微计算机原理第二版潘名莲习题答案7章

1二习题答案第6、7章6－2简述接口电路组成中各部分的作用，并区分什么是接口？什么是端口？答：接口部分功能如下：1.接向CPU部分的功能(1)总线驱动器：用来实现对CPU数据总线速度和驱动能力的匹配。(2)地址译码器：接收CPU地址总线信号，进行译码，实现对各寄存器（端口）的寻址。(3)控制逻辑：接收CPU控制总线的读/写等控制信号，以实现对各寄存器（端口）的读/写和时序控制。2.接向外设部分的功能(1)数据寄存器（缓冲器）：包括数据寄存器和输出寄存器。前者暂存外设送来的数据，以便CPU读取，后者暂存CPU送来的数据，以便外设取走。(2)控制寄存器：接收存放CPU的各种控制命令（或控制字）及其他信息。这些控制命令用以设置接口工作方式、工作速度、指定某些参数及引脚功能等。控制寄存器一般只能写入。(3)状态寄存器：保存外设的当前信息。如，忙/闲状态、2准备就绪状态等等，以供CPU查询、判断。以上3个寄存器均可由程序进行读或写。类似存储器单元，所以又称为可编程序的I/O端口。通常由系统给它们各分配一个地址码，称作端口地址。外设必须通过输入或输出接口电路才能于CPU交换信息。这种电路简称接口。每个接口电路都需占用CPU的一个或多个I/O端口地址。如8255A是一种接口，它占用4个端口地址。6－3说明CPU对I/O设备采用的两种不同编趾方式的优缺点和访问I/O设备采用的指令有哪些？答：I/O设备两种编趾方法是：1.统一编趾这种编趾方式又叫存储器映象方式，是从存储器空间划出一部分给I/O端口。每个端口相当于一个存储单元。优点是指令系统简单，便于掌握，且访问外设的寻址方式多。缺点是，译码相对复杂。2.I/O端口单独编趾译码电路相对简单（I/O指令所需地址线相对较少）。缺点：指令系统相对复杂，且单独的I/O指令寻址方式弱。访问I/O设备采用的指令是：(1)INAL,PORT3(2)INAX.PORT(3)INAL,DX(4)INAX,DX(5)OUTPORT,AL(6)OUTPORT,AX(7)OUTDX.AL(8)OUTDX,AX6-4说明CPU与I/O设备之间交换数据的控制方式有哪些？比较它们的优缺点？答：CPU与外设之间数据交换的控制方式可归纳为3种：程序控制方式、中断控制方式和直接存储器存取（DMA）方式。程序控制方式硬件花销小，初学者容易掌握，但效率太低。只适合实时性要求不高的场合。中断控制方式比程序控制方式复杂，但比DMA简单，效率也在二者之间。可满足一般实时性较高的系统。DMA控制方式最复杂，但效率最高。适用于传送速率高，信息量大的场合如软、硬盘驱动器便采用DMA方式。-------------------------------------------------------------------------------6－98237A选择存储器到存储器的传送模式必须具备哪些条件？答：8237A存储器到存储器传送模式，需用CH0寻址控制源地址，CH1寻址控制目的地址。所以这种模式必须保证DMA的通4道0和1可同时用于M→M传送模式。两个通道缺一不可。6－15微机系统总线层次化结构是怎样的？系统总线的作用是什么？答：微机系统内的总线可归为4级：(1)片内总线：又称芯片内部总线，位于CPU芯片内部，用来实现CPU内部各功能单元电路之间的相互连接和信号的信号传递。(2)片总线：又称元件级总线，是微计算机主板上或单板微计算机上以CPU芯片为核心，芯片与芯片间连接的总线。(3)内总线：又称微计算机总线或板级总线，通常又称为微机系统总线，用来实现计算机系统中插件板与插件板间的连接。如PC机的ISA总线，PCI总线等。(4)外总线：又称通信总线，用于系统之间的连接，完成系统与系统间的通信。如：RS－232C。IEEE－488、USB等等。系统总线一般指内总线，作用如（3）所述。6－16试比较适用于80X86系列微机的并行总线的主要性能？答：总线名称PC/XTISA(PC/XT)EISAVESA(VL-BUS)PCI适应机型8086/8088286,386,486PC386.486,586486,586系列PCPentium系列PC5PCPC工作站最大传输率4MB/s16MB/s33MB/S266MB/S(133/266MB)/S总线宽度8位16位32位32位（32/64）位总线时钟4.77MHz8.33MHz8.33MHz66MHz(33/66)MHz同步方式同步仲裁方式集中集中集中集中集中逻辑时序边缘边缘电平边缘地址宽度20位24位32位（32/64）位负载能力88663信号线数143条90条49/100条可否64位扩展不可不可可可自动配置无无可并发工作可可突发方式有引脚可否复用否否否否可6－18什么是USB总线？它有哪些特点？可作为哪些设备的6接口？答：USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）是一种新型的外设接口标准。USB的特点：(1)连接简单快速：能自动识别系统中设备的接入或移走，真正做到“即插即用”。(2)可用一种类型的连接器连接多种外设：统一使用4针插头取代了机箱背后种类繁多的串/并插头，实现了将常规I/O设备、多媒体设备，通信设备以及家用电器统一为一种接口的愿望。(3)支持多设备的连接：理论1个USB主机连接多达127个外设，两个设备之间的距离可达5m。(4)传输速率快：USB1.1版的数据传输率分1.5Mb/s的低速传输和12Mb/s全速传输两种方式（USB2.0速率可达280Mb/s）.比普通并口快约10倍。(5)内置电源供应：一般串/并口设备都需自带专用电源，USB提供了5V，500mA电源，免除了自带电源的麻烦。可用USB接口的设备：(1)扫描仪、数码相机、数码摄像机、数字声音系统、显示器、软驱动器、网卡及通用I/O设备的打印机、键盘、鼠标游戏操纵杆、优盘等等。77-1什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？答：8086/8088有256级中断。可用软中断指令INTn与之对应。N取值范围0～255。256级中断对应的代表0～255其中的某个数n称作中断类型号又称中断类型码。CPU根据此类型号n，从内存实际地址00000H～003FFH区的中断向量表找到中断服务程序的首地址，每个类型号含4个字节的中断向量。中断向量是中断服务程序的入口地址。在8086/8088的微机系统中，中断类型号n×4就得到中断向量在中断向量表的存放地址。从此地址开始，前两个字节存放着中断服务程序入口地址的偏移量（IP），后2个字节单元存放着中断服务程序入口地址的段首趾（CS）。7－58259A中断控制器的功能是什么?答：8259A中断控制器的功能包括：管理输入到CPU的中断请求，实现优先权判决，提供中断向量、屏蔽中断输入等功能。7－88086/8088系统中断源的优先级别依次为：8除法错→INTn→INTO→NMI→INTR→单步。