微型計算機接口技術及應用課后習題答案(劉樂善)

習題一

1. 什么是接口？

接口就是微處理器 CPU 與外部世界的連接部件，是 CPU 與外界進行信息

交換的中轉站。

2. 為什么要在CPU 與外設之間設置接口？

在CPU 與外設之間設置接口主要有4 個原因：

(1) CPU 與外設二者的信號不兼容，包括信號線的功能定義、邏輯定義

和時序關系

(2 ) CPU 與外設的速度不匹配，CPU 的速度快，外設的速度慢

(3 ) 若不通過接口，而由 CPU 直接對外設的操作實施控制，會使 CPU

處于窮于應付與外設打交道之中，大大降低CPU 的效率

(4 ) 若外設直接由 CPU 控制，會使外設的硬件結構依賴于 CPU，對外

設本身的發展不利。

3. 微型計算機的接口一般應具備那些功能？

微機的接口一般有如下的幾個功能：

(1) 執行 CPU 命令的功能：CPU 將對外設的控制命令發到接口電路中

的命令寄存器(命令口)中，在經分析去控制外設

(2 ) 返回外設狀態的功能：通過狀態寄存器(狀態口)完成，包括正常

工作狀態和故障狀態

(3 ) 數據緩沖的功能：接口電路中的數據寄存器(數據口)對CPU 于外

設間傳送的數據進行中轉

(4 ) 設備尋址的功能：CPU 某個時刻只能和一臺外設交換數據，CPU 發

出的地址信號經過接口電路中的地址譯碼電路來選中I/O 設備

(5 ) 信號轉換的功能：當CPU 與外設的信號功能定義、邏輯關系、電平

高低及工作時序不兼容時接口電路要完成信號的轉換功能

(6 ) 數據寬度與數據格式轉換的功能：由于 CPU 處理的數據都是并行

的，當外設采用串行傳送方式時，接口電路就要完成串、并之間的轉換，

并進行數據格式的轉換。

4. 接口技術在微機應用中起的作用？

隨著計算機技術的高速發展，計算機的應用越來越廣泛。然而，在微機系

統中，微處理器的強大功能必須通過外部設備才能實現，而外設與微處理器之

間的信息交換和通信又是靠接口來實現的，所以，接口技術成為了一門關鍵技

術，它直接影響微機系統的功能和微機的推廣應用。

5. 接口電路的硬件一般由哪幾部分組成？

接口電路的硬件一般由以下幾部分組成：

(1) 基本邏輯電路：包括命令寄存器、狀態寄存器和數據緩沖寄存器，

是接口電路中的核心

(2 ) 端口地址譯碼電路：實現設備的選擇功能

(3 ) 供選電路：根據不同任務和功能要求而添加的功能模塊電路。

6. 接口電路的軟件控制程序一般包括哪幾部分？

接口電路的軟件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互滲透、

融為一體的：

(1) 初始化程序段：對可編程接口芯片進行初始化編程

(2 ) 傳送方式處理程序段：不同的傳送方式(查詢、中斷、DMA 方式)

程序段不同

(3 ) 主控程序段：完成接口任務的程序段

(4 ) 程序終止與退出程序段：程序退出前對接口電路中硬件進行保護的

程序段

(5 ) 輔助程序段：人－機對話、菜單等

7. 接口電路的結構有哪幾種形式？

接口電路的結構主要有四種：

(1) 固定式結構：不可編程的接口電路，結構簡單、功能單一、固定

(2 ) 半固定式結構：由PAL 或GAL 器件構成的接口電路，功能和工作

方式可以通過改寫內部的邏輯表達式來改變，但邏輯表達式一旦燒入芯

片，其功能和工作方式就固定下來了

(3 ) 可編程結構：其功能和工作方式可由編程指定，使用靈活、適應面

廣，且種類繁多

(4 ) 智能型結構：芯片本身就是一個微處理器，外設的全部管理都由智

能接口完成，如I/O 處理器I0809 或通用單片機

8. CPU 與接口之間有哪幾種傳送數據的方式？它們各應用在什么場合？

CPU 與接口之間的數據傳送方式主要有查詢方式、中斷方式和DMA 方式：

(1) 查詢方式：主要用于CPU 不太忙且傳送速度不高的情況下。無條件

總結

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