第7章习题及参考解答1.什么是I/O接口I/0接口在系统中起何作用解I/O接口就是连接外设和总线之间的逻辑电路的总称,它实际上是总线主设备与外设之间的桥
梁。I/O接口的作用是为了解决CPU与外设连接时由于速度、信号电平、信号格式及时序等的不匹配而
存在的矛盾。
2.I/O接口有哪些重要功能解I/O接口应具有数据缓冲、设备选择、信号转换、对外设监测和控制、中断请求与管理、可编程等主要功能。但不是要求每种接口都具备上述全部功能,有的只具有其中某几项功能。
3.什么是I/O端口它与I/O接口有何关系解I/O端口是指I/O接口电路中能被CPU直接访问的寄存器或某些特定器件如触发器或锁存器等。一个I/O接口电路中可能有一个或若干个端口,如命令口、状态口、数据口等;而I/O端口都有确切的地址或编号。
4.I/O端口编址方式有哪两种各适用于什么场合各有什么优缺点解I/O端口编址方式有两种:与存储器统一编址和I/O单独编址。若CPU没有设置专门的I/O指令,则必须采用与内存统一编址方式;若CPU设置了专门的I/O指令,则两种方式都可采用。与内存统一编址的好处是:可以使用访问内存的所有指令访问I/O。这样访问I/O的指令类型多,功能齐全,不仅可对端口进行数据传送,还可以对端口进行算术、逻辑运算及移位等操作;其次是端口有较大的编址空间。缺点是:占用了部分内存空间;端口指令的长度增加、执行时间变长;程序中不易分清访问内存还是访问I/O;端口地址译码器复杂度增加。I/O单独编址的好处是:端口地址译码器简单:端口指令短、执行速度快;程序中易分清是访问内存还是访问I/O。缺点是:端口指令类别少,CPU需专门设置I/O指令,且增加了CPU对外的信号线因为要分出内存读/写与I/O读/写两组信号。
5.CPU与I/O之间数据传送的方式有哪几种各有什么特点解CPU与I/O之间数据传送方式有四种,即无条件传送、程序查询传送、中断传送与DMA传送。有的教材中把前两种合在一起称为程序查询传送。第一种的特点是:接口电路简单,传送时总认为外设处于准备好状态;传送速度不高,效率低。第二种的特点是:接口电路中需增加握手信号,因为CPU在传送数据前要查询I/O的状态,当I/O准备就绪时才进行数据传送。CPU的大部分时间用于查询等待中,传送效率低。第三种的特点是:接口电路中需有中断逻辑,当I/O需要与CPU交换数据时,向CPU申请中断,CPU收到中断请求信号后即中断当前任务的执行,根r