CPU与外设通信为什么需要设置接口电路？
（1）CPU 与外设二者的信号不兼容，包括信号线的功能定义、逻辑定义和时序关系。
（2）CPU 与外设二者的速度不匹配，CPU 的速度快，外设的速度慢。
（3）若外设直接由 CPU 控制，会使 CPU 忙于与外设打交道，大大降低了 CPU 的效率。
（4）若外设直接由 CPU 控制，会使外设的硬件结构依赖于 CPU，对外设的发展不利。
接口信号通常有以下四种：
（1）开关量：只有 2 种状态，用一位二进制数表示开或关。
（2）数字量：二进制形式的数据或是已经过编码的二进制形式的数据。
（3）脉冲量：脉冲信号是以脉冲形式表示的一种信号，关注的是信号发生的跳变情况。
（4）模拟量：用模拟电压或模拟电流幅值大小表示的物理量。
接口中数据信息、控制信息和状态信息的作用。
数据信息是 I/O 接口中的有用信息，CPU 通过数据总线经 I/O 接口中的数据端口与外设交换数据，多为 8 位数据，对输入设备数据流的方向为经数据端口送数据总线，对输出设备数据流的方向为经数据总线送数据端口；控制信息和状态信息为辅助信息，控制信息经数据总线送控制端口，控制外设开始工作或停止工作；状态信息经状态端口送数据总线，告诉 CPU 外设的工作状态，输入设备的状态信息是 READY（是否准备好数据），输出设备的状态信息是 BUSY（设备是否繁忙），控制信息和状态信息多为位操作。
什么叫端口？通常有哪几类端口？通常有哪几种的编址方式？
端口概念：CPU 和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，这些寄存器称为端口。
端口分类：数据端口、状态端口、控制端口。
端口编址：统一编址、独立编址。
接口电路采用统一编址或独立编址时对微处理器有无特殊要求？
采用统一编址时对 CPU 无特殊要求，只需要将 I/O 接口电路当作存储器一样对待即可。
采用独立编 址时对 CPU 有特殊要求，需要 CPU 的指令系统中包含有访问内存指令和访问外设指令，还需要有专门的访 问内存操作和访问外设操作的控制逻辑。
简述主机与外设进行数据交换的几种常用方式？
（1）无条件传送方式：常用于简单设备，CPU 认为它们总是处于就绪状态，随时进行数据传送，适合简单、慢速的数据传输。
（2）查询式传送方式：CPU 首先查询外设工作状态，在外设就绪时进行数据传送，效率低，适合慢速的数据传输。
（3）中断控制方式：在外设就绪时，通过请求引脚信号，主动向 CPU 提出交换数据的请求，CPU 无其它更紧迫任务，则执行中断服务程序完成一次数据传送，适合少量、高速的数据传输。
（4）DMA 传送方式：外设和内存间直接建立传输通道，传输过程由 DMAC 控制，传输过程可与 CPU 执行任务并行，效率高，适合大量、高速的数据传输。
试述【DMA 传送方式】的工作原理？
DMA 的工作过程：
（1）由专用接口芯片 DMAC（DMA 控制器）控制传送过程。
（2）当外设需要传送数据时，通过 DMAC 向 CPU 发出总线请求信号。
（3）CPU 发出总线响应信号，释放总线。
（4）DMAC 接管总线，控制外设和内存之间的数据传送。
简述【中断控制方式】和【DMA 传送方式】相比有什么不同？
（1）中断方式通过程序实现数据传送，而 DMA 方式通过硬件实现数据传送，传送速度快。
（2）CPU 对中断的响应是在执行完一条指令之后，而对 DMA 的响应则可以在指令执行过程中的任何两个存储周期之间，请求响应快。
（3）中断方式必须切换程序，要进行 CPU 现场的保护和恢复操作。DMA 仅挪用了一个存储周期，不改变 CPU 现场，额外花销小。
（4）DMA 请求的优先权比中断请求高。CPU 优先响应 DMA 请求，是为了避免 DMA 所连接的高速外设丢失数据。
（5）中断方式不仅具有 I/O 数据传送能力，而且还能处理异常事件，DMA 只能进行 I/O 数据传送。
什么是并行传送？什么是串行传送？
（1）在数据传送过程中，一个字或一个字节的各位同时被传送出去，这种传送方式称为并行传送。
（2）在数据传送过程中，一个字或一个字节的各位逐位被传送出去，这种传送方式称为串行传送。
什么是并行接口？什么是串行接口？
（1）I/O 接口与 I/O 设备之间数据传送采用并行传送，则称为并行接口。
（2）I/O 接口与 I/O 设备之间数据传送采用串行传送，则称为串行接口。
比较串行通信与并行通信的优缺点？
（1）从传送距离上看：并行通信适宜于近距离的数据传送，通常小于 30 米，而串行通信适宜于远距离的数据传送，可以从几米到数千公里。
（2）从传送速度上看：并行通信传送数据的速度比串行通信快得多。
（3）从传送费用上看：在远距离传送中，通信线路的费用占很大的比重，而串行通信的费用由于传送线少而比并行通信的费用低得多。
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