微机原理部分习题答案 6

1、第六章作业习题课微机原理与接口技术9/15/20221P262 1.答：CPU和外设之间的信息交换存在以下一些问题：速度不匹配；信号电平不匹配；信号格式不匹配；时序不匹配。 I/O接口电路是专门为解决CPU与外设之间的不匹配、不能协调工作而设置的，处于总线和外设之间，一般应具有以下基本功能：设置数据缓冲以解决两者速度差异所带来的不协调问题；设置信号电平转换电路，如可采用MC1488、MC1489、MAX232、MZX233芯片来实现电平转换。设置信息转换逻辑，如模拟量必须经 A/D变换成数字量后，才能送到计算机去处理，而计算机送出的数字信号也必须经D/A变成模拟信号后，才能驱动某些外设工作。

2、设置时序控制电路；提供地址译码电路。9/15/20222 3.答： CPU与外设通信时，传送的信息主要包括数据信息、状态信息和控制信息。在接口电路中，这些信息分别进入不同的寄存器，通常将这些寄存器和它们的控制逻辑统称为I/O端口，CPU可对端口中的信息直接进行读写。在一般的接口电路中都要设置以下几种端口： 数据端口：用来存放外设送往CPU的数据以及CPU要输出到外设去的数据。数据端口主要起数据缓冲的作用。 状态端口：主要用来指示外设的当前状态。每种状态用1位表示，每个外设可以有几个状态位，它们可由CPU读取，以测试或检查外设的状态，决定程序的流程。 命令端口：也称为控制端口，它用来存放CPU向

3、接口发出的各种命令和控制字，以便控制接口或设备的动作。9/15/20223 I/O端口的编址方式有两种：分别称为存储器映象寻址方式和I/O指令寻址方式。 存储器映象寻址方式：把系统中的每个I/O端口都看作一个存储单元，并与存储单元一样统一编址，这样访问存储器的所有指令均可用来访问I/O端口，不用设置专门的I/O指令。 I/O指令寻址方式：对系统中的输入输出端口地址单独编址，构成一个I/O空间，它们不占用存储空间，而是用专门的IN指令和OUT指令来访问这种具有独立地址空间的端口。 8086/8088CPU采用I/O指令寻址方式，用地址总线的低16位(A15A0)来寻址I/O端口，最多可以访问21

4、665536个输入或输出端口。 9/15/20224 4.答：CPU与外设之间的数据传输数据采用程序控制方式、中断方式、DMA方式等三种。 程序控制传送方式：CPU与外设之间的数据传送是在程序控制下完成的。无条件传送方式：也称为同步传送方式，主要用于对简单外设进行操作，或者外设的定时是固定的或已知的场合。 条件传送：也称为查询式传送方式，在开始传送前，必须先查询外设已处于准备传送数据的状态，才能进行传送。 采用中断方式：CPU平时可以执行主程序，只有当输入设备将数据准备好了，或者输出端口的数据缓冲器已空时，才向CPU发中断请求。CPU响应中断后，暂停执行当前的程序，9/15/20225转去执行

5、管理外设的中断服务程序。在中断服务程序中，用输入或输出指令在CPU和外设之间进行一次数据交换。等输入或输出操作完成之后，CPU又回去执行原来的程序。 DMA方式：也要利用系统的数据总线、地址总线和控制总线来传送数据。原先，这些总线是由CPU管理的，但当外设需要利用DMA方式进行数据传送时，接口电路可以向CPU提出请求，要求CPU让出对总线的控制权，用DMA控制器来取代CPU，临时接管总线，控制外设和存储器之间直接进行高速的数据传送。这种控制器能给出访问内存所需要的地址信息，并能自动修改地址指针，也能设定和修改传送的字节数，还能向存储器和外设发出相应的读/写控制信号。在DMA传送结束后，它能释放

6、总线，把对总线的控制权又交还给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：将用于各部件之间传送信息的公共通路称为总线。 根据总线中信息传送的类型可分为地址总线、数据总线和控制总线，此外还有电源线和地线 若按总线的规模、用途和应用场合，则可以分成： 片级总线也叫做元件级总线，是由芯片内部通过引脚引出的总线，用于芯片一级的互连线。它实现CPU主板或其它插件板上的各种芯片间的互连。 系统总线也叫内总线或板级总线，它用于微型计算机中各插件板之间的连线，也就是通常所说的微机总线。 外部总线也称为通信总线，它用于微型计算机系统之间，或微型计算机系统与其它电子仪器或设备之间的通信。 9/15/20228 对于制造厂家来说，只要按总线接口规范设计CPU主板、I/O接口板或存储器插件板，然后将插件板插入主机的