CH06 输入输出控制 (1)

CH06 输入输出控制

习题与思考题

1．CPU与外设之间的数据传输控制方式有哪几种？何谓程序控制方式？它有哪两种基本方式？请分别用流程图的形式描述其处理过程。

解答：CPU与外设之间的数据传输控制方式有三种：程序控制方式、中断方式、DMA方式。程序控制方式：程序方式就是指用程序来控制进行输入输出数据传输的方式。

程序控制方式的两种基本方式：无条件程序控制方式，条件程序控制方式；

流程图：

2．采用用查询方式将数据区DATA开始的100个字节数据在FCH端口输出，设状态端口地址为FFH，状态字的D0位为1时表示外设处于“忙”状态。试编写查询程序。

解答：

DA TA SEGMENT

BUFF DB 100 DUP(?)

DA TA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS：CODE，DS：DATA

START：MOV AX，DATA

MOV DS，AX

MOV BX，OFFSET BUFF；送缓冲区指针

MOV CX，100；送计数初值

WAIT1：IN AL，0FFH；查询状态，若为1，则等待

TEST AL，01H

JNZ WAIT1

MOV AL, [BX]

OUT 0FCH, AL ；输出一个数据

INC BX

LOOP WAIT1

MOV AH，4CH

INT 21H

CODE ENDS

END START

3．何谓中断优先级，它对于实时控制有什么意义？有哪几种控制中断优先级的方式？

解答：当系统中有多台设备(即多个中断源)同时提出中断请求时，就有先响应谁的问题，也就是如何确定优先级的问题。一般来讲，CPU总是先响应具有较高优先级的设备。解决优先级问题的方法一般有三种：软件查询法、简单硬件方式和专用硬件方式。

4．什么叫DMA传送方式? 其主要步骤是什么？试比较DMA传输、查询式传输及中断方式传输之间的优缺点和适用场合?

解答：在DMA方式下，外部设备利用专门的接口电路直接和存储器进行高速数据传送，而不需经过CPU，数据传输的速度基本上取决于外设和存储器的速度，传输效率大大提高。DMA主要步骤：

一般来说，完成一次DMA传输的主要步骤为：

(1)当外设准备就绪时，它向DMA控制器发DMA请求，DMA控制器接到此信号后，经过优先级排队(如需要的话)，向CPU发DMA请求(送至CPU的HOLD引脚)。

(2)CPU在完成当前总线周期后会立即对DMA请求做出响应。CPU的响应包括两个方面：一方面将控制总线、数据总线和地址总线置高阻，另一方面将有效的HLDA信号加到DMA控制器上，以此来通知DMA控制器，CPU已经放弃了对总线的控制权。

(3)DMA控制器收到HLDA信号后，即取得了总线控制权。这时，它往地址总线上发送地址信号(指出本次数据传输的位置)，同时，发出相应的读/写信号(决定是进行输入还是输出操作)。

(4)每传送一个字节，DMA控制器会自动修改地址寄存器的内容，以指向下一个要传送的字节。同时，修改字节计数器的内容，判别本次传输是否结束。

(5)当字节计数器的值达到计数终点时，DMA过程结束。DMA控制器通过使HOLD 信号失效，撤消对CPU的DMA请求。CPU收到此信号，一方面使HLDA无效，另一方面又重新开始控制总线，实现正常的运行。

程序方式的特点：使用方便，系统开销不大，但速度较慢。适用于设备不多且实时响应要求不高的小系统。

中断方式：CPU与外设之间可以并行工作，因此大提高CPU的工作效率，但一系列的保护(恢复)现场的工作，仍要花费不少CPU的时间。适用于设备较多且实时响应要求较高的系统。

DMA方式：需要增加DMA控制器，适用于大量高速的数据传送。

5．什么是中断向量？中断向量表的功能是什么？已知中断源的中断类型码分别是84H和FAH，它们所对应的中断向量分别为：2000H:1000H, 3000H:4000H, 这些中断向量应放在中断向量表的什么位置？如何存放？编程完成中断向量的设置。

解答：中断向量----中断服务程序的入口地址；中断向量表----存放中断向量的表，中断向量与中断类型码有对应关系。

84H的位置：210H~213H；FAH的位置：3E8H~3EBH

0000：210H 00 10 00 20

0000：3E8H 00 40 00 30

PUSH DS

MOV DX,2000H

MOV DS,DX

MOV DX,1000H

MOV AL,84H

MOV AH,25H

INT 21H

；

MOV DX,3000H

MOV DS,DX

MOV DX,4000H

MOV AL,0FAH

MOV AH,25H

INT 21H

POP DS

6．试结合8086/8088CPU可屏蔽中断的响应过程，说明向量式中断的基本处理步骤。

解答：⑴接口发中断请求信号（中断请求），若有中断优先级判别，进行判优；⑵当前指令执行完后，CPU进行中断回答（中断响应）；⑶中断类型号N送CPU；⑷当前的PSW、CS、IP推入堆栈；⑸清除IF和TF；⑹（4*N）作为IP，（4*N+2）作为CS；⑺中断子程序执行（中断服务）；⑻开中断；⑼IRET指令使IP、CS和PSW弹出堆栈；⑽返回被中断的程序（中断返回）。

7．在中断响应总线周期中，第一个INTA脉冲向外部电路说明什么？第二个INTA脉冲呢？解答：第一个INTA脉冲----

·使IRR的锁存功能失效。(目的是防止此时再来中断导致中断响应的错误)，到第二个INTA时恢复有效。

·使ISR的相应位置位，表示已为该中断请求服务。

·使IRR相应位清0。

第二个INTA脉冲----

·送中断类型码，中断类型码由用户编程和中断请求引脚的编码共同决定，详见编程部分。

·如果8259A工作在中断自动结束方式，则此时清除ISR的相应位。

8．中断处理的主要步骤有哪些？试说明每一步的主要动作。

9．如果8259A按如下配置：不需要ICW4，单片，中断请求边沿触发，则ICW1的值为多少？。如要求产生的中断类型码在70H~77H之间，则ICW2的值是多少？

解答：ICW1=×××1 0×10B；ICW2=0111 0×××B

10．在上题中，假设8259A的端口地址为00H和01H，采用中断自动结束，固定优先级，完成对该8259A的初始化。

解答：初始化程序如下。