微机原理第6章习题参考答案

1、第 6 章 习题参考答案1 cpu与外部设备通信为什么要使用接口？答：cpu要与外部设备直接通信会存在以下两个方面的问题：第一是速度问题， cpu的运行速度要比外设的处理速度高得多，通常仅使用简洁的一条输入/ 输出指令是无法完成cpu与外设之间的信息交换的；其次，外设的数据和掌握线也 不行能与 cpu直接相连，如一台打印机不能将其数据线与cpu的管脚相连，键盘或者其他外设也是如此，同时外设的数据格式千差万别，也不行能直接与cpu连接；所以，要完成cpu与外部各通信设备的信息交换，就需要接口电路以解决以上问题；2. i/o接口有什么用途？答：主要由以下几个方面的用途：a 完成地址译码或设备挑选，

2、使cpu能与某一指定的外部设备通信；b 状态信息的应答，以和谐数据传输之前的预备工作；c 进 行 中 断 管 理 ， 提 供 中 断 信 号 ；d 进行数据格式转换，如正负规律转换、串行与并行数据转换；e 进行电平转换，如ttl 电平与 mos电平间的转换；f 和谐速度，如采纳锁存、缓冲、驱动等；h 时序掌握，供应实时时钟信号；3. i/o端口有哪两种寻址方式？各有何优缺点？答：i/o 端口的寻址方式有储备器映像i/o 和 i/o 映像 i/o 两种寻址方式； 储备器映像 i/o方式是将系统中储备单元和i/o端口的地址统一编址，这样一个i/o端口地址就是一个储备单元地址，在硬件上没有区分，对i

3、/o端口的拜访与储备器的拜访相同；其缺点是占用了储存器的地址空间，同时由于储备器地址和i/o端口在指令形式上没有区分，增加了程序设计的难度；其优点是不需要特地为i/o端口设计电路，可与储备器地址拜访硬件混合设计；另一个优点是，由于i/o 端口和储备器地址是相同的形式，就可以直接使用与储备器相同的指令，这将会丰富对 i/o端口的操作指令；与储备器映像 i/o 相反，i/o 映像 i/o 就必需为 i/o 端口设计特地的硬件电路，其端口地址也是独立于储备器，也有特地的输入 / 输出指令等其优缺点与储备器映像 i/o 正好相反；4. 在 8086 微机系统中有个外设， 使用储备器映像的i/o寻址方式

4、该外设地址为01000h；试画出其译码器的连接电路，使其译码器输 出满意上述地址要求，译码器使用74ls138芯片；答：见图 6-15. 微机系统的输入 / 输出指什么？输入和输出有什么不同？答：微机系统的输入 / 输出是指运算机从外部获得信息和从外部设备输出信息；当然，输入是微机系统从外部获得信息，典型的设备如键盘、鼠标等，输出是微机系统将信息送出，典型的设备如显示器、打印机等；6. 在输入 / 输出电路中为什么经常要用锁存器和缓冲器？答：输入/ 输出按方式分为程序掌握和dma两类，程序掌握方式又分为同步方式、异步方式和中断方式；在程序掌握方式中，同步方式的软件编程和硬件实现都非常简洁，当需

5、要 时，就可以直接在需要输入/ 输出的地方写输入 / 输出指令；异步方式由于需要依据状态信息进行输入 / 输出操作，就需要增加必要的“握手”信号电路，程序设计也要包括对状态信息的判定，依据状态信息再打算是连续等待仍是将信息 读入或输出；中断方式在程序掌握输入/ 输出方式中比较复杂，需要有中断掌握器等硬件电路和接口芯片，程序也包括了中断处理程序来完成运算机输入、输出；dma 是另一类输入 / 输出方式，在进行输入/ 输出时，不需要cpu直接参与操作，而仅是将总线空出给dma掌握器使用；当然， dma方式要求的硬件电路更加复杂；其优点是响应速度快，缺点是需要增加硬件电路；7、在输入 / 输出的电路

6、中，为什么经常要用到锁存器和缓冲器？答：一般来说， i/o 设备速度比 cpu执行速度慢， 故输入设备的数据线锁存在端口的锁存器中， cpu从端口中读入数据；输出时 cpu将数据“打入”缓冲器后就可以退出，外设从缓冲器取数据；8、采纳异步查询方式时，输入查询和输出查询有什么不同.答：异步查询方式是依据外设的状态打算下一步操作；输入查询方式是在取数之前通过查询外设的状态判定是否把数据已经预备好，而输出方式是判定上次输出的数据是否已经取走，才打算是否再输出下一个数据；这两种方式的不同是判定缓冲区数据是否存在；对于输入，缓冲区数据已存在时从数据端口读取数据；对于输出，缓冲区为空时才向数据端口输出数据；9、8086cpu在执行输入 / 输出指令时， cpu的那些掌握管脚起作用， 什么样的电平有效？答：8086cpu的 m/ io 管脚是区分输入 / 输出指令和储备器拜访指令的，党委低电平常，是执行输入 / 输出指令；当然， 8086cpu的读写信号和 bhe 信号都在输入/ 输出指令时起作用；10、8086cpu安排的端口地址有何限制？为什么？答：8086cpu用a15