chap56习题部分答案

第四章 存储器和高速缓存技术 4.10 微型机系统中的存储器的层次化总体结构是如何实现的？系统在运行时存储器各层次之间 如何协调？ 答：把各种速度不同、容量不同、存储技术也可能不同的存储设备分为几层，通过硬件和管 理软件组成一个即有足够大的存储空间又能满足 CPU 存取速度要求而价格适中的整体。 1.用 Cache、内存和辅存来构成层次化的存储器，按使用频度将数据分为不同的档次分放 在不同的存储器中，不同层次的存储之间可互相传输。 2.Cache、内存和辅存的内容通过高速缓存技术和虚拟存储技术来自动进行转换和调度。 4.28 TLB 命中和未命中 p162 未命中 第五章 微型计算机和外设的数据传输 5.1 外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连？存储器需要接口电路和总线相连吗？为什 么？ 答：1.因为外设的功能多种多样，对于模拟量信息的外设必须要进行 A/D 和 D/A 转换， 而对于串行信息的外设则必须转换为并行的信息，对于并行信息的外设还要选通。 而且外设的速度比 CPU 慢的多，必须增加缓冲功能。只有这样计算机才能使用这 些外设。而所有这些信息转换和缓冲功能均由接口电路才能完成。 2.存储器不需要接口电路和总线相连。 3.因为存储器功能单一，且速度与 CPU 相当。因此可直接挂在 CPU 总线上。 5.6 什么叫端口？通常有哪几类端口？计算机对 I/O 端口编址时通常采用哪两种方法？在 8086/8088 系统中，用哪种方法对 I/O 端口进行编址？ 答：1.CPU 和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄 存器为 I/O 端口。 2.有数据端口、控制端口、状态端口三类。 3.在微型计算机中通常用两种 I/O 端口编址方式：存储器映象寻址和 I/O 端口单独寻 址。 4.在 8086/8088 系统中，用 I/O 端口单独寻址方式编址。 5.7 为什么有时候可以使两个端口对应一个地址？ 答：因为这两个端口一个是只读端口，一个是只写端口。而 CPU 对一个 I/O 端口地址可 进行读/写两种访问。如果将这两个只读和只写端口编为一个地址，则 CPU 对该端口 地址读操作对应的是只读端口；CPU 对该端口地址写操作则对应的是只写端口，互 不影响。因此可以使两个单向的只读和只写端口对应一个端口地址。 5.8CPU 和外设之间的数据传送方式有哪几种？实际选择某种传输方式时，主要依据是什么？ 答：1.CPU 和外设之间的数据传送方式有三种：程序方式、中断方式、DMA 方式。 2.主要依据是外设的情况(外设的速度和外设提供信息的方式) 。 5.11 设一个接口的输入端口地址为 0100H，而它的状态端口地址为 0104H，状态口中第 5 位为 1 表示输入缓冲区中有一个字节准备好，可输入。设计具体程序实现查询式输入。 答：DATA SEGMENT BUFFER DB 20 DUP(?) ;接 收 数 据 缓 冲 区 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA，CS:CODE STAT: MOV AX，DATA ;对 DS 初始化 MOV DS，AX MOV DI，OFFSET BUFFER MOV DX，0104H STATIN: IN AL，DX TEST AL，20H ;测试第 5 位 JZ STATIN ;第 5 位为 0 继续测试 MOV DX，0100H IN AL，DX ;输入数据 MOV DI，AL CODE ENDS END STAT 5.17 和 DMA 比较，中断传输方式有什么不足之处？ 答：CPU 执行一次传送要花费许多与传送操作无关的指令执行等时间，另外中断传送方 式不能进行数据块传送，而是按字节或字传送。 第六章 串并行通信和接口技术 6.3 怎样进行奇/偶校验？如果用偶校验，现在所传输的数据中 1 的个数为奇数，那么，校验位应 为多少？ 答：1.用奇/偶校验位对传输错误进行检测。传输时，如果用奇校验，那么使信息中 1 的 数目( 包括校验位) 为奇数。即所传输的数据中 1 的个数为奇数，则使校验位为 0； 若所传输的数据中 1 的个数为偶数，则使校验位为 1。这样奇校验时，在传输一个 数据时，1 的总数目总是为奇数。同样若用偶校验，信息中 1 的数目(包括校验位) 为偶数。 第 3 页 共 5 页 2.偶校验时，所传输的数据中 1 的个数为奇数，则校验位应为 1。 6.9 什么叫波特率因子？什么叫波特率？设波特率因子为 64，波特率为 1200，时钟频率为多少？ 答：1.波特率因子：时钟频率和位传输率的比值。此比值必须为 16、32 或 64。 2.波特率：位传输率即为波特率。 3.时钟频率=波特率因子波特率=641200=76800Hz。 6.11 设异步传输时，每个字符对应 1 个起始位、7 个信息位、1 个奇/偶校验位和 1 个停止位，如 果波特率为 9600，则每秒钟能传输的最大字符数为多少？ 答：每个字符所占的总位数为：1+7+1+1=10 位。所以每秒钟能传输的最大字符数为 9600/10=960 个字符。 6.20 8251A 的模式字格式如何？参照教材上给定格式编写如下模式字：异步方式，1 个停止位， 偶校验，7 个数据位，波特率因子为 16。 答：1.8251A 的模式字格式为： (含义见书 240 页图 6.11 所示 ) S2 S1 EP PEN L2 L1 B2 B1 SCS ESD EP PEN L2 L1 0 0 异步模式字 同步模式字 2.因是异步方式，波特率因子为 16：B 2B1=10；1 个停止位：S 2S1=01；偶校验： EP=1，PEN=1；7 个数据位：L 2L1=10。所以模式字为 01111010B=7AH。 6.21 8251A 的控制字格式如何？参照教材上列出的格式给出如下控制字：发送允许，接收允许， DTR 端输出低电平，TxD 端发送空白字符， RTS端输出低电平，内部不复位，出错标志复位。 答：1.8251A 的控制字格式为： (含义见书 241 页图 6.12 所示 ) EH IR RTS ER SBRK RxE DTR TxEN 2.发送允许：TxEN=1，接收允许：RxE=1， DTR端输出低电平： DTR=1，TxD 端发 送空白字符 SBRK=1； RTS端输出低电平：RTS=1 ，内部不复位：IR=0，出错标 志复位 ER=1。EH=0/1 则控制字为 00111111B 或 10111111B =3FH 或 0BFH。 6.23 参考初始化流程，用程序对 8251A 进行同步模式设置。奇地址端口的地址为 66H，规定用 内同步方式，同步字符为 2 个，用奇校验，7 个数据位。 答：模式字为：00011000B=18H。两个同步字符取 16H，控制字为 97H，它使 8251A 对 同步字符进行检索；同时使状态寄存器中的 3 个出错标志复位；使 8251A 的发送器 启动，接收器也启动；CPU 当前已准备好进行数据传输。具体程序段如下： MOV AL，18H ;设置模式字 OUT 66H，AL MOV AL，16H ;发送两个同步字符 OUT 66H，AL OUT 66H，AL MOV AL，97H ;设置控制字 OUT 66H，AL 6.24 设计一个采用异步通信方式输出字符的程序段，规定波特率因子为 64，7 个数据位，1 个停 止位，用偶校验，端口地址为 40H、42H ，缓冲区首址为 2000H:3000H。 答：模式字为：01111011B=7BH。控制字为：00110101B=35H。 MOV AL，0 ;为发复位命令作准备 OUT 42H，AL OUT 42H，AL OUT 42H，AL MOV AL，40H ; 发复位命令 OUT 42H，AL MOV AL，7BH ;设置模式字，异步方式，规定波特率因子为 64 ;7 个数据位，1 个停止位，偶校验 OUT 42H，AL MOV AL，35H ;设置控制字，使发送器和接收器启动，并清 除 ;出错标志 OUT 42H，AL PUSH DS MOV BX，2000H ;DS:BX 指向输出缓冲区首址 MOV DS，BX MOV BX，3000H ;缓冲区指针初始化 MOV CX，100H ;发送 100H 个字节 BEGIN: IN AL，42H ;读取状态字，测试 TxRDY 是否为 1 TEST AL，01H JZ BEGIN ;为 0 表示外设还未取走字符 MOV AL，BX ;从输出缓冲区取数 OUT 40H，AL ;发送字符 INC BX ;修改缓冲区指针 LOOP BEGIN ;则再发送下一个字符 第 5 页 共 5 页 POP DS 6.31 对 8255A 设置工作方式， 8255A 的控制口地址为 00C6H。要求端口 A 工作在方式 1，输入； 端口 B 工作在方式 0，输出；端口 C 的高 4 位配合端口 A 工作；低 4 位为输入。 答： MOV DX，00C6H MOV AL，0B1H ;取方式选择控制字为 B1H(10110001B)或 B9H OUT DX，AL 6.32 设 8255A 的 4 个端口地址为 00C0H，00C2H，00C4H，00C6H，要求用置 1/置 0 方式对 PC6 置 1，对 PC4 置 0。 答： MOV DX，00C6H MOV AL，0DH ;对 PC6 置 1 的控制字为 0DH OUT DX，AL MOV AL，08H ;对 PC4 置 0 的控制字为 08H OUT DX，AL 6.35 8255A 的方式 0 一般使用在什么场合？在方式 0 时，如要使用应答信号进行联络，应该怎么 办？ 答