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习题四
1. 采用DMA方式为什么能实现高速传送？
DMA传送方式能够实现高速数据传送主要有两个原因：
（1）它为两个存储介质提供了直接传输通道，不象CPU控制的传送那样要通过内部寄存器中转。
（2）用硬件取代了软件，它直接发出对两个介质的选中信号及其读写控制信号，而不是通过执行指令来控制传送。
4. DMA控制器在微机系统中有哪两种工作状态？其工作特点如何？
DMA控制器在微机系统中有主动工作状态和被动工作状态。
主动工作状态：在DMA操作期间，DMAC控制总线，控制数据在两个存储介质之间直接传送
被动工作状态：非DMA操作期间，DMAC受CPU的控制，此时它主要有两个工作，一是检测片选信号，看CPU是否对它进行读写控制；二是检测DMA请求信号，看外设是否有DMA操作请求。
8.什么是DMA页面地址寄存器？它的作用如何？
由于DMAC8237A-5只能提供内存地址的低16位，而实际中内存地址可能是20位、24位或32位的，等等，这样就要在DMA系统中配置寄存器组，由这些寄存器组提供存储器的高位地址，这些寄存器组就是页面地址寄存器。它的作用是提供存储单元的页面地址，即高位地址。
9.采用DMA方式在内存与I/O设备之间传送数据时，DMA控制器8237A-5怎样实现对I/O设备的寻址？
DMA控制器8237A-5提供DACK信号给I/O设备，取代其地址选择信号，使申请DMA传送并被允许的设备在DMA传送过程中一直是有效设备。即：用DACK信号取代了芯片选择和片内端口选择信号。
习题五
1.什么是中断？
是指CPU在正常运行程序时，由于内部/外部事件或由程序预先安排的事件，引起CPU暂时停止正在运行的程序，转到为该内部/外部事件或预先安排的事件服务的程序中去，服务完毕，再返回去继续运行被暂时中断的程序，这个过程称为中断。 2.可屏蔽中断处理的一般过程是什么？
可屏蔽中断的处理过程一般可分为4个阶段：
（1）中断申请：外设向CPU发出中断申请信号，CPU检测到有效的INTR，且无DMA请求、IF＝1，当前指令执行完毕就进入响应阶段
（2）中断响应：CPU通过总线控制器发出两个连续的中断响应信号（2个INTA 负脉冲）组成中断响应周期。在中断响应周期中，CPU取得中断类型号n，将程序状态字（PSW）及断点的地址（CS和IP）依次入栈保护。再查中断向量表，将 （4*n） IP；（4*n+2） CS，进入中断服务阶段
（3）中断服务：CPU执行中断服务程序，为中断源服务
（4）中断返回：当执行到中断服务程序中的IRET指令时，将堆栈栈顶的三个字单元内容弹出，依次送给IP、CS、PSW，CPU返回到原来的程序去执行。 4.什么是中断嵌套？
是指CPU正在执行一个中断服务程序时，有另一个优先级更高的中断提出中断请求，这时会暂时挂起当前正在执行的级别较低的中断源的服务程序，去处理级别更高的中断源，待处理完毕，再返回到被中断了的中断服务程序继续执行，这个过程就是中断嵌套。
5.什么是中断向量？它是如何装入中断向量表的？
中断向量是中断服务程序的入口地址，一个中断向量由4个字节组成，它包括中断服务程序的段首址和偏移地址。
中断向量并非常驻内存，而是由程序装入中断向量表中的。系统配置和使用的中断所对应的中断向量由系统软件负责装入；系统若未配置系统软件（如单板机系统），或用户自定义的中断向量，由用户自行装入。 6. 什么是中断类型号？它的作用是什么？
中断类型号是系统为每一个中断源分配的代号，它是8位的，与系统的中断源一一对应。
中断类型号负责引导CPU找到中断服务程序的入口点。通过中断类型号查中断向量表可得到中断向量（中断服务程序入口地址），其中：物理地址为4*n的单元是中断服务程序入口点的偏移地址；物理地址为4*n+2的单元是中断服务程序的段首址。 10. 试比较软中断和硬中断不同的特点。
软中断和硬中断的不同主要体现在以下几个方面：
是否有随机性、突发性 是否有中断响应周期 中断类型号的提供方法 是否可屏蔽（受IF影响） 软中断 否 无 固定或由指令提供 不可屏蔽 硬中断（INTR） 是 有 由中断控制器提供 可屏蔽 硬中断中的不可屏蔽中断NMI除了具有随机性和突发性之外，其余特点同软中断。 11.可编程中断控制器8259A协助CPU处理哪些中断事务？
8259A协助CPU完成的中断事务主要有：
接收和扩充外设的中断请求；进行中断请求的屏蔽与开放控制；对中断源进行优先级排队管理；中断被响应时，提供该中断源的中断类型号。
12.8259A具有哪些工作方式和中断操作功能？指出与这些功能相对应的命令字（ICW/OCW）的内容？
8259A的工作方式有以下几种：
（1）引入中断请求的方式：有边沿触发和电平触发两种；中断服务方式有向量式中断和查询式中断两种；
（2）与系统总线的连接方式：缓冲方式和非缓冲方式两种；
（3）屏蔽中断的方式：通常屏蔽和特殊屏蔽两种方式；
（4）优先级排队的方式：固定优先级和循环优先级（优先级轮换）两种，循环优先级又分为指定轮换和自动轮换两种；
（5）中断结束的方式：自动结束方式和非自动结束方式两种 8259A的中断操作功能有以下几个：
（1）设置中断触发方式、选择8259A芯片的数目——由ICW1完成； （2）设置中断类型号的高五位——由ICW2完成；
（3）设置级联方式具体的连接情况（主片的哪些中断申请端连有从片；从片与主片的哪个中断申请端相连）——由ICW3完成；
（4）设置特定完全嵌套方式、缓冲方式和中断结束方式——ICW4完成； （5）设置对各中断源的屏蔽与开放状态——由OCW1完成； （6）设置优先级轮换及发中断结束命令——由OCW2完成；
（7）设置特殊屏蔽方式、查询式中断的服务方式、选择要读出的寄存器——由OCW3完成；
14. 如何对8259A进行初始化编程（包括单片使用和双片使用）？
在单片8259A系统中，初始化时按顺序依次写入ICW1、ICW2、和ICW4； 在双片8259A系统中，初始化时要按顺序依次写入ICW1、ICW2、ICW3和ICW4。 15. 什么是中断响应周期？在中断响应周期中CPU和8259A一般要完成哪些工作？
CPU收到有效的INTR信号，若IF＝1，且无DMA请求，当前指令执行完毕，就通过总线控制器发出连续的两个中断响应信号（INTA）组成一个中断响应周期。
在第1个INTA负脉冲中，CPU发出有效的总线锁定信号LOCK，封锁总线，防止其他主控器占用总线；8259A经判优后将IRR的相应位清0，ISR的对应位置1。
在第2个INTA负脉冲中，CPU撤除总线锁定信号LOCK，ALE信号也变为无效，允许数据线传送数据；8259A将被响应中断源的中断类型号送给CPU。
若8259A工作于自动结束方式，在第2个INTA负脉冲的后沿，8259A还要清除ISR中在第1个负脉冲里置1的位。
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