计算机中断技术大作业题目深入理解中断系统
目录
一：什么是中断 (2)
中断的定义 (2)
中断技术差生的原因 (3)
中断技术差生的优点 (5)
中断技术差生的缺点 (7)
二：基本概念 (8)
中断源 (8)
我们把引起中断的原因，或者能够发出中断请求信号的来源统称为中断源。在上面看书的例子中，打断你看书的时间就是中断源（电话响了）。 (8)
中断嵌套 (8)
中断级联 (9)
图 (10)
软中断，硬中断 (10)
NMI（不可屏蔽中断）&可屏蔽中断 (11)
中断请求号&中断向量 (11)
中断响应INTA&中断周期 (11)
中断响应INTA:当8259A接收到第一个/INTA有效的负脉冲后，将被响应的中断源置入ISR（正在服务寄存器）的对应位，即ISR对应位置1，同时把IRR（中断请求寄存器）的对应位清0； (11)
单步中断&IF中断允许标志位 (12)
IMR中断屏蔽字&中断优先级 (12)
中断控制器&APIC (12)
中断共享&中断冲突 (12)
MSI-X中断（PCI E）、中断处理子程序 (13)
0号中断、1号中断 (13)
中断描述符、中断描述符表 (13)
异常 (13)
中断门、OS的事件、消息 (14)
三：中断资源相关 (14)
我的电脑中断相关资源占用情况 (14)
ISA中断 (18)
PCI中断 (22)
IRQ0-15中断请求外的 (22)
四：中断系统 (22)
中断系统怎样协调完成中断过程 (23)
五：多处理器系统的中断 (24)
怎么连接 (24)
如何处理 (25)
六：硬件、软件是怎么配合完成中断处理的 (25)
七：编写8251查询发送、中断接收的自检程序 (27)
摘要
学习计算机组成原理和计算机接口技术之中，“中断”是一个必须要学习的美容，计算机之所以能够“智能”的运行起来使得其更容易被人使用很重要的一点就是有了中断技术。因为中断计算机从一个只靠计算速度和存储量来来博得人们喜爱的机器变成了一个用户有好的聪明的机器。
本文将从几个问题入手来来逐一介绍计算机中断技术和中断系统。
一：什么是中断
中断的定义
在计算机科学中，中断是指由于接收到来自外围硬件（相对于中央处理器和内存）的异步信号或来自软件的同步信号，而进行相应的硬件／软件处理。发出这样的信号称为进行中断请求（interrupt request，IRQ）。硬件中断导致处理器通过一个上下文切换（context switch）来保存执行状态（以程序计数器和程序状态字等寄存器信息为主）；软件中断则通常作为CPU指令集中的一个指令，以可编程的方式直接指示这种上下文切换，并将处理导向一段中断处理代码。中断在计算机多任务处理，尤其是实时系统中尤为有用。这样的系统，包括运行于其上的操作系统，也被称为“中断驱动的”（interrupt-driven）。
上面是来自维基百科对中断定义。
个人认为中断就是计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或者是特殊请求时，计算机停止执行现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理后再返回到现行程序的间断处，继续执行原程序，这就是中断。
图中断处理过程
打一个不太恰当的比方。比如说你正在看书那么你就是CPU，看书就相当于你正在执行的程序，当你电话响了或者是有其他的事情发生导致你必须停下正在看的书去做另一件事（接电话）。那么这就是一个中断，在这个中断中现行程序是看书，中断时电话响了，CPU是你自己。当你接完电话之后（假设接完电话就没其他特殊的事了）那么你就回去看书，也就相当于定义中的返回执行原程序。
中断技术差生的原因
讲了上面的内容也许你对中断概念有了一定的了解。那么为什么会产生中断呢
为了介绍为什么会产生中断我们有必要对计算机的组成结构和工作的过程来了解一下。下图是计算机的组成结构。
图计算机组成结构
可以看到计算机石油输入输出设备控制器运算器和存储器组成的，那么计算机是如何工作的呢
计算机工作时，首先由键盘等输入设备。输入程序和数据，程序和数据信息，通过J/O接口电路，经数据总线送入主存贮器中，接着CPU开始运行输入的指令，并处理输入的数据。CPU要进行下列工作：
⑴将指令的地址放到地址总线；
⑵按着上述地址，通过数据总线在主存贮器中找到并取出指令，由指令译码器对该指令进行分析译码；
⑶根据译码结果，取出指令所要处理的数据地址及相应的数据；
⑷执行指令所代表的具体操作；
⑸检查是否还有其它的控制信号，若有，则对定进行处理；
⑹把执行指令后所得的指令结果、状态的标志信号、控制信号和定时信号提供给整个微机系统；
⑺继续处理用户输入的程序和数据。
可以看到上在计算机工作过程中要始终检查有没有控制信号，而这控制信号中就有关于中断的控制信号。
在计算机系统中中断的例子有很多。用户敲击键盘，每击一次键都要产生一个中断信号。告诉CPU有“键盘输入发生了”，要求CPU读入键值。至于为什么必须要读入键值呢其实很简单，在执行程序和用户控制两个事件之间显然是用户控制事件的优先级要高于执行程序的优先级。要不你按下键盘电脑半天没有反应那你还不得把电脑踢了
以I/O中断为例。
在I/O设备与主机交换信息时，由于设备本身机电特性的影响，其工作效率较低，与CPU无法匹配。因此，CPU启动之设备之后，往往需要等待一段时间才能实现与I/O设备之间的信息交换。如果在设备准备同时，CPU不做无所谓的等待，而继续执行现行程序，只有当I/O设备就绪向CPU提出请求后在暂时中断CPU现行程序转入I/O服务程序，这便产生了I/O中断。
中断是用以提高计算机工作效率、增强计算机功能的一重要技术。最初引入硬件中断，只是出于性能上的考量。如果计算机系统没有中断，则处理器与外部设备通信时，它必须在向该设备发出指令后进行忙等待(Busy waiting，反复轮询该设备是否完成了动作并返回结果。这就造成了大量处理器周期被浪费。引入中断以后，当处理器发出设备请求后就可以立即返回以处理其他任务，而当设备完成动作后，发送中断信号给处理器，后者就可以再回过头获取处理结果。这样，在设备进行处理的周期内，处理器可以执行其他一些有意义的工作，而只付出一些很小的、切换上下文所引发的时间代价。后来被用于CPU外部与内部紧急事件的处理、机器故障的处理、时间控制等多个方面，并产生通过软件方式进入中断处理（软中断）的概念。。
中断技术差生的优点
先让我们感受一下中断机制对并发处理带来的帮助。
让我们用程序来探讨一下烧水问题，如果没有“中断”（注意，我们这里只是模仿中断的场景，实际上是用异步事件——消息——处理机制来展示中断产生的效果。毕竟，在用户空间没有办法与实际中断产生直接联系，不过操作系统为用户空间提供的异步事件机制，可以看作是模仿中断的产物），设计如下：
voidStayInKitchen()
{
boolWaterIsBoiled= false;
while(WaterIsBoiled!= true )
{
boolVaporGavenOff= false;
if(VaporGavenOff)
WaterIsBoiled=true;
else
WaterIsBoiled=false;
}
n”);
n”);
}
voidwatching_tv()
{
while(1)
{
编程异常通常叫做软中断
2.? 软中断是通讯进程之间用来模拟硬中断的一种信号通讯方式。
3.? 中断源发中断请求或软中断信号后,CPU或接收进程在适当的时机自动进行中断处理或完成软中断信号对应的功能
4.? 软中断是软件实现的中断,也就是程序运行时其他程序对它的中断;而
硬中断是硬件实现的中断,是程序运行时设备对它的中断。
?
硬中断:
1.? 硬中断是由外部事件引起的因此具有随机性和突发性；软中断是执行中断指令产生的，无面外部施加中断请求信号，因此中断的发生不是随机的而是由程序安排好的。
2.? 硬中断的中断响应周期，CPU需要发中断回合信号（NMI不需要），软中断的中断响应周期，CPU不需发中断回合信号。
3.? 硬中断的中断号是由中断控制器提供的（NMI硬中断中断号系统指定为02H）；软中断的中断号由指令直接给出，无需使用中断控制器。
4.? 硬中断是可屏蔽的（NMI硬中断不可屏蔽），软中断不可屏蔽。
区别:
1.? 软中断发生的时间是由程序控制的,而硬中断发生的时间是随机的
2.? 软中断是由程序调用发生的,而硬中断是由外设引发的
3.? 硬件中断处理程序要确保它能快速地完成它的任务,这样程序执行时才不会等待较长时间
NMI（不可屏蔽中断）& 可屏蔽中断
非屏蔽中断是出现在NMI线上的请求，不受标志位IF的影响，在当前指令执行完以后，CPU就响应。这种中断通常用于电源故障。非屏蔽中断的优先权高于屏蔽中断。
可屏蔽中断I/O设备发出的所有中断(IRQ)都可以产生可屏蔽中断，受标志位IF的影响，根据中断循序标志的设置来判断CPU是否响应中断请求。
中断请求号 & 中断向量
中断请求号就是中断编号。
中断向量中断服务程序的入口地址。在某些计算机中，中断向量的位置存放一条跳转到中断服务程序入口地址的跳转指令。
中断响应INTA & 中断周期
中断响应INTA:当8259A接收到第一个/INTA有效的负脉冲后，将被响应的中断源置入ISR（正在服务寄存器）的对应位，即ISR对应位置1，同时把IRR（中断请求寄存器）的对应位清0；
当8259A接收到第二个/INTA有效的负脉冲后，就将其中断类型号送入数据总线。
中短周期：当CPU采用中断方式实现I/O交换信息时，CPU在每条指令执行结束之后检查是否又中断请求，如果有就执行中断响应，又称中短周期。
单步中断 & IF中断允许标志位
单步中断：执行一条指令中断一次。
IF中断允许标志位：标识寄存器中的一位，可以屏蔽可屏蔽中断请求INTR
如果外设有可屏蔽中断请求INTR，而此时CPU内IF=0，那么CPU不会响应中断
只有可屏蔽中断请求INTR和IF有关系，
内中断和不可屏蔽中断NMI，都不受IF的影响
IMR中断屏蔽字 & 中断优先级
IMR中断屏蔽字：以实现对各中断的屏蔽。
中断优先级：为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别，称作中断优先级。
中断控制器 & APIC
中断控制器：中断控制器的功能就是在多个中断源的系统中，接收外部的中断请求，并进行判断，选中当前优先级最高的中断请求，再将此请求送到CPU的INTR端;当CPU响应中断并进入中断子程序的处理过程后，中断控制器仍负责外部的中断请求的管理。比如当某个外部中断的请求的优先级高于当前正在处理的中断优先级时，中断控制器会让此中断通过而到达CPU的INTR端，从而实现中断的嵌套，反之，对其它的级别较底的中断则给予禁止。
APIC:高级可编程中断控制器
APIC 是装置的扩充组合用来驱动?Interrupt 控制器。在目前的建置中，系
统的每一个部份都是经由 APIC Bus 连接的。"本机 APIC" 为系统的一部份，负责传递 Interrupt 至指定的处理器；举例来说，当一台机器上有三个处理器则它必须相对的要有三个本机 APIC。自 1994 年的 Pentium P54c 开始Intel 已经将本机 APIC 建置在它们的处理器中。实际建置了 Intel 处理器的电脑就已经包含了 APIC 系统的部份。
中断共享 & 中断冲突
中断共享就是某些端口公用一个中断请求，以前主板有很多PCI,第一和第五个常常共享，但只能使用其中一个，都是用会造成硬件冲突
中断冲突终端之间共用资源发生冲突。
MSI-X中断（PCIe）、中断处理子程序
MSI-X 中断是 MSI 中断的增强版本，与 MSI 中断有相同功能，具有以下关键区别：
每个设备最多支持 2048 个 MSI-X 中断向量。
每个中断向量的地址和数据项都是唯一的。
MSI-X 支持按函数屏蔽和按向量屏蔽。
中断处理子程序：处理中断请求的程序
0号中断、1号中断
0号中断：号中断处理程序用于处理除法运算溢出，称为"除数为0中断"。
当CPU检测到除法运算溢出，自动调用0号中断处理程序，无"INT 0"指令。
1号中断：当CPU的TF标志置1时，CPU每执行一条指令，就调用1号中断处理程序，因此，它称为"单步中断"。当CPU检测到TF=1时，自动进入单步方式，无"INT 1"指令。该中断处理程序用于调试程序。?
中断描述符、中断描述符表
中断描述符：描述中断的一组数据，包括中断号等。
中断描述表：将每个异常或中断向量分别与它们的处理过程联系起来。与GDT和LDT表类似，IDT也是由8字节长描述符组成的一个数组。
异常
中断通常分为同步中断和异步中断。
同步中断：当指令执行时由CPU控制单元产生的，称为同步，是因为只有当一条指令终止执行后CPU才会发出中断。
异步中断：由其他硬件设备依照CPU时钟信号随机产生的。
中断门、OS的事件、消息
通过中断门的转移和通过陷阱门的转移之间的差别只是对IF标志的处理。对于中断门，在转移过程中把IF置为0，使得在处理程序执行期间屏蔽掉INTR中断(当然，在中断处理程序中可以人为设置IF标志打开中断，以使得在处理程序执行期间允许响应可屏蔽中断)；对于陷阱门，在转移过程中保持IF位不变，即如果IF位原来是1，那么通过陷阱门转移到处理程序之后仍允许INTR中断。因此，中断门最适宜于处理中断，而陷阱门适宜于处理异常。OS的事件就是操作系统事件。
消息：消息，软件对象之间进行交互作用和通讯是利用消息的
三：中断资源相关
我的电脑中断相关资源占用情况
ISA中断
PCI中断
IRQ 0-15中断请求外的
其他是microsoft acpi-compliant system的。微软ACPI-Compliant 系统，全名Advanced Configuration and Power Management Interface ACPI表示高级配置和电源管理接口（Advanced Configuration and Power Management Interface）。对于Windows2000，ACPI定义了Windows 2000、BIOS和系统硬件之间的新型工作接口。这些新接口包括允许Windows 2000控制电源管理和设备配置的机制。 ACPI意图是让系统而不是BIOS来全面控制电源管理，使系统更加省电。其特点主要有：提供立刻开机功能，即开机后可立即恢复到上次关机时的状态，光驱、软驱和硬盘在未使用时会自
动关掉电源，使用时再打开；支持在开电状态下既插即拔，随时更换功能。
四：中断系统
中断系统怎样协调完成中断过程
中断过程：中断请求，中断判优，中断响应，中断处理，中断返回
图中断过程
CPU执行完一条指令后，下一条指令的逻辑地址存放在cs和eip这对寄存器中。在执行新指令前，控制单元会检查在执行前一条指令的过程中是否有中断或异常发生。如果有，控制单元就会抛下指令，进入下面的流程：
1.确定与中断或异常关联的向量i?(0--255)
2.寻找向量对应的处理程序
3.保存当前的“工作现场”，执行中断或异常的处理程序
4.处理程序执行完毕后，把控制权交还给控制单元
5.控制单元恢复现场，返回继续执行原程序
中断控制器执行下列动作：
1，监视IRQ线，对引发信号检查
2，如果一个引发信号出现在IRQ线上
a，把此信号转换成对应的中断向量
b，把这个向量存放在中断控制器的一个I/O端口，从而允许CPU通过数据总线读这个向量
c，把引发信号发送到处理器的INTR引脚，即产生一个中断
d，等待，直到CPU应答这个信号；收到应答后，清INTR引脚
3，返回到第一步
Windows 2000在系统启动时填写IDT表
当中断发生时，处理器将会根据IDT将控制转移给适当的中断/异常处理
五：多处理器系统的中断
怎么连接
对于多核CPU，优化操作系统任务调度算法是保证效率的关键。一般任务调度算法有全局队列调度和局部队列调度。前者是指操作系统维护一个全局的
任务等待队列，当系统中有一个CPU核心空闲时，操作系统就从全局任务等待队列中选取就绪任务开始在此核心上执行。
这种方法的优点是CPU核心利用率较高。后者是指操作系统为每个CPU 内核维护一个局部的任务等待队列，当系统中有一个CPU内核空闲时，便从该核心的任务等待队列中选取恰当的任务执行，这种方法的优点是任务基本上无需在多个CPU核心间切换，有利于提高CPU核心局部Cache命中率。目前多数多核CPU操作系统采用的是基于全局队列的任务调度算法。
多核的中断处理和单核有很大不同。多核的各处理器之间需要通过中断方式进行通信，所以多个处理器之间的本地中断控制器和负责仲裁各核之间中断分配的全局中断控制器也需要封装在芯片内部。
另外,多核CPU是一个多任务系统。由于不同任务会竞争共享资源，因此需要系统提供同步与互斥机制。而传统的用于单核的解决机制并不能满足多核，需要利用硬件提供的“读－修改－写”的原子操作或其他同步互斥机制来保证。
如何处理
采用轮询的方式，基本上每个CPU平均分担。但是为什么查看自己的机器，如果不设置CPU亲和，不设置irqbalance的话，所有的中断都是在CPU0上响应的。
六：硬件、软件是怎么配合完成中断处理的
当用户按键时，键盘接口会得到一个代表该按键的键盘扫描码，同时产生一个中断请求。键盘中断服务程序先从键盘接口取得按键的扫描码，然后根据其扫描码判断用户所按的键并作相应的处理，最后通知中断控制器本次中断结束并实现中断返回。
若用户按下双态键(如：Caps Lock、Num Lock和Scroll Lock 等)，则在键盘上相应LED指示灯的状态将发生改变；
若用户按下控制键(如：Ctrl、Alt和Shift等)，则在键盘标志字中设置其标志位。
若用户按下功能键(如：F1、F2、…等)，再根据当前是否又按下控制键来确定其系统扫描码，并把其系统扫描码和一个值为0的字节存入键盘缓冲区。
若用户按下字符键(如：A、1、+、…等)，此时，再根据当前是
否又按下控制键来确定其系统扫描码，并得到该按键所对应的ASCII 码，然后把其系统扫描码和ASCII码一起存入键盘缓冲区；
若用户按下功能请求键(如：Print Screen等)，则系统直接产生一个具体的动作。
4、DOS功能中的键盘输入
键盘输入是一种最常用的输入方式，所以，在DOS操作系统中，提供了能实现各种键盘输入的功能(Windows操作系统中仍然能用)。INT 21H中的
相关功能如下：
01H——带回显的键盘输入06H——控制台的输入/输出：当DL=0FFH，表示键盘输入
07H——不回显、不过滤的键盘输入08H——不回显的键盘输入
0AH——键盘输入字符串0BH——检查键盘输入状态
0CH——清除输入缓冲区的输入功能
有关中断功能的详细描述和调用参数在此从略，需要查阅者可参阅附录3之字符功能调用类。
5、BIOS中的键盘输入
在BIOS系统中，提供了中断16H来实现键盘输入功能。其具体的功能如下：
00H、10H——从键盘读一个字符，输入字符不回显
01H、11H——判断键盘缓冲区内是否有字符可读
02H——读取当前键盘状态字
有关中断功能的详细描述和调用参数在此从略，需要查阅者可参阅附录3之键盘服务。
七：编写8251查询发送、中断接收的自检程序
查询发送程序：
CSEG SEFMENT
ASSUME CS:CSEG,DS:CSEG
TRA PROC FAR
START: MOV DX,309H
MOV AL,00H
OUT DX,AL
MOV AL,40H
OUT DX,AL
NOP
MOV AL,0CFH
OUT DX,AL
MOV AL,37H
OUT DX,AL
MOV CX,2DH
MOV SI,300H
L1: MOV DX,309H
IN AL,DX
AND AL,01H
JZ L1
MOV DX,308H
MOV AL,[SI]
OUT DX,AL
INC SI
DEC CX
JNZ L1
MOV AX,4C00H
INT 21H
TRA ENDP
CSEG ENDS
END START
接收程序：
SCEG SEGMENT
ASSUME CS:REC,DS:SCEG REC PROC FAR
BEGIN: MOV DX,309H
MOV AL,00H
OUT DX,AL
MOV AL,50H
OUT DX,AL
NOP
MOV AL,0CFH
OUT DX,AL
MOV AL,14H
OUT DX,AL
MOV CX,2DH
MOV DI,400H
L2: MOV DX,309H
IN AL,DX
TEST AL,38H
JNZ ERR
AND AL,02H
JZ L2
MOV DX,308H
IN AL,DX
MOV [DI],AL
INC DI
LOOP L2
JMP STOP
ERR:
STOP: MOV AX,4C00H
INT 21H
REC ENDP
CSEG ENDS
END BEGIN
参考资料：
维基百科：中断相关
百度百科：中断相关
计算机组成原理—唐朔飞着
微型计算机接口技术及应用
1. 在8086CPU 中，当M/ ——IO = 0，——RD = 1，—— WR = 0时，CPU 完成的操作是（ D ）。 （A ）存储器读 （B ）I/O 读 （C ）存储器写 （D ）I/O 写 2. 在标志寄存器中，用于说明计算结果为0的标志是（ C ） （A ）C 标志 （B ）A 标志 （C ）Z 标志 （D ）S 标志 3. 两片8259A 采用主从级连方式，最多能接收（ B ） （A ）8级中断 （B ）15级中断 （C ）16级中断 （D ）级中断 4. 异步通信所采用的数据格式中，停止位的位数错误的是( D ) （A ）1位 （B ）1.5位 （C ）2位 （D ）2.5位 5. 下面哪一条语句是采用寄存器间接寻址的（ B ） （A ）MOV AX ，BX （B ）MOV AL ，[BX] （C ）MOV AX ，20 （D ）MOV AX ，BUF 6. 计算机系统总线按其功能可划分为数据总线、地址总线和（ A ） （A ）控制总线 （B ）同步总线 （C ）信号总线 （D ）中断总线 7. 在PC/XT 机中，NMI 的中断向量在中断向量表中的位置是 ( C ) （A ）由程序指定的 （B ）由DOS 自动分配的 （C ）固定在0008H 开始的4个字节中 （D ）固定在中断向量表首 8. 在两片8259A 级联的中断系统中，从片的INT 端接到主片的IR4端，则初始化主、从片ICW3的数据格式分别是（ B ） （A ）01H 和40H （B ）10H 和04H （C ）10H 和40H （D ）01H 和04H 9. CPU 与输入/输出端口是通过哪些指令来完成信息交换（ C ） （A ）MOV （B ）MOVSB （C ）IN 或OUT （D ）STOSB 10. 在标志寄存器中，符号标志是（ S ） （A ）C 标志 （B ）A 标志 （C ）Z 标志 （D ）S 标志 11. CPU 与输入/输出接口电路是通过端口寄存器进行信息交换，这些端口寄存器包括了状态端口、控制端口和（ B ） （A ）信息端口 （B ）数据端口 （C ）存储器端口 （D ）命令端口 12. 8088微处理器可寻址访问的最大I/O 空间为( B ) (A) 1KB (B) 64KB (C) 640KB (D) 1MB 13. CPU 与输入/输出端口是通过哪些指令来完成信息交换（ C ） （A ）MOV （B ）MOVSB （C ）IN 或OUT （D ）STOSB 14. 在标志寄存器中，用于说明计算结果为0的标志是（ C ） （A ）C 标志 （B ）A 标志 （C ）Z 标志 （D ）S 标志 15. 下面哪一个命题是正确的（ C ） （A ）负数的反码与其真值数相同 （B ） 负数的补码与其真值数相同 （C ）正数的原码、反码、补码与其真值数相同 （D ）[＋0]反码 ＝11111111B 16. 在实模式下进行编写汇编程序，每一个逻辑段的大小不能超过（ B ） （A ）32KB （B ）64KB
1.在8086CPU中，当M/ —— IO= 0， —— RD= 1， —— WR= 0时，CPU完成的操作是（D ）。 （A）存储器读（B）I/O读 （C）存储器写（D）I/O写 2.在标志寄存器中，用于说明计算结果为0的标志是（C ） （A）C标志（B）A标志 （C）Z标志（D）S标志 3.两片8259A采用主从级连方式，最多能接收（B ） （A）8级中断（B）15级中断 （C）16级中断（D）级中断 4.异步通信所采用的数据格式中，停止位的位数错误的是( D ) （A）1位（B）1.5位 （C）2位（D）2.5位 5.下面哪一条语句是采用寄存器间接寻址的（B ） （A）MOV AX，BX （B）MOV AL，[BX] （C）MOV AX，20 （D）MOV AX，BUF 6.计算机系统总线按其功能可划分为数据总线、地址总线和（A ） （A）控制总线（B）同步总线 （C）信号总线（D）中断总线 7.在PC/XT机中，NMI的中断向量在中断向量表中的位置是( C ) （A）由程序指定的（B）由DOS自动分配的 （C）固定在0008H开始的4个字节中（D）固定在中断向量表首 8.在两片8259A级联的中断系统中，从片的INT端接到主片的IR4端，则初始化主、从片ICW3的数据格式分别是
（B ） （A）01H和40H （B）10H和04H （C）10H和40H （D）01H和04H 9.CPU与输入/输出端口是通过哪些指令来完成信息交换（C ） （A）MOV （B）MOVSB （C）IN或OUT （D）STOSB 10.在标志寄存器中，符号标志是（S ） （A）C标志（B）A标志 （C）Z标志（D）S标志 11.CPU与输入/输出接口电路是通过端口寄存器进行信息交换，这些端口寄存器包括了状态端口、控制端口和 （B ） （A）信息端口（B）数据端口 （C）存储器端口（D）命令端口 12.8088微处理器可寻址访问的最大I/O空间为( B ) (A) 1KB (B) 64KB (C) 640KB (D) 1MB 13.CPU与输入/输出端口是通过哪些指令来完成信息交换（C ） （A）MOV （B）MOVSB （C）IN或OUT （D）STOSB 14.在标志寄存器中，用于说明计算结果为0的标志是（C ） （A）C标志（B）A标志 （C）Z标志（D）S标志 15.下面哪一个命题是正确的（C ）
第一讲： 第九章定时器与计数器 回顾：可编程芯片的概念，端口的概念。 重点和纲要：定时与计数的基本概念及其意义，定时/计数器芯片Intel8253的性能概述，内、外部结构及其与CPU的连接。 讲授内容： 9.1 定时与计数 1．定时与计数 在微机系统或智能化仪器仪表的工作过程中，经常需要使系统处于定时工作状态，或者对外部过程进行计数。定时或计数的工作实质均体现为对脉冲信号的计数，如果计数的对象是标准的内部时钟信号，由于其周期恒定，故计数值就恒定地对应于一定的时间，这一过程即为定时，如果计数的对象是与外部过程相对应的脉冲信号（周期可以不相等），则此时即为计数。 2．定时与计数的实现方法 (1)．硬件法 专门设计一套电路用以实现定时与计数，特点是需要花费一定硬设备，而且当电路制成之后，定时值及计数范围不能改变。 (2)．软件法 利用一段延时子程序来实现定时操作，特点，无需太多的硬设备，控制比较方便，但在定时期间，CPU不能从事其它工作，降低了机器的利用率。(3)．软、硬件结合法 即设计一种专门的具有可编程特性的芯片，来控制定时和计数的操作，而这些芯片，具有中断控制能力，定时、计数到时能产生中断请求信号，因而定时期间不影响CPU的正常工作。 9.2 定时/计数器芯片Intel8253 Intel8253是8086/8088微机系统常用的定时/计数器芯片，它具有定时与计
数两大功能，同类型的定时/计数器芯片还有Intel8254等。 一、8253的一般性能概述 1．每个8253芯片有3个独立的16位计数器通道 2．每个计数器通道都可以按照二进制或二—十进制计数 3．每个计数器的计数速率可以高达2MHz 4．每个通道有6种工作方式，可以由程序设定和改变 5．所有的输入、输出电平都与TTL兼容 §9.2.2 8253内部结构 8253的内部结构如图6-16(P160)所示，它主要包括以下几个主要部分： 图6-16 8253的内部结构 1．数据总线缓冲器 8253内部实现与CPU数据总线连接的8位双向三态缓冲器，用以传送CPU向8253的控制信息、数据信息以及CPU从8253读取的状态信息， 包括某一方面时刻的实时计数值。 2．读/写控制逻辑 控制8253的片选及对内部相关寄存器的读/写操作，它接收CPU发来的地址信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。 3．控制字寄存器 在8253的初始化编程时，由CPU写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。 4．计数通道0#、1#、2#： 这是三个独立的，结构相同的计数器/定时器通道，每一个通道包含一个16位的计数寄存器，用以存放计数初始值，和一个16位的减法计数器和一个16位的锁存器，锁存器在计数器工作的过程中，跟随计数值的变化，在接收到CPU发来的读计数值命令时，用以锁存计数值，供CPU读取，读取完毕之后，输出锁存器又跟随减1计数器变化。
课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式，要求学生综合利用所学的有关知识，在教师的指导下，分析和熟悉已给题目，然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程，并做出课程设计报告。因此，在设计中，要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，同学们可以发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程，逐步掌握系统开发的以下相关技术： (1)熟悉系统设计概念； (2)利用所学数电、模拟电路知识，设计电路图； (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB； (4)熟悉系统项目设计报告填写知识； （5）培养团队合作意识。 通过本课程设计，有助于学生更好地了解整个课程的知识体系，锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力，使其理论与实践相结合，从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力，全面运用课程所学知识，发挥自己的创造性，全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力，从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1．系统方案认识 根据所设定的题目，能够给出系统设计方案与思路
题目：信号发生器产生电路，请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路，并制作原理图，然后阐述其原理。 基本原理： 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波，并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍（如图5所示） 图5 DAC0832管脚图 1) DI7～DI0：8位的数据输入端，DI7为最高位。
计算机中断技术大作业题目深入理解中断系统
目录 一：什么是中断 (2) 中断的定义 (2) 中断技术差生的原因 (3) 中断技术差生的优点 (5) 中断技术差生的缺点 (7) 二：基本概念 (8) 中断源 (8) 我们把引起中断的原因，或者能够发出中断请求信号的来源统称为中断源。在上面看书的例子中，打断你看书的时间就是中断源（电话响了）。 (8) 中断嵌套 (8) 中断级联 (9) 图 (10) 软中断，硬中断 (10) NMI（不可屏蔽中断）&可屏蔽中断 (11) 中断请求号&中断向量 (11) 中断响应INTA&中断周期 (11) 中断响应INTA:当8259A接收到第一个/INTA有效的负脉冲后，将被响应的中断源置入ISR（正在服务寄存器）的对应位，即ISR对应位置1，同时把IRR（中断请求寄存器）的对应位清0； (11) 单步中断&IF中断允许标志位 (12) IMR中断屏蔽字&中断优先级 (12) 中断控制器&APIC (12) 中断共享&中断冲突 (12) MSI-X中断（PCI E）、中断处理子程序 (13) 0号中断、1号中断 (13) 中断描述符、中断描述符表 (13) 异常 (13) 中断门、OS的事件、消息 (14) 三：中断资源相关 (14) 我的电脑中断相关资源占用情况 (14) ISA中断 (18) PCI中断 (22)
IRQ0-15中断请求外的 (22) 四：中断系统 (22) 中断系统怎样协调完成中断过程 (23) 五：多处理器系统的中断 (24) 怎么连接 (24) 如何处理 (25) 六：硬件、软件是怎么配合完成中断处理的 (25) 七：编写8251查询发送、中断接收的自检程序 (27) 摘要 学习计算机组成原理和计算机接口技术之中，“中断”是一个必须要学习的美容，计算机之所以能够“智能”的运行起来使得其更容易被人使用很重要的一点就是有了中断技术。因为中断计算机从一个只靠计算速度和存储量来来博得人们喜爱的机器变成了一个用户有好的聪明的机器。 本文将从几个问题入手来来逐一介绍计算机中断技术和中断系统。 一：什么是中断 中断的定义 在计算机科学中，中断是指由于接收到来自外围硬件（相对于中央处理器和内存）的异步信号或来自软件的同步信号，而进行相应的硬件／软件处理。发出这样的信号称为进行中断请求（interrupt request，IRQ）。硬件中断导致处理器通过一个上下文切换（context switch）来保存执行状态（以程序计数器和程序状态字等寄存器信息为主）；软件中断则通常作为CPU指令集中的一个指令，以可编程的方式直接指示这种上下文切换，并将处理导向一段中断处理代码。中断在计算机多任务处理，尤其是实时系统中尤为有用。这样的系统，包括运行于其上的操作系统，也被称为“中断驱动的”（interrupt-driven）。 上面是来自维基百科对中断定义。 个人认为中断就是计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或者是特殊请求时，计算机停止执行现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理后再返回到现行程序的间断处，继续执行原程序，这就是中断。
1：当用 8259A中断控制器时，其中断服务程序执行EOI命令的作用是（）。 2.清除该中断服务寄存器中的对应位，以允许同级或低级的中断能被响应 2：4KB容量的存储器系统，若首地址为A4000H，则末地址为 （ ）。 2.A5000H 3：当CPU不使用总线时进行DMA操作，这种占用总线的方式是 （ ）。 3.周期窃取方式 4：ADC 0809采用的转换原理是（ ）。 1.逐次逼近式 5：8255A使用了（ ）个端口地址。 4.4 6：在异步串行输入/输出接口中，实现并行数据与串行数据的转换 的主要功能部件是（ ）。 1.发送和接收移位寄存器 7：某一SRAM芯片的容量是512×8位，除电源和接地线外，该芯片 的其他引脚最少应为( ) 根。 4.19 8：设某存储器系统ROM容量为2KB，末地址为27FFH，已知其地址 是连续的，则该存储器系统的存储器首地址为（ ）。 3.2000H 9：属于辅助操作接口的是（ ）。 2.RAM接口 10：既然是在数据传输率相同的情况下，那么，又说同步字符传输速度要高于异步字符传输其原因是（）。 2.附加位信息总量少 11：异步串行通信的主要特点是（ ）。 1.传送的每个字符 是独立发送的 12：在微型机中，主存是由（ ）组成。 4.RAM和ROM
14：8086对下列中断优先级响应最高的请求是（ ）。 3.内部软件中断 15：在存储器连线时，线片控制采用（ ）方式时，不存在（ ）的问题，即所分配的地址是连续的。 4.全译码；地 址浮动 16：主机与设备传送数据时，采用（ ），CPU 的效率最高。 3.DMA 方式 17：总线握手的作用是（ ）。 3.控制每个总线操作周期中数 据传送的开始和结束 19：对于开关型设备的控制，适合采用的I/O 传送方式是( ) 。 1.无条件 20：8259A 全嵌套方式的主要特点是（ ）。 1.中断优先级 固定 21：针式点阵打印机的主要缺点是（ ）。 3.噪音大 22：设异步串行通信的波特率为2400波特，若传送1KB 的数据，每帧信息占10个数据位，则传送所需的时间为（ ）秒。 2.4.3 23：在Intel 8255A 中可以进行按位置位/复位的端口是（ ） 。 3.端口C 25：采用SDLC/HDLC 方式时，标志场信息为（ ）。 1.01111110 26：在某一存储器系统中，设有只读存储器10KB ，随机存储器54KB ，使用16位地址来寻址，其中，只读存储器位于低地址段，其地址范围为（ ）。 1.0000 ~ 27FFH 27：I/O 口与主机信息的交换采用中断方式的特点是（ ）。
一、选择题 1、蓝色发光二极管正常工作时，其二端电压大约等于（） A、1V B、2V C、3V D、4V 2、二极管由于省电，长寿，鲜艳而常被用来作指示，以下哪个工作电流是合适的？（） A、0.5mA B、5mA C、50mA D、500mA 3、三极管在放大状态工作在什么区？（） A、截止区 B、放大区 C、非线性区 D、饱和区 4、整流电源中的滤波电容的取值与负载有关，R*C取值？（） A、>（2~5）T/2 B、>（2~5）T/2 C、C=1000uF D、随意 5、单晶体管由于其震荡的特有特性常可用于（） A、放大特性 B、负阻特性 C、同步控制 D、震荡特性 6、我们经常可以看到，在电子产品中，有黑色的铝材，都是为了（C） A、美观 B、增加重量 C、便于散热 D、便于器件固定 7、运放工作正常的时候，其同相端和反相端的电压是（） A、6V B、1/2Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 8、差分电路中的射极电阻可以提高放大器的（） A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 9、反相器作放大器时，其上的反相电阻可以取（） A、100欧 B、1千欧 C、100千欧 D、1兆欧 10、共发射极放大电路中，Uce取多少才合适（） A、6V B、1/2 Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 11、为了改善组合逻辑电路由于竞争而出现冒险而影响后续电路的正常工作，下面哪项措施是不妥的（） A、增加选通门 B、换滤波器 C、选高速器件 D、消除卡诺图中的相切相
12、用CMOS非门制作的晶体振荡器中，没有信号输出，最易疏忽的是（） A、忘了换电容 B、震荡电容用了电解电容 C、忘了接反馈电阻 D、忘了接电容 13、设计多输出组合逻辑，既方便又经济的是采用（） A、门电路 B、译码器 C、数据选择器 D、CPLD 14、普通的单电压比较器，左转换点，可能出现来回振荡现象，解决的办法是（） A、提高比较电压 B、加负反馈 C、加正反馈 D、降低比较电压 15稳压二极管是利用它的（）特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 16、高频放大器通常工作在（） A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 17、检波二极管是利用它的（）特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 18、做实验时常常不小心把电源短路了，但也没发现电源坏了，那是因为（） A、电源质量不好 B、有过压保护 C、有输出过载保护 D、运气好 19、OTL放大器通常工作在（） A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 20、检波电路的后缀如果输入阻抗不够大，可能会出现（） A、惰性失真 B、滤波效果变差 C、限幅失真 D、负锋切割 21、在正交鉴频电路中，为了便于制作正交线圈，和降低成本，实际的正交线圈是一个（） A、纯电感 B、晶体 C、并有合适的电容 D、并了个电阻 22、差分电路中的恒流源可以提高放大器的（） A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 23、对于MCS-51系列单片机，内部RAM中堆栈指针SP的指针指向（）
《计算机接口技术》习题 一．解释下列概念 1．I/O端口 答：每个连接到I/O就总线上的设备都有自己的I/O地址集，即所谓的I/O 端口（I/OPORT） 2.中断向量 答：中断向量是指早期的微机系统中将由硬件产生的中断标识码中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址。 3.独立编址 答：独立编址（专用的I/O端口编址）存储器和I/O端口在两个独立的地址空间中。 4.可编程 答：可编程一般指的是可编程控制器(Programmbie Controller)简称PC或PLC 是一种数字运算操作的电百子系统，专门在工业环境下应用而设计。 5.模/数转换 答：模/数转换，或叫数字化，是将现实世界中连接变化的波形转变成可以在计算机中存储和处理的数字信号的过程。 二．简答题 1.在8253计数器/定时器的6种式作方式中，方式2和方式3各输出何种波形？它们有何种特点？ 答：方式2输出连接负脉冲，脉冲宽度同CLK周期；方式3输出连接方波；计数初值偶数时输出对称方波，为奇数时输出非对称方波，即能高电平启动，也能上跳启动。
2.为什么在长途串行通讯中需要加入Modem，常用的调制方法有哪几种？ 答：二进制数据信号频带很宽，而通信线路往往使用公用电话线，电话线宽有限，这会导致接收端信号严重失真。接收端进行解调。调制方法有：调幅、调频、调相。 3．简述即插即用功能。 答：即插即用是指为微机系统提供了这样的一种功能：只要将扩展卡插入微机的扩展槽中时，微机系统会自动进行扩展卡的配置工作，保证系统资源空间的合理分配，以免发生系统资源占用的冲突。这一切都是开机后由系统自动进行的，而无需操作人员的干预。为达到即插即用，完全一致的要求，应该变PC系统的4个主要部分，即基于ROM的BIOS、操作系统、硬件设备和应用软件。PCI所采用的技术非常完善，为用户提供真正的即插即用功能。真正具有即插即用功能的接口是USB。 4．比较中断方式与DMA方式的主要异同，并指出它们各自应用在什么性质的场合。 答：相同点：这两种方式下，主机和I/O设备都是并行工作。 不同点：中断方式在CPU响应了I/O设备的中断请求后，要暂停现行程序的执行，转为I/O设备服务。DMA方式直接依靠硬件实现主存与I/O设备之间的数据直传，传送期间不需要CPU程序干预，CPU可继续执行原来的程序，CPU效率比中断方式。 DMA方式适合场合：高速、批量数据的简单传送。 中断方式适用场合：处理复杂随机事件、控制低速I/O设备。
微型计算机接口技术大作业 学院（系）：软件学院 专业：软件工程 班级： 姓名： 学生学号： 电话： 2011年6月5日
P2P语音聊天工具 一、程序简介 程序实现了文字聊天和语音聊天，程序即可以作为服务器端侦听其他用户的连接请求，也可以作为客户端主动连接其他用户。程序使用了Win32 API提供的用于多媒体服务的函数接口，主要涉及波形音频设备的相关内容。 程序主要分为四个模块： 1.主程序模块（消息处理和界面控制） 2.负责接收连接的服务器Socket模块 3.负责接收和发送数据的客户端模块 4.声卡数据的采集和播放模块 二、流程图 主模块流程图：
负责接收连接的服务器Socket模块：
负责接收和发送数据的客户端模块：
声卡数据的采集和播放模块流程图：
三、代码实现 代码主要是用MFC对话框程序框架编写的，对于界面上的控件和消息传递的部分，此处略去，仅仅给出主要程序的代码。 主模块代码： //初始化端口号、聊天消息框和输入框 CExample2_ChatRoomDlg::CExample2_ChatRoomDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CExample2_ChatRoomDlg::IDD, pParent) { //{{AFX_DATA_INIT(CExample2_ChatRoomDlg) m_sInputString = _T(""); //输入框 m_sShowString = _T(""); //聊天消息框 m_uPort = 4000; //端口号 //}}AFX_DATA_INIT // Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32 m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME); } //初始化服务器IP地址（默认设置为本机的IP地址） BOOL CExample2_ChatRoomDlg::OnInitDialog() { CDialog::OnInitDialog(); ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX); ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000); CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE); if (pSysMenu != NULL) { CStringstrAboutMenu; strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX); if (!strAboutMenu.IsEmpty()) { pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR); pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu); } } SetIcon(m_hIcon, TRUE); SetIcon(m_hIcon, FALSE);
第1页 共7页 计算机接口技术复习题 一、 填空题： 1）8255A 端口B 可工作在_________0____、_____1________方式下 注：A 口工作在0、1、2方式下 2）中断分为两大类____内部中断_________和____外部中断_________。 3）CPU 与外设之间有交换的信息有_____状态信息________、_____控制信息________和数据信息。 4）8253定时/计数芯片中，CLK 和GATE 所起的作用分别是_____计数脉冲 ________和_____ 用于定时/计时的启动/停止,允许/禁止 ________。 5）控制微型计算机与外设之间的信息交换有4种方式，分别是程序控制方式、__DMA 控制__________方式、___中断控制方式__________方式、I/O 通道方式。 ？？？？6）8255的A1和A0引脚分别连接在地址总线的A1和A0，当命令端口的地址为317H 时，则A 口、B 口、C 口的口地址分别为___314h__________、____315h_________、______316h_______。 7)1个中断类型号为01CH 的中断服务程序存放在0100H ：3600H 开始的内存中，则中断向量存储在地址为 0070h 至 0073h 的四个内存单元中。 注： 一个中断类型号为01CH 的中断处理程序存放在0100H ：3800H 开始的内存中，中断向量存储在地址为____0070H_____至___0073H_____的___4___个字节中 二、 单项选择题
??1、8255可编程并行接口芯片的C口具有位控能力，允许CPU用输出指令单独对C口的某一位写入‘0’或写入‘1’，正确的方法是通过（ b ）方式写入。 A 写入8255的C数据口 B 写8255的控制寄存器 C 读C口状态后对相应位做“或运算”或者“与运算”后写入C数据口 D 读C口状态后再直接写入8255的C数据口 //2、在串行数据传送中，若工作于异步方式，每个字符传送格式为数据位8位，奇偶校验位1位，停止位1位，波特率为4800，则每秒钟最多能传输的字符数是（a ） A 480 B 4800 C 436 D 600 3、8255具有3种并行工作方式，当两个CPU通过各自的8255并行连接进行双向数据交换时应当采用（ c ） A 方式0 B 方式1 C 方式2 D 三种方式都不行 4、微机系统中要组成32KBX16的存储器，需要选用（ a ）片规格为2KBX8的芯片 A 32 B 16 C 64 D 8 5、下列芯片是串行接口的是（ c ） A 8255 B 0809 C 8251A D 8259 6、下列说法中对半双工通信方式论述正确的是（c ） A 某一时刻通信双方能同时双向传送数据 B 通信双方只能单向传送数据 C 通信双方不能同时收发数据，但可以在不同时候在两个方向传送 D 以上说法均不对 7、用8259级连产生64级中断至少需要（ b ）片8259芯片。 A 8 B 9 C 7 D 10 ???8、下列关于中断说法正确的是（b ） A 软中断是随机发生的 B 硬中断是外部硬件产生的，包括不可屏蔽中断NMI与可屏蔽中断INTR 第2页共7页
《电子系统设计与实践》 课程设计报告 课程设计题目：多点温度测量系统设计专业班级：2012级电子信息科学与技术 学生姓名：罗滨志（120802010051） 张倩（120802010020） 冯礼哲（120802010001） 吴道林（120802010006） 朱栖安（120802010039）指导老师：刘万松老师 成绩： 2015 年6 月27日 目录
摘要 (4) 1 总体设计 (4) 1.1 功能要求 (5) 1.2 总体方案及工作原理 (5) 2 系统硬件设计 (6) 2．1 器件选择 (6) 2.1.1主要器件的型号 (6) 2.1.2 AT89C51 (7) 2.1.3智能温度传感器DS18B20 (9) 2.1.4晶振电路方案 (9) 2.1.5 LED液晶显示器 (10) 2.1.6复位电路方案 (10) 2.2 硬件原理图 (11) 3 系统软件设计 (11) 3.1基本原理 (11)
3.1.1主程序 (11) 3.1.2读ROM地址程序 (12) 3.1.3显示ROM地址程序 (13) 3.1.4读选中DS18B20温度的程序 (13) 3.1.5显示温度程序 (14) 3.2软件清单 (15) 3.2.1汇编语言程序 (15) 3.2.2 C语言程序 (24) 4实验步骤 (29) 4.1汇编语言程序调试 (29) 4.2 C语言程序调试 (30) 4.3实验仿真 (31) 5设计总结 (32) 6参考文献： (33)
摘要 温度是我们生活中非常重要的物理量。随着科学技术的不断进步与发展，温度测量在工业控制、电子测温计、医疗仪器，家用电器等各种控制系统中广泛应用。温度测量通常可以使用两种方式来实现：一种是用热敏电阻之类的器件，由于感温效应，热敏电阻的阻值能够随温度发生变化，当热敏电阻接入电路时，则流过它的电流或其两端的电压就会随温度发生相应的变化，再将随温度变化的电压或者电流采集过来，进行A/D转换后，发送到单片机进行数据处理，通过显示电路，就可以将被测温度显示出来。这种设计需要用到A/D转换电路，其测温电路比较麻烦。第二种方法是用温度传感器芯片，温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号，直接发送给单片机，转换后通过显示电路显示即可。这种方法电路比较简单，设计方便，现在使用非常广泛。 关键词：多点温度测量单片机温度传感器 1 总体设计 多路温度测量系统的总体结构如图1所示，根据要求，整个系统包含以下几个部分：51单片机、时钟电路、复位电路组成的51单片机小系统；多块测温模块；显示温度值的显示模块和按键模块。测温模块由温度传感器组成，温度传感器采用美国Dallas半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20，温度测量范围为-55 -- +125，可编程为9到12位的A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625C，完全能够满足系统要求。DS18B20采用单总线结构，只需要一根数据线DQ即可与单片机通信，多个DS18B20可同时连接在一根数据线上与单片机通信。显示器可采用LCD液晶显示器，显示信息量大、效果好、使用方便。
计算机接口技术简答题及答案 1. 8086／8088的EU与BIU各表示什么含义?各自的功能是什么? 答：EU是8088／8088微处理器的执行部件，BIU是8088／8088微处理器的总线接口部件。EU的功能是执行指令，BIU的功能是使8086／8088微处理器与片外存储器或I／o接口电路进行数据交换。2．“8086执行了一个总线周期”，是指8086做了哪些可能的操作?基本总线周期如何组成?在一个典型的读存储器总线周期中，地址信号、ALE信号、RD信号、数据信号分别在何时产生? 答:(1)是指8086对片外的存储器或I／O接口进行了一次访问，读写数据或取指令。 (2)基本总线周期由4个时钟周期组成，分别记为T1，T2，T3，T4。 (3)地址信号、ALE信号在T1周期内产生，RD信号在T2周期内产生，数据信号一般在T3内产生， 若T3来不及提供数据，可在某Tw内产生有效数据。 3. 简述uP,uc,ucs三者的区别。 uP微处理器一般也称为中央处理单元(CPU,Central processing unit),它本身具有运算能力和控制功能。uc,微型计算机是由MP、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。 ucs微型计算机系统是以微型计算机为主体，配上软件系统和外部设备而构成的。 4.简述8086／8088引脚信号HOLD、HLDA HOLD为保持请求信号（输入），当外部逻辑把HOLD引脚置为高电平时，8086在完成当前总线周期以后让出总线控制权。 HLDA为保持响应信号（输出），这是CPU对HOLD信号的响应。响应时，使HLDA输出高电平，8086的三态信号线全部处于高阻态。使外部逻辑可以控制总线。 1. 8255A工作于方式2，采用中断传送，CPU如何区分输入中断还是输出中断？ [答] OBF高电平无效时，是输出中断。IBF高电平有效时，是输入中断。 2. 对可编程I/O接口进行初始化时，往往通过一个口地址写入几个控制字，如何保证控制字 正确写入？试分别举例说明。 [答]: ①按特征位区分。如8255的控制字 ②按顺序区分。如8259的控制字 3. 试说明8255A在方式1输出时的工作过程。 [答]:输出过程是由CPU响应中断开始，在中断服务程序中用OUT指令通过8255A向外设输出数据，发出WR信号；WR的上升沿清除INTR中断请求信号，且使OBF=“L”（有效），通知外设取数；当外设接收数据后，发出ACK应答信号，一方面使OBF=“H”（无效），另一方面在ACK信号的上升沿使INTR=“H”（有效），以此向CPU发出新的中断请求，开始下一轮输出。 4. 简述 8255A在方式1下的输入过程。 [答] 方式1的输入过程如下（A口）： 当外设准备好数据，把数据送给8255A的同时，送来一个选通信号ST B。8255A的A口数据锁存器在ST B 下降沿控制下将数据锁存。8255A向外设送出高电平的IBF，表示锁存数据已完成，暂时不要再送数据。如果PC4=1(INTE A=1),这时就会使INTR变成高电平输出，向CPU发出中断请求。CPU响应中断，执行IN指令把数据读走，RD信号的下降沿清除中断请求，而RD结束时的上升沿则使IBF复位到零。外设在检测到IBF为低电平后，可以输入下一个字节。 5. 扼要说明8255A工作于方式0和方式1时的区别。 [答] 8255A工作于方式0是基本I/O方式，无联络线；方式1是选通I/O方式，有固定联络线。 1.为什么在长途串行通讯中需要加入Modem，常用的调制方法有哪几种？ 答：二进制数据信号频带很宽，而通信线路往往使用公用电话线，电话线带宽有限，这会导致接收端信号严重失真。为此发送端必须加入Modem进行调制，接收端进行解调。调制方法有：调幅、调频、调相。2.串行传送与并行传送有何区别？各适用什么场合？ 答：串行传送用一条线按位传送，线路成本低，但速度慢；适合远距离传送；并行传送多位同时传送，有多少位就要多少条线，线路成本高，但速度快。适合近距离快速传送。
计算机接口技术期末复习资料 1.简述CPU发展历程？ 答：自1946年在美国宾夕法尼亚大学生产的第一台电子计算机问世以来，可以吧计算机发展划分为四个阶段：第一个阶段（1946-1958）以电子管为主要元件，第二个阶段（1958-1964）以晶体管为主要元件，第三个阶段（1964-1970）以小规模集成电路为主要元件，到了第四个阶段（1970-今）主要以大规模集成电路为主要元件。 2.微机系统有哪些功能部件组成？他们各自具有什么结构？采用什么样的结构？ 答： 3.说明程序存储及程序控制的概念。 答： 4.说明微机系统的工作过程。 答：采用程序存储思想，把计算机执行所需要的程序及数据都保存在计算机的存储器，运算器和控制器进行分析和处理所需要的指令和数据要从存储器中取出。 5.总线规的基本容是什么？ 答：物理特性，功能特性，电气特性。 6.根据在微机系统的不同层次上做的总线分类，微机系统中共有哪几类总线？ 答：片总线，局部总线，系统总线，通信总线。 7.同步总线传输是如何实现总线控制的？异步总线传送是如何实现总线控制的？半同步总线传送是如何 实现总线控制的?
答： 8.采用标准总线结构组成的微机系统有何优点？ 答：小板结构，高度模块化，具有一整套高可靠措施，可长期工作在恶劣的环境下，结构简单。 9.说明存储器系统的主要性能指标。 答：存储容量，存取周期，存取时间，可靠性，性价比。 10.术语“非易失性存储器”是什么意思？PROM和EPROM分别代表什么意思？ 答： 11.微机中常用的存储器有哪些类型？他们各有何特点？分别适用于那些场所? 答： 12.是比较静态RAM和动态RAM的优缺点。 答：
吉林大学网络教育学院2019-2020学年第一学期期末考试《计算机接口技术》大作业 学生姓名专业 层次年级学号 学习中心成绩 年月日
作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word 文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word 文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。 一、简答题（每小题8分，共80分） 1、计算机I/O接口有何用途？试列出8个I/O接口。 答：计算机I/O接口是连接计算机和外部设备的纽带和桥梁，它主要用于协调和控制计算机与外设之间的信息流通和交换。例如：串行通讯口（COM口）、并行打印机口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、光驱接口、显示器接口、音响设备接口、其它通用设备接口（USB、SCSI等）。 2、简述系统总线，AGP总线，PCI总线及ISA总线的作用。 答：系统总线是CPU与存储器及桥接器之间传递信息的通道，AGP总线专门用与连接CPU与显示器适配器，PCI总线一般用于连接一些高速外设接口作为高速外设与CPU或内存交换信息的通道，而ISA总线一般用于连接一些非高速外设接口作为非高速外设与CPU或内存交换信息的通道。 3、存储单元的选择由什么信号控制？读、写靠什么信号区分？ 答：存储单元的选择由地址信号控制，而对存储单元进行读操作还是写操作则要靠读、写信号区分。 4、详细叙述总线缓冲器的作用。 答：总线缓冲器的作用主要是控制各路数据在总线上的交叉传送避免相互冲突，当几路数据都要向总线上传送时，就通过各路的缓冲器来解决，当一路传送时，缓冲器使其它各路数据与总线断开。 5、锁存器和寄存器有什么不同? 答：锁存器与寄存器都是用来暂存数据的器件，在本质上没有区别，不过寄存器的输出端平时不随输入端的变化而变化，只有在时钟有效时才将输入端的数据送输出端（打入寄存器），而锁存器的输出端平时总随输入端变化而变化，只有当锁存器信号到达时，才将输出端的状态锁存起来，使其不再随输入端的变化而变化。 6、说明2164芯片各引脚的功能。 答案：2164是一种64K×1位的动态RAM芯片，有8条地址线，可接受16位地址信号，因此必须采用地址多路器，使16位地址信号分成8位行地址和8位列地址分时送入2164的地址线。数据线有2条即DIN(输入数据)和DOUT(输出数据)，用来写入或读出一位数据信息。还有三条控制信号线；RAS——行选通信号。用来锁定8位行地址：CAS——列地址选通信号，用来锁定8位列地址；WRITE——读写控制信号，用来控制对2164芯片的读与写。 7、简述CPU响应中断的过程。 答：进入中断周期后，中断响应的过程如下： （1）关中断。:CPU在响应中断后，发出中断响应信号，同时内部自动地关中断，以禁止接受其他的中断请求。
计算机接口技术 既然是在数据传输率相同的情况下，那么，又说同步字符传输速度要高于 异步字符传输其原因是（）。 ? B. 附加位信息总量少 关于EPROM下面的说法中，正确的是（）。 ? D. EPROM 是可改写的，但它不能作为随机读写存储 在异步串行输入/输出接口中，实现并行数据与串行数据的转换的主要功能部件是（）。? A. 发送和接收移位寄存器 若同时锁存8254的0通道和1通道的状态和计数值，则其对应的回读命令字为（）。? A. 1100 0110 8259中断屏蔽寄存储器的作用是( )。 ? B. 禁止外设向CPU发中断请求 8259中断屏蔽寄存储器的作用是( )。 ? B. 禁止外设向CPU发中断请求 ?在Intel 8255A中可以进行按位置位/复位的端口是（）。 ? C. 端口C 在正常EOI方式下, 中断结束命令是清除( )中的某一位。 ? B. ISR 8237DMA控制器不能控制的传送是（）。 ? B. 外设与外设之间传送 当多片8259A级联使用时，对于从8259A，级联信号CAS2~CAS0是（）。 ? A. 输入信号 在微型机中，主存是由（）组成。 ? D. RAM和ROM AD574采用的转换原理是（）。
? A. 逐次逼近式 在正常EOI方式下, 中断结束命令是清除( )中的某一位。 ? B. ISR 针式点阵打印机的主要缺点是（）。 ? C. 噪音大 当多片8259A级联使用时，对于从8259A，级联信号CAS2~CAS0是（）。 ? A. 输入信号 8086对下列中断优先级响应最高的请求是（）。 ? C. 内部软件中断 设异步串行通信的波特率为2400波特，若传送1KB的数据，每帧信息占10个数据位，则传送所需的时间为（）秒。 ? B. 4.3 对于开关型设备的控制，适合采用的I/O传送方式是( )。 ? A. 无条件 当用 8259A中断控制器时，其中断服务程序执行EOI命令的作用是（）。 ? B. 清除该中断服务寄存器中的对应位，以允许同级或低级的中断能被响应波特率是串行通信中的一项重要参数，以下说明中正确的是（） ? B. 波特率是指单位时间内传送的二进制数的位数 异步串行通信的收/发双方无需用同一时钟源，只需用同一频率的收发时钟，就能保证可靠的通信。（） 答案对 DMA方式的I/O操作与程序查询方式和中断控制式相比，用硬件控制代替了那里的软件控制，且无需经CPU传数，因此数据传送速度明显提高。（） 答案对 静态随机存储器的内容可以永久性保存。（）