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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