第10章高速串行总线
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《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础1.简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机,而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件,所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。
2.微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别?微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分:运算器、控制器、内部寄存器阵列(工作寄存器组)。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出(I/O)接口电路构成,各部分芯片之间通过总线(Bus)连接。
以微型计算机为主体,配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统,称为微型计算机系统。
高速串行信号的均衡技术
高速串行信号的均衡技术主要包括前向均衡(feed-forward equalization)和后向均衡(feedback equalization)两种方式。
前向均衡是在发送端对信号进行预先处理,通过增强高频部分的信
号来抵消传输线路中的损耗,以及减小信号在传输过程中的失真。
而后向均衡则是在接收端对接收到的信号进行处理,通过对信号进
行滤波和补偿来消除传输过程中的失真和噪声。
另外,高速串行信号的均衡技术还包括了一些具体的算法和方法,比如决策反馈均衡(DFE)、线性均衡器、最大似然序列估计(MLSE)等。
这些算法和方法可以根据信道的特性和系统的要求来
选择和应用,以提高信号的传输质量和可靠性。
总的来说,高速串行信号的均衡技术是一项复杂而重要的技术,它在高速串行通信中起着至关重要的作用,能够有效地提高信号的
传输质量,保证通信系统的稳定性和可靠性。
随着通信技术的不断
发展,均衡技术也在不断创新和完善,以适应日益增长的通信需求。
“微处理器系统结构与嵌入式系统设计”第一章习题解答1.2 以集成电路级别而言,计算机系统的三个主要组成部分是什么?中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片1.3 阐述摩尔定律。
每18个月,芯片的晶体管密度提高一倍,运算性能提高一倍,而价格下降一半。
1.5 什么是SoC?什么是IP核,它有哪几种实现形式?SoC:系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等,从应用开发角度出发,其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。
IP核:满足特定的规范和要求,并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。
它有软核、硬核和固核三种实现形式。
1.8 什么是嵌入式系统?嵌入式系统的主要特点有哪些?概念:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统,即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。
特点:1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
4、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键,对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。
①软件要求固体化,大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中;②要求高质量、高可靠性的软件代码;③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行的,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,就具有较长的生命周期。
6、嵌入式系统本身不具备自开发能力,设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
第二章习题答案2.2 完成下列逻辑运算(1)101+1.01 = 110.01(2)1010.001-10.1 = 111.101(3)-1011.0110 1-1.1001 = -1100.1111 1(4)10.1101-1.1001 = 1.01(5)110011/11 = 10001(6)(-101.01)/(-0.1) = 1010.12.3 完成下列逻辑运算(1)1011 0101∨1111 0000 = 1111 0101(2)1101 0001∧1010 1011 = 1000 0001(3)1010 1011⊕0001 1100 = 1011 01112.4 选择题(1)下列无符号数中最小的数是( A )。
习题一、选择题1.在异步串行通信中,收发双方必须保持________。
A.收发时钟相同B.停止位相同C.数据格式和波特率相同D.以上都正确答案:C2.同步通信过程中,通信双方依靠_____进行同步。
A.起始位B.同步字符C.命令字D.停止位答案:B3.8251A收、发串行数据的波特率_______。
A.可由编程设置B.等于CLK输入的基准时钟频率的16倍C.等于CLK输入的基准时钟频率的1/16D.等于CLK输入的基准时钟频率答案:A4.8251A以异步通信方式工作,设波特率因子为16,字符长度为8位,奇校验,停止位为2位,每秒种可传输200个字符,则它的传输速率和收发时钟信号频率分别是______(bps,kHz)。
A.200,200B.2200,38.4C.2400,38.4D.200,38.4答案:C5.DMA用于传送_____之间的大量数据。
A.CPU与存储器B.存储器与外设C.CPU与外设D.寄存器与存储器答案:B6.在微机系统中采用DMA方式传输数据时,数据传送是______。
A.由CPU控制完成的B.由执行程序(软件)完成C.由DMAC发出的控制信号控制完成的D.由总线控制器发出的控制信号控制完成的答案:C7.当8086/8088CPU响应DMA设备的HOLD请求后,CPU将______。
A.转入特殊的中断服务程序B.进入等待周期C.接受外部数据D.放弃对总线的控制权答案:D8.在DMA方式下,将内存数据送到外设的路径是_______。
A.CPU→DMAC→外设B.内存→数据总线→外设C.内存→CPU→总线→外设D.内存→DMAC→数据总线→外设答案:B9.在DMA方式下,CPU与总线的关系是______。
A.只能控制地址总线B.相互成隔离状态C.只能控制数据线D.相互成短接状态答案:B10.采用DMA方式传送时,每传送一个数据要占用______时间。
A.一个指令周期B.一个机器周期C.一个存储周期D.一个总线时钟周期答案:C二、填空题1.异步串行通信没有数据传送时,发送方应发送______信号;串行同步通信没有数据传送时,发送方应发送_____信号。
微机原理与接口技术习题参考答案3-13章..习题3.1 什么是总线?总线是如何分类的?答:总线,是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线路,是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路,它能分时地发送与接收各部件的信息。
按照总线系统的层次结构,可以把总线分为片内总线、系统总线、局部总线和外设总线。
3.2 举例说明有哪些常见的系统总线与外设总线。
答:常见的系统总线有:ISA总线、PCI总线、PCI Express总线。
常见的外设总线有:RS-232串行总线、IEEE1394串行总线、USB串行总线。
3.3 ISA总线的主要特点是什么?答:ISA总线的主要特点是:(1)总线支持力强,支持64KB的I/O地址空间、24位存储器地址空间、8/16位数据存取、15级硬件中断、7个DMA通道等。
(2)16位ISA总线是一种多主控(Multi Master)总线,可通过系统总线扩充槽中的MAST ER的信号线实现。
除CPU外,DMA控制器、刷新控制器和带处理器的智能接口卡都可以成为ISA总线的主控设备。
(3)支持8种类型的总线周期,分别为8/16位的存储器读周期、8/16位的存储器写周期、8/16位的I/O读周期、8/16位的I/O写周期、中断请求和中断响应周期、DMA周期、存储器刷新周期和总线仲裁周期。
3.4 PCI总线的主要特点是什么?答:PCI总线的特点概述如下:(1) 线性突发传输:PCI支持突发的数据传输模式,满足了新型处理器高速缓冲存储器(Cache)与内存之间的读写速度要求。
线性突发传输能够更有效地运用总线的带宽去传输数据,以减少不必要的寻址操作。
(2) 多总线主控:PCI总线不同于ISA总线,其地址总线和数据总线是分时复用的。
这样减少了接插件的管脚数,便于实现突发数据的传输。
数据传输时,一个PCI设备作为主控设备,而另一个PCI设备作为从设备。
总线上所有时序的产生与控制,都是由主控设备发起的。
串行系列-SERDES概述SERDES概述写在开头:不出意外的话,这又是一个系列话题。
包括串行,损耗,加重均衡等。
小陈才疏学浅,只能写出个概述,望大神指正。
再写在开头:当小陈还是一个无忧无虑的大学生的时候,说过一句这样的话“懂你的人并不是你想要什么就给你什么,而是他给了你,你才发现这才是你想要的。
”如Iphone之于手机,如频域之于信号分析。
以前小陈觉得频域这东西不如时域好用,不明白这个想象中的东西怎么可能比实际存在的时域更加简单。
直到脑子里能把一个个频域的点看成一个正弦波,直到发现一条复杂无比的通道能使用一个清晰的S参数表示。
为何串行人们对高速的追求就像对美好生活的向往一样永无止境。
在人们面前有两条路可以走,第一条是增加信道的数量,用更多的信道传输更多的信号,也就是我们所说的并行;第二条是提高单通道的信号速率,也就是我们所说的高速串行。
而在现在的高速传输中,SERDES早已成为了绝对的主流。
主要是因为并行传输有着先天的劣势:时钟周期变得越来越短,并行的时序已经无法满足。
在之前的《串扰系列》中有说到,由于使用数字信号通信,信道的噪声容限有了很大的提升,DDR3信号的噪声裕量甚至能达到了600mV,相当于信号电平的40%。
这40%的裕量将被反射,损耗,电源噪声,串扰等问题瓜分。
串行信号同样面临着这样的问题,于是••••••SERDES:“工程师爸爸,我上升沿陡,反射会比较严重!”于是工程师把高速串行信号的驱动阻抗和接收阻抗都做成了100欧姆,与传输线相匹配:“我已经帮你把源端和末端两个最严重的反射给去掉啦,剩下的就靠你啦。
”SERDES:“工程师爸爸,我翻转次数多,串扰会比较严重!”于是工程师在所有的串行管脚附近都放上了地管脚:“我已经帮你把你跟你兄弟姐妹隔开啦,剩下的就靠你啦。
”这时隔壁家做连接器的王叔叔跑过来摸了摸SERDES的头:“小SERDES啊,我已经把连接器的串扰做到千分之一以下了。
”SERDES:“工程师爸爸,我电频低,好怕电源噪声!”工程师看了SERDES笑了笑:“傻孩子,爹爹严格执行优生优育啊,你兄弟姐妹没几个,不像临村的并行,一家兄弟姐妹可以去踢世界杯了啊。
计算机接口技术总复习题及答案1-4章练习题一、单项选择题1.8086微处理器可寻址访问的最大I/O空间是〔〕。
① 1KB ② 64KB③ 640KB ④ 1MB2.CPU的数据总线提供〔〕。
①数据信号流②所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号③来自I/O设备和存储器的响应信号④地址信号流3.8086 CPU存放器中,能在操作数存寻址时用作地址存放器的是〔〕。
① A* ② B*③C* ④ D*4.ISA总线是〔〕。
① 8位② 16位③ 32位④ 64位5.8086CPU根本总线周期中,地址信号在〔〕时间发生。
① T1 ② T3③T2 ④ T46.描述PCI总线根本概念中正确的句子是〔〕。
①PCI总线的根本传输机制是猝发式传送②PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线③PCI设备一定是主设备④系统中允许只有一条PCI总线B口最多可连接外设装置的个数为〔〕。
①16 ② 64 ③127 ④2558.目前PC机都带有USB接口,USB接口是一种〔〕。
①外设②接口电路③并行接口标准④串行接口标准9.当8086 CPU的RESET引脚从高电平变为低电平〔即脱离复位状态〕时,CPU从存的〔③〕单元开场执行程序。
①00000H②FFFFFH ③FFFF0H④0FFFFH10.当8086/8088访问300H端口时,采用〔〕寻址方式。
①直接②立即③存放器D*间接④相对二、填空题1.为了提高程序的执行速度,充分使用总线,8086 CPU部被设计成和两个独立的功能部件。
2.占用总线进展数据传输,一般需要经过总线请求和仲裁、、、和完毕4个阶段。
三、简答题1. 什么是总线?总线是如何分类的?答:总线,是一组能为多个功能部件效劳的公共信息传送线路,是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路,它能分时地发送与接收各部件的信息。
按照总线系统的层次构造,可以把总线分为片总线、系统总线、局部总线和外设总线。
2、总线的主要性能指标有哪些?分别做简要说明。
汽车车载网络技术详解(修订版)习题库第一章车载网络系统基础知识 (1)第二章CAN总线传输系统 (4)第三章子总线系统 (7)第四章网关与诊断总线 (9)第五章光学总线系统 (10)第六章以太网与FlexRay总线 (13)第七章大众奥迪车系车载网络系统 (15)第八章丰田多路通信系统 (16)第九章通用车系车载网络系统 (18)第十章汽车车载网络系统检修 (19)第十一章车联网 (20)第一章车载网络系统基础知识一、填空题1.导线长度和插接器数量的增加不但占据车内的有效空间、增加装配和维修的难度、提高整车成本,而且妨碍整车可靠性的提高。
2.车载电控系统经历了中央电脑集中控制、多电脑分散控制和网络控制三个阶段。
3.数据传输总线,就是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享,从而最大限度地提高系统整体效率,充分利用有限的资源。
4.通过接口连接不同设备时有点对点连接和多点连接两种连接方式。
5.如果将传输路径的控制功能主要分配给其中一个设备,则该设备就变为主控控制单元,而其他设备仅具有副控功能,因而,具有副控功能的这些设备亦称从属控制单元。
6.协议三要素是指语法、语义和定时规则。
7.总线上的比特编码(比特表示)可以通过非归零法(NRZ)、曼彻斯特法和脉冲宽度调制法(PWM)实现。
8.车用网络大致可以分为4个系统:动力传动系统、车身系统、安全系统、信息系统。
二、选择题1.以下(A )不是车载网络系统组成。
A.传输媒体B.拓扑结构C.通信协议D.数据总线2.通过一个转发器将每台入网计算机接入网络,每台转发器与相邻两台转发器用物理链路相连,此为(A )。
A.环形网拓扑结构B.星形网拓扑结构C.总线形网拓扑结构D.三角形网拓扑结构3.以一台称之为中心处理机为主组成的网络,各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接相连,此为( B )。
A.环形网拓扑结构B.星形网拓扑结构C.总线形网拓扑结构D.三角形网拓扑结构4.将所有的入网计算机通过分接头接入一条载波传输线上,此为(C )。
第10章思考题及习题10参考答案一、填空1.单总线系统只有一条数据输入/输出线,总线上的所有器件都挂在该线上,电源也通过这条信号线供给,。
答:DQ2.单总线系统中配置的各种器件,由DALLAS公司提供的专用芯片实现。
每个芯片都有位ROM,用激光烧写编码,其中存有位十进制编码序列号,它是器件的编号,确保它挂在总线上后,可唯一地被确定。
答:64,16,地址3.DS18B20是温度传感器,温度测量范围为℃,在-10~+85℃范围内,测量精度可达℃。
DS18B20体积小、功耗低,非常适合于的现场温度测量,也可用于各种空间内设备的测温。
答:数字,−55~+128,±0.5,恶劣环境,狭小4.SPI接口是一种串行接口,允许单片机与的带有标准SPI接口的外围器件直接连接。
答:同步,外设,多厂家5.SPI具有较高的数据传输速度,最高可达 Mbit/s。
答:1.056.I2C的英文缩写为,是应用广泛的总线。
答:Inter Interface Circuit,芯片间串行扩展7.I2C串行总线只有两条信号线,一条是 SDA,另一条是 SCL。
答:数据线,时钟线8.I2C总线上扩展的器件数量不是由负载决定的,而是由负载确定的。
答:电流,电容9.标准的I2C普通模式下,数据的传输速率为 bit/s,高速模式下可达 bit/s。
答:100k,400k二、判断对错1. 单总线系统中的各器件不需要单独的电源供电,电能是由器件内的大电容提供。
对2. DS18B20可将温度转化成模拟信号,再经信号放大、A/D转换,再由单片机进行处理。
错3. DS18B20的对温度的转换时间与分辨率有关。
对4. SPI串行口每发送、接收一位数据都伴随有一个同步时钟脉冲来控制。
对5. 单片机通过SPI串行口扩展单个SPI器件时,外围器件的片选端CS一定要通过I/O口控制。
错6. SPI串行口在扩展多个SPI器件时,单片机应分别通过I/O口线来控制各器件的片选端CS来分时选通外围器件。