第七章 并行接口习题答案

《计算机原理学习指导》第七章系统总线综合练习题参考答案一.填空题1.同步通信之所以比异步通信具有较高的传输率,是因为同步通信具有____,____,____3个特点.2.PCI是一个与处理器无关的_高速外围总线___,它采用_同步_时序协议和_集中__式仲裁策略,并具有_自动配置_能力.3.目前在各类Pentium机上广泛使用的PCI总线,其最高速度可达到每秒_132MB___.4.计算机系统中各部件之间传输的信息流是数据流和_控制流___.5.主机CPU和IOP之间的通信,原则上是通过共享_主存储器___来实现的.二.单项选择题1.现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织,下述总线结构的运算器中,( D )的操作速度最快,( A )的操作速度最慢A.单总线结构B.双总线结构C.三总线结构D.多总线结构2.总线中地址总线的作用是( C )A.用于选择存储单元B.用于选择进行信息传输的设备C.用于指定存储单元和I/O设备接口电路的选择地址D.决定数据总线上的数据流方向3.在( A )的计算机系统中,外设可以与主存储器单元统一编址,因此可以不使用I/O指令.A.单总线B.双总线C.三总线D.以上3种都可以4.把总线分成数据总线,地址总线,控制总线3类是根据( B )来分的.A.总线所处的位置B.总线传送的内容C.总线的传送方向D.总线的传送方式5.同步通信之所以比异步通信具有较高的传输率是因为( C)A.同步通信不需要应答信号B.同步通信的总线长度较短C.同步通信用一个公共时钟信号进行同步D.同步通信中各部件存取时间比较接近6.为协调计算机系统各部件工作,需要有一种器件提供统一的时钟标准,这个器件是(B).A.总线缓冲器B.时钟发生器C.总线控制器D.操作命令产生器7.多总线结构的计算机系统,采用(B )方法,对提高系统的吞吐率最有效.A.多口存储器B.交叉编址多模存储器C.提高主存速度D.高速缓冲存储器三.是非题1.内部总线是指CPU内部连接各逻辑部件的一组数据传输线,由三态门和多路开关来实现. ( × )2.组成总线不仅要有传输信息的传输线,还应有实现总线传输控制的器件,它们是总线缓冲和总线控制器.( √ )。

数字电子技术基础并行接口设计与应用习题一、数字电子技术基础并行接口设计与应用习题数字电子技术作为电子信息科学与技术的基础学科，是现代电子科技领域的重要组成部分。

并行接口作为数字电子技术的一种重要应用，是计算机与外围设备之间进行数据传输的重要手段。

本文将围绕数字电子技术基础并行接口设计与应用展开讨论，深入探究相关习题，并给出详细解答。

二、数字电子技术基础1. 请解释什么是数字电子技术？数字电子技术是指利用电子器件和数字电路来进行信息的采集、存储、传输、处理和显示的技术。

它是以二进制数表示信息，通过数字电路对其进行操作，实现各种逻辑功能的电子技术。

2. 简述数字电子技术的基本原理。

数字电子技术基于二进制数系统，利用逻辑门、寄存器、时序控制等数字电路元件来进行信息处理。

它通过将输入的模拟信号转换为离散的数字信号，经过逻辑运算、存储、时序控制等处理，再将结果转换为模拟信号输出。

3. 什么是并行接口？并行接口是计算机与外围设备之间进行信息传输的一种方式。

通过并行接口，计算机可以同时传输多个比特位的数据，提高数据传输速度。

三、并行接口设计与应用1. 描述并行接口的基本结构。

并行接口由数据线、控制线和握手信号线组成。

其中，数据线用于传输数据，在8位或16位的接口中，由8条或16条数据线组成；控制线用于传输控制信号，如读写信号、使能信号等；握手信号线用于实现双向通信，如就绪信号、应答信号等。

2. 简要介绍并行接口的工作原理。

并行接口在数据传输过程中，首先通过控制线发送控制信号，包括地址信息、读写控制信号等，使外围设备做好准备工作；然后，通过数据线传输数据，同时通过握手信号线进行数据的确认和同步；最后，外围设备将读取或写入的数据返回给计算机，完成数据传输。

3. 请解释什么是并行接口的同步与异步传输。

并行接口的同步传输是指数据的传输在时钟信号的控制下进行，发送端和接收端的时钟信号同步，确保数据的正确传输；而异步传输则是指数据的传输不依赖时钟信号，采用握手信号进行控制，适用于数据传输速率较低的情况。

第七章参考答案1、操作系统为用户提供的接口有：作业级接口与程序级接口。

作业级接口：操作系统为用户对作业运行全过程控制提供的功能(1) 联机接口（交互式）(2) 脱机接口程序级接口：系统为用户在程序一级提供有关服务而设置，由一组系统调用命令组成•负责管理和控制运行的程序•并在这些程序与系统控制的资源和提供的服务间实现交互作用•用汇编语言：在程序中直接用系统调用命令•用高级语言：可在编程时使用过程调用语句2、接口包括3部分：一组联机命令，终端处理程序，命令解释程序3、联机命令通常有以下几类：（1）系统访问类，包括Login、Password等命令；（2）磁盘操作类，包括Format，Diskcopy，Diskcomp，Bakeup等命令；（3）文件操作类，包括Type、Copy、Comp、Rename、Del等命令；（4）目录操作类，包括Mkdir、dir、rmdir、tree、chdir等命令；（5）通信类；（6）其它命令（见书P222-223）。

4、I/O重定向—用于I/O操作的设备可以更换（即重定向）而不必改变应用程序。

例如：我们正在调试一个应用程序，可将程序的所有输出送到屏幕；而程序调试后，如果需要将程序的结果进行打印，此时需要将I/O重定向的数据结构—逻辑设备表中的显示终端改为打印机，而不修改程序。

I/O重定向具有很大的使用价值，现已经被广泛应用在各种OS 中。

（在UNIX与DOS中有具体的实现形式，可见P230）。

5、就是把第一个命令的输出作为第二个命令的输入；类似地，又把第二个命令的输出作为第三个命令的输入；这样，就由两条已上的命令形成一条管道。

在DOS与UNIX中用“|”作为管道符号。

其格式为 command1| command2| command3|…. commandn 6、见书P22311、COPY命令13、系统调用方式与程序中一般的调用方式的相同点：（1）改变指令流程；（2）重复执行和公用；（3）改变指令流程后需要返回原处系统调用方式与程序中一般的调用方式的不同点：（1）运行在不同的系统状态：一般过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同状态（核心态或用户态）；系统调用：调用程序在用户态，被调用程序在系统态。

操作系统经典教材课后习题第7章操作系统接口1．操作系统用户接口中包括哪几种接口？它们分别适用于哪种情况？答：用户接口可分为联机用户接口和脱机用户接口。

（1）联机用户接口：终端用户利用该接口可以调用操作系统的功能，获得操作系统提供的服务。

用户可以使用联机控制命令来对自己的作业进行控制。

联机用户接口可以实现用户与计算机间的交互；（2）脱机用户接口：该接口是专为批处理作业的用户提供的，也称批处理用户接口。

操作系统提供了一个作业控制语言JCL（Job Control Language），用户使用JCL语言预先写好作业说明书，将它和作业的程序与数据一起提交给计算机，当该作业运行时，OS将逐条按照用户作业说明书的控制语句，自动控制作业的执行。

应当指出，脱机用户接口是不能实现用户与计算机间的交互的。

2．联机命令接口由哪几部分组成？答：联机命令接口由一组联机命令、终端处理程序和命令解释程序构成。

3．联机命令通常有哪几种类型？每种类型中包含哪些主要命令？答：联机命令通常包含如下类型：（1）系统访问类。

包括注册名命令Login、口令命令Password；（2）磁盘操作类。

包括磁盘格式化命令Format、复制整个软盘命令Diskcopy、软盘比较命令Diskcomp及备份命令Backup；（3）文件操作类。

包括显示文件命令type、拷贝文件命令copy、文件比较命令comp、重新命名命令Rename、删除文件命令erase；（4）目录操作类。

包括建立子目录命令mkdir、显示目录命令dir、删除子目录命令rmdir、显示目录结构命令tree、改变当前目录命令chdir；（5）其它命令。

包括输入输出重定向命令、管道连接命令、过滤命令、批命令。

4．什么是输入输出重定向？举例说明之。

答：Shell向用户提供了用户改变输入、输出设备的手段，此即标准输入与标准输出的重新定向，用重定向符<和>分别表示输入转向和输出转向。

1并行口与串行口的区别：是交换信息的方式不同，并行口能同时通过8条数据线传输信息，一次传输一个字节；而串行口只能用1条线传输一位数据，每次传输一个字节的一位。

并行口由于同时传输更多的信息，速度明显高于串行口，但串行口可以用于比并行口更远距离的数据传输。

（P207）并行接口，指采用并行传输方式来传输数据的接口标准采用串行，通信方式的扩展接口2控制字分为两类：1）方式选择控制字，用来定义A、B、C端口的工作方式2）置位复位控制字，用来对端口C的任意一位进行置位或复位操作可根据最高位即D7位来区别的：若其为0，为置位复位控制字；为1，为方式选择控制字3基本工作方式：方式0：基本的输入/输出方式——特点：1）与外设传送数据时，不需要设置专用的联系信号，可以无条件的直接进行I/O传送。

2）A口和B口工作在方式0时，只能设置以8位数据格式输入/输出，C口可以高4位和低4位分别设置为数据输入或数据输出方式3）常用于外设无条件数据传送或查询方式数据传送。

方式1：选通的输入输出方式方式2：双向传输方式4——读/写控制逻辑:用来管理所有的内部或外部数据信息、控制字或状态字的传送过程。

它接收从CPU的地址总线和控制总线来的信号，并产生对A组和B组控制逻辑进行操作的控制信号。

系统送到读/写控制逻辑的信号包括A0、A1：端口选择信号A1A0=00，选中端口A；A1A0=01，选中端口B; A1A0=10，选中端口C; A1A0=11，选中控制命令口5、有关接口的主要概念（P185）1）接口2）端口：数据端口、状态端口、控制端口3）状态字4）控制字6（P221）1将A组和B组设置成为方式0，A口，B口为输出，C口为输出。

MOV AL, 92HOUT 63H, AL2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。

MOV AL, 0C4HOUT 63H, AL3将A口，B口均设置成方式1，均为输入，PC6和PC1为输出。

第七章课后题1.多处理机在结构、程序并行性、算法、进程同步、资源分配和调试上与并行处理机有什么差别？答：多处理机与并行处理机的主要差别是并行性的等级不同。

（1）结构灵活性。

多处理机制结构灵活性高于并行处理机。

（2）程序并行性。

多处理是指令、任务、作业并行，并行性的识别较难;并行处理机是操作级并行，并行性的识别较易。

（3）并行任务派生。

并行处理机工作能否并行工作由指令决定，多处理机必须有专门指令指明程序能否并行执行，派生的任务数是动态变化的。

（4）进程同步。

并行处理机的进程同步是自然的，而多处理机必须采取同步措施。

（5）资源分配和任务调度。

多处理机的资源分配和任务调度比并行处理机复杂得多。

2.多处理机有哪些基本特点？发展这种系统的主要目的可能有哪些？多处理着重解决哪些技术问题？答：○多处理机的基本特点：多处理机具有两台以上的处理机,在操作系统控制下通过共享的主存或输入/输出子系统或高速通讯网络进行通讯.结构上多个处理机用多个指令部件分别控制,通过机间互连网络通讯;算法上不只限于处理向量数组,还要实现更多通用算法中的并行;系统管理上要更多地依靠软件手段,有效解决资源分配和管理,特别是任务分配,处理机调度,进程的同步和通讯等问题.○使用多处理机的目的:一是用多台处理进行多任务处理协同求解一个大而复杂的问题来提高速度,二是依靠冗余的处理机及其重组来提高系统的可靠性,适应性和可用性.○多处理着重要解决的技术问题:（1）硬件结构上，如何解决好处理机、存储器模块及I/O子系统间的互连。

（2）如何最大限度开发系统的并行性，以实现多处理要各级的全面并行。

（3）如何选择任务和子任务的大小，即任务的粒度，使并行度高，辅助开销小。

（4）如何协调好多处理机中各并行执行任务和进程间的同步问题。

（5）如何将任务分配到多处理机上，解决好处理机调度、任务调度、任务调度和资源分配，防止死锁。

（6）一旦某个处理发生故障，如何对系统进行重新组织，而不使其瘫痪。

并行接口习题参考答案杨素行P360题5-17：现有一片8255A如图所示，设其在系统中所分配的I/O地址为200H~203H，开关K0~K3闭合，其余开路，执行完下列程序后，请指出：MOV AL，99H ；99H=10011001B A口方式0输入，B口方式0输出MOV DX，203HOUT DX，ALMOV DX，200HIN AL，DX ；（AL）=11110000BXOR AL，0FH ；11110000 XOR 00001111=11111111BMOV DX，201HOUT DX，AL ；B口输出低电平指示灯亮，输出高电平指示灯灭1、A口和B口各工作于什么方式？各是输入还是输出？2、指出各个发光二极管LED的发光状态。

答案：1、A口方式0输入，B口方式0输出2、指示灯全灭补充1、用8255并行接口芯片，硬件配置与连接简图如图所示程序如下：1 MOV AL ，10100110B ；方式控制字2 OUT 43H ，AL ；A 口方式1输出，B 口方式1输入3 MOV AL ，00001111B ；4 OUT 43H ，AL ；PC 7置15 MOV AL ，00000010B6 OUT 43H ，AL ；PC 1置07 INPUT ：IN AL ，42H8 TEST AL ，04H9 JZ INPUT ；查询PC 2是否为1，若否继续查询10 IN AL ，41H ；从键盘输入数据11 MOV AH ，AL ；送AH 暂存12 CMP AL ，0DH ；ODH 是回车键，为结束符13 JZ ENDO ；是回车符，结束并返回DOS14 OUTPUT ：IN AL ，42H ；否，从C 口的PC6输入CRT 状态 15 TEST AL ，40H16 JZ OUTPUT ；PC6为另，继续查询等待17 MOV AL ，AH ；否，将键盘输入的数据输出给CRT18 OUT 40H ，AL19 JMP INPUT ；继续上述过程20 ENDO ：MOV AH ，4CH ；4CH 是回车结束21 INT 21H ；退出试读懂程序回答下列问题：1、8255端口A 地址是 40H ，端口B 地址是41H ，端口C 地址是 42H ， 控制寄存器地址是 43H 。

单片机第七章习题参考题答案第七章习题参考答案一、填空题1、在串行通信中，有数据传送方向为单工、半双工和全双工三种方式。

2、要串口为10位UART，工作方式应选为方式1 。

3、用串口扩并口时，串行接口工作方式应选为方式 0 。

4、计算机的数据传送有两种方式，即并行数据传送和串行数据传送方式，其中具有成本低特点的是串行数据传送方式。

5、串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信。

6、异步串行数据通信的帧格式由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。

7、串行接口电路的主要功能是串行化和反串行化，把帧中格式信息滤除而保留数据位的操作是反串行化。

8、专用寄存器“串行数据缓冲寄存器”，实际上是发送缓冲寄存器和接收缓冲寄存器的总称。

9、MCS-51的串行口在工作方式0下，是把串行口作为同步移位寄存器来使用。

这样，在串入并出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输出口使用，在并入串出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输入口使用。

10、在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是约定的。

11、使用定时器/计数器设置串行通信的波特率时，应把定时器/计数器1设定作方式 2 ，即自动重新加载方式。

12、某8031串行口，传送数据的帧格式为1个起始位（0），7个数据位，1个偶校验位和1个停止位（1）组成。

当该串行口每分钟传送 1800个字符时，则波特率应为 300b/s 。

解答：串口每秒钟传送的字符为：1800/60=30个字符/秒所以波特率为：30个字符/秒×10位/个字符=300b/s 13、8051单片机的串行接口由发送缓冲积存器SBUF、接收缓冲寄存器SBUF 、串行接口控制寄存器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。

14、当向SBUF发“写”命令时，即执行 MOV SBUF，A 指令，即向发送缓冲寄存器 SBUF装载并开始由 TXD 引脚向外发送一帧数据，发送完后便使发送中断标志位 TI 置“1”。

第七章并行接口与基本人机交互接口(邹逢兴)7.1 教学要求并行接口是微机系统中最常用的接口，而8255A又是微机中应用最广泛和最重要的可编程并行接口芯片，因此要求重点和熟练掌握。

人机交互设备及接口是基本微机系统和任何微机应用系统中必不可少的外设及接口，其中键盘、LED 显示器、打印机等基本人机交互设备的接口大多是并行接口的应用，因此对这几种人机交互接口的原理和方法也要求熟练掌握。

具体要求见表7.1。

7.2 内容提要7.2.1 并行接口和串行接口微机与I／O设备的接口按照数据传送方式划分，有并行接口和串行接口两种。

前者使传送数据的各位同时在总线上传输，后者则使数据一位一位地传输。

掌握并行接口和串行接口，要正确理解：所谓并行与串行，仅指在I／0接口与I／O设备之间有并行、串行之分；就I/O接口和MPU之间而言，都是并行的。

正因为这样，所以两种接口在结构和功能上的主要差别在于：串行接口需进行并行与串行之间的相互变换，而并行接口无需进行这种变换。

7.2.2 简单的并行接口简单的并行接口是指一些不可编程的并行接口芯片，由数据锁存器和(或)三态门组成。

单纯的三态门只能在各种接口中作为单向或双向的总线缓冲器/驱动器使用；锁存器只能用作输出接口，决不允许作为输入接口使用；只有带三态门输出的锁存器才既可作输入接口用，又可作输出接口用。

7.2.3 可编程并行接口芯片8255A本节着重介绍8255A的内部结构与引脚功能、三种工作方式和控制字。

8255A的寻址与连接，编程及应用则在典型例题中讨论。

1．内部结构与引脚功能8255A内部由三大部分组成，即：与外设接口部分、与CPU接口部分和内部控制部分(参阅有关书籍)。

从外部接口特性上看，其外部引线分成两半，如图8.1所示。

左边是与系统总线相连的信号线，与8259、8253／8254等其他芯片原则上没什么不同，不再赘述。

右边则是与外设相连的信号线，其中A口、B口外部引线为PA7~PA0和PB7~PB0，用作输入或输出的数据端口线，C口对应的外部引线分为PC7~PC4和PC3~PC0两部分，既可用于传送数据，又可与A口和B口配合使用，用于传送控制信号或状态信号。