第五章 数字量输入输出
第五章 数字量输入输出
题5-1 什么叫I/O端口？典型的I/O接口包括哪几类I/O端口？
答：对于可编程的通用接口芯片，其内部往往有多个可寻址读写的寄存器，称之为端口。端
口有宽度，一般以字节为单位来组织。端口有自己的地址（端口地址），CPU用地址对每个
端口进行读写操作。主机和外设之间的信息交换都是通过操作接口电路的I/O端口来实现
的。
根据端口接收和输出的信息不同，可将端口分为三类：数据端口、状态端口和控制端口。
题5-2 计算机I/O端口编址有几种不同方式？简述各自的主要优缺点。
答：在微型计算机系统中常用两种I/O编址方式：存储器映像编址和I/O端口单独编址。
存储器映像编址的优点是：无须专用的I/O指令及专用的I/O控制信号也能完成；且由
于CPU对存储器数据的处理指令非常丰富，现可全部用于I/O操作，使I/O的功能更加灵
活。
I/O单独编址的优点是：I/O端口分别编址，各自都有完整的地址空间；因为I/O地址一
般都小于存储器地址，所以I/O指令可以比存储器访问指令更短小，执行起来更快；而且专
用的I/O指令在程序清单中，使I/O操作非常明晰。
题5-3 用简洁的语言叙述直接存储器访问（DMA）方式的本质特征。
答：外部设备不经过CPU直接对存储器进行访问的一种数据传送模式。利用系统总线，由
外设直接对存储器进行读出或写入，以最大限度提高存储器与外部设备之间的数据传输率。
题5-4 在8086/8088CPU执行指令过程中，4个系统总线控制信号MEMR、
MEMW、IOR和IOW在一个总线周期内可能一个以上有效吗？在DMA传送过程
中又有可能吗？请说明原因。
答：在CPU执行指令过程中不会，在DMA传送过程中会。
在CPU控制的一个总线周期内，MEMR、MEMW、IOR和IOW4个信号都需要地址总
线指定一个I/O端口或一个存储器单元来进行读或写操作，因此它们中只能一个有效。而
第二章 微型计算机指令系统
第二章 微型计算机指令系统
题2-1 试分别说明以下各指令的源操作数属于何种寻址方式。
答：1、MOV AX ,[SP] ——寄存器间接寻址
2、MOV DS ,AX ——寄存器寻址
3、MOV DI ,0FF00H ——立即数寻址
4、MOV BX ,[2100H] ——直接寻址
5、MOV CX ,[SI+5] ——变址寻址
6、MOV AX ,TABLE[BP][DI] ——基址加变址寻址
7、MOV DX ,COUNT[BX] ——基址寻址
题2-2 已知有关寄存器中的内容为，（DS）=0F100H ，（SS）=0A100H ,（SI）
=1000H,（DI）=2000H ，（BX）=3000H ,（BP）=4000H 。偏移量
TABLE=0AH ,COUNT=0BH 。说明题2－1中第1小题和第4~7小题指令源操作数
的物理地址。
答：1、物理地址=SS×16＋SP=0A1000H+4000H=A5000H
4、物理地址=DS×16＋2100H=F3100H
5、物理地址=DS×16＋SI+5H=F1000H+1000H+5H=F2005H
6、EA=BP+DI+TABLE=600AH
物理地址=DS×16＋EA=F1000H+600AH=F700AH
7、EA=BX+COUNT=300BH
物理地址=DS×16＋EA=F1000H+300BH=F400BH
题2-3 某一个存储单元的段地址为ABCDH,偏移地址为ABCDH，试说明其物理地
址是什么；而另一个存储单元的物理地址为F1000H，偏移地址为FFF0H,试说明
其段地址是什么。
答：ABCD0H+ABCDH=B689DH——物理地址
F1000H-FFF0H=E1010H ，所以段地址为:E101H。
题2-4 分别采用三种不同寻址方式的指令将偏移地址为5000H的存储单元的一
个字传送到6000H单元，要求源操作数和目标操作数分别采用以下寻址方式：
1. 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为1000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为32个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?
答：32=2X X=5，数据率：1000*5=5000 b/s
2. 假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示？这个结果说明什么问题？）
答：C=W log2（1+S/N）(b/s)
W=3kHz，C=64kb/s
S/N=2C/W－1=2642238.8；
S/N（dB）=10log10（S/N）= 64.2（dB）
3. 用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/ｓ， 那么若想使最大信道传输速率增加６０％，问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到10倍，问最大信息速率能否再增加２０％？
答：C = W log2(1+S/N) b/s
(S/N)1=2C/W-1=2（35000/3100）-1
(S/N)2=2C/W-1=2（1.6*C/w）-1=2（1.6*35000/3100）-1
(S/N)2/ (S/N)1≈100 信噪比应增大到约100倍
C3= W log2(1+S/N) =Wlog2（1+10*(S/N)2）=3100* log2（1+10*(S/N)2）
C2=1.6*35000=56000 C3/ C2=18.5%
最大信息通率只能再增加18.5% 4.为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？（请加以区别）
答：为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。
频分、时分、码分、波分。
频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。
时分复用：所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。
码分复用：所有用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。
第六章 模拟量输入输出
第六章 模拟量输入输出
题6-1 模拟量输入通道通常由哪几部分组成？各部分在数据采集系统中起什么
作用？
答：典型的模拟量输入通道由以下五部分组成：传感器、信号处理环节、多路转换开关、采
样保持器和A/D转换器。
传感器：能够把生产过程的非电物理量转换成电量，有些研究部门和生产厂家已研究生
产出各种变送器，将传感器输出的微弱电信号或电阻值等非电量转换成统一电流信号或电压
信号。
信号处理环节：一方面，将传感器输出的信号放大或处理成与A/D转换器所要求的输
入相适应的电压水平。另一方面，传感器与现场信号相连接，处于恶劣工作环境，其输出叠
加有干扰信号，因此信号处理用于去除干扰信号。
多路转换开关：要监测或控制的模拟量往往不只一个，为了节约投资，可以用多路模拟
开关，使多个模拟信号公用一个A/D转换器进行采样和转换。
采样保持器：在A/D进行转换期间，保持采样输入信号的大小不变。
A/D转换器：将模拟输入量转换成数字量，以便由计算机读取，进行分析处理。
题6-2 模拟量的输出通道通常由哪几部分组成？各部分的作用如何？
答：典型的模拟量输出通道由以下三部分组成：锁存器、D/A转换器、放大驱动。
锁存器：计算机输出的数据在总线上稳定的时间很短，用锁存器保持数字量的稳定。
D/A转换器：把计算机输出的数字量转换成模拟量。
放大驱动：提高驱动能力，用于驱动外设。
题6-3 D/A转换器的转换精度是指什么？若有一片10位DAC芯片，其最大输
入电压为5V，它能分辨出的最小输出电压是多少？
答：精度表明D/A转换的精确程度。它可分为绝对精度和相对精度。
绝对精度是指对应于给定的满刻度数字量，D/A实际输出与理论值之间的误差。该误差
是由于D/A的增益误差、零点误差和噪声等引起的。
相对精度是指在满刻度已校准的情况下，在整个刻度范围内对应于任一数码的模拟量输
出与理论值之差。
能分辨出的最小输出电压为5/1024=4.9 mv。
