武汉某大学期末微机接口复习

题型一、单 选 题（每题2 分，共 40分）二、填 空 题（每 空 1 分，共 20分）三、简 答 题（每题4 分，共 20分）四、程 序 题（每 题 10分，共 20分）知识点：第 1 章概述 系统总线包括哪三总线？1.数据总线2.地址总线3.控制总线 接口的地位3 2 位机具有两个接口层次，用户层、基础层。用户层更具有接口技术普遍意义，基础层具有特殊意义。计算机I/O接口的概念和基本功能。概念：微处理器CPU与外部设备之间的连接电路称为输入/输出接口电路，简 称 I/O接口。基本功能：是 CPU与外界进行信息交换的中转站。实现人机交互和各种形式的数据输入/输出。常用的PC机 I/O接口有哪些？并行、串行、定时/计数、A/D、D/A及各类输入输出设备接口 接口包含哪三类常用端口？数据端口，状态端口，控制端口。微型计算机与外设之间的信息交换有4 种 方 式（第一种不常用）1.无条件传送方式：在已知外设准备好，不用查询外设，直接进行数据传送。2.查询传送方式：在程序控制下先查询状态，外设准备好，传送数据，否则CPU等待。3.中断传送方式：外设准备好数据，向 CPU发请求，CPU暂停原程序，转中断读数据，完成返原程序。4.直接数据通道传送方式D M A：为提高速度，CPU出让总线，DM A控制器接管总线，数据，在外设内存间，直接传送，完成归还总线。方式定义输入过程优点缺点编程特点其他无条件传送方式在已知外设准备好，不用查询外设，直接进行数据传送I/O 数据到缓冲器C P U 执 行 I NI/O.R D.A D 选中B RI/O 数据送C P U程序简单软硬件很省外设未准备好时，会读错m o v a l,d a t ao u t p o r t,a lC P U 与外设同步工作是同步方式较少使用查询传送方式在:程序控制卜 先查询状态外设准备好传送数据否则C P U 等待输入数据准备好发选通r e a d yC P U 读到 r e a d y到数据口读数据状态仅一位数据传送不易出错要有询需等待废时间I n a l,s t a-pT e s t a l,6 0 hJ e r e t u r nI n a l,d a t a-p应答式传送状态信息位联络信息H a n d s h a k eC P U 有空闲中断传送方式外设准备好数据向 C P U 发请求C P U 暂停原程序转中断读数据完成返原程序外设输入数据发选通请求信号数据存入锁存器D=l,发中断请求C P U 得请求,转向执行中断，读数据完成清中断，返回提高效率可多外设靠程序保护断点保护现场多用指令废时间C A LL x x x xJ n e x x x xR E TC P U 不用等执行指令服务中断随时执行C P U 无空闲使用较多直接数据通 道传送方式D M A为提高速度C P U 出让总线D M A 控制器接管总线，数据在外设内存间直接传送，完成归还总线外设发选通到D M AD M A 发 HO LD 到 C P UC P U 返 HLD A 给 D M AD M A 接管总线D M A 控制 A B D B C B外数据直发内存修改地址，计数器检查传送结束返回实现数据高速传送降 低 C P U利用率电路复杂传送方式单字节方式多字节方式源目的同步收发请求改地址指针改记数器值三种方法周期挪用周期扩展C P 停机；使用多 接口功能（命、状、数、转、选）：1 .执行C P U 命令的功能2 .返回外设状态的功能3 .数据锁存/缓冲的功能4 .信号转换功能5 .设备选择功能 接口分类（并、串）并行接口：所谓 并行，是 指 8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错。串行接口：计算机的标准接口叫做串行接口，简称为“串口”。接口作用（协、同、效、扩）需要协调、同步、效率、扩展第6章存储器内存的作用其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据 内存的特点存储容量小，但读取速度快；不能长期保存数据信息，断电后数据即丢失。半导体存储器分类随机存取存储器(简称R A M)和只读存储器(只读ROM)R AM包 括DRAM(动态随机存取存储器)和SRAM(静态随机存取存储器)，当关机或断电时，其中的信息都会随之丢失。DRAM主要用于主存(内存的主体部分)，SRAM主要用于高速缓存存储器。R O M主要用于BIOS存储器。T-导体存储器随机存取存储器(RAM)双极型RAMMOS型RAM 静态RAM(SRAM)动态RAM(DRAM)只读存储器，(ROM)掩模ROM可编程ROM(PROM)可擦除可编程ROM(EPROM)电可擦除可编程ROM(E2PROM)字扩展、位扩展、字位扩展字扩展：当使用的存储器芯片位数符合要求，但单元数目较少时，需要进行这种扩充。原则：每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围。两片32K*8芯片连接成64K*8的存储系统。采用字扩充，其连接要点是：两芯片的低位地址线分别并接在一起，接至系统地址总线的低位；两芯片的数据线分别并接在一起，接至系统数据总线；系统高位地址线，进行译码，译码的输出分别接至两芯片的片选端CS1,CS2。位扩展：当使用的存储器芯片单元数目符合要求，但每单元的位数较少时，需要进行这种扩充。原则：地址线、片选线和读写信号线并联，数据线单独引出。两片64K*4芯片连接成64K*8的存储系统。采用位扩充，其连接要点是：两芯片的地址线分别并接在一起(即A 0与A 0并接，A 1与A1并接，A 1 5与A 1 5并接等等)，接至系统地址总线；两芯片的数据线各自提供数据总线的一部分(此例为高4位和低4位)，共同组成8位的数据总线字位扩展：根据内存容量及芯片容量确定所需存储芯片数进行位扩展以满足字长要求进行字扩展以满足容量要求若已有存储芯片的容量为L X K,要构成容量为M X N的存储器，需要的芯片数为：(M/L)X(N/K)第7章DM A控制器 基本概念和原理存储器直接存取方式，数据不通过CPU而直接写入或从存储器读出。传输过程分为：申请阶段、响应阶段、数据传输阶段、传输结束阶段。DM A方式的中文意义意义：用于需要高速大批量的数据传输的系统中，以提高数据的吞吐量。DMA控制器的用途工作方式：单字节传送方式：每次DMA操作只传送一个字节块传送方式（组传输方式）：每 次 DMA操作连续传送一组数据请求传送方式：类似于块传送方式，只是当外设发来的，DREQ 无效时，暂 停 DM A操作，有效时继续级联传送方式：这种方式可以扩展系统中的DMA通道数量有两种工作状态，分为主动态（取代C P U,获取系统总线的控制权，向存储器和外设发号施令）和被动态（接受CPU的控制）。第 8 章中断技术 中断方式下数据I/O 的过程 中断类型，外部中断随机性中断类型非屏蔽中断（NNH）T如：停电 内存借可屏蔽中断（INTR）J断（内 部 指 令 中 断（ESTn）八 软 件 中 断 由 于 CPU的某些错误而引起除法错中断（INTO）I 1 溢出中断（N T 4）为调试程序（DEBUG）设置的中断（单步中断（N T 1）、断点中断（INT3）中断号、中断向量与中断向量表 大小、概念、原理、计算中断号:微处理器为每个不同类型的中断与异常分配一个中断号，以便识别和处理。16位微处理器支持256个中断号。编号为0255号。CPU识别中断源的方法有两种：向量中断，查询中断。向量中断是由中断向量来指示中断服务程序的入口地址。查询中断是采用软件或硬件查询技术来确定发出中断请求的中断源。中断向量中断服务程序的入口地址,每一个中断服务程序都有一个唯一确定的入口地址。CS：IP（共占4 个字节地址）中断向量表系统中所有的中断向量集中起来放到存储器的某一区域内。中断类型号-0255中断向量指针-中断向量的地址。这个指针在PC系列中断系统中是由中断类型号提供的：步骤：a.由中断向量号计算中断向量地址，方法为中断向量地址（首地址）=中断类型号X 4。b.将中断向量中的偏移地址装入中断向量地址起始的两个低字节中。c.将中断向量中的段基址装入中断向量地址起始的两个高字节中。例 题:软 磁 盘“INT13H”,它的中断类型号为13H中断向量指针为13HX4=004CH中断向量为 0070H（CS）：0FC9H（IP）中断向量抗H 1 小晰向tj寄 器004FH尸cs004EHCS|004DHIP.I004CH*4中断向量表是8 08 8 系统内存中最低端1 K 字节空间，它的作用就是按照中断类型号从小到大的顺序存储对应的中断向量，总共存储256个中断向量。在中断响应过程中，CPU通过从接口电路获取的中断类型号（中断向量号）计算对应中断向量在表中的位置，并从中断向量表中获取中断向量，将程序流程转向中断服务程序的入口地址。采 用 DOS功能调用INT21H的 25号功能INT21H中的25号功能用于设置中断向量入口参数：AL=中断向量号DS:DX=中断程序入口地址例：假设中断服务程序名为INTERP,中断向量号为6 0 H,装填中断向量。.MOVDX,OFFSET INTERPPUSH DS MOVAH,25HPUSH DX INT21HMOV AL,60H POP DXMOV DS,SEG INTERP POP DS中断优先级：优先级分两个层次：在微处理器中，优先级排列顺序是：异常 软件中断非屏蔽中断外部可屏蔽中断。其次：在各类中断/异常中，又有优先级的区别。如 0 号就比13号级别高。中断排队的方式一般有两种：1.按优先级排队2.循环轮流排队判别和确定各个中断源的中断优先权可以用（软件）和（硬件）两种方法。825982C59I作方式8259A的中断操作功能及其命令数 据 总 线缓 冲 器中 断 屏 蔽 寄 存 渊（IMR）常规EOI方式指定EOI方式常规EOI循环方式自动EOI循环方式特殊EOI循环方式仲断请求触发方式的设定（ICW1）2中断类型号的设定（ICW2）史 断 级 舫 式 的 设 定（ICW3）P特殊完全施套方式的设定卷冲器方式下级联的设定 中断结束方式的设定（ICW4）I 中断屏蔽操作（0CW1）24 非自动中断结束方式的操作 中新排队方式的操作（0CW2），、查询中断方式的操作,特定屏蔽方式的操作 读状态操作（0CW3）P 每片有8级优先级控制权具有8级优先权控制，通过级连可扩展至64级优先权控 级联普通全嵌套方式：同 级的中断请求不能中断同级中断。并 且IR7IRO的优先级顺序是IRO最 高,IR7最低。特殊全嵌套方式:与全嵌套方式基本相同，不同之处在于该方式不但响应比本级高的中断申请，而且响应同级的中断申请。在级连方式中，往往有一个主片，其他为从片。从片的INT端接到主片的IRi端。因而当前正在执行的某一中断服务程序是由某一从片IRi端。这时该从片上比IRi级别高的中断提出请求，从片予以响应，向主片发INT信号，但主片分不出来，只将它们视为同一级别。若普通全嵌套方式，则主片不响应，只有特殊全嵌套方式，主片才响应。系统中若只有单片8259A时，通常采用普通全嵌套方式。系统中有多片8259A级联时，主片必须采用特殊全嵌套方式，从片可采用全嵌套方式。否则IRi没有连接从片从片8259A：IDOID2编码说明从片INT引脚接到主片哪个IR引脚S P/E N 接高电平为主控，接低电平为从控，主控和从控的C A S O-2 相互连接。例：主控8 2 5 9 第 I R 3、I R 6 上联了从控。主控：I C W 3=0 1 0 0 1 0 0 0 B,从控 A：I C W 3=0 0 0 0 0 0 1 1 B；从控 B：I C W 3=0 0 0 0 0 1 1 0 B 提供中断类型码ICW2（中断类型号命令字）D?De Ds D4 D3 DZ DI DOT7T6T5T4T3XXX设置中断向量号T 7-T 3 为中断向量号的高5