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第九章复习思考题1. 计算机系统中为什么要设置输入输出接口输入/输出接口电路是CPU与外设进行数据传输的桥梁。
外设输入给CPU的数据，首先由外设传递到输入接口电路，再由CPU从接口获取；而CPU输出到外设的数据，先由CPU 输出到接口电路，然后与接口相接的外设获得数据。
CPU与外设之间的信息交换，实际上是与I/O接口电路之间的信息交换。
2. 简述输入输出接口的作用。
I/O接口电路的作用主要体现在以下几个方面：（1）实现单片机与外设之间的速度匹配；（2）实现输出数据锁存；（3）实现输入数据三态缓冲；（4）实现数据格式转换。
3. 在计算机系统中，CPU与输入输出接口之间传输数据的控制方式有哪几种各有什么特点在计算机系统中，CPU与I/O接口之间传输数据有3种控制方式：无条件方式，条件方式，中断方式，直接存储器存取方式。
在无条件方式下，只要CPU执行输入/输出指令，I/O接口就已经为数据交换做好了准备，也就是在输入数据时，外设传输的数据已经传送至输入接口，数据已经在输入接口端准备好；输出数据时，外设已经把上一次输出的数据取走，输出接口已经准备好接收新的数据。
条件控制方式也称为查询方式。
CPU进行数据传输时，先读接口的状态信息，根据状态信息判断接口是否准备好，如果没有准备就绪，CPU将继续查询接口状态，直到其准备好后才进行数据传输。
在中断控制方式下，当接口准备好数据传输时向CPU提出中断请求，如果满足中断响应条件，CPU则响应，这时CPU才暂时停止执行正在执行的程序，转去执行中断处理程序进行数据传输。
传输完数据后，返回原来的程序继续执行。
直接存储器存取方式即DMA方式，它由硬件完成数据交换，不需要CPU的介入，由DMA 控制器控制，使数据在存储器与外设之间直接传送。
4. 采用74LS273和74LS244为8051单片机扩展8路输入和8路输出接口，设外设8个按钮开关和8个LED，每个按钮控制1个LED，设计接口电路并编制检测控制程序。
第九章复习思考题1. 计算机系统中为什么要设置输入输出接口?输入/输出接口电路是CPU与外设进行数据传输的桥梁.外设输入给CPU的数据，首先由外设传递到输入接口电路，再由CPU从接口获取；而CPU输出到外设的数据，先由CPU 输出到接口电路，然后与接口相接的外设获得数据。
CPU与外设之间的信息交换，实际上是与I/O接口电路之间的信息交换.2。
简述输入输出接口的作用。
I/O接口电路的作用主要体现在以下几个方面：(1）实现单片机与外设之间的速度匹配；(2）实现输出数据锁存；（3）实现输入数据三态缓冲；（4)实现数据格式转换。
3. 在计算机系统中,CPU与输入输出接口之间传输数据的控制方式有哪几种？各有什么特点？在计算机系统中，CPU与I/O接口之间传输数据有3种控制方式：无条件方式，条件方式，中断方式,直接存储器存取方式。
在无条件方式下,只要CPU执行输入/输出指令，I/O接口就已经为数据交换做好了准备，也就是在输入数据时,外设传输的数据已经传送至输入接口，数据已经在输入接口端准备好;输出数据时，外设已经把上一次输出的数据取走，输出接口已经准备好接收新的数据.条件控制方式也称为查询方式。
CPU进行数据传输时，先读接口的状态信息，根据状态信息判断接口是否准备好,如果没有准备就绪，CPU将继续查询接口状态，直到其准备好后才进行数据传输.在中断控制方式下，当接口准备好数据传输时向CPU提出中断请求，如果满足中断响应条件,CPU则响应,这时CPU才暂时停止执行正在执行的程序，转去执行中断处理程序进行数据传输.传输完数据后,返回原来的程序继续执行.直接存储器存取方式即DMA方式，它由硬件完成数据交换，不需要CPU的介入,由DMA 控制器控制，使数据在存储器与外设之间直接传送.4. 采用74LS273和74LS244为8051单片机扩展8路输入和8路输出接口，设外设8个按钮开关和8个LED，每个按钮控制1个LED，设计接口电路并编制检测控制程序.80C51图9。
1 引言PLC因为体积小、功耗低、性价比高、抗干扰能力强、编程使用方便等优点被广泛地应用于工业控制领域。
但在实际应用过程中，往往是被控对象的输出点少于输入点，实现控制任务需要检测的点较多，或者操作按钮比较多，这样在选型时PLC的输出点数目可以很容易的满足要求，而对于输入点来说有可能不易满足，针对这样情况通常可以采取如下措施:(1)选取输入点数目比较多的PLC，这样在满足了控制系统对输入点数目的要求同时，增加了输出点数目，使输出点产生冗余而闲置，造成了资源浪费。
(2)选择输出点数目满足要求的PLC，通过配置专用的输入模块来增加输入点数目，使输入点数目满足控制系统的要求，这种方法增加了控制系统的成本，降低了系统的性价比。
(3)仍然是选择输出点数目满足要求的PLC，但在扩展时增加部分外围电路，这部分电路主要由译码器构成，这样可以大大降低系统的初期投资。
(4)采用PLC的软件编程实现，其优点是在PLC输出点数目满足系统要求的前提下，选择输入点数目较少的PLC，不增加额外的硬件，利用这PLC自身固有的资源，通过编码方法实现输入点数目的扩展。
本文通过对PLC输入、输出点的组合，介绍了两种基于软件编程方法的输入点扩充方法。
2 基于软件编程方法的输入点扩充方法PLC的一个重要的特点就是各组输入、输出点的独立性较强，这一点主要表现在输入、输出点的公共端上。
一方面，单独的输入、输出点可以有自己的公共端另一方面，多个输入、输出点可以共用一个公共端，这样输入、输出点相互间的组合就比较容易。
通过这些组合，我们可以借用矩阵键盘扫描原理和输入节点组合矩阵的原理来增加输入点数目。
2.1 利用矩阵键盘扫描原理扩展PLC输入点数目取PLC的m个输入点作为输入节点矩阵的行回扫线输入端，取PLC的n个输出点作为输入节点矩阵的列选择线输出端，同时将所用输入端的公共端COM和输出端的公共端COM相连，通过内部程序控制n条列选择线的状态，从而实现输入节点矩阵列扫描;通过检测m个输入点的状态，完成输入节点矩阵的行扫描;这样就可以唯一确定输入节点矩阵中某一接点的闭合状态。
1.按功能分类，外部设备大致能够分为〔输进设备〕〔输出设备〕和〔输进输出兼用设备〕2.输进设备的作用是将〔外部信息〕以一定的数据格式送进〔系统内存〕答案：、3.输进设备和输出设备统称为〔外设〕，通常通过〔输进输出接口〕与主机相连接4.输进设备分为〔图形〕输进设备、〔图像〕输进设备、〔语音〕输进设备几类5.输出设备的作用是将〔计算机的处理结果〕提需求〔外界〕6.每一种外设根基上在它自己的〔设备操纵器〕操纵下工作，而〔、适配器〕因此是通过〔〕和〔〕相连接并受〔主机〕操纵7.常用的按键有〔机械触点〕式、薄膜式和〔电容〕式。
其中〔电容〕式键开关无触点，简单可靠，使用寿命长8.鼠标器要紧有〔机械〕式和〔光电〕式两种，后者需要特制的网格板与鼠标配合使用9.光笔能够与〔屏幕〕上光标配合画出或修改图形，是一种定位输进设备10.按显示器件分类，显示器有〔阴极射线管显示器〕〔CRT〕〔液晶显示器〕〔LCD〕和等离子显示器11.显示器的要紧性能指标是图像的〔分辨率〕和〔灰度级〕。
前者的值越高，显示的图像就越清晰12.液晶显示器的要紧工作电压〔低〕、功耗〔低〕、体积小、重量轻、常用作便携式设备的显示器13.字符显示器的操纵逻辑电路的功能包括〔显示操纵〕〔同步操纵〕〔消隐〕和〔光标操纵〕14.不同CRT显示标准所支持的最大〔分辨率〕和〔颜色〕数目是〔不同〕的.15.按所显示的信息内容分类，显示器能够分为〔字符〕显示器、〔图形〕显示器和〔图像〕显示器三类16.CRT显示器上构成图像的最小单元称为〔像素〕17.常用的打印设备有〔点阵式〕打印机、〔宽行〕打印机、〔激光〕打印机、〔彩色喷墨〕打印机，他们都属于〔硬拷贝〕输出设备18.按照工作原理，打印机可分为〔击打〕式和〔非击打〕式两类，激光打印机和喷墨打印机均属于后者19.关于单色显示器，要是每屏能够显示80列*25行=2000个字符，字符窗口为9*14点阵，字符为7*9点阵，因此VRAM中存放的〔2000个字符的ASCII码〕，容量为〔2000〕字节20.显示适配器作为CRT和CPU的接口，由〔刷新〕存储器、〔显示〕操纵器、〔ROMBIOS〕三局限组成。
第九章I/O接口输入输出端口简介串行端口异步的串口是作为计算机到计算机的通信端口来设计的。
异步意味着不存在同步的时钟信号，所以能够以任意时间间隔来发送字符。
串行是指发送一个字节字符的八位二进制位时是按顺序一位一位的发送了，而接收也是一位一位地接收，而不是八位同时传送。
更形象地说，串行是数据通过一条单独的导线传送，并且当发送数据位时，每个数据位都按顺序被串接起来。
串行传输的典型例子是我们日常生活中所用的电话系统，它在每个方向都提供了一条传送数据的导线。
串口的典型位置计算机系统一般都有一个或两个串行端口，通常位于系统的后部。
这些内置的串口可以通过主板上的Super I/O芯片控制，或通过South Bridge芯片控制。
如果系统提供的串口数目不能满足需要，用户可以购买单口或多口串口卡。
串口可以连接多种设备，例如调制解调器、绘图仪、打印机、其他计算机、条形码阅读器、标尺（scale）和设备控制电路。
AT结构的9针串口连接器的规范说明官方规范所建议的最大电缆长度为50英尺。
其限制因素是电缆及接口输入电路的总负荷电容。
最大电容值被指定为2500pF。
有些特殊的低电容电缆实际上可以极大地增加电缆的最大长度，使之达到500英尺或更多。
此外，线路驱动程序（放大器/中继器）还可以将电缆的长度扩展到更长。
表9-1、表9-2和表9-3中给出的是9针（AT结构）、25针、9转25针串行连接器引脚引出线的说明。
表9-1 9针（AT）串口连接器引脚信号说明I/O1 CD 载波检测输入2 RD 接收数据输入3 TD 发送数据输出4 DTR 数据终端就绪输出5 SG 信号地-6 DSR 数据准备好输入7 RTS 发送请求输出8 CTS 消除发送输入9 RI 振铃指示输入表9-2 25针（PC、XT及PS/2）串口连接器引脚信号说明I/O1 - 机架接地-2 TD 发送数据输出3 RD 接收数据输入4 RTS 发送请求输出5 CTS 消除发送输入6 DSR 数据准备好输入7 SG 信号地-8 CD 载波检测输入9 - +发送当前循环返回输出11 - -发送当前循环数据输出18 - +接收当前循环数据输入20 DTR 数据终端就绪输出22 RI 振铃指示输入25 - -接收当前循环返回输入标准25针串口连接器的规范说明表9-3 9转25针串行电缆适配器连接9针25针信号说明1 8 CD 载波检测2 3 RD 接收数据3 2 TD 发送数据4 20 DTR 数据终端就绪5 7 SG 信号地6 6 DSR 数据准备好7 4 RTS 发送请求8 5 CTS 消除发送9 22 RI 振铃指示串口的配置当在系统中安装串口时，必须为这些串口设置其所使用的具体I/O地址（称为端口）和中断（对于中断请求来说被称为中断请求线）。
