大连理工大学 计算机原理 习题6答案

第六章 I/O接口

1. 请说明计算机接口电路功能。

答：数据缓冲：外设数据输入到总线时需要缓冲。

数据锁存：总线数据输出到外设时的锁存，解决CPU与外设速度不匹配问题。

传输控制命令和状态信息：计算机与外设有时需使用硬件握手。例如：计算机利用查询输出到打印机。

信息转换：串并转换、数模转换、电平格式转换

2. 请说明计算机I/O接口有几种编址方式？试说明各种编址的优缺点？ 答：（1）I/O端口与存储器统一编址

优点：不需要专门的输入输出指令，可使用全部对存储器操作的指令，指令数量多 端口数量多

缺点：占用存储器空间，寻址时地址线数多,译码复杂 （2）I/O端口独立编址

优点：I/O空间较存储器空间小，地址线少，译码电路相对简单，不占用存储器空间 缺点：要有专门输入输出指令，寻址方式少，不灵活

3. CPU与外设的数据传送方式有几种？试说明各种方式的特点？

（1）无条件传送方式：CPU不需要检测外设状态，直接使用IN和OUT命令完成输入和输出

（2）查询传送方式：传送数据之前，CPU需要检测外设的状态（即握手信号的联络），只有外设条件满足时才传送数据，否则继续检测，直到满足。

（3）中断传送方式：进行传送的中断服务程序是预先设计好的，其入口地址已知。何时调用中断服务程序主要由外部请求决定，对CPU来说其时间是随机的。中断事件发生时，程序会执行到什么位置（断点）是不确定的，对CPU来说其地点是随机的。使用中断传送，除了执行中断服务程序的那段时间外，CPU和外设在大部分时间内各自独立地工作，大大提高了CPU的工作效率。

4. 设计8086与一个ADC芯片联接的接口电路如下，试说明工作原理，请用汇编语言编写程序将其控制起来。

答：1）启动ADC：对84H端口执行写操作，84H & /IOW有效，即ADC的/EN有效，启动ADC转换。2）外设转换结束，置状态信息为1，ADC转换结束，由EOC产生负脉冲，

将AD数据锁存到锁存器，并置状态锁存器输出为1 。3）查询状态位：对82H端口执行读操作, 82H & /IOR有效，读取D7~D0，状态位由D0位传送4）读取数据：若D0位为1，则对80H端口执行读操作，80H & /IOR有效，即三态缓冲器/OE有效，通过D7~D0读入转换数据，同时状态锁存器/R有效，清除状态，防止CPU重读数据 代码：READ PROC MOV DX, 80H IN AL, DX MOV DX, 84H OUT DX, AL READ1: MOV DX, 82H IN AL, DX TEST AL, 1 JZ READ1 MOV DX, 80H IN AL, DX RET

READ ENDP

5. 设计8086与一个DAC芯片联接的接口电路如下，试说明工作原理，请用汇编语言编写程序将其控制起来。

答：1）CPU输出数据：对160H端口执行写操作，160H & /IOW有效，即锁存器CLK有效，输出数据通过D7~D0被锁存到锁存器输出，同时状态锁存器C有效，置状态信息位为1，向DAC表明输出数据已准备好。2）启动DAC工作：对164H端口执行写操作，164H & /IOW有效，即DAC的/C有效，启动DAC。4）DAC转换：若DAC取走数据，开始转换，则发ACK信号，清除状态触发器输出。3）查询状态位：对162H端口执行读操作，162H & /IOR有效，读取状态锁存器输出，状态位由D0传送，若D0为0，表明DAC已取走数据，CPU可输出下一次数据。

代码：WRITE PROC MOV DX, 160H OUT DX, AL ;输出数据

MOV DX, 164H OUT DX, AL ;启动DAC MOV DX, 162H WRITE1: IN AL, DX ;查询状态 TEST AL, 1 JNZ WRITE1 RET

WRITE ENDP

6. 试说明可屏蔽中断的过程。

输入为INTR引脚，高电平有效，受IF标志控制，CPU在每条指令的最后一个T状态检测该引脚，若CPU响应中断请求，则输出/INTA低电平有效，从外设读取中断类型码。 7. 试说明软件中断的过程。

1. 除法溢出中断（ DIV和IDIV）（INT 0）

若除数为0或商超过寄存器所能表达的范围，则产生类型为0的软件中断 2. 单步中断 （INT 1）

若TF=1，则CPU每执行完一条指令后便产生类型码为1的软件中断 3. 执行 INT 指令引起的中断 （INT n）

执行INT n指令则会引起中断类型码为n的软件中断 4. 执行 INTO 指令引起的中断（INT 4）

若OF=1，则指令INTO引起中断类型码为4的软件中断

IBM－PC/XT计算机扩展槽上与存储器连接的总线信号为20根地址9. 如图所示，

线A19～A0，8根数据线D7～D0以及存储器读写信号MEMR和MEMW。使用这些信号扩展1片27256（32K×8 EPROM）和1片62256（32K×8 RAM）。要求

EPROM的起始地址为C8000H，RAM紧随其后，使用74LS138（3－8译码器），采用全地址译码方式。

1）试在图中画出计算机的存储器连接图（门电路自选）.

10．

1．8位补码89H表示的十进制数是____B_______。 A．88 B．–119 C．–136 D．136

2．微型计算机主要包括微处理器、存储器、I/O接口电路和_____C____。 A．运算器 B．寄存器 C．系统总线 D．寄存器组 3．8088 CPU构成的计算机系统中，所能使用的内存最大容量是__A___。 A．1024K B．1024M C．1024B D．1024G

4．若8086CPU工作于最小模式，则执行指令MOV [2000H], AX时，下列关于相应信号引脚的描述，正确的是_____D_____。 A．M/IO为低电平，RD为低电平 B．M/IO为低电平，RD为高电平 C．M/IO为高电平，WR为低电平 D．M/IO为高电平，WR为高电平

5．8086的一个总线周期，可以传送的字节数为____B_____。 A．1 B．2 C．3 D．4 6．当8086 CPU进行堆栈操作时，使用的段基址是在____C____中。 A．CS B．DS C．SS D．ES 7．8086系统复位时，8086CPU内_____B_________。

A．标志寄存器清零 B．指令指针(IP)清零 C．DS寄存器清零 D．SS寄存器清零 E．CS寄存器清零 8．下列指令中，正确的指令是______A_____。

A．MOV AX, 100 B．POPF C．MOV AX, [DI][BX] D．DEC DI 9．在8086 CPU中，（CS）=1000H，（DS）=2000H，（ES）=3000H，（SP） =4000H，（IP）=5000H，则下一条执行的指令首地址为___A_____。 A．15000H B．25000H C．5000H D．35000H 10．以下是关于标志寄存器中方向标志位DF作用的描述，正确的是_D___。

A．控制堆栈中数据的进栈或出栈 B．控制CPU与内存之间数据传送的方向 C．控制CPU与I/O接口之间数据传送的方向 D．串操作时控制地址的递增或者递减

11．使用DIV指令进行无符号字节型除法运算时，所得商存放在__B__中。

A．AX B．AL C．DX D．DL 12. 指令LOOPNE/LOOPNZ结束循环的条件是______C______。

A．(CX)=0或者ZF=0 B．(CX)=0或者ZF=1 C．(CX)≠0或者ZF=0 D．(CX)≠0或者ZF=1