N计算机硬件基础第5章习题参考答案

计算机硬件基础

第五章习题的参考答案

1．选择题

(1)通常在外设接口中，往往有( D )端口才能满足和协调外设工作要求。

A）数据 B）数据、控制 C）控制、缓冲D) 数据、控制、状态

(2)独立I/O端口的编址方式中，端口地址范围是(C)。

A） 0-128 B）00-FFH C）0000-FFFFH D) 000-FFFH

注：16进制要用字母H后缀结尾

(3)8259A是 ( C )。

A）可编程控制器B）总线仲裁器

C）可编程中断控制器 D) 可编程DMA控制器

(4)微处理器与外设传送数据过程中，只需要硬件完成而不需要软件支持的方式是：（ A ）。

A）DMA B）无条件 C）查询 D) 中断

(5)在程序控制方式传送中，（ A ）传送可以提高系统的工作效率。A）中断B）无条件 C）查询 D)前三项

(6)采用条件传送方式时，必须要有( C )。

A）中断逻辑B）请求信号C）状态端口 D)类型号前三项

(7)下面哪一个中断的优先级最高：（ A ）。

A）NMI中断B）INTR中断 C）单步中断 D)断点中断

注：这里“端点中断”应该为“断点中断”。

这道题目出的得不合适，属于概念混淆。中断优先级只在“硬件中断”里比较才有意义。前两个属于硬件中断，后两个属于软件中断。NMI代表不可屏蔽中断， INTR属于可屏蔽中断

(8)用DMA方式传送数据时，是由( C )控制的。

A）CPU B）软件C）硬件控制器 D) CPU+软件

(9)传输数据时，占用CPU时间最长的方式是（ A ）。

A）查询B）中断 C）DMA D) IOP

注：不知道这个IOP的含义。应该是查询。

(10)微处理器从启动外设直到外设就绪的时间间隔内，一直执行主层（程）序，直到外设要求服务时才终止，此种传送方式是（ C ）。A）DMA D)无条件 C）中断 D）查询

2．简答题

(1)计算机输入/输出接口的基本功能是什么？

答：

1)速度匹配

2)格式转换

3)类型转换

4)时序匹配

5)传送消息

6)设置中断

7)译码选择。

(2)请简述I/O端口的寻址方式。

答：I/O端口的寻址方式有两种：直接寻址和间接寻址。

直接端口寻址是在指令中直接给出要访问的端口地址，一般采用2位十六进制数表示，也可以是符号，访问的端口范围0~255。

若要访问的端口地址大于255时，就要用间接寻址方式。

可以访问的端口范围0~65535 。

(3)中断排优方式有哪些？

答：软件排优和硬件排优。

软件排优是指各中断源的优先权主要由软件安排，与硬件电路关系不大。

硬件排优的实现有两种方式：链式硬件排优电路和可编程中断控制器。

(4)与程序控制方式和中断控制方式相比，DMA的不同之处有哪些？答：

程序控制分为直通控制方式和查询控制方式两者都需要CPU的参与才能进行。

直通控制方式不需要关心外设的忙碌状况，外设总是空闲的，传送任何时候都可以进行。

查询控制方式需要了解外设当前的忙碌状况，只有当外设空闲时候，传送才可以进行。

中断控制方式CPU不用查询外设忙碌状况，让外设空闲的时候，向CPU发中断请求服务，这样就可以高效地进行传送。

DMA方式是在内存的不同区域之间，或者在内存与外设端口之间直接进行数据传送，而不经过CPU中转的一种数据传送方式，是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式，可以大大提高信息的传送速度。

DMA和程序控制方式相比，最大的不同之处就是，程序控制方式的传送需要CPU完全参与每一步，DMA不需要CPU，只要CPU交出总线控制权。传送在DMA控制器控制下完成。

DMA与中断控制方式相比，最大的不同之处，中断控制方式传送需要外设发向CPU中断服务请求信号，一旦CPU响应中断，进入中断服务，数据传送还是要CPU参与的。

DMA方式传送时候时，外设也要向CPU发DMA请求，请求的目的是让CPU交出对总线的控制权，在CPU响应DMA请求，交出总线控制权后。数据传送不需要CPU参与，直接由DMA控制器控制完成。传送完成后，DMA控制器会通知CPU DMA过程结束，让CPU收回总线控制权，正常运行。

(5)简述DMA的操作过程。

答：DMA方式的一般步骤是：

1.外设通过DMA控制器向CPU发出DMA请求。

2.CPU DMA响应请求，控制初始化后，交出总线控制权。

3.在DMA控制器进行直接的外设和存储器之间数据传送。

4. DMA控制器向CPU报告DMA操作的结束。

(6)程序控制方式的分类及其流程。

答：

程序控制方式可分为无条件传送控制方式以及条件传送控制方式。无条件传送控制方式又称为直通方式，对于有些工作方式十分简单的设备，如电子开关、发光二极管LED等，相对CPU来说，状态很少发生改变，比如只有关闭和打开两种状态的电子开关，CPU可以随时获取其状态。这样，当这些设备与CPU交换数据时，总可以认为它们出于数据传送就绪状态，这就是无条件传送。

条件传送控制方式又称查询方式，即通过程序查询相应设备的状态，只有当状态信号符合时，CPU才能进行相应的输入输出操作；否则，CPU只能等待。

(7)常用接口标准有哪些？

答：

1)常用的接口标准有

2)图形显示接口标准；

3)传统串并行接口标准；

4)外存设备接口标准；

5)通用外设接口标准；

6)测试仪器接口标准。