接口與通信習題參考答案.doc

.習題一1. 什么是接口？接口就是微處理器CPU與外部世界的連接部件，是CPU與外界進行信息交換的中轉(zhuǎn)站。2. 為什么要在CPU與外設之間設置接口？在CPU與外設之間設置接口主要有4個原因：（1） CPU與外設二者的信號不兼容，包括信號線的功能定義、邏輯定義和時序關系（2） CPU與外設的速度不匹配，CPU的速度快，外設的速度慢（3） 若不通過接口，而由CPU直接對外設的操作實施控制，會使CPU處于窮于應付與外設打交道之中，大大降低CPU的效率（4） 若外設直接由CPU控制，會使外設的硬件結構依賴于CPU，對外設本身的發(fā)展不利。3. 接口技術在微機應用中起的作用？隨著計算機技術的高速發(fā)展，計算機的應用越來越廣泛。然而，在微機系統(tǒng)中，微處理器的強大功能必須通過外部設備才能實現(xiàn)，而外設與微處理器之間的信息交換和通信又是靠接口來實現(xiàn)的，所以，接口技術成為了一門關鍵技術，它直接影響微機系統(tǒng)的功能和微機的推廣應用。4. 接口電路的硬件一般由哪幾部分組成？接口電路的硬件一般由以下幾部分組成：（1） 基本邏輯電路：包括命令寄存器、狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)緩沖寄存器，是接口電路中的核心（2） 端口地址譯碼電路：實現(xiàn)設備的選擇功能（3） 供選電路：根據(jù)不同任務和功能要求而添加的功能模塊電路。5. 接口電路的軟件控制程序一般包括哪幾部分？接口電路的軟件控制程序一般包括以下的程序段，各部分程序是相互滲透、融為一體的：（1） 初始化程序段：對可編程接口芯片進行初始化編程（2） 傳送方式處理程序段：不同的傳送方式（查詢、中斷、DMA方式）程序段不同（3） 主控程序段：完成接口任務的程序段（4） 程序終止與退出程序段：程序退出前對接口電路中硬件進行保護的程序段（5） 輔助程序段：人機對話、菜單等6. 接口電路的結構有哪幾種形式？接口電路的結構主要有四種：（1） 固定式結構：不可編程的接口電路，結構簡單、功能單一、固定（2） 半固定式結構：由PAL或GAL器件構成的接口電路，功能和工作方式可以通過改寫內(nèi)部的邏輯表達式來改變，但邏輯表達式一旦燒入芯片，其功能和工作方式就固定下來了（3） 可編程結構：其功能和工作方式可由編程指定，使用靈活、適應面廣，且種類繁多（4） 智能型結構：芯片本身就是一個微處理器，外設的全部管理都由智能接口完成，如I/O處理器I0809或通用單片機7. CPU與接口之間有哪幾種傳送數(shù)據(jù)的方式？它們各應用在什么場合？CPU與接口之間的數(shù)據(jù)傳送方式主要有查詢方式、中斷方式和DMA方式：（1） 查詢方式：主要用于CPU不太忙且傳送速度不高的情況下。無條件傳送方式作為查詢方式的一個特例，主要用于對簡單I/O設備的控制或CPU明確知道外設所處狀態(tài)的情況下。（2） 中斷方式：主要用于CPU的任務比較忙的情況下，尤其適合實時控制和緊急事件的處理（3） DMA方式（直接存儲器存取方式）：主要用于高速外設進行大批量數(shù)據(jù)傳送的場合。習題二8. 什么是端口？端口是接口電路中能被CPU直接訪問的寄存器。9. I/O端口的編址方式有幾種？各有何特點？I/O端口的編址方式有兩種統(tǒng)一編址方式（存儲器映象方式）和獨立編址方式（I/O映象方式、專用I/O指令方式）（1） 統(tǒng)一編址方式：從整個尋址空間中劃出一部分給I/O設備，其余的給存儲器，通過地址碼區(qū)分操作對象是存儲器還是I/O，二者的地址碼不重疊。這種方式的優(yōu)點是I/O端口的編址空間大，且易于擴展I/O指令豐富、功能齊全；缺點是存儲器的地址空間減少，達不到系統(tǒng)最大的尋址空間I/O指令比獨立編址方式的專用I/O指令長，譯碼時間長，執(zhí)行速度慢（2） 獨立編址方式：存儲單元與I/O端口分別編址，地址碼重疊，通過操作碼區(qū)分操作對象是存儲器還是I/O。這種方式的優(yōu)點是I/O端口不占存儲器的編址空間，使存儲器的容量可達系統(tǒng)的最大尋址能力I/O指令短、執(zhí)行速度快；指令清晰、可讀性強；缺點是I/O端口地址范圍一旦確定，不易擴展I/O指令種類有限，操作單一10. 通常所說的I/O操作是指CPU直接對I/O設備進行操作，這話對嗎？這話不對，I/O操作是指I/O端口操作，即訪問與I/O設備相關的端口，而不是對I/O設備直接操作。11. 在獨立編址方式下，CPU采用什么指令來訪問端口？獨立編址方式下，采用專用的I/O指令輸入/輸出指令（如PC系列微機中的IN、OUT）來訪問端口。12. 在I/O指令中端口地址的寬度及尋址方式有哪兩種？PC系列微機中，I/O指令對端口的尋址方式有兩種：直接尋址和間接尋址（必須由DX間址）。直接尋址方式中，端口地址的寬度為8位，即地址范圍是00HFFH；間接尋址方式中，端口地址的寬度為16位，即地址范圍是0000HFFFFH。13. CPU從端口讀數(shù)據(jù)或向端口寫數(shù)據(jù)是否涉及到一定要與存儲器打交道？通常所說的CPU從端口讀數(shù)據(jù)或向端口寫數(shù)據(jù)，僅僅是指I/O端口與CPU的累加器之間的數(shù)據(jù)傳送，并未涉及數(shù)據(jù)是否傳送到存儲器。由于累加器只能保存一個數(shù)據(jù)，所以在實際中通常是I/O與存儲器交換數(shù)據(jù)。CS14. I/O地址線用作端口尋址時，高位地址線和低位地址線各作何用途？如何決定低位地址線的根數(shù)？一般情況下，高位地址線與控制信號線進行邏輯組合，經(jīng)譯碼電路產(chǎn)生I/O接口芯片的片選信號 實現(xiàn)片間選擇；低位地址線不參與譯碼，直接與I/O接口芯片的地址線相連實現(xiàn)I/O接口芯片的片內(nèi)端口選擇。低位地址線的根數(shù)由I/O接口芯片內(nèi)部的端口數(shù)量決定，如果I/O接口芯片內(nèi)部有2n個端口（其引腳上一定有n根地址線），那么，尋址端口時，低位地址線的根數(shù)就是n。習題三15. 計數(shù)、定時與頻率、聲音以及音樂之間有什么關系？定時和計數(shù)的本質(zhì)是相同的，當計數(shù)的基本脈沖是標準的時間單元時，計數(shù)就變成了定時。定時輸出脈沖的周期的倒數(shù)就是頻率。由定時輸出的脈沖可以產(chǎn)生聲音，脈沖的頻率就決定了聲音的頻率。脈沖頻率高，聲音的音調(diào)高（聽起來尖銳）；脈沖頻率低，聲音的音調(diào)低（聽起來低沉）。而由頻率不同、持續(xù)時間不同的聲音就可以產(chǎn)生動聽的音樂。16. 微機系統(tǒng)的定時有哪兩類？何謂時序配合？微機系統(tǒng)中的定時分為內(nèi)部定時和外部定時兩類。內(nèi)部定時是指計算機本身運行的時間基準或時序關系，是用戶無法更改的。外部定時是指外部設備實現(xiàn)某種功能時，本身所需要的一種時序關系，需要用戶根據(jù)外設的要求進行安排。時序配合是指用戶在考慮外設與CPU連接時，不能脫離計算機的定時要求，即以計算機的時序關系為依據(jù)來設計外部定時機構，以滿足計算機的時序要求。17. 微機系統(tǒng)中的外部定時有哪兩種方法？其特點如何？微機系統(tǒng)中的外部定時有軟件定時和硬件定時兩種方法。軟件定時：利用CPU執(zhí)行指令需要一定時間的特點產(chǎn)生延時。這種方法不需增加硬件設備，只需編制延時程序即可；但是它降低了CPU的效率，浪費了CPU的資源，而且由于同樣的延時程序在不同計算機上運行的時間會不同，所以通用性比較差。18. 8253定時/計數(shù)器有那些特點？8253是一個減1的定時/計數(shù)器（逆計數(shù)器），它內(nèi)部有3個相互獨立的16位減1計數(shù)通道，每個通道有自己獨立的計數(shù)脈沖輸入信號（CLK）、門控信號（GATE）和計數(shù)/定時到的輸出信號（OUT），每個通道有6種工作方式，1個通道最多可以計65536個脈沖。19. 8253初始化編程包括哪兩項內(nèi)容？在對8253進行始化編程時，首先向命令寄存器中寫入方式字，選擇計數(shù)通道、工作方式、計數(shù)初值的長度及寫入順序、計數(shù)碼制。然后按方式字的要求向選定的計數(shù)通道中寫入計數(shù)初值。20. 8253有哪幾種工作方式？區(qū)分不同工作方式的特點體現(xiàn)在哪幾個方面？為什么3方式使用最普遍？8253有6種工作方式方式0方式5。區(qū)分不同工作方式的特點主要體現(xiàn)在以下的4個方面：（1） 啟動計數(shù)器的觸發(fā)方式不同（2） 計數(shù)過程中門控信號GATE對計數(shù)操作的控制作用不同（3） 計數(shù)/定時到時輸出端OUT輸出的波形不同（4） 在計數(shù)過程中，寫入新的計數(shù)初值的處理方式不同3方式由于具有自動重新裝載計數(shù)初值，能輸出重復波形，且輸出波形的高低電平比為1:1或近似1:1（方波或近似方波），所以在實際中應用最廣泛。21. 何謂日時鐘？日時鐘是指對一天的時間進行統(tǒng)計，判斷一天（24小時）的時間是否已到。22. 利用8253進行日時鐘計時的計時單位是什么？CPU采用什么技術把這些計時單位進行累加？利用8253進行日時鐘計時的計時單位是在系統(tǒng)中，設置了兩個對計時單位進行統(tǒng)計的字單元TIMER_HI（高字單元）和TIMER_LO（低字單元），8253產(chǎn)生的周期為54.9254ms的方波申請中斷，CPU在中斷服務程序中通過對兩個字單元組成的雙字單元進行加1操作來實現(xiàn)對計時單位的統(tǒng)計。23. 8253通道0的定時中斷是硬中斷（8號中斷），它不能被用戶調(diào)用，當用戶對系統(tǒng)的時間進行修改時，需采用軟中斷INT 1AH。試問這兩種中斷有何關系？8253通道0定時中斷的服務程序中實現(xiàn)對雙字計時單元的加1操作，而軟中斷INT 1AH完成的功能是將這雙字單元的內(nèi)容讀出，保存在兩個字寄存器中，其中，TIMR_HI單元的內(nèi)容送入CX，TIMER_LO單元的內(nèi)容送入DX中。24. 利用8253作為波特率發(fā)生器，當CLK1.1931816MHz，波特因子為16時，要求產(chǎn)生4800波特的傳輸速率，試計算8253的定時常數(shù)。由于，所以8253輸出的頻率應該是，由此可計算出8253的定時常數(shù)：習題四25. 采用DMA方式為什么能實現(xiàn)高速傳送？DMA傳送方式能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳送主要有兩個原因：（1） 它為兩個存儲介質(zhì)提供了直接傳輸通道，不象CPU控制的傳送那樣要通過內(nèi)部寄存器中轉(zhuǎn)。（2） 用硬件取代了軟件，它直接發(fā)出對兩個介質(zhì)的選中信號及其讀寫控制信號，而不是通過執(zhí)行指令來控制傳送26. DMA方式傳送的一般過程如何？DMA方式在傳送之前，要對DMA控制器進行初始化編程，設置諸如傳送方向、內(nèi)存首址、數(shù)據(jù)塊大小等信息，而傳送過程一般可分為4個階段：（1） 申請階段：外設向DMA控制器發(fā)出DREQ信號請求DMA服務，DMA控制器向CPU發(fā)出HRQ信號，請求占用總線（2） 響應階段：CPU向DMA控制器發(fā)出HLDA信號，將總線控制權讓給DMA控制器，DMA控制器接管總線（3） 數(shù)據(jù)傳送階段：DMA控制器發(fā)出DACK信號，選中I/O設備；發(fā)出內(nèi)存地址，選中存儲單元，并根據(jù)初始化時設定的傳送方向給I/O設備和存儲器發(fā)出讀寫控制信號，數(shù)據(jù)由源介質(zhì)直接傳送到目的介質(zhì)（4） 傳送結束階段：傳送了指定長度的數(shù)據(jù)塊后，或收到外部強制結束的控制信號（EOP）時，外設、DMA控制器相繼撤除DREQ、HRQ信號，CPU撤除HLDA信號，總線控制權歸還CPU。27. 什么是DMA方式的操作類型和操作方式？DMA方式一般有哪幾種操作類型和操作方式？DMA方式的操作類型是指進行DMA操作的種類，一般有3種：（1） 數(shù)據(jù)傳送：將源介質(zhì)中的數(shù)據(jù)傳送到目的介質(zhì)中，包括DMA讀（MI/O）和DMA寫（I/OM）（2） 數(shù)據(jù)校驗：對數(shù)據(jù)塊內(nèi)部的每個字節(jié)進行某種校驗，而不進行數(shù)據(jù)傳送（不發(fā)出讀寫控制信號）（3） 數(shù)據(jù)檢索：也不進行數(shù)據(jù)傳送，而是在指定的內(nèi)存區(qū)內(nèi)查找某個關鍵字節(jié)或某幾個關鍵數(shù)據(jù)位是否存在DMA方式的操作方式是指在進行DMA操作時，每次所操作的字節(jié)數(shù)，不同的操作方式釋放總線的條件不同。操作方式一般有以下3種：（1） 單字節(jié)方式（單一方式）：每次取得總線控制權只操作一個字節(jié)就釋放總線，下個字節(jié)的操作要重新申請（2） 連續(xù)方式（塊字節(jié)方式）：只要DMA操作一開始，就一直占用總線，直到全部操作完畢。在操作過程中，即使DMA請求信號無效，也只是暫停操作，將總線暫時掛起，而不釋放，待DREQ有效后再繼續(xù)操作（3） 請求方式（詢問方式）：這種方式是否釋放總線取決于DREQ信號，若DREQ保持有效，則占用總線，進行DMA操作；若DREQ變?yōu)闊o效，就釋放總線28. DMA控制器在微機系統(tǒng)中有哪兩種工作狀態(tài)？其工作特點如何？DMA控制器在微機系統(tǒng)中有主動工作狀態(tài)和被動工作狀態(tài)。主動工作狀態(tài)：在DMA操作期間，DMAC控制總線，控制數(shù)據(jù)在兩個存儲介質(zhì)之間直接傳送被動工作狀態(tài)：非DMA操作期間，DMAC受CPU的控制，此時它主要有兩個工作，一是檢測片選信號，看CPU是否對它進行讀寫控制；二是檢測DMA請求信號，看外設是否有DMA操作請求。習題五29. 什么是中斷？是指CPU在正常運行程序時，由于內(nèi)部/外部事件或由程序預先安排的事件，引起CPU暫時停止正在運行的程序，轉(zhuǎn)到為該內(nèi)部/外部事件或預先安排的事件服務的程序中去，服務完畢，再返回去繼續(xù)運行被暫時中斷的程序，這個過程稱為中斷。30. 什么是中斷優(yōu)先級？設置中斷優(yōu)先級的目的是什么？中斷優(yōu)先級是指，中斷源被響應和處理的優(yōu)先等級。設置優(yōu)先級的目的是為了在有多個中斷源同時發(fā)出中斷請求時，CPU能夠按照預定的順序（如：按事件的輕重緩急處理）進行響應并處理。31. 什么是中斷嵌套？是指CPU正在執(zhí)行一個中斷服務程序時，有另一個優(yōu)先級更高的中斷提出中斷請求，這時會暫時掛起當前正在執(zhí)行的級別較低的中斷源的服務程序，去處理級別更高的中斷源，待處理完畢，再返回到被中斷了的中斷服務程序繼續(xù)執(zhí)行，這個過程就是中斷嵌套。32. 什么是中斷向量？它是如何裝入中斷向量表的？中斷向量是中斷服務程序的入口地址，一個中斷向量由4個字節(jié)組成，它包括中斷服務程序的段首址和偏移地址。中斷向量并非常駐內(nèi)存，而是由程序裝入中斷向量表中的。系統(tǒng)配置和使用的中斷所對應的中斷向量由系統(tǒng)軟件負責裝入；系統(tǒng)若未配置系統(tǒng)軟件（如單板機系統(tǒng)），或用戶自定義的中斷向量，由用戶自行裝入。33. 什么是中斷類型號？它的作用是什么？中斷類型號是系統(tǒng)為每一個中斷源分配的代號，它是8位的，與系統(tǒng)的中斷源一一對應。中斷類型號負責引導CPU找到中斷服務程序的入口點。通過中斷類型號查中斷向量表可得到中斷向量（中斷服務程序入口地址），其中：物理地址為4*n的單元是中斷服務程序入口點的偏移地址；物理地址為4*n+2的單元是中斷服務程序的段首址。34. 不可屏蔽中斷和可屏蔽中斷各有何特點？其用途如何？不可屏蔽中斷（NMI）：CPU不能屏蔽，即：無論IF的狀態(tài)如何，CPU收到有效的NMI必須進行響應；NMI是上升沿有效；中斷類型號固定（為2）；它在被響應時無中斷響應周期。不可屏蔽中斷通常用于故障處理（如：協(xié)處理器運算出錯、存儲器校驗出錯、I/O通道校驗出錯等）可屏蔽中斷（INTR）：CPU可以通過設置IF的狀態(tài)屏蔽它，若IF1，CPU響應，IF0，CPU不響應；INTR高電平有效；它需要中斷響應周期；中斷類型號由中斷控制器在中斷響應周期中提供給CPU?？善帘沃袛嘀饕糜谄胀↖/O設備請求與CPU進行數(shù)據(jù)交換。35. IBM-PC微機的中斷系統(tǒng)由哪幾部分構成？IBM-PC微機的中斷系統(tǒng)由硬件中斷（外部中斷）和軟件中斷（內(nèi)部中斷）組成。硬件中斷又分為可屏蔽中斷INTR和不可屏蔽中斷（NMI）；軟件中斷有雙字節(jié)指令形式的中斷（ROM-BIOS中斷、DOS中斷和未定義自由中斷）和幾種特殊類型的中斷（除法溢出中斷、單步中斷、斷點中斷、溢出中斷）。36. 可編程中斷控制器8259A協(xié)助CPU處理哪些中斷事務？8259A協(xié)助CPU完成的中斷事務主要有：接收和擴充外設的中斷請求；進行中斷請求的屏蔽與開放控制；對中斷源進行優(yōu)先級排隊管理；中斷被響應時，提供該中斷源的中斷類型號。37. 8259A具有哪些工作方式和中斷操作功能？指出與這些功能相對應的命令字（ICW/OCW）的內(nèi)容？8259A的工作方式有以下幾種：（1） 引入中斷請求的方式：有邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)兩種；中斷服務方式有向量式中斷和查詢式中斷兩種；（2） 與系統(tǒng)總線的連接方式：緩沖方式和非緩沖方式兩種；（3） 屏蔽中斷的方式：通常屏蔽和特殊屏蔽兩種方式；（4） 優(yōu)先級排隊的方式：固定優(yōu)先級和循環(huán)優(yōu)先級（優(yōu)先級輪換）兩種，循環(huán)優(yōu)先級又分為指定輪換和自動輪換兩種；（5） 中斷結束的方式：自動結束方式和非自動結束方式兩種8259A的中斷操作功能有以下幾個：（1） 設置中斷觸發(fā)方式、選擇8259A芯片的數(shù)目由ICW1完成；（2） 設置中斷類型號的高五位由ICW2完成；（3） 設置級聯(lián)方式具體的連接情況（主片的哪些中斷申請端連有從片；從片與主片的哪個中斷申請端相連）由ICW3完成；（4） 設置特定完全嵌套方式、緩沖方式和中斷結束方式ICW4完成；（5） 設置對各中斷源的屏蔽與開放狀態(tài)由OCW1完成；（6） 設置優(yōu)先級輪換及發(fā)中斷結束命令由OCW2完成；（7） 設置特殊屏蔽方式、查詢式中斷的服務方式、選擇要讀出的寄存器由OCW3完成；38. 在什么情況下，才要求用戶對8259A進行初始化？一般在沒有配置完善的操作系統(tǒng)的單板微機系統(tǒng)中，才需要對8259A進行初始化。另外，若通過插件板擴展中斷系統(tǒng)，附加的8259A由于系統(tǒng)軟件并未對它進行初始化，所以用戶要寫入它的初始化程序。39. 如何對8259A進行初始化編程（包括單片使用和雙片使用）？在單片8259A系統(tǒng)中，初始化時按順序依次寫入ICW1、ICW2、和ICW4；在雙片8259A系統(tǒng)中，初始化時要按順序依次寫入ICW1、ICW2、ICW3和ICW4。40. 什么是中斷響應周期？在中斷響應周期中CPU和8259A一般要完成哪些工作？LOCKINTAINTACPU收到有效的INTR信號，若IF1，且無DMA請求，當前指令執(zhí)行完畢，就通過總線控制器發(fā)出連續(xù)的兩個中斷響應信號（ ）組成一個中斷響應周期。LOCKINTA在第1個 負脈沖中，CPU發(fā)出有效的總線鎖定信號 ，封鎖總線，防止其他主控器占用總線；8259A經(jīng)判優(yōu)后將IRR的相應位清0，ISR的對應位置1。INTA在第2個 負脈沖中，CPU撤除總線鎖定信號 ，ALE信號也變?yōu)闊o效，允許數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)；8259A將被響應中斷源的中斷類型號送給CPU。若8259A工作于自動結束方式，在第2個 負脈沖的后沿，8259A還要清除ISR中在第1個負脈沖里置1的位。41. 用戶利用PC微機的中斷系統(tǒng)資源進行中斷傳送時，要求用戶對8259A的哪些命令進行編程使用？用戶利用PC微機的中斷系統(tǒng)資源進行中斷傳送時，對8259A的編程主要是寫入OCW1（開放或屏蔽某些中斷級）和OCW2（發(fā)中斷結束命令）。42. 何謂中斷向量修改？修改中斷向量的方法和步驟如何？在實際應用中，用戶借用系統(tǒng)的中斷資源（中斷類型號）來運行自己的中斷服務程序時，需要將中斷向量表中原來的中斷向量修改為自己中斷服務程序的入口地址，這就是中斷向量的修改。中斷向量的修改方法一般是利用DOS功能調(diào)用的35H號和25H號功能，其步驟可分為以下3步：（1） 保存原中斷向量：用35H號功能讀取原來的中斷向量，保存于兩個字單元中；（2） 設置新的中斷向量：用25H號功能將新的中斷向量填入到中斷向量表的相應位置（4*n4*n+2單元中）；（3） 恢復原中斷向量：使用完，再利用25H號功能將保存于兩個字單元中的原來的中斷向量重新填入到中斷向量表中。43. 中斷結束命令安排在程序的什么地方？在什么情況下要求發(fā)中斷結束命令？為什么？中斷結束命令一般安排在中斷服務程序中，在中斷服務完成，中斷返回指令（IRET）之前。在8259A工作于非自動結束方式時，要送中斷結束命令。因為這種方式，即使中斷已經(jīng)服務完畢，ISR中的對應位也不會自動清0，這樣就使得低優(yōu)先級的中斷和同級中斷得不到應有的響應。通過發(fā)中斷結束命令，將服務完的中斷級在ISR中的對應位清0，以便開放同級和低級中斷。IOWCS習題六44. 半導體存儲器通常可分為哪些類型？分類的依據(jù)是什么？半導體存儲器按制造工藝分，可分為雙極型和MOS型兩大類；按存取方式分，又可分為隨機存取存儲器RAM和只讀存儲器ROM兩大類；RAM根據(jù)存儲電路的性質(zhì)不同，又可分為靜態(tài)RAM（SRAM）和動態(tài)RAM（DRAM），ROM按其性能不同，又可分為掩模式ROM、熔煉式可編程PROM、可用紫外線擦除、可編程的EPROM和可用電擦除、可編程的E2PROM。45. 半導體存儲器有哪些主要特點？有哪幾項主要性能指標？半導體存儲器具有體積小、速度快、耗電少、價格低的優(yōu)點。半導體存儲器主要有以下幾個主要性能指標：（1） 存儲容量：存儲器所能存儲二進制數(shù)碼的數(shù)量，即所含存儲元的總數(shù)（2） 存取時間（讀寫周期）：從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時間（3） 功耗：每個存儲元消耗功率的大?。?） 可靠性；對電磁場及溫度變化等的抗干擾能力。46. 試比較動態(tài)RAM與靜態(tài)RAM的優(yōu)缺點？動態(tài)RAM集成度高、功耗低、價格低；但由于它是以電容上的電荷存儲信息，必須定時刷新，所以接口電路比較復雜；靜態(tài)RAM速度快，但由于是用雙穩(wěn)電路存儲信息，集成度較低、功耗較大、成本較高。47. 設計存儲器接口應考慮哪些主要問題？在設計存儲器接口時除了要考慮存儲器的地址空間外，還要考慮存儲器與CPU的時序配合問題：慢速存儲器要能夠向CPU申請延長總線傳輸周期；CPU總線的負載能力：大系統(tǒng)中，考慮到總線驅(qū)動能力不夠，需要在接口中加入驅(qū)動器/緩沖器；存儲芯片的選擇：選擇芯片類型時根據(jù)存儲信息類型的不同決定選擇RAM或ROM；選擇芯片具體型號時，在滿足容量要求的情況下，盡量選擇容量大、集成度高的芯片。48. 當CPU與低速存儲器接口時，通常采用什么方法進行速度匹配？舉例說明。當CPU與低速存儲器接口時，通常由低速存儲器向CPU發(fā)出“等待申請”信號，使CPU在正常的讀/寫周期之外再插入一個或幾個等待周期，這樣就使指令的時鐘周期數(shù)增加了。例如，在8086CPU的引腳上提供了一根READY信號，CPU在每個總線周期的T3時鐘周期和插入的等待周期TW中檢測READY，若READY0，就在T3或當前的TW之后插入一個等待周期，在等待周期中繼續(xù)檢測READY信號。所以慢速存儲器在與CPU接口時，只要能在T3中（CPU檢測前）使READY0，就可以讓CPU延長總線傳輸周期。通過控制READY維持為低電平的時間長短可以控制插入等待周期的個數(shù)。49. 用1024 1位的RAM芯片組成16K 8位的存儲器，需要多少個芯片？分為多少組？共需多少根地址線？地址線如何分配？試畫出與CPU的連接框圖。用10241位的RAM芯片構成16K8位的存儲器，共需要168128片；8片為一組，共分為16組；共需要14根地址線；其中低10根作低位地址，實現(xiàn)片內(nèi)單元的選擇，高4位進行譯碼，產(chǎn)生片選信號，從16組中選中一組作為當前讀寫操作的對象。首先進行芯片擴展，由8片10241位的芯片組成一個10248位的芯片組，除數(shù)據(jù)線之外，將一組中8個芯片的同名引腳連在一起（包括：低位地址A09、讀寫控制信號、片選信號），如圖所示：然后將CPU的存儲器讀寫控制信號與芯片組的讀寫控制相連；低位地址A09與芯片組的低位地址A09相連；再設計譯碼電路，產(chǎn)生16個譯碼輸出信號，分別與16組的片選信號相連，如圖（b）所示50. DRAM接口電路與SRAM接口電路的主要區(qū)別是什么？DRAM和SRAM相比，由于存儲原理和芯片結構上的區(qū)別，使之在與CPU接口時有兩個特殊的問題要考慮：一是由于DRAM芯片中的存儲元是靠柵極電容上的電荷存儲信息的，時間一長，信息就會丟失，所以必須定時刷新；二是由于DRAM芯片集成度高，存儲容量大，使得引腳數(shù)量不夠用，所以地址輸入一般采用兩路復用鎖存方式。51. 當構成存儲器的存儲芯片容量不一致時，如何進行地址譯碼電路設計？舉例說明。當構成存儲器的存儲芯片容量不一致時，有兩種方法可共選擇。一是用各自的譯碼電路分別譯碼產(chǎn)生各自的片選信號；二是分兩次譯碼來實現(xiàn)。實際中采用第2種方法居多，這種方法首先按芯片容量大的進行一次譯碼，將一部分輸出作為大容量芯片的片選信號；另外一部分輸出則與其他相關地址一起進行二次譯碼，產(chǎn)生小容量芯片的片選信號。例如：用2KB的ROM和1KB的RAM構成4KB的ROM(0000H0FFFH)和4KB的RAM(2000H2FFFH)，設系統(tǒng)有16根地址線，則芯片選擇信號的產(chǎn)生如圖所示：IOWCS習題七52. 可編程并行接口芯片8255A面向I/O設備一側(cè)的端口有幾個？其中C口的使用有哪些特點？8255A面向I/O設備一側(cè)有3個8位的端口：A口、B口和C口，或者說有2個8位的端口（A口、B口）和2個4位的端口（C上、C下）。其中，C口比較特殊，它的特點主要有：作為數(shù)據(jù)口，可分為兩個獨立的4位口（C上、C下）使用；1方式和2方式時，C口的部分引腳作為A、B口的固定聯(lián)絡信號線；1方式和2方式時，C口作為狀態(tài)口使用；C口的引腳可以用按位置/復位命令字進行按位控制。53. 可編程并行接口芯片8255A的編程命令有哪兩個？試分別說明它們的作用及其命令格式中每位的含義是什么？8255A有兩個編程命令：方式命令字和C口按位置/復位命令字。方式命令字：用于對8255A進行初始化編程，設定A、B、C口的工作方式及傳送方向，其命令格式及各位含義如下：1D6D5D4D3D2D1D0特征位A口方式A口方向PC上方向B口方式B口方向PC下方向傳輸方向0：輸出 1：輸入 0：方式0 1：方式1 00：方式0 01：方式1 10：方式2（雙向）C口按位置/復位命令字：用于對8255A進行動態(tài)控制，在應用過程中，