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微机原理与接口技术复习大纲1.计算机的基本组成：输入设备、输出设备、运算器、存储器、控制器。2.8088寄存器结构3.总线：是在模块与模块之间或设备与设备之间的一组进行互联和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。4.总线标准：是指芯片之间、扩展卡之间及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应该遵守的一些协议与规范。5.接口标准：I/O设备的接口规范，涉及接口信后线的定义、信号传输速率、传输方向和拓扑结构，以及电气特性和机械特性等多个方面。6.总线的主要性能参数：总线频率。MHz表示的工作频率，是总线速率的一个重要参数。总线宽度。指数据总线的位数。总线的数据传输率：即总线带宽。总线的数据传输率=（总线宽度/8位）总线频率7.总线标准的特性：1.物理特性。2.功能特性。3.电气特性。4.时间特性。8.PCI总线命令：1.中断响应命令。2.特殊周期命令。3.I/O读命令。4.保留命令。5. I/O写命令。6.存储器读命令。7. 存储器写命令。8.配置读命令。9.配置写命令。10.存储器多行读命令。11.双地址周期(DAC)命令。12.存储器读行命令。13.存储器写无效命令。9.总线的分类：位置分为：片内总线。内部总线。外部总线。信息传送形式分为：并行总线，串行总线。总线连接方式分为：单总线结构，双总线结构，三总线结构。总线功能或信号类型分为：数据总线，地址总线，控制总线。10.总线操作的4个阶段：（1）总线请求和冲裁阶段。（2）寻址阶段。（3）数据传送阶段。（4）结束阶段。11.总线传送控制方式：同步方式。异步方式。半同步方式。分离方式。12.ISA：工业标准体系结构。13.ISA总线接口信号线分成5类：地址线、数据线、控制线、时钟线和电源线。14.数据信息分为：1.数字量。2.模拟量。3.开关量。15CPU和输入/输出设备之间传送的信息有：数据信息、状态信息和控制信息。其端口分别为数据端口、状态口、控制端口。16计算机对I/O端口编址时通常采用：存储映射方式和I/O映射方式。17. 什么情况下两个端口可以用一个地址?答：一个端口做输入，一个端口做输出时，这两个端口可共用一个地址。18. CPU 和外设之间的数据传送方式有哪几种?无条件传送方式通常用在哪些场合?1无条件传送2查询方式：每次输出输入数据前，要查询外设的状态，准备好了再传送。3中断方式：外设有传送要求时，就发送一个中断请求给CPU，请求处理，CPU响应，就完成这一中断服务。它允许CPU 与外设同时工作。4直接存储器存取方式（DMA）：由一个硬件控制，在外设和存储器之间进行数据交换。CPU 让出总线。无条件传送方式，它适用于I/O设备总是处于准备好的情况。19. 相对于查询方式，中断方式有什么优点？和DMA 方式比较，中断传输方式有什么不足之处?答：中断方式可以使CPU 与外设并行工作，所以比起查询方式，CPU 的工作方式效率提高了。但中断方式仍然要由CPU 通过指令来传送数据，对高速设备来说速度太慢了。DMA 方式是在DMA 控制器控制下进行数据传送，速度上限主要取决于存储器的存取速度，因此中断方式传输速度不及DMA 方式。20. 设计一个外设端口地址译码器， 使CPU 能寻址四个地址范围：（1)240247H(2)24824FH，（ 3）250257H，（ 4）25825FH答：由于要寻址四个地址范围，选用译码器芯片比选用门电路好，电路简洁。所以选用74LS138 译码器。21. 对8253 定时计数器三个通道进行初始化编程的顺序有没有要求?已知8253 中计数器及控制寄存器地址分别为340H，0# 1# 2# 342H，344H，346H，试对8253三个计数器进行编程使0#计数露设置为方式1，计数初值为2050H；1#计数器设置为方式2，计数初值为3000H，2#计数器设置为方式3，计数初值为1000。解：一般在每个计数器独立使用时，对8253 定时计数器三个通道进行初始化的顺序没有特定要求，如果几个计数器配合使用，则可能对三个通道初始化顾序会有一定要求。对每个计数器都应该先写人控制字然后再写初值。本题8253四个地址均为偶数，这是系统地址总线的A 2 、A1分别连接8253的A1、A0所致。初始化编程如下：MOV DX， 346HMOV AL， 32HOUT DX， ALMOV AL， 74HOUT DX， ALMOV AL， 0B7HOUT DX， ALMOV DX， 340HMOV AL， 50HOUT DX， ALMOV AL， 20HOUT DX， ALADD DX， 2MOV AL， 00HOUT DX， ALMOV AL， 30HOUT DX， ALADD DX， 2MOV AL， 00HOUT DX， ALMOV AL， 10HOUT DX， AL22. 如果5-9题中的GATE0接0UT1,GATE1 和GATE2 接高电平三个CLk仍接2MHz时钟画出0UT0和0UT1的波形并说明该接法有什么应用?如果0UT 2接IRQ2问每隔多少时间请求一次中断？进一步画出8253 与PCXT 机系统总线的连接图。解：改接后OUT1的波形不变。OUT1作为0 计数器的GATE 信号，0 计数器工作于单稳脉冲方式，将被OUT，的上升沿启动单稳。上升沿后的CLK。的下降沿到来，初值装入0 #计数器，以后对CLK 进行减法计数，同时OUT。变低，直到计数值到零时OUT。变高。由于2050H3000H，下一个OUT1 上升沿到来时重新启动0 # 计数器，重复以上过程。波形如图1-11所示。0 #和1 #计数器的这种接法可以应用于周期和占空比都需要程控的场合。如果OUT 2接中断请求输入端IRQ 2，因为OUT 2波形不变，周期为500us，所以每隔500us请求一次中断。8253 与PCXT 系统总线接口电路如图1-12 所示。第六章课后习题6-1 什么叫中断?简述一个中断的全过程。答：外设向CPU 发出的中断请求，处理外设的文件。CPU 暂停当前的主程序。一个中断的全过程：（1）中断请求（2）中断响应（3）中断处理6-2 什么是非屏蔽中断?什么是可屏蔽中断？它们得到CPU 响应的条件是什么?答：NMI：不能被CPU 指令禁止，一旦出现这种请求，CPU 立即响应。在CPU 的17 号脚上有一个由低到高的上跳边触发信号输入。INTR：可屏蔽请求。18 号引脚上有一个“高”有效信号输入。CPU 发中断响应INTA。6-3 什么是中断向量？什么是中断向量表？如何进行设置？答：通常称中断服务程序入口地址为中断向量，每个中断类型对应一个中断向量。256种中断类型所对应的中断向量，共需占用1KB存储空间。在8086/8088微机系统中这256个中断向量就在内存最低端00000H-003FFH范围内存放，称为中断向量表。每个中断向量在该表中的地址称为中断向量指针。设置中断向量的3种方法:1.直接装入法。2.使用串传送存指令装入法。3.使用DOS功能调用设置中断向量。6-4 确定中断的优先级(权)有哪两种方法?各有什么优缺点?答：确定中断的优先级有软件查询和硬件排队两种方法。硬件排队方法中常用的是矢量中断方法。软件查询方法所需电路比较简单：一是要把外设的中断请求触发器组合成一个端口供CPU 查询，二是要将各外设的中断请求信号相或后作为CPU 的中断请求信号送INTR 引脚。在外设数量较多时这位查询转人中断服务所耗费的时间较长。硬件优先权排队方法电路较复杂，要求外没不仅发出中断请求信号，而且还需提供设备的中断矢量(也称中断类型号)，该矢量与中断服务程序地址有关，CPU 接收该矢量后可以转入中断服务程序。这种方法中断响应速度快。6-5 什么是中断的嵌套，中断嵌套如何管理？答：中断嵌套是指当CPU因响应某一中断源的中断请求而正在执行相应的中断服务程序时，若中断是开放的，那必然可以把正在执行的中断服务程序暂停下来转而响应和处理中断优先级更高的中断请求，等到处理完后再转回来继续执行原来的中断服务程序。6-7 简述8259A 的主要功能。答：8259A 可编程中断控制器能够管理输入到CPU 的中断请求，实现优先权判决，提供中断矢量(即中断类型号)和屏蔽中断等功能。它能直接管理8 级中断，如果采用级联方式，则不用附加外部电路就能管理64 级中断输入。它有多种工作方式，能适应各种系统的要求。6-8对8259A 的编程有哪两类?它们分别在什么时候进行?答：对8259A 的编程有初始化编程和操作方式编程两类。初始化编程即对8259A 在进入操作前写入初始化命令字ICW(2 至4 个)，是微机上电时由BIOS(基本输入输出系统)完成的。操作方式编程是在初始化编程之后，8259A 进人工作状态时由用户写入的，写入不同的控制字OCWi (z13)可使8259A按不同的方式操作。6-9有关优先级，8259A 有哪几种操作方式?其含义是什么?答：有关优先级，8259A 有四种操作方式。(1)全嵌套方式，这是默认的一种方式。该方式有固定的优先级顺序；0 级(IR 0 )优先权最高，7 级(IR 7 )优先权最低。正常嵌套方式：正在处理的中断服务程序可以被高级的中断所打断，转入高级中断源的中断服务程序，高级中断处理结束后再回到被打断的中断服务程序，继续处理。(2)优先级自动循环方式。当OCW2的RSL EO1=100时设置为该方式。初始的最低优先级是IR 7 。最高优先级是IR 0。当一个设备得到中断服务后，其优先级自动降为最低。例如IR 5得到服务后，优先级顺序变为IR5最低，IR 6最高。即6、7、0、15的顺序。一般在系统内部存在着相同优先权的中断设备时采用该方式。(3)优先级特殊循环方式。当OCW2 中的RSL EO1110时设置为该方式。该方式与优先级自动循环方式仅有一点不同，它的最初的最低级是OCW2中的L2 L0的值确定的。例如当OCW211000101B时，则指定IR 5为最低优先级，IR 6为最高优先级。(4)特殊全嵌套方式。该方式与全嵌套方式的不同处在于，当处理某一级中断时，如果有同级的中断请求也会给予响应，从而实现一种对同级中断请求的特殊嵌套。特殊全嵌套方式一般用在8259A 级连的系统中。主8259A 编程为特殊全嵌套方式，从片仍处于其他优先级方式。这样，当来自某一从片的中断请求正在处理时，对来自优先级较高的主片其他引脚上的中的请求进行开放，而且对来自同一从片的较高优先级的请求也会开放。来自同一从片不同引脚的中断申请，在主片看来是同级的中断申请。6-10 8259A 有几种结束中断处理的方式?各自应用在什A 场合?在非自动结束中断方式中，如果设有在中断处理程序结束前发中断结束命令，会出现什么问题?答：8259A 有两种结束中断处理的方式。一种叫自动中断结束方式，在初始化命令字ICW4中使AEOI1，就设量为该方式，8259A在第二个中断响应信号的后沿就自动INTA使中断源在ISR(在职务寄存器)中的相应位复位。自动结束中断方式只有在不要求多级中断嵌套，且下一次中断申请肯定在本次中断服务结束后发生时方可使用。另一种为非自动中断结束方式，ICW4中的AEOI0时设定此方式。PC 系列微机采用的是非自动中断结束方式，在中断服务程序结束前，必须使用EOI 命令，使ISR 中最高优先权位复位，以宣告本次中断已经结束。在非自动结束中断方式中，如果没有在中断处理程序结束前发中断结束命令，虽然执行了中断返回指令IRET，但由于8259A 在服务寄存器ISR 中的相应位仍然保持为18259A仍认为中断服务未结束，优先权电路仍按ISR 中的原值进行优先权裁决，如果是全嵌套方式或非特殊屏蔽方式，则将使比在服务寄存器中为1 的位低级或同级的中断不能得到响应。6-12答案 1-5：BC B C C D 6-9:D D B D8-1 什么是DMA传输，与查询、中断传输方式相比较，其优点有哪些？答：DMA的英文拼写是“Direct Memory Access”，是一种不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。PIO模式下硬盘和内存之间的数据传输是由CPU来控制的；而在DMA模式下，CPU只须向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU，这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率。DMA模式与PIO模式的区别就在于，DMA模式不过分依赖CPU，可以大大节省系统资源，二者在传输速度上的差异并不十分明显。由于把CPU从多任务的环境的数据传输和单任务环境的大量数据传输解放出来了，从而明显提高了整个系统的性能可以把数据从HDD直接传输到主存而不占用很多的CPU资源 在数据传输中解放了CPU，使得CPU可以工作在多任务环境下在多任务环境下，DMA的作用尤其显著.8-2