1、 1 第6章 微机接口技术基础 习 题 6.1 数据信息有哪几类？CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类?相应的端口是什么端口？ 参考答案：数据信息通常包括数字量、模拟量和开关量等3种数据形式。CPU与I/O设备之间的信息都是通过I/O接口传输的，通常包括数据信息、状态信息和控制信息等3类信息。相应的端口称为数据端口、状态端口和控制端口。 6.2 什么是I/O接口？I/O接口的基本功能和作用是什么？ 参考答案：所谓I/O接口是指连接在CPU与外设之间的逻辑电路部件。I/O接口是完成某种逻辑功能或转换功能的电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。 I/O接口实现的功能主要有下列几个。 （
2、1）寻址能力：CPU通过地址编码选择不同外设，即CPU通过地址编码选择不同I/O接口。 （2）输入/输出功能：接收执行CPU命令的功能，根据CPU向I/O设备发出的控制命令，实现数据的输入操作和输出操作。 （3）数据缓冲功能：通过寄存器或锁存器实现。 （4）数据转换功能：完成CPU与外设之间传送信号的各类转换，包括数据宽度转换、数据格式转换、电平转换和时序配合转换。 （5）联络功能：就绪信号、忙信号等。 （6）中断管理功能。 （7）可编程功能：用软件来决定其工作方式，用软件来设置有关的控制信号。 （8）错误检测功能：一类是传输错误，另类是覆盖错误。 6.3 计算机对I/O端口编址时通常采用哪两
3、种方法？在8086微机系统中采用哪种方法？ 参考答案： 计算机对I/O端口编址时通常采用两种编址方式，即I/O独立编址方式和存储器映像方式。在8086微机系统中采用I/O独立编址方式。 6.4 8086 CPU的I/O端口地址范围是什么？在IMB PC中I/O端口的地址范围是什 2 么？其中用户可用的地址范围有哪些？ 参考答案：8086 CPU使用地址总线中的A15A0来寻址I/O端口，最大I/O空间是64K个字节端口（或32K个字端口），I/O地址为0000FFFFH。 IBM公司在规划设计微机时，只使用了10位地址线，而没有考虑A10A15等6根地址线，PC系列微机主板上的I/O控制电路和
4、常规外设接口控制器均采用了不完全地址译码电路，因而PC系列微机系统的端口数目是1024个字节端口，其端口地址空间为0000H03FFH，由地址线A9A0进行译码。允许用户使用的端口地址是300H31FH。 6.5 在设计I/O设备接口电路时，选用I/O端口地址应注意什么？ 参考答案：在设计I/O设备接口电路时，选用I/O端口地址应注意： （1）被系统配置占用了的端口地址一律不能使用； （2）未被系统占用的地址用户都可以使用，但对计算机厂家申明保留的地址不要使用； （3）用户可使用300H 31FH ，这是PC 系列微机留作实验卡用的。 6.6 按照I/O地址译码电路采用的元器件，可分为哪些译码
5、电路类型？ 参考答案：根据实际使用的元器件情况，译码电路的形式一般有由门电路构成的固定式单端口地址译码电路，由译码器构成的固定式多端口地址译码电路，由地址开关和比较器构成的可选式多端口地址译码电路，由可编程逻辑器件构成的译码电路。 6.7 设一个外设接口的I/O端口地址为208H，设计该接口的端口地址译码器。 参考答案：如下图。 6.8 设一个外设接口的I/O端口地址为300H307H，即该外设需要8个连续的I/O端口地址，设计该接口的端口地址译码器。 参考答案：如下图。 3 6.9 CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？各传送方式有何特点，适用于哪些应用场合？ 参考答案： 在微型计算机系统
6、中，主机与外设之间的数据输入/输出控制方式主要有无条件传送、查询传送、中断传送、DMA传送等4种方式。 无条件传送方式是一种最简单的程序控制传送方式。程序控制输入/输出方式是指在程序的编制中利用I/O指令来执行输入/输出的一种方式。 查询传送方式时，CPU通过程序主动读取状态寄存器以了解接口情况，并完成相应的数据操作。查询操作需要在时钟周期较少的间隔内重复进行，因而CPU效率低。 中断传送方式时，当程序常规运行中，若外部有优先级更高的事件出现，则通过中断请求通知CPU，CPU再读取状态寄存器确定事件的种类，以便执行不同的分支处理。这种方式CPU效率高且实时性好。 DMA（Direct Memory Access）传送方式，即直接内存存取方式。数据传送的具体过程直接由硬件（DMA控制器）在内存和IO之间完成，CPU只在开始时将控制权暂时交予DMA，直到数据传输结束。这种方式传送速度比通过CPU快，尤其是在批量传送时效率很高。
