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读控制信号：在芯片被选中的前提下，若有效，则芯片将允许地址信号选择的存储单元内的数据输出到数据引脚上。
写控制信号：在芯片被选中的前提下，若有效，则芯片将数据引脚上的数据写入地址信号选择的存储单元内。
〔习题6.8〕DRAM为什么要刷新，存储系统如何进行刷新？
〔解答〕
DRAM以单个MOS管为基本存储单元，以极间电容充放电表示两种逻辑状态。由于极间电容的容量很小，充电电荷自然泄漏会很快导致信息丢失，所以要不断对它进行刷新操作、即读取原内容、放大再写入。
存储系统的刷新控制电路提供刷新行地址，将存储DRAM芯片中的某一行选中刷新。实际上，刷新控制电路是将刷新行地址同时送达存储系统中所有DRAM芯片，所有DRAM芯片都在同时进行一行的刷新操作。
刷新控制电路设置每次行地址增量，并在一定时间间隔内启动一次刷新操作，就能够保证所有DRAM芯片的所有存储单元得到及时刷新。
〔习题6.9〕什么是掩摸ROM、OTP-ROM、EPROM、EEPROM和Flash ROM？
〔解答〕
掩膜ROM：通过掩膜工艺、将要保存的信息直接制作在芯片当中，以后再也不能更改。
OTP-ROM：该类芯片出厂时存储的信息为全“1”，允许用户进行一次性编程，此后便不能更改。
EPROM：一般指可用紫外光擦除、并可重复编程的ROM。
EEPROM：也常表达为E2PROM，其擦除和编程（即擦写）通过加电的方法来进行，可实现“在线编程”和“在应用编程”
Flash ROM：是一种新型的电擦除可编程ROM芯片，能够很快擦除整个芯片内容。
〔习题6.11〕什么是存储器芯片的全译码和部分译码？各有什么特点？ 〔解答〕
全译码：使用全部系统地址总线进行译码。特点是地址唯一，一个存储单元只对应一个存储器地址（反之亦然），组成的存储系统其地址空间连续。
部分译码：只使用部分系统地址总线进行译码。其特点：有一个没有被使用的地址信号就有两种编码，这两个编码指向同一个存储单元，出现地址重复。
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第7章 输入输出接口 〔习题7.1〕简答题
（2）计算机两个功能部件、设备等之间为什么一般都需要数据缓冲？
（6）透明锁存器和非透明锁存器是什么区别？ （7）什么样的外设可以采用无条件数据传送方式？ （9）远调用CALL指令和INT N指令有什么区别？ （10）为什么说外部中断才是真正意义上的中断？ 〔解答〕
② 数据缓冲用于匹配快速的处理器与相对慢速的外设或两个功能部件速度不匹配的数据交换。
⑥ 透明锁存器的控制端为有效电平时，输出随输入变化，常称为直通或透明。非透明锁存器不论其控制端为低或为高电平，输出状态都不随输入变化。
⑦ 如发光二极管、按键和开关等简单设备，它们的工作方式十分简单；相对处理器而言，其状态很少发生变化或变化很慢。这些设备与处理器交换数据时，可采用无条件传送。
⑨ 远调用CALL指令利用直接或间接寻址调用另一个代码段的子程序；INT n指令利用中断向量表（地址表）的方法调用另一个代码段的中断服务程序，还有保存标志寄存器的功能。
⑩ 外部中断是由处理器外部提出中断请求引起的程序中断。相对于处理器来说，外部中断是随机产生的，所以是真正意义上的中断。 〔习题7.3〕填空题
（1）计算机能够直接处理的信号是__????___?，__????___?和__????___?形式。
（2）在Intel 80x86系列处理器中，I/O端口的地址采用__????___?编址方式，访问端口时要使用专门的__????___?指令，有两种寻址方式，其具体形式是：__????___?和__????___?。
（3）指令IN是将数据从__????___?传输到__????___?，执行该指令处理器引脚产生__????___?总线周期。
（4）指令“IN AL, 21H”的目的操作数是__????___?寻址方式，源操作数是__????___?寻址方式。
（5）指令“OUT DX, EAX”的目的操作数是__????___?寻址方式，源操作数是__????___?寻址方式。
（6）DMA的意思是__????___?，主要用于高速外设和主存间的数据传送。进行DMA传送的一般过程是：外设先向DMA控制器提出__????___?，DMA控制器通过__????___?信号有效向处理器提出总线请求，处理器回以__????___?信号有效表示响应。此时处理器的三态信号线将输出__????___?状
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态，即将它们交由__????___?进行控制，完成外设和主存间的直接数据传送。
（10）某时刻中断控制器8259A的IRR内容是08H，说明其__????___?引脚有中断请求。某时刻中断控制器8259A的ISR内容是08H，说明__????___?中断正在被服务。 〔解答〕
① 数字量、开关量、脉冲量
② I/O独立，输入输出（I/O）指令，直接寻址，DX寄存器间接寻址 ③ I/O端口（接口，外设），处理器（主机），I/O读 ④ 寄存器，I/O地址的直接寻址 ⑤ I/O地址的间接寻址，寄存器
⑥ 直接存储器存取，DMA请求，总线请求，总线响应，高阻，DMAC（DMA控制器）
⑩ IR3，IR3请求的
〔习题7.4〕一般的I/O接口电路安排有哪三类寄存器？它们各自的作用是什么？
〔解答〕
① 数据寄存器
保存处理器与外设之间交换的数据。 ② 状态寄存器
保存外设当前的工作状态信息。处理器通过该寄存器掌握外设状态，进行数据交换。
③ 控制寄存器
保存处理器控制接口电路和外设操作的有关信息。处理器向控制寄存器写入控制信息，选择接口电路的不同工作方式和与外设交换数据形式。
〔习题7.5〕什么是I/O独立编址和统一编址，各有什么特点？
〔解答〕
独立编址是将I/O端口单独编排地址，独立于存储器地址。
统一编址是将I/O端口与存储器地址统一编排，共享一个地址空间。
端口独立编址方式，处理器除要具有存储器访问的指令和引脚外，还需要设计I/O访问的I/O指令和I/O引脚，其优点是：不占用存储器空间；I/O指令使程序中I/O操作一目了然；较小的I/O地址空间使地址译码简单。但I/O指令功能简单，寻址方式没有存储器指令丰富。
统一编址方式，处理器不再区分I/O口访问和存储器访问。其优点是：处理器不用设计I/O指令和引脚，丰富的存储器访问方法同样能够运用于I/O访问。缺点是：I/O端口会占用存储器的部分地址空间，通过指令不易辨认I/O操作。
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〔习题7.6〕简述主机与外设进行数据交换的几种常用方式。
〔解答〕
主机与外设进行数据交换的几种常用方式：
① 无条件传送方式，常用于简单设备，处理器认为它们总是处于就绪状态，随时进行数据传送。
② 程序查询方式：处理器首先查询外设工作状态，在外设就绪时进行数据传送。
③ 中断方式：外设在准备就绪的条件下通过请求引脚信号，主动向处理器提出交换数据的请求。处理器无其他更紧迫任务，则执行中断服务程序完成一次数据传送。
④ DMA传送： DMA控制器可接管总线，作为总线的主控设备，通过系统总线来控制存储器和外设直接进行数据交换。此种方式适用于需要大量数据高速传送的场合。
〔习题7.8〕现有一个输入设备，其数据端口地址为FFE0H，状态端口地址为FFE2H。当状态标志D0＝1时，表明一个字节的输入数据就绪。请编写利用查询方式进行数据传送的程序段，要求从该设备读取100个字节保存到BUFFER缓冲区。
〔解答〕 mov bx, offset buffer mov cx,100 again: mov dx,0ffe2h status: in al,dx ; 查询一次 test al,01h jz status mov dx,0ffe0h in al,dx ; 输入一个字节 mov [bx],al inc bx loop again ; 循环，输入100个字节 〔习题7.9〕
某个字符输出设备，其数据端口和状态端口的地址均为80H。在读取状态时，当标志位D7＝0时，表明该设备闲，可以接收一个字符。请编写利用查询方式进行数据传送的程序段，要求将存放于缓冲区ADDR处的一串字符（以0为结束标志）输出给该设备。 〔解答〕 mov bx,offset addr
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again: cmp byte ptr [bx],0 jz done status: in al,80h ; 查询 test al,80h jnz status mov al,[bx] out 80h,al ; 输出一个字节 inc bx jmp again ; 循环 done:
〔习题7.10〕以可屏蔽中断为例，说明一次完整的中断过程主要包括哪些环节？
〔解答〕
中断请求：外设通过硬件信号的形式、向处理器引脚发送有效请求信号。 中断响应：在满足一定条件时，处理器进入中断响应总线周期。 关中断：处理器在响应中断后会自动关闭中断。
断点保护：处理器在响应中断后将自动保护断点地址。
中断源识别：处理器识别出当前究竟是哪个中断源提出了请求，并明确与之相应的中断服务程序所在主存位置。
现场保护：对处理器执行程序有影响的工作环境（主要是寄存器）进行保护。
中断服务：处理器执行相应的中断服务程序，进行数据传送等处理工作。 恢复现场：完成中断服务后，恢复处理器原来的工作环境。 开中断：处理器允许新的可屏蔽中断。
中断返回：处理器执行中断返回指令，程序返回断点继续执行原来的程序。
〔习题7.11〕什么是中断源？为什么要安排中断优先级？什么是中断嵌套？什么情况下程序会发生中断嵌套？
〔解答〕
计算机系统中，凡是能引起中断的事件或原因，被称为中断源。
处理器随时可能会收到多个中断源提出的中断请求，因此，为每个中断源分配一级中断优先权，根据它们的高低顺序决定响应的先后。
一个中断处理过程中又有一个中断请求、并被响应处理，被称为中断嵌套。
必须在中断服务程序中打开中断，程序才会发生中断嵌套。
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微机原理与接口技术(第四版)课后习题答案 (1)培训讲学
