微机原理与接口技术（第3版）习题与答案 第10章

微机原理与接口技术（第3版）习题答案第10章习题答案练习题110.1-1计算机数据通信方式分为和，其中方式又分为通信和通信两种通信协议方式。【解答】并行通信；串行通信；串行通信；同步；异步10.1-2串行通信有3种数据传输方式，即，和。【解答】单工；半双工；全双工10.1-3串行通信中调制的作用是，解调的作用是。【解答】把数字信号转换成模拟信号；把模拟信号转换成数字信号10.1-4判断：RS-232C标准采用的电平同TTL电平兼容。（）【解答】错10.1-5判断：串行通信只需要一根导线。（）【解答】错10.1-6已知异步串行通信的一个数据帧为0011000101B，其中包括1位起始位、1位停止位、7位ASCII码数据位和1位校验位。此时传输的字符是，采用的是校验，校验的状态为。【解答】’F’、奇校验、010.1-7若某数据终端设备以2400b/s的波特率发送异步串行数据，发送1位需要多少时间？假设一个字符包含7个数据位、1个校验位，1个停止位，发送1个字符需要多少时间？【解答】发送1位二进制需要的时间是1/2400s，1个字符包含的二进制位数=1+7+1+1=10，所以发送1个字符需要的时间是1/240s0.0042s练习题2（）A．CPU从8251A读数据 B．CPU从8251A读状态字C．CPU写数据到8251A D．CPU写控制字到8251A【解答】A10.2-2在异步方式，CPU了解8251A是否准备好接收一个字符数据的方法是（）。A．CPU响应8251A的中断请求 B．CPU通过程序查询RTS引脚的状态C．CPU通过程序查询RxD引脚状态 D．CPU通过程序查询RxRDY引脚的状态【解答】D10.2-3若8251A以9600b/s的波特率发送数据，波特率因子为16，发送器时钟的频率是多少？【解答】：960016=15360010.2-4要求8251A工作于异步方式，波特率因子为16，具有7个数据位，1个停止位，有偶校验，控制/状态端口地址为03F2H。请完成对8251A的初始化。【解答】MOV DX,3F2H ;控制口MOV AL,00H ;向控制口写入0OUT DX,AL OUT DX,AL ;向控制口写入第2个0OUT DX,AL ;向控制口写入第3个0MOV AL,40H ;复位字OUT DX,AL ;向控制口写入复位字MOV AL,01111010B ;方式字OUT DX,ALMOV AL,00010101B ;命令字，允许收发数据，清除错误标志OUT DX,AL10.2-5要求8251A工作于内同步方式，采用双同步，具有7个数据位，奇校验，控制/状态端口地址为03F2H。同步字符为16H。请完成对8251A的初始化，设复位字已写入。【解答】…… ;先向控制口写入3个0，再送复位字40H，省略，如上题MOV DX,3F2HMOV AL,00011000B ;写入方式字OUT DX,ALMOV AL,16H ;写入第一个同步字符OUT DX,ALOUT DX,AL ;写入第二个同步字符MOV AL,10010101B ;命令字，启动搜索同步字符，错误标志复位，允许收发OUT DX,AL10.2-6试编写程序段，用异步方式接收1000个数据，存放到内存BUF开始的单元中。要求使8251A工作在异步方式，波特率因子为16，7个数据位，偶校验，2个停止位。设8251A的端口地址为80H和81H。采用查询方式实现数据传输。【解答】…… ;先向控制口写入3个0，再送复位字40H，省略，如上题MOV AL,11111010B ;方式字OUT 81H,AL MOV AL,00110111B ;命令字OUT 81H,ALMOV BX,OFFSETBUF ;BX指向缓冲器首地址MOV CX,1000 ;设置计数初值WAITING: IN AL,81H ;读状态字 TEST AL,02H ;测试RxRDY位 JZ WAITING ;未收到字符等待 IN AL,80H ;从数据端口读取数据 MOV [BX],AL ;保存到缓冲区 INC BX ;缓冲器指针指向下一个单元 IN AL,81H ;读状态字 TEST AL,00111000B ;判断有误三种错误 JNZ ERROR ;有错，转出错处理程序 LOOP WAITING ;没错，判断是否结束 JMP EXIT ;结束ERROR: CALL ERR_PRO ;转入错误处理子程序EXIT:…… 本章习题10-1串行通信和并行通信有什么异同？它们各自的优缺点是什么？【解答】并行通信是指利用多条数据传输线将一个数据的各位同时进行传送。它的特点是传输速度快，但当距离较远、位数又较多时会导致通信线路复杂且成本高。串行通信是指利用一条传输线将数据一位位地顺序传送。其特点是通信线路简单，利用电话或电报线路就可实现通信，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，传输速度慢。10-2什么是异步通信和同步通信？其帧格式有什么区别？分别使用在什么场合？【解答】异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔是不固定的，然而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的。接收设备在收到起始信号之后只要在一个字符的传输时间内能和发送设备保持同步就能正确接收。下一个字符起始位的到来又使同步重新校准。异步串行通信规定了字符数据的传送格式为：每个数据以相同的帧格式传送，每一帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。同步通信以一个帧为传输单位，每个帧中包含有多个字符。在通信过程中，以固定的时钟来发送和接收数据信号，每个比特与时钟信号严格一一对应；每个字符间的时间间隔是相等的，而且每个字符中各相邻位代码间的时间间隔也是固定的。同步通信在每个数据块传送开始时，通过收/发同步字符（SYN）使双方同步。同步通信的双方需要按统一时钟进行收/发通信，以1个或2个同步字符作为传送的开始。每位占用的时间都相等。字符数据之间不允许有空隙，当线路空闲或没有字符可发送时，发送同步字符。最后用校验字符来反映传输过程中是否出错。10-3串行通信中数据传输可采用哪几种工作方式？各有什么特点？【解答】单工方式：只允许数据按照一个固定的方向传送，即一方只能作为发送站，另一方只能作为接收站。半双工方式：数据能从A站传送到B站，也能从B站传送到A站，但是不能同时在两个方向上传送，每次只能有一个站发送，另一个站接收。通信双方可以轮流地进行发送和接收。全双工方式：允许通信双方同时进行发送和接收。这时，A站在发送的同时也可以接收，B站亦同。全双工方式相当于把两个方向相反的单工方式组合在一起，因此它需要两条传输线。10-4串行通信中信号传输方式有几种？各有什么特点？【解答】（1）基带传输方式，特点是要求传送线的频带较宽，传输的数字信号是矩形波。基带传输方式仅适宜于近距离和速度较低的通信。（2）频带传输方式，它传输经过调制的模拟信号。在长距离通信时，发送方要用调制器把数字信号转换成模拟信号，接收方则用解调器将接收到的模拟信号再转换成数字信号，10-5在数据传输中为什么要使用MODEM？试画出一个调频的波形，说明调制和解调的原理。【解答】实现调制和解调任务的装置称为调制解调器(MODEM)。采用频带传输时，通信双方各接一个调制解调器，将数字信号寄载在模拟信号(载波)上加以传输。因此，这种传输方式也称为载波传输方式。10-6RS-232C的最基本数据传输引脚是哪几根？【解答】数据发送信号线TxD、数据接收信号线RxD、载波检测CD、数据终端就绪DTR、信号地GND、数据设备就绪DSR、请求发送RTS、清除发送CTS、振铃指示RI。10-7为什么RS-232C与TTL电平之间要进行电平转换？如何实现？【解答】DTE和DCE都必须按RS-232规定的电压电平来设计，在一般数字电路中，大多使用TTL电平，要在电路中增加电平转换电路。MCl488完成TTL电平到EIA电平的转换，MCl489完成EIA电平到TTL电平的转换。10-8在串行传输中，若工作于异步方式，数据帧格式为数据位8位，校验位1位，停止位1位，波特率为4800b/s，则每秒钟最多能传输的字符数是多少？ 【解答】4800/（8+1+1+1）≈436.3=436个10-9已知异步通信接口的数据帧格式为1个起始位、7个数据位、1个校验位和1个停止位。当该接口每分钟传输3600个字符时，试计算其波特率。【解答】3600字符/分钟=60字符/秒60*(1+7+1+1)=600bits/s10-10设将100个8位二进制数采用异步通信传输，波特率为2400b/s。其数据帧格式为1位起始位、8位数据位、1位校验位、2位停止位，试计算传输完毕所需时间。【解答】（1＋8＋1＋2）*100*/2400=0.5s10-118251A内部有哪些寄存器？分别举例说明它们的作用和使用方法。【解答】数据输入寄存器、数据输出寄存器、模式寄存器、2个同步字符寄存器、控制字寄存器及状态寄存器。10-128251A内部有哪几个端口？它们的作用分别是什么？【解答】2个端口地址。一个数据输入缓冲寄存器为只写，一个数据输出缓冲寄存器为只读，可共用一个端口地址，在读/写信号配合下进行读/写操作。一个模式寄存器、2个同步字符寄存器和1个控制寄存器都是只写的，但它们有初始化约定，可用一个端口写入，1个状态寄存器为只读，因此与上面共用的一个写入端口合用一个读/写端口地址进行寻址。因此只要2个端口地址即可。10-138251A的引脚分为哪几类？分别说明它们的功能。【解答】(1)8251A和CPU之间的连接8251A和CPU之间的连接信号可以分为四类：①片选信号：片选信号，它由CPU的地址信号通过译码后得到。②数据信号D0～D7：8位，三态，双向数据线，与系统的数据总线相连，用于传输CPU对8251A的编程命令字和8251A送往CPU的状态信息及数据。③读写控制信号：读信号，低电平时，CPU当前正在从8251A读取数据或者状态信息。：写信号，低电平时，CPU当前正在往8251A写入数据或者控制信息。C/：控制/数据信号，用来区分当前读写的是数据还是控制信息或状态信息。该信号也可看做8251A数据口/控制口的选择信号。由此可知，、、C/这3个信号的组合，决定了8251A的具体操作。数据输入端口和数据输出端口合用同一个偶地址，而状态端口和控制端口合用同一个奇地址。④收发联络信号TxRDY：发送器准备好信号，用来通知CPU，8251A已准备好发送一个字符。TxE：发送器空信号，高电平有效，用来表示此时8251A发送器中并串转换器空，说明一个发送动作已完成。RxRDY：接收器准备好信号，用来表示当前8251A已经从外部设备或调制解调器接收到一个字符，等待CPU来取走。因此，在中断方式时，RxRDY可用做中断请求信号；在查询方式时，RxRDY可用做查询信号。SYNDET：同步检测信号，只用于同步方式。(2)8251A与外部设备之间的连接8251A与外部设备之间的连接信号分为两类：①收发联络信号：数据终端准备好信号，通知外部设备，CPU当前已经准备就绪。：数据设备准备好信号，表示当前外设已经准备好。：请求发送信号，表示CPU已经准备好发送。：允许发送信号，是对的响应，由外设送往8251A。实际使用时，这4个信号中通常只有必须为低电平，其他3个信号可以悬空。②数据信号TxD：发送器数据输出信号。当CPU送往8251A的并行数据被转换为串行数据后，通过TxD送往外设。RxD：接收器数据输入信号，用来接收外设送来的串行数据，数据进入8251A后被转换为并行方式。(3)时钟、电源和地8251A除了与CPU及外设的连接信号外，还有电源端、地端和3个时钟端。CLK：时钟输入，用来产生8251A器件的内部时序。同步方式下，大于接收数据或发送数据的波特率的30倍；异步方式下，则要大于数据波特率的4.5倍。TxC：发送器时钟输入，用来控制发送字符的速度。同步方式下，TxC的频率等于字符传输的波特率；异步方式下，TxC的频率可以为字符传输波特率的1倍、16倍或者64倍。RxC：接收器时钟输入，用来控制接收字符的速度，和TxC一样。在实际使用时，RxC和TxC往往连在一起，由同一个外部时钟来提供。CLK则由另一个频率较高的外部时钟来提供。VCC：电源输入。GND：地。10-148251A的控制/状态端口地址为52H。设置模式字满足：异步方式，字符用7位二进制数，带1个偶校验位，1位停止位，波特率因子为16。设置命令字满足：清除出错标志，允许发送和接收，使数据终端准备好，试编写对应的程序。【解答】方式字：01111010B；控制字：00010111B MOV AL，01111010B MOV 52H，AL MOV AL，00010111B MOV 52H，AL 10-15设8251A的控制/状态端口地址为52H，数据端口地址为50