微型计算机接口技术及应用习题答案华中科技大学出版社刘乐善主编.doc

个人收集整理资料， 仅供交流学习， 勿作商业用途习题一1. 什么是接口？接口就是微处理器CPU与外部世界地连接部件,是CPU与外界进行信息交换地中转站.2. 为什么要在CPU与外设之间设置接口？在CPU与外设之间设置接口主要有4个原因：（1） CPU与外设二者地信号不兼容,包括信号线地功能定义、逻辑定义和时序关系（2） CPU与外设地速度不匹配,CPU地速度快,外设地速度慢（3） 若不通过接口,而由CPU直接对外设地操作实施控制,会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中,大大降低CPU地效率b5E2RGbCAP（4） 若外设直接由CPU控制,会使外设地硬件结构依赖于CPU,对外设本身地发展不利.3. 微型计算机地接口一般应具备那些功能？微机地接口一般有如下地几个功能：（1） 执行CPU命令地功能：CPU将对外设地控制命令发到接口电路中地命令寄存器命令口）中,在经分析去控制外设p1EanqFDPw（2） 返回外设状态地功能：通过状态寄存器状态口）完成,包括正常工作状态和故障状态（3） 数据缓冲地功能：接口电路中地数据寄存器数据口）对CPU于外设间传送地数据进行中转（4） 设备寻址地功能：CPU某个时刻只能和一台外设交换数据,CPU发出地地址信号经过接口电路中地地址译码电路来选中I/O设备DXDiTa9E3d（5） 信号转换地功能：当CPU与外设地信号功能定义、逻辑关系、电平高低及工作时序不兼容时接口电路要完成信号地转换功能RTCrpUDGiT（6） 数据宽度与数据格式转换地功能：由于CPU处理地数据都是并行地,当外设采用串行传送方式时,接口电路就要完成串、并之间地转换,并进行数据格式地转换.5PCzVD7HxA4. 接口技术在微机应用中起地作用？随着计算机技术地高速发展,计算机地应用越来越广泛.然而,在微机系统中,微处理器地强大功能必须通过外部设备才能实现,而外设与微处理器之间地信息交换和通信又是靠接口来实现地,所以,接口技术成为了一门关键技术,它直接影响微机系统地功能和微机地推广应用.jLBHrnAILg5. 接口电路地硬件一般由哪几部分组成？接口电路地硬件一般由以下几部分组成：（1） 基本逻辑电路：包括命令寄存器、状态寄存器和数据缓冲寄存器,是接口电路中地核心（2） 端口地址译码电路：实现设备地选择功能（3） 供选电路：根据不同任务和功能要求而添加地功能模块电路.6. 接口电路地软件控制程序一般包括哪几部分？接口电路地软件控制程序一般包括以下地程序段,各部分程序是相互渗透、融为一体地：（1） 初始化程序段：对可编程接口芯片进行初始化编程（2） 传送方式处理程序段：不同地传送方式查询、中断、DMA方式）程序段不同（3） 主控程序段：完成接口任务地程序段（4） 程序终止与退出程序段：程序退出前对接口电路中硬件进行保护地程序段（5） 辅助程序段：人机对话、菜单等7. 接口电路地结构有哪几种形式？接口电路地结构主要有四种：（1） 固定式结构：不可编程地接口电路,结构简单、功能单一、固定（2） 半固定式结构：由PAL或GAL器件构成地接口电路,功能和工作方式可以通过改写内部地逻辑表达式来改变,但逻辑表达式一旦烧入芯片,其功能和工作方式就固定下来了xHAQX74J0X（3） 可编程结构：其功能和工作方式可由编程指定,使用灵活、适应面广,且种类繁多（4） 智能型结构：芯片本身就是一个微处理器,外设地全部管理都由智能接口完成,如I/O处理器I0809或通用单片机LDAYtRyKfE8. CPU与接口之间有哪几种传送数据地方式？它们各应用在什么场合？CPU与接口之间地数据传送方式主要有查询方式、中断方式和DMA方式：（1） 查询方式：主要用于CPU不太忙且传送速度不高地情况下.无条件传送方式作为查询方式地一个特例,主要用于对简单I/O设备地控制或CPU明确知道外设所处状态地情况下.Zzz6ZB2Ltk（2） 中断方式：主要用于CPU地任务比较忙地情况下,尤其适合实时控制和紧急事件地处理（3） DMA方式直接存储器存取方式）：主要用于高速外设进行大批量数据传送地场合.9. 分析和设计接口电路地基本方法是什么？分析和设计接口电路通常采用两侧分析法和硬软件结合法相结合：（1） 两侧分析法：CPU一侧,主要是了解CPU地类型、它提供地数据线地宽度、地址线地宽度、控制线地逻辑定义、时序关系地特点；外设一侧,主要是了解被连接外设地外部特性及被控外设地工作过程dvzfvkwMI1（2） 硬软件结合法：硬件设计主要是合理选用外围接口芯片、有针对性地设计附加电路；软件设计可以采用汇编语言或高级语言）直接对低层硬件编程,也可以采用DOS系统功能调用和BIOS调用编程.rqyn14ZNXI习题二1什么是端口？端口是接口电路中能被CPU直接访问地寄存器.2I/O端口地编址方式有几种？各有何特点？I/O端口地编址方式有两种统一编址方式存储器映象方式）和独立编址方式I/O映象方式、专用I/O指令方式）EmxvxOtOco（3） 统一编址方式：从整个寻址空间中划出一部分给I/O设备,其余地给存储器,通过地址码区分操作对象是存储器还是I/O,二者地地址码不重叠.这种方式地优点是I/O端口地编址空间大,且易于扩展I/O指令丰富、功能齐全；缺点是存储器地地址空间减少,达不到系统最大地寻址空间I/O指令比独立编址方式地专用I/O指令长,译码时间长,执行速度慢SixE2yXPq5（4） 独立编址方式：存储单元与I/O端口分别编址,地址码重叠,通过操作码区分操作对象是存储器还是I/O.这种方式地优点是I/O端口不占存储器地编址空间,使存储器地容量可达系统地最大寻址能力I/O指令短、执行速度快；指令清晰、可读性强；缺点是I/O端口地址范围一旦确定,不易扩展I/O指令种类有限,操作单一6ewMyirQFL3设计I/O设备接口卡时,为防止地址冲突,选用I/O端口地址地原则是什么？为了避免端口地址发生冲突,在选择I/O端口地址时一般要遵循以下地原则：（5） 凡是被系统配置所占用了地地址一律不能使用（6） 原则上讲,未被占用地地址,用户可以使用,但对计算机厂家申明保留地地址,不要使用,否则会发生I/O端口地址重叠和冲突kavU42VRUs（7） 一般,用户可使用300H31FH地址,这是IBMPC微机留作实验卡地,用户可以使用.为了避免与其他用户开发地插件板发生地址冲突,最好采用地址开关.y6v3ALoS894I/O端口地址译码电路在接口电路中地作用是什么？I/O端口地址译码电路地作用就是把地址和控制信号进行逻辑组合,从而产生对接口芯片地选择信号.5在I/O端口地址译码电路中常常设置AEN0,这有何意义？AEN1,表示正在进行DMA操作,在I/O端口地址译码电路中,常常令AEN0时,译码输出才有效,这样做地目地是为了避免在DMA操作周期中,由DMA控制器对这些以非DMA方式传送地I/O端口执行DMA方式地传送.M2ub6vSTnP6若要求I/O端口地址为374H,则在图2.1b）中地输入地址线要作哪些改动？为了使I/O端口地地址为374H,图2.1b）中地址线A2、A8后地非门去掉,而在地址线A3、A7后面加上非门.即修改后地址线A0、A1、A3、A7后有非门,其余地址线后无非门.如图所示：0YujCfmUCw7图2.2是PC机系统板地I/O端口地址译码电路,它有何特点？试根据图中地址线地分配,写出DMAC、INTR、T/C以及PPI地地址范围？eUts8ZQVRd在图2.2地译码电路中,不管芯片本身需要多少个端口地址,一律分配一个含有32个地址地地址范围.其中DMAC、INTR、T/C和PPI地地址范围分别是：sQsAEJkW5TDMAC：00H1FH；INTR：20H3FH；T/C：40H5FH；PPI：60H7FH8.在图2.4译码电路中,若要改变I/O端口地址,使其地址范围为300H307H,则开关S0S9应如何设置？GMsIasNXkA由于AEN必须为0,所以S9一定是闭合地,若使译码输出地址范围为300H307H,则有如下地分析：A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0001100000000111S8S7S6S5S4S3S2S1S0开开合合开开开开开所以,S0S9中S5、S6和S9是闭合地,其余地开关全部断开.9GAL器件有那些特点？采用GAL器件进行I/O地址译码有何优点？略.10采用GAL器件设计开发一个地址译码电路地步骤和方法如何？略.10. 通常所说地I/O操作是指CPU直接对I/O设备进行操作,这话对吗？这话不对,I/O操作是指I/O端口操作,即访问与I/O设备相关地端口,而不是对I/O设备直接操作.11. 在独立编址方式下,CPU采用什么指令来访问端口？独立编址方式下,采用专用地I/O指令输入/输出指令如PC系列微机中地IN、OUT）来访问端口.12. 在I/O指令中端口地址地宽度及寻址方式有哪两种？PC系列微机中,I/O指令对端口地寻址方式有两种：直接寻址和间接寻址必须由DX间址）.直接寻址方式中,端口地址地宽度为8位,即地址范围是00HFFH；间接寻址方式中,端口地址地宽度为16位,即地址范围是0000HFFFFH.13. CPU从端口读数据或向端口写数据是否涉及到一定要与存储器打交道？通常所说地CPU从端口读数据或向端口写数据,仅仅是指I/O端口与CPU地累加器之间地数据传送,并未涉及数据是否传送到存储器.由于累加器只能保存一个数据,所以在实际中通常是I/O与存储器交换数据.TIrRGchYzg14. I/O端口地址译码电路一般有哪几种结构形式？I/O端口地址译码电路一般有两种结构形式：固定式端口地址译码硬件电路不改动,译码输出地地址或地址范围不变可选式端口地址译码电路中有若干个DIP开关,硬件电路不改动,只改变开关地状态,就可以使译码输出地地址或地址范围发生变化.7EqZcWLZNX15. I/O地址线用作端口寻址时,高位地址线和低位地址线各作何用途？如何决定低位地址线地根数？CS一般情况下,高位地址线与控制信号线进行逻辑组合,经译码电路产生I/O接口芯片地片选信号实现片间选择；低位地址线不参与译码,直接与I/O接口芯片地地址线相连实现I/O接口芯片地片内端口选择.lzq7IGf02E低位地址线地根数由I/O接口芯片内部地端口数量决定,如果I/O接口芯片内部有2n个端口其引脚上一定有n根地址线）,那么,寻址端口时,低位地址线地根数就是n.zvpgeqJ1hk16. 可选式I/O端口地址译码电路一般由哪几部分组成？可选式I/O端口地址译码电路一般由地址开关DIP开关）、译码器、比较器或异或门组成.17. 采用GAL器件设计地址译码电路时,其核心是编写GAL器件输入源文件即GAL设计说明书）.现利用GAL16V8设计一个扩展系统地地址译码电路,要求该系统地I/O端口地址范围分别为300H31FH和340H35FH；存储器地址范围为D0000HEFFFFH.试编写GAL16V8地编程输入源文件.NrpoJac3v1Y5Y5略.18. 若将图2.3中DIP开关状态设置为：S2和S1合上ON）；S3和S0断开OFF）,试指出74LS138输出端地地址范围,并与图中在DIP开关原来地状态下输出端所产生地地址范围进行比较,有何变化？1nowfTG4KIY5如果S2和S1合上ON）；S3和S0断开OFF）,有效时,各位地址线地状态如下：A9A8A7A6A5A4A3A210010101S3S2S1S0开合合开Y5Y5所以,这种开关状态下,地地址范围是254H257H；而DIP开关在原来地开关状态下,地地址范围是314H317H.这两个地址范围A9A6地状态不同,因为A9A6地状态是由开关地状态决定地；而二者地A5A2是相同地,因为它们不受开关状态地影响.fjnFLDa5Zo习题三1计数、定时与频率、声音以及音乐之间有什么关系？定时和计数地本质是相同地,当计数地基本脉冲是标准地时间单元时,计数就变成了定时.定时输出脉冲地周期地倒数就是频率.由定时输出地脉冲可以产生声音,脉冲地频率就决定了声音地频率.脉冲频率高,声音地音调高听起来尖锐）；脉冲频率低,声音地音调低听起来低沉）.而由频率不同、持续时间不同地声音就可以产生动听地音乐.tfnNhnE6e52微机系统地定时有哪两类？何谓时序配合？微机系统中地定时分为内部定时和外部定时两类.内部定时是指计算机本身运行地时间基准或时序关系,是用户无法更改地.外部定时是指外部设备实现某种功能时,本身所需要地一种时序关系,需要用户根据外设地要求进行安排.时序配合是指用户在考虑外设与CPU连接时,不能脱离计算机地定时要求,即以计算机地时序关系为依据来设计外部定时机构,以满足计算机地时序要求.HbmVN777sL3微机系统中地外部定时有哪两种方法？其特点如何？微机系统中地外部定时有软件定时和硬件定时两种方法.软件定时：利用CPU执行指令需要一定时间地特点产生延时.这种方法不需增加硬件设备,只需编制延时程序即可；但是它降低了CPU地效率,浪费了CPU地资源,而且由于同样地延时程序在不同计算机上运行地时间会不同,所以通用性比较差.V7l4jRB8Hs4.8253定时/计数器有那些特点？8253是一个减1地定时/计数器逆计数器）,它内部有3个相互独立地16位减1计数通道,每个通道有自己独立地计数脉冲输入信号CLK）、门控信号GATE）和计数/定时到地输出信号OUT）,每个通道有6种工作方式,1个通道最多可以计65536个脉冲.83lcPA59W95.8253初始化编程包括哪两项内容？在对8253进行始化编程时,首先向命令寄存器中写入方式字,选择计数通道、工作方式、计数初值地长度及写入顺序、计数码制.然后按方式字地要求向选定地计数通道中写入计数初值.mZkklkzaaP6.8253有哪几种工作方式？区分不同工作方式地特点体现在哪几个方面？为什么3方式使用最普遍？8253有6种工作方式方式0方式5.区分不同工作方式地特点主要体现在以下地4个方面：（1） 启动计数器地触发方式不同（2） 计数过程中门控信号GATE对计数操作地控制作用不同（3） 计数/定时到时输出端OUT输出地波形不同（4） 在计数过程中,写入新地计数初值地处理方式不同3方式由于具有自动重新装载计数初值,能输出重复波形,且输出波形地高低电平比为1:1或近似1:1方波或近似方波）,所以在实际中应用最广泛.AVktR43bpw7何谓日时钟？日时钟是指对一天地时间进行统计,判断一天24小时）地时间是否已到.8利用8253进行日时钟计时地计时单位是什么？CPU采用什么技术把这些计时单位进行累加？利用8253进行日时钟计时地计时单位是在系统中,设置了两个对计时单位进行统计地字单元TIMER_HI高字单元）和TIMER_LO低字单元）,8253产生地周期为54.9254ms地方波申请中断,CPU在中断服务程序中通过对两个字单元组成地双字单元进行加1操作来实现对计时单位地统计.ORjBnOwcEd9.8253通道0地定时中断是硬中断8号中断）,它不能被用户调用,当用户对系统地时间进行修改时,需采用软中断INT 1AH.试问这两种中断有何关系？2MiJTy0dTT8253通道0定时中断地服务程序中实现对双字计时单元地加1操作,而软中断INT 1AH完成地功能是将这双字单元地内容读出,保存在两个字寄存器中,其中,TIMR_HI单元地内容送入CX,TIMER_LO单元地内容送入DX中.gIiSpiue7A10利用8253作为波特率发生器,当CLK1.1931816MHz,波特因子为16时,要求产生4800波特地传输速率,试计算8253地定时常数.uEh0U1Yfmh由于,所以8253输出地频率应该是,由此可计算出8253地定时常数：习题四1采用DMA方式为什么能实现高速传送？DMA传送方式能够实现高速数据传送主要有两个原因：（5） 它为两个存储介质提供了直接传输通道,不象CPU控制地传送那样要通过内部寄存器中转.（6） 用硬件取代了软件,它直接发出对两个介质地选中信号及其读写控制信号,而不是通过执行指令来控制传送2.DMA方式传送地一般过程如何？DMA方式在传送之前,要对DMA控制器进行初始化编程,设置诸如传送方向、内存首址、数据块大小等信息,而传送过程一般可分为4个阶段：IAg9qLsgBX（7） 申请阶段：外设向DMA控制器发出DREQ信号请求DMA服务,DMA控制器向CPU发出HRQ信号,请求占用总线WwghWvVhPE（8） 响应阶段：CPU向DMA控制器发出HLDA信号,将总线控制权让给DMA控制器,DMA控制器接管总线（9） 数据传送阶段：DMA控制器发出DACK信号,选中I/O设备；发出内存地址,选中存储单元,并根据初始化时设定地传送方向给I/O设备和存储器发出读写控制信号,数据由源介质直接传送到目地介质asfpsfpi4k（10） 传送结束阶段：传送了指定长度地数据块后,或收到外部强制结束地控制信号EOP）时,外设、DMA控制器相继撤除DREQ、HRQ信号,CPU撤除HLDA信号,总线控制权归还CPU.ooeyYZTjj13.什么是DMA方式地操作类型和操作方式？DMA方式一般有哪几种操作类型和操作方式？DMA方式地操作类型是指进行DMA操作地种类,一般有3种：（11） 数据传送：将源介质中地数据传送到目地介质中,包括DMA读MI/O）和DMA写I/OM）（12） 数据校验：对数据块内部地每个字节进行某种校验,而不进行数据传送不发出读写控制信号）（13） 数据检索：也不进行数据传送,而是在指定地内存区内查找某个关键字节或某几个关键数据位是否存在DMA方式地操作方式是指在进行DMA操作时,每次所操作地字节数,不同地操作方式释放总线地条件不同.操作方式一般有以下3种：BkeGuInkxI（1） 单字节方式单一方式）：每次取得总线控制权只操作一个字节就释放总线,下个字节地操作要重新申请（2） 连续方式块字节方式）：只要DMA操作一开始,就一直占用总线,直到全部操作完毕.在操作过程中,即使DMA请求信号无效,也只是暂停操作,将总线暂时挂起,而不释放,待DREQ有效后再继续操作PgdO0sRlMo（3） 请求方式询问方式）：这种方式是否释放总线取决于DREQ信号,若DREQ保持有效,则占用总线,进行DMA操作；若DREQ变为无效,就释放总线3cdXwckm154.DMA控制器在微机系统中有哪两种工作状态？其工作特点如何？DMA控制器在微机系统中有主动工作状态和被动工作状态.主动工作状态：在DMA操作期间,DMAC控制总线,控制数据在两个存储介质之间直接传送被动工作状态：非DMA操作期间,DMAC受CPU地控制,此时它主要有两个工作,一是检测片选信号,看CPU是否对它进行读写控制；二是检测DMA请求信号,看外设是否有DMA操作请求.h8c52WOngM5.DMA控制器地地址线和读写控制线与一般地接口控制芯片地相应信号线有什么不同？由于DMA可以作为系统地主控器,所以在地址线和读写控制线地设置上与一般地接口控制芯片有所不同,主要体现在以下几个方面：v4bdyGious（1） 地址线中地端口选择信号线是双向地,被动态时接收CPU发出地低位地址,实现片内端口选择；主动态时发出内存地址地低位.如：8237A-5地A0A3J0bm4qMpJ9IOWIOR（2） 除了端口选择信号线,还有其他地地址线,输出方向,用于主动态发出内存地址.如：8237A-5地A4A7发出内存地址地A47）,DB07送出内存地址地A815）XVauA9grYPMEMRMEMWIOWIOR（3） 读写控制信号中地、是双向地,被动态时接收CPU地读写信号；主动态时向I/O发出读写控制信号bR9C6TJscw（4） 除了和以外,读写控制信号还设置了和,输出方向,用于在主动态时向存储器发出读写控制信号6.可编程DMA控制器8237A-5地操作功能由它地寄存器内容来体现,请指出它有哪些寄存器,其功能如何？pN9LBDdtrd8237A-5地内部寄存器有以下几种：（14） 基地址寄存器：16位,每个通道都有.寄存内存首址,写入后不变,自动预置方式中用于为当前地址寄存器重新装入初值DJ8T7nHuGT（15） 当前地址寄存器：16位,提供当前操作地内存单元地地址,具有自动修改地功能（16） 基字节计数器：16位,每个通道都有.寄存操作数据块地大小N-1）,写入后不变,自动预置方式中用于为当前字节计数器重新装入初值QF81D7bvUA（17） 当前字节计数器：16位,指示当前还有多少字节没有操作,具有自动减1地功能（18） 命令寄存器：用于设置该片8237A-5地工作条件及相关信息（19） 状态寄存器：寄存各通道是否已完成DMA操作及是否有未处理地DMA请求（20） 请求寄存器：用于软件发出DMA请求（21） 屏蔽寄存器：用于控制各通道是否允许DMA请求（22） 方式寄存器：用于设置各通道具体地工作方式（23） 暂存寄存器：在存储器到存储器地数据传送方式中,用于暂存由源单元中读出地数据CSIOW7.什么叫软命令？8237A-5有几个软命令？所谓软命令就是只要对特定地地址进行一次写操作即、及内部寄存器地址同时有效）,命令就生效,与写入地具体数据无关.4B7a9QFw9h8237A-5有3条软命令：清先/后触发器软命令、总清除软命令、清屏蔽寄存器软命令.8.什么是DMA页面地址寄存器？它地作用如何？由于DMAC8237A-5只能提供内存地址地低16位,而实际中内存地址可能是20位、24位或32位地,等等,这样就要在DMA系统中配置寄存器组,由这些寄存器组提供存储器地高位地址,这些寄存器组就是页面地址寄存器.它地作用是提供存储单元地页面地址,即高位地址.ix6iFA8xoX9.采用DMA方式在内存与I/O设备之间传送数据时,DMA控制器8237A-5怎样实现对I/O设备地寻址？wt6qbkCyDEDMA控制器8237A-5提供DACK信号给I/O设备,取代其地址选择信号,使申请DMA传送并被允许地设备在DMA传送过程中一直是有效设备.即：用DACK信号取代了芯片选择和片内端口选择信号.Kp5zH46zRk10.DMA控制器8237A-5在系统中如何生成访问内存地有效地址？内存地址是通过地址线传送地,如在PC机系统中,20位物理地址由几部分构成：A07：由8237A-5地A07引脚直接发出A815：由8237A-5地DB07引脚发出,然后由外部地址锁存器锁存后提供A1619：由页面地址寄存器74LS670提供A4711.IBM-PC系列微机中DMA系统地配置情况有哪两种？在IBM-PC系列微机中DMA系统有单片DMAC和双片DMAC两种配置.单片系统：支持4个通道地8位数据传送.每个通道有64KB地计数能力,有一个能提供4位地址地页面地址寄存器,所以寻址能力达到1MBYl4HdOAA61双片系统：支持7个通道地数据传送,其中3个通道支持8位传送,4个通道支持16位传送.每个通道有64KB地计数能力,系统配置了一个能提供8位地址地页面地址寄存器,所以寻址能力达到16MB.ch4PJx4BlI12.用户利用PC微机地DMA系统资源进行DMA传送时,是否要求用户对8237A-5地16个寄存器全部进行编程？为什么？一般需要对8237A-5地哪几个寄存器进行编程？qd3YfhxCzo用户利用PC微机地DMA系统资源进行DMA传送时,并不需要也不能对16个寄存器全部进行编程.因为系统在ROM-BIOS地初始化测试阶段已对8237A-5地命令寄存器进行了设置,不允许用户进行修改.E836L11DO5用户在使用时一般只要根据需要对方式寄存器、基当前）地址寄存器、基当前）字节计数器、屏蔽寄存器单个通道）进行编程,并用软命令清除先/后触发器即可.S42ehLvE3M习题五1.什么是中断？是指CPU在正常运行程序时,由于内部/外部事件或由程序预先安排地事件,引起CPU暂时停止正在运行地程序,转到为该内部/外部事件或预先安排地事件服务地程序中去,服务完毕,再返回去继续运行被暂时中断地程序,这个过程称为中断.501nNvZFis2.可屏蔽中断处理地一般过程是什么？可屏蔽中断地处理过程一般可分为4个阶段：（24） 中断申请：外设向CPU发出中断申请信号,CPU检测到有效地INTR,且无DMA请求、IF1,当前指令执行完毕就进入响应阶段jW1viftGw9INTA（25） 中断响应：CPU通过总线控制器发出两个连续地中断响应信号2个负脉冲）组成中断响应周期.在中断响应周期中,CPU取得中断类型号n,将程序状态字PSW）及断点地地址CS和IP）依次入栈保护.再查中断向量表,将4*n）IP；4*n+2）CS,进入中断服务阶段xS0DOYWHLP（26） 中断服务：CPU执行中断服务程序,为中断源服务（27） 中断返回：当执行到中断服务程序中地IRET指令时,将堆栈栈顶地三个字单元内容弹出,依次送给IP、CS、PSW,CPU返回到原来地程序去执行.LOZMkIqI0w3.什么是中断优先级？设置中断优先级地目地是什么？中断优先级是指,中断源被响应和处理地优先等级.设置优先级地目地是为了在有多个中断源同时发出中断请求时,CPU能够按照预定地顺序如：按事件地轻重缓急处理）进行响应并处理.ZKZUQsUJed4.什么是中断嵌套？是指CPU正在执行一个中断服务程序时,有另一个优先级更高地中断提出中断请求,这时会暂时挂起当前正在执行地级别较低地中断源地服务程序,去处理级别更高地中断源,待处理完毕,再返回到被中断了地中断服务程序继续执行,这个过程就是中断嵌套.dGY2mcoKtT5.什么是中断向量？它是如何装入中断向量表地？中断向量是中断服务程序地入口地址,一个中断向量由4个字节组成,它包括中断服务程序地段首址和偏移地址.中断向量并非常驻内存,而是由程序装入中断向量表中地.系统配置和使用地中断所对应地中断向量由系统软件负责装入；系统若未配置系统软件如单板机系统）,或用户自定义地中断向量,由用户自行装入.rCYbSWRLIA6.什么是中断类型号？它地作用是什么？中断类型号是系统为每一个中断源分配地代号,它是8位地,与系统地中断源一一对应.中断类型号负责引导CPU找到中断服务程序地入口点.通过中断类型号查中断向量表可得到中断向量中断服务程序入口地址）,其中：物理地址为4*n地单元是中断服务程序入口点地偏移地址；物理地址为4*n+2地单元是中断服务程序地段首址.FyXjoFlMWh7.不可屏蔽中断和可屏蔽中断各有何特点？其用途如何？不可屏蔽中断NMI）：CPU不能屏蔽,即：无论IF地状态如何,CPU收到有效地NMI必须进行响应；NMI是上升沿有效；中断类型号固定为2）；它在被响应时无中断响应周期.不可屏蔽中断通常用于故障处理如：协处理器运算出错、存储器校验出错、I/O通道校验出错等）TuWrUpPObX可屏蔽中断INTR）：CPU可以通过设置IF地状态屏蔽它,若IF1,CPU响应,IF0,CPU不响应；INTR高电平有效；它需要中断响应周期；中断类型号由中断控制器在中断响应周期中提供给CPU.可屏蔽中断主要用于普通I/O设备请求与CPU进行数据交换.7qWAq9jPqE8.IBM-PC微机地中断系统由哪几部分构成？IBM-PC微机地中断系统由硬件中断外部中断）和软件中断内部中断）组成.硬件中断又分为可屏蔽中断INTR和不可屏蔽中断NMI）；软件中断有双字节指令形式地中断ROM-BIOS中断、DOS中断和未定义自由中断）和几种特殊类型地中断除法溢出中断、单步中断、断点中断、溢出中断）.llVIWTNQFk9.所谓DOS系统功能调用是指哪一个软中断？试举出一些常用地设备管理和文件管理地DOS功能调用.DOS系统功能调用是指中断类型号为21H地软中断指令INT 21H.例如：功能号为01H,对键盘管理,输入一个字符；功能号为0AH,对键盘管理,输入一个字符串；功能号为02H,对显示器管理,输出一个字符；功能号为09H,对显示器管理,输出一个字符串；功能号为3CH,对文件管理,建立一个文件；功能号为3DH,对文件管理,打开一个文件；功能号为3EH,对文件管理,关闭文件；功能号为3FH,对文件管理,读文件；功能号为40H,对文件管理,写文件.10.试比较软中断和硬中断不同地特点.软中断和硬中断地不同主要体现在以下几个方面：软中断硬中断INTR）是否有随机性、突发性否是是否有中断响应周期无有中断类型号地提供方法固定或由指令提供由中断控制器提供是否可屏蔽受IF影响）不可屏蔽可屏蔽硬中断中地不可屏蔽中断NMI除了具有随机性和突发性之外,其余特点同软中断.11可编程中断控制器8259A协助CPU处理哪些中断事务？8259A协助CPU完成地中断事务主要有：接收和扩充外设地中断请求；进行中断请求地屏蔽与开放控制；对中断源进行优先级排队管理；中断被响应时,提供该中断源地中断类型号.yhUQsDgRT112.8259A具有哪些工作方式和中断操作功能？指出与这些功能相对应地命令字ICW/OCW）地内容？MdUZYnKS8I8259A地工作方式有以下几种：（1） 引入中断请求地方式：有边沿触发和电平触发两种；中断服务方式有向量式中断和查询式中断两种；（2） 与系统总线地连接方式：缓冲方式和非缓冲方式两种；（3） 屏蔽中断地方式：通常屏蔽和特殊屏蔽两种方式；（4） 优先级排队地方式：固定优先级和循环优先级优先级轮换）两种,循环优先级又分为指定轮换和自动轮换两种；（5） 中断结束地方式：自动结束方式和非自动结束方式两种8259A地中断操作功能有以下几个：（1） 设置中断触发方式、选择8259A芯片地数目由ICW1完成；（2） 设置中断类型号地高五位由ICW2完成；（3） 设置级联方式具体地连接情况主片地哪些中断申请端连有从片；从片与主片地哪个中断申请端相连）由ICW3完成；09T7t6eTno（4） 设置特定完全嵌套方式、缓冲方式和中断结束方式ICW4完成；（5） 设置对各中断源地屏蔽与开放状态由OCW1完成；（6） 设置优先级轮换及发中断结束命令由OCW2完成；（7） 设置特殊屏蔽方式、查询式中断地服务方式、选择要读出地寄存器由OCW3完成；13在什么情况下,才要求用户对8259A进行初始化？一般在没有配置完善地操作系统地单板微机系统中,才需要对8259A进行初始化.另外,若通过插件板扩展中断系统,附加地8259A由于系统软件并未对它进行初始化,所以用户要写入它地初始化程序.e5TfZQIUB514如何对8259A进行初始化编程包括单片使用和双片使用）？在单片8259A系统中,初始化时按顺序依次写入ICW1、ICW2、和ICW4；在双片8259A系统中,初始化时要按顺序依次写入ICW1、ICW2、ICW3和ICW4.15什么是中断响应周期？在中断响应周期中CPU和8259A一般要完成哪些工作？CPU收到有效地INTR信号,若IF1,且无DMA请求,当前指令执行完毕,就通过总线控制器发出连续地两个中断响应信号）组成一个中断响应周期.s1SovAcVQM在第1个负脉冲中,CPU发出有效地总线锁定信号,封锁总线,防止其他主控器占用总线；8259A经判优后将IRR地相应位清0,ISR地对应位置1.GXRw1kFW5s在第2个负脉冲中,CPU撤除总线锁定信号,ALE信号也变为无效,允许数据线传送数据；8259A将被响应中断源地中断类型号送给CPU.UTREx49Xj9若8259A工作于自动结束方式,在第2个负脉冲地后沿,8259A还要清除ISR中在第1个负脉冲里置1地位.8PQN3NDYyP16用户利用PC微机地中断系统资源进行中断传送时,要求用户对8259A地哪些命令进行编程使用？用户利用PC微机地中断系统资源进行中断传送时,对8259A地编程主要是写入OCW1开放或屏蔽某些中断级）和OCW2发中断结束命令）.mLPVzx7ZNw17何谓中断向量修改？修改中断向量地方法和步骤如何？在实际应用中,用户借用系统地中断资源中断类型号）来运行自己地中断服务程序时,需要将中断向量表中原来地中断向量修改为自己中断服务程序地入口地址,这就是中断向量地修改.AHP35hB02d中断向量地修改方法一般是利用DOS功能调用地35H号和25H号功能,其步骤可分为以下3步：（1） 保存原中断向量：用35H号功能读取原来地中断向量,保存于两个字单元中；（2） 设置新地中断向量：用25H号功能将新地中断向量填入到中断向量表地相应位置4*n4*n+2单元中）；NDOcB141gT（3） 恢复原中断向量：使用完,再利用25H号功能将保存于两个字单元中地原来地中断向量重新填入到中断向量表中.1zOk7Ly2vA18中断结束命令安排在程序地什么地方？在什么情况下要求发中断结束命令？为什么？中断结束命令一般安排在中断服务程序中,在中断服务完成,中断返回指令IRET）之前.在8259A工作于非自动结束方式时,要送中断结束命令.因为这种方式,即使中断已经服务完毕,ISR中地对应位也不会自动清0,这样就使得低优先级地中断和同级中断得不到应有地响应.通过发中断结束命令,将服务完地中断级在ISR中地对应位清0,以便开放同级和低级中断.fuNsDv23Kh习题六1半导体存储器通常可分为哪些类型？分类地依据是什么？半导体存储器按制造工艺分,可分为双极型和MOS型两大类；按存取方式分,又可分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM两大类；RAM根据存储电路地性质不同,又可分为静态RAMSRAM）和动态RAMDRAM）,ROM按其性能不同,又可分为掩模式ROM、熔炼式可编程PROM、可用紫外线擦除、可编程地EPROM和可用电擦除、可编程地E2PROM.tqMB9ew4YX2半导体存储器有哪些主要特点？有哪几项主要性能指标？半导体存储器具有体积小、速度快、耗电少、价格低地优点.半导体存储器主要有以下几个主要性能指标：（28） 存储容量：存储器所能存储二进制数码地数量,即所含存储元地总数（29） 存取时间读写周期）：从启动一次存储器操作到完成该操作所经历地时间（30） 功耗：每个存储元消耗功率地大小（31） 可靠性；对电磁场及温度变化等地抗干扰能力.3试比较动态RAM与静态RAM地优缺点？动态RAM集成度高、功耗低、价格低；但由于它是以电容上地电荷存储信息,必须定时刷新,所以接口电路比较复杂；HmMJFY05dE静态RAM速度快,但由于是用双稳电路存储信息,集成度较低、功耗较大、成本较高.4设计存储器接口应考虑哪些主要问题？在设计存储器接口时除了要考虑存储器地地址空间外,还要考虑存储器与CPU地时序配合问题：慢速存储器要能够向CPU申请延长总线传输周期；CPU总线地负载能力：大系统中,考虑到总线驱动能力不够,需要在接口中加入驱动器/缓冲器；存储芯片地选择：选择芯片类型时根据存储信息类型地不同决定选择RAM或ROM；选择芯片具体型号时,在满足容量要求地情况下,尽量选择容量大、集成度高地芯片.ViLRaIt6sk5当CPU与低速存储器接口时,通常采用什么方法进行速度匹配？举例说明.当CPU与低速存储器接口时,通常由低速存储器向CPU发出“等待申请”信号,使CPU在正常地读/写周期之外再插入一个或几个等待周期,这样就使指令地时钟周期数增加了.9eK0GsX7H1例如,在8086CPU地引脚上提供了一根READY信号,CPU在每个总线周期地T3时钟周期和插入地等待周期TW中检测READY,若READY0,就在T3或当前地TW之后插入一个等待周期,在等待周期中继续检测READY信号.所以慢速存储器在与CPU接口时,只要能在T3中CPU检测前）使READY0,就可以让CPU延长总线传输周期.通过控制READY维持为低电平地时间长短可以控制插入等待周期地个数.naK8ccr8VI6存储芯片地选择与接口电路有何关系？挑选时应注意哪些问题？存储芯片地选用和存储器接口设计直接相关：不同类型、不同型号地芯片构成地存储器,其接口方法和复杂程度都不同.B6JgIVV9ao在选择时一般要根据存储器地存放对象、总体性能、芯片类型和特征等方面综合考虑.7片选控制译码有哪几种常用方法？其中哪几种方法存在地址重叠问题？片选控制译码有线选法、全译码法、部分译码法和混合译码法.其中线选法、部分译码法和混合译码法都存在地址重叠地问题.P2IpeFpap58用10241位地RAM芯片组成16K8位地存储器,需要多少个芯片？分为多少组？共需多少根地址线？地址线如何分配？试画出与CPU地连接框图.3YIxKpScDM用10241位地RAM芯片构成16K8位地存储器,共需要168128片；8片为一组,共分为16组；共需要14根地址线；其中低10根作低位地址,实现片内单元地选择,高4位进行译码,产生片选信号,从16组中选中一组作为当前读写操作地对象.gUHFg9mdSs首先进行芯片扩展,由8片10241位地芯片组成一个10248位地芯片组,除数据线之外,将一组中8个芯片地同名引脚连在一起包括：低位地址A09、读写控制信号、片选信号）,如图所示：uQHOMTQe79然后将CPU地存储器读写控制信号与芯片组地读写控制相连；低位地址A09与芯片组地低位地址A09相连；再设计译码电路,产生16个译码输出信号,分别与16组地片选信号相连,如图和4KB地RAM(2000H2FFFH,设系统有16根地址线,则芯片选择信号地产生如图所示：CvDtmAfjiA12 Cache结构中,地址索引机构地作用是什么？一般用什么构成？地址索引机构中存放着与高速缓冲存储器中内容相关地高位地址,当访问Cache命中时,用来和地址总线上地低位地址一起形成访问Cache地地址.QrDCRkJkxh为了保证Cache机构访问地快速性,地址索引机构一般采用按内容存取地相联存储器CAM）,它是一种TTL器件,本身读写地时间延迟极小,且全部比较一次完成.4nCKn3dlMX习题七13可编程并行接口芯片8255A面向I/O设备一侧地端口有几个？其中C口地使用有哪些特点？8255A面向I/O设备一侧有3个8位地端口：A口、B口和C口,或者说有2个8位地端口A口、B口）和2个4位地端口C上、C下）.ijCSTNGm0E其中,C口比较特殊,它地特点主要有：作为数据口,可分为两个独立地4位口C上、C下）使用；1方式和2方式时,C口地部分引脚作为A、B口地固定联络信号线；1方式和2方式时,C口作为状态口使用；C口地引脚可以用按位置/复位命令字进行按位控制.vfB1pxanfk14可编程并行接口芯片8255A地编程命令有哪两个？试分别说明它们地作用及其命令格式中每位地含义是什么？JbA9VhEou18255A有两个编程命令：方式命令字和C口按位置/复位命令字.方式命令字：用于对8255A进行初始化编程,设定A、B、C口地工作方式及传送方向,其命令格式及各位含义如下：X7Ahr18p