6.4 可编程序串行通信接口电路（练习）-《计算机原理》(电工版第五版) 同步精品课堂

可编程序串行通信接口电路 一、名词解释 1、可编程序同步和异步接口片 2、波特率因子 二、单项选择题 1、以下不属于典型的可编程序同步和异步接口片芯片的是（ ） A. National 的 8250/16450 B. Motorola 的 ACIA C. AMD 的 AM29XX D. Intel 的 8251A 2、在异步方式工作时，接收部分能把接收到的数据去掉起始位和停止位，检查有无奇偶错，然后经过（ ）变为并行格式后，送至接收缓冲寄存器。 A. 计数器 B. 移位寄存器 C. 累加器 D. 缓存器 3、8251A 可用于同步和异步传送，在同步传送时，以下说法错误的是（ ） A. 5 - 8 位 / 字符 B. 只能内部同步 C. 可自动插入同步字符 D. 波特率为 0 - 64Kb/s 4、若 8251A 工作于异步方式，波特率为 9600 波特，波特率因子为 16，则接收器时钟 RxC 的频率为（ ） A. 110Hz B. 1.76kHz C. 7.04kHz D. 153.6kHz 5、当 CS = 0，C/D = 0，RD = 0，WR = 1 时，8251A 执行的功能是（ ） A. CPU 从 8251A 读数据 B. CPU 从 8251A 读状态 C. CPU 写数据到 8251A D. CPU 写命令到 8251A 6、在异步方式下，若设定 8251A 工作，波特率因子为 64，每字符 7 个数据位，偶校验，2 位停止位，则方式选择控制字为（ ） A. 11111011B (FBH) B. 00111000B (38H) C. 00010111B (17H) D. 10010111B (97H) 7、8251A 的发送器就绪输出告知 CPU 发送器已准备好接收字符，仅在（ ）有效并且 TxEN为高时，TxRDY 才有效。 A. DSR B. DTR C. RTS D. CTS 8、在同步接收方式下，8251A 采样 RxD 线，当接收寄存器与同步字符寄存器内容相等时，将状态寄存器中的（ ）位置 “1”，并在该引脚上输出一个有效信号，表示已找到同步字符。 A. RxRDY B. SYNDET C. TxRDY D. TxEMPTY 9、以下关于 8251A 的说法，正确的是（ ） A. 只能用于同步传送 B. 不能检测奇偶、溢出和帧错 C. 全部输入 / 输出与 CMOS 电平兼容 D. 可产生中止字符，可产生 1、1.5 或 2 位的停止位 10、在利用 8251A 实现两台微型计算机相互通信时，若采用近距离通信，不需要使用（ ） A. RS - 232C 电缆 B. EIA/TTL 电平转换电路 C. MODEM D. 8251A 芯片 三、判断题 1、可编程序同步和异步接口片（USART）仅包括接收和发送两部分。（ ） 2、8251A 在同步传送时，只能是外部同步。（ ） 3、在异步模式中，RxC 的频率一定是实际波特率的 16 倍。（ ） 4、当 CS = 0，C/D = 1，WR = 0，RD = 1 时，CPU 写命令到 8251A。（ ） 5、8251A 的工作方式和通信条件由命令字设定，通信中控制线的控制由方式字确定。（ ） 四、简答题 1、简述可编程序同步和异步接口片（USART）的结构。 2、简述 8251A 的基本功能和特性。 3、简述利用 8251A 实现两台微型计算机相互通信时，发送端和接收端的初始化及控制程序的步骤。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 可编程序串行通信接口电路 一、名词解释 1、可编程序同步和异步接口片 【答案】大规模集成电路技术发展推出的通用接口片，典型芯片有 National 8250/16450、Motorola ACIA、Intel 8251A、Zilog Z80SIO 等，含接收、发送及控制与状态部分，功能可通过程序预先确定。 2、波特率因子 【答案】将发送或接收时钟分频后作移位寄存器移位脉冲时，串行线数据传输速率与时钟频率的比例系数，称波特率因子或波特率系数。设发送（或接收）时钟频率为 F，三者关系为 F = 波特率因子 × 波特率。 二、单项选择题 1、以下不属于典型的可编程序同步和异步接口片芯片的是（ ） A. National 的 8250/16450 B. Motorola 的 ACIA C. AMD 的 AM29XX D. Intel 的 8251A 【答案】C 【解析】典型的可编程序同步和异步接口片芯片有 National 的 8250/16450，Motorola 的 ACIA，Intel 的 8251A 和 Zilog 的 Z80SIO 等，AMD 的 AM29XX 不属于，所以选 C。 2、在异步方式工作时，接收部分能把接收到的数据去掉起始位和停止位，检查有无奇偶错，然后经过（ ）变为并行格式后，送至接收缓冲寄存器。 A. 计数器 B. 移位寄存器 C. 累加器 D. 缓存器 【答案】B 【解析】在异步方式工作时，接收部分能把接收到的数据去掉起始位和停止位，检查有无奇偶错，然后经过移位寄存器变为并行格式后，送至接收缓冲寄存器，所以选 B。 3、8251A 可用于同步和异步传送，在同步传送时，以下说法错误的是（ ） A. 5 - 8 位 / 字符 B. 只能内部同步 C. 可自动插入同步字符 D. 波特率为 0 - 64Kb/s 【答案】B 【解析】8251A 在同步传送时，可 5 - 8 位 / 字符，能内部或外部同步，可自动插入同步字符，波特率为 0 - 64Kb/s。所以 “只能内部同步” 说法错误，选 B。 4、若 8251A 工作于异步方式，波特率为 9600 波特，波特率因子为 16，则接收器时钟 RxC 的频率为（ ） A. 110Hz B. 1.76kHz C. 7.04kHz D. 153.6kHz 【答案】D 【解析】在异步模式中，RxC 的频率是实际波特率的倍数，若波特速率等于 9600 波特，波特率因子为 16，则 RxC 等于 9600×16 = 153.6kHz，所以选 D。 5、当 CS = 0，C/D = 0，RD = 0，WR = 1 时，8251A 执行的功能是（ ） A. CPU 从 8251A 读数据 B. CPU 从 8251A 读状态 C. CPU 写数据到 8251A D. CPU 写命令到 8251A 【答案】A 【解析】根据 8251A 读 / 写操作真值表，当 CS = 0，C/D = 0，RD = 0，WR = 1 时，CPU 从 8251A 读数据，所以选 A。 6、在异步方式下，若设定 8251A 工作，波特率因子为 64，每字符 7 个数据位，偶校验，2 位停止位，则方式选择控制字为（ ） A. 11111011B (FBH) B. 00111000B (38H) C. 00010111B (17H) D. 10010111B (97H) 【答案】A 【解析】在异步方式下，设定 8251A 工作，波特率因子为 64，每字符 7 个数据位，偶校验，2 位停止位，方式选择控制字为 11111011B (FBH)，所以选 A。 7、8251A 的发送器就绪输出告知 CPU 发送器已准备好接收字符，仅在（ ）有效并且 TxEN为高时，TxRDY 才有效。 A. DSR B. DTR C. RTS D. CTS 【答案】D 【解析】仅在 CTS 有效并且 TxEN（允许发送）为高时，TxRDY 才有效，所以选 D。 8、在同步接收方式下，8251A 采样 RxD 线，当接收寄存器与同步字符寄存器内容相等时，将状态寄存器中的（ ）位置 “1”，并在该引脚上输出一个有效信号，表示已找到同步字符。 A. RxRDY B. SYNDET C. TxRDY D. TxEMPTY 【答案】B 【解析】在同步接收方式下，若接收寄存器与同步字符寄存器内容相等，8251A 将状态寄存器中的 SYNDET位置 “1”，并在 SYNDET 引脚上输出一个有效信号，表示已找到同步字符，所以选 B。 9、以下关于 8251A 的说法，正确的是（ ） A. 只能用于同步传送 B. 不能检测奇偶、溢出和帧错 C. 全部输入 / 输出与 CMOS 电平兼容 D. 可产生中止字符，可产生 1、1.5 或 2 位的停止位 【答案】D 【解析】8251A 可用于同步和异步传送，具有奇偶、溢出和帧错等检测电路，全部输入 / 输出与 TTL 电平兼容，在异步传送时可产生中止字符，可产生 1、1.5 或 2 位的停止位，所以选 D。 10、在利用 8251A 实现两台微型计算机相互通信时，若采用近距离通信，不需要使用（ ） A. RS - 232C 电缆 B. EIA/TTL 电平转换电路 C. MODEM D. 8251A 芯片 【答案】C 【解析】利用 8251A 实现相距较近的两台微型计算机相互通信，不需要使用 MODEM，两台微型计算机直接通过 RS - 232C 电缆相连，需要 EIA/TTL 电平转换电路和 8251A 芯片，所以选 C。 三、判断题 1、可编程序同步和异步接口片（USART）仅包括接收和发送两部分。（ ） 【答案】× 【解析】这类接口片通常均包括接收和发送两部分，除此之外，还必须有控制与状态部分。所以该说法错误。 2、8251A 在同步传送时，只能是外部同步。（ ） 【答案】× 【解析】8251A 在同步传送时，可内部或外部同步。所以该说法错误。 3、在异步模式中，RxC 的频率一定是实际波特率的 16 倍。（ ） 【答案】× 【解析】在异步模式中，RxC 的频率是实际波特率的倍数（波特率因子），它可以是 1、16 和 64。所以该说法错误。 4、当 CS = 0，C/D = 1，WR = 0，RD = 1 时，CPU 写命令到 8251A。（ ） 【答案】√ 【解析】根据 8251A 读 / 写操作真值表，当 CS = 0，C/D = 1，WR = 0，RD = 1 时，CPU 写命令到 8251A。所以该说法正确。 5、8251A 的工作方式和通信条件由命令字设定，通信中控制线的控制由方式字确定。（ ） 【答案】× 【解析】8251A 的方式字设定通信方式与通信条件，命令字确定通信中控制线的控制等。所以该说法错误。 四、简答题 1、简述可编程序同步和异步接口片（USART）的结构。 【答案】这类接口片通常包括接收和发送两部分： · 接收部分：在异步方式工作时，能把接收到的数据去掉起始位和停止位，检查有无奇偶错，然后经过移位寄存器变为并行格式后，送至接收缓冲寄存器；在同步方式工作时，能够自动识别同步字符。 · 发送部分：能接收与暂存由 CPU 并行输出的数据。在异步方式工作时，通过移位寄存器变为串行数据格式并添加上起始位、奇偶校验位及停止位，由一条数据线发送出去；在同步方式工作时，能自动插入同步字符。 2、简述 8251A 的基本功能和特性。 【答案】 · 可用于同步和异步传送。 · 同步传送：5 - 8 位 / 字符；内部或外部同步；可自动插入同步字符。 · 异步传送：5 - 8 位 / 字符；时钟速率为波特率的 1、16 或 64 倍；可产生中止字符；可产生 1、1.5 或 2 位的停止位；可检测假起始位；自动检测和处理中止字符。 · 波特率：0 - 64Kb/s（同步）；0 - 19.2Kb/s（异步）。 · 全双工，双缓冲器发送和接收。 · 出错检测：具有奇偶、溢出和帧错等检测电路。 · 全部输入 / 输出与 TTL 电平兼容；单一的 + 5V 电源；单一 TTL 电平时钟；28 脚双列直插式封装。 3、简述利用 8251A 实现两台微型计算机相互通信时，发送端和接收端的初始化及控制程序的步骤。 【答案】 发送端： · 复位：将复位命令（40H）写入 8251A 控制端口。 · 方式选择字设定：例如设定为异步方式，7 位数据，1 位停止位，偶校验，波特率系数为 16，将对应的方式选择字（如 7AH）写入控制端口。 · 操作命令字设定：使发送器允许，错误标志复位，将对应的操作命令字（如 11H）写入控制端口。 · 数据发送：设置发送数据块首地址和字节数，循环查询状态位 TxRDY 是否为 “1”，若为 “1” 则从发送区取一字节数据发送，修改地址指针，未发送完则继续。 接收端： · 复位：将复位命令（40H）写入 8251A 控制端口。 · 方式选择字设定：将对应的方式选择字（如 7AH）写入控制端口。 · 操作命令字设定：将对应的操作命令字（如 14H）写入控制端口。 · 数据接收：设置接收数据块首地址和字节数，循环查询状态位 RxRDY 是否为 “1”，若为 “1” 则检测是否有奇偶校验错，若无错则接收一字节数据存入接收数据区，修改地址指针，未接收完则继续。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $