1、第六章作業習題課微機原理與接口技術9/15/20221P262 1.答：CPU和外設之間的信息交換存在以下一些問題：速度不匹配；信號電平不匹配；信號格式不匹配；時序不匹配。 I/O接口電路是專門為解決CPU與外設之間的不匹配、不能協調工作而設置的，處于總線和外設之間，一般應具有以下基本功能：設置數據緩沖以解決兩者速度差異所帶來的不協調問題；設置信號電平轉換電路，如可采用MC1488、MC1489、MAX232、MZX233芯片來實現電平轉換。設置信息轉換邏輯，如模擬量必須經 A/D變換成數字量后，才能送到計算機去處理，而計算機送出的數字信號也必須經D/A變成模擬信號后，才能驅動某些外設工作。

2、設置時序控制電路；提供地址譯碼電路。9/15/20222 3.答： CPU與外設通信時，傳送的信息主要包括數據信息、狀態信息和控制信息。在接口電路中，這些信息分別進入不同的寄存器，通常將這些寄存器和它們的控制邏輯統稱為I/O端口，CPU可對端口中的信息直接進行讀寫。在一般的接口電路中都要設置以下幾種端口： 數據端口：用來存放外設送往CPU的數據以及CPU要輸出到外設去的數據。數據端口主要起數據緩沖的作用。 狀態端口：主要用來指示外設的當前狀態。每種狀態用1位表示，每個外設可以有幾個狀態位，它們可由CPU讀取，以測試或檢查外設的狀態，決定程序的流程。 命令端口：也稱為控制端口，它用來存放CPU向

3、接口發出的各種命令和控制字，以便控制接口或設備的動作。9/15/20223 I/O端口的編址方式有兩種：分別稱為存儲器映象尋址方式和I/O指令尋址方式。 存儲器映象尋址方式：把系統中的每個I/O端口都看作一個存儲單元，并與存儲單元一樣統一編址，這樣訪問存儲器的所有指令均可用來訪問I/O端口，不用設置專門的I/O指令。 I/O指令尋址方式：對系統中的輸入輸出端口地址單獨編址，構成一個I/O空間，它們不占用存儲空間，而是用專門的IN指令和OUT指令來訪問這種具有獨立地址空間的端口。 8086/8088CPU采用I/O指令尋址方式，用地址總線的低16位(A15A0)來尋址I/O端口，最多可以訪問21

4、665536個輸入或輸出端口。 9/15/20224 4.答：CPU與外設之間的數據傳輸數據采用程序控制方式、中斷方式、DMA方式等三種。 程序控制傳送方式：CPU與外設之間的數據傳送是在程序控制下完成的。無條件傳送方式：也稱為同步傳送方式，主要用于對簡單外設進行操作，或者外設的定時是固定的或已知的場合。 條件傳送：也稱為查詢式傳送方式，在開始傳送前，必須先查詢外設已處于準備傳送數據的狀態，才能進行傳送。 采用中斷方式：CPU平時可以執行主程序，只有當輸入設備將數據準備好了，或者輸出端口的數據緩沖器已空時，才向CPU發中斷請求。CPU響應中斷后，暫停執行當前的程序，9/15/20225轉去執行

5、管理外設的中斷服務程序。在中斷服務程序中，用輸入或輸出指令在CPU和外設之間進行一次數據交換。等輸入或輸出操作完成之后，CPU又回去執行原來的程序。 DMA方式：也要利用系統的數據總線、地址總線和控制總線來傳送數據。原先，這些總線是由CPU管理的，但當外設需要利用DMA方式進行數據傳送時，接口電路可以向CPU提出請求，要求CPU讓出對總線的控制權，用DMA控制器來取代CPU，臨時接管總線，控制外設和存儲器之間直接進行高速的數據傳送。這種控制器能給出訪問內存所需要的地址信息，并能自動修改地址指針，也能設定和修改傳送的字節數，還能向存儲器和外設發出相應的讀/寫控制信號。在DMA傳送結束后，它能釋放

6、總線，把對總線的控制權又交還給CPU。 9/15/202267.Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y1G1G2AG2BABCA12A15A13A5A4A3A14M/IO74L9008900FH90109017H9018901FH90209027H9028902FH90309037H9038903FH C B AA15 A14 A13 A12 A11A6 A5 A4 A3 A2A01 0 0 1 0000009/15/20227 8.答：將用于各部件之間傳送信息的公共通路稱為總線。 根據總線中信息傳送的類型可分為地址總線、數據總線和控制總線，此外還有電源線和地線 若按總線的規模、用途和應用場合，則可以分成： 片級總線也叫做元件級總線，是由芯片內部通過引腳引出的總線，用于芯片一級的互連線。它實現CPU主板或其它插件板上的各種芯片間的互連。 系統總線也叫內總線或板級總線，它用于微型計算機中各插件板之間的連線，也就是通常所說的微機總線。 外部總線也稱為通信總線，它用于微型計算機系統之間，或微型計算機系統與其它電子儀器或設備之間的通信。 9/15/20228 對于制造廠家來說，只要按總線接口規范設計CPU主板、I/O接口板或存儲器插件板，然后將插件板插入主機的