微机原理第6章习题参考答案.pdf

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：首先是速度问题， CPU的运行速度要比外设的处理速度高得多，通常仅使用简单的一条输入 / 输出 指令是无法完成 CPU与外设之间的信息交换的；其次，外设的数据和控制线也 不可能与 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， 也不可能直接与 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选择，使 CPU能与某一指定的外部设备通信。 b 状态信息的应答，以协调数据传输之前的准备工作。 c 进行中断管理，提供中断信号。 d 进行数据格式转换，如正负逻辑转换、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 协调速度，如采用锁存、缓冲、驱动等。 h 时序控制，提供实时时钟信号。 3.I/O 端口有哪两种寻址方式？各有何优缺点？ 答： I/O 端口的寻址方式有存储器映像 I/O 和 I/O 映像 I/O 两种寻址方式。 存储 器映像 I/O 方式是将系统中存储单元和 I/O 端口的地址统一编址，这样一个 I/O 端口 地址就是一个存储单元地址，在硬件上没有区别，对 I/O 端口的访问与存储器 的访问相同。其缺点是占用了储存器的地址空间，同时由于存储器地址和 I/O 端口在指令形式上没有区别，增加了程序设计的难度。其优点是不需要专门为 I/O 端口设计电路，可与存储器地址访问硬件混合设计。另一个优点是，由于 I/O 端口和存储器地址是相同的形式， 就可以直接使用与存储器相同的指令， 这 将会丰富对 I/O 端口的操作指令。 与存储器映像 I/O 相反，I/O 映像 I/O 就必须为 I/O 端口设计专门的硬件 电路，其端口地址也是独立于存储器，也有专门的输入 / 输出指令等其优缺点与 存储器映像 I/O 正好相反。 4. 在 8086 微机系统中有个外设， 使用存储器映像的 I/O 寻址方式该 外设地址为 01000H。试画出其译码器的连接电路，使其译码器输 出满足上述地址要求，译码器使用 74LS138芯片。 答： 见图 6-1 5. 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 / 输出是指计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 / 输出电路中为什么常常要用锁存器和缓冲器？ 答： 输入/ 输出按方式分为程序控制和 DMA两类，程序控制方式又分为同步方 式、异步方式和中断方式。 在程序控制方式中，同步方式的软件编程和硬件实现都十分简单，当需要 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 根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断，根据状态信息