微機(jī)接口答案

1、習(xí)題一1. 什么是接口？接口就是微處理器 CPU 與外部世界的連接部件，是 CPU 與外界進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。2. 為什么要在 CPU 與外設(shè)之間設(shè)置接口？在 CPU 與外設(shè)之間設(shè)置接口主要有 4 個原因：（ 1） CPU 與外設(shè)二者的信號不兼容，包括信號線的功能定義、邏輯定義和時序關(guān)系（ 2） CPU 與外設(shè)的速度不匹配， CPU 的速度快，外設(shè)的速度慢（ 3） 若不通過接口， 而由 CPU 直接對外設(shè)的操作實施控制， 會使 CPU 處于窮于應(yīng)付與外設(shè)打交道之中，大大降低 CPU 的效率（ 4） 若外設(shè)直接由 CPU 控制，會使外設(shè)的硬件結(jié)構(gòu)依賴于 CPU，對外設(shè)本身的發(fā)展不利。3. 微型

2、計算機(jī)的接口一般應(yīng)具備那些功能？微機(jī)的接口一般有如下的幾個功能：（ 1） 執(zhí)行 CPU 命令的功能： CPU 將對外設(shè)的控制命令發(fā)到接口電路中的命令寄存器（命令口）中，在經(jīng)分析去控制外設(shè)（ 2） 返回外設(shè)狀態(tài)的功能：通過狀態(tài)寄存器（狀態(tài)口）完成，包括正常工作狀態(tài)和故障狀態(tài)（ 3）數(shù)據(jù)緩沖的功能：接口電路中的數(shù)據(jù)寄存器（數(shù)據(jù)口）對CPU 于外設(shè)間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行中轉(zhuǎn)（ 4）設(shè)備尋址的功能： CPU 某個時刻只能和一臺外設(shè)交換數(shù)據(jù)，CPU 發(fā)出的地址信號經(jīng)過接口電路中的地址譯碼電路來選中I/O 設(shè)備（ 5） 信號轉(zhuǎn)換的功能：當(dāng) CPU 與外設(shè)的信號功能定義、邏輯關(guān)系、電平高低及工作時序不兼容時接口電

3、路要完成信號的轉(zhuǎn)換功能（ 6） 數(shù)據(jù)寬度與數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的功能：由于 CPU 處理的數(shù)據(jù)都是并行的，當(dāng)外設(shè)采用串行傳送方式時，接口電路就要完成串、并之間的轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。4. 接口技術(shù)在微機(jī)應(yīng)用中起的作用？隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，計算機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。然而，在微機(jī)系統(tǒng)中，微處理器的強(qiáng)大功能必須通過外部設(shè)備才能實現(xiàn)， 而外設(shè)與微處理器之間的信息交換和通信又是靠接口來實現(xiàn)的，所以，接口技術(shù)成為了一門關(guān)鍵技術(shù)，它直接影響微機(jī)系統(tǒng)的功能和微機(jī)的推廣應(yīng)用。5. 接口電路的硬件一般由哪幾部分組成？接口電路的硬件一般由以下幾部分組成：（ 1） 基本邏輯電路： 包括命令寄存器、 狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)

4、緩沖寄存器， 是接口電路中的核心（ 2） 端口地址譯碼電路：實現(xiàn)設(shè)備的選擇功能（ 3） 供選電路：根據(jù)不同任務(wù)和功能要求而添加的功能模塊電路。6. 接口電路的軟件控制程序一般包括哪幾部分？接口電路的軟件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互滲透、融為一體的：（ 1）初始化程序段：對可編程接口芯片進(jìn)行初始化編程精選文庫（ 2） 傳送方式處理程序段：不同的傳送方式（查詢、中斷、DMA 方式）程序段不同（ 3） 主控程序段：完成接口任務(wù)的程序段（ 4） 程序終止與退出程序段：程序退出前對接口電路中硬件進(jìn)行保護(hù)的程序段（ 5） 輔助程序段：人機(jī)對話、菜單等7. 接口電路的結(jié)構(gòu)有哪幾種形式？接口

5、電路的結(jié)構(gòu)主要有四種：（ 1） 固定式結(jié)構(gòu)：不可編程的接口電路，結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、固定（ 2） 半固定式結(jié)構(gòu)： 由 PAL 或 GAL 器件構(gòu)成的接口電路， 功能和工作方式可以通過改寫內(nèi)部的邏輯表達(dá)式來改變，但邏輯表達(dá)式一旦燒入芯片，其功能和工作方式就固定下來了（ 3） 可編程結(jié)構(gòu)：其功能和工作方式可由編程指定，使用靈活、適應(yīng)面廣，且種類繁多（ 4） 智能型結(jié)構(gòu)：芯片本身就是一個微處理器， 外設(shè)的全部管理都由智能接口完成，如 I/O 處理器 I0809 或通用單片機(jī)8. CPU 與接口之間有哪幾種傳送數(shù)據(jù)的方式？它們各應(yīng)用在什么場合？CPU 與接口之間的數(shù)據(jù)傳送方式主要有查詢方式、中斷方式和

6、DMA 方式：（ 1）查詢方式：主要用于CPU 不太忙且傳送速度不高的情況下。無條件傳送方式作為查詢方式的一個特例，主要用于對簡單I/O 設(shè)備的控制或 CPU 明確知道外設(shè)所處狀態(tài)的情況下。（ 2） 中斷方式：主要用于 CPU 的任務(wù)比較忙的情況下，尤其適合實時控制和緊急事件的處理（ 3） DMA 方式（直接存儲器存取方式） ：主要用于高速外設(shè)進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)傳送的場合。9. 分析和設(shè)計接口電路的基本方法是什么？分析和設(shè)計接口電路通常采用兩側(cè)分析法和硬軟件結(jié)合法相結(jié)合：（ 1） 兩側(cè)分析法： CPU 一側(cè)，主要是了解 CPU 的類型、它提供的數(shù)據(jù)線的寬度、地址線的寬度、控制線的邏輯定義、時序關(guān)系

7、的特點；外設(shè)一側(cè)，主要是了解被連接外設(shè)的外部特性及被控外設(shè)的工作過程（ 2） 硬軟件結(jié)合法： 硬件設(shè)計主要是合理選用外圍接口芯片、 有針對性地設(shè)計附加電路；軟件設(shè)計可以采用匯編語言（或高級語言）直接對低層硬件編程，也可以采用 DOS 系統(tǒng)功能調(diào)用和 BIOS 調(diào)用編程。10. 外圍接口芯片在微機(jī)接口技術(shù)中的作用如何？你所知道的外圍接口芯片有那些？略。11. 你認(rèn)為學(xué)習(xí)接口技術(shù)的難點在哪幾個方面？應(yīng)如何對付？略。習(xí)題二12. 什么是端口？端口是接口電路中能被CPU 直接訪問的寄存器。13. I/O 端口的編址方式有幾種？各有何特點？I/O 端口的編址方式有兩種統(tǒng)一編址方式（存儲器映象方式）和獨立

8、編址方式（ I/O 映象方式、專用 I/O 指令方式）（ 1） 統(tǒng)一編址方式：從整個尋址空間中劃出一部分給 I/O 設(shè)備，其余的給存儲器，2精選文庫通過地址碼區(qū)分操作對象是存儲器還是 I/O，二者的地址碼不重疊。 這種方式的優(yōu)點是 I/O 端口的編址空間大，且易于擴(kuò)展 I/O 指令豐富、功能齊全；缺點是存儲器的地址空間減少， 達(dá)不到系統(tǒng)最大的尋址空間 I/O 指令比獨立編址方式的專用 I/O 指令長，譯碼時間長，執(zhí)行速度慢（ 2） 獨立編址方式：存儲單元與 I/O 端口分別編址，地址碼重疊，通過操作碼區(qū)分操作對象是存儲器還是 I/O。這種方式的優(yōu)點是 I/O 端口不占存儲器的編址空間，使存儲器

9、的容量可達(dá)系統(tǒng)的最大尋址能力 I/O 指令短、執(zhí)行速度快；指令清晰、可讀性強(qiáng)；缺點是 I/O 端口地址范圍一旦確定，不易擴(kuò)展 I/O 指令種類有限，操作單一14. 設(shè)計 I/O 設(shè)備接口卡時，為防止地址沖突，選用 I/O 端口地址的原則是什么？為了避免端口地址發(fā)生沖突，在選擇 I/O 端口地址時一般要遵循以下的原則：（ 1） 凡是被系統(tǒng)配置所占用了的地址一律不能使用（ 2） 原則上講，未被占用的地址， 用戶可以使用， 但對計算機(jī)廠家申明保留的地址，不要使用，否則會發(fā)生 I/O 端口地址重疊和沖突（ 3） 一般，用戶可使用 300H31FH 地址，這是 IBM PC 微機(jī)留作實驗卡的，用戶可以使

10、用。為了避免與其他用戶開發(fā)的插件板發(fā)生地址沖突，最好采用地址開關(guān)。15. I/O 端口地址譯碼電路在接口電路中的作用是什么？I/O 端口地址譯碼電路的作用就是把地址和控制信號進(jìn)行邏輯組合，從而產(chǎn)生對接口芯片的選擇信號。16. 在 I/O 端口地址譯碼電路中常常設(shè)置 AEN 0，這有何意義？AEN 1，表示正在進(jìn)行 DMA 操作，在 I/O 端口地址譯碼電路中，常常令A(yù)EN 0時，譯碼輸出才有效，這樣做的目的是為了避免在DMA 操作周期中，由DMA 控制器對這些以非 DMA 方式傳送的 I/O 端口執(zhí)行 DMA 方式的傳送。17. 若要求 I/O 端口地址為 374H，則在圖 2.1（b）中的輸

11、入地址線要作哪些改動？為了使 I/O 端口的地址為 374H，圖 2.1（b）中地址線 A2、A 8 后的非門去掉，而在地址線 A3、A7后面加上非門。即修改后地址線A 0、A 1、A3、A7 后有非門，其余地址線后無非門。如圖所示：A 9&A 8A 71A 31 1 YA 2A 11&A 01AEN1IOR118. 圖 2.2 是 PC 機(jī)系統(tǒng)板的 I/O 端口地址譯碼電路，它有何特點？試根據(jù)圖中地址線的分配，寫出 DMAC 、 INTR 、 T/C 以及 PPI 的地址范圍？在圖 2.2 的譯碼電路中，不管芯片本身需要多少個端口地址，一律分配一個含有 32 個地址的地址范圍

12、。其中 DMAC 、 INTR 、 T/C 和 PPI 的地址范圍分別是：3精選文庫DMAC ：00H 1FH；INTR ： 20H3FH；T/C：40H 5FH；PPI： 60H7FH19. 在圖 2.4 譯碼電路中，若要改變 I/O 端口地址，使其地址范圍為 300H307H，則開關(guān) S0S9 應(yīng)如何設(shè)置？由于 AEN 必須為 0，所以 S9 一定是閉合的，若使譯碼輸出地址范圍為307H，300H則有如下的分析：A11 A10 A9A 8A 7A 6A5A 4A3 A2A 1A 0000001100000SSSSSSSS111S876543210開開合中合開開開開開所以， S0 95、 6

13、和9是閉合的，其余的開關(guān)全部斷開。SSSS20. GAL 器件有那些特點？采用 GAL 器件進(jìn)行 I/O 地址譯碼有何優(yōu)點？略。21. 采用 GAL 器件設(shè)計開發(fā)一個地址譯碼電路的步驟和方法如何？略。22. 通常所說的 I/O 操作是指 CPU 直接對 I/O 設(shè)備進(jìn)行操作，這話對嗎？這話不對， I/O 操作是指 I/O 端口操作，即訪問與 I/O 設(shè)備相關(guān)的端口，而不是對I/O 設(shè)備直接操作。23. 在獨立編址方式下， CPU 采用什么指令來訪問端口？獨立編址方式下，采用專用的 I/O 指令輸入 /輸出指令（如 PC 系列微機(jī)中的 IN、 OUT ）來訪問端口。24. 在 I/O 指令中端口

14、地址的寬度及尋址方式有哪兩種？PC 系列微機(jī)中， I/O 指令對端口的尋址方式有兩種：直接尋址和間接尋址（必須由 DX 間址）。直接尋址方式中，端口地址的寬度為8 位，即地址范圍是00HFFH ；間接尋址方式中，端口地址的寬度為16 位，即地址范圍是0000HFFFFH。25. CPU 從端口讀數(shù)據(jù)或向端口寫數(shù)據(jù)是否涉及到一定要與存儲器打交道？通常所說的 CPU 從端口讀數(shù)據(jù)或向端口寫數(shù)據(jù)，僅僅是指 I/O 端口與 CPU 的累加器之間的數(shù)據(jù)傳送，并未涉及數(shù)據(jù)是否傳送到存儲器。由于累加器只能保存一個數(shù)據(jù)，所以在實際中通常是 I/O 與存儲器交換數(shù)據(jù)。26. I/O 端口地址譯碼電路一般有哪幾種

15、結(jié)構(gòu)形式？ I/O 端口地址譯碼電路一般有兩種結(jié)構(gòu)形式：固定式端口地址譯碼硬件電路不改動，譯碼輸出的地址或地址范圍不變可選式端口地址譯碼電路中有若干個 DIP 開關(guān)，硬件電路不改動， 只改變開關(guān)的狀態(tài)，就可以使譯碼輸出的地址或地址范圍發(fā)生變化。27. I/O 地址線用作端口尋址時，高位地址線和低位地址線各作何用途？如何決定低位地址線的根數(shù)？一般情況下，高位地址線與控制信號線進(jìn)行邏輯組合，經(jīng)譯碼電路產(chǎn)生I/O 接口芯片的片選信號實現(xiàn)片間選擇；低位地址線不參與譯碼，直接與I/O 接口芯片CS的地址線相連實現(xiàn)I/O 接口芯片的片內(nèi)端口選擇。低位地址線的根數(shù)由 I/O 接口芯片內(nèi)部的端口數(shù)量決定，如果

16、 I/O 接口芯片內(nèi)部有 2n 個端口（其引腳上一定有 n 根地址線），那么，尋址端口時，低位地址線的根數(shù)就是 n。28. 可選式 I/O 端口地址譯碼電路一般由哪幾部分組成？4精選文庫可選式 I/O 端口地址譯碼電路一般由地址開關(guān) （ DIP 開關(guān)）、譯碼器、比較器或異或門組成。29. 采用 GAL 器件設(shè)計地址譯碼電路時， 其核心是編寫 GAL 器件輸入源文件（即 GAL 設(shè)計說明書）?，F(xiàn)利用 GAL16V8 設(shè)計一個擴(kuò)展系統(tǒng)的地址譯碼電路， 要求該系統(tǒng)的I/O 端口地址范圍分別為300H 31FH 和 340H 35FH ；存儲器地址范圍為D0000H EFFFFH 。試編寫 GAL16

17、V8 的編程輸入源文件。略。30. 若將圖 2.3 中 DIP 開關(guān)狀態(tài)設(shè)置為： S2 和 S1 合上（ ON ）；S3 和 S0 斷開（ OFF ），試指出 74LS138 輸出端Y的5地址范圍，并與圖中在DIP 開關(guān)原來的狀態(tài)下輸出端所5產(chǎn)生的地址范圍進(jìn)行比較，有何變化？Y1合上（）； 3和0斷開（），如果 S2和ON下：SSSOFF Y5有效時，各位地址線的狀態(tài)如A 9A 8A 7A6A 5A 4A 3A 210010101S3S2S1S0開合合開所以，這種開關(guān)狀態(tài)下，Y 5 的地址范圍是254H257H；而 DIP 開關(guān)在原來的開關(guān)狀態(tài)下，的地址范圍是 314H 317H。這兩個地址范

18、圍 A 9 6 的狀態(tài)不同，因為Y 5AA 9A6 的狀態(tài)是由開關(guān)的狀態(tài)決定的；而二者的A5A2是相同的，因為它們不受開關(guān)狀態(tài)的影響。習(xí)題三31. 計數(shù)、定時與頻率、聲音以及音樂之間有什么關(guān)系？定時和計數(shù)的本質(zhì)是相同的，當(dāng)計數(shù)的基本脈沖是標(biāo)準(zhǔn)的時間單元時，計數(shù)就變成了定時。定時輸出脈沖的周期的倒數(shù)就是頻率。由定時輸出的脈沖可以產(chǎn)生聲音，脈沖的頻率就決定了聲音的頻率。脈沖頻率高，聲音的音調(diào)高（聽起來尖銳） ；脈沖頻率低，聲音的音調(diào)低（聽起來低沉） 。而由頻率不同、持續(xù)時間不同的聲音就可以產(chǎn)生動聽的音樂。32. 微機(jī)系統(tǒng)的定時有哪兩類？何謂時序配合？微機(jī)系統(tǒng)中的定時分為內(nèi)部定時和外部定時兩類。內(nèi)部

19、定時是指計算機(jī)本身運行的時間基準(zhǔn)或時序關(guān)系，是用戶無法更改的。外部定時是指外部設(shè)備實現(xiàn)某種功能時，本身所需要的一種時序關(guān)系，需要用戶根據(jù)外設(shè)的要求進(jìn)行安排。時序配合是指用戶在考慮外設(shè)與 CPU 連接時，不能脫離計算機(jī)的定時要求，即以計算機(jī)的時序關(guān)系為依據(jù)來設(shè)計外部定時機(jī)構(gòu)，以滿足計算機(jī)的時序要求。33. 微機(jī)系統(tǒng)中的外部定時有哪兩種方法？其特點如何？微機(jī)系統(tǒng)中的外部定時有軟件定時和硬件定時兩種方法。軟件定時：利用CPU 執(zhí)行指令需要一定時間的特點產(chǎn)生延時。這種方法不需增加硬件設(shè)備，只需編制延時程序即可；但是它降低了CPU 的效率，浪費了CPU 的資源，而且由于同樣的延時程序在不同計算機(jī)上運行的

20、時間會不同，所以通用性比較差。34. 8253 定時 /計數(shù)器有那些特點？8253 是一個減 1 的定時 /計數(shù)器（逆計數(shù)器），它內(nèi)部有 3 個相互獨立的 16 位減 1 計數(shù)通道，每個通道有自己獨立的計數(shù)脈沖輸入信號（ CLK ）、門控信號（ GATE）和計數(shù) /定時到的輸出信號（ OUT），每個通道有 6 種工作方式， 1 個通道最多可以計 655365精選文庫個脈沖。35. 8253 初始化編程包括哪兩項內(nèi)容？在對 8253 進(jìn)行始化編程時，首先向命令寄存器中寫入方式字，選擇計數(shù)通道、工作方式、計數(shù)初值的長度及寫入順序、計數(shù)碼制。然后按方式字的要求向選定的計數(shù)通道中寫入計數(shù)初值。36.

21、8253 有哪幾種工作方式？區(qū)分不同工作方式的特點體現(xiàn)在哪幾個方面？為什么 3方式使用最普遍？8253 有 6 種工作方式方式 0方式 5。區(qū)分不同工作方式的特點主要體現(xiàn)在以下的 4 個方面：（ 1） 啟動計數(shù)器的觸發(fā)方式不同（ 2） 計數(shù)過程中門控信號 GATE 對計數(shù)操作的控制作用不同（ 3） 計數(shù) /定時到時輸出端 OUT 輸出的波形不同（ 4） 在計數(shù)過程中，寫入新的計數(shù)初值的處理方式不同3 方式由于具有自動重新裝載計數(shù)初值，能輸出重復(fù)波形，且輸出波形的高低電平比為 1:1 或近似 1:1（方波或近似方波），所以在實際中應(yīng)用最廣泛。37. 何謂日時鐘？日時鐘是指對一天的時間進(jìn)行統(tǒng)計，判

22、斷一天（24 小時）的時間是否已到。38. 利用 8253 進(jìn)行日時鐘計時的計時單位是什么？ CPU 采用什么技術(shù)把這些計時單位進(jìn)行累加？6553610 6 s54.9254 ms利用 8253 進(jìn)行日時鐘計時的計時單位是 1.1931816在系統(tǒng)中，設(shè)置了兩個對計時單位進(jìn)行統(tǒng)計的字單元TIMER_HI （高字單元）和TIMER_LO （低字單元），8253 產(chǎn)生的周期為 54.9254ms的方波申請中斷， CPU 在中斷服務(wù)程序中通過對兩個字單元組成的雙字單元進(jìn)行加 1 操作來實現(xiàn)對計時單位的統(tǒng)計。39. 8253 通道 0 的定時中斷是硬中斷（ 8 號中斷），它不能被用戶調(diào)用，當(dāng)用戶對系統(tǒng)

23、的時間進(jìn)行修改時，需采用軟中斷 INT 1AH 。試問這兩種中斷有何關(guān)系？8253 通道 0 定時中斷的服務(wù)程序中實現(xiàn)對雙字計時單元的加 1 操作，而軟中斷 INT 1AH 完成的功能是將這雙字單元的內(nèi)容讀出， 保存在兩個字寄存器中， 其中，TIMR_HI單元的內(nèi)容送入 CX ，TIMER_LO 單元的內(nèi)容送入 DX 中。40. 利用 8253 作為波特率發(fā)生器，當(dāng) CLK 1.1931816MHz ，波特因子為 16 時，要求產(chǎn)生 4800 波特的傳輸速率，試計算8253 的定時常數(shù)。由 于f 收、發(fā) 波特率波特因子，所以 8253輸出的頻率應(yīng)該是fOUT 48001676800 Hz ，由

24、此可計算出 8253 的定時常數(shù)：Nf CLK1.193181610616fOUT7680015.5習(xí)題四41. 采用 DMA 方式為什么能實現(xiàn)高速傳送？DMA 傳送方式能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳送主要有兩個原因：（ 1） 它為兩個存儲介質(zhì)提供了直接傳輸通道，不象 CPU 控制的傳送那樣要通過內(nèi)部寄存器中轉(zhuǎn)。（ 2） 用硬件取代了軟件，它直接發(fā)出對兩個介質(zhì)的選中信號及其讀寫控制信號，而不是通過執(zhí)行指令來控制傳送6精選文庫42. DMA 方式傳送的一般過程如何？DMA 方式在傳送之前，要對DMA 控制器進(jìn)行初始化編程，設(shè)置諸如傳送方向、內(nèi)存首址、數(shù)據(jù)塊大小等信息，而傳送過程一般可分為4 個階段：（ 1）

25、 申請階段：外設(shè)向 DMA 控制器發(fā)出 DREQ 信號請求 DMA 服務(wù)， DMA 控制器向 CPU 發(fā)出 HRQ 信號，請求占用總線（ 2） 響應(yīng)階段： CPU 向 DMA 控制器發(fā)出 HLDA 信號，將總線控制權(quán)讓給 DMA 控制器， DMA 控制器接管總線（ 3） 數(shù)據(jù)傳送階段： DMA 控制器發(fā)出 DACK 信號，選中 I/O 設(shè)備；發(fā)出內(nèi)存地址，選中存儲單元，并根據(jù)初始化時設(shè)定的傳送方向給 I/O 設(shè)備和存儲器發(fā)出讀寫控制信號，數(shù)據(jù)由源介質(zhì)直接傳送到目的介質(zhì)（ 4） 傳送結(jié)束階段： 傳送了指定長度的數(shù)據(jù)塊后， 或收到外部強(qiáng)制結(jié)束的控制信號（EOP）時，外設(shè)、DMA 控制器相繼撤除 D

26、REQ、HRQ 信號，CPU 撤除 HLDA 信號，總線控制權(quán)歸還 CPU。43. 什么是 DMA 方式的操作類型和操作方式？ DMA 方式一般有哪幾種操作類型和操作方式？DMA 方式的操作類型是指進(jìn)行DMA 操作的種類，一般有3 種：（ 1）數(shù)據(jù)傳送：將源介質(zhì)中的數(shù)據(jù)傳送到目的介質(zhì)中，包括DMA 讀（ MI/O ）和 DMA 寫（I/O M）（ 2） 數(shù)據(jù)校驗：對數(shù)據(jù)塊內(nèi)部的每個字節(jié)進(jìn)行某種校驗， 而不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送 （不發(fā)出讀寫控制信號）（ 3） 數(shù)據(jù)檢索：也不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， 而是在指定的內(nèi)存區(qū)內(nèi)查找某個關(guān)鍵字節(jié)或某幾個關(guān)鍵數(shù)據(jù)位是否存在DMA 方式的操作方式是指在進(jìn)行 DMA 操作時，每次

27、所操作的字節(jié)數(shù)，不同的操作方式釋放總線的條件不同。操作方式一般有以下 3 種：（ 1） 單字節(jié)方式（單一方式）：每次取得總線控制權(quán)只操作一個字節(jié)就釋放總線，下個字節(jié)的操作要重新申請（ 2） 連續(xù)方式（塊字節(jié)方式） ：只要 DMA 操作一開始，就一直占用總線，直到全部操作完畢。在操作過程中，即使 DMA 請求信號無效，也只是暫停操作，將總線暫時掛起，而不釋放，待 DREQ 有效后再繼續(xù)操作（ 3） 請求方式（詢問方式）：這種方式是否釋放總線取決于 DREQ 信號，若 DREQ 保持有效，則占用總線，進(jìn)行 DMA 操作；若 DREQ 變?yōu)闊o效，就釋放總線44. DMA 控制器在微機(jī)系統(tǒng)中有哪兩種工

28、作狀態(tài)？其工作特點如何？DMA 控制器在微機(jī)系統(tǒng)中有主動工作狀態(tài)和被動工作狀態(tài)。主動工作狀態(tài)：在 DMA 操作期間， DMAC 控制總線，控制數(shù)據(jù)在兩個存儲介質(zhì)之間直接傳送被動工作狀態(tài)：非 DMA 操作期間， DMAC 受 CPU 的控制，此時它主要有兩個工作，一是檢測片選信號， 看 CPU 是否對它進(jìn)行讀寫控制； 二是檢測 DMA 請求信號，看外設(shè)是否有 DMA 操作請求。45. DMA 控制器的地址線和讀寫控制線與一般的接口控制芯片的相應(yīng)信號線有什么不同？由于 DMA 可以作為系統(tǒng)的主控器，所以在地址線和讀寫控制線的設(shè)置上與一般的接口控制芯片有所不同，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（ 1） 地址

29、線中的端口選擇信號線是雙向的， 被動態(tài)時接收 CPU 發(fā)出的低位地址，實現(xiàn)片內(nèi)端口選擇；主動態(tài)時發(fā)出內(nèi)存地址的低位。如： 8237A-5 的 A 0A 37精選文庫（ 2） 除了端口選擇信號線， 還有其他的地址線， 輸出方向，用于主動態(tài)發(fā)出內(nèi)存地址。如： 8237A-5 的 A 4 A 7（發(fā)出內(nèi)存地址的 A 4 7），DB 07（送出內(nèi)存地址的 A815）（ 3） 讀寫控制信號中的 IOR 、 IOW 是雙向的，被動態(tài)時接收 CPU 的讀寫信號；主動態(tài)時向 I/O 發(fā)出讀寫控制信號（ 4） 除了 IOR 和 IOW 以外，讀寫控制信號還設(shè)置了 MEMW 和 MEMR ，輸出方向，用于在主動態(tài)

30、時向存儲器發(fā)出讀寫控制信號46. 可編程 DMA 控制器 8237A-5 的操作功能由它的寄存器內(nèi)容來體現(xiàn)，請指出它有哪些寄存器，其功能如何？8237A-5 的內(nèi)部寄存器有以下幾種：（ 1） 基地址寄存器： 16 位，每個通道都有。寄存內(nèi)存首址，寫入后不變，自動預(yù)置方式中用于為當(dāng)前地址寄存器重新裝入初值（ 2） 當(dāng)前地址寄存器： 16 位，提供當(dāng)前操作的內(nèi)存單元的地址，具有自動修改的功能（ 3） 基字節(jié)計數(shù)器： 16 位，每個通道都有。寄存操作數(shù)據(jù)塊的大小（ N-1），寫入后不變，自動預(yù)置方式中用于為當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器重新裝入初值（ 4） 當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器： 16 位，指示當(dāng)前還有多少字節(jié)沒有操作，

31、具有自動減 1 的功能（ 5） 命令寄存器：用于設(shè)置該片 8237A-5 的工作條件及相關(guān)信息（ 6） 狀態(tài)寄存器： 寄存各通道是否已完成 DMA 操作及是否有未處理的 DMA 請求（ 7） 請求寄存器：用于軟件發(fā)出 DMA 請求（ 8） 屏蔽寄存器：用于控制各通道是否允許 DMA 請求（ 9） 方式寄存器：用于設(shè)置各通道具體的工作方式（ 10） 暫存寄存器：在存儲器到存儲器的數(shù)據(jù)傳送方式中， 用于暫存由源單元中讀出的數(shù)據(jù)47. 什么叫軟命令？ 8237A-5 有幾個軟命令？所謂軟命令就是只要對特定的地址進(jìn)行一次寫操作（即CS 、 IOW 及內(nèi)部寄存器地址同時有效），命令就生效，與寫入的具體數(shù)

32、據(jù)無關(guān)。8237A-5 有 3 條軟命令：清先 /后觸發(fā)器軟命令、總清除軟命令、清屏蔽寄存器軟命令。48. 什么是 DMA 頁面地址寄存器？它的作用如何？由于 DMAC8237A-5 只能提供內(nèi)存地址的低 16 位，而實際中內(nèi)存地址可能是 20 位、 24 位或 32 位的，等等，這樣就要在 DMA 系統(tǒng)中配置寄存器組，由這些寄存器組提供存儲器的高位地址，這些寄存器組就是頁面地址寄存器。它的作用是提供存儲單元的頁面地址，即高位地址。49. 采用 DMA 方式在內(nèi)存與 I/O 設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)時， DMA 控制器 8237A-5 怎樣實現(xiàn)對 I/O 設(shè)備的尋址？DMA 控制器 8237A-5 提

33、供 DACK 信號給 I/O 設(shè)備，取代其地址選擇信號，使申請DMA 傳送并被允許的設(shè)備在 DMA 傳送過程中一直是有效設(shè)備。即：用 DACK 信號取代了芯片選擇和片內(nèi)端口選擇信號。50. DMA 控制器 8237A-5 在系統(tǒng)中如何生成訪問內(nèi)存的有效地址？內(nèi)存地址是通過地址線傳送的，如在 PC 機(jī)系統(tǒng)中， 20 位物理地址由幾部分構(gòu)成：A 0 7：由 8237A-5 的 A 07 引腳直接發(fā)出8精選文庫A 8 15：由 8237A-5 的 DB 07 引腳發(fā)出，然后由外部地址鎖存器鎖存后提供 A 1619：由頁面地址寄存器 74LS670 提供 A 4 751. IBM-PC 系列微機(jī)中 D

34、MA 系統(tǒng)的配置情況有哪兩種？在 IBM-PC 系列微機(jī)中 DMA 系統(tǒng)有單片 DMAC 和雙片 DMAC 兩種配置。單片系統(tǒng)：支持 4 個通道的 8 位數(shù)據(jù)傳送。每個通道有 64KB 的計數(shù)能力，有一個能提供 4 位地址的頁面地址寄存器，所以尋址能力達(dá)到 1MB雙片系統(tǒng)：支持 7 個通道的數(shù)據(jù)傳送，其中 3 個通道支持 8 位傳送， 4 個通道支持 16 位傳送。每個通道有 64KB 的計數(shù)能力， 系統(tǒng)配置了一個能提供 8 位地址的頁面地址寄存器，所以尋址能力達(dá)到 16MB 。52. 用戶利用 PC 微機(jī)的 DMA 系統(tǒng)資源進(jìn)行 DMA 傳送時，是否要求用戶對 8237A-5的 16 個寄存

35、器全部進(jìn)行編程？為什么？一般需要對 8237A-5 的哪幾個寄存器進(jìn)行編程？用戶利用 PC 微機(jī)的 DMA 系統(tǒng)資源進(jìn)行 DMA 傳送時，并不需要也不能對 16 個寄存器全部進(jìn)行編程。因為系統(tǒng)在 ROM-BIOS 的初始化測試階段已對 8237A-5 的命令寄存器進(jìn)行了設(shè)置，不允許用戶進(jìn)行修改。用戶在使用時一般只要根據(jù)需要對方式寄存器、基（當(dāng)前）地址寄存器、 基（當(dāng)前）字節(jié)計數(shù)器、屏蔽寄存器（單個通道）進(jìn)行編程，并用軟命令清除先/后觸發(fā)器即可。習(xí)題五53. 什么是中斷？是指 CPU 在正常運行程序時，由于內(nèi)部 /外部事件或由程序預(yù)先安排的事件，引起 CPU 暫時停止正在運行的程序，轉(zhuǎn)到為該內(nèi)部

36、 /外部事件或預(yù)先安排的事件服務(wù)的程序中去，服務(wù)完畢，再返回去繼續(xù)運行被暫時中斷的程序，這個過程稱為中斷。54. 可屏蔽中斷處理的一般過程是什么？可屏蔽中斷的處理過程一般可分為 4 個階段：（ 1） 中斷申請：外設(shè)向 CPU 發(fā)出中斷申請信號， CPU 檢測到有效的 INTR ，且無 DMA 請求、 IF1，當(dāng)前指令執(zhí)行完畢就進(jìn)入響應(yīng)階段（ 2）中斷響應(yīng)：CPU 通過總線控制器發(fā)出兩個連續(xù)的中斷響應(yīng)信號（2 個負(fù)脈沖）組成中斷響應(yīng)周期。在中斷響應(yīng)周期中，CPU 取得中斷類型號n，將INTA程序狀態(tài)字（PSW）及斷點的地址（CS 和 IP）依次入棧保護(hù)。 再查中斷向量表，將（ 4*n ） IP；

37、（4*n+2） CS，進(jìn)入中斷服務(wù)階段（ 3） 中斷服務(wù)： CPU 執(zhí)行中斷服務(wù)程序，為中斷源服務(wù)（ 4） 中斷返回：當(dāng)執(zhí)行到中斷服務(wù)程序中的 IRET 指令時，將堆棧棧頂?shù)娜齻€字單元內(nèi)容彈出，依次送給 IP、CS、PSW，CPU 返回到原來的程序去執(zhí)行。55. 什么是中斷優(yōu)先級？設(shè)置中斷優(yōu)先級的目的是什么？中斷優(yōu)先級是指，中斷源被響應(yīng)和處理的優(yōu)先等級。設(shè)置優(yōu)先級的目的是為了在有多個中斷源同時發(fā)出中斷請求時， CPU 能夠按照預(yù)定的順序 （如：按事件的輕重緩急處理）進(jìn)行響應(yīng)并處理。56. 什么是中斷嵌套？是指 CPU 正在執(zhí)行一個中斷服務(wù)程序時，有另一個優(yōu)先級更高的中斷提出中斷請求，這時會暫時

38、掛起當(dāng)前正在執(zhí)行的級別較低的中斷源的服務(wù)程序，去處理級別更高的中斷源，待處理完畢，再返回到被中斷了的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行，這個過程就是中斷嵌套。57. 什么是中斷向量？它是如何裝入中斷向量表的？9精選文庫中斷向量是中斷服務(wù)程序的入口地址，一個中斷向量由 4 個字節(jié)組成，它包括中斷服務(wù)程序的段首址和偏移地址。中斷向量并非常駐內(nèi)存，而是由程序裝入中斷向量表中的。系統(tǒng)配置和使用的中斷所對應(yīng)的中斷向量由系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)裝入；系統(tǒng)若未配置系統(tǒng)軟件（如單板機(jī)系統(tǒng)） ，或用戶自定義的中斷向量，由用戶自行裝入。58. 什么是中斷類型號？它的作用是什么？中斷類型號是系統(tǒng)為每一個中斷源分配的代號，它是8 位的，與系統(tǒng)

39、的中斷源一一對應(yīng)。中斷類型號負(fù)責(zé)引導(dǎo) CPU 找到中斷服務(wù)程序的入口點。通過中斷類型號查中斷向量表可得到中斷向量（中斷服務(wù)程序入口地址） ，其中：物理地址為 4*n 的單元是中斷服務(wù)程序入口點的偏移地址；物理地址為 4*n+2 的單元是中斷服務(wù)程序的段首址。59. 不可屏蔽中斷和可屏蔽中斷各有何特點？其用途如何？不可屏蔽中斷（ NMI ）：CPU 不能屏蔽，即：無論 IF 的狀態(tài)如何， CPU 收到有效的 NMI 必須進(jìn)行響應(yīng)； NMI 是上升沿有效；中斷類型號固定（為 2）；它在被響應(yīng)時無中斷響應(yīng)周期。不可屏蔽中斷通常用于故障處理（如：協(xié)處理器運算出錯、存儲器校驗出錯、 I/O 通道校驗出錯

40、等）可屏蔽中斷（ INTR ）： CPU 可以通過設(shè)置 IF 的狀態(tài)屏蔽它，若 IF 1， CPU 響應(yīng)，IF 0，CPU 不響應(yīng)； INTR 高電平有效；它需要中斷響應(yīng)周期；中斷類型號由中斷控制器在中斷響應(yīng)周期中提供給 CPU?？善帘沃袛嘀饕糜谄胀?I/O 設(shè)備請求與 CPU 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。60. IBM-PC 微機(jī)的中斷系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成？IBM-PC 微機(jī)的中斷系統(tǒng)由硬件中斷（外部中斷）和軟件中斷（內(nèi)部中斷）組成。硬件中斷又分為可屏蔽中斷INTR 和不可屏蔽中斷（ NMI ）；軟件中斷有雙字節(jié)指令形式的中斷（ROM-BIOS 中斷、 DOS 中斷和未定義自由中斷）和幾種特殊類型的中斷（

41、除法溢出中斷、單步中斷、斷點中斷、溢出中斷）。61. 所謂 DOS 系統(tǒng)功能調(diào)用是指哪一個軟中斷？試舉出一些常用的設(shè)備管理和文件管理的 DOS 功能調(diào)用。DOS 系統(tǒng)功能調(diào)用是指中斷類型號為21H 的軟中斷指令 INT21H。例如：功能號為 01H，對鍵盤管理，輸入一個字符；功能號為 0AH ，對鍵盤管理，輸入一個字符串；功能號為 02H，對顯示器管理，輸出一個字符；功能號為 09H，對顯示器管理，輸出一個字符串；功能號為 3CH，對文件管理，建立一個文件；功能號為 3DH ，對文件管理，打開一個文件；功能號為 3EH，對文件管理，關(guān)閉文件；功能號為 3FH，對文件管理，讀文件；功能號為 40

42、H，對文件管理，寫文件。62. 試比較軟中斷和硬中斷不同的特點。軟中斷和硬中斷的不同主要體現(xiàn)在以下幾個方面：軟中斷硬中斷（ INTR ）是否有隨機(jī)性、突發(fā)性否是是否有中斷響應(yīng)周期無有中斷類型號的提供方法固定或由指令提供由中斷控制器提供10精選文庫是否可屏蔽（受 IF 影響） 不可屏蔽可屏蔽硬中斷中的不可屏蔽中斷NMI 除了具有隨機(jī)性和突發(fā)性之外，其余特點同軟中斷。63. 可編程中斷控制器 8259A 協(xié)助 CPU 處理哪些中斷事務(wù)？8259A 協(xié)助 CPU 完成的中斷事務(wù)主要有：接收和擴(kuò)充外設(shè)的中斷請求；進(jìn)行中斷請求的屏蔽與開放控制；對中斷源進(jìn)行優(yōu)先級排隊管理；中斷被響應(yīng)時，提供該中斷源的中斷

43、類型號。64. 8259A 具有哪些工作方式和中斷操作功能？指出與這些功能相對應(yīng)的命令字（ ICW/OCW ）的內(nèi)容？8259A 的工作方式有以下幾種：（1）引入中斷請求的方式： 有邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)兩種； 中斷服務(wù)方式有向量式中斷和查詢式中斷兩種；（2）與系統(tǒng)總線的連接方式：緩沖方式和非緩沖方式兩種；（3）屏蔽中斷的方式：通常屏蔽和特殊屏蔽兩種方式；（4）優(yōu)先級排隊的方式：固定優(yōu)先級和循環(huán)優(yōu)先級（優(yōu)先級輪換）兩種，循環(huán)優(yōu)先級又分為指定輪換和自動輪換兩種；（5）中斷結(jié)束的方式：自動結(jié)束方式和非自動結(jié)束方式兩種8259A 的中斷操作功能有以下幾個：（1）設(shè)置中斷觸發(fā)方式、選擇8259A 芯片的數(shù)

44、目由ICW 1 完成；（2）設(shè)置中斷類型號的高五位由ICW 2 完成；（3）設(shè)置級聯(lián)方式具體的連接情況 （主片的哪些中斷申請端連有從片；從片與主片的哪個中斷申請端相連）由ICW 3 完成；（4）設(shè)置特定完全嵌套方式、緩沖方式和中斷結(jié)束方式ICW4 完成；（5）設(shè)置對各中斷源的屏蔽與開放狀態(tài)由OCW1 完成；（6）設(shè)置優(yōu)先級輪換及發(fā)中斷結(jié)束命令由OCW2 完成；（7）設(shè)置特殊屏蔽方式、查詢式中斷的服務(wù)方式、選擇要讀出的寄存器由OCW3 完成；65. 在什么情況下，才要求用戶對 8259A 進(jìn)行初始化？一般在沒有配置完善的操作系統(tǒng)的單板微機(jī)系統(tǒng)中，才需要對8259A 進(jìn)行初始化。另外，若通過插件板

45、擴(kuò)展中斷系統(tǒng)，附加的 8259A 由于系統(tǒng)軟件并未對它進(jìn)行初始化，所以用戶要寫入它的初始化程序。66. 如何對 8259A 進(jìn)行初始化編程（包括單片使用和雙片使用）？在單片 8259A 系統(tǒng)中，初始化時按順序依次寫入ICW1、 ICW 2、和 ICW 4；在雙片 8259A 系統(tǒng)中，初始化時要按順序依次寫入ICW 1、 ICW2 、ICW3 和 ICW 4。67. 什么是中斷響應(yīng)周期？在中斷響應(yīng)周期中CPU 和 8259A 一般要完成哪些工作？CPU 收到有效的 INTR 信號，若 IF1，且無 DMA 請求，當(dāng)前指令執(zhí)行完畢，就通過總線控制器發(fā)出連續(xù)的兩個中斷響應(yīng)信號（）組成一個中斷響應(yīng)周期

46、。在第 1 個負(fù)脈沖中， CPU 發(fā)出有效的總線鎖定信號，封鎖總線， 防止其他主控器占用總線； 8259A 經(jīng)判優(yōu)后將 IRR 的相應(yīng)位清 0，ISR 的對應(yīng)位置 1。在第 2 個負(fù)脈沖中， CPU 撤除總線鎖定信號，ALE 信號也變?yōu)闊o效，允許數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)； 8259A 將被響應(yīng)中斷源的中斷類型號送給CPU。若 8259A 工作于自動結(jié)束方式， 在第 2 個負(fù)脈沖的后沿， 8259A 還要清除 ISR中在第 1 個負(fù)脈沖里置 1 的位。68. 用戶利用 PC 微機(jī)的中斷系統(tǒng)資源進(jìn)行中斷傳送時，要求用戶對 8259A 的哪些命令11精選文庫進(jìn)行編程使用？用戶利用 PC 微機(jī)的中斷系統(tǒng)資源進(jìn)行

47、中斷傳送時，對 8259A 的編程主要是寫入OCW1（開放或屏蔽某些中斷級）和 OCW2（發(fā)中斷結(jié)束命令） 。69. 何謂中斷向量修改？修改中斷向量的方法和步驟如何？在實際應(yīng)用中，用戶借用系統(tǒng)的中斷資源（中斷類型號）來運行自己的中斷服務(wù)程序時，需要將中斷向量表中原來的中斷向量修改為自己中斷服務(wù)程序的入口地址，這就是中斷向量的修改。中斷向量的修改方法一般是利用 DOS 功能調(diào)用的 35H 號和 25H 號功能，其步驟可分為以下 3 步：（1）保存原中斷向量：用35H 號功能讀取原來的中斷向量，保存于兩個字單元中；（2）設(shè)置新的中斷向量：用25H 號功能將新的中斷向量填入到中斷向量表的相應(yīng)位置（

48、4*n 4*n+2 單元中）；（3） 恢復(fù)原中斷向量：使用完，再利用 25H 號功能將保存于兩個字單元中的原來的中斷向量重新填入到中斷向量表中。70. 中斷結(jié)束命令安排在程序的什么地方？在什么情況下要求發(fā)中斷結(jié)束命令？為什么？中斷結(jié)束命令一般安排在中斷服務(wù)程序中， 在中斷服務(wù)完成， 中斷返回指令（IRET ）之前。在 8259A 工作于非自動結(jié)束方式時， 要送中斷結(jié)束命令。 因為這種方式， 即使中斷已經(jīng)服務(wù)完畢， ISR 中的對應(yīng)位也不會自動清 0，這樣就使得低優(yōu)先級的中斷和同級中斷得不到應(yīng)有的響應(yīng)。 通過發(fā)中斷結(jié)束命令， 將服務(wù)完的中斷級在 ISR 中的對應(yīng)位清 0，以便開放同級和低級中斷。

49、習(xí)題六71. 半導(dǎo)體存儲器通?？煞譃槟男╊愋?？分類的依據(jù)是什么？半導(dǎo)體存儲器按制造工藝分，可分為雙極型和 MOS 型兩大類；按存取方式分，又可分為隨機(jī)存取存儲器 RAM 和只讀存儲器 ROM 兩大類；RAM 根據(jù)存儲電路的性質(zhì)不同，又可分為靜態(tài) RAM （SRAM ）和動態(tài) RAM （DRAM ），ROM 按其性能不同，又可分為掩模式 ROM 、熔煉式可編程 PROM、可用紫外線擦除、可編程的 EPROM 和可用電擦除、可編程的 E2PROM。72. 半導(dǎo)體存儲器有哪些主要特點？有哪幾項主要性能指標(biāo)？半導(dǎo)體存儲器具有體積小、速度快、耗電少、價格低的優(yōu)點。半導(dǎo)體存儲器主要有以下幾個主要性能指標(biāo)：

50、（ 1） 存儲容量：存儲器所能存儲二進(jìn)制數(shù)碼的數(shù)量，即所含存儲元的總數(shù)（ 2） 存取時間（讀寫周期）：從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時間（ 3） 功耗：每個存儲元消耗功率的大小（ 4） 可靠性；對電磁場及溫度變化等的抗干擾能力。73. 試比較動態(tài) RAM 與靜態(tài) RAM 的優(yōu)缺點？動態(tài) RAM 集成度高、功耗低、價格低；但由于它是以電容上的電荷存儲信息，必須定時刷新，所以接口電路比較復(fù)雜；靜態(tài) RAM 速度快，但由于是用雙穩(wěn)電路存儲信息，集成度較低、功耗較大、成本較高。74. 設(shè)計存儲器接口應(yīng)考慮哪些主要問題？12精選文庫在設(shè)計存儲器接口時除了要考慮存儲器的地址空間外，還要考慮存儲器與 CPU 的時序配合問題：慢速存儲器要能夠向 CPU 申請延長總線傳輸周期； CPU 總線的負(fù)載能力： 大系統(tǒng)中，考慮到總線驅(qū)動能力不夠， 需要在接口中加入驅(qū)動器 /緩沖器；存儲芯片的選擇：