计算机组成原理课后答案-唐朔飞-第五章优秀PPT.ppt

输入输出系统输入输出系统第第 五章五章 补充题：补充题：补充题：补充题：一、某一、某一、某一、某CRTCRT显示器可显示显示器可显示显示器可显示显示器可显示6464种种种种ASCIIASCII字符，每帧可显示字符，每帧可显示字符，每帧可显示字符，每帧可显示7272字字字字2424排；每排；每排；每排；每个字符字形接受个字符字形接受个字符字形接受个字符字形接受7878点阵，即横向点阵，即横向点阵，即横向点阵，即横向7 7点，点，点，点，字间间隔字间间隔字间间隔字间间隔1 1点，纵向点，纵向点，纵向点，纵向8 8点，排间间隔点，排间间隔点，排间间隔点，排间间隔6 6点；点；点；点；帧频帧频帧频帧频50Hz50Hz，实行逐行扫描方式。假设不，实行逐行扫描方式。假设不，实行逐行扫描方式。假设不，实行逐行扫描方式。假设不考虑屏幕四边的失真问题，且行回扫和考虑屏幕四边的失真问题，且行回扫和考虑屏幕四边的失真问题，且行回扫和考虑屏幕四边的失真问题，且行回扫和帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的帧回扫均占扫描时间的20%20%，问：，问：，问：，问：1 1）显存容量至少有多大？）显存容量至少有多大？）显存容量至少有多大？）显存容量至少有多大？2 2）字符发生器（）字符发生器（）字符发生器（）字符发生器（ROMROM）容量至少）容量至少）容量至少）容量至少有多大？有多大？有多大？有多大？3 3）显存中存放的是那种信息？）显存中存放的是那种信息？）显存中存放的是那种信息？）显存中存放的是那种信息？4 4）显存地址与屏幕显示位置如何）显存地址与屏幕显示位置如何）显存地址与屏幕显示位置如何）显存地址与屏幕显示位置如何对应？对应？对应？对应？5 5）设置哪些计数器以限制显存访问与屏幕扫描）设置哪些计数器以限制显存访问与屏幕扫描）设置哪些计数器以限制显存访问与屏幕扫描）设置哪些计数器以限制显存访问与屏幕扫描之间的同步？它们的模各是多少？之间的同步？它们的模各是多少？之间的同步？它们的模各是多少？之间的同步？它们的模各是多少？6 6）点时钟频率为多少？）点时钟频率为多少？）点时钟频率为多少？）点时钟频率为多少？解：解：解：解：1 1）显存最小容量）显存最小容量）显存最小容量）显存最小容量=72248=1728B=72248=1728B 2 2）ROMROM最小容量最小容量最小容量最小容量=648=648行行行行88列列列列 =512B =512B（含字间隔（含字间隔（含字间隔（含字间隔1 1点，或点，或点，或点，或51275127位）位）位）位）3 3）显存中存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是）显存中存放的是ASCIIASCII码信息。码信息。码信息。码信息。4 4）显存每个地址对应一个字符显示位置，显示）显存每个地址对应一个字符显示位置，显示）显存每个地址对应一个字符显示位置，显示）显存每个地址对应一个字符显示位置，显示位置自左至右，从上到下，分别对应缓存地址由低到位置自左至右，从上到下，分别对应缓存地址由低到位置自左至右，从上到下，分别对应缓存地址由低到位置自左至右，从上到下，分别对应缓存地址由低到高。高。高。高。5 5）设置点计数器、字计数器、行计数器、排计）设置点计数器、字计数器、行计数器、排计）设置点计数器、字计数器、行计数器、排计）设置点计数器、字计数器、行计数器、排计数器限制显存访问与屏幕扫描之间的同步。数器限制显存访问与屏幕扫描之间的同步。数器限制显存访问与屏幕扫描之间的同步。数器限制显存访问与屏幕扫描之间的同步。它们的模计算如下：它们的模计算如下：它们的模计算如下：它们的模计算如下：点计数器模点计数器模点计数器模点计数器模=7+1=8=7+1=8 行计数器模行计数器模行计数器模行计数器模=8+6=14=8+6=14 字、排计数器的模不仅与扫描正程字、排计数器的模不仅与扫描正程字、排计数器的模不仅与扫描正程字、排计数器的模不仅与扫描正程时间有关，而且与扫描逆程时间有关，时间有关，而且与扫描逆程时间有关，时间有关，而且与扫描逆程时间有关，时间有关，而且与扫描逆程时间有关，因此计算较为困难。因此计算较为困难。因此计算较为困难。因此计算较为困难。列方程：列方程：列方程：列方程：（72+x72+x）0.8=72 0.8=72 （24+y24+y）0.8=24 0.8=24 解方程得：解方程得：解方程得：解方程得：x=18x=18，y=6y=6，则：，则：，则：，则：字计数器模字计数器模字计数器模字计数器模=72+18=90=72+18=90 排计数器模排计数器模排计数器模排计数器模=24+6=30=24+6=30 6 6）点频）点频）点频）点频=50Hz 30=50Hz 30排排排排 14 14行行行行 90 90字字字字 8 8点点点点 =15 120 000Hz =15 120 000Hz =15.12MHz =15.12MHz探讨：探讨：探讨：探讨：1 1 1 1、VRAMVRAMVRAMVRAM、ROMROMROMROM容量应以字或字节为容量应以字或字节为容量应以字或字节为容量应以字或字节为单位；单位；单位；单位；2 2 2 2、字模点阵在、字模点阵在、字模点阵在、字模点阵在ROMROMROMROM中按行存放，一中按行存放，一中按行存放，一中按行存放，一行占一个存储单元；行占一个存储单元；行占一个存储单元；行占一个存储单元；3 3 3 3、显存中存放的是、显存中存放的是、显存中存放的是、显存中存放的是ASCIIASCIIASCIIASCII码而不是码而不是码而不是码而不是像素点；像素点；像素点；像素点；4 4 4 4、计算计数器的模及点频时应考、计算计数器的模及点频时应考、计算计数器的模及点频时应考、计算计数器的模及点频时应考虑回扫时间。虑回扫时间。虑回扫时间。虑回扫时间。二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为二、有一编码键盘，其键阵列为8 8行行行行1616列，分别对应列，分别对应列，分别对应列，分别对应128128种种种种ASCIIASCII码字符，码字符，码字符，码字符，接受硬件扫描方式确认按键信号，问：接受硬件扫描方式确认按键信号，问：接受硬件扫描方式确认按键信号，问：接受硬件扫描方式确认按键信号，问：1 1）扫描计数器应为多少位？）扫描计数器应为多少位？）扫描计数器应为多少位？）扫描计数器应为多少位？2 2）ROMROM容量为多大？容量为多大？容量为多大？容量为多大？3 3）若行、列号均从）若行、列号均从）若行、列号均从）若行、列号均从0 0起先编排，则起先编排，则起先编排，则起先编排，则当第当第当第当第5 5行第行第行第行第7 7列的键表示字母列的键表示字母列的键表示字母列的键表示字母“F”“F”时，时，时，时，CPUCPU从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少从键盘读入的二进制编码应为多少（设接受奇校验）（设接受奇校验）（设接受奇校验）（设接受奇校验）？4 4）参考教材图）参考教材图）参考教材图）参考教材图5.155.15，画出该键盘的，画出该键盘的，画出该键盘的，画出该键盘的原理性逻辑框图；原理性逻辑框图；原理性逻辑框图；原理性逻辑框图；5 5）假如不考虑校验技术，此时）假如不考虑校验技术，此时）假如不考虑校验技术，此时）假如不考虑校验技术，此时ROMROM是否可省？是否可省？是否可省？是否可省？解：解：解：解：1 1）扫扫扫扫描描描描计计计计数器数器数器数器=7=7位位位位 （与（与（与（与键键键键的个数有关）的个数有关）的个数有关）的个数有关）2 2）ROMROM容量容量容量容量=128 8=128B=128 8=128B （与字符集大小有关）（与字符集大小有关）（与字符集大小有关）（与字符集大小有关）3 3）CPUCPU从从从从键盘读键盘读键盘读键盘读入的入的入的入的应为应为应为应为字符字符字符字符“F”“F”的的的的ASCIIASCII码码码码=01000110=01000110（46H46H），其中最），其中最），其中最），其中最高位高位高位高位为为为为奇校奇校奇校奇校验验验验位（注：不是位置位（注：不是位置位（注：不是位置位（注：不是位置码码码码）。）。）。）。4 4）该键盘该键盘该键盘该键盘的原理性的原理性的原理性的原理性逻辑逻辑逻辑逻辑框框框框图见图见图见图见下下下下页页页页，与教材与教材与教材与教材图图图图5.155.15类类类类似，主要需似，主要需似，主要需似，主要需标标标标明参数。明参数。明参数。明参数。5 5）假如不考）假如不考）假如不考）假如不考虑虑虑虑校校校校验验验验技技技技术术术术，并按，并按，并按，并按ASCIIASCII码码码码位序位序位序位序设计键阵设计键阵设计键阵设计键阵列（留意），列（留意），列（留意），列（留意），则则则则ROMROM编码编码编码编码表可省，此表可省，此表可省，此表可省，此时时时时7 7位位位位计计计计数器数器数器数器输输输输出出出出值值值值（扫扫扫扫描描描描码码码码或或或或键键键键位置位置位置位置码码码码）即）即）即）即为为为为ASCIIASCII码码码码。8X168X16键盘矩阵键盘矩阵键盘矩阵键盘矩阵该键盘的原理性逻辑框图如下：该键盘的原理性逻辑框图如下：七位七位七位七位计数器计数器计数器计数器时钟时钟时钟时钟发生器发生器发生器发生器ROMROM128B128BCPUCPU列译码器列译码器列译码器列译码器4:164:16行行行行译译译译码码码码器器器器3:83:8中断中断中断中断触发器触发器触发器触发器单单单单稳稳稳稳延延延延迟迟迟迟-RD-RD-CS-CS地址译码输入地址译码输入地址译码输入地址译码输入 1.I/O 1.I/O有哪些编址方式？各有何特点？有哪些编址方式？各有何特点？有哪些编址方式？各有何特点？有哪些编址方式？各有何特点？解：常用的解：常用的解：常用的解：常用的I/OI/O编址方式有两种：编址方式有两种：编址方式有两种：编址方式有两种：I/O I/O与内与内与内与内存统一编址和存统一编址和存统一编址和存统一编址和I/OI/O独立编址；独立编址；独立编址；独立编址；特点：特点：特点：特点：I/O I/O与内存统一编址方式的与内存统一编址方式的与内存统一编址方式的与内存统一编址方式的I/OI/O地址地址地址地址接受与主存单元地址完全一样的格式，接受与主存单元地址完全一样的格式，接受与主存单元地址完全一样的格式，接受与主存单元地址完全一样的格式，I/OI/O设设设设备和主存占用同一个地址空间，备和主存占用同一个地址空间，备和主存占用同一个地址空间，备和主存占用同一个地址空间，CPUCPU可像访问可像访问可像访问可像访问主存一样访问主存一样访问主存一样访问主存一样访问I/OI/O设备，不须要支配特地的设备，不须要支配特地的设备，不须要支配特地的设备，不须要支配特地的I/OI/O指令。指令。指令。指令。I/O I/O独立编址方式时机器为独立编址方式时机器为独立编址方式时机器为独立编址方式时机器为I/OI/O设备特地支设备特地支设备特地支设备特地支配一套完全不同于主存地址格式的地址编码，配一套完全不同于主存地址格式的地址编码，配一套完全不同于主存地址格式的地址编码，配一套完全不同于主存地址格式的地址编码，此时此时此时此时I/OI/O地址与主存地址是两个独立的空间，地址与主存地址是两个独立的空间，地址与主存地址是两个独立的空间，地址与主存地址是两个独立的空间，CPUCPU须要通过特地的须要通过特地的须要通过特地的须要通过特地的I/OI/O指令来访问指令来访问指令来访问指令来访问I/OI/O地址空地址空地址空地址空间。间。间。间。6 6探讨：探讨：探讨：探讨：I/OI/O编址方式的意义：编址方式的意义：编址方式的意义：编址方式的意义：I/O I/O编址方式的选择主要影响到指编址方式的选择主要影响到指编址方式的选择主要影响到指编址方式的选择主要影响到指令系统设计时令系统设计时令系统设计时令系统设计时I/OI/O指令的支配，因此描指令的支配，因此描指令的支配，因此描指令的支配，因此描述其特点时确定要说明此种述其特点时确定要说明此种述其特点时确定要说明此种述其特点时确定要说明此种I/OI/O编址方编址方编址方编址方式对应的式对应的式对应的式对应的I/OI/O指令设置状况。指令设置状况。指令设置状况。指令设置状况。I/O I/O与内存统一编址方式将与内存统一编址方式将与内存统一编址方式将与内存统一编址方式将I/OI/O地地地地址看成是存储地址的一部分，占用主存址看成是存储地址的一部分，占用主存址看成是存储地址的一部分，占用主存址看成是存储地址的一部分，占用主存空间；空间；空间；空间；问题：准确地讲，问题：准确地讲，问题：准确地讲，问题：准确地讲，I/O I/O与内存统一与内存统一与内存统一与内存统一编址的空间为总线空间，编址的空间为总线空间，编址的空间为总线空间，编址的空间为总线空间，I/OI/O所占用的所占用的所占用的所占用的是内存的扩展空间。是内存的扩展空间。是内存的扩展空间。是内存的扩展空间。2.2.简要说明简要说明简要说明简要说明CPUCPU与与与与I/OI/O之间传递信息可之间传递信息可之间传递信息可之间传递信息可接受哪几种联络方式？它们分别用于什么接受哪几种联络方式？它们分别用于什么接受哪几种联络方式？它们分别用于什么接受哪几种联络方式？它们分别用于什么场合？场合？场合？场合？答：答：答：答：CPU CPU与与与与I/OI/O之间传递信息常接受三之间传递信息常接受三之间传递信息常接受三之间传递信息常接受三种联络方式：干脆限制（马上响应）、种联络方式：干脆限制（马上响应）、种联络方式：干脆限制（马上响应）、种联络方式：干脆限制（马上响应）、同同同同步、异步。步、异步。步、异步。步、异步。适用场合分别为：适用场合分别为：适用场合分别为：适用场合分别为：干脆限制适用于结构极简洁、速度极干脆限制适用于结构极简洁、速度极干脆限制适用于结构极简洁、速度极干脆限制适用于结构极简洁、速度极慢的慢的慢的慢的I/OI/O设备，设备，设备，设备，CPUCPU干脆限制外设处于某种干脆限制外设处于某种干脆限制外设处于某种干脆限制外设处于某种状态而无须联络信号。状态而无须联络信号。状态而无须联络信号。状态而无须联络信号。同步方式接受统一的时标进行联络，同步方式接受统一的时标进行联络，同步方式接受统一的时标进行联络，同步方式接受统一的时标进行联络，适用于适用于适用于适用于CPUCPU与与与与I/OI/O速度差不大，近距离传送速度差不大，近距离传送速度差不大，近距离传送速度差不大，近距离传送的场合。的场合。的场合。的场合。异步方式接受应答机制进行联络，适异步方式接受应答机制进行联络，适异步方式接受应答机制进行联络，适异步方式接受应答机制进行联络，适用于用于用于用于CPUCPU与与与与I/OI/O速度差较大、远距离传送的速度差较大、远距离传送的速度差较大、远距离传送的速度差较大、远距离传送的场合。场合。场合。场合。探讨：留意探讨：留意探讨：留意探讨：留意I/OI/O交换方式、交换方式、交换方式、交换方式、I/OI/O传送传送传送传送分类方式与分类方式与分类方式与分类方式与I/OI/O联络方式的区分：联络方式的区分：联络方式的区分：联络方式的区分：串行、并行串行、并行串行、并行串行、并行I/OI/O传送方式常用于描述传送方式常用于描述传送方式常用于描述传送方式常用于描述I/OI/O传送宽度的类型；传送宽度的类型；传送宽度的类型；传送宽度的类型；I/O I/O交换方式主要探讨传送过程的限交换方式主要探讨传送过程的限交换方式主要探讨传送过程的限交换方式主要探讨传送过程的限制方法；制方法；制方法；制方法；I/O I/O联络方式主要解决传送时联络方式主要解决传送时联络方式主要解决传送时联络方式主要解决传送时CPUCPU与与与与I/OI/O之间如何取得通信联系以建立起操之间如何取得通信联系以建立起操之间如何取得通信联系以建立起操之间如何取得通信联系以建立起操作上的同步协作关系。作上的同步协作关系。作上的同步协作关系。作上的同步协作关系。6.6.字符显示器的接口电路中配字符显示器的接口电路中配字符显示器的接口电路中配字符显示器的接口电路中配有缓冲存储器和只读存储器，各有有缓冲存储器和只读存储器，各有有缓冲存储器和只读存储器，各有有缓冲存储器和只读存储器，各有何作用？何作用？何作用？何作用？解：显示缓冲存储器中存放着解：显示缓冲存储器中存放着解：显示缓冲存储器中存放着解：显示缓冲存储器中存放着一屏要显示的字符一屏要显示的字符一屏要显示的字符一屏要显示的字符ASCIIASCII码信息，它码信息，它码信息，它码信息，它的作用是支持屏幕扫描时的反复刷的作用是支持屏幕扫描时的反复刷的作用是支持屏幕扫描时的反复刷的作用是支持屏幕扫描时的反复刷新；新；新；新；只读存储器中存放着字符集中只读存储器中存放着字符集中只读存储器中存放着字符集中只读存储器中存放着字符集中全部字符的点阵信息，作为字符发全部字符的点阵信息，作为字符发全部字符的点阵信息，作为字符发全部字符的点阵信息，作为字符发生器运用，他起着将字符的生器运用，他起着将字符的生器运用，他起着将字符的生器运用，他起着将字符的ASCIIASCII码码码码转换为字形点阵信息的作用。转换为字形点阵信息的作用。转换为字形点阵信息的作用。转换为字形点阵信息的作用。8.8.某计算机的某计算机的某计算机的某计算机的I/OI/O设备接受异步串行设备接受异步串行设备接受异步串行设备接受异步串行传送方式传送字符信息。字符信息的格式传送方式传送字符信息。字符信息的格式传送方式传送字符信息。字符信息的格式传送方式传送字符信息。字符信息的格式为一位起始位、七位数据位、一位校验位为一位起始位、七位数据位、一位校验位为一位起始位、七位数据位、一位校验位为一位起始位、七位数据位、一位校验位和一位停止位。若要求每秒钟传送和一位停止位。若要求每秒钟传送和一位停止位。若要求每秒钟传送和一位停止位。若要求每秒钟传送480480个个个个字符，那么该设备的数据传送速率为多少字符，那么该设备的数据传送速率为多少字符，那么该设备的数据传送速率为多少字符，那么该设备的数据传送速率为多少？解：解：解：解：48010=480048010=4800位位位位/秒秒秒秒=4800=4800波特；波特；波特；波特；波特波特波特波特是数据传送速率波特率的单是数据传送速率波特率的单是数据传送速率波特率的单是数据传送速率波特率的单位。位。位。位。注：题意中给出的是字符传送速率，注：题意中给出的是字符传送速率，注：题意中给出的是字符传送速率，注：题意中给出的是字符传送速率，即：字符即：字符即：字符即：字符/秒。要求的是数据传送速率，秒。要求的是数据传送速率，秒。要求的是数据传送速率，秒。要求的是数据传送速率，串行传送时一般用波特率表示。串行传送时一般用波特率表示。串行传送时一般用波特率表示。串行传送时一般用波特率表示。两者的区分：字符传送率是数据的两者的区分：字符传送率是数据的两者的区分：字符传送率是数据的两者的区分：字符传送率是数据的“纯纯纯纯”有效传送率，不含数据格式信息；波特有效传送率，不含数据格式信息；波特有效传送率，不含数据格式信息；波特有效传送率，不含数据格式信息；波特率是率是率是率是“毛毛毛毛”传送率，含数据格式信息。传送率，含数据格式信息。传送率，含数据格式信息。传送率，含数据格式信息。10.10.什么是什么是什么是什么是I/OI/O接口接口接口接口?它与端口有何它与端口有何它与端口有何它与端口有何区分？为什么要设置区分？为什么要设置区分？为什么要设置区分？为什么要设置I/OI/O接口？接口？接口？接口？I/OI/O接接接接口如何分类？口如何分类？口如何分类？口如何分类？解：解：解：解：I/O I/O接口一般指接口一般指接口一般指接口一般指CPUCPU和和和和I/OI/O设设设设备间的连接部件；备间的连接部件；备间的连接部件；备间的连接部件；I/O I/O端口一般指端口一般指端口一般指端口一般指I/OI/O接口中的各种接口中的各种接口中的各种接口中的各种寄存器。为了便于程序对这些寄存器寄存器。为了便于程序对这些寄存器寄存器。为了便于程序对这些寄存器寄存器。为了便于程序对这些寄存器进行访问，通常给每个寄存器安排一进行访问，通常给每个寄存器安排一进行访问，通常给每个寄存器安排一进行访问，通常给每个寄存器安排一个地址编号，这种编号被称为个地址编号，这种编号被称为个地址编号，这种编号被称为个地址编号，这种编号被称为I/OI/O端口端口端口端口地址，相应的寄存器也叫作地址，相应的寄存器也叫作地址，相应的寄存器也叫作地址，相应的寄存器也叫作I/OI/O端口。端口。端口。端口。I/O I/O接口和接口和接口和接口和I/OI/O端口是两个不同的端口是两个不同的端口是两个不同的端口是两个不同的概念。一个接口中往往包含若干个端概念。一个接口中往往包含若干个端概念。一个接口中往往包含若干个端概念。一个接口中往往包含若干个端口，因此接口地址往往包含有若干个口，因此接口地址往往包含有若干个口，因此接口地址往往包含有若干个口，因此接口地址往往包含有若干个端口地址。端口地址。端口地址。端口地址。由于由于由于由于I/OI/O设备的物理结构和工作设备的物理结构和工作设备的物理结构和工作设备的物理结构和工作速率一般与主机差异很大，无法干速率一般与主机差异很大，无法干速率一般与主机差异很大，无法干速率一般与主机差异很大，无法干脆相连，因此通常通过脆相连，因此通常通过脆相连，因此通常通过脆相连，因此通常通过I/OI/O接口进行接口进行接口进行接口进行连接。连接。连接。连接。I/O I/O接口分类方法很多，主要有：接口分类方法很多，主要有：接口分类方法很多，主要有：接口分类方法很多，主要有：按数据传送方式分，有并行接按数据传送方式分，有并行接按数据传送方式分，有并行接按数据传送方式分，有并行接口和串行接口两种；口和串行接口两种；口和串行接口两种；口和串行接口两种；按数据传送的限制方式分，有按数据传送的限制方式分，有按数据传送的限制方式分，有按数据传送的限制方式分，有程序限制接口、程序中断接口、程序限制接口、程序中断接口、程序限制接口、程序中断接口、程序限制接口、程序中断接口、DMADMA接口三种。接口三种。接口三种。接口三种。12.12.结合程序查询方式的接口电路，结合程序查询方式的接口电路，结合程序查询方式的接口电路，结合程序查询方式的接口电路，说明其工作过程。说明其工作过程。说明其工作过程。说明其工作过程。解：程序查询接口工作过程如下解：程序查询接口工作过程如下解：程序查询接口工作过程如下解：程序查询接口工作过程如下（以输入为例）：（以输入为例）：（以输入为例）：（以输入为例）：1 1）CPUCPU发发发发I/OI/O地址地址地址地址地址总线地址总线地址总线地址总线接接接接口口口口设备选择器译码设备选择器译码设备选择器译码设备选择器译码选中，发选中，发选中，发选中，发SELSEL信信信信号号号号开吩咐接收门；开吩咐接收门；开吩咐接收门；开吩咐接收门；2 2）CPUCPU发启动吩咐发启动吩咐发启动吩咐发启动吩咐 D D置置置置0 0，B B置置置置1 1 接口向设备发启动吩咐接口向设备发启动吩咐接口向设备发启动吩咐接口向设备发启动吩咐设备起先工设备起先工设备起先工设备起先工作；作；作；作；3 3）CPUCPU等待，输入设备读出数据等待，输入设备读出数据等待，输入设备读出数据等待，输入设备读出数据 DBR DBR；4 4）外设工作完成，完成信号）外设工作完成，完成信号）外设工作完成，完成信号）外设工作完成，完成信号接接接接口口口口 B B置置置置0 0，D D置置置置1 1；5 5）准备就绪信号）准备就绪信号）准备就绪信号）准备就绪信号限制总线限制总线限制总线限制总线 CPUCPU；6 6）输入：）输入：）输入：）输入：CPUCPU通过输入指令通过输入指令通过输入指令通过输入指令（ININ）将）将）将）将DBRDBR中的数据取走；中的数据取走；中的数据取走；中的数据取走；若为输出，除数据传送方向相反以外，若为输出，除数据传送方向相反以外，若为输出，除数据传送方向相反以外，若为输出，除数据传送方向相反以外，其他操作与输入类似。工作过程如下：其他操作与输入类似。工作过程如下：其他操作与输入类似。工作过程如下：其他操作与输入类似。工作过程如下：1 1）CPUCPU发发发发I/OI/O地址地址地址地址地址总线地址总线地址总线地址总线接口接口接口接口设备选择器译码设备选择器译码设备选择器译码设备选择器译码选中，发选中，发选中，发选中，发SELSEL信号信号信号信号开吩咐开吩咐开吩咐开吩咐接收门；接收门；接收门；接收门；2 2）输出：）输出：）输出：）输出：CPU CPU通过输出指令（通过输出指令（通过输出指令（通过输出指令（OUTOUT）将数据放入接口将数据放入接口将数据放入接口将数据放入接口DBRDBR中；中；中；中；3 3）CPUCPU发启动吩咐发启动吩咐发启动吩咐发启动吩咐 D D置置置置0 0，B B置置置置1 1 接接接接口向设备发启动吩咐口向设备发启动吩咐口向设备发启动吩咐口向设备发启动吩咐设备起先工作；设备起先工作；设备起先工作；设备起先工作；4 4）CPUCPU等待，输出设备将数据从等待，输出设备将数据从等待，输出设备将数据从等待，输出设备将数据从 DBR DBR取走；取走；取走；取走；5 5）外设工作完成，完成信号）外设工作完成，完成信号）外设工作完成，完成信号）外设工作完成，完成信号接口接口接口接口 B B置置置置0 0，D D置置置置1 1；6 6）准备就绪信号）准备就绪信号）准备就绪信号）准备就绪信号限制总线限制总线限制总线限制总线 CPU CPU，CPUCPU可通过指令再次向接口可通过指令再次向接口可通过指令再次向接口可通过指令再次向接口DBRDBR输出数据，输出数据，输出数据，输出数据，进行其次次传送。进行其次次传送。进行其次次传送。进行其次次传送。13.13.说明中断向量地址和入口地址的说明中断向量地址和入口地址的区分和联系。区分和联系。解：解：中断向量地址和入口地址的区分：中断向量地址和入口地址的区分：向量地址是硬件电路（向量编码器）向量地址是硬件电路（向量编码器）产生的中断源的内存中断向量表表项地产生的中断源的内存中断向量表表项地址编号，中断入口地址是中断服务程序址编号，中断入口地址是中断服务程序首址。首址。中断向量地址和入口地址的联系：中断向量地址和入口地址的联系：中断向量地址可理解为中断服务程中断向量地址可理解为中断服务程序入口地址指示器（入口地址的地址），序入口地址指示器（入口地址的地址），通过它访存可获得中断服务程序入口地通过它访存可获得中断服务程序入口地址。址。(两种方法：在向量地址所指单元内两种方法：在向量地址所指单元内放一条放一条JMPJMP指令；主存中设向量地址表。指令；主存中设向量地址表。参考参考8.4.38.4.3）探讨：探讨：探讨：探讨：硬件向量法的实质：硬件向量法的实质：硬件向量法的实质：硬件向量法的实质：当响应中断时，为了更快、更牢靠当响应中断时，为了更快、更牢靠当响应中断时，为了更快、更牢靠当响应中断时，为了更快、更牢靠的进入对应的中断服务程序执行，希望的进入对应的中断服务程序执行，希望的进入对应的中断服务程序执行，希望的进入对应的中断服务程序执行，希望由硬件干脆供应中断服务程序入口地址。由硬件干脆供应中断服务程序入口地址。由硬件干脆供应中断服务程序入口地址。由硬件干脆供应中断服务程序入口地址。但在内存地址字较长时这是不行能的。但在内存地址字较长时这是不行能的。但在内存地址字较长时这是不行能的。但在内存地址字较长时这是不行能的。因此由硬件先供应中断源编号、再由编因此由硬件先供应中断源编号、再由编因此由硬件先供应中断源编号、再由编因此由硬件先供应中断源编号、再由编号间接地获得中断服务程序入口地址。号间接地获得中断服务程序入口地址。号间接地获得中断服务程序入口地址。号间接地获得中断服务程序入口地址。这种中断源的编号即向量地址。这种中断源的编号即向量地址。这种中断源的编号即向量地址。这种中断源的编号即向量地址。由于一台计算机系统可带的中断源由于一台计算机系统可带的中断源由于一台计算机系统可带的中断源由于一台计算机系统可带的中断源数量很有限，因此向量地址比内存地址数量很有限，因此向量地址比内存地址数量很有限，因此向量地址比内存地址数量很有限，因此向量地址比内存地址短得多，用编码器类逻辑部件实现很便短得多，用编码器类逻辑部件实现很便短得多，用编码器类逻辑部件实现很便短得多，用编码器类逻辑部件实现很便利。利。利。利。14.14.在什么条件下，在什么条件下，在什么条件下，在什么条件下，I/OI/O设备可以向设备可以向设备可以向设备可以向CPUCPU提出中断恳求？提出中断恳求？提出中断恳求？提出中断恳求？解：解：解：解：I/OI/O设备向设备向设备向设备向CPUCPU提出中断恳求的提出中断恳求的提出中断恳求的提出中断恳求的条件是：条件是：条件是：条件是：I/OI/O接口中的设备工作完成状态接口中的设备工作完成状态接口中的设备工作完成状态接口中的设备工作完成状态为为为为1 1（D=1D=1），中断屏蔽码为），中断屏蔽码为），中断屏蔽码为），中断屏蔽码为0 0（MASK=0MASK=0），且），且），且），且CPUCPU查询中断时，中查询中断时，中查询中断时，中查询中断时，中断恳求触发器状态为断恳求触发器状态为断恳求触发器状态为断恳求触发器状态为1 1（INTR=1INTR=1）。）。）。）。15.15.什么是中断允许触发器？它有何什么是中断允许触发器？它有何什么是中断允许触发器？它有何什么是中断允许触发器？它有何作用？作用？作用？作用？解：中断允许触发器是解：中断允许触发器是解：中断允许触发器是解：中断允许触发器是CPUCPU中断系中断系中断系中断系统中的一个部件，他起着开关中断的作统中的一个部件，他起着开关中断的作统中的一个部件，他起着开关中断的作统中的一个部件，他起着开关中断的作用（即中断总开关，则中断屏蔽触发器用（即中断总开关，则中断屏蔽触发器用（即中断总开关，则中断屏蔽触发器用（即中断总开关，则中断屏蔽触发器可视为中断的分开关）。可视为中断的分开关）。可视为中断的分开关）。可视为中断的分开关）。16.16.在什么条件和什么时间，在什么条件和什么时间，在什么条件和什么时间，在什么条件和什么时间，CPUCPU可以响应可以响应可以响应可以响应I/OI/O的中断恳求？的中断恳求？的中断恳求？的中断恳求？解：解：解：解：CPUCPU响应响应响应响应I/OI/O中断恳求的条件中断恳求的条件中断恳求的条件中断恳求的条件和时间是：当中断允许状态为和时间是：当中断允许状态为和时间是：当中断允许状态为和时间是：当中断允许状态为1 1（EINT=1EINT=1），且至少有一个中断恳求），且至少有一个中断恳求），且至少有一个中断恳求），且至少有一个中断恳求被查到，则在一条指令执行完时，响应被查到，则在一条指令执行完时，响应被查到，则在一条指令执行完时，响应被查到，则在一条指令执行完时，响应中断。中断。中断。中断。8 817.某系统对输入数据进行取样处理，某系统对输入数据进行取样处理，每抽取一个输入数据，每抽取一个输入数据，CPU就要就要中断处理一次，将取样的数据存至中断处理一次，将取样的数据存至存储器的缓冲区中，该中断处理需存储器的缓冲区中，该中断处理需P秒。此外，缓冲区内每存储秒。此外，缓冲区内每存储N个个数据，主程序就要将其取出进行处数据，主程序就要将其取出进行处理，这个处理需理，这个处理需Q秒。试问该系统秒。试问该系统可以跟踪到每秒多少次中断恳求？可以跟踪到每秒多少次中断恳求？解：这是一道求中断饱和度的题，解：这是一道求中断饱和度的题，解：这是一道求中断饱和度的题，解：这是一道求中断饱和度的题，要留意主程序对数据的处理不是中断处要留意主程序对数据的处理不是中断处要留意主程序对数据的处理不是中断处要留意主程序对数据的处理不是中断处理，因此理，因此理，因此理，因此QQ秒不能算在中断次数内。秒不能算在中断次数内。秒不能算在中断次数内。秒不能算在中断次数内。N N个数据所需的处理时间个数据所需的处理时间个数据所需的处理时间个数据所需的处理时间=PN+Q=PN+Q秒秒秒秒 平均每个数据所需处理时间平均每个数据所需处理时间平均每个数据所需处理时间平均每个数据所需处理时间=（PN+QPN+Q）/N /N 秒；秒；秒；秒；求倒数得：求倒数得：求倒数得：求倒数得：该系统跟踪到的每秒中断恳求数该系统跟踪到的每秒中断恳求数该系统跟踪到的每秒中断恳求数该系统跟踪到的每秒中断恳求数=N/=N/（PN+QPN+Q）次。）次。）次。）次。19.19.在程序中断方式中，磁盘申请中断的在程序中断方式中，磁盘申请中断的在程序中断方式中，磁盘申请中断的在程序中断方式中，磁盘申请中断的优先权高于打印机。当打印机正在进行打印时，优先权高于打印机。当打印机正在进行打印时，优先权高于打印机。当打印机正在进行打印时，优先权高于打印机。当打印机正在进行打印时，磁盘申请中断恳求。试问是否要将打印机输出磁盘申请中断恳求。试问是否要将打印机输出磁盘申请中断恳求。试问是否要将打印机输出磁盘申请中断恳求。试问是否要将打印机输出停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能接着进行？为什么？接着进行？为什么？接着进行？为什么？接着进行？为什么？解：这是一道多重中断的题，由于磁盘中解：这是一道多重中断的题，由于磁盘中解：这是一道多重中断的题，由于磁盘中解：这是一道多重中断的题，由于磁盘中断的优先权高于打印机，因此应将打印机输出断的优先权高于打印机，因此应将打印机输出断的优先权高于打印机，因此应将打印机输出断的优先权高于打印机，因此应将打印机输出停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能接着进行。因为打印机的速度比磁盘输入输出接着进行。因为打印机的速度比磁盘输入输出接着进行。因为打印机的速度比磁盘输入输出接着进行。因为打印机的速度比磁盘输入输出的速度慢，并且暂停打印不会造成数据丢失。的速度慢，并且暂停打印不会造成数据丢失。的速度慢，并且暂停打印不会造成数据丢失。的速度慢，并且暂停打印不会造成数据丢失。22.22.程序查询方式和程序中断方式程序查询方式和程序中断方式程序查询方式和程序中断方式程序查询方式和程序中断方式都是通过都是通过都是通过都是通过“程序程序程序程序”传送数据，两者的区传送数据，两者的区传送数据，两者的区传送数据，两者的区分是什么？分是什么？分是什么？分是什么？答：程序查询方式通过答：程序查询方式通过答：程序查询方式通过答：程序查询方式通过“程序程序程序程序”传传传传送数据时，程序对送数据时，程序对送数据时，程序对送数据时，程序对I/OI/O的限制包括了的限制包括了的限制包括了的限制包括了I/OI/O准备和准备和准备和准备和I/OI/O传送两段时间。由于传送两段时间。由于传送两段时间。由于传送两段时间。由于I/OI/O的工的工的工的工作速度比作速度比作速度比作速度比CPUCPU低得多，因此程序中要反低得多，因此程序中要反低得多，因此程序中要反低得多，因此程序中要反复询问复询问复询问复询问I/OI/O的状态，造成的状态，造成的状态，造成的状态，造成“踏步等待踏步等待踏步等待踏步等待”，严峻奢侈了，严峻奢侈了，严峻奢侈了，严峻奢侈了