微機(jī)原理部分習(xí)題答案 6

1、第六章作業(yè)習(xí)題課微機(jī)原理與接口技術(shù)9/15/20221P262 1.答：CPU和外設(shè)之間的信息交換存在以下一些問題：速度不匹配；信號電平不匹配；信號格式不匹配；時(shí)序不匹配。 I/O接口電路是專門為解決CPU與外設(shè)之間的不匹配、不能協(xié)調(diào)工作而設(shè)置的，處于總線和外設(shè)之間，一般應(yīng)具有以下基本功能：設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖以解決兩者速度差異所帶來的不協(xié)調(diào)問題；設(shè)置信號電平轉(zhuǎn)換電路，如可采用MC1488、MC1489、MAX232、MZX233芯片來實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。設(shè)置信息轉(zhuǎn)換邏輯，如模擬量必須經(jīng) A/D變換成數(shù)字量后，才能送到計(jì)算機(jī)去處理，而計(jì)算機(jī)送出的數(shù)字信號也必須經(jīng)D/A變成模擬信號后，才能驅(qū)動(dòng)某些外設(shè)工作。

2、設(shè)置時(shí)序控制電路；提供地址譯碼電路。9/15/20222 3.答： CPU與外設(shè)通信時(shí)，傳送的信息主要包括數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息。在接口電路中，這些信息分別進(jìn)入不同的寄存器，通常將這些寄存器和它們的控制邏輯統(tǒng)稱為I/O端口，CPU可對端口中的信息直接進(jìn)行讀寫。在一般的接口電路中都要設(shè)置以下幾種端口： 數(shù)據(jù)端口：用來存放外設(shè)送往CPU的數(shù)據(jù)以及CPU要輸出到外設(shè)去的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)端口主要起數(shù)據(jù)緩沖的作用。 狀態(tài)端口：主要用來指示外設(shè)的當(dāng)前狀態(tài)。每種狀態(tài)用1位表示，每個(gè)外設(shè)可以有幾個(gè)狀態(tài)位，它們可由CPU讀取，以測試或檢查外設(shè)的狀態(tài)，決定程序的流程。 命令端口：也稱為控制端口，它用來存放CPU向

3、接口發(fā)出的各種命令和控制字，以便控制接口或設(shè)備的動(dòng)作。9/15/20223 I/O端口的編址方式有兩種：分別稱為存儲(chǔ)器映象尋址方式和I/O指令尋址方式。 存儲(chǔ)器映象尋址方式：把系統(tǒng)中的每個(gè)I/O端口都看作一個(gè)存儲(chǔ)單元，并與存儲(chǔ)單元一樣統(tǒng)一編址，這樣訪問存儲(chǔ)器的所有指令均可用來訪問I/O端口，不用設(shè)置專門的I/O指令。 I/O指令尋址方式：對系統(tǒng)中的輸入輸出端口地址單獨(dú)編址，構(gòu)成一個(gè)I/O空間，它們不占用存儲(chǔ)空間，而是用專門的IN指令和OUT指令來訪問這種具有獨(dú)立地址空間的端口。 8086/8088CPU采用I/O指令尋址方式，用地址總線的低16位(A15A0)來尋址I/O端口，最多可以訪問21

4、665536個(gè)輸入或輸出端口。 9/15/20224 4.答：CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)采用程序控制方式、中斷方式、DMA方式等三種。 程序控制傳送方式：CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送是在程序控制下完成的。無條件傳送方式：也稱為同步傳送方式，主要用于對簡單外設(shè)進(jìn)行操作，或者外設(shè)的定時(shí)是固定的或已知的場合。 條件傳送：也稱為查詢式傳送方式，在開始傳送前，必須先查詢外設(shè)已處于準(zhǔn)備傳送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，才能進(jìn)行傳送。 采用中斷方式：CPU平時(shí)可以執(zhí)行主程序，只有當(dāng)輸入設(shè)備將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好了，或者輸出端口的數(shù)據(jù)緩沖器已空時(shí)，才向CPU發(fā)中斷請求。CPU響應(yīng)中斷后，暫停執(zhí)行當(dāng)前的程序，9/15/20225轉(zhuǎn)去執(zhí)行

5、管理外設(shè)的中斷服務(wù)程序。在中斷服務(wù)程序中，用輸入或輸出指令在CPU和外設(shè)之間進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交換。等輸入或輸出操作完成之后，CPU又回去執(zhí)行原來的程序。 DMA方式：也要利用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線來傳送數(shù)據(jù)。原先，這些總線是由CPU管理的，但當(dāng)外設(shè)需要利用DMA方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，接口電路可以向CPU提出請求，要求CPU讓出對總線的控制權(quán)，用DMA控制器來取代CPU，臨時(shí)接管總線，控制外設(shè)和存儲(chǔ)器之間直接進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳送。這種控制器能給出訪問內(nèi)存所需要的地址信息，并能自動(dòng)修改地址指針，也能設(shè)定和修改傳送的字節(jié)數(shù)，還能向存儲(chǔ)器和外設(shè)發(fā)出相應(yīng)的讀/寫控制信號。在DMA傳送結(jié)束后，它能釋放

6、總線，把對總線的控制權(quán)又交還給CPU。 9/15/202267.Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y1G1G2AG2BABCA12A15A13A5A4A3A14M/IO74L9008900FH90109017H9018901FH90209027H9028902FH90309037H9038903FH C B AA15 A14 A13 A12 A11A6 A5 A4 A3 A2A01 0 0 1 0000009/15/20227 8.答：將用于各部件之間傳送信息的公共通路稱為總線。 根據(jù)總線中信息傳送的類型可分為地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線，此外還有電源線和地線 若按總線的規(guī)模、用途和應(yīng)用場合，則可以分成： 片級總線也叫做元件級總線，是由芯片內(nèi)部通過引腳引出的總線，用于芯片一級的互連線。它實(shí)現(xiàn)CPU主板或其它插件板上的各種芯片間的互連。 系統(tǒng)總線也叫內(nèi)總線或板級總線，它用于微型計(jì)算機(jī)中各插件板之間的連線，也就是通常所說的微機(jī)總線。 外部總線也稱為通信總線，它用于微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間，或微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其它電子儀器或設(shè)備之間的通信。 9/15/20228 對于制造廠家來說，只要按總線接口規(guī)范設(shè)計(jì)CPU主板、I/O接口板或存儲(chǔ)器插件板，然后將插件板插入主機(jī)的