计算机接口技术大作业

计算机接口技术大作业（共6篇）

1.计算机接口技术大作业 篇一

一、单项选择题（共20道小题，共100.0分）

1.8086的中断优先级由低到高的顺序为______

A.单步中断、可屏蔽中断、不可屏蔽中断、内部中断

B.可屏蔽中断、不可屏蔽中断、单步中断、内部中断

C.内步中断、单部中断、不可屏蔽中断、可屏蔽中断 D.内部中断、单步中断、可屏蔽中断、不可屏蔽中断

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[A;] 案: 得分: [5] 提示:

2.3.占有CPU时间最小的数据传送方式是______

A.同步传送

B.查询传送

C.中断传送 D.DMA传送

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[D;] 案: 得分: [5] 提示:

4.5.微型计算机输入/输出的控制方式有4种，其中以______控制的输入/输出是一种最主要的控制方式，因为其实时性强，效率高 A.无条件传送 B.程序查询 C.中断 D.DMA

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[C;] 案: 得分: [5]

试题分

5.0

试题分值:

5.0

试题分值:

5.0

值: 提示:

6.7.8086CPU寻址I/O端口最多使用______条地址线。

A.8 B.10 C.16 D.20 知识点: 单元5、6、7习题 学生答[C;] 案: 得分: [5] 提示:

8.9.若8086处理器改为统一编址方式，可使用______条地址线来寻址端口

A.8 B.10 C.16 D.20 知识点: 单元5、6、7习题 学生答[D;] 案: 得分: [5] 提示:

10.11.8086/8088的中断是向量中断，其中断服务程序的入口地址是由______提供

A.外设中断源

B.CPU的中断逻辑电路

C.从中断控制器读中断类型号左移两位

D.由中断型号指向的中断向量表中读出

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[D;] 案:

试题分值:

5.0

试题分值:

5.0 得分: [5] 提示:

试题分值:

5.0 12.13.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用______的时间

A.一个指令周期 B.一个机器周期

C.一个时钟周期

D.一个存储周期

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[D;] 案: 得分: [5] 提示:

14.15.系统总线中地址线的功能是_____

A.用于选择主存单元地址

B.用于选择进行信息传输的设备 C.用于选择外存地址

D.用于指定主存和I/O设备接口电路的地址

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[D;] 案: 得分: [5] 提示:

16.17.8253芯片有______个端口地址

A.2 B.3 C.4 D.6 知识点: 单元5、6、7习题 学生答[C;] 案:

试题分值:

5.0

试题分值:

5.0 得分: [5] 提示:

试题分值:

5.0 18.19.8255芯片有______种基本工作方式。

A.2 B.3 C.4 D.6 知识点: 单元5、6、7习题 学生答[B;] 案: 得分: [5] 提示:

20.21.8255芯片有______数据端口

A.3个16位 B.3个8位 C.4个16位 D.4个8位

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[B;] 案: 得分: [5] 提示:

22.23.(错误)8253可编程定时/计数器的计数范围是

A.1~255 B.1~256 C.1~65535 D.1~65536

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[C;] 案:

试题分值:

5.0

试题分值:

5.0 得分: [0] 提示:

试题分值:

5.0 24.25.在8253的6种工作方式中,能够自动重复工作的两种方式是

A.方式1，方式2 B.方式2，方式3 C.方式2，方式4 D.方式3，方式5

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[B;] 案: 得分: [5] 提示:

26.27.8259A是____

A.可编程DMA控制器 B.可编程中断控制器 C.可编程定时/计数器 D.总线仲裁器

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[B;] 案: 得分: [5] 提示:

28.29.8086系统中，中断优先级最低的是

A.INT n B.NMI C.INTR D.单步中断

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[D;] 案:

试题分值:

5.0

试题分值:

5.0 得分: [5] 提示:

试题分值:

5.0 30.31.CPU每次可以响应

个中断源的中断请求

A.1 B.2 C.3 D.4 知识点: 单元5、6、7习题 学生答[A;] 案: 得分: [5] 提示:

32.33.独立I/O端口编址方式中,端口地址范围是______

A.00000H~FFFFFFH B.0000H~FFFFH C.00H~FFH D.0~128

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[B;] 案: 得分: [5] 提示:

34.35.在8088/8086系统中使用8259A作为中断控制器，试问8259A中的中断屏蔽寄存器（IMR）中的屏蔽位与CPU的标志寄存器中的IF位对中断影响是什么关系______

A.屏蔽位与IF位都用来控制某一个中断源的中断请求 B.屏蔽位只使对应中断起开中断或关中断功能 C.屏蔽位和IF位功能完全一样，可互相替代

D.屏蔽位只对一个中断源屏蔽，而IF位对所有中断源的中断屏蔽

知识点: 单元5、6、7习题

试题分值:

5.0

试题分值:

5.0 学生答[D;] 案: 得分: [5] 提示:

试题分值:

5.0 36.37.断点中断的中断类型码是______

A.1 B.2 C.3 D.4 知识点: 单元5、6、7习题 学生答[C;] 案: 得分: [5] 提示:

38.39.CPU响应INTR引脚上来的中断请求的条件之一是______

A.IF=0 B.IF=1 C.TF=0 D.TF=1

知识点: 单元5、6、7习题 学生答[B;] 案: 得分: [5] 提示:

40.试题分值:

5.0

试题分值:

5.0 A.END 知识点: 单元4习题 学生答[C;] 案:

得分: [5] 提示:

2.试题分

5.0

值:

2.计算机接口技术大作业 篇二

1 计算机接口的类型、特点和应用

1.1 COM串行接口

将MODEM等外部设备的接口连接起来所用的一般就是COM串行接口, 通常有两个计算机的COM串行接口, 分别为COM1和COM2接口, 这两个接口的I/O地址和中断号不一样, 但是在响应上COM2比COM1具有优先权。

1.2 PS/2接口

2PS/2接口比较常见, 多用于键盘和鼠标的连接接口处, 1984年IBM推出了键盘接口标准, 使用5脚DIN连接器和双向串行通讯协议, 5个脚中只有4个脚具有意义, 分别为时钟脚、数据脚、电源脚和信息地。

1.3 LPT并行接口

LPT并行接口通常用来连接打印机或者扫描设备, 一般采用25脚的接头进行连接。LPT并口的工作模式具有四种, 第一种是SPP标准工作模式, 通过半双工单向传输方式来实现数据的传输, 传输的速率较慢。但是适用的设备比较广泛, 具有通用性, 一般属于默认的工作模式。第二种为EPP增强型工作模式, EPP的数据使用半双工双向数据传输方式对EPP的数据进行传输, 传输的速率比SPP模式高很多, 目前很多外用设备采用这种模式进行数据传输。第三种模式是ECP扩充型工作模式, 采用双向双工数据传输方式对这种工作模式进行传输, 传输速率比EPP工作模式还高, 可以在BIOS中对该模式进行设置, 使外部设备的要求工作模式与工作模式一致, 这样就可以达到最佳的传输速率。

1.4 LDE接口

LDE接口具有较高的传输速率, 但是其前提条件是硬盘和主板都要支持UDMA/66模式, 使用专用的硬盘线, 并进行正确的连接, 各个插头的连接顺序是规定好的, 要严格按照规定进行连接, 否则都不能够达到LDE接口的高速传输速率要求。

1.5 USB接口

USB通用串行总线接口的最大优点是能够支持大量的外部设备, 一般的串、并接口的外部设备供电的时候都需要额外的电源, USB接口既可以实现热插拔还可以达到即插即用的效果, 同时以从主板上获得500m A的电流。高速和低速的外部设备同时访问都可以通过一个USB接口来支持。用一根4芯的电缆连接将设备和接口连接起来。正负电源分别用两条电缆连接。剩余的两条电缆可以作为数据传输线。当设备接入USB插口时, 系统可以根据外部设备的线路状态确定其属于高速还是低速的外部设备。由于USB具有很高的传输速度, 而且可以即插即用, 所以应用非常广泛。同时可以实现独立的供电, 在通过对以上几种常用的计算机接口类型进行介绍, 可以看出每种计算机接口都具有其特点, 并具有不同的适用范围。总的来讲, 并口的接口可以同时进行多种数据的传输, 并且具有非常快的传输速度, 但是具有传输距离比较近的缺点。串口接口的功能是实现对数据一位一位的传输, 传输的速度比较慢, 但是由于传输的线路比较简单, 所以传输的线路可以很长, 适用于远距离的数据传输。

2 计算机接口的连接

2.1 串、并接口连接

一般在科学研究或者实验工作中, 在进行数据的采集和处理的过程中经常要用两台或者两台以上的计算机。通过电缆将两台计算机的接口连接起来, 以实现交换和通讯两台计算机之间的数据。如果要将A、B两台计算机连接起来, 其中A计算机是COM9脚串行接口, B计算机是LPT25脚并行接口, 将A机作为接受数据的同时对B机发送数据, A机数据发送的同时对B机数据接受, 在A机数据终端继续对B机数据准备就绪以后, A机信号地对B机信号地, A机数据准备就绪对B机数据终端就绪, A机请求发送对B机清除发送, A机清除发送对B机请求发送。这样连接可以实现9脚的串行接口与25脚的并行接口的连接, 但是一定要确定两台计算机安装了同一协议, 并且设置好了主从关系。

除了可以使9脚串行接口与25脚并行接口进行连接, 还可以用9脚串行接口对9脚串行接口, 25脚并行接口对25脚并行接口, 在连接时可以采用以下方式进行连接:用双机信号地线对信号地线的同时将A机数据发送对B机数据接收。然后用A机请求发送对B机清除发送。在A机数据终端准备就绪以后对B机数据准备就绪, 然后B机数据发送对A机数据接收, B机请求发送对A机清除发送, B机数据终端准备就绪对A机数据准备就绪。

2.2 红外线传输口的连接

目前, 红外线传输接口插脚用在大多数计算机上, 却没有红外线接受装置, 需要消费者自己购买安装。红外线收发器可以分为内置和外置两种, 将插头插在主板的IRDA插脚上是内置的红外线收发器所要求的, 对于外置的红外线收发器来说, 只需要在空余的COM接口插上就可以。将红外线收发器安装好后, 在设置子菜单的时候利用BIOS的集成外部设备参数, 将“UART2 Use Infrared”项设置为Ir DA, “Infra Rod (IR) Function”设置为ASKIP, 同时将“IR Transfer Mode”设置为FULL。在重新启动计算机以后系统就会搜索到新的硬件, 然后放入安装光盘, 系统就会安装“快速红外线传输协议”, 在安装成功以后在“我的电脑”中会出现“红外线接受者”的标志。然后再将“红外线监视器”在“控制面板”中打开, 同时在选项卡中选择“启动红外线通讯”, 并在“首选项”选项卡中选择全部内容, 最后在“认证”标签中输入计算机名称, 红外线传输接口就安装好了。

在设置完上述内容以后, 将具有红外线传输接口的两台计算机靠近, 同时保证两条红外线发送接口的位置处在同一水平面上, 不能使两台计算机之间的距离相距太远, 将距离和角度偏差分别保持在1—2米和不超过30度为最佳。当连接成功两台计算机以后, 会有声音提示, 就可以在两台计算机之间实现数据传输和通讯了。

3 结论

计算机接口技术具有广泛的应用领域, 对于数据传输和通讯工作具有非常重要的作用。计算机接口的连接方式主要有串、并接口连接和红外线传输接口连接。不同类型的计算机接口具有不同的特点, 要根据具体的使用条件来确定使用哪种类型的接口和连接方式。

摘要：随着计算机技术的发展, 计算机接口技术也随之不断发展, 在各个领域都有广泛的应用。计算机接口技术是连接计算机和外部设备之间的一种技术, 可以实现系统设置和设备的连接。本文立足于此, 对计算机接口技术的特点和应用进行探讨, 介绍计算机接口技术的连接方式, 希望对计算机接口技术的设计和研究有所帮助。

关键词：计算机,接口技术,应用设计研究

参考文献

[1]赵考臻.常用串行数据通信接口浅析[J].信息系统工程, 2012, 8 (8) :17-19.

[2]赵书博.USB技术在实时测控系统中的应用[J].机械工程师, 2010, 3 (4) :43-45.

[3]赵帼英.基于USB接口的计算机外围控制系统设计研究[J].工业控制计算机, 2010, 7 (10) :36-38.

3.计算机接口技术大作业 篇三

①机器数比真值数多一个符号位。②正数的原、反、补码与真值数相同。

③负数原码的数值部分与真值相同；负数反码的数值部分为真值数按位取反;负数补码的数值部分为真值数按位取反末位加1。

④没有负零的补码，或者说负零的补码与正零的补码相同。

一个计量器的最大容量称为该计量器的“模”

计算机：硬件：中央处理器CPU、（运算器、控制器）、存储器系统、I/O接口、电源系统、I/O设备软件：系统软件、应用软件

总线是CPU与存储器、I/O接口交换信息的公共通道

地址总线：传输CPU访问存储器，访问I/O端口的地址信号。数据总线：传输CPU读/写内存，读写I/O端口时的数据。控制总线：CPU发出的控制命令，或外部向CPU提出的请求 地址总线通常是单向总线，数据总线通常是双向总线，大部分控制线是单向，少数是双向。

寻址能力：指CPU能直接存取数据的内存地址的范围，它由CPU的地址总线的数目决定。

在实模式下，486只能访问第一个1M内存(00000H~FFFFFH)存储管理部件对存储器只进行分段管理，没有分页功能，每一逻辑段的最大容量为64K。在实模式下，段寄存器中存放段基址。

486有32条地址线，内存最大容量4G。这4G字节称为物理存储器，每一单元的地址称为物理地址，其地址范围：0000,0000H~FFFF,FFFFH为物理存储空间。

486利用低16位地址线访问I/O端口，所以I/O端口最多有216=64K，I/O地址空间为0000H～FFFFH。（从PC/XT～Pentium，基于Intel微处理器的系统机，实际上只使用低10位地址线，寻址210=1024个I/O端口）

逻辑地址——程序中编排的地址，由段基址和段内偏移地址组成； 物理地址——信息、数据在存储器中实际存放的地址。

物理地址是唯一的，不同的逻辑地址可得到相同的物理地址。

CS、IP的初值：由操作系统赋值

DS/ES的初值：由程序员赋值。

SS、SP的初值：①由程序员赋值

②由操作系统自动赋值

存储器的拓展：64k×8 64k决定地址线 8决定数据线

间址寄存器和约定访问的逻辑段： BX,SI,DI 数据段 16位寻址方式 BP 堆栈段

EAX～EDX,ESI,EDI 数据段 32位寻址方式 EBP,ESP 堆栈段

基址寄存器和约定访问的逻辑段 BX 数据段 BP 堆栈段 16位寻址方式

EAX～EDX,ESI,EDI 数据段 EBP,ESP 堆栈段 32位寻址方式

变址寄存器与约定访问的逻辑段 SI,DI 数据段

无比例因子,16位寻址

EAX～EDX,ESI,EDI数据段 EBP 堆栈段

有比例因子,32位寻址

在实模式下，一个逻辑段的体积最大为64K，存储单元的有效地址为16位，不可能超过FFFFH,∴在实模式下运行的程序通常采用16位寻址

用EQU定义的符号常数,其值在后继语句中不能更改 用“=”定义的符号常数,其值在后继语句中可以重新定义

SEG运算符 格式: SEG 段名或变量名或标号名 功能: 计算某一逻辑段的段基址 OFFSET运算符 格式：OFFSET 变量名或标号名 功能：算出某个变量或标号名所在单元的偏移地址（有效地址）。

BUF DB ‘THE QUICK BROWN FOX’;字符串长度19 LLL EQU $-BUF 汇编后符号常数LLL的值即为19

1.立即数不能直接送段寄存器MOV DS, 3000H 2.目标操作数不允许用立即数方式MOV 2000H, AL 3.不允许在两个存储单元间传送数据MOV[2000H],[3000H] 4.不允许在两个段寄存器之间传送数据MOV DS, ES 5.源、目属性要一致

在程序控制传送方式中，中断传送可以提高系统的工作效率。

I/O设备与CPU之间交换信息，其状态信息是通过数据总线传送给CPU的。8086/8088微机系统中可访问的I/O端口地址范围为0000H~FFFFH。8086微处理器可访问的最大I/O空间为64K。CPU对外设的访问实质上是对I/O端口的访问。CPU与I/O设备交换信息，无需传送地址信息。

非屏蔽中断（包括软件中断）的中断类型码由硬件预先规定。

溢出、断点、单步都属于内部中断。INTR是可屏蔽中断，NMI是非屏蔽中断。中断优先级：INT n（软件中断）->INTO->NMI->INTR->单步

8254计数器的最大初值是0000H最小值是0001H.8254是基于减1计数的工作原理

8254方式2、3既可以软件启动也可以硬件启动。

方式2输出一个时钟周期的负脉冲 方式3输出的方波周期是N个时钟周期之和。8254有6种工作方式4个I/O地址。

8254有三个通道，每个通道都有三条引线跟外部联系，它们是：CLK，GATE，OUT。方式2减到1时输出一个负脉冲。

NTOUT+ TCLK三个计数器既可以作为计数器也可以作为定时器。先写控制字再写初值。方式2;

① GATE为高电平②自动重装③改变GATE恢复后从初值开始计数④改变初值，待原周期结束后开始新周期

方式3;① 1:1的方波（N为偶数）②先输出正半周期再输出负半周期③每半周期结束后都要重装④减2计数⑤N为偶数：N……0（正半周期），N……0（负半周期）⑥N为奇数：N-1……-2（正半周期），N-1…..0（负半周期）。

初始化：口地址8位可以直接寻址，超八位只能DX间址。初值8用AL,超8位用AX装初值，用AL依次写低高。（先低后高）。

单工方式：只允许数据按照一个固定的方向传送。半双工方式：双方均可发送和接收，但不能同时。全双工方式：可以同时发送和接收。

调制与解调：数字信号—>模拟信号—>数字信号 RS-232C标准采用负逻辑。程序：8250初始化（B98B9C），查询方式和中断方式接收和发送数据。

计算机与外界的串行通信实际是CPU与I/O接口并行，I/O接口与外设串行。

8255与CPU连接的引脚，与外设连接的引脚（见书）

无论A、B口工作在什么方式，C口中尚未用过的引脚线均可作为一般I/O使用。方式1下，用中断传送方式时，要用C口置1/置0命令将中断允许位INTE置1。C口置1/置0命令一次只能使一位置1或置0。1.接口电路的作用是什么？I/O接口应具备哪些功能？ 答：接口是CPU和外设交换信息的中转站。

⑴数据缓冲功能 ⑵联络功能 ⑶寻址功能 ⑷数据转换功能 ⑸中断管理功能

2.什么是端口？端口有几类？

答：能与CPU交换信息的寄存器成为I/O寄存器，简称“端口”。

按端口的寄存器存放信息的物理意义来分，端口可分为3类：

1）数据端口 2）状态端口3）控制端口

3.I/O接口有哪两种编程方式? PC系列机中采用哪种编程方式? 答：⑴端口和存储单元统一编址 ⑵I/O端口独立编址

在PC系列机中，I/O端口采用独立编址方式。

4.说明定时/计数器8254的GATE信号在6种工作方式下的作用以及与时钟信号CLK的关系。答：（老师答复）这道题超出范围了，只要求掌握方式2和3，只要知道计数过程中GATE信号必须是高电平即可。

5.系统机定时/计数器的一个通道定时周期最长是多少？要实现长时间定时,应采取什么措施？如果采用外扩8253定时/计数器实现长时间定时,应采取哪些措施？ 答：①Tmax65536TCLK65536155ms

1193182K ②软件计数

③⑴减小输入信号的频率 ⑵级联 1．叙述可屏蔽中断处理的全过程。

答：①首先由中断请求寄存器寄存加到引脚IR0~IR7 上的 ②在中断屏蔽寄存器的管理下，没有被屏蔽的中断请求被送到优先权电路判优。

③经过优先权电路的判别，选中当前级别最高的中断源，然后从引脚INT向CPU发出中断请求信号。

④CPU满足一定条件后，向8259A发出2个中断响应信号（负脉冲）。⑤8259A从引脚INTA收到第1个中断响应信号之后，立即使中断服务寄存器中与被选中的中断源对应的那一位置1，同时把中断请求寄存器中的相应位清零。⑥从引脚INTA收到第2个中断响应信号后，8259A把选中的中断源类型码n，通过数据线送往CPU。

⑦在实地址模式下，CPU从4n~4n3单元取出该中断源的中断向量→IP、CS，从而引导CPU执行该中断源的中断服务程序。

2．什么是中断向量和中断向量表？中断类型码和中断向量的关系是什么？ 答：①实地址模式下，中断服务程序的入口地址就是中断向量。

中断类型码通过一个地址指针表与中断服务程序的入口地址相联系，实模式下，该表称为中断向量表。

②微机系统中，为了区别，给每一个中断分配一个中断号，又称中断类型码。对应每一个中断，都有一个中断向量。即一个中断类型码对应一个中断向量。

3．CPU响应可屏蔽中断的条件是什么？☆

答：①INTR引脚有中断请求，NMI引脚没有中断请求，系统没有DMA请求。

②CPU当前指令执行完毕。③CPU处于开中断状态，即标志寄存器的中断允许标志置1.4．CPU响应非屏蔽中断的条件是什么？☆

答：①NMI引脚有中断请求，系统没有DMA请求。②CPU当前指令执行完毕。5．键盘硬中断和键盘软中断的关系是什么? 答：键盘硬中断即9型中断（硬件可屏蔽中断）。

键盘软中断即INT 16H软中断。

硬中断和软中断利用键盘缓冲区传递信息。键盘缓冲区中的键代码由9型中断服务程序负责写入，用户程序调用INT 16H可以读取键盘缓冲区中的信息。1.异步通信一帧字符的格式是什么？

答：⑴起始位 ⑵数据位 ⑶奇偶校验位 ⑷停止位

考点：①起始位为一位逻辑0，题目一般不给出 ②数据位从最低位开始传送 ③奇偶校验看逻辑1的个数是奇是偶 ④停止位一定是逻辑1信号

2.设异步通信一帧字符有八个数据位，无校验，一个停止位，如果波特率为9600，则每秒能传输多少个字符？

答：一帧字符数 ＝ 1位起始位 ＋ 8位数据位 ＋ 1位停止位 ＝ 10位 则一秒传输的字符数N9600bit/s960/s

10bit（通信速率又称波特率，表示每秒钟传送0、1代码的位数）

3.单工、半双工、全双工通信方式的特点是什么？

答：①单工方式只允许数据按照一个固定的方向传送。②半双工方式要求收发双方均具备接收和发送数据的能力，由于只有一条信道，数据不能在两个方向上同时传送。③在全双工方式中，收发双发可以同时进行数据传送。

4.分别叙述TTL和RS-232C的电平标准，通常采用什么器件完成两者之间的电平转换？ 答：①TTL采用正逻辑，规定逻辑“0”为0V左右，规定逻辑“1”为＋3Ｖ～＋5Ｖ.RS-232C采用负逻辑，规定逻辑“1”为―3V～－15V，规定逻辑“0”为＋3V～＋15V。

②通常采用MC1488和MC1489电平转换器。MC1488可接收TTL电平，输出RS-232C电平。MC1489可输入RS-232C电平，输出TTL电平。

5.用系统机串行口采用中断方式完成字符发送和接收，编程时应采取哪些措施？ 答：⑴中断允许寄存器相应位置1 ⑵MODEM控制寄存器D31，即OUT20打通8250的中断请求通道。⑶8259相应中断屏蔽位置0（主8259IR3、IR4）— 8259 ⑷CPU处于开中断（STI）— CPU

2.当CPU用查询方式和8255A交换信息时,应查询哪些信号？当CPU用中断方式和8255A交换信息时,利用哪些端子提中断请求？ 答：①CPU采用查询方式从8255A读取数据之前，应查询IBF；CPU采用查询方式向8255A输出数据之前，应先查询OBF。

②当CPU用中断方式和8255A交换信息时,利用INTR端子提中断请求。

3.8255A的方式选择控制字和C口置0/置1控制字都是写入控制端口的,8255A是怎样识别的？

4.数字视频技术大作业(参考版) 篇四

基本理论：运动补偿就是根据求出的运动矢量，找到当前帧的像素（或像素块）是从前一帧的哪个位置移动过来的，从而得到当前帧像素（或像素块）的预测值。从原理上讲，运动补偿帧间预测编码包括以下4个部分：

(1).物体划分:对于编码区域有较大运动的图像，可以将图像划分成静止区域和运动区域，运动补偿预测编码主要针对运动区域进行编码。

(2).运动估计:将图像分成若干个块，并检测出当前帧中的每个块在前一帧（参考帧）图像中的对应位置，这个过程叫做运动估计。运动估计算法包括块匹配算法、基于像素的运动估计、全局运动估计和基于区域的运动估计

(3).运动补偿:用运动矢量建立同一个物体在不同帧的空间位置的对应关系。

(4).预测编码:对运动补偿后的物体的位移帧差信号进行DCT变换、量化、编码后与运动矢量共同经过熵编码，然后以比特流传输出去。

重要性：采用运动补偿技术，这种方法经常被视频压缩/视频编解码器用来减少视频序列中的空域冗余。一个视频序列包含一定数量的图片--通常称为帧。相邻的图片通常很相似，也就是说，包含了很多冗余。使用运动补偿的目的是可以更好地利用序列图像的时间冗余度，使预测差值的方差大大减小，从而降低误码率，提高压缩比。

2.视频图像压缩编码标准中采用了哪些熵编码技术？简述这些编码技术原理。

熵编码是无损编码，多用可变字长编码（VLC，Variable Length Coding）实现。其基本原理是对信源中出现概率大的符号赋予短码，对于出现概率小的符号赋予长码，从而在统计上获得较短的平均码长。可变字长编码通常有霍夫曼编码、算术编码、香农编码、游程编码等。霍夫曼编码基本原理：根据可变长最佳编码定理，即概率大的用短码，概率小的用长码，码字排列顺序严格按照概率大小排列时平均码字长度最小。

香农编码基本原理：设进行可变长度最佳编码时，被编码的信息符号总数为N，所用码元进制为D，第i个符号出现的概率为Pi，与其对应码字长度为ti，则可证明这种编码结果的平均码字长度R落在下列区间内：

由此可引导出对某一个信息符号(码字)的长度存在如下关系式： 进一步简化为：

算术编码基本原理：将输入图像看作为一个位于实数线上区间[0,1)的信息符号序列。进行概率统计，建立相应概率模型。根据每个符号出现概率将其划分为若干个子区间。各个子区间互不重叠，每个子区间有一个惟一的起始值或左端点。当对输入的符号序列编码时，依据符号出现概率来划分子区间宽度。大概率符号比小概率符号使区间变窄范围要小。符号序列越长,相应的子区间越窄，编码表示该子区间所需位数就越多,码字越长。这就是区间作为代码的原理。

灰度图像游程编码基本原理：将具有相同灰度值的相邻像素所持续的行程长度和代表灰度值组合在一起作为输入的码元进行编码。游程长度编码本质上说就是计算图像信号出现行程长度，然后将行程长度转换为代码。

二值图像游程编码的基本原理：把不同长度的“白游程”和“黑游程”根据其概率不同分布分别配以相应的不同长度的码字，可以得到较好的压缩。

它是由行程长度编码和Huffman编码综合而成的改进型Huffman编码。

3.视频压缩编码标准采用了哪些正交变换技术？变换前后，视频图像有无改变？如有，是什么变化？为什么会产生？

答：采用了傅里叶正交变换（DFT）技术和离散余弦变换（DCT）技术。

正交变换前后，空域中总能量和变换域中总能量保持相等不变。经过变换以后，视频图像有改变，进行了能量的重新分配，对于DFT来说，变换以后低频能量集中在中间，越靠外频率越高。对于DCT来说，变换以后低频能量集中左上角，高频能量集中在右下角，4.查找资料，请总结JPEG、H.264编码标准的算法流程。

答：一JPEG编解码流程主要包括颜色转换、零偏置转换、DCT和IDCT、量化和反量化、熵编码和熵解码。（1）颜色转换

人眼对亮度更敏感，提取亮度特征，将RGB转换为YCbCr模型，编码时对亮度采用特殊编码,赋予更多码速率，而对色差分量可给予较少码速率。（2）零偏置转换

在DCT前，对于灰度级为2^n的像素，通过减去2^n-1,替换像素本身在IDCT后，应该加上2^n-1，替换像素本身。

目的是使像素绝对值出现3位10进制概率大大减少。（3）DCT DCT正交变换后，产生64个系数，第一个系数(即F(0, 0))称为直流系数(DC系数)，其余63个系数称为交流系数（AC系数）。（4）量化

量化的原则是低频部分用小的值量化，高频部分用大的值量化，量化的结果将会在高频部分出现大量的0。（5）熵编码

JPEG中采用的两种编码分别是霍夫曼编码和自适应二进制算术编码。

二H.264编解码流程主要包括5个部分:帧间和帧内预测、变换和反变换、量化和反量化、环路滤波、熵编码。（1)帧内预测编码

帧内编码用来缩减图像的空间冗余.为了提高H.264帧内编码的效率,在给定帧中充分利用相邻宏块的空间相关性,相邻的宏块通常含有相似的属性.因此,在对一给定宏块编码时,首先可以根据周围的宏块预测,然后对预测值与实际值的差值进行编码,这样,相对于直接对该帧编码而言,可以大大减小码率。（2)帧间预测编码

帧间预测编码利用连续帧中的时间冗余来进行运动估计和补偿.H.264的运动补偿支持以往的视频编码标准中的大部分关键特性,而且灵活地添加了更多的功能,除了支持P帧、B帧外,H.264还支持一种新的流间传送帧——SP帧.码流中包含SP帧后,能在有类似内容但有不同码率的码流之间快速切换,同时支持随机接入和快速回放模式。（3)整数变换

在变换方面,H.264使用了基于4×4像素块的类似于DCT的变换,但使用的是以整数为基础的空间变换,不存在反变换。与浮点运算相比,整数DCT变换会引起一些额外的误差,但因为DCT变换后的量化也存在量化误差。与之相比,整数DCT变换引起的量化误差影响并不大。此外,整数DCT变换还具有减少运算量和复杂度,有利于向定点DSP移植的优点。（4)量化

H.264中可选32种不同的量化步长,这与H.263中有31个量化步长很相似,但是在H.264中,步长是以12.5%的复合率递进的,而不是一个固定常数。在H.264中,变换系数的读出方式也有2种:之字形(Zigzag)扫描和双扫描。大多数情况下使用简单的之字形扫描;双扫描仅用于使用较小量化级的块内,有助于提高编码效率。（5)熵编码

视频编码处理的最后一步就是熵编码,在H.264中采用了2种不同的熵编码方法:通用可变长编码(UVLC)和基于文本的自适应二进制算术编码。

5.以一种视频通信应用为例（如可视电话、qq视频、手机视频等），查找资料，整理并叙述其所采用的视频相关技术，如视频格式、采样格式、编码标准、编码技术细节、传输码率等。答: ITU-T制定的适用于视频会议的标准有： H.320协议（用于ISDN上的群视频会议）、H.323协议（用于局域网上的桌面视频会议）、H.324（用于电话网上的视频会议）、H.310（用于ATM和B-ISDN网络上的视频会议）和H.264（高度压缩数字视频编解码器标准）。其中H.323协议成为目前应用最广最通用的协议标准，而H.264是目前最先进的网络音视频编解码技术。接下来主要介绍的是1990年颁布的国际标准H.320。适用网络：综合业务数字网（ISDN）数据传输速率：64kbit/s~2Mbit/s 视频编码协议：H.261 标准码率：p*64kbps（p=1~30）

编码方案：基于数字余弦变换（DCT）编码和带有运动预测的DPCM预测编码的混合方案。编码技术细节：1信源编码算法将预测误差或输入图像划分成8*8的像素块再讲4个亮度像块和两个在空间位置上与之重叠的色差像素块符合成一个16*16的宏块。然后对于帧内序列中的第一幅图像采用帧内变换编码，利用8*8的DCT实现，各DCT系数经过线性量化，变长编码进入缓冲器，根据缓冲器的上溢和下溢，来反馈调节量化器的量化步长，以控制食品编码位流使得与信道速率相匹配。帧间预测采用混合方法：利用运动补偿预测，当预测误差超过某个门限以后，对误差做DCT、视觉加权量化及熵编码。运动矢量信息编码后也送到缓冲器，DCT去除空间冗余度，而使用有运动补偿的帧间预测来去除时间上的冗余。

2图像复用编码把比特流分成图像，像块组，宏块和像块，并附加相应的信息，按照CIF格式。

3视频压缩算法：利用二维DCT减少图像空间域的冗余度。利用运动补偿预测减少图像的时间域冗余度。利用视觉加权量化减少“灰度域”的冗余度。利用熵编码减少图像的“频率域”的冗余度。

支持的图像格式：QCIF和CIF 发送和接收视频过程：捕获图像进行数字化，分析图像，编码，传输，解码，显示

视频格式：典型的视频会议系统中对于人物——25/30帧/秒的CIF或SIF，内容——<9帧/秒的4CIF或4SIF。同时其他标准还包括H.261，H.263，H.264，MPEG1，MPEG2和JPEG等格式

子采样格式：(1)4:4:4 这种采样格式不是子采样格式，它是指在每条扫描线上每4 个连续的采样点取4个亮度Y 样本、4个红色差Cr 样本和4个蓝色差Cb样本，这就相当于每个像素用3个样本表示。

(2)4:2:2 这种子采样格式是指在每条扫描线上每4个连续的采样点取4个亮度Y 样本、2个红色差Cr 样本和2个蓝色差Cb样本，平均每个像素用2个样本表示。

(3)4:1:1 这种子采样格式是指在每条扫描线上每4个连续的采样点取4个亮度Y 样本、1个红色差Cr 样本和1个蓝色差Cb样本，平均每个像素用1.5个样本表示。

5.计算机网络技术小作业 篇五

摘要：计算机网络是当今最热门的科学之一，在过去的几十年里取得了常驻的发展，尤其是近几年来，因特网深入到千家万户，对科学，技术乃至整个社会的发展产生了巨大的影响。如今，计算机网络人才已受到社会的广泛重视，也在为社会的现代化发展做出重大贡献。计算机网络源于计算机与通信技术的结合，始于二十世纪五十年代，五十年来得到迅猛的发展，由单机与终端之间远程通信到今天世界上成千上万计算机互联，从4800b/s争用型无线电频道传输系统发展到光纤口每秒传输1000兆位的信息。

计算机网络的广泛应用已经对经济、文化、教育、科学的发展与人类的生产生活的提高产生了重要的影响，同时也不可避免地带来一些新的社会、道德、政治与法律的问题。

社会观点阐述：

随着新闻走向在线与个人化，人们可以通过网络向公共传媒服务商订阅所感兴趣的新闻（或报纸），然后服务商会将订阅的新闻传送到你的计算机上。这种服务也可以应用在杂志和学术论文的在线数字图书馆，但这取决于它的造价、规模和使用的费用。

计算机网络是向广大用户提供休闲娱乐的场所。例如，计算机网络可以向用户提供多种音频和视频节目。用户可以利用鼠标随时点击各种在线节目。计算机网络还可以提供一对一或一对多的网上聊天（包括视频图像的传送）的服务。计算机网络提供的网络游戏已经称

为许多人（特别是年轻人）非常喜爱的一种娱乐方式。

另一类应用就是目前以WWW方式访问各类信息系统，它的信息类型有政府、教育、艺术、娱乐、科学、旅游等各个方面，甚至是各类商业广告，在信息浩如烟海的互联网上搜索引擎为人们快速检索信息提供了有力的帮助。

人文观点的阐述：

随着社会信息化的发展，发达国家的银行正经历着结构、职能和性质的转化，正向金融服务的综合化、网络化的方向发展，目前向客户提供金融服务种类已达150种，其服务网络遍布全世界，直接面向客户的网络银行已经投入营业。在发达国家，人们已经不习惯随身携带大量现金的购物方式，信用卡、支票已是人们最普遍的货币流通方式。大批的商业活动与大笔资金通过计算机网络在世界各地快速流通，已经对世界经济的发展产生了重要和积极的影响，但同时也面临着严峻的挑战。

道德阐述：

正面阐述：现在的计算机网络对人们的生活、工作都有很深的影响。人们可以通过网络获得与工作相关的信息进而提高工作能力。人们可以不受地理位置和时间的限制，相互交换信息，合作研究，学习新的知识，了解各国科学，文化发展。

反面阐述：当然，计算机网络也会给人们带来一些负面的影响，有人肆意利用网络传播计算机病毒，破坏计算机网络上数据的正常传送与交换；有的犯罪分子甚至利用计算机网络窃取国家机密和盗窃银行或

储户的钱财；网上欺诈或在网上肆意散步不良信息和播放不健康的视频节目也时有发生；有的青少年弃学而热衷于网吧的网络游戏；等等。

总结

6.计算机接口技术大作业 篇六

关键词：计算机接口技术,物联网工程,教学

百色学院 ( 以下简称“我校”) 结合自身发展从2014年由学术型大学开始向应用技术型大学转型。对于2013年才设置的物联网工程专业来说,课程建设和教学模式的改革都面临着巨大的挑战。

虽然计算机接口技术课程是计算机科学与技术专业的专业基础课,但是物联网技术 的基础是 计算机科 学与技术[1,2],所以计算机接口技术课程地位在物联网工程专业至关重要。如何将计算机接口技术课程教学改革与学校的转型定位、专业的培养目标相结合是亟待解决的问题。

一、教学现状

( 1) 授课内容偏重理论。计算机接口技术主要讲述计算机硬件系统如何与软件系统衔接成完整的系统完成特定功能的技术。通过该课程的学习主要培养学生通过计算机系统实现与外界的联系或者实现在控制的应用的实践能力。该课程实践性较强。

在传统教学过程中,对于课程学时分配,理论学时偏多,造成教师在授课过程中花费大量的精力向学生讲授理论知识,照本宣科现象突出。学生动手实践学时偏少,使得学生感觉该课程抽象、枯燥、乏味,提不起兴趣,学习效果差。这同时与我校的转型发展定位相冲突。

( 2) 课程体系安排不合理。我校于2013年经教育部批准成立了物联网工程专业,至今不到两年。从专业建设到课程建设,从专业培养方案制订到课程培养目标的制订都还处于不断摸索的阶段。因此课程体系的建设不够成熟,还存在一些问题。

例如,学生必须先修完汇编语言程序设计、电路、数字逻辑、计算机组成原理等课程再开设计算机接口技术课程。由于课程体系建设某些环节出现了问题,学生在学习该课程之前没有修完某门或某几门先修课,以至于在学习该课程的时候显得有些吃力。

二、教学手段改革

计算机接口技术课程教学可采用实例讲解与师生互动相结合的教学手段。改变传统意义上教师通过多媒体一味讲授原理知识的教学手段,可以将原理知识通过实例来体现。通过实例讲解与演示,使得原本枯燥的原理知识变得生动,有利于提高学生的课堂注意力。同时,结合师生互动环节,教师抛出问题,学生解决问题,或者学生提出疑问,教师解答疑问。通过师生的互动,一方面可以考查学生对知识的掌握程度,另一方面可以了解到学生存在的问题,并及时有效去解决它。

三、教学内容改革

( 1) 理论环节改革。教学内容的改革是计算机接口技术课程教学改革至关重要的环节,尤其是理论内容的改革。随着计算机科学技术、网络通信技术迅猛发展,计算机接口技术课程内容也应该与时俱进。根据学校发展定位和物联网工程专业培养目标,参照教学大纲,对计算机接口技术教材进行内容调整。把课程内容划分成若干个模块,通过将课程内容模块化,更有利于学生对知识的掌握。在教学过程中,除了需要讲授课程的相关知识点,完成教学大纲的任务,还要介绍相关领域前沿技术,这样一方面扩展了学生的知识面,另一方面激发了学生的学习兴趣,有利于他们选好未来的事业方向。

( 2) 实践环节改革。计算机接口技术是实践性较强的课程,可以进一步完善基础性实验,结合理论课程中拓展的知识点,增加学生的感性认识,调动学生的学习热情和积极性,使学生得到工程能力的培养和训练。完善实验内容,将单纯的基础性实验转变为理论知识、测试手段、方法并重的交叉性综合实验项目。在实验中,使学生不仅掌握课程教学中所学的理论知识,还可以增加设计性、创新性和综合性实验,提高学生的动手能力。根据学生特点和生产实际,增设和拓展实验项目,增强学生综合认识问题和解决问题的意识和能力,为学生提供广阔的思维空间,培养学生的设计能力和创新能力。教师只给出实验题目、实验重点及难点,由学生查阅资料,拟定实验方法,然后在教师指导下独立完成,以训练学生的实践动手能力。教师可适当增加创新实践环节,提高学生的创新能力和协作能力。实践教学不仅仅是为了验证理论教学中的某个公式或结论,更是课程设计中的一个重要环节。当学生有了一定的实验能力以后,便可给学生独立完成实验的机会,以锻炼、提高其实验能力。为了培养大学生的创新意识、竞争意识、团队合作精神和理论联系实践的能力,我校为学生提供科技制作场所,利用教学资源,广开兴趣小组,对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养,因材施教。在学生中开展“创新设计大赛”“挑战杯”之类的课外科技活动,并鼓励学生参加教师的教改课题,拓展创新实践途径,增强学生的团队协作意识,培养学生丰富的个性及各方面的能力,为机械设计课程教学提供好的选题和实践项目奠定基础。

四、教学资源信息化平台完善

教学资源信息化平台是学生课下与老师进行交流的很好的网络平台。平台的建设需要利用成熟的计算机技术、网络技术与数据库技术。通过科学合理的管理规范与完备通用的技术规范,基于统一的信息标准整合、集成各种信息资源,构建安全、可靠、可扩展、易维护的综合管理平台,实现学校各项管理工作的信息化,为广大师生提供简便、快捷的网络化信息服务。

基于教学信息化平台可以建立计算机接口技术网络教学管理系统,系统涉及该课程的平台首页、课程教学资源、教学组织、课堂教学、课外交流、课外作业、课外训练、在线考试、成绩管理、试卷管理与平台管理。学生通过该平台与老师交流、进行作业答疑,甚至是考试。也可以建立计算机接口技术精品课程管理系统,集中信息资源管理、应用服务管理与内容整合,为学生提供个性化课程学习平台。

五、结论