高校計(jì)算機(jī)接口技術(shù)考試題解析計(jì)算機(jī)接口技術(shù)作為連接計(jì)算機(jī)主機(jī)與外部設(shè)備的橋梁，是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必須扎實(shí)掌握的核心課程之一。其涉及硬件原理、軟件編程及邏輯設(shè)計(jì)等多方面知識，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性。本文將結(jié)合高校該課程常見的考試題型與核心知識點(diǎn)，進(jìn)行深入解析，旨在幫助同學(xué)們更好地理解和掌握這門課程的精髓，提升解題能力與應(yīng)試技巧。一、填空題解析填空題主要考察學(xué)生對基本概念、重要參數(shù)、典型芯片引腳及功能的記憶與理解。這類題目看似簡單，但需要精準(zhǔn)把握知識點(diǎn)。例題1：CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有_______、_______和_______。其中，_______方式具有最高的數(shù)據(jù)傳輸率。解析：此題考察的是CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)交換的基本方式。這是接口技術(shù)的開篇重點(diǎn)內(nèi)容。答案依次為：程序控制方式（或程序查詢方式）、中斷控制方式、DMA（直接存儲器訪問）方式；DMA。這里需要注意，程序控制方式有時(shí)也細(xì)分為無條件傳送和條件傳送（查詢），但作為大類填寫程序控制方式更為概括。DMA方式因直接在內(nèi)存和外設(shè)間傳輸數(shù)據(jù)，不經(jīng)過CPU中轉(zhuǎn)，故效率最高。例題2：8255A是一種通用的_______接口芯片，它有_______個(gè)8位并行端口。其工作方式控制字的最高位D7為_______時(shí)，表示該控制字為方式控制字。解析：此題針對典型并行接口芯片8255A的基本認(rèn)知。答案依次為：并行；3；1。8255A是最經(jīng)典的可編程并行接口芯片，掌握其結(jié)構(gòu)（A、B、C三個(gè)端口）和控制字格式是必須的。方式控制字的D7位是特征位，置1表示是方式控制字，置0則表示是C口置位/復(fù)位控制字，這一點(diǎn)極易混淆，需要特別記憶。二、選擇題解析選擇題考察的范圍更廣，不僅包括記憶性知識點(diǎn)，還涉及對概念的辨析、原理的應(yīng)用以及簡單計(jì)算。例題1：在中斷系統(tǒng)中，中斷向量是指（）。A.中斷服務(wù)程序的入口地址B.中斷類型號C.中斷服務(wù)程序的返回地址D.程序狀態(tài)字解析：此題考察中斷向量的定義。中斷向量是中斷服務(wù)程序的入口地址，而中斷向量表則是存放這些入口地址的連續(xù)存儲區(qū)域，每個(gè)中斷類型號對應(yīng)一個(gè)中斷向量。故正確答案為A。B選項(xiàng)中斷類型號是查找中斷向量的索引。例題2：8253可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片中，若要實(shí)現(xiàn)對外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，應(yīng)選用的工作方式是（）。A.方式0（計(jì)數(shù)結(jié)束中斷）B.方式1（可編程單穩(wěn)態(tài)）C.方式2（頻率發(fā)生器）D.方式3（方波發(fā)生器）解析：8253的六種工作方式是考試重點(diǎn)和難點(diǎn)。方式0在計(jì)數(shù)到0時(shí)輸出信號變高，可以用來響應(yīng)外部事件的計(jì)數(shù)結(jié)束。雖然其他方式也涉及計(jì)數(shù)，但方式0的核心特點(diǎn)就是“計(jì)數(shù)結(jié)束中斷”，適合單純的計(jì)數(shù)應(yīng)用。故答案為A。方式2和3更側(cè)重于產(chǎn)生周期性信號。三、簡答題解析簡答題要求學(xué)生能夠清晰、準(zhǔn)確地闡述某個(gè)概念、原理或工作過程，考察其對知識的系統(tǒng)性理解和語言組織能力。例題1：簡述DMA控制器的工作原理及其主要特點(diǎn)。解析：回答此類問題，應(yīng)首先給出核心定義，再闡述工作流程，最后總結(jié)特點(diǎn)。答：DMA控制器（DirectMemoryAccessController）是一種允許外設(shè)直接與內(nèi)存進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸而不經(jīng)過CPU干預(yù)的硬件設(shè)備。其工作原理大致如下：1.外設(shè)向DMA控制器發(fā)出DMA請求（DREQ）。2.DMA控制器收到請求后，向CPU發(fā)出總線請求（HOLD）。3.CPU在當(dāng)前總線周期結(jié)束后，響應(yīng)總線請求，釋放總線控制權(quán)（HLDA）給DMA控制器。4.DMA控制器獲得總線控制權(quán)后，按照預(yù)設(shè)的傳輸方向、內(nèi)存地址、傳輸長度等信息，控制外設(shè)與內(nèi)存之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。每傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)，地址寄存器加1（或減1），字節(jié)計(jì)數(shù)器減1。5.當(dāng)字節(jié)計(jì)數(shù)器減至0或外設(shè)撤銷DMA請求時(shí)，DMA傳輸結(jié)束，DMA控制器向CPU發(fā)出總線釋放信號，CPU重新收回總線控制權(quán)。其主要特點(diǎn)包括：*高速性：數(shù)據(jù)傳輸不經(jīng)過CPU，由DMA控制器直接控制，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。*并行性：在DMA傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，CPU可以進(jìn)行其他不占用系統(tǒng)總線的操作（若有Cache等）。*高效性：減少了CPU的中斷次數(shù)和因中斷處理帶來的額外開銷。*需要專用硬件：DMA功能的實(shí)現(xiàn)依賴于DMA控制器這一專用硬件。例題2：試比較程序查詢方式和中斷控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。解析：比較類題目應(yīng)從多個(gè)維度進(jìn)行分析，條理清晰。答：程序查詢方式和中斷控制方式是CPU與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的兩種基本方式，各有優(yōu)劣：*程序查詢方式：*優(yōu)點(diǎn)：硬件結(jié)構(gòu)簡單，程序設(shè)計(jì)直觀，易于實(shí)現(xiàn)。*缺點(diǎn)：CPU效率低，在查詢過程中一直處于等待狀態(tài)，無法進(jìn)行其他任務(wù)；實(shí)時(shí)性差，若某一外設(shè)較慢，會影響整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度；系統(tǒng)吞吐量低。*中斷控制方式：*優(yōu)點(diǎn)：CPU效率高，只有當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒時(shí)才發(fā)出中斷請求，CPU在等待期間可以執(zhí)行其他程序；實(shí)時(shí)性好，能及時(shí)響應(yīng)外設(shè)的請求；系統(tǒng)吞吐量有所提高。*缺點(diǎn)：硬件結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，需要中斷控制器支持；軟件編程較復(fù)雜，需要編寫中斷服務(wù)程序，并處理中斷嵌套、中斷優(yōu)先級等問題；每次中斷都有中斷響應(yīng)、斷點(diǎn)保護(hù)和恢復(fù)等開銷。因此，程序查詢方式適用于外設(shè)數(shù)量少、數(shù)據(jù)傳輸率低、對實(shí)時(shí)性要求不高的場合；而中斷控制方式則適用于外設(shè)數(shù)量較多、數(shù)據(jù)傳輸率不固定、對實(shí)時(shí)性有要求的場合。四、分析與設(shè)計(jì)題解析分析與設(shè)計(jì)題是接口技術(shù)考試中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，綜合考察學(xué)生對硬件電路的理解、接口芯片的編程應(yīng)用以及解決實(shí)際問題的能力。例題1：已知某8086系統(tǒng)中，采用8255A芯片控制一個(gè)LED數(shù)碼管顯示。8255A的A口作為段碼輸出口（輸出高電平有效），B口的PB0作為位選信號（輸出低電平有效，選中該數(shù)碼管）。假設(shè)8255A的端口地址為60H（A口）、62H（B口）、64H（C口）、66H（控制口）。數(shù)碼管為共陰極接法。（1）請畫出該接口電路的簡化連接示意圖（只需畫出8255A與數(shù)碼管相關(guān)的部分）。（2）編寫初始化8255A的程序段，要求A口工作在方式0輸出，B口工作在方式0輸出。（3）若要在該數(shù)碼管上顯示數(shù)字“5”，請編寫相應(yīng)的段碼輸出程序段（已知共陰極數(shù)碼管“5”的段碼為92H）。解析：這是一道典型的8255A應(yīng)用設(shè)計(jì)題，涉及硬件連接、初始化編程和數(shù)據(jù)輸出。（1）接口電路簡化連接示意圖：（此處文字描述，實(shí)際考試會要求畫圖）8255A的A口（PA0-PA7）分別連接到LED數(shù)碼管的a-g段及小數(shù)點(diǎn)dp段（假設(shè)段碼包括小數(shù)點(diǎn)，若不包括則PA7可懸空或另作他用）。B口的PB0連接到數(shù)碼管的公共陰極。由于位選信號是低電平有效，當(dāng)PB0輸出0時(shí)，該數(shù)碼管被選中點(diǎn)亮。通常還需要在8255A的輸出口與數(shù)碼管之間串接限流電阻。（2）初始化程序段：8255A的方式控制字格式：D7（特征位）=1，D6D5（A口方式），D4（A口方向），D3（C口高4位方向），D2（B口方式），D1（B口方向），D0（C口低4位方向）。要求A口方式0輸出，B口方式0輸出。故方式控制字為：10000000B=80H。程序段（假設(shè)使用匯編語言）：MOVAL,80H;方式控制字OUT66H,AL;寫入控制口（3）顯示數(shù)字“5”的段碼輸出程序段：共陰極數(shù)碼管“5”的段碼為92H（假設(shè)段碼格式為PA7-PA0對應(yīng)dpgfedcba）。首先要選中數(shù)碼管，即PB0輸出低電平；然后輸出段碼。程序段：MOVAL,00H;PB0=0，選中數(shù)碼管OUT62H,ALMOVAL,92H;段碼“5”O(jiān)UT60H,AL;輸出到A口，數(shù)碼管顯示“5”例題2：某系統(tǒng)采用8253定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的通道0對外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)滿100個(gè)脈沖后產(chǎn)生一個(gè)中斷請求。已知8253的CLK0頻率為1MHz，端口地址為40H（通道0）、41H（通道1）、42H（通道2）、43H（控制口）。（1）8253通道0應(yīng)工作在什么方式？（2）計(jì)算計(jì)數(shù)初值N。（3）編寫初始化8253通道0的程序段。解析：8253的工作方式和初始化是必考內(nèi)容。（1）工作方式：當(dāng)計(jì)滿預(yù)設(shè)值后產(chǎn)生中斷請求，這符合方式0（計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式）的特點(diǎn)。方式0在寫入計(jì)數(shù)初值后開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到0時(shí)，OUT引腳由低變高，可以作為中斷請求信號。故應(yīng)工作在方式0。（2）計(jì)數(shù)初值N：題目要求計(jì)滿100個(gè)外部脈沖。由于是對外部脈沖計(jì)數(shù)，CLK0的頻率在此處不影響計(jì)數(shù)初值的大?。–LK0頻率影響的是定時(shí)功能時(shí)的初值計(jì)算）。計(jì)數(shù)初值N=100。因?yàn)?00是8位無符號數(shù)可以表示的范圍（0-255），所以可以采用二進(jìn)制計(jì)數(shù)，初值為100D=64H。（3）初始化程序段：8253的初始化步驟是：先寫控制字，再寫計(jì)數(shù)初值（若16位，則先低8位后高8位）?？刂谱指袷剑篋7D6（計(jì)數(shù)器選擇：00為通道0），D5D4（讀寫格式：01為只寫低8位，10為只寫高8位，11為先低后高），D3D2D1（工作方式：000為方式0），D0（計(jì)數(shù)方式：0為二進(jìn)制，1為BCD）。此處，通道0，方式0，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值100為8位，故讀寫格式選01（只寫低8位）?？刂谱譃椋?0010000B=10H。程序段：MOVAL,10H;控制字：通道0，只寫低8位，方式0，二進(jìn)制OUT43H,AL;寫入控制口MOVAL,64H;計(jì)數(shù)初值低8位（100D）OUT40H,AL;寫入通道0五、總結(jié)與應(yīng)試建議計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的學(xué)習(xí)，關(guān)鍵在于理解接口芯片的工作原理、掌握其編程方法，并能將硬件與軟件相結(jié)合進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。面對考試，建議同學(xué)們：1.夯實(shí)基礎(chǔ)，吃透概念：對核心概念（如端口、中斷、DMA、時(shí)序等）和典型芯片（如8255A、8253、8259A、8251A）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能、控制字格式、工作方式及初始化編程務(wù)必爛熟于心。2.勤于思考，注重聯(lián)系：理解各種數(shù)據(jù)傳輸方式的異同及適用場景，思考硬件連接與軟件編程如何配合實(shí)現(xiàn)特定功能。3.多做練習(xí)，重視實(shí)踐：通過做習(xí)題、分析例題、參與課程實(shí)驗(yàn)，將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐，培養(yǎng)解