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试题
接口与通讯技术
2026-06-26 22:20

试题 B — 武汉科技大学《接口与通讯技术》

概述

  • 课程：接口与通讯技术（B 卷）
  • 学校：武汉科技大学
  • 题型：填空题、单项选择题、简答题、应用分析题、程序设计题
  • 知识点：8255A、8254、8259A、8237A DMA、8251A、RS-232C

[!tip] 学习建议 本卷侧重 DMA 传输方式与 8237A 控制器分析，以及 8254 方波产生程序设计。建议重点掌握 8255A 方式 1 联络信号时序和 BCD/二进制计数初值的换算。

正文

一、填空题（每空1分，共20分）

  1. CPU的数据总线为系统总线中的 与微处理器相连的接口芯片可分为通用接口芯片与 两种。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）AB（地址总线） （2）专用接口芯片

解析：系统总线包括数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB）。接口芯片按功能分为通用接口芯片（如 8255A）和专用接口芯片（如 8251A 串行接口）。

  1. 在CPU的数据总线与系统总线之间必须配有。8286/8287的作用是。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）数据缓冲器（或数据总线驱动器） （2）数据缓冲/驱动

解析：8286/8287 是 Intel 公司生产的总线收发器（数据缓冲器），用于增强数据总线的驱动能力。8286 为同相输出，8287 为反相输出。

  1. 一个8254通道占用 个地址端口。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）2

解析：8254 每个计数器通道占用 2 个端口地址（分别用于读/写计数初值的低字节和高字节），加上控制寄存器，3 个通道共需 4 个端口地址。

  1. 当Intel 8086访问1MB的存储器空间时，低8位芯片数据总线 与偶地址存储单元连接，高8位芯片数据总线 与奇地址存储单元连接。因此8086访问1MB存储器空间时需要区分。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）D7D0 （2）D15D8 （3）奇偶地址（奇偶字节）

解析：8086 采用 16 位数据总线，低 8 位（D7D0）连接偶地址存储体，高 8 位（D15D8）连接奇地址存储体。通过 BHE（总线高字节允许）和 A0 信号区分访问奇地址字节、偶地址字节或字。

  1. 8255A的内部结构包括数据总线缓冲器、 和。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）读/写控制逻辑 （2）A组控制 （3）B组控制

解析：8255A 内部由四部分组成：数据总线缓冲器（实现 CPU 与 8255A 之间的数据传输）、读/写控制逻辑（控制端口的读写操作）、A 组控制（控制 A 口和 C 口高 4 位）、B 组控制（控制 B 口和 C 口低 4 位）。

  1. 8259A有 个初始化命令字， 个操作命令字。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）4 （2）3

解析：8259A 有 4 个初始化命令字（ICW1ICW4）和 3 个操作命令字（OCW1OCW3）。ICW 在初始化阶段写入，OCW 在工作过程中写入。

  1. 8251A用作异步通信时，通过编程可选择 和 等。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）波特率 （2）字符长度 （3）停止位 （4）奇偶校验方式

解析：8251A 异步通信方式下，方式控制字可设定波特率系数（x1/x16/x64）、字符长度（5~8 位）、停止位（1/1.5/2 位）和奇偶校验方式（奇/偶/无校验）。

  1. 8251A的工作方式控制字的 位决定了芯片的工作方式，其中D7D6=00时为同步方式，D7D6=01时为异步方式。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）D7D6

解析：8251A 的方式控制字中 D7D6 位用于选择工作方式：00 为同步方式，01 为异步方式（波特率系数 x1），10 为异步方式（波特率系数 x16），11 为异步方式（波特率系数 x64）。

  1. RS-232C采用负逻辑，逻辑"1"对应，逻辑"0"对应。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）-3V~-15V （2）+3V~+15V

解析：RS-232C 标准采用负逻辑，与 TTL 电平相反。逻辑"1"（MARK）为 -3V ~ -15V，逻辑"0"（SPACE）为 +3V ~ +15V。

  1. 8255A的A口工作在方式1输入时，其应答联络信号为 和。

[!success]- 答案与解析 答案：（1）STB（选通信号） （2）IBF（输入缓冲器满信号）

解析：8255A A 口方式 1 输入时使用两个联络信号：STB（Strobe，选通信号）由外设发出，将数据锁存到 A 口输入锁存器；IBF（Input Buffer Full，输入缓冲器满）由 8255A 发出，通知外设数据已被接收。

二、单项选择题（每题2分，共20分）

  1. 8086/8088响应中断时，会自动压入堆栈的标志位是。
    • A. INTR
    • B. IF和TF
    • C. DF和IF
    • D. IF和CF

[!success]- 答案与解析 答案：B

解析：8086/8088 响应中断时，CPU 自动将 FLAGS、CS 和 IP 压入堆栈，然后清除 IF（中断允许标志）和 TF（单步标志），以禁止中断嵌套和单步执行。

  1. 在8086/8088系统中，某存储单元物理地址为22456H，若段基地址为2000H，则段内偏移地址为。
    • A. 2456H
    • B. 12456H
    • C. 02456H
    • D. 32456H

[!success]- 答案与解析 答案：A

解析：物理地址 = 段基地址 x 16 + 偏移地址。偏移地址 = 物理地址 - 段基地址 x 16 = 22456H - 20000H = 2456H。

  1. 在DMA传送方式中，每传送一个数据块需要占用 个总线周期。
    • A. 1个
    • B. 2个
    • C. 3个
    • D. 4个

[!success]- 答案与解析 答案：B

解析：DMA 传送一个数据块通常需要两个总线周期：第一个周期从内存读出数据，第二个周期将数据写入 I/O 设备（或反之）。

  1. 在8255A的C口位定义/复位命令字中，若要使PC3=1，则命令字为。
    • A. 07H
    • B. 0FH
    • C. 87H
    • D. 8FH

[!success]- 答案与解析 答案：A

解析：C 口按位置位/复位命令字格式为 D7=0, D6D5D4 无关, D3D2D1 选择位号, D0=1 置位/0 复位。PC3 的位号为 011，置 1 则 D0=1，命令字 = 00000111B = 07H。

  1. 在8255A工作在方式1输入时，用于数据输入的信号是。
    • A. INTR、IBF、STB
    • B. STB、IBF、RD
    • C. IBF、INTR、RD
    • D. INTR、OBF、ACK

[!success]- 答案与解析 答案：B

解析：8255A 方式 1 输入时，数据输入涉及 STB（外设发选通信号锁存数据）、IBF（8255A 发缓冲器满信号）和 RD（CPU 读信号读取数据）。INTR 用于中断请求，OBF 和 ACK 用于输出方式。

  1. 若对8259A进行ICW1写入操作，即对A0=0的端口写入ICW1后，8259A将。
    • A. 预置A0=0后写入
    • B. 自动判断下一个写入的是ICW2还是ICW3
    • C. 需要用OCW来控制
    • D. 写入OCW1设置中断屏蔽字

[!success]- 答案与解析 答案：A

解析：写入 ICW1 后，8259A 进入初始化序列，自动按顺序接收 ICW2、ICW3（若需要）、ICW4（若需要）。写入 ICW1 时 A0=0，后续 ICW2 的 A0=1。8259A 根据 ICW1 中的标志位自动判断是否需要 ICW3 和 ICW4。

  1. 在DMA方式下，内存与外设之间的数据传输特点是。
    • A. 仅由CPU控制
    • B. 仅由DMA控制器控制
    • C. 由CPU和DMA控制器共同控制
    • D. 数据传输不经过CPU，直接在内存和外设之间进行

[!success]- 答案与解析 答案：D

解析：DMA（Direct Memory Access）方式的核心特点是数据传输不经过 CPU，直接在内存和 I/O 设备之间进行。CPU 只在传输前初始化 DMA 控制器，传输过程中让出总线控制权，传输完成后由 DMA 控制器通知 CPU。

  1. 8251A工作在异步方式时，波特率系数可通过 来设定。
    • A. 工作方式寄存器
    • B. 命令寄存器
    • C. 状态寄存器
    • D. 方式选择寄存器

[!success]- 答案与解析 答案：B

解析：8251A 的波特率系数通过方式控制字（方式选择寄存器）的 D7D6 位设定：00 为同步方式，01 为 x1，10 为 x16，11 为 x64。选项 B（命令寄存器）的表述可能有误，正确应为方式选择寄存器。

  1. 下列关于DMA，描述错误的是。
    • A. DMA传输时，数据在内存和I/O设备之间直接传送
    • B. DMA传输前CPU要初始化DMA控制器
    • C. DMA传输完成后CPU要处理中断
    • D. DMA传输时CPU不能做其他工作

[!success]- 答案与解析 答案：C

解析：DMA 传输完成后，DMA 控制器通过中断通知 CPU，但 CPU 不一定需要处理中断（可以查询方式获知传输完成）。DMA 传输时 CPU 让出总线，确实不能做其他工作（在单总线结构中）。选项 D 的描述在某些系统中也不完全正确，因为现代系统可支持总线仲裁让 CPU 和 DMA 交替使用总线。

  1. RS-232C中，控制数据流方向的信号是。
    • A. RTS
    • B. CTS
    • C. DTR
    • D. DSR

[!success]- 答案与解析 答案：B

解析：RS-232C 中 RTS（Request To Send）和 CTS（Clear To Send）用于硬件流控制。RTS 由发送方发出请求发送，CTS 由接收方回应允许发送。CTS 信号控制发送方是否可以继续发送数据，从而实现数据流方向控制。DTR 和 DSR 用于设备就绪状态的握手。

三、简答题（每题5分，共15分）

  1. 简述8255A的A口在方式1输入时的工作过程，包括相关联络信号的含义。

[!success]- 答案与解析 8255A的A口工作在方式1输入时，利用C口的某些引脚作为联络信号：

  • STB（选通信号）：由外设发出，低电平有效，将外设数据锁存到A口的输入锁存器中。
  • IBF（输入缓冲器满信号）：由8255A发出，高电平有效，表示A口已接收到数据，通知外设数据已被锁存。
  • INTR（中断请求信号）：当STB上升沿且IBF为高电平时，INTR变高，向CPU发出中断请求，请求CPU读取数据。
  • INTE（中断允许）：可通过C口置位/复位命令控制，允许或禁止A口的中断请求。

工作过程：外设将数据放到数据线上，然后发STB信号将数据锁存，8255A发IBF通知外设数据已收到，同时在满足条件时发INTR请求CPU读取数据。CPU响应中断后读取数据，IBF变低，准备接收下一个数据。

  1. 简述DMA控制器8237A的主要功能和工作模式。

[!success]- 答案与解析 8237A是Intel公司生产的可编程DMA控制器，主要功能包括：

  • 在外设和存储器之间提供高速数据传输通道
  • 支持4个独立的DMA通道
  • 每个通道可独立编程，支持不同的传输参数
  • 支持单字节传输、块传输、请求传输和级联传输等模式
  • 支持存储器到存储器的传输
  • 具有地址自动增减功能
  • 具有优先级仲裁逻辑
  1. 在微型计算机系统中，通常采用哪几种I/O端口编址方式？各有何特点？

[!success]- 答案与解析 微型计算机系统中通常采用两种I/O端口编址方式：

  • 统一编址（存储器映射I/O）：将I/O端口地址和存储器地址统一编排在同一地址空间中。优点是可以使用全部存储器指令访问I/O端口，寻址方式灵活；缺点是I/O端口占用存储器地址空间。
  • 独立编址（I/O隔离编址）：I/O端口和存储器分别使用独立的地址空间，通过专门的I/O指令（如IN/OUT）访问I/O端口。优点是不占用存储器地址空间，I/O地址译码简单；缺点是I/O指令较少，功能不如存储器指令丰富。

四、应用分析题（共25分）

  1. （本题10分） 在微型计算机系统中，8237A的地址线A3A0与CPU的地址总线A3A0连接，地址允许信号AEN由译码器输出控制。当前CPU的地址线A9A8A7A6A5=11011，译码器输出为低电平。试回答：
    • (1) 8237A各通道DMA请求优先权排列顺序如何？
    • (2) 若要禁止所有通道的DMA请求，应如何写入命令字？
    • (3) 通道0地址计数器初值为2000H，传送字节数为1000，传送完成后地址计数器值为多少？

[!success]- 答案与解析

  • (1) 8237A各通道的DMA请求优先权从高到低排列为：通道0 > 通道1 > 通道2 > 通道3。可用编程方式改变为循环优先权方式。
  • (2) 若要禁止所有通道的DMA请求，应向命令寄存器写入控制字，将所有通道的使能位清零（即写入04H~05H禁止通道），同时设置禁止DMA控制位。
  • (3) 通道0地址计数器初值为2000H，每传送一个字节地址自动加1，传送1000个字节后：2000H + 1000 = 2000H + 3E8H = 23E8H。传送完成后地址计数器值为23E8H。

[!question] 解题思路 应用分析题需要理解芯片的工作原理和时序，建议先分析控制字各位的含义，再逐步推导初始化程序。

  1. （本题15分） 通过地址译码器将8254定时/计数器0通道的CLK0接至1.193182MHz时钟源，要求CLK0分频后产生约100Hz频率的方波。

    • (1) 写出控制字，并写出向0通道装入的时间常数（二进制）。
    • (2) 设8254口地址为40H~43H，编写初始化程序段。
    • (3) 若采用BCD计数方式，时间常数如何装入？写出相应的初始化程序段。

[!success]- 答案与解析

  • (1) 分频系数 = 1193182 / 100 ≈ 11932 = 2EA4H

    控制字：选用方式3（方波发生器），二进制计数，先读写低字节再读写高字节，通道0。 控制字 = 00110110B = 36H

    时间常数 = 2EA4H = 11932

  • (2) 初始化程序段（二进制方式）：

    MOV AL, 36H       ; 控制字：通道0，方式3，二进制计数
OUT 43H, AL       ; 写入控制寄存器
MOV AX, 2EA4H     ; 时间常数
OUT 40H, AL       ; 先写低字节
MOV AL, AH
OUT 40H, AL       ; 再写高字节

  • (3) 若采用BCD计数方式：

    分频系数 = 11932 = 1x10000 + 1x1000 + 9x100 + 3x10 + 2 = 0192BCD（注意BCD码最大65536）

    实际上 11932 的BCD表示为：0119 32BCD = 011932H → 需要用4位BCD码表示。

    控制字 = 00110111B = 37H（方式3，BCD计数）

    时间常数：低字节 = 32H（低2位BCD），高字节 = 11H（高2位BCD），即11932 = 1132BCD

    初始化程序段：

    MOV AL, 37H       ; 控制字：通道0，方式3，BCD计数
OUT 43H, AL       ; 写入控制寄存器
MOV AL, 32H       ; 低2位BCD（32）
OUT 40H, AL       ; 先写低字节
MOV AL, 11H       ; 高2位BCD（11）
OUT 40H, AL       ; 再写高字节

五、程序设计题（共20分）

  1. （本题10分） 用8255A的A口控制LED显示器循环显示8个花样灯显示方式，要求：

    已知8255A控制字口地址为8006H，各口地址分别为：8000H（A口）、8002H（B口）、8004H（C口）、8006H（控制口）。

    编写程序段实现8255A初始化及LED花样显示控制。

[!success]- 答案与解析

DATA SEGMENT
    PATTERN DB 80H, 40H, 20H, 10H, 08H, 04H, 02H, 01H  ; 8个花样灯模式
DATA ENDS

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE, DS:DATA

START:
    MOV AX, DATA
    MOV DS, AX

    ; 8255A初始化：A口方式0输出，B口方式0输出
    MOV DX, 8006H       ; 控制口地址
    MOV AL, 80H         ; 控制字：A口方式0输出
    OUT DX, AL

DISPLAY:
    MOV CX, 8           ; 8个花样模式
    LEA SI, PATTERN

NEXT:
    MOV DX, 8000H       ; A口地址
    MOV AL, [SI]        ; 取花样灯模式
    OUT DX, AL          ; 输出到A口控制LED

    ; 延时
    PUSH CX
    MOV CX, 0FFFFH
DELAY:
    NOP
    LOOP DELAY
    POP CX

    INC SI              ; 指向下一个模式
    LOOP NEXT           ; 循环显示8个模式

    JMP DISPLAY         ; 无限循环
CODE ENDS
    END START
  1. （本题10分） 编写利用8253/8254产生方波的程序段。要求：
    • 系统时钟频率为1MHz
    • 通过8253/8254通道0产生1kHz的方波
    • 8253/8254控制口地址为4006H，通道0地址为4000H

[!success]- 答案与解析 时钟频率1MHz，要产生1kHz方波，需要分频系数 = 1000000 / 1000 = 1000

选用方式3（方波发生器），二进制计数，先读写低字节再读写高字节。

控制字 = 00110110B = 36H

时间常数 = 1000 = 03E8H

NEXT:
    MOV DX, 4006H       ; 控制口地址
    MOV AL, 36H         ; 控制字：通道0，方式3，二进制计数
    OUT DX, AL

    MOV DX, 4000H       ; 通道0地址
    MOV AX, 03E8H       ; 时间常数1000
    OUT DX, AL           ; 先写低字节
    MOV AL, AH
    OUT DX, AL           ; 再写高字节

关联笔记

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