《计算机组成原理课后答案(第二版)唐朔飞第五章 输入输出系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理课后答案(第二版)唐朔飞第五章 输入输出系统（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、输入输出系统输入输出系统第第 五章五章 补充题补充题补充题补充题： 一、某一、某一、某一、某CRTCRT显示器可显示显示器可显示显示器可显示显示器可显示6464种种种种ASCIIASCII字符，每帧可显示字符，每帧可显示字符，每帧可显示字符，每帧可显示7272字字字字2424排排排排；每；每；每；每个字符字形采用个字符字形采用个字符字形采用个字符字形采用7 788点阵点阵点阵点阵，即横向，即横向，即横向，即横向7 7点，点，点，点，字间间隔字间间隔字间间隔字间间隔1 1点点点点，纵向，纵向，纵向，纵向8 8点，排间间隔点，排间间隔点，排间间隔点，排间间隔6 6点点点点；帧频帧频帧频帧频50Hz
2、50Hz，采取逐行扫描方式。假设不采取逐行扫描方式。假设不采取逐行扫描方式。假设不采取逐行扫描方式。假设不考虑屏幕四边的考虑屏幕四边的考虑屏幕四边的考虑屏幕四边的失真失真失真失真问题，且行回扫和问题，且行回扫和问题，且行回扫和问题，且行回扫和帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的20%20%，问：，问：，问：，问： 1 1）显存容量显存容量显存容量显存容量至少有多大？至少有多大？至少有多大？至少有多大？ 2 2）字符发生器（字符发生器（字符发生器（字符发生器（ROMROM）容量容量容量容量至少至少至少至少有多大？有多大？有多大？有多大？ 3 3）显存中
3、存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是那种信息那种信息那种信息那种信息？ 4 4）显存地址与屏幕显示）显存地址与屏幕显示）显存地址与屏幕显示）显存地址与屏幕显示位置如何位置如何位置如何位置如何对应对应对应对应？ 5 5）设置）设置）设置）设置哪些计数器哪些计数器哪些计数器哪些计数器以控制显存访问与屏幕扫描以控制显存访问与屏幕扫描以控制显存访问与屏幕扫描以控制显存访问与屏幕扫描之间的同步？它们的之间的同步？它们的之间的同步？它们的之间的同步？它们的模模模模各是多少？各是多少？各是多少？各是多少？ 6 6）点时钟频率点时钟频率点时钟频率点时钟频率为多少？为多少？为多少？为多少？解
4、：解：解：解：1 1）显存最小容量）显存最小容量）显存最小容量）显存最小容量=72=72248 =248 =1728B1728B 2 2）ROMROM最小容量最小容量最小容量最小容量=64=6488行行行行88列列列列 = = 512B512B（含字间隔含字间隔含字间隔含字间隔1 1点点点点，或，或，或，或512512 7 7位位位位） 3 3）显存中存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是ASCIIASCII码码码码信息。信息。信息。信息。 4 4）显存每个地址对应一个字符显示位置，显示）显存每个地址对应一个字符显示位置，显示）显存每个地址对应一个字符显示位置，显示）显存每个
5、地址对应一个字符显示位置，显示位置位置位置位置自左至右自左至右自左至右自左至右，从上到下从上到下从上到下从上到下，分别对应缓存地址，分别对应缓存地址，分别对应缓存地址，分别对应缓存地址由低到由低到由低到由低到高高高高。 5 5）设置）设置）设置）设置点点点点计数器、计数器、计数器、计数器、字字字字计数器、计数器、计数器、计数器、行行行行计数器、计数器、计数器、计数器、排排排排计计计计数器数器数器数器控制显存访问与屏幕扫描之间的同步。控制显存访问与屏幕扫描之间的同步。控制显存访问与屏幕扫描之间的同步。控制显存访问与屏幕扫描之间的同步。 它们的模计算如下：它们的模计算如下：它们的模计算如下：它们的
6、模计算如下： 点计数器模点计数器模点计数器模点计数器模 = 7+1 = = 7+1 = 8 8 行计数器模行计数器模行计数器模行计数器模 = 8 + 6 = = 8 + 6 = 1414 字、排计数器的模不仅与扫描正程字、排计数器的模不仅与扫描正程字、排计数器的模不仅与扫描正程字、排计数器的模不仅与扫描正程时间有关，而且与扫描逆程时间有关，时间有关，而且与扫描逆程时间有关，时间有关，而且与扫描逆程时间有关，时间有关，而且与扫描逆程时间有关，因此计算较为复杂。因此计算较为复杂。因此计算较为复杂。因此计算较为复杂。 列方程列方程列方程列方程： （72+x72+x） 0.8 = 720.8 = 72
7、 （24+y24+y） 0.8 = 24 0.8 = 24 解方程得：解方程得：解方程得：解方程得：x = 18x = 18，y = 6y = 6，则：则：则：则： 字计数器模字计数器模字计数器模字计数器模 = 72 + 18 = = 72 + 18 = 9090 排计数器模排计数器模排计数器模排计数器模 = 24 + 6 = = 24 + 6 = 3030 6 6）点频）点频）点频）点频 = 50Hz = 50Hz 30 30排排排排 14 14行行行行 90 90字字字字 8 8点点点点 = 15 120 000Hz= 15 120 000Hz = = 15.12MHz15.12MHz讨论
8、：讨论：讨论：讨论： 1 1 1 1、VRAMVRAMVRAMVRAM、ROMROMROMROM容量应以字或字节为容量应以字或字节为容量应以字或字节为容量应以字或字节为单位；单位；单位；单位； 2 2 2 2、字模点阵在字模点阵在字模点阵在字模点阵在ROMROMROMROM中中中中按行存放，一按行存放，一按行存放，一按行存放，一行占一个存储单元；行占一个存储单元；行占一个存储单元；行占一个存储单元； 3 3 3 3、显存中存放的是显存中存放的是显存中存放的是显存中存放的是ASCIIASCIIASCIIASCII码而不是码而不是码而不是码而不是像素点；像素点；像素点；像素点； 4 4 4 4、计
9、算计数器的模及点频时应考计算计数器的模及点频时应考计算计数器的模及点频时应考计算计数器的模及点频时应考虑回扫时间。虑回扫时间。虑回扫时间。虑回扫时间。 二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为8 8行行行行1616列列列列，分别对应，分别对应，分别对应，分别对应128128种种种种ASCIIASCII码码码码字符，字符，字符，字符，采用采用采用采用硬件扫描方式硬件扫描方式硬件扫描方式硬件扫描方式确认按键信号，问：确认按键信号，问：确认按键信号，问：确认按键信号，问： 1 1）扫描计数器扫描计数器扫描计数器扫描计数器应为多少
10、位？应为多少位？应为多少位？应为多少位？ 2 2）ROMROM容量容量容量容量为多大？为多大？为多大？为多大？ 3 3）若行、列号均从）若行、列号均从）若行、列号均从）若行、列号均从0 0开始编排，则开始编排，则开始编排，则开始编排，则当第当第当第当第5 5行第行第行第行第7 7列的键表示字母列的键表示字母列的键表示字母列的键表示字母“ “F”F”时，时，时，时，CPUCPU从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少（设采用奇校验）（设采用奇校验）（设采用奇校验）（设采用奇校验） ？ 4 4）参考教材图）参考教材图）
11、参考教材图）参考教材图5.155.15，画出该键盘的，画出该键盘的，画出该键盘的，画出该键盘的原理性逻辑框图原理性逻辑框图原理性逻辑框图原理性逻辑框图； 5 5）如果不考虑校验技术，此时）如果不考虑校验技术，此时）如果不考虑校验技术，此时）如果不考虑校验技术，此时ROMROM是否可省是否可省是否可省是否可省？ 解：解：解：解：1 1）扫描计数器）扫描计数器）扫描计数器）扫描计数器 = = 7 7位位位位 （与键的个数有关）（与键的个数有关）（与键的个数有关）（与键的个数有关） 2 2）ROMROM容量容量容量容量 = 128 = 128 8 = 8 = 128B128B （与字符集大小有关）与
12、字符集大小有关）与字符集大小有关）与字符集大小有关） 3 3）CPUCPU从键盘读入的应为字符从键盘读入的应为字符从键盘读入的应为字符从键盘读入的应为字符“ “F”F”的的的的ASCIIASCII码码码码= 01000110= 01000110（46H46H），其其其其中中中中最高位最高位最高位最高位为奇校验位（为奇校验位（为奇校验位（为奇校验位（注：注：注：注：不是不是不是不是位置码位置码位置码位置码）。）。）。）。 4 4）该键盘的原理性逻辑框图见下页，）该键盘的原理性逻辑框图见下页，）该键盘的原理性逻辑框图见下页，）该键盘的原理性逻辑框图见下页，与教材图与教材图与教材图与教材图5.155
13、.15类似，主要需标明参数。类似，主要需标明参数。类似，主要需标明参数。类似，主要需标明参数。 5 5）如果不考虑校验技术，）如果不考虑校验技术，）如果不考虑校验技术，）如果不考虑校验技术，并按并按并按并按ASCIIASCII码位序设计键阵列码位序设计键阵列码位序设计键阵列码位序设计键阵列（注意）（注意）（注意）（注意），则则则则ROMROM编码表可省，此时编码表可省，此时编码表可省，此时编码表可省，此时7 7位计数器输出位计数器输出位计数器输出位计数器输出值（扫描码或值（扫描码或值（扫描码或值（扫描码或键位置码键位置码键位置码键位置码）即为）即为）即为）即为ASCIIASCII码。码。码。码
14、。8X168X16键盘矩阵键盘矩阵键盘矩阵键盘矩阵该键盘的原理性逻辑框图如下：该键盘的原理性逻辑框图如下：七位七位七位七位计数器计数器计数器计数器时钟时钟时钟时钟发生器发生器发生器发生器ROMROM128B128BCPUCPU列译码器列译码器列译码器列译码器4:164:16行行行行译译译译码码码码器器器器3:83:8中断中断中断中断触发器触发器触发器触发器单单单单稳稳稳稳延延延延迟迟迟迟-RD-RD-CS-CS地址译码输入地址译码输入地址译码输入地址译码输入 1. I/O1. I/O有哪些编址方式？各有何特点有哪些编址方式？各有何特点有哪些编址方式？各有何特点有哪些编址方式？各有何特点？ 解：
15、常用的解：常用的解：常用的解：常用的I/OI/O编址方式有两种：编址方式有两种：编址方式有两种：编址方式有两种： I/OI/O与内存统一编址和与内存统一编址和与内存统一编址和与内存统一编址和I/OI/O独立编址独立编址独立编址独立编址； 特点特点特点特点： I/OI/O与内存统一编址方式的与内存统一编址方式的与内存统一编址方式的与内存统一编址方式的I/OI/O地址采用地址采用地址采用地址采用与主存单元地址完全一样与主存单元地址完全一样与主存单元地址完全一样与主存单元地址完全一样的格式，的格式，的格式，的格式，I/OI/O设备和主存占用设备和主存占用设备和主存占用设备和主存占用同一个同一个同一个
16、同一个地地地地址空间，址空间，址空间，址空间，CPUCPU可可可可像访问主存一样像访问主存一样像访问主存一样像访问主存一样访问访问访问访问I/OI/O设备，设备，设备，设备，不需要安排专门的不需要安排专门的不需要安排专门的不需要安排专门的I/OI/O指令指令指令指令。 I/OI/O独立编址方式时机器为独立编址方式时机器为独立编址方式时机器为独立编址方式时机器为I/OI/O设备设备设备设备专门安排一套完全不同于主存地址格式专门安排一套完全不同于主存地址格式专门安排一套完全不同于主存地址格式专门安排一套完全不同于主存地址格式的地址编码，此时的地址编码，此时的地址编码，此时的地址编码，此时I/OI/
17、O地址与主存地址地址与主存地址地址与主存地址地址与主存地址是是是是两个独立的空间两个独立的空间两个独立的空间两个独立的空间，CPUCPU需要通过需要通过需要通过需要通过专门专门专门专门的的的的I/OI/O指令指令指令指令来访问来访问来访问来访问I/OI/O地址空间。地址空间。地址空间。地址空间。6 6讨论：讨论：讨论：讨论：I/OI/O编址方式的意义：编址方式的意义：编址方式的意义：编址方式的意义： I/OI/O编址方式的选择主要影响到指编址方式的选择主要影响到指编址方式的选择主要影响到指编址方式的选择主要影响到指令系统设计时令系统设计时令系统设计时令系统设计时I/OI/O指令的安排，因此描指
18、令的安排，因此描指令的安排，因此描指令的安排，因此描述其特点时述其特点时述其特点时述其特点时一定要说明此种一定要说明此种一定要说明此种一定要说明此种I/OI/O编址方编址方编址方编址方式对应的式对应的式对应的式对应的I/OI/O指令设置情况指令设置情况指令设置情况指令设置情况。 I/OI/O与内存统一编址方式将与内存统一编址方式将与内存统一编址方式将与内存统一编址方式将I/OI/O地地地地址看成是存储地址的一部分，占用主存址看成是存储地址的一部分，占用主存址看成是存储地址的一部分，占用主存址看成是存储地址的一部分，占用主存空间；空间；空间；空间； 问题：问题：问题：问题：确切地讲，确切地讲，确
19、切地讲，确切地讲， I/OI/O与内存统一与内存统一与内存统一与内存统一编址的空间为总线空间，编址的空间为总线空间，编址的空间为总线空间，编址的空间为总线空间，I/OI/O所占用的所占用的所占用的所占用的是内存的扩展空间。是内存的扩展空间。是内存的扩展空间。是内存的扩展空间。 2. 2. 简要说明简要说明简要说明简要说明CPUCPU与与与与I/OI/O之间传递信息可之间传递信息可之间传递信息可之间传递信息可采用哪几种联络方式？它们分别用于什么采用哪几种联络方式？它们分别用于什么采用哪几种联络方式？它们分别用于什么采用哪几种联络方式？它们分别用于什么场合？场合？场合？场合？ 答：答：答：答： C
20、PUCPU与与与与I/OI/O之间传递信息常采用三之间传递信息常采用三之间传递信息常采用三之间传递信息常采用三种联络方式：种联络方式：种联络方式：种联络方式：直接控制（立即响应）、直接控制（立即响应）、直接控制（立即响应）、直接控制（立即响应）、 同同同同步、异步。步、异步。步、异步。步、异步。 适用场合分别为：适用场合分别为：适用场合分别为：适用场合分别为： 直接控制直接控制直接控制直接控制适用于结构极简单、速度极适用于结构极简单、速度极适用于结构极简单、速度极适用于结构极简单、速度极慢的慢的慢的慢的I/OI/O设备，设备，设备，设备，CPUCPU直接控制直接控制直接控制直接控制外设处于某种
21、外设处于某种外设处于某种外设处于某种状态而无须联络信号。状态而无须联络信号。状态而无须联络信号。状态而无须联络信号。 同步方式同步方式同步方式同步方式采用采用采用采用统一的时标统一的时标统一的时标统一的时标进行联络，进行联络，进行联络，进行联络，适用于适用于适用于适用于CPUCPU与与与与I/OI/O速度差不大，近距离传送速度差不大，近距离传送速度差不大，近距离传送速度差不大，近距离传送的场合。的场合。的场合。的场合。 异步方式异步方式异步方式异步方式采用采用采用采用应答机制应答机制应答机制应答机制进行联络，适进行联络，适进行联络，适进行联络，适用于用于用于用于CPUCPU与与与与I/OI/O
22、速度差较大、远距离传送的速度差较大、远距离传送的速度差较大、远距离传送的速度差较大、远距离传送的场合。场合。场合。场合。 讨论：讨论：讨论：讨论：注意注意注意注意I/OI/O交换方式、交换方式、交换方式、交换方式、I/OI/O传送传送传送传送分类方式与分类方式与分类方式与分类方式与I/OI/O联络方式的区别：联络方式的区别：联络方式的区别：联络方式的区别： 串行、并行串行、并行串行、并行串行、并行I/OI/O传送方式常用于描述传送方式常用于描述传送方式常用于描述传送方式常用于描述I/OI/O传送宽度传送宽度传送宽度传送宽度的类型；的类型；的类型；的类型； I/OI/O交换方式主要讨论传送过程的
23、交换方式主要讨论传送过程的交换方式主要讨论传送过程的交换方式主要讨论传送过程的控控控控制方法制方法制方法制方法； I/OI/O联络方式主要解决传送时联络方式主要解决传送时联络方式主要解决传送时联络方式主要解决传送时CPUCPU与与与与I/OI/O之间如何取得之间如何取得之间如何取得之间如何取得通信联系通信联系通信联系通信联系以建立起操以建立起操以建立起操以建立起操作上的同步配合关系。作上的同步配合关系。作上的同步配合关系。作上的同步配合关系。 6. 6. 字符显示器的接口电路中配字符显示器的接口电路中配字符显示器的接口电路中配字符显示器的接口电路中配有有有有缓冲存储器缓冲存储器缓冲存储器缓冲存
24、储器和和和和只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器，各有，各有，各有，各有何作用？何作用？何作用？何作用？ 解：显示缓冲存储器中存放着解：显示缓冲存储器中存放着解：显示缓冲存储器中存放着解：显示缓冲存储器中存放着一屏要显示的字符一屏要显示的字符一屏要显示的字符一屏要显示的字符ASCIIASCII码信息，它码信息，它码信息，它码信息，它的作用是支持屏幕扫描时的反复的作用是支持屏幕扫描时的反复的作用是支持屏幕扫描时的反复的作用是支持屏幕扫描时的反复刷刷刷刷新新新新； 只读存储器中存放着字符集中只读存储器中存放着字符集中只读存储器中存放着字符集中只读存储器中存放着字符集中所有字符的点阵信息，作为所
25、有字符的点阵信息，作为所有字符的点阵信息，作为所有字符的点阵信息，作为字符发字符发字符发字符发生器生器生器生器使用，他起着将字符的使用，他起着将字符的使用，他起着将字符的使用，他起着将字符的ASCIIASCII码码码码转换为字形点阵转换为字形点阵转换为字形点阵转换为字形点阵信息的作用。信息的作用。信息的作用。信息的作用。 8. 8. 某计算机的某计算机的某计算机的某计算机的I/OI/O设备采用异步串行设备采用异步串行设备采用异步串行设备采用异步串行传送方式传送字符信息。字符信息的格式传送方式传送字符信息。字符信息的格式传送方式传送字符信息。字符信息的格式传送方式传送字符信息。字符信息的格式为为
26、为为一位起始位、七位数据位、一位校验位一位起始位、七位数据位、一位校验位一位起始位、七位数据位、一位校验位一位起始位、七位数据位、一位校验位和一位停止位。和一位停止位。和一位停止位。和一位停止位。若要求每秒钟传送若要求每秒钟传送若要求每秒钟传送若要求每秒钟传送480480个个个个字符字符字符字符，那么该设备的数据传送速率为多少，那么该设备的数据传送速率为多少，那么该设备的数据传送速率为多少，那么该设备的数据传送速率为多少？ 解：解：解：解：48048010=480010=4800位位位位/ /秒秒秒秒=4800=4800波特；波特；波特；波特； 波特波特波特波特是数据传送速率波特率的是数据传送
27、速率波特率的是数据传送速率波特率的是数据传送速率波特率的单单单单位位位位。 注：注：注：注：题意中给出的是题意中给出的是题意中给出的是题意中给出的是字符传送速率字符传送速率字符传送速率字符传送速率，即：即：即：即：字符字符字符字符/ / / /秒秒秒秒。要求的是。要求的是。要求的是。要求的是数据传送速率数据传送速率数据传送速率数据传送速率，串行传送时一般用串行传送时一般用串行传送时一般用串行传送时一般用波特率波特率波特率波特率表示。表示。表示。表示。 两者的区别：两者的区别：两者的区别：两者的区别：字符传送率是数据的字符传送率是数据的字符传送率是数据的字符传送率是数据的“纯纯纯纯”有效传送率，
28、不含数据格式信息；波有效传送率，不含数据格式信息；波有效传送率，不含数据格式信息；波有效传送率，不含数据格式信息；波特率是特率是特率是特率是“毛毛毛毛”传送率，含数据格式信息。传送率，含数据格式信息。传送率，含数据格式信息。传送率，含数据格式信息。 10. 10. 什么是什么是什么是什么是I/OI/O接口接口接口接口? ?它与它与它与它与端口端口端口端口有何有何有何有何区别？区别？区别？区别？为什么为什么为什么为什么要设置要设置要设置要设置I/OI/O接口？接口？接口？接口？I/OI/O接接接接口如何口如何口如何口如何分类分类分类分类？ 解：解：解：解： I/OI/O接口一般指接口一般指接口一
29、般指接口一般指CPUCPU和和和和I/OI/O设设设设备间的备间的备间的备间的连接部件连接部件连接部件连接部件； I/OI/O端口一般指端口一般指端口一般指端口一般指I/OI/O接口中的各种接口中的各种接口中的各种接口中的各种寄存器寄存器寄存器寄存器。为了便于程序对这些寄存器。为了便于程序对这些寄存器。为了便于程序对这些寄存器。为了便于程序对这些寄存器进行访问，通常给每个寄存器进行访问，通常给每个寄存器进行访问，通常给每个寄存器进行访问，通常给每个寄存器分配分配分配分配一一一一个个个个地址地址地址地址编号，这种编号被称为编号，这种编号被称为编号，这种编号被称为编号，这种编号被称为I/OI/O端
30、口端口端口端口地址，相应的寄存器也叫作地址，相应的寄存器也叫作地址，相应的寄存器也叫作地址，相应的寄存器也叫作I/OI/O端口端口端口端口。 I/OI/O接口和接口和接口和接口和I/OI/O端口是两个不同的端口是两个不同的端口是两个不同的端口是两个不同的概念。一个接口中往往包含概念。一个接口中往往包含概念。一个接口中往往包含概念。一个接口中往往包含若干个若干个若干个若干个端端端端口，因此口，因此口，因此口，因此接口地址接口地址接口地址接口地址往往包含有若干个往往包含有若干个往往包含有若干个往往包含有若干个端口地址端口地址端口地址端口地址。 由于由于由于由于I/OI/O设备的物理结构和工作设备的
31、物理结构和工作设备的物理结构和工作设备的物理结构和工作速率一般与主机速率一般与主机速率一般与主机速率一般与主机差异差异差异差异很大，无法很大，无法很大，无法很大，无法直直直直接接接接相连，因此通常通过相连，因此通常通过相连，因此通常通过相连，因此通常通过I/OI/O接口接口接口接口进行进行进行进行连接。连接。连接。连接。 I/OI/O接口分类方法接口分类方法接口分类方法接口分类方法很多很多很多很多，主要有：，主要有：，主要有：，主要有： 按数据传送方式按数据传送方式按数据传送方式按数据传送方式分，有分，有分，有分，有并行并行并行并行接接接接口和口和口和口和串行串行串行串行接口两种；接口两种；接
32、口两种；接口两种； 按数据传送的按数据传送的按数据传送的按数据传送的控制方式控制方式控制方式控制方式分，有分，有分，有分，有程序控制程序控制程序控制程序控制接口、接口、接口、接口、程序中断程序中断程序中断程序中断接口、接口、接口、接口、DMADMA接口三种。接口三种。接口三种。接口三种。 12. 12. 结合结合结合结合程序查询方式的接口程序查询方式的接口程序查询方式的接口程序查询方式的接口电路，说明电路，说明电路，说明电路，说明其工作过程。其工作过程。其工作过程。其工作过程。 解：解：解：解：程序查询接口工作过程程序查询接口工作过程程序查询接口工作过程程序查询接口工作过程如下（以输入如下（以
33、输入如下（以输入如下（以输入为例）：为例）：为例）：为例）： 1 1）CPUCPU发发发发I/OI/O地址地址地址地址地址总线地址总线地址总线地址总线接口接口接口接口设设设设备选择器译码备选择器译码备选择器译码备选择器译码选中，发选中，发选中，发选中，发SELSEL信号信号信号信号开命令接开命令接开命令接开命令接收门；收门；收门；收门； 2 2）CPUCPU发发发发启动启动启动启动命令命令命令命令 D D置置置置0 0，B B置置置置1 1 接接接接口向设备发启动命令口向设备发启动命令口向设备发启动命令口向设备发启动命令设备开始工作；设备开始工作；设备开始工作；设备开始工作； 3 3）CPUC
34、PU等待等待等待等待，输入设备读出数据，输入设备读出数据，输入设备读出数据，输入设备读出数据 DBRDBR； 4 4）外设工作外设工作外设工作外设工作完成完成完成完成，完成信号，完成信号，完成信号，完成信号接口接口接口接口 B B置置置置0 0，D D置置置置1 1； 5 5）准备）准备）准备）准备就绪就绪就绪就绪信号信号信号信号控制总线控制总线控制总线控制总线 CPUCPU； 6 6）输入输入输入输入：CPUCPU通过通过通过通过输入指令输入指令输入指令输入指令（ININ）将）将）将）将DBRDBR中的数据取走；中的数据取走；中的数据取走；中的数据取走； 若为若为若为若为输出输出输出输出，除
35、数据传送方向相反以外，除数据传送方向相反以外，除数据传送方向相反以外，除数据传送方向相反以外，其他操作与输入类似。工作过程如下：其他操作与输入类似。工作过程如下：其他操作与输入类似。工作过程如下：其他操作与输入类似。工作过程如下： 1 1）CPUCPU发发发发I/OI/O地址地址地址地址地址总线地址总线地址总线地址总线接口接口接口接口设备选择器译码设备选择器译码设备选择器译码设备选择器译码选中，发选中，发选中，发选中，发SELSEL信号信号信号信号开命令开命令开命令开命令接收门；接收门；接收门；接收门； 2 2）输出输出输出输出： CPUCPU通过通过通过通过输出指令输出指令输出指令输出指令（
36、OUTOUT）将将将将数据放入接口数据放入接口数据放入接口数据放入接口DBRDBR中；中；中；中； 3 3）CPUCPU发发发发启动启动启动启动命令命令命令命令 D D置置置置0 0，B B置置置置1 1 接接接接口向设备发启动命令口向设备发启动命令口向设备发启动命令口向设备发启动命令设备开始工作；设备开始工作；设备开始工作；设备开始工作； 4 4）CPUCPU等待等待等待等待，输出设备将数据，输出设备将数据，输出设备将数据，输出设备将数据从从从从 DBRDBR取走；取走；取走；取走； 5 5）外设工作）外设工作）外设工作）外设工作完成完成完成完成，完成信号，完成信号，完成信号，完成信号接口接
37、口接口接口 B B置置置置0 0，D D置置置置1 1； 6 6）准备准备准备准备就绪就绪就绪就绪信号信号信号信号控制总线控制总线控制总线控制总线 CPUCPU，CPUCPU可通过指令可通过指令可通过指令可通过指令再次再次再次再次向接口向接口向接口向接口DBRDBR输出数据，输出数据，输出数据，输出数据，进行第二次传送。进行第二次传送。进行第二次传送。进行第二次传送。 13. 13. 说明说明说明说明中断向量地址中断向量地址中断向量地址中断向量地址和和和和入口地址入口地址入口地址入口地址的的的的区别和联系。区别和联系。区别和联系。区别和联系。 解：解：解：解： 中断向量地址和入口地址的中断向量
38、地址和入口地址的中断向量地址和入口地址的中断向量地址和入口地址的区别区别区别区别： 向量地址向量地址向量地址向量地址是硬件电路（向量编码器）是硬件电路（向量编码器）是硬件电路（向量编码器）是硬件电路（向量编码器）产生的中断源的内存中断向量表表项地产生的中断源的内存中断向量表表项地产生的中断源的内存中断向量表表项地产生的中断源的内存中断向量表表项地址编号，址编号，址编号，址编号，中断入口地址中断入口地址中断入口地址中断入口地址是中断服务程序是中断服务程序是中断服务程序是中断服务程序首址。首址。首址。首址。 中断向量地址和入口地址的中断向量地址和入口地址的中断向量地址和入口地址的中断向量地址和入口
39、地址的联系联系联系联系： 中断向量地址可理解为中断服务程中断向量地址可理解为中断服务程中断向量地址可理解为中断服务程中断向量地址可理解为中断服务程序序序序入口地址指示器入口地址指示器入口地址指示器入口地址指示器（入口地址的地址），（入口地址的地址），（入口地址的地址），（入口地址的地址），通过它访存可获得中断服务程序入口地通过它访存可获得中断服务程序入口地通过它访存可获得中断服务程序入口地通过它访存可获得中断服务程序入口地址。址。址。址。 ( ( ( (两种方法：在向量地址所指单元内两种方法：在向量地址所指单元内两种方法：在向量地址所指单元内两种方法：在向量地址所指单元内放一条放一条放一条放一
40、条JMPJMPJMPJMP指令；主存中设向量地址表。指令；主存中设向量地址表。指令；主存中设向量地址表。指令；主存中设向量地址表。参考参考参考参考8.4.38.4.38.4.38.4.3）讨论：讨论：讨论：讨论： 硬件向量法的实质：硬件向量法的实质：硬件向量法的实质：硬件向量法的实质： 当响应中断时，为了当响应中断时，为了当响应中断时，为了当响应中断时，为了更快、更可靠更快、更可靠更快、更可靠更快、更可靠的进入对应的中断服务程序执行，希望的进入对应的中断服务程序执行，希望的进入对应的中断服务程序执行，希望的进入对应的中断服务程序执行，希望由由由由硬件直接提供硬件直接提供硬件直接提供硬件直接提供
41、中断服务程序入口地址。中断服务程序入口地址。中断服务程序入口地址。中断服务程序入口地址。但在但在但在但在内存地址字较长内存地址字较长内存地址字较长内存地址字较长时这是不可能的。时这是不可能的。时这是不可能的。时这是不可能的。因此由硬件先提供因此由硬件先提供因此由硬件先提供因此由硬件先提供中断源编号中断源编号中断源编号中断源编号、再由编、再由编、再由编、再由编号号号号间接地间接地间接地间接地获得中断服务程序入口地址。获得中断服务程序入口地址。获得中断服务程序入口地址。获得中断服务程序入口地址。这种中断源的编号即这种中断源的编号即这种中断源的编号即这种中断源的编号即向量地址向量地址向量地址向量地址
42、。 由于一台计算机系统可带的中断源由于一台计算机系统可带的中断源由于一台计算机系统可带的中断源由于一台计算机系统可带的中断源数量很有限，因此向量地址比内存地址数量很有限，因此向量地址比内存地址数量很有限，因此向量地址比内存地址数量很有限，因此向量地址比内存地址短得多短得多短得多短得多，用，用，用，用编码器编码器编码器编码器类逻辑部件实现很方类逻辑部件实现很方类逻辑部件实现很方类逻辑部件实现很方便。便。便。便。 14. 14. 在什么条件下，在什么条件下，在什么条件下，在什么条件下，I/OI/O设备可以向设备可以向设备可以向设备可以向CPUCPU提出提出提出提出中断请求中断请求中断请求中断请求？
43、 解：解：解：解：I/OI/O设备向设备向设备向设备向CPUCPU提出中断请求的提出中断请求的提出中断请求的提出中断请求的条件条件条件条件是：是：是：是：I/OI/O接口中的设备工作完成状态接口中的设备工作完成状态接口中的设备工作完成状态接口中的设备工作完成状态为为为为1 1（D=1D=1），），），），中断屏蔽码为中断屏蔽码为中断屏蔽码为中断屏蔽码为0 0 （MASK=0MASK=0），且），且），且），且CPUCPU查询中断时，中查询中断时，中查询中断时，中查询中断时，中断请求触发器状态为断请求触发器状态为断请求触发器状态为断请求触发器状态为1 1（INTR=1INTR=1）。）。）。）。
44、 15. 15. 什么是什么是什么是什么是中断允许触发器中断允许触发器中断允许触发器中断允许触发器？它有何？它有何？它有何？它有何作用？作用？作用？作用？ 解：中断允许触发器是解：中断允许触发器是解：中断允许触发器是解：中断允许触发器是CPUCPU中断系中断系中断系中断系统中的一个部件，他起着开关中断的作统中的一个部件，他起着开关中断的作统中的一个部件，他起着开关中断的作统中的一个部件，他起着开关中断的作用（即中断用（即中断用（即中断用（即中断总开关总开关总开关总开关，则中断屏蔽触发器，则中断屏蔽触发器，则中断屏蔽触发器，则中断屏蔽触发器可视为中断的可视为中断的可视为中断的可视为中断的分开关分
45、开关分开关分开关）。）。）。）。 16. 在什么在什么条件条件和什么和什么时间时间，CPU可以可以响应响应I/O的中断请求？的中断请求？ 解：解：CPU响应响应I/O中断请求的中断请求的条件和时间条件和时间是：当中断允许状态为是：当中断允许状态为1（EINT=1），），且且至少有一个中断至少有一个中断请求请求被查到，则在被查到，则在一条指令执行完一条指令执行完时，响应中断。时，响应中断。8 817. 某系统对输入数据进行取样处理，某系统对输入数据进行取样处理，每抽取一个输入数据，每抽取一个输入数据，CPU就要就要中断处理一次，将取样的数据存至中断处理一次，将取样的数据存至存储器的缓冲区中，该中
46、断处理需存储器的缓冲区中，该中断处理需P秒秒。此外，缓冲区内每存储。此外，缓冲区内每存储N个个数据，主程序就要将其取出进行处数据，主程序就要将其取出进行处理，这个处理需理，这个处理需Q秒秒。试问该系统。试问该系统可以可以跟踪到每秒多少次中断请求？跟踪到每秒多少次中断请求？ 解：这是一道求解：这是一道求解：这是一道求解：这是一道求中断饱和度中断饱和度中断饱和度中断饱和度的题，的题，的题，的题，要要要要注意注意注意注意主程序对数据的处理不是中断处主程序对数据的处理不是中断处主程序对数据的处理不是中断处主程序对数据的处理不是中断处理，因此理，因此理，因此理，因此QQ秒不能算在中断次数内。秒不能算在中
47、断次数内。秒不能算在中断次数内。秒不能算在中断次数内。 N N个数据所需的处理时间个数据所需的处理时间个数据所需的处理时间个数据所需的处理时间=P=P N+QN+Q秒秒秒秒 平均每个数据所需处理时间平均每个数据所需处理时间平均每个数据所需处理时间平均每个数据所需处理时间= = （P P N+QN+Q）/ N / N 秒；秒；秒；秒； 求倒数得：求倒数得：求倒数得：求倒数得： 该系统该系统该系统该系统跟踪到的每秒中断请求数跟踪到的每秒中断请求数跟踪到的每秒中断请求数跟踪到的每秒中断请求数=N/=N/（P P N+QN+Q）次。次。次。次。 19. 19. 在程序中断方式中，磁盘申请中在程序中断方
48、式中，磁盘申请中在程序中断方式中，磁盘申请中在程序中断方式中，磁盘申请中断的优先权高于打印机。当打印机正在断的优先权高于打印机。当打印机正在断的优先权高于打印机。当打印机正在断的优先权高于打印机。当打印机正在进行打印时，磁盘申请中断请求。试问进行打印时，磁盘申请中断请求。试问进行打印时，磁盘申请中断请求。试问进行打印时，磁盘申请中断请求。试问是否要将打印机输出停下来是否要将打印机输出停下来是否要将打印机输出停下来是否要将打印机输出停下来，等磁盘操，等磁盘操，等磁盘操，等磁盘操作结束后，打印机输出才能继续进行？作结束后，打印机输出才能继续进行？作结束后，打印机输出才能继续进行？作结束后，打印机输
49、出才能继续进行？为什么？为什么？为什么？为什么？ 解：这是一道解：这是一道解：这是一道解：这是一道多重中断多重中断多重中断多重中断的题，由于的题，由于的题，由于的题，由于磁盘中断的优先权高于打印机，因此磁盘中断的优先权高于打印机，因此磁盘中断的优先权高于打印机，因此磁盘中断的优先权高于打印机，因此应应应应将打印机输出停下来将打印机输出停下来将打印机输出停下来将打印机输出停下来，等磁盘操作结束，等磁盘操作结束，等磁盘操作结束，等磁盘操作结束后，打印机输出才能继续进行。因为打后，打印机输出才能继续进行。因为打后，打印机输出才能继续进行。因为打后，打印机输出才能继续进行。因为打印机的速度比磁盘输入输
50、出的速度慢，印机的速度比磁盘输入输出的速度慢，印机的速度比磁盘输入输出的速度慢，印机的速度比磁盘输入输出的速度慢，并且暂停打印不会造成数据丢失。并且暂停打印不会造成数据丢失。并且暂停打印不会造成数据丢失。并且暂停打印不会造成数据丢失。 22. 22. 程序查询程序查询程序查询程序查询方式和方式和方式和方式和程序中断程序中断程序中断程序中断方式方式方式方式都是通过都是通过都是通过都是通过“ “程序程序程序程序” ”传送数据，两者的传送数据，两者的传送数据，两者的传送数据，两者的区区区区别别别别是什么？是什么？是什么？是什么？ 答：程序查询方式通过答：程序查询方式通过答：程序查询方式通过答：程序查
51、询方式通过“ “程序程序程序程序” ”传传传传送数据时，程序对送数据时，程序对送数据时，程序对送数据时，程序对I/OI/O的控制包括了的控制包括了的控制包括了的控制包括了I/OI/O准备准备准备准备和和和和I/OI/O传送传送传送传送两段时间。由于两段时间。由于两段时间。由于两段时间。由于I/OI/O的工的工的工的工作速度比作速度比作速度比作速度比CPUCPU低得多，因此程序中要反低得多，因此程序中要反低得多，因此程序中要反低得多，因此程序中要反复询问复询问复询问复询问I/OI/O的状态，造成的状态，造成的状态，造成的状态，造成“ “踏步等待踏步等待踏步等待踏步等待” ”，严重浪费严重浪费严重
52、浪费严重浪费了了了了CPUCPU的工作时间。的工作时间。的工作时间。的工作时间。 而程序中断方式虽然也是通过而程序中断方式虽然也是通过而程序中断方式虽然也是通过而程序中断方式虽然也是通过“ “程程程程序序序序” ”传送数据，但程序仅对传送数据，但程序仅对传送数据，但程序仅对传送数据，但程序仅对I/OI/O传送阶传送阶传送阶传送阶段段段段进行控制，进行控制，进行控制，进行控制，I/OI/O准备阶段不需要准备阶段不需要准备阶段不需要准备阶段不需要CPUCPU查询。故查询。故查询。故查询。故CPUCPU此时照样可以运行现行程此时照样可以运行现行程此时照样可以运行现行程此时照样可以运行现行程序，与序，
53、与序，与序，与I/OI/O并行工作并行工作并行工作并行工作，大大提高了，大大提高了，大大提高了，大大提高了CPUCPU的工作效率。的工作效率。的工作效率。的工作效率。 25. 25. 根据以下要求设计一个产生根据以下要求设计一个产生根据以下要求设计一个产生根据以下要求设计一个产生3 3个设备向量地址个设备向量地址个设备向量地址个设备向量地址的电路。的电路。的电路。的电路。 （1 1）3 3个设备的优先级按个设备的优先级按个设备的优先级按个设备的优先级按A AB BC C降序排列降序排列降序排列降序排列。 （2 2）A A、B B、C C的向量地址分别为的向量地址分别为的向量地址分别为的向量地址
54、分别为110 100110 100、010 100010 100、000 110000 110。 （3 3）排队器采用链式排队电路。）排队器采用链式排队电路。）排队器采用链式排队电路。）排队器采用链式排队电路。 （4 4）当）当）当）当CPUCPU发来中断响应信号发来中断响应信号发来中断响应信号发来中断响应信号INTAINTA时，可将时，可将时，可将时，可将向量地址向量地址向量地址向量地址取至取至取至取至CPUCPU。 解：此题与教材例解：此题与教材例解：此题与教材例解：此题与教材例5.25.2类似，可类似，可类似，可类似，可参参参参考设计考设计考设计考设计。该设备向量地址的电路如下：。该设备
55、向量地址的电路如下：。该设备向量地址的电路如下：。该设备向量地址的电路如下：INTRINTRA A1 11 1&/INTR/INTRA A来自高一级来自高一级的排队器的排队器INTRINTRB B&INTRINTRC C&1 1&/INTR/INTRB B&/INTR/INTRB B至低一级至低一级的排队器的排队器设设备备编编码码器器INTPINTPA AINTPINTPB BINTPINTPC C数数据据总总线线110100010100000110INTAINTA 26. 26. 什么是什么是什么是什么是多重中断多重中断多重中断多重中断？实现多重中？实现多重中？实现多重中？实现多重中断的断的
56、断的断的必要条件必要条件必要条件必要条件是什么？是什么？是什么？是什么？ 解：多重中断是指：当解：多重中断是指：当解：多重中断是指：当解：多重中断是指：当CPUCPU执行某执行某执行某执行某个中断服务程序的过程中，发生了更高个中断服务程序的过程中，发生了更高个中断服务程序的过程中，发生了更高个中断服务程序的过程中，发生了更高级、更紧迫的事件，级、更紧迫的事件，级、更紧迫的事件，级、更紧迫的事件，CPUCPU暂停暂停暂停暂停现行中断现行中断现行中断现行中断服务程序的执行服务程序的执行服务程序的执行服务程序的执行，转去处理该事件的中，转去处理该事件的中，转去处理该事件的中，转去处理该事件的中断，处
57、理完返回现行中断服务程序继续断，处理完返回现行中断服务程序继续断，处理完返回现行中断服务程序继续断，处理完返回现行中断服务程序继续执行的过程。执行的过程。执行的过程。执行的过程。 实现多重中断的实现多重中断的实现多重中断的实现多重中断的必要条件必要条件必要条件必要条件是：在现是：在现是：在现是：在现行中断服务期间，中断允许触发器为行中断服务期间，中断允许触发器为行中断服务期间，中断允许触发器为行中断服务期间，中断允许触发器为1 1，即，即，即，即开中断开中断开中断开中断。 28. CPU28. CPU对对对对DMADMA请求和中断请求请求和中断请求请求和中断请求请求和中断请求的响应时间的响应时
58、间的响应时间的响应时间是否相同是否相同是否相同是否相同？为什么？为什么？为什么？为什么？ 解：解：解：解： CPUCPU对对对对DMADMA请求和中断请请求和中断请请求和中断请请求和中断请求的响应时间求的响应时间求的响应时间求的响应时间不相同不相同不相同不相同，因为两种方式，因为两种方式，因为两种方式，因为两种方式的交换速度相差很大，因此的交换速度相差很大，因此的交换速度相差很大，因此的交换速度相差很大，因此CPUCPU必须必须必须必须以更短的时间间隔查询并响应以更短的时间间隔查询并响应以更短的时间间隔查询并响应以更短的时间间隔查询并响应DMADMA请请请请求（求（求（求（一个存取周期末一个存
59、取周期末一个存取周期末一个存取周期末）。）。）。）。 30. 30. 在在在在DMADMA的工作方式中，的工作方式中，的工作方式中，的工作方式中，CPUCPU暂停方式和周期挪用方式的暂停方式和周期挪用方式的暂停方式和周期挪用方式的暂停方式和周期挪用方式的数据传送数据传送数据传送数据传送流程流程流程流程有何不同？画图说明。有何不同？画图说明。有何不同？画图说明。有何不同？画图说明。 解：两种解：两种解：两种解：两种DMADMA方式的工作流程见方式的工作流程见方式的工作流程见方式的工作流程见下页，其下页，其下页，其下页，其主要区别在于传送阶段，现主要区别在于传送阶段，现主要区别在于传送阶段，现主要
60、区别在于传送阶段，现行程序是否完全停止访存。行程序是否完全停止访存。行程序是否完全停止访存。行程序是否完全停止访存。停止停止停止停止CPUCPU访存访存访存访存方式的方式的方式的方式的DMADMA工作流程如下：工作流程如下：工作流程如下：工作流程如下：现行程序现行程序现行程序现行程序 CPU DMAC I/OCPU DMAC I/ODMADMA预处理：预处理：预处理：预处理： 向向向向DMACDMAC送送送送MMMM缓冲区缓冲区缓冲区缓冲区 首址；首址；首址；首址；I/OI/O设备设备设备设备 地址；地址；地址；地址；交换个数；交换个数；交换个数；交换个数；启动启动启动启动I/OI/O现行程序
61、现行程序现行程序现行程序开始工作开始工作开始工作开始工作启动启动启动启动I/OI/O准备准备准备准备就绪就绪就绪就绪DMADMA请求请求请求请求I/OI/O数据送数据送数据送数据送BRBR或或或或(BR)(BR)送送送送I/OI/O总线请求总线请求总线请求总线请求现行程序现行程序现行程序现行程序A AA A数据传送：数据传送：数据传送：数据传送：响应，停止响应，停止响应，停止响应，停止CPUCPU访存访存访存访存准备下准备下准备下准备下个数据个数据个数据个数据(AR)(AR)送送送送MM(MAR)MM(MAR)；(AR)+1(AR)+1；R/WR/W(BR)(BR)送送送送MDRMDR；WCW
62、C减减减减1 1；就绪就绪就绪就绪DMADMA请求请求请求请求现现现现行行行行程程程程序序序序等等等等待待待待B BI/OI/O数据送数据送数据送数据送BRBR或或或或(BR)(BR)送送送送I/OI/OC CD D让出让出总线总线 CPU DMAC I/O CPU DMAC I/O B C DB C D准备下个数据准备下个数据准备下个数据准备下个数据(AR)(AR)送送送送(MAR)(MAR)；(AR)+1(AR)+1；R/WR/W(BR)(BR)送送送送MDRMDR；WCWC减减减减1 1；中断请求中断请求中断请求中断请求现行程序现行程序现行程序现行程序响应中断响应中断响应中断响应中断后处
63、理：后处理：后处理：后处理：中断服务程序：中断服务程序：中断服务程序：中断服务程序：校验、错误检测、停止外设校验、错误检测、停止外设校验、错误检测、停止外设校验、错误检测、停止外设或再启动及初始化。或再启动及初始化。或再启动及初始化。或再启动及初始化。现行程序现行程序现行程序现行程序I/OI/O停止停止停止停止WC=0WC=0现现现现行行行行程程程程序序序序等等等等待待待待周期窃取方式的周期窃取方式的周期窃取方式的周期窃取方式的DMADMA工作流程如下：工作流程如下：工作流程如下：工作流程如下：现行程序现行程序现行程序现行程序 CPU DMAC I/OCPU DMAC I/ODMADMA预处理
64、：预处理：预处理：预处理： 向向向向DMACDMAC送送送送MMMM缓冲区缓冲区缓冲区缓冲区 首址；首址；首址；首址；I/OI/O设备设备设备设备 地址；地址；地址；地址；交换个数；交换个数；交换个数；交换个数；启动启动启动启动I/OI/O现行程序现行程序现行程序现行程序开始工作开始工作开始工作开始工作启动启动启动启动I/OI/O准备准备准备准备就绪就绪就绪就绪DMADMA请求请求请求请求I/OI/O数据送数据送数据送数据送BRBR或或或或(BR)(BR)送送送送I/OI/O总线请求总线请求总线请求总线请求现行程序现行程序现行程序现行程序A AA A数据传送：数据传送：数据传送：数据传送： 响
65、应，响应，响应，响应，让出一个让出一个让出一个让出一个MMMM周期周期周期周期准备下准备下准备下准备下个数据个数据个数据个数据(AR)(AR)送送送送MM(MAR)MM(MAR)；(AR)+1(AR)+1；R/WR/W(BR)(BR)送送送送MDRMDR；WCWC减减减减1 1；就绪就绪就绪就绪DMADMA请求请求请求请求现行程序现行程序现行程序现行程序总线请求总线请求总线请求总线请求B BI/OI/O数据送数据送数据送数据送BRBR或或或或(BR)(BR)送送送送I/OI/OC CD D CPU DMAC I/O CPU DMAC I/O B C DB C D数据传送：数据传送：数据传送：数
66、据传送： 响应，响应，响应，响应，让出一个让出一个让出一个让出一个MMMM周期周期周期周期准备下个数据准备下个数据准备下个数据准备下个数据(AR)(AR)送送送送(MAR)(MAR)；(AR)+1(AR)+1；R/WR/W(BR)(BR)送送送送MDRMDR；WCWC减减减减1 1；中断请求中断请求中断请求中断请求现行程序现行程序现行程序现行程序响应中断响应中断响应中断响应中断后处理：后处理：后处理：后处理：中断服务程序：中断服务程序：中断服务程序：中断服务程序：校验、错误检测、停止外设校验、错误检测、停止外设校验、错误检测、停止外设校验、错误检测、停止外设或再启动及初始化。或再启动及初始化。
67、或再启动及初始化。或再启动及初始化。现行程序现行程序现行程序现行程序I/OI/O停止停止停止停止WC=0WC=0 31. 31. 假设某设备向假设某设备向假设某设备向假设某设备向CPUCPU传送信息的传送信息的传送信息的传送信息的最高频率是最高频率是最高频率是最高频率是40 00040 000次次次次/ /秒秒秒秒，而相应的中断，而相应的中断，而相应的中断，而相应的中断处理程序其执行时间为处理程序其执行时间为处理程序其执行时间为处理程序其执行时间为4040 s s，试问该试问该试问该试问该外设外设外设外设是否可用程序中断是否可用程序中断是否可用程序中断是否可用程序中断方式与主机交换方式与主机交
68、换方式与主机交换方式与主机交换信息，为什么？信息，为什么？信息，为什么？信息，为什么？ 解：该设备向解：该设备向解：该设备向解：该设备向CPUCPU传送信息的时间传送信息的时间传送信息的时间传送信息的时间间隔间隔间隔间隔 =1/40K=0.025=1/40K=0.02510103 3= =2525 s 40s 40 s s 则：该外设则：该外设则：该外设则：该外设不能用程序中断方式不能用程序中断方式不能用程序中断方式不能用程序中断方式与与与与主机交换信息，因为其中断处理程序的主机交换信息，因为其中断处理程序的主机交换信息，因为其中断处理程序的主机交换信息，因为其中断处理程序的执行速度比该外设的
69、交换速度慢。执行速度比该外设的交换速度慢。执行速度比该外设的交换速度慢。执行速度比该外设的交换速度慢。举例说明举例说明举例说明举例说明： （输入输入输入输入） 假设假设假设假设初始初始初始初始CPUCPU空闲，则当空闲，则当空闲，则当空闲，则当I/OI/O将第将第将第将第一个数据放在接口的数据缓冲寄存器中一个数据放在接口的数据缓冲寄存器中一个数据放在接口的数据缓冲寄存器中一个数据放在接口的数据缓冲寄存器中后，向后，向后，向后，向CPUCPU发发发发第一个中断请求第一个中断请求第一个中断请求第一个中断请求，CPUCPU立立立立即响应；即响应；即响应；即响应； I/OI/O设备匀速运行，设备匀速运
70、行，设备匀速运行，设备匀速运行， 2525 s s后，后，后，后，第二第二第二第二个中断请求个中断请求个中断请求个中断请求到来，到来，到来，到来，CPUCPU正在执行中断程正在执行中断程正在执行中断程正在执行中断程序接收第一个数据，序接收第一个数据，序接收第一个数据，序接收第一个数据， 4040 s s时响应；时响应；时响应；时响应； 5050 s s后，后，后，后，第三个中断请求第三个中断请求第三个中断请求第三个中断请求到来，到来，到来，到来，CPUCPU正在执行中断程序接收第二个数据，正在执行中断程序接收第二个数据，正在执行中断程序接收第二个数据，正在执行中断程序接收第二个数据，要到要到要
71、到要到8080 s s时响应；时响应；时响应；时响应； 7575 s s后，后，后，后，第四个中断请求第四个中断请求第四个中断请求第四个中断请求到来，但到来，但到来，但到来，但此时第三个中断请求还没有响应，则放此时第三个中断请求还没有响应，则放此时第三个中断请求还没有响应，则放此时第三个中断请求还没有响应，则放在数据缓冲寄存器中的第三个数据来不在数据缓冲寄存器中的第三个数据来不在数据缓冲寄存器中的第三个数据来不在数据缓冲寄存器中的第三个数据来不及接收，被第四个数据冲掉；及接收，被第四个数据冲掉；及接收，被第四个数据冲掉；及接收，被第四个数据冲掉； 32. 32. 设磁盘存储器转速为设磁盘存储器
72、转速为设磁盘存储器转速为设磁盘存储器转速为30003000转转转转/ /分分分分，分，分，分，分8 8个扇区个扇区个扇区个扇区，每扇区存储，每扇区存储，每扇区存储，每扇区存储1K1K字节字节字节字节，主存与磁盘存储器数据传送，主存与磁盘存储器数据传送，主存与磁盘存储器数据传送，主存与磁盘存储器数据传送的宽度为的宽度为的宽度为的宽度为1616位位位位（即每次传送（即每次传送（即每次传送（即每次传送1616位）。位）。位）。位）。假设一条指令最长执行时间是假设一条指令最长执行时间是假设一条指令最长执行时间是假设一条指令最长执行时间是2525 s s，是否可采用是否可采用是否可采用是否可采用一条指令
73、执行结束时一条指令执行结束时一条指令执行结束时一条指令执行结束时响应响应响应响应DMADMA请求请求请求请求的方案，为什么？若的方案，为什么？若的方案，为什么？若的方案，为什么？若不行，应采取什么方案？不行，应采取什么方案？不行，应采取什么方案？不行，应采取什么方案？ 解：先算出磁盘传送速度，然后和解：先算出磁盘传送速度，然后和解：先算出磁盘传送速度，然后和解：先算出磁盘传送速度，然后和指令执行速度进行比较得出结论。指令执行速度进行比较得出结论。指令执行速度进行比较得出结论。指令执行速度进行比较得出结论。道容量道容量道容量道容量=1KB=1KB88 16 =1K 8 8 16 =1K 8 8
74、1616 =1K 4= =1K 4=4K4K字字字字数传率数传率数传率数传率=4K=4K字字字字30003000转转转转/ /分分分分 =4K=4K字字字字5050转转转转/ /秒秒秒秒 = =200K200K字字字字/ /秒秒秒秒一个字的传送时间一个字的传送时间一个字的传送时间一个字的传送时间=1/200K=1/200K字字字字/ /秒秒秒秒 5 5 s s 注：注：注：注：在此在此在此在此1K=10241K=1024，来自来自来自来自数据块数据块数据块数据块单单单单位缩写。位缩写。位缩写。位缩写。 由上计算知：由上计算知：由上计算知：由上计算知：5 5 ss25 25 s s，所以所以所以
75、所以不不不不能采用一条指令执行结束响应能采用一条指令执行结束响应能采用一条指令执行结束响应能采用一条指令执行结束响应DMADMA请求请求请求请求的方案的方案的方案的方案，应采取，应采取，应采取，应采取每个每个每个每个CPUCPU机器周期末机器周期末机器周期末机器周期末查查查查询及响应询及响应询及响应询及响应DMADMA请求的方案（通常安排请求的方案（通常安排请求的方案（通常安排请求的方案（通常安排CPUCPU机器周期机器周期机器周期机器周期=MM=MM存取周期）。存取周期）。存取周期）。存取周期）。 讨论：讨论：讨论：讨论： 扇面扇面扇面扇面、扇段扇段扇段扇段和和和和扇区扇区扇区扇区：扇面扇面
76、扇面扇面指磁盘指磁盘指磁盘指磁盘分区后形成的分区后形成的分区后形成的分区后形成的扇形区域扇形区域扇形区域扇形区域；扇段扇段扇段扇段指扇面指扇面指扇面指扇面上一个磁道所对应的上一个磁道所对应的上一个磁道所对应的上一个磁道所对应的弧形区域弧形区域弧形区域弧形区域；扇区扇区扇区扇区通常用来泛指扇面或扇段。由于磁盘通常用来泛指扇面或扇段。由于磁盘通常用来泛指扇面或扇段。由于磁盘通常用来泛指扇面或扇段。由于磁盘是是是是沿柱面存取沿柱面存取沿柱面存取沿柱面存取而不是沿扇面存取，因而不是沿扇面存取，因而不是沿扇面存取，因而不是沿扇面存取，因此习惯上此习惯上此习惯上此习惯上扇区即指扇段扇区即指扇段扇区即指扇段
77、扇区即指扇段，不用特别说，不用特别说，不用特别说，不用特别说明也不会引起误会。明也不会引起误会。明也不会引起误会。明也不会引起误会。 问题：问题：问题：问题：是否磁盘转一圈读完是否磁盘转一圈读完是否磁盘转一圈读完是否磁盘转一圈读完所有所有所有所有扇区上的磁道？扇区上的磁道？扇区上的磁道？扇区上的磁道？ 答：答：答：答：应为：磁盘转一圈读完应为：磁盘转一圈读完应为：磁盘转一圈读完应为：磁盘转一圈读完一个一个一个一个磁道上的所有扇区磁道上的所有扇区磁道上的所有扇区磁道上的所有扇区，然后转到下一盘，然后转到下一盘，然后转到下一盘，然后转到下一盘面的同一位置磁道接着读面的同一位置磁道接着读面的同一位置
78、磁道接着读面的同一位置磁道接着读( (如果文件未如果文件未如果文件未如果文件未读完的话）。读完的话）。读完的话）。读完的话）。 33. 33. 试从下面七个方面比较程序查询、试从下面七个方面比较程序查询、试从下面七个方面比较程序查询、试从下面七个方面比较程序查询、程序中断和程序中断和程序中断和程序中断和DMADMA三种方式的三种方式的三种方式的三种方式的综合性能综合性能综合性能综合性能。 （1 1）数据传送依赖软件还是硬件；）数据传送依赖软件还是硬件；）数据传送依赖软件还是硬件；）数据传送依赖软件还是硬件； （2 2）传送数据的基本单位；）传送数据的基本单位；）传送数据的基本单位；）传送数据的
79、基本单位； （3 3）并行性；）并行性；）并行性；）并行性； （4 4）主动性；）主动性；）主动性；）主动性； （5 5）传输速度；）传输速度；）传输速度；）传输速度； （6 6）经济性；）经济性；）经济性；）经济性； （7 7）应用对象。）应用对象。）应用对象。）应用对象。 解：比较如下：解：比较如下：解：比较如下：解：比较如下： （1 1）程序查询、程序中断方式的数）程序查询、程序中断方式的数）程序查询、程序中断方式的数）程序查询、程序中断方式的数据传送主要依赖据传送主要依赖据传送主要依赖据传送主要依赖软件软件软件软件，DMADMA主要依赖主要依赖主要依赖主要依赖硬硬硬硬件件件件。 （注意
80、：这里指主要的趋势）（注意：这里指主要的趋势）（注意：这里指主要的趋势）（注意：这里指主要的趋势） （2 2）程序查询、程序中断传送）程序查询、程序中断传送）程序查询、程序中断传送）程序查询、程序中断传送数据的基本单位为数据的基本单位为数据的基本单位为数据的基本单位为字字字字或或或或字节字节字节字节，DMADMA为为为为数据块数据块数据块数据块。 （3 3）程序查询方式传送时，）程序查询方式传送时，）程序查询方式传送时，）程序查询方式传送时，CPUCPU与与与与I/OI/O设备设备设备设备串行串行串行串行工作；工作；工作；工作； 程序中断方式时，程序中断方式时，程序中断方式时，程序中断方式时，
81、CPUCPU与与与与I/OI/O设设设设备备备备并行并行并行并行工作，现行程序与工作，现行程序与工作，现行程序与工作，现行程序与I/OI/O传送传送传送传送串串串串行行行行进行；进行；进行；进行； DMADMA方式时，方式时，方式时，方式时，CPUCPU与与与与I/OI/O设备设备设备设备并并并并行行行行工作，现行程序与工作，现行程序与工作，现行程序与工作，现行程序与I/OI/O传送传送传送传送并行并行并行并行进进进进行。行。行。行。 （4 4）程序查询方式时，）程序查询方式时，）程序查询方式时，）程序查询方式时，CPUCPU主动主动主动主动查询查询查询查询I/OI/O设备状态；设备状态；设备
82、状态；设备状态； 程序中断及程序中断及程序中断及程序中断及DMADMA方式时，方式时，方式时，方式时，CPUCPU被被被被动动动动接受接受接受接受I/OI/O中断请求或中断请求或中断请求或中断请求或DMADMA请求。请求。请求。请求。 （5 5）程序中断方式由于）程序中断方式由于）程序中断方式由于）程序中断方式由于软件额外软件额外软件额外软件额外开销时间开销时间开销时间开销时间比较大，因此传输速度最比较大，因此传输速度最比较大，因此传输速度最比较大，因此传输速度最慢慢慢慢； 程序查询方式软件额外开销时间程序查询方式软件额外开销时间程序查询方式软件额外开销时间程序查询方式软件额外开销时间基本没有
83、，因此传输速度基本没有，因此传输速度基本没有，因此传输速度基本没有，因此传输速度比中断快比中断快比中断快比中断快； DMADMA方式基本由硬件实现传送，方式基本由硬件实现传送，方式基本由硬件实现传送，方式基本由硬件实现传送，因此速度最因此速度最因此速度最因此速度最快快快快； 注意：注意：注意：注意：程序中断方式虽然程序中断方式虽然程序中断方式虽然程序中断方式虽然CPUCPU运运运运行效率比程序查询高，但传输速度却行效率比程序查询高，但传输速度却行效率比程序查询高，但传输速度却行效率比程序查询高，但传输速度却比程序查询慢。比程序查询慢。比程序查询慢。比程序查询慢。 （6 6）程序查询接口硬件结构
84、最简）程序查询接口硬件结构最简）程序查询接口硬件结构最简）程序查询接口硬件结构最简单，因此最单，因此最单，因此最单，因此最经济经济经济经济； 程序中断接口硬件结构稍微复杂一程序中断接口硬件结构稍微复杂一程序中断接口硬件结构稍微复杂一程序中断接口硬件结构稍微复杂一些，因此些，因此些，因此些，因此较经济较经济较经济较经济； DMADMA控制器硬件结构最复杂，因控制器硬件结构最复杂，因控制器硬件结构最复杂，因控制器硬件结构最复杂，因此此此此成本最高成本最高成本最高成本最高； （7 7）程序中断方式适用于）程序中断方式适用于）程序中断方式适用于）程序中断方式适用于中、低中、低中、低中、低速速速速设备的
85、设备的设备的设备的I/OI/O交换；交换；交换；交换； 程序查询方式适用于程序查询方式适用于程序查询方式适用于程序查询方式适用于中、低速中、低速中、低速中、低速实时实时实时实时处理过程；处理过程；处理过程；处理过程； DMADMA方式适用于方式适用于方式适用于方式适用于高速高速高速高速设备的设备的设备的设备的I/OI/O交交交交换；换；换；换； 讨论：讨论：讨论：讨论： 问题问题问题问题1 1：这里的传送速度指这里的传送速度指这里的传送速度指这里的传送速度指I/OI/O设备设备设备设备与主存间与主存间与主存间与主存间，还是，还是，还是，还是I/OI/O与与与与CPUCPU之间之间之间之间？ 答
86、：答：答：答：视具体传送方式而定，程序查视具体传送方式而定，程序查视具体传送方式而定，程序查视具体传送方式而定，程序查询、程序中断为询、程序中断为询、程序中断为询、程序中断为I/OI/O与与与与CPUCPU之间交换，之间交换，之间交换，之间交换，DMADMA为为为为I/OI/O与主存间交换。与主存间交换。与主存间交换。与主存间交换。 问题问题问题问题2 2：主动性应以主动性应以主动性应以主动性应以CPUCPU的操作方的操作方的操作方的操作方式看，而不是以式看，而不是以式看，而不是以式看，而不是以I/OI/O的操作方式看。的操作方式看。的操作方式看。的操作方式看。 补充题补充题补充题补充题： 一
87、、某一、某一、某一、某CRTCRT显示器可显示显示器可显示显示器可显示显示器可显示6464种种种种ASCIIASCII字符，每帧可显示字符，每帧可显示字符，每帧可显示字符，每帧可显示7272字字字字2424排排排排；每；每；每；每个字符字形采用个字符字形采用个字符字形采用个字符字形采用7 788点阵点阵点阵点阵，即横向，即横向，即横向，即横向7 7点，点，点，点，字间间隔字间间隔字间间隔字间间隔1 1点点点点，纵向，纵向，纵向，纵向8 8点，排间间隔点，排间间隔点，排间间隔点，排间间隔6 6点点点点；帧频帧频帧频帧频50Hz50Hz，采取逐行扫描方式。假设不采取逐行扫描方式。假设不采取逐行扫描
88、方式。假设不采取逐行扫描方式。假设不考虑屏幕四边的考虑屏幕四边的考虑屏幕四边的考虑屏幕四边的失真失真失真失真问题，且行回扫和问题，且行回扫和问题，且行回扫和问题，且行回扫和帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的20%20%，问：，问：，问：，问： 1 1）显存容量显存容量显存容量显存容量至少有多大？至少有多大？至少有多大？至少有多大？ 2 2）字符发生器（字符发生器（字符发生器（字符发生器（ROMROM）容量容量容量容量至少至少至少至少有多大？有多大？有多大？有多大？ 3 3）显存中存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是那种信息那种信
89、息那种信息那种信息？ 4 4）显存地址与屏幕显示）显存地址与屏幕显示）显存地址与屏幕显示）显存地址与屏幕显示位置如何位置如何位置如何位置如何对应对应对应对应？ 5 5）设置）设置）设置）设置哪些计数器哪些计数器哪些计数器哪些计数器以控制显存访以控制显存访以控制显存访以控制显存访问与屏幕扫描之间的同步？它们的问与屏幕扫描之间的同步？它们的问与屏幕扫描之间的同步？它们的问与屏幕扫描之间的同步？它们的模模模模各是多少？各是多少？各是多少？各是多少？ 6 6）点时钟频率点时钟频率点时钟频率点时钟频率为多少？为多少？为多少？为多少？ 二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键
90、盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为8 8行行行行1616列列列列，分别对应，分别对应，分别对应，分别对应128128种种种种ASCIIASCII码码码码字符，字符，字符，字符，采用采用采用采用硬件扫描方式硬件扫描方式硬件扫描方式硬件扫描方式确认按键信号，问：确认按键信号，问：确认按键信号，问：确认按键信号，问： 1 1）扫描计数器扫描计数器扫描计数器扫描计数器应为多少位？应为多少位？应为多少位？应为多少位？ 2 2）ROMROM容量容量容量容量为多大？为多大？为多大？为多大？ 3 3）若行、列号均从）若行、列号均从）若行、列号均从）若行、列号均从0 0开始编排，则开始编排，则开始编排，
91、则开始编排，则当第当第当第当第5 5行第行第行第行第7 7列的键表示字母列的键表示字母列的键表示字母列的键表示字母“ “F”F”时，时，时，时，CPUCPU从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少（设采用奇校验）（设采用奇校验）（设采用奇校验）（设采用奇校验） ？ 4 4）参考教材图）参考教材图）参考教材图）参考教材图5.155.15，画出该键盘，画出该键盘，画出该键盘，画出该键盘的的的的原理性逻辑框图原理性逻辑框图原理性逻辑框图原理性逻辑框图； 5 5）如果不考虑校验技术，此时）如果不考虑校验技术，此时）如果不考
92、虑校验技术，此时）如果不考虑校验技术，此时ROMROM是否可省是否可省是否可省是否可省？ 三、一针式打印机采用三、一针式打印机采用三、一针式打印机采用三、一针式打印机采用7 799点阵点阵点阵点阵打打打打印字符，每行可打印印字符，每行可打印印字符，每行可打印印字符，每行可打印132132个字符个字符个字符个字符，共有，共有，共有，共有9696种种种种可打印字符，用可打印字符，用可打印字符，用可打印字符，用带偶校验位带偶校验位带偶校验位带偶校验位的的的的ASCIIASCII码码码码表示。问：表示。问：表示。问：表示。问： 1 1）打印缓存容量打印缓存容量打印缓存容量打印缓存容量至少有多大？至少有
93、多大？至少有多大？至少有多大？ 2 2）字符发生器容量字符发生器容量字符发生器容量字符发生器容量至少有多大？至少有多大？至少有多大？至少有多大？ 3 3）列计数器列计数器列计数器列计数器应有多少位？应有多少位？应有多少位？应有多少位？ 4 4）缓存地址计数器缓存地址计数器缓存地址计数器缓存地址计数器应有多少位？应有多少位？应有多少位？应有多少位？ 解：解：解：解： 1 1）打印缓存最小容量）打印缓存最小容量）打印缓存最小容量）打印缓存最小容量 = 132= 13288 = 132B = 132B （考虑偶校验位）考虑偶校验位）考虑偶校验位）考虑偶校验位） 2 2）ROMROM最小容量最小容量最
94、小容量最小容量 = 96= 9677列列列列99行行行行 = 672= 67299位位位位 3 3）列计数器）列计数器）列计数器）列计数器 = 3= 3位位位位 （7 7列向上取列向上取列向上取列向上取2 2的幂）的幂）的幂）的幂） 4 4）缓存地址计数器）缓存地址计数器）缓存地址计数器）缓存地址计数器 = 8= 8位位位位 （132132向上取向上取向上取向上取2 2的幂）的幂）的幂）的幂）讨论：讨论：讨论：讨论： 1 1 1 1、由于针打是按列打印，所以由于针打是按列打印，所以由于针打是按列打印，所以由于针打是按列打印，所以ROMROMROMROM一个存储单元中存一列的一个存储单元中存一列
95、的一个存储单元中存一列的一个存储单元中存一列的9 9 9 9个点，则容个点，则容个点，则容个点，则容量为量为量为量为6729672967296729位位位位； 2 2 2 2、列计数器是对列号进行计数，列计数器是对列号进行计数，列计数器是对列号进行计数，列计数器是对列号进行计数，所以模所以模所以模所以模=7=7=7=7，3 3 3 3位位位位（模不等于位数）（模不等于位数）（模不等于位数）（模不等于位数）； 3 3 3 3、同样缓存地址计数器模同样缓存地址计数器模同样缓存地址计数器模同样缓存地址计数器模=132=132=132=132，8 8 8 8位。位。位。位。 返回返回返回返回目录目录目录目录
