微機(jī)原理3

1、第五章微型計(jì)算機(jī)和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸5.1外部設(shè)備為什么要通過(guò)接口電路和主機(jī)系統(tǒng)相連？存儲(chǔ)器需要接口電路和總線相連嗎？為什么？答：1.因?yàn)橥庠O(shè)的功能多種多樣，對(duì)于模擬量信息的外設(shè)必須要進(jìn)行AD和DA轉(zhuǎn)換，而對(duì)于串行信息的外設(shè)則必須轉(zhuǎn)換為并行的信息，對(duì)于并行信息的外設(shè)還要選通。而且外設(shè)的速度比CPU慢的多，必須增加緩沖功能。只有這樣計(jì)算機(jī)才能使用這些外設(shè)。而所有這些信息轉(zhuǎn)換和緩沖功能均由接口電路才能完成。2.存儲(chǔ)器不需要接口電路和總線相連。3

2、.因?yàn)榇鎯?chǔ)器功能單一，且速度與CPU相當(dāng)。因此可直接掛在CPU總線上。5.2是不是只有串行數(shù)據(jù)形式的外設(shè)需要接口電路和主機(jī)系統(tǒng)連接？為什么？答：1.不是。并行數(shù)據(jù)形式的外設(shè)也需要接口電路和主機(jī)系統(tǒng)連接。2.因?yàn)?，CPU每次只能訪問(wèn)一個(gè)外設(shè)，因此并行信息的外設(shè)需增加選通功能，才能滿足CPU的訪問(wèn)要求，必須用接口電路。5.3接口電路的作用是什么？按功能可分為幾類？答：1.接口電路的作用就是在外設(shè)和CPU之間起信息變換和緩沖功能。2.按功能可

3、分為兩類：①一種是使微處理器正常工作所需要的輔助電路。②另一種是輸入輸出接口電路。5.4數(shù)據(jù)信息有哪幾類？舉例說(shuō)明它們各自的含義。答：1.數(shù)據(jù)信息有四類：數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量、脈沖量。2.如鍵盤、磁帶機(jī)等就是數(shù)字量信息；溫度、濕度、壓力等轉(zhuǎn)換的電信號(hào)就是模擬量；電機(jī)的起停、發(fā)光設(shè)備的亮滅等都是開關(guān)量；計(jì)數(shù)脈沖、定時(shí)脈沖等都是脈沖量。5.5CPU和輸入輸出設(shè)備之間傳送的信息有哪幾類？答：有數(shù)據(jù)信息、控制信息、狀態(tài)信息三類。5.6什么叫端

4、口？通常有哪幾類端口？計(jì)算機(jī)對(duì)IO端口編址時(shí)通常采用哪兩種方法？在80868088系統(tǒng)中，用哪種方法對(duì)IO端口進(jìn)行編址？答：1.CPU和外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，各類信息在接口中進(jìn)入不同的寄存器，一般稱這些寄存器為IO端口。2.有數(shù)據(jù)端口、控制端口、狀態(tài)端口三類。3.在微型計(jì)算機(jī)中通常用兩種IO端口編址方式：存儲(chǔ)器映象尋址和IO端口單獨(dú)尋址。4.在80868088系統(tǒng)中，用IO端口單獨(dú)尋址方式編址。5.7為什么有時(shí)候可以使兩個(gè)端口對(duì)應(yīng)一個(gè)地址

5、？答：因?yàn)檫@兩個(gè)端口一個(gè)是只讀端口，一個(gè)是只寫端口。而CPU對(duì)一個(gè)IO端口地址可進(jìn)行讀寫兩種訪問(wèn)。如果將這兩個(gè)只讀和只寫端口編為一個(gè)地址，則CPU對(duì)該端口地址讀操作對(duì)應(yīng)的是只讀端口；CPU對(duì)該端口地址寫操作則對(duì)應(yīng)的是只寫端口，互不影響。因此可以使兩個(gè)單向的只讀和只5.12查詢式傳送方式有什么缺點(diǎn)？中斷方式為什么能彌補(bǔ)查詢方式的缺點(diǎn)？答：1.查詢式傳送方式缺點(diǎn)是：花費(fèi)CPU的時(shí)間作等待循環(huán)，大大降低了CPU的運(yùn)行效率。2.中斷方式是在外設(shè)

6、準(zhǔn)備就緒時(shí)向CPU申請(qǐng)中斷，再進(jìn)行傳送，因而CPU無(wú)需花費(fèi)時(shí)間作等待循環(huán)，彌補(bǔ)了查詢方式的缺點(diǎn)。5.13敘述可屏蔽中斷的響應(yīng)和執(zhí)行過(guò)程。答：①接口發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào)。②CPU的IF=1時(shí)，當(dāng)前指令執(zhí)行完后，CPU進(jìn)行中斷回答，發(fā)兩個(gè)INTA負(fù)脈沖。③接口將中斷類型號(hào)n送CPU。④當(dāng)前的PSW、CS和IP推入堆棧，并清除IF和TF。⑤(4n)作為IP，(4n2)作為CS，即取中斷向量。⑥執(zhí)行中斷子程序，并開中斷。⑦中斷返回IRET指令使IP、

7、CS和PSW彈出堆棧。⑧返回被中斷的程序。5.14通常解決中斷優(yōu)先級(jí)的方法有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：1.有軟件查詢方式、簡(jiǎn)單硬件方式——菊花鏈法、專用硬件方式三種。2.軟件查詢方式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件，缺點(diǎn)是中斷響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)；簡(jiǎn)單硬件方式的優(yōu)點(diǎn)是中斷響應(yīng)時(shí)間短，硬件較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是優(yōu)先級(jí)固定，變動(dòng)起來(lái)很麻煩；專用硬件方式優(yōu)點(diǎn)是對(duì)優(yōu)先級(jí)可編程修改，中斷管理非常方便，缺點(diǎn)是硬件復(fù)雜的多，好在有專用的中斷控制器。5.15和DMA比較，中斷傳輸方式

8、有什么不足之處？答：CPU執(zhí)行一次傳送要花費(fèi)許多與傳送操作無(wú)關(guān)的指令執(zhí)行等時(shí)間，另外中斷傳送方式不能進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳送，而是按字節(jié)或字傳送。5.16敘述用DMA方式傳送單個(gè)數(shù)據(jù)的全過(guò)程。答：①接口準(zhǔn)備就緒，發(fā)DMA請(qǐng)求信號(hào)給DMA控制器。②DMA控制器向CPU轉(zhuǎn)發(fā)總線請(qǐng)求信號(hào)HOLD。③CPU向DMA控制器發(fā)總線請(qǐng)求允許信號(hào)HLDA，DMA控制器得到總線控制權(quán)。④DMA控制器把地址送地址總線。⑤DMA控制器向接口發(fā)DMA請(qǐng)求確認(rèn)信號(hào)。⑥內(nèi)存

9、和接口通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)據(jù)。⑦DMA控制器撤銷總線請(qǐng)求信號(hào)HOLD。⑧8086CPU收回總線控制權(quán)。5.17DMA控制器的地址線為什么是雙向的？什么時(shí)候往DMA控制器傳輸?shù)刂?？什么時(shí)候DMA控制器往地址總線傳輸?shù)刂罚看穑?.因?yàn)镈MA控制器要接受CPU的控制，接收CPU發(fā)來(lái)的初始化等信息，這要求地址線來(lái)尋址各端口，地址線為輸入線。又因?yàn)镈MA控制器可控制總線，這要求地址線為輸出。所以地址線必須為雙向才行。2.CPU要對(duì)DMA控制器發(fā)初始