微机接口答案新编

1、1. 什么是接口？接口就是微处理器CPU与外部世界的连接部件，是 CPU与外界进行信息交换的 中转站。2. 为什么要在CPU与外设之间设置接口？在CPU与外设之间设置接口主要有4个原因：(1) CPU与外设二者的信号不兼容，包括信号线的功能定义、逻辑定义和时 序关系(2) CPU与外设的速度不匹配，CPU勺速度快，外设的速度慢(3) 假设不通过接口，而由CPU直接对外设的操作实施控制，会使 CPU处于穷 于应付与外设打交道之中，大大降低 CPU的效率(4) 假设外设直接由CPC控制，会使外设的硬件结构依赖于 CPU对外设本身 的开展不利。3. 微型计算机的接口一般应具备那些功能？ 微机的接口一

2、般有如下的几个功能：(1) 执行CPU命令的功能：CPU将对外设的控制命令发到接口电路中的命令 存放器(命令口)中，在经分析去控制外设(2) 返回外设状态的功能：通过状态存放器(状态口)完成，包括正常工作 状态和故障状态(3) 数据缓冲的功能：接口电路中的数据存放器(数据口)对CPU于外设间 传送的数据进行中转(4) 设备寻址的功能：CPU某个时刻只能和一台外设交换数据，CPU发出的地 址信号经过接口电路中的地址译码电路来选中 I/O 设备(5) 信号转换的功能：当CPU与外设的信号功能定义、逻辑关系、电平上下 及工作时序不兼容时接口电路要完成信号的转换功能(6) 数据宽度与数据格式转换的功能

3、：由于 CPL处理的数据都是并行的，当 外设采用串行传送方式时，接口电路就要完成串、并之间的转换，并进行数 据格式的转换。4. 接口技术在微机应用中起的作用？ 随着计算机技术的高速开展，计算机的应用越来越广泛。然而，在微机系统中，微处理器的强大功能必须通过外部设备才能实现，而外设与微处理器之间的信息交 换和通信又是靠接口来实现的，所以，接口技术成为了一门关键技术，它直接影响 微机系统的功能和微机的推广应用。5. 接口电路的硬件一般由哪几局部组成？ 接口电路的硬件一般由以下几局部组成：( 1) 根本逻辑电路：包括命令存放器、状态存放器和数据缓冲存放器，是接 口电路中的核心( 2) 端口地址译码电

4、路：实现设备的选择功能( 3) 供选电路：根据不同任务和功能要求而添加的功能模块电路。6. 接口电路的软件控制程序一般包括哪几局部？ 接口电路的软件控制程序一般包括以下的程序段，各局部程序是相互渗透、融为一体的：( 1 ) 初始化程序段：对可编程接口芯片进行初始化编程(2) 传送方式处理程序段：不同的传送方式(查询、中断、DMA方式)程序段不同( 3)主控程序段：完成接口任务的程序段(4)程序终止与退出程序段：程序退出前对接口电路中硬件进行保护的程序段( 5)辅助程序段：人机对话、菜单等7. 接口电路的结构有哪几种形式？接口电路的结构主要有四种：( 1)固定式结构：不可编程的接口电路，结构简单

5、、功能单一、固定(2) 半固定式结构：由PAL或 GAL器件构成的接口电路，功能和工作方式可以通过改写内部的逻辑表达式来改变，但逻辑表达式一旦烧入芯片，其功能 和工作方式就固定下来了( 3)可编程结构：其功能和工作方式可由编程指定，使用灵活、适应面广，且种类繁多(4)智能型结构：芯片本身就是一个微处理器，外设的全部管理都由智能接口完成，如 I/O 处理器 I0809 或通用单片机8. CPU与接口之间有哪几种传送数据的方式？它们各应用在什么场合？cpu与接口之间的数据传送方式主要有查询方式、中断方式和dmM式：(1) 查询方式：主要用于CPU不太忙且传送速度不高的情况下。无条件传送 方式作为查

6、询方式的一个特例，主要用于对简单I/O设备的控制或CPU明确 知道外设所处状态的情况下。(2) 中断方式：主要用于CPU勺任务比拟忙的情况下，尤其适合实时控制和 紧急事件的处理(3) DM/方式(直接存储器存取方式)：主要用于高速外设进行大批量数据 传送的场合。9. 分析和设计接口电路的根本方法是什么？ 分析和设计接口电路通常采用两侧分析法和硬软件结合法相结合：(1) 两侧分析法：CPU-侧，主要是了解CPU勺类型、它提供的数据线的宽 度、地址线的宽度、控制线的逻辑定义、时序关系的特点；外设一侧，主要 是了解被连接外设的外部特性及被控外设的工作过程(2) 硬软件结合法：硬件设计主要是合理选用外

7、围接口芯片、有针对性地设 计附加电路；软件设计可以采用汇编语言(或高级语言)直接对低层硬件编 程，也可以米用DOS系统功能调用和BIOS调用编程。10. 外围接口芯片在微机接口技术中的作用如何？你所知道的外围接口芯片有那 些？略。11. 你认为学习接口技术的难点在哪几个方面？应如何对付？略。习题二12. 什么是端口？端口是接口电路中能被CPU直接访问的存放器。13. I/O 端口的编址方式有几种？各有何特点？I/O 端口的编址方式有两种统一编址方式 (存储器映象方式) 和独立编址方 式( I/O 映象方式、专用 I/O 指令方式)(1) 统一编址方式：从整个寻址空间中划出一局部给 I/O 设备

8、，其余的给存储器，通过地址码区分操作对象是存储器还是 I/O ，二者的地址码不重叠。 这种方式的优点是I/O端口的编址空间大，且易于扩展I/O指令丰富、 功能齐全；缺点是存储器的地址空间减少，达不到系统最大的寻址空间 I/O指令比独立编址方式的专用I/O指令长，译码时间长，执行速度慢2独立编址方式：存储单元与I/O端口分别编址，地址码重叠，通过操作码区分操作对象是存储器还是I/O。这种方式的优点是I/O端口不占存储 器的编址空间，使存储器的容量可达系统的最大寻址能力I/O指令短、执行速度快；指令清晰、可读性强；缺点是I/O端口地址范围一旦确定，不 易扩展I/O指令种类有限，操作单一14. 设计

9、I/O设备接口卡时，为防止地址冲突，选用I/O端口地址的原那么是什么？为了防止端口地址发生冲突，在选择I/O端口地址时一般要遵循以下的原那么：1但凡被系统配置所占用了的地址一律不能使用2原那么上讲，未被占用的地址，用户可以使用，但对计算机厂家申明保存 的地址，不要使用，否那么会发生I/O端口地址重叠和冲突3一般，用户可使用300HH31FH地址，这是IBM PC微机留作实验卡的， 用户可以使用。为了防止与其他用户开发的插件板发生地址冲突，最好采用 地址开关。15. I/O端口地址译码电路在接口电路中的作用是什么？I/O端口地址译码电路的作用就是把地址和控制信号进行逻辑组合，从而产生对接口芯片的

10、选择信号。16. 在I/O端口地址译码电路中常常设置 AEN= 0,这有何意义？AEN= 1,表示正在进行DMA操作，在I/O端口地址译码电路中，常常令 AEN= 0 时，译码输出才有效，这样做的目的是为了防止在 DMA操作周期中，由DMA空制器 对这些以非DMA方式传送的I/O端口执行DMA方式的传送。17. 假设要求I/O端口地址为374H,那么在图b中的输入地址线要作哪些改动？为了使I/O端口的地址为374H,图b中地址线 A A8后的非门去掉，而在地 址线A、A后面加上非门。即修改后地址线 A A、A、A后有非门，其余地址线后 无非门。如下图：18. 图是PC机系统板的I/O端口地址译

11、码电路，它有何特点？试根据图中地址线的 分配，写出DMAC INTR、T/C以及PPI的地址范围？在图的译码电路中，不管芯片本身需要多少个端口地址，一律分配一个含有32个地址的地址范围。其中 DMAC INTR T/C和PPI的地址范围分别是：DMAC00H-1FH INTR: 20H3FH T/C： 40H-5FH PPI： 60H-7FH19. 在图译码电路中，假设要改变I/O端口地址，使其地址范围为 300H-307H,那么开 关S0S9应如何设置？由于AEN必须为0,所以S9一定是闭合的，假设使译码输出地址范围为300H307H, 那么有如下的分析：A11A10A9AAAA5A4AAA

12、A001100000010 :01111S8S7S6S6S4S3：S0开开合合开开开开开所以，SSo中S、S和S是闭合的，其余的开关全部断开。20. GAL器件有那些特点？采用 GAL器件进行I/O地址译码有何优点？ 略。21. 采用GAL器件设计开发一个地址译码电路的步骤和方法如何？略。22. 通常所说的I/O操作是指CPU直接对I/O设备进行操作，这话对吗?这话不对，I/O操作是指I/O端口操作，即访问与I/O设备相关的端口，而不是 对I/O设备直接操作。23. 在独立编址方式下，CPU采用什么指令来访问端口？独立编址方式下，采用专用的I/O指令一一输入/输出指令如PC系列微机中 的IN、

13、OUT来访问端口。24. 在I/O指令中端口地址的宽度及寻址方式有哪两种？PC系列微机中，I/O指令对端口的寻址方式有两种：直接寻址和间接寻址必 须由DX间址。直接寻址方式中，端口地址的宽度为 8位，即地址范围是00HFFH 间接寻址方式中，端口地址的宽度为 16位，即地址范围是0000H-FFFFH25. CPU从端口读数据或向端口写数据是否涉及到一定要与存储器打交道？通常所说的CPU从端口读数据或向端口写数据，仅仅是指 I/O端口与CPU的累 加器之间的数据传送，并未涉及数据是否传送到存储器。由于累加器只能保存一个 数据，所以在实际中通常是I/O与存储器交换数据。26. I/O端口地址译码

14、电路一般有哪几种结构形式？I/O端口地址译码电路一般有两种结构形式：固定式端口地址译码一一硬件电路不改动，译码输出的地址或地址范围不变 可选式端口地址译码一一电路中有假设干个 DIP开关，硬件电路不改动，只改变 开关的状态，就可以使译码输出的地址或地址范围发生变化。27. I/O地址线用作端口寻址时，高位地址线和低位地址线各作何用途？如何决定低 位地址线的根数？一般情况下，高位地址线与控制信号线进行逻辑组合， 经译码电路产生I/O接口 芯片的片选信号一实现片间选择；低位地址线不参与译码，直接与 I/O接口芯片的地址线相连实现I/O接口芯片的片内端口选择。低位地址线的根数由I/O接口芯片内部的端

15、口数量决定，如果I/O接口芯片内 部有2n个端口其引脚上一定有n根地址线，那么，寻址端口时，低位地址线的 根数就是n。28. 可选式I/O端口地址译码电路一般由哪几局部组成？可选式I/O端口地址译码电路一般由地址开关DIP开关、译码器、比拟器或 异或门组成。29. 采用GAL器件设计地址译码电路时，其核心是编写GAL器件输入源文件即GAL 设计说明书。现利用 GAL16V8设计一个扩展系统的地址译码电路，要求该系 统的I/O端口地址范围分别为300H-31FH和340H35FH存储器地址范围为 D0000FEFFFFH试编写GAL16V8的编程输入源文件。略。30. 假设将图中DIP开关状态设

16、置为：S和S合上ON ； S3和Sc断开OFF，试指出74LS138输出端的地址范围，并与图中在 DIP开关原来的状态下输出端所产生的地址范围进行比拟，有何变化？_如果S和Si合上ON ； S3和Sq断开OFF，y5有效时，各位地址线的状态 如下：AAAAAAAA10010101S3S2:Si ：So开合合开所以，这种开关状态下，Y5的地址范围是254H257H;而DIP开关在原来的开关状态下， 的地址范围是314H317H这两个地址范围AA的状态不同，因为A9A的状态是由开关的状态决定的； 而二者的AA是相同的，因为它们不受 开关状态的影响。习题二31. 计数、定时与频率、声音以及音乐之间有

17、什么关系？定时和计数的本质是相同的，当计数的根本脉冲是标准的时间单元时，计数就 变成了定时。定时输出脉冲的周期的倒数就是频率。由定时输出的脉冲可以产生声 音，脉冲的频率就决定了声音的频率。脉冲频率高，声音的音调高听起来锋利； 脉冲频率低，声音的音调低听起来消沉。而由频率不同、持续时间不同的声音 就可以产生动听的音乐。32. 微机系统的定时有哪两类？何谓时序配合？微机系统中的定时分为内部定时和外部定时两类。内部定时是指计算机本身运行的时间基准或时序关系，是用户无法更改的。外部定时是指外部设备实现某种功能时，本身所需要的一种时序关系，需要用 户根据外设的要求进行安排。时序配合是指用户在考虑外设与

18、CPU连接时，不能脱离计算机的定时要求，即 以计算机的时序关系为依据来设计外部定时机构，以满足计算机的时序要求。33. 微机系统中的外部定时有哪两种方法？其特点如何？微机系统中的外部定时有软件定时和硬件定时两种方法。软件定时：利用CPU执行指令需要一定时间的特点产生延时。这种方法不需增 加硬件设备，只需编制延时程序即可；但是它降低了CPU勺效率，浪费了 CPU的资源，而且由于同样的延时程序在不同计算机上运行的时间会不同，所以通用性比拟 差。34. 8253定时/计数器有那些特点？8253是一个减1的定时/计数器逆计数器，它内部有 3个相互独立的16位 减1计数通道，每个通道有自己独立的计数脉冲

19、输入信号CLK、门控信号GATE 和计数/定时到的输出信号OUT，每个通道有6种工作方式，1个通道最多可以计 65536个脉冲。35. 8253初始化编程包括哪两项内容？在对8253进行始化编程时，首先向命令存放器中写入方式字，选择计数通道、 工作方式、计数初值的长度及写入顺序、计数码制。然后按方式字的要求向选定的 计数通道中写入计数初值。36. 8253有哪几种工作方式？区分不同工作方式的特点表达在哪几个方面？为什么 3方式使用最普遍？8253有6种工作方式一一方式0方式5。区分不同工作方式的特点主要表达在 以下的4个方面：1启动计数器的触发方式不同2计数过程中门控信号GATE寸计数操作的控

20、制作用不同3计数/定时到时输出端OUT俞出的波形不同4在计数过程中，写入新的计数初值的处理方式不同3方式由于具有自动重新装载计数初值， 能输出重复波形，且输出波形的上下电 平比为1:1或近似1:1 方波或近似方波，所以在实际中应用最广泛。37. 何谓日时钟？日时钟是指对一天的时间进行统计，判断一天24小时的时间是否已到。38. 利用8253进行日时钟计时的计时单位是什么？CPU采用什么技术把这些计时单位进行累加？利用8253进行日时钟计时的计时单位是655361.1931816 106在系统中，设置了两个对计时单位进行统计的字单元 TIMER_H(I 高字单元)和 TIMER_L(低字单元)，

21、8253产生的周期为的方波申请中断，CPU在中断效劳程序 中通过对两个字单元组成的双字单元进行加 1 操作来实现对计时单位的统计。39. 8253通道 0的定时中断是硬中断( 8号中断) ，它不能被用户调用，当用户对系统的时间进行修改时，需采用软中断 INT 1AH 。试问这两种中断有何关系？ 8253通道 0定时中断的效劳程序中实现对双字计时单元的加1操作，而软中断INT 1AH 完成的功能是将这双字单元的内容读出，保存在两个字存放器中，其中， TIMR_HI单元的内容送入 CX TIMER_LO|元的内容送入 DX中。40. 利用8253作为波特率发生器，当 CLQ，波特因子为16时，要求

22、产生4800波 特的传输速率，试计算 8253的定时常数。由于f收、发二波特率波特因子，所以8253输出的频率应该是fuT 4800 16= 76800Hz，由此可计算出8253的定时常数：习题四41. 采用DMA方式为什么能实现高速传送？DMA#送方式能够实现高速数据传送主要有两个原因：(1) 它为两个存储介质提供了直接传输通道，不象 CPU空制的传送那样要通 过内部存放器中转。(2) 用硬件取代了软件，它直接发出对两个介质的选中信号及其读写控制信 号，而不是通过执行指令来控制传送42. DMA方式传送的一般过程如何？DM/方式在传送之前，要对DMA空制器进行初始化编程，设置诸如传送方向、内

23、 存首址、数据块大小等信息，而传送过程一般可分为 4 个阶段：(1) 申请阶段：外设向DMA空制器发出DRE(信号请求DM/效劳，DMA控制器 向CPU发出HRQ言号，请求占用总线(2) 响应阶段：CPU向 DMA空制器发出HLDA言号，将总线控制权让给DMA控 制器，DMA控制器接管总线(3) 数据传送阶段：DMA空制器发出DACK言号，选中I/O设备；发出内存地 址，选中存储单元，并根据初始化时设定的传送方向给 I/O 设备和存储器发 出读写控制信号，数据由源介质直接传送到目的介质( 4) 传送结束阶段：传送了指定长度的数据块后，或收到外部强制结束的控 制信号(EOP时，外设、DMA空制器

24、相继撤除DREQHRQ言号，CPU1除HLDA 信号，总线控制权归还 CPU。43. 什么是DMAT式的操作类型和操作方式？ DM/方式一般有哪几种操作类型和操作 方式？DM/方式的操作类型是指进行 DMA操作的种类，一般有3种：(1) 数据传送：将源介质中的数据传送到目的介质中，包括DMA( M?I/O)和 DMA写(l/O?M)( 2) 数据校验：对数据块内部的每个字节进行某种校验，而不进行数据传送 (不发出读写控制信号)(3) 数据检索：也不进行数据传送，而是在指定的内存区内查找某个关键字 节或某几个关键数据位是否存在DM/方式的操作方式是指在进行 DMA操作时，每次所操作的字节数，不同

25、的操作 方式释放总线的条件不同。操作方式一般有以下 3种：( 1) 单字节方式(单一方式)：每次取得总线控制权只操作一个字节就释放 总线，下个字节的操作要重新申请(2) 连续方式(块字节方式)：只要 DMA操作一开始，就一直占用总线，直 到全部操作完毕。在操作过程中，即使DMA青求信号无效，也只是暂停操作， 将总线暂时挂起，而不释放，待 DREQT效后再继续操作(3) 请求方式(询问方式)：这种方式是否释放总线取决于DREQ9号，假设DREQ保持有效，那么占用总线，进行 DMA操作；假设DREQE为无效，就释放总 线44. DMA空制器在微机系统中有哪两种工作状态？其工作特点如何？DMA控制器

26、在微机系统中有主开工作状态和被开工作状态。主开工作状态：在DM/操作期间，DMAC控制总线，控制数据在两个存储介质之 间直接传送被开工作状态：非DMA操作期间，DMA(受 CPU勺控制，此时它主要有两个工作， 一是检测片选信号，看CPU是否对它进行读写控制；二是检测 DMA青求信号，看外 设是否有DMA操作请求。45. DMA空制器的地址线和读写控制线与一般的接口控制芯片的相应信号线有什么 不同？由于DM柯以作为系统的主控器，所以在地址线和读写控制线的设置上与一般 的接口控制芯片有所不同，主要表达在以下几个方面：(1) 地址线中的端口选择信号线是双向的，被动态时接收CPU发出的低位地址,实现片

27、内端口选择；主动态时发出内存地址的低位。女口： 8237A-5的Ao A(2) 除了端口选择信号线，还有其他的地址线，输出方向，用于主动态发出内存地址。如：8237A-5的AA (发出内存地址的 A47)，DB7 (送出内存 地址的A15)(3) 读写控制信号中的IOR 、IOW是双向的，被动态时接收CPU的读写信 号；主动态时向I/O发出读写控制信号(4) 除了 和IOW以外，读写控制信号还设置了 MEMW和MEMR，输出 方向，用于在主动态时向存储器发出读写控制信号46. 可编程DMA空制器8237A-5的操作功能由它的存放器内容来表达，请指出它有 哪些存放器，其功能如何？8237A-5的

28、内部存放器有以下几种：(1) 基地址存放器：16位，每个通道都有。存放内存首址，写入后不变，自 动预置方式中用于为当前地址存放器重新装入初值(2) 当前地址存放器：16位，提供当前操作的内存单元的地址，具有自动修 改的功能(3) 基字节计数器：16位，每个通道都有。存放操作数据块的大小(N-1)， 写入后不变，自动预置方式中用于为当前字节计数器重新装入初值(4) 当前字节计数器：16位，指示当前还有多少字节没有操作，具有自动减 1的功能(5) 命令存放器：用于设置该片8237A-5的工作条件及相关信息(6) 状态存放器：存放各通道是否已完成 DMA操作及是否有未处理的DMA青 求(7) 请求存

29、放器：用于软件发出 DMA青求(8) 屏蔽存放器：用于控制各通道是否允许 DMA青求(9) 方式存放器：用于设置各通道具体的工作方式(10) 暂存存放器：在存储器到存储器的数据传送方式中，用于暂存由源单元 中读出的数据47. 什么叫软命令？ 8237A-5有几个软命令？CSIOW所谓软命令就是只要对特定的地址进行一次写操作即、及内部存放器地址同时有效，命令就生效，与写入的具体数据无关。8237A-5有3条软命令：清先/后触发器软命令、总去除软命令、清屏蔽存放器 软命令。48. 什么是DMAS面地址存放器？它的作用如何？由于DMAC8237A-只能提供内存地址的低16位，而实际中内存地址可能是

30、20 位、24位或32位的，等等，这样就要在DMA系统中配置存放器组，由这些存放器组 提供存储器的高位地址，这些存放器组就是页面地址存放器。它的作用是提供存储 单元的页面地址，即高位地址。49. 采用DMA方式在内存与I/O设备之间传送数据时，DMA空制器8237A-5怎样实现 对I/O设备的寻址？DMAS制器8237A-5提供DACKt号给I/O设备，取代其地址选择信号，使申请 DMAt送并被允许的设备在 DMAt送过程中一直是有效设备。即：用 DACKt号取代 了芯片选择和片内端口选择信号。50. DMA空制器8237A-5在系统中如何生成访问内存的有效地址？内存地址是通过地址线传送的，如

31、在PC机系统中，20位物理地址由几局部构成： A7 :由8237A-5的氏7引脚直接发出A15:由8237A-5的D乩7引脚发出，然后由外部地址锁存器锁存后提供A|6 19： 由页面地址存放器74LS670提供2751. IBM-PC系列微机中DMA系统的配置情况有哪两种？在IBM-PC系列微机中DMA系统有单片DMA和双片DMA两种配置。单片系统：支持4个通道的8位数据传送。每个通道有64KB的计数能力，有一 个能提供4位地址的页面地址存放器，所以寻址能力到达1MB双片系统：支持7个通道的数据传送，其中3个通道支持8位传送，4个通道支 持16位传送。每个通道有64KB的计数能力，系统配置了一

32、个能提供 8位地址的页 面地址存放器，所以寻址能力到达 16MB52. 用户利用PC微机的DMA系统资源进行DMA专送时，是否要求用户对8237A-5的16个存放器全部进行编程？为什么？ 一般需要对8237A-5的哪几个存放器进行编程？用户利用PC微机的DMA系统资源进行DMA专送时，并不需要也不能对16个寄 存器全部进行编程。因为系统在 ROM-BIOS勺初始化测试阶段已对8237A-5的命令寄 存器进行了设置，不允许用户进行修改。用户在使用时一般只要根据需要对方式存放器、基当前地址存放器、基当 前字节计数器、屏蔽存放器单个通道进行编程，并用软命令去除先/后触发器即可。习题五53. 什么是中

33、断？是指CPU在正常运行程序时，由于内部/外部事件或由程序预先安排的事件，引 起CPU暂时停止正在运行的程序，转到为该内部/外部事件或预先安排的事件效劳的 程序中去，效劳完毕，再返回去继续运行被暂时中断的程序，这个过程称为中断。54. 可屏蔽中断处理的一般过程是什么？可屏蔽中断的处理过程一般可分为 4个阶段：1 中断申请：外设向CPUS出中断申请信号，CPU检测到有效的INTR,且 无DMA青求、IF = 1,当前指令执行完毕就进入响应阶段2 中断响应：CPU通过总线控制器发出两个连续的中断响应信号2个 负脉冲组成中断响应周期。在中断响应周期中，CPU取得中断类型号n，将程序状态字PSW及断点

34、的地址CS和IP依次入栈保护。再查中断向 量表，将4*n?IP ； 4*n+2?CS进入中断效劳阶段3中断效劳：CPU执行中断效劳程序，为中断源效劳4中断返回：当执行到中断效劳程序中的IRET指令时，将堆栈栈顶的三个 字单元内容弹出，依次送给IP、CS PSW CPU返回到原来的程序去执行。55. 什么是中断优先级？设置中断优先级的目的是什么？中断优先级是指，中断源被响应和处理的优先等级。设置优先级的目的是为了在有多个中断源同时发出中断请求时，CPU能够按照预定的顺序如：按事件的轻重 缓急处理进行响应并处理。56. 什么是中断嵌套？是指CPU正在执行一个中断效劳程序时，有另一个优先级更高的中断

35、提出中断 请求，这时会暂时挂起当前正在执行的级别较低的中断源的效劳程序，去处理级别 更高的中断源，待处理完毕，再返回到被中断了的中断效劳程序继续执行，这个过 程就是中断嵌套。57. 什么是中断向量？它是如何装入中断向量表的？中断向量是中断效劳程序的入口地址，一个中断向量由 4 个字节组成，它包括 中断效劳程序的段首址和偏移地址。中断向量并非常驻内存，而是由程序装入中断向量表中的。系统配置和使用的 中断所对应的中断向量由系统软件负责装入；系统假设未配置系统软件如单板机系 统，或用户自定义的中断向量，由用户自行装入。58. 什么是中断类型号？它的作用是什么？中断类型号是系统为每一个中断源分配的代号

36、，它是 8 位的，与系统的中断源 一一对应。中断类型号负责引导CPU找到中断效劳程序的入口点。通过中断类型号查中断 向量表可得到中断向量中断效劳程序入口地址，其中：物理地址为 4*n 的单元 是中断效劳程序入口点的偏移地址；物理地址为 4*n+2 的单元是中断效劳程序的段 首址。59. 不可屏蔽中断和可屏蔽中断各有何特点？其用途如何？不可屏蔽中断NM: CPU不能屏蔽，即：无论IF的状态如何，CPU攵到有效 的NMI必须进行响应；NMI是上升沿有效；中断类型号固定为 2;它在被响应时 无中断响应周期。不可屏蔽中断通常用于故障处理如：协处理器运算出错、存储 器校验出错、 I/O 通道校验出错等可

37、屏蔽中断INTR : CPU可以通过设置IF的状态屏蔽它，假设IF = 1, CPJ向应, IF = 0，CPU不响应；INTR高电平有效；它需要中断响应周期；中断类型号由中断控 制器在中断响应周期中提供应 CPU可屏蔽中断主要用于普通I/O设备请求与CPU 行数据交换。60. IBM-PC微机的中断系统由哪几局部构成？IBM-PC微机的中断系统由硬件中断外部中断和软件中断内部中断组成。 硬件中断又分为可屏蔽中断INTR和不可屏蔽中断NM;软件中断有双字节指令形式的中断ROM-BIO中断、DOS中断和未定义自由中 断和几种特殊类型的中断除法溢出中断、单步中断、断点中断、溢出中断。61. 所谓D

38、OS系统功能调用是指哪一个软中断？试举出一些常用的设备管理和文件 管理的DOS功能调用。DOS系统功能调用是指中断类型号为 21H的软中断指令INT 21H。例如：功能号为01H,对键盘管理，输入一个字符；功能号为0AH对键盘管理，输入一个字符串；功能号为02H,对显示器管理，输出一个字符； 功能号为09H,对显示器管理，输出一个字符串; 功能号为3CH对文件管理，建立一个文件； 功能号为3DH对文件管理，翻开一个文件； 功能号为3EH对文件管理，关闭文件；功能号为3FH,对文件管理，读文件；功能号为40H,对文件管理，写文件。62. 试比拟软中断和硬中断不同的特点。软中断和硬中断的不同主要表

39、达在以下几个方面:软中断硬中断(INTR)是否有随机性、突发性否是是否有中断响应周期无有中断类型号的提供方法固定或由指令提供由中断控制器提供是否可屏蔽(受IF影响)不可屏蔽可屏蔽硬中断中的不可屏蔽中断NMI除了具有随机性和突发性之外，其余特点同软中 断。63. 可编程中断控制器8259A协助CPI#理哪些中断事务？8259A协助CPU完成的中断事务主要有：接收和扩充外设的中断请求；进行中断请求的屏蔽与开放控制；对中断源进行 优先级排队管理；中断被响应时，提供该中断源的中断类型号。64. 8259A具有哪些工作方式和中断操作功能？指出与这些功能相对应的命令字(ICW/OC)的内容？8259A的工

40、作方式有以下几种：(1) 引入中断请求的方式：有边沿触发和电平触发两种；中断效劳方式有向 量式中断和查询式中断两种；(2) 与系统总线的连接方式：缓冲方式和非缓冲方式两种；(3) 屏蔽中断的方式：通常屏蔽和特殊屏蔽两种方式；(4) 优先级排队的方式：固定优先级和循环优先级(优先级轮换)两种，循 环优先级又分为指定轮换和自动轮换两种；(5) 中断结束的方式：自动结束方式和非自动结束方式两种8259A的中断操作功能有以下几个：(1) 设置中断触发方式、选择8259A芯片的数目一一由ICW完成；(2) 设置中断类型号的高五位一一由ICW完成；(3) 设置级联方式具体的连接情况(主片的哪些中断申请端连

41、有从片；从片 与主片的哪个中断申请端相连)一一由ICW完成；(4) 设置特定完全嵌套方式、缓冲方式和中断结束方式一一 ICW4完成；(5) 设置对各中断源的屏蔽与开放状态一一由 OCV完成；(6) 设置优先级轮换及发中断结束命令由 OCV完成；(7) 设置特殊屏蔽方式、查询式中断的效劳方式、选择要读出的存放器一一 由OCV完成；65. 在什么情况下，才要求用户对 8259A进行初始化？一般在没有配置完善的操作系统的单板微机系统中，才需要对 8259A进行初始 化。另外，假设通过插件板扩展中断系统，附加的 8259A由于系统软件并未对它进行 初始化，所以用户要写入它的初始化程序。66. 如何对8

42、259A进行初始化编程(包括单片使用和双片使用)？在单片8259A系统中，初始化时按顺序依次写入ICW、ICW、和ICW;在双片8259A系统中，初始化时要按顺序依次写入 ICW、ICW、ICW和ICW4。67. 什么是中断响应周期？在中断响应周期中 CPU和8259A 般要完成哪些工作？CPU攵到有效的INTR信号，假设IF = 1,且无DMA青求，当前指令执行完毕，就 通过总线控制器发出连续的两个中断响应信号(I丽)组成一个中断响应周期。在第1个，负脉冲中，CPU发出有效的总线锁定信号丨，封锁总线，防止 其他主控器占用总线；8259A经判优后将IRR的相应位清0, ISR的对应位置1。在第

43、2个丽i负脉冲中，CPU撤除总线锁定信号五 ALE信号也变为无效， 允许数据线传送数据；8259A将被响应中断源的中断类型号送给 CPU假设8259A工作于自动结束方式，在第2个 一负脉冲的后沿，8259A还要去除 ISR中在第1个负脉冲里置1的位。68. 用户利用PC微机的中断系统资源进行中断传送时，要求用户对8259A的哪些命令进行编程使用？用户利用PC微机的中断系统资源进行中断传送时，对 8259A的编程主要是写入 OCW(开放或屏蔽某些中断级)和 OCW(发中断结束命令)。69. 何谓中断向量修改？修改中断向量的方法和步骤如何？在实际应用中，用户借用系统的中断资源(中断类型号)来运行自

44、己的中断服 务程序时，需要将中断向量表中原来的中断向量修改为自己中断效劳程序的入口地 址，这就是中断向量的修改。中断向量的修改方法一般是利用 DOS功能调用的35H号和25H号功能，其步骤 可分为以下3步：(1) 保存原中断向量：用35H号功能读取原来的中断向量，保存于两个字单 元中；(2) 设置新的中断向量：用25H号功能将新的中断向量填入到中断向量表的 相应位置(4*n4*n+2单元中)；(3) 恢复原中断向量：使用完，再利用 25H号功能将保存于两个字单元中的 原来的中断向量重新填入到中断向量表中。70. 中断结束命令安排在程序的什么地方？在什么情况下要求发中断结束命令？为什么？中断结束

45、命般安排在中断效劳程序中，在中断效劳完成，中断返回指令(IRET)之前。在8259A工作于非自动结束方式时，要送中断结束命令。因为这种方式，即使 中断已经效劳完毕，ISR中的对应位也不会自动清0,这样就使得低优先级的中断和 同级中断得不到应有的响应。通过发中断结束命令，将效劳完的中断级在ISR中的对应位清0，以便开放同级和低级中断。习题六71. 半导体存储器通常可分为哪些类型？分类的依据是什么？半导体存储器按制造工艺分，可分为双极型和 MOS!两大类；按存取方式分， 又可分为随机存取存储器 RAM和只读存储器ROMR大类；RAM根据存储电路的性质不 同，又可分为静态 RAM(SRAM和动态RA

46、M( DRAM，ROM按其性能不同，又可分为 掩模式ROM熔炼式可编程PROM可用紫外线擦除、可编程的 EPROI和可用电擦除、 可编程的UPROM72. 半导体存储器有哪些主要特点？有哪几项主要性能指标？半导体存储器具有体积小、速度快、耗电少、价格低的优点。半导体存储器主要有以下几个主要性能指标：(1) 存储容量：存储器所能存储二进制数码的数量，即所含存储元的总数(2) 存取时间(读写周期)：从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的 时间 3 功耗：每个存储元消耗功率的大小 4 可靠性；对电磁场及温度变化等的抗干扰能力。73. 试比拟动态 RAM与静态RAM勺优缺点？动态RAM集成度高、功耗

47、低、价格低；但由于它是以电容上的电荷存储信息， 必须定时刷新，所以接口电路比拟复杂；静态RAM速度快，但由于是用双稳电路存储信息，集成度较低、功耗较大、成 本较高。74. 设计存储器接口应考虑哪些主要问题？ 在设计存储器接口时除了要考虑存储器的地址空间外，还要考虑存储器与CPU的时序配合问题：慢速存储器要能够向 CPU申请延长总线传输周 期；CPU总线的负载能力：大系统中，考虑到总线驱动能力不够，需要在接口中参加 驱动器 / 缓冲器；存储芯片的选择：选择芯片类型时根据存储信息类型的不同决定选择 RAMK ROM 选择芯片具体型号时，在满足容量要求的情况下，尽量选择容量大、集成度高的芯 片。75

48、. 当CPU与低速存储器接口时，通常采用什么方法进行速度匹配？举例说明。当CPU与低速存储器接口时，通常由低速存储器向 CPU发出“等待申请信号， 使CPU在正常的读/写周期之外再插入一个或几个等待周期，这样就使指令的时钟周 期数增加了。例如，在8086CPU勺引脚上提供了一根READY!号，CPU在每个总线周期的T3 时钟周期和插入的等待周期 Tw中检测READY假设READ0,就在T3或当前的Tw之后 插入一个等待周期，在等待周期中继续检测 READY!号。所以慢速存储器在与 CPU 接口时，只要能在T3中CPI检测前使READ0,就可以让CPU延长总线传输周 期。通过控制READY!持为

49、低电平的时间长短可以控制插入等待周期的个数。76. 存储芯片的选择与接口电路有何关系？挑选时应注意哪些问题？ 存储芯片的选用和存储器接口设计直接相关：不同类型、不同型号的芯片构成的存储器，其接口方法和复杂程度都不同。在选择时一般要根据存储器的存放对象、总体性能、芯片类型和特征等方面综 合考虑。77. 片选控制译码有哪几种常用方法？其中哪几种方法存在地址重叠问题？ 片选控制译码有线选法、全译码法、局部译码法和混合译码法。其中线选法、局部译码法和混合译码法都存在地址重叠的问题。78. 用1024X1位的RAM芯片组成16KX 8位的存储器，需要多少个芯片？分为多少组？共需多少根地址线？地址线如何分

50、配？试画出与CPU的连接框图。用1024X 1位的RAM芯片构成16KX 8位的存储器，共需要16X 8= 128片；8片 为一组，共分为 16组；共需要 14根地址线；其中低 10根作低位地址，实现片内单 元的选择，高 4位进行译码，产生片选信号，从 16组中选中一组作为当前读写操作 的对象。首先进行芯片扩展，由8片1024X 1位的芯片组成一个1024X 8位的芯片组， 除数据线之外，将一组中8个芯片的同名引脚连在一起包括：低位地址 几9、读写 控制信号、片选信号，如下图：然后将CPU的存储器读写控制信号与芯片组的读写控制相连； 低位地址29与芯 片组的低位地址A9相连；再设计译码电路，产

51、生16个译码输出信号，分别与16 组的片选信号相连，如图b所示79. DRAM接 口电路与SRAM接 口电路的主要区别是什么？DRAM口 SRAM目比，由于存储原理和芯片结构上的区别， 使之在与CPU接口时有 两个特殊的问题要考虑：一是由于 DRAM芯片中的存储元是靠栅极电容上的电荷存储 信息的，时间一长，信息就会丧失，所以必须定时刷新；二是由于DRAM芯片集成度高，存储容量大，使得引脚数量不够用，所以地址输入一般采用两路复用锁存方式。80. DRAM控制器一般由哪几个主要局部组成？各自功能是什么？DRAM!制器的组成，及各局部的主要功能如下：(1) 地址多路开关：把来自CPL的地址转换成行地

52、址和列地址分两次送出；(2) 刷新定时器：定时提出刷新请求；(3) 刷新地址计数器：提供刷新地址，每刷新一行，计数器自动加1,全部 行刷新一遍后自动回零；(4) 仲裁电路：当来自CPU勺访问存储器请求和来自刷新定时器的刷新请求 同时产生时，对二者的优先权进行裁定；(5) 时序发生器：提供行地址选通信号RAS、列地址选通信号 CAS和写允 许信号 WE81. 当构成存储器的存储芯片容量不一致时，如何进行地址译码电路设计？举例说明。当构成存储器的存储芯片容量不一致时，有两种方法可共选择。一是用各自的 译码电路分别译码产生各自的片选信号；二是分两次译码来实现。实际中采用第2种方法居多，这种方法首先按

53、芯片容量大的进行一次译码，将一局部输出作为大容 量芯片的片选信号；另外一局部输出那么与其他相关地址一起进行二次译码，产生小 容量芯片的片选信号。例收口：用 2KB的 ROM和 1KB的 RAM勾成 4KB的 ROM(OOOOHOFFFH)和 4KB的 RAM(2000W2FFFH),设系统有16根地址线，那么芯片选择信号的产生如下图：82. Cache结构中，地址索引机构的作用是什么？ 一般用什么构成？地址索引机构中存放着与高速缓冲存储器中内容相关的高位地址，当访问Cache命中时，用来和地址总线上的低位地址一起形成访问Cache的地址。为了保证Cache机构访问的快速性，地址索引机构一般采用

54、按内容存取的相联 存储器(CAM，它是一种TTL器件，本身读写的时间延迟极小，且全部比拟一次完 成。习题七83. 可编程并行接口芯片8255A面向I/O设备一侧的端口有几个？其中 C 口的使用有 哪些特点？8255A面向I/O设备一侧有3个8位的端口： A 口、B 口和C 口，或者说有2个 8位的端口( A 口、B 口)和2个4位的端口( C上、C下)。其中，C口比拟特殊，它的特点主要有：作为数据口，可分为两个独立的4位口(C上、C下)使用；1方式和2方式时，C 口的局部引脚作为A、B 口的固定联络信号 线；1方式和2方式时，C口作为状态口使用；C口的引脚可以用按位置/复位命令字 进行按位控制

55、。84. 可编程并行接口芯片8255A的编程命令有哪两个？试分别说明它们的作用及其命令格式中每位的含义是什么？8255A有两个编程命令：方式命令字和 C 口按位置/复位命令字。方式命令字：用于对8255A进行初始化编程，设定A、B、C 口的工作方式及传 送方向，其命令格式及各位含义如下：C口按位置/复位命令字：用于对8255A进行动态控制，在应用过程中，需要对 C口的某个引脚进行按位操作时使用， 对已设定好的工作方式无影响，其命令字格式 及各位含义如下：85. “由于按位置/复位命令字是对C 口进行操作，所以可以写到C 口，这句话对 吗？为什么？这句话不对，因为“按位置/复位命令字是命令字的格式，必须写入到控制口， 如果写入到C口就作为一个普通的数据，完成的功能完全不同。86. 如何对8255A进行初始化编程？对8255A进行初始化编程主要