微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)部分習(xí)題答案林志貴主編

1、7-1、I/O接口的信號(hào)有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：接口信號(hào)通常有以下四種：1、 開(kāi)關(guān)量：只有2種狀態(tài)，用一位二進(jìn)制數(shù)（0或1）表示開(kāi)或關(guān)。2、 數(shù)字量：二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)或是已經(jīng)過(guò)編碼的二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)。3、 脈沖量：脈沖信號(hào)是以脈沖形式表示的一種信號(hào)。關(guān)注的是信號(hào)發(fā)生的跳變情況。4、 模擬量：用模擬電壓或模擬電流幅值大小表示的物理量。7-2、什么是接口？接口的主要功能是什么？答：接口是CPU與外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄骸＝涌诘闹饕δ埽?、 信號(hào)形式轉(zhuǎn)換2、 電平轉(zhuǎn)換和放大3、 鎖存器緩沖4、 I/O定向5、 并行及串行I/O轉(zhuǎn)換7-3、什么是端口？端口和存儲(chǔ)單元有什么區(qū)別？答：端口指輸入/

2、輸出接口中的寄存器。 區(qū)別：IO單元地址使用的是絕對(duì)地址，而內(nèi)存單元需要使用段地址和偏移地址來(lái)尋址。 7-4、I/O端口編址有幾種方式？他們各有什么特點(diǎn)？答、I/O端口有兩種編址方式：統(tǒng)一編址方式是將I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行編號(hào)。該方式優(yōu)點(diǎn)是不需要專門的I/O指令，對(duì)I/O端口操作的指令類型多；缺點(diǎn)是端口要占用部分存儲(chǔ)器的地址空間，不容易區(qū)分是訪問(wèn)存儲(chǔ)器還是外部設(shè)備。獨(dú)立編址的端口單獨(dú)構(gòu)成I/O地址空間，不占用存儲(chǔ)器地址。優(yōu)點(diǎn)是地址空間獨(dú)立，控制電路和地址譯碼電路簡(jiǎn)單，采用專用的I/O指令，使得端口操作的指令在形式上與存儲(chǔ)器操作指令有明顯區(qū)別，程序容易閱讀；缺點(diǎn)是指令類別少，一般只能進(jìn)

3、行傳送操作。7-5、I/O接口的控制方式有幾種？簡(jiǎn)述各個(gè)方式的特點(diǎn)？答：CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式通常有四種：程序傳送方式、中斷傳送方式、DMA傳送方式和I/O處理機(jī)方式。1、程序控制方式：在程序控制下進(jìn)行信息傳送，分為有條件傳送方式和無(wú)條件傳送方式。無(wú)條件傳送方式主要用于對(duì)簡(jiǎn)單外設(shè)進(jìn)行操作，或者外設(shè)的定時(shí)是固定的或已知的場(chǎng)合。條件傳送方式主要用于不能保證輸入設(shè)備總是準(zhǔn)備好了數(shù)據(jù)或者輸出設(shè)備已經(jīng)處在可以接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。2、中斷控制方式：中斷傳送方式下，當(dāng)外設(shè)要求交換數(shù)據(jù)時(shí)，向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，CPU在執(zhí)行完當(dāng)前指令后，即可中斷當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行，并根據(jù)中斷源轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷處理服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)請(qǐng)

4、求中斷外設(shè)的管理。中斷控制方式主要用于需要提高CPU利用率和進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的情況。3、直接存儲(chǔ)器存取方式（DMA方式）：DMA方式是在存儲(chǔ)器與外設(shè)間開(kāi)辟一條高速數(shù)據(jù)通道，使外設(shè)與內(nèi)存之間直接交換數(shù)據(jù)，不需要CPU的干預(yù)。DMA控制方式主要用于快速完成大批的數(shù)據(jù)交換任務(wù)。4、輸入/輸出處理器方式：（1）擁有自己的指令系統(tǒng)，可以獨(dú)立執(zhí)行自己的程序。（2）支持DMA傳送。7-6、什么叫DMA傳送方式？DMA控制器8237A的主要功能是什么？答：DMA方式是在存儲(chǔ)器與外設(shè)間開(kāi)辟一條高速數(shù)據(jù)通道，使外設(shè)的數(shù)據(jù)不經(jīng)過(guò)CPU直接送入內(nèi)存儲(chǔ)器，或者，從內(nèi)存儲(chǔ)器不經(jīng)過(guò)CPU直接送往外部設(shè)備。8237A的主要功

5、能：1、 8237A中有4個(gè)獨(dú)立的DMA通道，但需要一片8位地址鎖存器配合使用2、 每一個(gè)通道的DMA請(qǐng)求都可以分別被允許和禁止3、 每一個(gè)通道的DMA請(qǐng)求有不同的優(yōu)先權(quán)，優(yōu)先權(quán)可以固定的，也可以是旋轉(zhuǎn)的4、 每一個(gè)通道一次傳輸數(shù)據(jù)最大長(zhǎng)度可達(dá)64KB.可以在存儲(chǔ)器與外設(shè)間進(jìn)行數(shù)據(jù)方式以及級(jí)聯(lián)方式。在存儲(chǔ)器的兩個(gè)區(qū)域之間進(jìn)行傳遞5、 8237A的數(shù)據(jù)的傳遞有4種工作方式：?jiǎn)巫止?jié)傳送方式，數(shù)據(jù)塊傳送方式，請(qǐng)求傳送方式以及級(jí)聯(lián)方式。在每一種工作方式下，8237A都能接受外設(shè)的請(qǐng)求信號(hào)DREQ，并向CPU發(fā)出DMA請(qǐng)求信號(hào)HRQ。當(dāng)接收到CPU的響應(yīng)信號(hào)HLDA后就可以接管總線進(jìn)行DMA傳送，并向外

6、設(shè)發(fā)出響應(yīng)信號(hào)6、 有一個(gè)結(jié)束處理的輸入信號(hào)，允許外界用此輸入端來(lái)結(jié)束DMA傳送或重新初始化7、 8237A可以級(jí)聯(lián)，任意擴(kuò)展通道數(shù)7-7、某8086系統(tǒng)中使用8237A完成從存儲(chǔ)器到外設(shè)端口的數(shù)據(jù)傳送任務(wù)，若已知通道0的地址寄存器，終點(diǎn)計(jì)數(shù)器，方式寄存器端口地址分別為EEE0H、EEE1H和EEE8H，要求通過(guò)通道0將寄存器中偏移地址為1000H10FFH的內(nèi)容傳送到顯示器輸出，請(qǐng)編初始化寫(xiě)程序。解：;清高/低觸發(fā)器（清0后，先寫(xiě)低地址，然后高/低觸發(fā)器自動(dòng)變1，再寫(xiě)高地址）MOV DX , 0EEEDHOUT DX , AL;寫(xiě)通道0的基地址寄存器，先寫(xiě)低地址，再寫(xiě)高地址MOV DX ,

7、0EEE0HMOV AX , 1000HOUT DX , ALMOV AL , AHOUT DX . AL;寫(xiě)通道0的基字節(jié)計(jì)數(shù)器，先寫(xiě)低地址，再寫(xiě)高地址MOV DX , 0EEE1HMOV AX , 00FFHOUT DX , ALMOV AL , AHOUT DX , AL;寫(xiě)工作方式字，塊方式傳送，地址增值，禁止自動(dòng)初始化，讀傳遞，通道0MOV DX , 0EEEBHMOV AL , 88HOUT DX , AL;寫(xiě)單通道屏蔽寄存器，開(kāi)放指定DMA通道0的屏蔽位MOV DX , 0EEEAHMOV AL , 00HOUT DX , AL;寫(xiě)控制寄存器，DACK有效為低，DREQ有效為低，

8、滯后寫(xiě)，固定優(yōu)先權(quán)，允許8237A工作，正常定時(shí)，禁止存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器MOV DX , 0EEE8HMOV AL , 40HOUT DX , AL7-8、某8086系統(tǒng)中使用8237A完成從存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳送，已知源數(shù)據(jù)塊首地址的偏移地址值為1000H，目標(biāo)數(shù)據(jù)塊首地址的偏移地址為1050H，數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度為100B。請(qǐng)編寫(xiě)初始化程序，并畫(huà)出硬件連接圖。解：題目分析： （1）寄存器的端口地址：高4位地址A7A4經(jīng)譯碼后，選通片選端CS，這里假設(shè)地址的高4位A7A4為1001時(shí)選通CS，即DMA的16個(gè)端口地址從90H開(kāi)始。（2）題目要求的是數(shù)據(jù)傳送是從存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器，源數(shù)據(jù)塊的首地址的偏移地址為100

9、0H，目標(biāo)數(shù)據(jù)塊首地址的偏移地址為1050H，這里利用DMA的通道0作為源數(shù)據(jù)塊的輸出端，通道1作為目的地址的輸入端，而且通道1的基字節(jié)計(jì)數(shù)器存放要傳送的字節(jié)數(shù)。最后通過(guò)軟件DMA請(qǐng)求通道0進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。程序如下：;清高/低觸發(fā)器（清0后，先寫(xiě)低地址，然后高/低觸發(fā)器自動(dòng)變1，再寫(xiě)高地址）OUT 9DH , AL;寫(xiě)通道0的基地址寄存器，先寫(xiě)低地址，再寫(xiě)高地址MOV AX , 1000HOUT 90H , ALMOV AL , AHOUT 90H , AL;寫(xiě)通道1的基地址寄存器，先寫(xiě)低地址，再寫(xiě)高地址MOV AX , 1050HOUT 92H , ALMOV AL , AHOUT 92H , AL;寫(xiě)通道1的基字節(jié)計(jì)數(shù)器，先寫(xiě)低地址，再寫(xiě)高地址，由題意可知傳送的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度為100B，轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制并且減1后為63HMOV AX , 0063HOUT 93H , ALMOV AL , AHOUT 93H , AL;寫(xiě)工作方式字，塊方式傳送，地址增值，允許自動(dòng)初始化，寫(xiě)傳遞，通道1MOV AL , 10010101BOUT 9BH , AL;寫(xiě)屏蔽寄存器，開(kāi)放指定DMA通道0和通道1的屏蔽位MOV AL , 00001100BOUT 9EH , AL;寫(xiě)控制寄存器，DACK有效為低，DREQ有效為低，滯后