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微型计算机接口技术及应用课后习题答案(刘乐善)

习题一

1. 什么是接口？

接口就是微处理器 CPU 与外部世界的连接部件，是 CPU 与外界进行信息

交换的中转站。

2. 为什么要在CPU 与外设之间设置接口？

在CPU 与外设之间设置接口主要有4 个原因：

(1) CPU 与外设二者的信号不兼容，包括信号线的功能定义、逻辑定义

和时序关系

(2 ) CPU 与外设的速度不匹配，CPU 的速度快，外设的速度慢

(3 ) 若不通过接口，而由 CPU 直接对外设的操作实施控制，会使 CPU

处于穷于应付与外设打交道之中，大大降低CPU 的效率

(4 ) 若外设直接由 CPU 控制，会使外设的硬件结构依赖于 CPU，对外

设本身的发展不利。

3. 微型计算机的接口一般应具备那些功能？

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。

4. 接口技术在微机应用中起的作用？

随着计算机技术的高速发展，计算机的应用越来越广泛。然而，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，接口技术成为了一门关键技

术，它直接影响微机系统的功能和微机的推广应用。

5. 接口电路的硬件一般由哪几部分组成？

接口电路的硬件一般由以下几部分组成：

(1) 基本逻辑电路：包括命令寄存器、状态寄存器和数据缓冲寄存器，

是接口电路中的核心

(2 ) 端口地址译码电路：实现设备的选择功能

(3 ) 供选电路：根据不同任务和功能要求而添加的功能模块电路。

6. 接口电路的软件控制程序一般包括哪几部分？

接口电路的软件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互渗透、

融为一体的：

(1) 初始化程序段：对可编程接口芯片进行初始化编程

(2 ) 传送方式处理程序段：不同的传送方式(查询、中断、DMA 方式)

程序段不同

(3 ) 主控程序段：完成接口任务的程序段

(4 ) 程序终止与退出程序段：程序退出前对接口电路中硬件进行保护的

程序段

(5 ) 辅助程序段：人－机对话、菜单等

7. 接口电路的结构有哪几种形式？

接口电路的结构主要有四种：

(1) 固定式结构：不可编程的接口电路，结构简单、功能单一、固定

(2 ) 半固定式结构：由PAL 或GAL 器件构成的接口电路，功能和工作

方式可以通过改写内部的逻辑表达式来改变，但逻辑表达式一旦烧入芯

片，其功能和工作方式就固定下来了

(3 ) 可编程结构：其功能和工作方式可由编程指定，使用灵活、适应面

广，且种类繁多

(4 ) 智能型结构：芯片本身就是一个微处理器，外设的全部管理都由智

能接口完成，如I/O 处理器I0809 或通用单片机

8. CPU 与接口之间有哪几种传送数据的方式？它们各应用在什么场合？

CPU 与接口之间的数据传送方式主要有查询方式、中断方式和DMA 方式：

(1) 查询方式：主要用于CPU 不太忙且传送速度不高的情况下。无条件