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。 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 9. 如图所示，IBM－PC/XT计算机扩展槽上与存储器连接的总线信号为20根地址线A19～A0，8根数据线D7～D0以及存储器读写信号 和 。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． 为低电平， 为低电平 B． 为低电平， 为高电平 C． 为高电平， 为低电平 D． 为高电平， 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 13. 已知(AL)=56H，(BL)=34H，都是压缩的BCD码，要执行两数相加，正确的指令是_____C______。 A．ADD AL, BL                B．ADC AL, BL C．ADD AL, BL                D．ADD BL, AL DAA                        DAA 14. 在执行指令CALL SHORT SUBR后，（SP）的值___C______。 A．加4          B．减4        C．加2      D．减2 15. 要在程序中定义9个字节的缓冲区BUF的语句是___B_______。 A．BUF DB 9                  B．BUF DB 9 DUP(?)  C．BUF DW 9                  D．BUF DB ? DUP(9) 二．填空题 1．设（DS）＝4500H，（AX）＝0508H，（BX）＝1800H，（SI）＝0320H， 当8086处理器执行指令MOV AX, 100H [BX+SI]时，地址总线上的地址为 1C20  H，该指令源操作数采用的是  相对基址变址寻址      寻址，目的操作数采用的是  寄存器  寻址。 2．由8086/8088 CPU 构成的微型计算机中，一个总线写周期至少由 4  个T状态(时期周期)组成；在______T1_____状态，CPU 往总线 上发送地址信息；在____T2，T3，T4_____状态，CPU 往总线上发送数据信息。 3．8位补码表示范围是  -128至127  ，10000000B是  -128    的补码。 4．一条指令的执行可以分解为  取值    、  分析  和   执行    三个操作。 5．执行下列指令序列 MOV AL, 80H MOV BL, 08H CBW IDIV BL 则(AX)= 000FH    6．8086系统中，存储器是分段的，每段最大长度是  64K   字节，段内偏移地址从   0000H 到   FFFFH  。 三. 简答题 1．8086/8088系统中，物理地址和逻辑地址有何不同？ 逻辑地址：16位段地址 和 16位偏移地址 物理地址：16位段地址 × 16 + 16位偏移地址 2．已知数据定义语句 ORG 120H W1 DW 200H，10H W2 DW W1 执行指令序列  MOV AX, W1 MOV BX, W2 后，寄存器AX和BX的内容是多少？ 答：（AX）=200H （BX）=120H