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第五章 微型计算机和外设的数据传输 外部设备为什么要通过接口电路和主机系统相连？存储器需要接口电路和总线相连吗？为什么？ 答：1.因为外设的功能多种多样，对于模拟量信息的外设必须要进行A/D和D/A转换，而对于串行信息的外设则必须转换为并行的信息，对于并行信息的外设还要选通。而且外设的速度比CPU慢的多，必须增加缓冲功能。只有这样计算机才能使用这些外设。而所有这些信息转换和缓冲功能均由接口电路才能完成。 2.存储器不需要接口电路和总线相连。 3.因为存储器功能单一，且速度与CPU相当。因此可直接挂在CPU总线上。 是不是只有串行数据形式的外设需要接口电路和主机系统连接？为什么？ 答：1.不是。并行数据形式的外设也需要接口电路和主机系统连接。 2.因为，CPU每次只能访问一个外设，因此并行信息的外设需增加选通功能，才能满足CPU的访问要求，必须用接口电路。 接口电路的作用是什么？按功能可分为几类？ 答：1.接口电路的作用就是在外设和CPU之间起信息变换和缓冲功能。 2.按功能可分为两类： 一种是使微处理器正常工作所需要的辅助电路。 另一种是输入/输出接口电路。 数据信息有哪几类？举例说明它们各自的含义。 答：1.数据信息有四类：数字量、模拟量、开关量、脉冲量。 2.如键盘、磁带机等就是数字量信息；温度、湿度、压力等转换的电信号就是模拟量；电机的起停、发光设备的亮灭等都是开关量；计数脉冲、定时脉冲等都是脉冲量。 CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？ 答：有数据信息、控制信息、状态信息三类。 什么叫端口？通常有哪几类端口？计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086/8088系统中，用哪种方法对I/O端口进行编址？ 答：1.CPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为I/O端口。 2.有数据端口、控制端口、状态端口三类。 3.在微型计算机中通常用两种I/O端口编址方式：存储器映象寻址和I/O端口单独寻址。 4.在8086/8088系统中，用I/O端口单独寻址方式编址。 为什么有时候可以使两个端口对应一个地址？ 答：因为这两个端口一个是只读端口，一个是只写端口。而CPU对一个I/O端口地址可进行读/写两种访问。如果将这两个只读和只写端口编为一个地址，则CPU对该端口地址读操作对应的是只读端口；CPU对该端口地址写操作则对应的是只写端口，互不影响。因此可以使两个单向的只读和只写端口对应一个端口地址。 CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？实际选择某种传输方式时，主要依据是什么？ 答：1.CPU和外设之间的数据传送方式有三种：程序方式、中断方式、DMA方式。 2.主要依据是外设的情况(外设的速度和外设提供信息的方式)。 无条件传送方式用在哪些场合？画出无条件传送方式的工作原理图并说明。 答：1.无条件传送方式只用在对一些简单外设进行操作的场合。如开关、LED显示等。 2.无条件传送方式的工作原理图：(见书203页图5.2所示) 在无条件输入时：CPU执行一条输入指令，使和M/信号为有效低电平，并对应送出该端口地址，因此选中输入缓冲器，打开其三态门，使输入缓冲器的数据经数据总线送到CPU的累加器中。 在无条件输出时：CPU执行一条输出指令，使和M/信号为有效低电平，并对应送出该端口地址，因此选中输出锁存器，将由累加器送到数据总线上的数据打入输出锁存器中供外设使用。 条件传送方式的工作原理是怎样的？主要用在什么场合？画出条件传送(查询)方式输出过程的流程图。 答：1.条件传送方式的工作原理是：外设给CPU提供一个状态信息，当CPU要访问外设时，必须先检测该状态信息是否合乎要求，不停检测直至合乎要求时才进行CPU对外设的访问。 2.查询方式主要用在外设较少，数据交换不频繁的非实时系统的场合。 设一个接口的输入端口地址为0100H，而它的状态端口地址为0104H，状态口中第5位为1表示输入缓冲区中有一个字节准备好，可输入。设计具体程序实现查询式输入。 答：DATA SEGMENT BUFFER DB 20 DUP(?) ;接收数据缓冲区 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA，CS:CODE STAT: MOV AX，DATA ;对DS初始化 MOV DS，AX MOV DI，OFFSET BUFFER MOV DX，0104H STATIN: IN AL，DX TEST AL，20H ;测试第5位 JZ STATIN ;第5位为0继续测试 MOV DX，0100H IN AL，DX ;输入数据 MOV [DI]，AL CODE ENDS END STAT 查询式传送方式有什么缺点？中断方式为什么能弥补查询方式