微机接口答案93467

1、习题一1. 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的速度快，外设的速度慢（ 3） 若不通过接口，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） 若外设直接由CPU 控制，会使外设的硬件结构依赖于CPU，对外设本身的发展不利。3. 微型计算机的接口一般应具备那些

2、功能？微机的接口一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寄存器（命令口）中，在经分析去控制外设（ 2） 返回外设状态的功能：通过状态寄存器（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：接口电路中的数据寄存器（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、电平高低及工作时序不兼容时接口电路要完成信号的转换功能（ 6

3、） 数据宽度与数据格式转换的功能：由于CPU 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发展，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部分组成？接口电路的硬件一般由以下几部分组成：（1） 基本逻辑电路：包括命令寄存器、 状态寄存器和数据缓冲寄存器，是接口电路中的核心（2）

4、 端口地址译码电路：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部分？接口电路的软件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互渗透、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

5、路，结构简单、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DMA 方式：（ 1） 查询方式：主要用于CPU 不太忙且传送速度

6、不高的情况下。无条件传送方式作为查询方式的一个特例，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 的任务比较忙的情况下，尤其适合实时控制和紧急事件的处理（ 3） DMA 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基本方法是什么？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 一侧， 主要是了解CPU 的类型、 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（

7、 2） 硬软件结合法：硬件设计主要是合理选用外围接口芯片、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，也可以采用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 直接访问的寄存器。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

8、整个寻址空间中划出一部分给I/O 设备， 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

9、定，不易扩展I/O 指令种类有限，操作单一14. 设计 I/O 设备接口卡时，为防止地址冲突，选用I/O 端口地址的原则是什么？为了避免端口地址发生冲突，在选择I/O 端口地址时一般要遵循以下的原则：（ 1） 凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用（ 2） 原则上讲，未被占用的地址，用户可以使用，但对计算机厂家申明保留的地址，不要使用，否则会发生I/O 端口地址重叠和冲突（ 3） 一般，用户可使用300H 31FH 地址，这是IBM PC微机留作实验卡的，用户可以使用。为了避免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/

10、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避免在DMA 操作周期中，由DMA 控制器对这些以非DMA 方式传送的I/O 端口执行DMA 方式的传送。17. 若要求 I/O 端口地址为374H，则在图2.1（ 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2.1（ b）中地址线A2、 A8后的非门去掉，而在地址线A3、 A7后面加上非

11、门。即修改后地址线A0、 A1、 A3、 A7后有非门，其余地址线后无非门。如图所示：18. 图 2.2 是 PC 机系统板的I/O 端口地址译码电路，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 2.2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：DMAC ： 00H 1FH； INTR： 20H 3FH； T/C： 40H 5FH； PPI： 60H 7FH19. 在图 2.4译码电路中，若要改变I/O 端口地址，使其地址范围

12、为300H 307H，则开关S0 S9应如何设置？由于 AEN 必须为0， 所以S9 一定是闭合的，若使译码输出地址范围为300H 307H，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 指令输入/输出指令（如 PC系列微机中的IN、OUT）来访问端口。24. 在 I/O 指令中端口地址

13、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00H FFH；间接寻址方式中，端口地址的宽度为16 位，即地址范围是0000H FFFFH。25. 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 端口地址译码电路一般有哪几种结构形式？

14、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电路中有若干个 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实现片间选择；低位地址线不参与译码，直接与 CSI/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 接口芯片内部的端口数量决定，如果I/O 接

15、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部分组成？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、 比较器或异或门组成。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 340H 35FH；存储器地址范围为D0000H EFFFFH 。试编写GAL16V8 的编程输入源文件。略。3

16、0. 若将图2.3中 DIP 开关状态设置为：S2和 S1 合上（ON） ； S3和 S0断开（OFF） ，试指出 74LS138 输出端Y的地址范围，并与图中在5DIP 开关原来的状态下输出端所产生的地址范围进行比较，有何变化？ Y5如果S2和 S1合上（ON） ； S3和 S0断开（OFF） ，Y5 有效时，各位地址线的状态如下：A9A8A7A6A5A4A3A210010101S3S2S1S0开合合开所以，这种开关状态下，Y5的地址范围是254H 257H；而 DIP 开关在原来的开关状态下，的地址范围是Y5314H 317H。这两个地址范围A9 A6的状态不同，因为A9 A6 的状态是由

17、开关的状态决定的；而二者的A5 A2 是相同的，因为它们不受开关状态的影响。31. 计数、定时与频率、声音以及音乐之间有什么关系？定时和计数的本质是相同的，当计数的基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（听起来尖锐）；脉冲频率低，声音的音调低（听起来低沉）。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

18、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 的效率，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，所以通用性比较差。34. 8253 定时/计数器有那些特点

19、？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，首先向命令寄存器中写入方式字，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体现在哪几个方面？为什么3方式使用最普遍？8253 有

20、 6 种工作方式方式0方式5。区分不同工作方式的特点主要体现在以下的 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对计数操作的控制作用不同（3） 计数/定时到时输出端OUT输出的波形不同（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，且输出波形的高低电平比为 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

21、累加？655366 s 54.9254ms利用 8253 进行日时钟计时的计时单位是1.1931816 106在系统中，设置了两个对计时单位进行统计的字单元TIMER_HI （高字单元）和TIMER_LO （低字单元）， 8253产生的周期为54.9254ms的方波申请中断，CPU 在中断服务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 定时中断的服务程序中实现对双字计时单元的加1

22、操作， 而软中断INT1AH 完成的功能是将这双字单元的内容读出，保存在两个字寄存器中，其中， TIMR_HI单元的内容送入CX， TIMER_LO 单元的内容送入DX 中。40. 利用8253作为波特率发生器，当CLK 1.1931816MHz，波特因子为16时，要求产生 4800 波特的传输速率，试计算8253 的定时常数。由 于 f收、发 波特率波特因子， 所 以 8253 输 出 的 频 率 应 该 是fOUT4800 16 76800Hz，由此可计算出8253的定时常数：fCLK N CLK1.1931816 1067680015.5 16习题四41. 采用 DMA 方式为什么能实现

23、高速传送？DMA 传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 控制的传送那样要通过内部寄存器中转。（ 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，42. DMA 方式传送的一般过程如何？DMA 方式在传送之前，要对DMA 控制器进行初始化编程，设置诸如传送方向、内存首址、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 控制器发出DREQ 信号请求DMA 服务， DMA 控制器向 CPU 发出 HRQ 信号，请求占用总线（ 2） 响应阶段：CPU 向 DMA 控制器发出HLD

24、A 信号， 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 控制器发出DACK 信号，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 控制器相继撤除DREQ、 HRQ 信号，CPU 撤除 HLDA信号，总线控制权归还CPU。43. 什么是 DMA 方式的操作类型和操作方式？DMA 方式一般有哪几种操作类型和操作方式？DMA 方式的操作类型是指进行D

25、MA 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 读（ M I/O）和 DMA 写（ I/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DMA 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：（ 4） 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（ 5） 连续方式（块字节方式

26、）：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 请求信号无效，也只是暂停操作，将总线暂时挂起，而不释放，待DREQ 有效后再继续操作（ 6） 请求方式 （询问方式）： 这种方式是否释放总线取决于DREQ 信号， 若 DREQ保持有效，则占用总线，进行DMA 操作；若DREQ 变为无效，就释放总线44. DMA 控制器在微机系统中有哪两种工作状态？其工作特点如何？DMA 控制器在微机系统中有主动工作状态和被动工作状态。主动工作状态：在DMA 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动工作状态：非DMA 操作期间，DMAC 受 C

27、PU 的控制，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 请求信号，看外设是否有DMA 操作请求。45. DMA 控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 DMA 可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，主要体现在以下几个方面：（ 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，实现片内端口选择；主动态时发出内存地址的低位。如：8237A-5 的 A 0 A 3（ 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

28、：8237A-5 的 A4 A7（发出内存地址的A4 7） ， DB0 7（送出内存地址的 A8 15）（ 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 IOR 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 控制器 8237A-5 的操作功能由它的寄存器内容来体现，请指出它有哪些寄存器，其功能如何？8237A-5 的内部寄存器有以下几种：（ 1） 基地址寄存器：16 位，每个通道都有。寄存内存首址，写入后不变，自动预置

29、方式中用于为当前地址寄存器重新装入初值（ 2） 当前地址寄存器：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。寄存操作数据块的大小（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） 命令寄存器：用于设置该片8237A-5 的工作条件及相关信息（ 6） 状态寄存器：寄存各通道是否已完成DMA 操作及是否有未处理的DMA 请求（ 7） 请求寄存器：用于软件发出DMA 请求（ 8） 屏蔽寄存器：用于控制各通道是否允许DMA 请

30、求（ 9） 方式寄存器：用于设置各通道具体的工作方式（ 10） 暂存寄存器：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？所谓软命令就是只要对特定的地址进行一次写操作（即CS 、 IOW 及内部寄存器地址同时有效），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、总清除软命令、清屏蔽寄存器软命令。48. 什么是 DMA 页面地址寄存器？它的作用如何？由于 DMAC8237A-5 只能提供内存地址的低16位， 而实际中内存地址可能是20位、24 位或 32 位的，等等，这样就要在DMA

31、系统中配置寄存器组，由这些寄存器组提供存储器的高位地址，这些寄存器组就是页面地址寄存器。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 控制器 8237A-5 怎样实现对 I/O 设备的寻址？DMA 控制器 8237A-5 提供 DACK 信号给 I/O 设备，取代其地址选择信号，使申请DMA 传送并被允许的设备在DMA 传送过程中一直是有效设备。即：用DACK 信号取代了芯片选择和片内端口选择信号。50. DMA 控制器 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，如在PC 机系统中，20

32、位物理地址由几部分构成：A0 7：由8237A-5 的 A0 7 引脚直接发出A8 15：由8237A-5 的 DB0 7引脚发出，然后由外部地址锁存器锁存后提供A16 19：由页面地址寄存器74LS670提供A4 751. 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DMAC 和双片 DMAC 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 位地址的页面地址寄存器，所以寻址能力达到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。

33、每个通道有64KB 的计数能力，系统配置了一个能提供8 位地址的页面地址寄存器，所以寻址能力达到16MB。52. 用户利用PC 微机的 DMA 系统资源进行DMA 传送时，是否要求用户对8237A-5的 16 个寄存器全部进行编程？为什么？一般需要对8237A-5 的哪几个寄存器进行编程？用户利用PC 微机的DMA 系统资源进行DMA 传送时，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 的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寄存器、基 （当前） 地址寄存器、基 （当前）字节计数器、屏蔽寄存器（

34、单个通道）进行编程，并用软命令清除先/后触发器即可。习题五53. 什么是中断？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服务的程序中去，服务完毕，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CPU 发出中断申请信号，CPU 检测到有效的INTR，且无 DMA 请求、 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（

35、2 个负脉冲）组成中断响应周期。在中断响应周期中， INTACPU 取得中断类型号n，将程序状态字（ PSW） 及断点的地址（ CS 和 IP） 依次入栈保护。再查中断向量表，将（ 4*n）IP； （ 4*n+2）CS，进入中断服务阶段（ 3） 中断服务：CPU 执行中断服务程序，为中断源服务（ 4） 中断返回：当执行到中断服务程序中的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

36、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 正在执行一个中断服务程序时，有另一个优先级更高的中断提出中断请求，这时会暂时挂起当前正在执行的级别较低的中断源的服务程序，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服务程序继续执行，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？中断向量是中断服务程序的入口地址，一个中断向量由4个字节组成，它包括中断服务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

37、统若未配置系统软件（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，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 找到中断服务程序的入口点。通过中断类型号查中断向量表可得到中断向量（中断服务程序入口地址），其中：物理地址为4*n 的单元是中断服务程序入口点的偏移地址；物理地址为4*n+2 的单元是中断服务程序的段首址。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（NMI ） ： CPU 不能屏蔽，即：无论IF 的状态如何，CPU 收到有效的NMI 必须进行响应；

38、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）可屏蔽中断（INTR） ： CPU 可以通过设置IF 的状态屏蔽它，若IF 1， CPU 响应，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给CPU。可屏蔽中断主要用于普通I/O 设备请求与CPU 进行数据交换。60. IBM-PC 微机的中断系统由哪几部分构成？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

39、蔽中断INTR 和不可屏蔽中断（NMI ） ；软件中断有双字节指令形式的中断（ROM-BIOS 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 DOS 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

40、个文件；功能号为3DH，对文件管理，打开一个文件；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. 试比较软中断和硬中断不同的特点。软中断和硬中断的不同主要体现在以下几个方面：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 CPU 处理哪些中断事务？8259A 协助 CPU 完成的中断事务主要有：接

41、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/OCW ）的内容？8259A 的工作方式有以下几种：（1） 引入中断请求的方式：有边沿触发和电平触发两种；中断服务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

42、：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：（6） 设置中断触发方式、选择8259A芯片的数目由 ICW 1 完成；（7） 设置中断类型号的高五位由ICW 2完成；（8） 设置级联方式具体的连接情况（主片的哪些中断申请端连有从片；从片与主片的哪个中断申请端相连）由ICW 3完成；（9） 设置特定完全嵌套方式、缓冲方式和中断结束方式ICW4完成；（10） 设置对各中断源的屏蔽与开放状态由OCW1 完成；（11） 设置优先级轮换及发中断结束命令由OCW2完成；（12） 设置特殊屏蔽方式、查询式中断的服务方式、选择要读出的寄存器由OCW3 完成；65. 在什么情况下，才要

43、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，若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 8259A 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ICW1、 ICW 2、和ICW 4；在双片 8259A 系统中，初始化时要按顺序依次写入ICW 1、 ICW2、 ICW3和 ICW 4。67. 什么是中断响应周期？在中断响应周期中CPU 和 8259A一般要完成哪些工作？CPU 收到有效的INTR 信号

44、，若IF 1，且无 DMA 请求，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（）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， 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 2 个 负脉冲中，CPU 撤除总线锁定信号， 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。若 8259A 工作于自动结束方式，在第 2 个 负脉冲的后沿，8259A 还要清除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

45、，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OCW1（开放或屏蔽某些中断级）和OCW2（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服务程序的入口地址，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）

46、 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*n 4*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？中断结束命令一般安排在中断服务程序中，在中断服务完成，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，即使中断已经服务完毕，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，将服务

47、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 型两大类；按存取方式分，又可分为随机存取存储器RAM 和只读存储器ROM 两大类； RAM 根据存储电路的性质不同，又可分为静态RAM （ SRAM ）和动态RAM （ 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EPROM 和可用电擦除、可编程的E2PROM。72. 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

48、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. 试比较动态RAM 与静态 RAM 的优缺点？动态 RAM 集成度高、功耗低、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，所以接口电路比较复杂；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

49、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，需要在接口中加入驱动器/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RAM 或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. 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

50、了。例如，在8086CPU 的引脚上提供了一根READY 信号， 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，若 READY 0，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 信号。所以慢速存储器在与CPU 接口时，只要能在T3中（ CPU 检测前）使READY 0，就可以让CPU 延长总线传输周期。通过控制READY 维持为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。

51、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、部分译码法和混合译码法。其中线选法、部分 译码法和混合译码法都存在地址重叠的问题。78. 用 1024×1 位的RAM 芯片组成16K×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？地址线如何分配？试画出与CPU 的连接框图。用 1024×1 位的RAM 芯片构成16K×8位的存储器，共需要16× 8128片； 8片为一组，共分为16 组；共需要14 根地址

52、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 1024× 1 位的芯片组成一个1024× 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A0 9、读写控制信号、片选信号），如图所示：WE WE1K× 18）WED D71K× 11）CS1K× 1CSDD1CSD0a）芯片扩展A0 9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A0 9与芯片组的低位地址A0 9相连；再设计译码电路

53、，产生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 和 SRAM 相比， 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，信息就会丢失，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部分组成？各自功能是什么？DRAM 控制器的组成，及各部分的主要功能如下：（ 1） 地址多路开关：把来自CPU 的地址转换成行地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 的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