多少？哪些标志位是有意义的？如果把这两个数当成无符号数，相加后哪些标志位是有意义的？（参考例2.2）【2.6】说明8086引脚信号的功能：AD15～AD0、A19/S6～A16/S3、’RD、’WR、M/’IO、CLK、RESET、INTR、NMI、ALE、DT/’R、’DEN。
微机接口与通信作业
微机接口与通信作业 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】《微机接口与通讯》平时作业1.从微型计算机的结构分析微处理器与存储器及I/O的关系，并说明总线结构的优点。
答：微型计算机是以微处理器即CPU为核心，系统总线连接内存储器和I/O接口电路而构成的。
微型计算机采用了总线结构，这种结构可以使得系统内部各部件之间的相互关系变为各部件之间面向总线的单一关系。
2.从计算机应用角度分析不同结构、规模、表现形式的微型计算机的应用目标以及性能指标。
答：8位机，在80年代初期和中期使用。
字符、数字信息，适合于一般的数据处理。
16位机，可进行大量的数据处理的多任务控制。
32位机，除用于过程控制、事务处理、科学计算等领域、多媒体处理以及计算机辅助设计、计算机辅助制造等。
单片机，体积小、功耗低，主要应用于智能仪器仪表以及其它控制领域。
个人计算机，适用于家用、商用、教育等各种应用领域。
工程工作站是一种微型化的功能强大的计算机，有速度快、内存大等特点，又有小巧灵活、轻便价廉等优点。
3.阐述并比较8086、80286、80386、80486、Pentium CPU的内容结构。
答：80286：四个独立的处理部件，即执行部件EU、总线部件BU、指令部件IU和地址部件AU。
采用流水线作业方式，使各部件能同时并行地工作。
80386：由六部分组成，即总线接口部件、指令译码部件、执行部件、分段部件和分页部件。
80486：基本沿用80386的体系结构，由8个基本部件组成：总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、执行部件、控制部件、存储管理部件、高速缓存部件和高性能浮点处理部件。
Pentium：采用了许多过去在大型机中才采用的技术，迎合了高性能微型机系统需要，其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。
4.阐述指令周期、总线周期、时钟周期的相互关系，并举若干条8086CPU机器指令的执行过程来说明上述三种周期。
第5章 微机系统通信接口
3)读、写操作步骤 （1）I2C主控设备先发送起始位(S),抢占总线； （2）然后发送7位设备地址和一位0，“0”表示对设 备的写入； （3）向设备写入要读取的寄存器地址； （4）再次发送起始位(S)； （5）发送7位的设备地址和1位1，表示对设备的读取； （6）从设备读取数据。
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5.总线的寻址 总线的寻址
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3）读／写字节 以字节为单位传送数据，写字节与写控制字节 相同。读字节数据位时，首先是SCL从低电平 向高电平跳变，其次读SDA上的0或1，最后 SCL由高电平向低高电平跳变，这样，某一数 据位读入完毕，8次位读后数据字节完成。
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4. I2C总线的数据传送 总线的数据传送
1)数据位的有效性规定 I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平 期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在 时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高 电平或低电平状态才允许变化。如图5-10所示。
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图5-5 I2C总线的时序逻辑
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2)数据传送格式 （1）字节传送与应答 每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时， 先传送最高位（MSB），每一个被传送的字 节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9 位）。 其时序图如图5-6所示。
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图5-6 I2C总线的应答时序逻辑
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（2）数据帧格式 I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括 地址信号，又包括真正的数据信号。 在起始信号后必须传送一个从机的地址（7 位），第8位是数据的传送方向位，用“0”表 示主机发送数据（T），“1”表示主机接收数 据（R）。每次数据传送总是由主机产生的终 止信号结束。
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4）数据总线缓冲器 是一个8位双向三态缓冲器，三态控制由读／ 写控制逻辑控制。该缓冲器是8255A用以与 CPU数据总线连接的部件。用来传送所有数据 的输入／输出，以及CPU用输出指令向8255A 发出的控制字和用输入指令从8255A读入的外 设状态信息。
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《微机接口与通讯》平时作业1.从微型计算机的结构分析微处理器与存储器及I/O的关系，并说明总线结构的优点。
答：Pentium：采用了许多过去在大型机中才采用的技术，迎合了高性能微型机系统需要，其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。
2.从计算机应用角度分析不同结构、规模、表现形式的微型计算机的应用目标以及性能指标。
答：8位机在80年代初期和中期使用。
字符、数字信息适合于一般的数据处理。
16位机可进行大量的数据处理的多任务控制。
32位机除用于过程控制、事务处理、科学计算等领域、多媒体处理以及计算机辅助设计、计算机辅助制造等。
单片机体积小、功耗低主要应用于智能仪器仪表以及其它控制领域。
个人计算机适用于家用、商用、教育等各种应用领域。
工程工作站是一种微型化的功能强大的计算机有速度快、内存大等特点又有小巧灵活、轻便价廉等优点。
3.阐述并比较8086、80286、80386、80486、Pentium CPU的内容结构。
答：80286四个独立的处理部件即执行部件EU、总线部件BU、指令部件IU和地址部件AU。
采用流水线作业方式使各部件能同时并行地工作。
80386由六部分组成即总线接口部件、指令译码部件、执行部件、分段部件和分页部件。
80486基本沿用80386的体系结构由8个基本部件组成总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、执行部件、控制部件、存储管理部件、高速缓存部件和高性能浮点处理部件。
Pentium采用了许多过去在大型机中才采用的技术迎合了高性能微型机系统需要其主要体现在超标量流水线设计、双高速缓存、分支预测、改善浮点运算等方面。
4.阐述指令周期、总线周期、时钟周期的相互关系，并举若干条8086CPU机器指令的执行过程来说明上述三种周期。
答：时钟周期是微处理器动作处理的最小时间单位一个总线周期由若干个时钟周期所组成。
一个指令周期通常由若个总线周期所组成对于读取指令代码就是一个存储器读总线周期。
将微处理器内部累加器中的值写入指定存储器单元中执行这条指令可能就需要二个总线周期读总线周期和写总线周期。
读总线周期T1提供地址T2读信号有效T3数据有效T4读操作结束写总线周期T1提供地址T2写信号有效T3数据有效T4写操作结束5.给出8086CPU处于最小模式时的CPU子系统结构图，并说明组成CPU子系统的各芯片的功能。
答：结构图如下8084用于产生系统时钟信号地址锁存器用于暂存地址值数据缓冲器用于驱动数据。
6.说明一般微处理器的内部组成与外部主要引脚的功能，并说明执行加法指令过程中指令代码和加工的数据在CPU内部各部件流动和外部引脚的信号变化情况。
答：组成微处理器的最基本的部件是运算部件、控制部件、寄存器组和内部数据总线。
外部主要引脚功能地址线输出用于提供存储器或I/O接口的地址。
地址线的位数决定了微处理器的寻址范围。
数据线双向用于提供微处理器与外部交换数据的通道。
从累加器存入锁存器的数据和暂存器中的数据通过ALU运算结果通过内部数据总线存回累加器输出CPU外部到存存储器或I/O。
运算结果将影响标志寄存器和十进制调整电路并对下一次运算产生作用。
7.相对实模式，说明保持模式的特点。
答：保持模式的特点(1) 地址由段描述表按“段地址”查到相应描述符得到的真实地址+偏移(2) 32位地址线拥有4GB的寻址(3) 实现虚拟存储和代码保护保持模式比实模式多了以下(1) 寄存器GDR LDR IDR TR CR3。
(2) 数据段描述符表(GDT LDT)任务数据段(TS)页表。
(3) 机制,权限检测利用选择子/描述符/页表项的属性位，线性地址到物理地址的映射。
8.阐述计算机三级存储体系中Cache、主存、辅存的特点与作用，并说明目前三类存储器由哪些类型的存储器承担，其存储器特性有什么特征。
答：Cache组成高速SRAM特点快速的存取性能用于存放CPU访问频度最高的数据。
主存组成DRAM特点速度和容量介于Cache和辅存用于存放CPU当前执行的程序和所需要的数据。
辅存组成磁盘、磁带、光盘等特点存储容量大用于后备的程序和数据。
三级存储体系的目标存储体系的速度入接近Cache存储体系的成本接近于辅存。
9.说明半导体存储器的内部结构，并比较静态RAM和动态RAM在存储原理、外部特性、性能指标等方面的异同。
答：半导体存储器芯片的内部结构基本相同都是由存储体和外围电路二部分组成。
存储体是由一系列按行/列排列的基本存储单元所组成。
外围电路由地址译码器、I/O电路、片选控制和输出驱动电路所组成。
10.以静态RAM作为内存储器，比较并联组合和串联组合，说明地址线、数据线、控制线的连接要点。
答：并联组合8片芯片为1组一旦选中则同时工作或者输入或者输出。
数据线每片存储器芯片数据线连至CPU不同位的数据线。
地址线每片地址线的连接都相同与CPU的地址线相连接。
控制线每片的控制线连接都是相同。
读写控制线连CPU的读写控制线。
串联组合CPU用高位地址选择存储器芯片用低位地址选择赶集器芯片中的存储单元。
同一时刻CPU访问一个存储器芯片中的一个存储单元。
数据线存储器芯片的数据线与CPU的数据线直接相连。
地址线存储器芯片的地址线与CPU低位地址线直接相连用于选择芯片内的存储单元。
控制线存储器的读写控制线与CPU的读写控制线直接相连存储器的片选信号线由高位地址线经译码产生。
11.一般CPU地址总线可寻址的范围比系统实际使用的内存容量要大。
试举一地址译码电路为例，说明地址译码器的片选端和译码输入端应连接CPU的什么信号线，并分析该译码电路的各译码输出端所对应的存储器地址范围。
答：用8K8的存储器芯片组成的16KB RAM电路低位地址线A12A0直接连至每一片的6264芯片的地址输入端高位地址线经译码以后产生片选信号分别连接到2片6264的片选输入端。
地址译码器74LS138是一个常用的38译码器当地址A19A16 1110时该译码器选中也就是说该译码器Y7Y0输出的地址范围为E0000H EFFFFH。
其中当A15A13000时Y0输出有效其地址范围为E0000H E1FFFH当A15A13001时Y1输出有效其地址范围为E2000H E3FFFH。
12.针对动态RAM的地址线分行列输入以及刷新行地址的输入，与静态RAM的接口电路相比较，说明其存储器接口电路有什么特点。
答：1同静态RAM CPU输出的地址总线高位部分用于进行地址译码产生片选信号地址总线的低位部分用于选择存储器内部的存储单元。
但是由于动态RAM的地址输入是分行、列进行的因此不能直接将CPU的低位地址线直接连至存储器的地址线输入而是需要将这部分地址一分为二按行、列分时输入存储器。
2由于动态RAM有刷新要求既需要刷新控制信号也需要为动态RAM提供刷新地址因此作为动态RAM的连接还需要有一个产生刷新地址的电路并通过选择电路能在需要刷新时候将刷新地址送入动态RAM。
13.通过通常I/O接口电路的结构，阐述I/O接口电路的功能。
答I/O接口是为了协调CPU与各种外设间的矛盾不匹配而设臵的介于CPU和外设之间的控制逻辑电路。
因此接口电路要面对CPU和外设两个方面I/O接口有以下功能1数据缓冲和锁存功能2接收和执行CPU命令的功能3信号电平转换功能4数据格式变换功能5中断管理功能6可编程功能对一个具体的接口电路来说不一定都要求具备上述功能不同的外设不同的用途其接口功能和内部结构是不同的。
14.与存储器映象寻址方式相比较，说明独立I/O寻址方式的特点。
答：1存储器映象寻址方式的编址方式是把系统中的每一个I/0端口都看作一个存储单元并与存储单元一样统一编址。
而I/O单独编址方式对系统中的输入输出端口地址单独编址构成一个I/O空间2存储器映象寻址方式把I/O地址映射到存储空间作为整个存储空间的一小部分而I/O单独编址方式不占用存储空间而是用专门的IN指令和OUT指令来访问这种具有独立地址空间的端口15.比较无条件传送方式、程序查询方式、中断方式以及DMA方式这四种数据传送方式，在硬件电路、CPU作用、应用范围等方面阐述其特征。
答：无条件传送方式主要应用于己知或固定不变的低速I/O接口设备或无须等待时间的I/O设备。
若是输入设备则直接使用三态缓冲器和数据总路线相连CPU在执行输入指令时外设的数据是准备好的。
若是输出设备要求接口具有锁存功能以使CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一些时间。
程序查询方式的接口电路除了有传送数据的端口以外还要有传送状态的端口。
对于输入过程来说当外设将数据准备好时则使接口的状态端口中的“准备好”标志位臵成有效表示当前输出数据端口己经处于“空闲”状态可以接收下一个数据。
DMA方式数据传送不需要CPU介入由DMA控制器直接控制数据完成存储器和I/O之间的传送采用DMA控制器的硬件代替了原来的软件来控制数据的传送且不需进行保护现场和恢复现场之类的额外操作因此数据传送速度快、I/O响应时间短、CPU额外开销小但增加了系统硬件的复杂性和提高了系统的成本。
16.以8086CPU为例，说明中断响应和中断返回的过程。
在说明此过程中，如何保证优先权最高的中断申请源能得到CPU的中断服务。
答CPU响应中断1关闭中断为禁止CPU响应其它中断申请2保护断点现场信息通常将断点和标志寄存器内容入栈3获得中断服务入口地址转中断服务程序。
一旦CPU响应中断就可转入中断服务程序中1保护现场2开中断3中断服务4关中断5恢复现场6开中断返回。
17.叙述Intel 8259中断控制器的功能以及编程方法。
答：(1) 单片8259A可以连接8个中断源多片8259A连接后可以控制多达64个中断源(2) 可以设臵中断源的中断类型号在CPU应答后能自动地向CPU发送中断类型号(3) 能管理中断源的优先级并有固定优先级自动嵌套方式和循环优先级相等优先级两种管理方式(4) 可以设臵中断请求的方式电平方式和脉冲方式。
8259A必须先进行初始化编程后进行工作编程。
初始化命令共预臵4个命令字ICW1ICW4。
工作编程用OCW1-中断屏蔽操作命令字OCW1用来实现对中断源的屏蔽功能OCW1的内容直接写入屏蔽寄存器IMR。
18.以Intel 8237为例，说明DMA控制器的一般结构及功能答：Intel 82837的DMA控制器结构有1时序与控制逻辑2优先级编码电路3数据和地址缓冲器组4命令控制逻辑5内部寄存器组8237的引脚功能1CLK输入时钟信号。
2CHIP SELET输入片选信号低电平有效。
3RESET输入复位信号高电平有效。
4REDAY输入准备好信号高电平有效。
5AEN 输出DMA地址允许信号高电平有效。
6ADSTB输出地址选通高电平有效。
7输出DMA存储器读信号低电平有效。