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正文內(nèi)容

微機(jī)接口與通訊技術(shù)課后習(xí)題參考答案(編輯修改稿)

2025-07-25 18:24 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 MAC控制總線,控制數(shù)據(jù)在兩個(gè)存儲介質(zhì)之間直接傳送被動工作狀態(tài):非DMA操作期間,DMAC受CPU的控制,此時(shí)它主要有兩個(gè)工作,一是檢測片選信號,看CPU是否對它進(jìn)行讀寫控制;二是檢測DMA請求信號,看外設(shè)是否有DMA操作請求。45. DMA控制器的地址線和讀寫控制線與一般的接口控制芯片的相應(yīng)信號線有什么不同?由于DMA可以作為系統(tǒng)的主控器,所以在地址線和讀寫控制線的設(shè)置上與一般的接口控制芯片有所不同,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1) 地址線中的端口選擇信號線是雙向的,被動態(tài)時(shí)接收CPU發(fā)出的低位地址,實(shí)現(xiàn)片內(nèi)端口選擇;主動態(tài)時(shí)發(fā)出內(nèi)存地址的低位。如:8237A5的A0~A3IOWIOR(2) 除了端口選擇信號線,還有其他的地址線,輸出方向,用于主動態(tài)發(fā)出內(nèi)存地址。如:8237A5的A4~A7(發(fā)出內(nèi)存地址的A4~7),DB0~7(送出內(nèi)存地址的A8~15)MEMRMEMWIOWIOR(3) 讀寫控制信號中的 、 是雙向的,被動態(tài)時(shí)接收CPU的讀寫信號;主動態(tài)時(shí)向I/O發(fā)出讀寫控制信號(4) 除了 和 以外,讀寫控制信號還設(shè)置了 和 ,輸出方向,用于在主動態(tài)時(shí)向存儲器發(fā)出讀寫控制信號46. 可編程DMA控制器8237A5的操作功能由它的寄存器內(nèi)容來體現(xiàn),請指出它有哪些寄存器,其功能如何?8237A5的內(nèi)部寄存器有以下幾種:(1) 基地址寄存器:16位,每個(gè)通道都有。寄存內(nèi)存首址,寫入后不變,自動預(yù)置方式中用于為當(dāng)前地址寄存器重新裝入初值(2) 當(dāng)前地址寄存器:16位,提供當(dāng)前操作的內(nèi)存單元的地址,具有自動修改的功能(3) 基字節(jié)計(jì)數(shù)器:16位,每個(gè)通道都有。寄存操作數(shù)據(jù)塊的大?。∟1),寫入后不變,自動預(yù)置方式中用于為當(dāng)前字節(jié)計(jì)數(shù)器重新裝入初值(4) 當(dāng)前字節(jié)計(jì)數(shù)器:16位,指示當(dāng)前還有多少字節(jié)沒有操作,具有自動減1的功能(5) 命令寄存器:用于設(shè)置該片8237A5的工作條件及相關(guān)信息(6) 狀態(tài)寄存器:寄存各通道是否已完成DMA操作及是否有未處理的DMA請求(7) 請求寄存器:用于軟件發(fā)出DMA請求(8) 屏蔽寄存器:用于控制各通道是否允許DMA請求(9) 方式寄存器:用于設(shè)置各通道具體的工作方式(10) 暫存寄存器:在存儲器到存儲器的數(shù)據(jù)傳送方式中,用于暫存由源單元中讀出的數(shù)據(jù)CSIOW47. 什么叫軟命令?8237A5有幾個(gè)軟命令?所謂軟命令就是只要對特定的地址進(jìn)行一次寫操作(即 、 及內(nèi)部寄存器地址同時(shí)有效),命令就生效,與寫入的具體數(shù)據(jù)無關(guān)。8237A5有3條軟命令:清先/后觸發(fā)器軟命令、總清除軟命令、清屏蔽寄存器軟命令。48. 什么是DMA頁面地址寄存器?它的作用如何?由于DMAC8237A5只能提供內(nèi)存地址的低16位,而實(shí)際中內(nèi)存地址可能是20位、24位或32位的,等等,這樣就要在DMA系統(tǒng)中配置寄存器組,由這些寄存器組提供存儲器的高位地址,這些寄存器組就是頁面地址寄存器。它的作用是提供存儲單元的頁面地址,即高位地址。49. 采用DMA方式在內(nèi)存與I/O設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)時(shí),DMA控制器8237A5怎樣實(shí)現(xiàn)對I/O設(shè)備的尋址?DMA控制器8237A5提供DACK信號給I/O設(shè)備,取代其地址選擇信號,使申請DMA傳送并被允許的設(shè)備在DMA傳送過程中一直是有效設(shè)備。即:用DACK信號取代了芯片選擇和片內(nèi)端口選擇信號。50. DMA控制器8237A5在系統(tǒng)中如何生成訪問內(nèi)存的有效地址?內(nèi)存地址是通過地址線傳送的,如在PC機(jī)系統(tǒng)中,20位物理地址由幾部分構(gòu)成:A0~7:由8237A5的A0~7引腳直接發(fā)出A8~15:由8237A5的DB0~7引腳發(fā)出,然后由外部地址鎖存器鎖存后提供A16~19:由頁面地址寄存器74LS670提供A4~751. IBMPC系列微機(jī)中DMA系統(tǒng)的配置情況有哪兩種?在IBMPC系列微機(jī)中DMA系統(tǒng)有單片DMAC和雙片DMAC兩種配置。單片系統(tǒng):支持4個(gè)通道的8位數(shù)據(jù)傳送。每個(gè)通道有64KB的計(jì)數(shù)能力,有一個(gè)能提供4位地址的頁面地址寄存器,所以尋址能力達(dá)到1MB雙片系統(tǒng):支持7個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳送,其中3個(gè)通道支持8位傳送,4個(gè)通道支持16位傳送。每個(gè)通道有64KB的計(jì)數(shù)能力,系統(tǒng)配置了一個(gè)能提供8位地址的頁面地址寄存器,所以尋址能力達(dá)到16MB。52. 用戶利用PC微機(jī)的DMA系統(tǒng)資源進(jìn)行DMA傳送時(shí),是否要求用戶對8237A5的16個(gè)寄存器全部進(jìn)行編程?為什么?一般需要對8237A5的哪幾個(gè)寄存器進(jìn)行編程?用戶利用PC微機(jī)的DMA系統(tǒng)資源進(jìn)行DMA傳送時(shí),并不需要也不能對16個(gè)寄存器全部進(jìn)行編程。因?yàn)橄到y(tǒng)在ROMBIOS的初始化測試階段已對8237A5的命令寄存器進(jìn)行了設(shè)置,不允許用戶進(jìn)行修改。用戶在使用時(shí)一般只要根據(jù)需要對方式寄存器、基(當(dāng)前)地址寄存器、基(當(dāng)前)字節(jié)計(jì)數(shù)器、屏蔽寄存器(單個(gè)通道)進(jìn)行編程,并用軟命令清除先/后觸發(fā)器即可。習(xí)題五53. 什么是中斷?是指CPU在正常運(yùn)行程序時(shí),由于內(nèi)部/外部事件或由程序預(yù)先安排的事件,引起CPU暫時(shí)停止正在運(yùn)行的程序,轉(zhuǎn)到為該內(nèi)部/外部事件或預(yù)先安排的事件服務(wù)的程序中去,服務(wù)完畢,再返回去繼續(xù)運(yùn)行被暫時(shí)中斷的程序,這個(gè)過程稱為中斷。54. 可屏蔽中斷處理的一般過程是什么?可屏蔽中斷的處理過程一般可分為4個(gè)階段:(1) 中斷申請:外設(shè)向CPU發(fā)出中斷申請信號,CPU檢測到有效的INTR,且無DMA請求、IF=1,當(dāng)前指令執(zhí)行完畢就進(jìn)入響應(yīng)階段INTA(2) 中斷響應(yīng):CPU通過總線控制器發(fā)出兩個(gè)連續(xù)的中斷響應(yīng)信號(2個(gè) 負(fù)脈沖)組成中斷響應(yīng)周期。在中斷響應(yīng)周期中,CPU取得中斷類型號n,將程序狀態(tài)字(PSW)及斷點(diǎn)的地址(CS和IP)依次入棧保護(hù)。再查中斷向量表,將(4*n)174。IP;(4*n+2)174。CS,進(jìn)入中斷服務(wù)階段(3) 中斷服務(wù):CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序,為中斷源服務(wù)(4) 中斷返回:當(dāng)執(zhí)行到中斷服務(wù)程序中的IRET指令時(shí),將堆棧棧頂?shù)娜齻€(gè)字單元內(nèi)容彈出,依次送給IP、CS、PSW,CPU返回到原來的程序去執(zhí)行。55. 什么是中斷優(yōu)先級?設(shè)置中斷優(yōu)先級的目的是什么?中斷優(yōu)先級是指,中斷源被響應(yīng)和處理的優(yōu)先等級。設(shè)置優(yōu)先級的目的是為了在有多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請求時(shí),CPU能夠按照預(yù)定的順序(如:按事件的輕重緩急處理)進(jìn)行響應(yīng)并處理。56. 什么是中斷嵌套?是指CPU正在執(zhí)行一個(gè)中斷服務(wù)程序時(shí),有另一個(gè)優(yōu)先級更高的中斷提出中斷請求,這時(shí)會暫時(shí)掛起當(dāng)前正在執(zhí)行的級別較低的中斷源的服務(wù)程序,去處理級別更高的中斷源,待處理完畢,再返回到被中斷了的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行,這個(gè)過程就是中斷嵌套。57. 什么是中斷向量?它是如何裝入中斷向量表的?中斷向量是中斷服務(wù)程序的入口地址,一個(gè)中斷向量由4個(gè)字節(jié)組成,它包括中斷服務(wù)程序的段首址和偏移地址。中斷向量并非常駐內(nèi)存,而是由程序裝入中斷向量表中的。系統(tǒng)配置和使用的中斷所對應(yīng)的中斷向量由系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)裝入;系統(tǒng)若未配置系統(tǒng)軟件(如單板機(jī)系統(tǒng)),或用戶自定義的中斷向量,由用戶自行裝入。58. 什么是中斷類型號?它的作用是什么?中斷類型號是系統(tǒng)為每一個(gè)中斷源分配的代號,它是8位的,與系統(tǒng)的中斷源一一對應(yīng)。中斷類型號負(fù)責(zé)引導(dǎo)CPU找到中斷服務(wù)程序的入口點(diǎn)。通過中斷類型號查中斷向量表可得到中斷向量(中斷服務(wù)程序入口地址),其中:物理地址為4*n的單元是中斷服務(wù)程序入口點(diǎn)的偏移地址;物理地址為4*n+2的單元是中斷服務(wù)程序的段首址。59. 不可屏蔽中斷和可屏蔽中斷各有何特點(diǎn)?其用途如何?不可屏蔽中斷(NMI):CPU不能屏蔽,即:無論IF的狀態(tài)如何,CPU收到有效的NMI必須進(jìn)行響應(yīng);NMI是上升沿有效;中斷類型號固定(為2);它在被響應(yīng)時(shí)無中斷響應(yīng)周期。不可屏蔽中斷通常用于故障處理(如:協(xié)處理器運(yùn)算出錯(cuò)、存儲器校驗(yàn)出錯(cuò)、I/O通道校驗(yàn)出錯(cuò)等)可屏蔽中斷(INTR):CPU可以通過設(shè)置IF的狀態(tài)屏蔽它,若IF=1,CPU響應(yīng),IF=0,CPU不響應(yīng);INTR高電平有效;它需要中斷響應(yīng)周期;中斷類型號由中斷控制器在中斷響應(yīng)周期中提供給CPU??善帘沃袛嘀饕糜谄胀↖/O設(shè)備請求與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。60. IBMPC微機(jī)的中斷系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成?IBMPC微機(jī)的中斷系統(tǒng)由硬件中斷(外部中斷)和軟件中斷(內(nèi)部中斷)組成。硬件中斷又分為可屏蔽中斷INTR和不可屏蔽中斷(NMI);軟件中斷有雙字節(jié)指令形式的中斷(ROMBIOS中斷、DOS中斷和未定義自由中斷)和幾種特殊類型的中斷(除法溢出中斷、單步中斷、斷點(diǎn)中斷、溢出中斷)。61. 所謂DOS系統(tǒng)功能調(diào)用是指哪一個(gè)軟中斷?試舉出一些常用的設(shè)備管理和文件管理的DOS功能調(diào)用。DOS系統(tǒng)功能調(diào)用是指中斷類型號為21H的軟中斷指令I(lǐng)NT 21H。例如:功能號為01H,對鍵盤管理,輸入一個(gè)字符;功能號為0AH,對鍵盤管理,輸入一個(gè)字符串;功能號為02H,對顯示器管理,輸出一個(gè)字符;功能號為09H,對顯示器管理,輸出一個(gè)字符串;功能號為3CH,對文件管理,建立
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