《输入输出结构》doc版.doc

第十章 输入输出结构1. 设计寄存器S与CPU间的接口以支持10.1节的异步接口。（此接口能在四种传送方式下工作。）CPU有一个16位的地址总线和一个8位的数据总线；它能采用存储器对应I/O端口地址0000H访问寄存器；当CPU向此端口写数据时，控制信号MEMW 置0。2. 采用相对简单CPU设计硬件实现10.2节的自动调温控制器。3. 给出实现10.2节OTPT指令的状态表及RTL代码。4. 修改图10.9的硬件以产生OTPT指令的状态信号。5. 完善用于实现10.2节的INPT指令控制信号的余下部分的修改。6. 修改相对简单CPU的硬连线控制单元以保证正确的顺序，并产生控制信号实现OTPT指令。这些修改必须保证其它指令正确执行。7. 修改相对简单CPU的微程序控制单元以包括INPT指令。8. 修改相对简单CPU的微程序控制单元以包括OTPT指令。9. 假定下列事件，写出CPU从0至100ns执行的程序。每个中断服务程序需用20ns完成。Time Action0 ns Start of main program10 ns IRQ120 ns IRQ245 ns IRQ360 ns IRQ410. 用以下事件，重复第九题。Time Action0 ns Start of main program10 ns IRQ620 ns IRQ545 ns IRQ460 ns IRQ311. 用以下事件，重复第九题。Time Action0 ns Start of main program10 ns IRQ420 ns IRQ645 ns IRQ160 ns IRQ312. 为什么菊花链比带有多个IRQ/IACK信号对的系统容易实现？13. 设计硬件，它接受IACKin和从设备来的IRQ信号，并产生正确的IACKout信号。14. 写出第十一题中序列中断的IACKin和IACKout值。15. 就第十一题的序列中断，给出图10.15并行中断系统的信号值。16. 设计硬件实现触发器IE以及IESET和IERST指令。17. 设计硬件实现触发器IP及IPRST指令。18. 修改相对简单CPU硬连线控制单元的硬件，产生INT1至INT7状态，这些状态在10.3.5节介绍过。19. 修改相对简单CPU的状态表以加入10.3.5节描述的中断。20. 采用图10.16（b）中介绍的方法，修改10.3.5节中断程序的RTL代码来实现中断。21. 修改相对简单CPU的控制信号以加入10.3.5节介绍的、处理中断的RTL代码。包括产生IACK信号的硬件。22. 设计DMA地址、计数及控制寄存器中LD信号的逻辑电路。这些寄存器的地址分别为8000H、8001H、8002H。23. 采用相对简单CPU（包括OTPT指令）的汇编语言写一个程序用第二十二题的DMA控制器实现传送。系统从I/O设备中传送64字节数据至起始地址为1000H 的存贮器中。在此系统中，DMA地址寄存器保存地址的高八位，低八位一直为0；DMA计数和控制寄存器均为八位；写入控制寄存器启动DMA传送的值为02H；存储器2000H、2001H、2002H中分别存贮值10H、40H和02H。24. 修改相对简单CPU的硬连线控制单元以包括图10.20中的修改状态。25. 修改CPU内部控制信号MEMBUS和BUSMEM，使相对简单CPU容纳10.4节描述的DMA功能。26. 一个I/O处理器可接收下列命令。M1，M2，C1，C2，I1和I2都为八位。Instruction Instruction Code OperationXFTM 1100 0000 M1 M2 C1 C2 I1 I2 从I/O端口(I1I2)传送 (C1C2) 字节的数据到起始地址为(M1M2)的存储器中。XFFM 1100 0001M1 M2 C1 C2 I1 I2 从起始地址为(M1M2)的存储器传送(C1C2) 字节的数据到I/O端口(I1I2)中。写出存贮了执行以下序列传送的命令的存储单元的内容。首先，从I/O端口9900H传输32字节数据至起始地址为1000H的存储器中；然后经1927H单元从存储器地址1000H处移动数据至I/O端口9901H；最后，从I/O端口9902H中移动1字节数据至存储单元1080H。27 .计算异步数据传送采用下列参数时开销的百分比。 a）无奇偶位、8位数据、11/2停止位b）有奇偶位、7位数据、2位停止位c）有奇偶位、5位数据、1位停止位28. 下面哪个系统开销最小？a）无奇偶位、6位数据、1停止位的异步系统，还是有96位数据的同步HDLC系统？b）无奇偶位、7位数据、11/2停止位的异步系统，还是有168位数据的同步HDLC系统？ c）无奇偶位、8位数据、1停止位的异步系统，还是有192位数据的同步HDLC系统？ 29 .写一段程序用UART传输数据至内存地址1111H处。UART的数据寄存器地址为9800H，启动传输的命令存贮于内存地址1112处，UARTs命令寄存器地址为9801H。30. 计算机向USB的一