微機(jī)原理第6章習(xí)題參考答案

可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！第6章習(xí)題參考答案1．CPU與外部設(shè)備通信為什么要使用接口？答：CPU要與外部設(shè)備直接通信會(huì)存在以下兩個(gè)方面的問(wèn)題：首先是速度問(wèn)題，CPU的運(yùn)行速度要比外設(shè)的處理速度高得多，通常僅使用簡(jiǎn)單的一條輸入/輸出指令是無(wú)法完成CPU與外設(shè)之間的信息交換的；其次，外設(shè)的數(shù)據(jù)和控制線也不可能與CPU直接相連，如一臺(tái)打印機(jī)不能將其數(shù)據(jù)線與CPU的管腳相連，鍵盤(pán)或者其他外設(shè)也是如此，同時(shí)外設(shè)的數(shù)據(jù)格式千差萬(wàn)別，也不可能直接與CPU連接。所以，要完成CPU與外部各通信設(shè)備的信息交換，就需要接口電路以解決以上問(wèn)題。2.I/O接口有什么用途？答：主要由以下幾個(gè)方面的用途：a完成地址譯碼或設(shè)備選擇，使CPU能與某一指定的外部設(shè)備通信。b狀態(tài)信息的應(yīng)答，以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸之前的準(zhǔn)備工作。c進(jìn)行中斷管理，提供中斷信號(hào)。d進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，如正負(fù)邏輯轉(zhuǎn)換、串行與并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。e進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，如TTL電平與MOS電平間的轉(zhuǎn)換。f協(xié)調(diào)速度，如采用鎖存、緩沖、驅(qū)動(dòng)等。h時(shí)序控制，提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。3.I/O端口有哪兩種尋址方式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：I/O端口的尋址方式有存儲(chǔ)器映像I/O和I/O映像I/O兩種尋址方式。存儲(chǔ)器映像I/O方式是將系統(tǒng)中存儲(chǔ)單元和I/O端口的地址統(tǒng)一編址，這樣一個(gè)I/O端口地址就是一個(gè)存儲(chǔ)單元地址，在硬件上沒(méi)有區(qū)別，對(duì)可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！I/O端口的訪問(wèn)與存儲(chǔ)器的訪問(wèn)相同。其缺點(diǎn)是占用了儲(chǔ)存器的地址空間，同時(shí)由于存儲(chǔ)器地址和I/O端口在指令形式上沒(méi)有區(qū)別，增加了程序設(shè)計(jì)的難度。其優(yōu)點(diǎn)是不需要專門(mén)為I/O端口設(shè)計(jì)電路，可與存儲(chǔ)器地址訪問(wèn)硬件混合設(shè)計(jì)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于I/O端口和存儲(chǔ)器地址是相同的形式，就可以直接使用與存儲(chǔ)器相同的指令，這將會(huì)豐富對(duì)I/O端口的操作指令。與存儲(chǔ)器映像I/O相反，I/O映像I/O就必須為I/O端口設(shè)計(jì)專門(mén)的硬件電路，其端口地址也是獨(dú)立于存儲(chǔ)器，也有專門(mén)的輸入/輸出指令等其優(yōu)缺點(diǎn)與存儲(chǔ)器映像I/O正好相反。4.在8086微機(jī)系統(tǒng)中有個(gè)外設(shè)，使用存儲(chǔ)器映像的I/O尋址方式該外設(shè)地址為01000H。試畫(huà)出其譯碼器的連接電路，使其譯碼器輸出滿足上述地址要求，譯碼器使用74LS138芯片。答：見(jiàn)圖6-1可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！5.微機(jī)系統(tǒng)的輸入/輸出指什么？輸入和輸出有什么不同？答：微機(jī)系統(tǒng)的輸入/輸出是指計(jì)算機(jī)從外部獲得信息和從外部設(shè)備輸出信息。當(dāng)然，輸入是微機(jī)系統(tǒng)從外部獲得信息，典型的設(shè)備如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等，輸出是微機(jī)系統(tǒng)將信息送出，典型的設(shè)備如顯示器、打印機(jī)等。6.在輸入/輸出電路中為什么常常要用鎖存器和緩沖器？答：輸入/輸出按方式分為程序控制和DMA兩類，程序控制方式又分為同步方式、異步方式和中斷方式。在程序控制方式中，同步方式的軟件編程和硬件實(shí)現(xiàn)都十分簡(jiǎn)單，當(dāng)需要時(shí)，就可以直接在需要輸入/輸出的地方寫(xiě)輸入/輸出指令。異步方式由于需要根據(jù)狀態(tài)信息進(jìn)行輸入/輸出操作，就需要增加必要的“握手”信號(hào)電路，程序設(shè)計(jì)也要包括對(duì)狀態(tài)信息的判斷，根據(jù)狀態(tài)信息再?zèng)Q定是繼續(xù)等待還是將信息讀入或輸出。中斷方式在程序控制輸入/輸出方式中比較復(fù)雜，需要有中斷控制器等硬件電路和接口芯片，程序也包括了中斷處理程序來(lái)完成計(jì)算機(jī)輸入、輸出。DMA是另一類輸入/輸出方式，在進(jìn)行輸入/輸出時(shí)，不需要CPU直接參加操作，而僅是將總線空出給DMA控制器使用。當(dāng)然，DMA方式要求的硬件電路更加復(fù)雜。其優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快，缺點(diǎn)是需要增加硬件電路。7、在輸入/輸出的電路中，為什么常常要用到鎖存器和緩沖器？答：一般來(lái)說(shuō)，I/O設(shè)備速度比CPU執(zhí)行速度慢，故輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)線鎖存在端口的鎖存器中，CPU從端口中讀入數(shù)據(jù)；輸出時(shí)CPU將數(shù)據(jù)“打入”緩沖器后就可以退出，外設(shè)從緩沖器取數(shù)據(jù)。可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！可復(fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注！8、采用異步查詢方式時(shí)，輸入查詢和輸出查詢有什么不同?答：異步查詢方式是根據(jù)外設(shè)的狀態(tài)決定下一步操作。輸入查詢方式是在取數(shù)之前通過(guò)查詢外設(shè)的狀態(tài)判斷是否把數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，而輸出方式是判斷上次輸出的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)取走，才決定是否再輸出下一個(gè)數(shù)據(jù)。這兩種方式的不同是判斷緩沖區(qū)數(shù)據(jù)是否存在；對(duì)于輸入，緩沖區(qū)數(shù)據(jù)已存在時(shí)從數(shù)據(jù)端口讀取數(shù)據(jù)；對(duì)于輸出，緩沖區(qū)為空時(shí)才向數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù)。9、8086CPU在執(zhí)行輸入/輸出指令時(shí)，CPU的那些控制管腳起作用，什么樣的電平有效？答：8086CPU的M/管腳是區(qū)分輸入/輸出指令和存儲(chǔ)器訪問(wèn)指令的，黨委低電平時(shí)，是執(zhí)行輸入/輸出指令。當(dāng)然，8086CPU的讀寫(xiě)信號(hào)和信號(hào)都在輸入/輸出指令時(shí)起作用。10、8086CPU分配的端口地址有何限制？為什么？答：8086CPU用或形成端口地址，在指令中尋址方式不同。由于輸入/輸出常