1、微机原理与接口技术(第三版)课堂布置及需要关注习题参考答案 29第二章作业2-2简述微处理器的工作方式、各工作方式的含义和区别是什么?它们之间是如何切换的?答:1.五种工作方式:实地址方式、保护虚地址方式、虚拟86方式、系统管理方式以及IA-32E方式。2.含义:(1)实地址方式是指处理器工作在8086/8088编程环境下的工作方式,其最大地址空间为1MB。(2)保护地址方式,又称保护虚地址方式,简称保护方式,是真正发挥处理器潜能的一种工作方式。所谓保护是指在执行多任务操作时,对不同任务使用的不同存储空间进行完全隔离,保护每个任务顺利执行,能够寻址的地址空间为实际的物理地址空间即2m(m为处理
2、器外部地址线的引脚条数)。(3)虚拟86方式是指一个多任务的环境,即模拟多个8086的工作方式。在这个方式之下,处理器被模拟成多个8086微处理器同时工作。(4) 系统管理方式(SMM)是为实现特定功能及系统安全提供的一种工作方式,SMM的功能主要包括电源管理以及为操作系统和正在运行的程序提供安全性。SMM最显著的应用就是电源管理。以上四种方式是IA-32所有处理器所具有的工作方式。 (5)从后期的P4到以Core为核心的处理器开始支持64位扩展技术,引入了IA-32E工作方式。在这种方式下,处理器支持两种模式即兼容的工作方式(兼容IA-32处理器的方式)和64位工作方式。在兼容模式下,允许在
3、64位操作系统下运行原来的16位和32位应用程序,可使用前缘REX访问64位数据,最大支持的32位地址空间,而在64位方式下,采用EM64T技术,支持64位操作,同时支持36位的地址(从Pentium Pro开始处理器的外部地址线就提供36条),支持64位线性地址,默认的地址空间为64位,默认的数据宽度为32位,指令允许32/64地址和32/64数据的混合使用,因此又把 Core为核心的处理器称为32/64处理器,与真正64位处理器有区别,可称之为具有64位功能的32位处理器。3.工作方式的相互转换如下图所示。以上工作方式中,系统管理方式需要用硬件切换即有/SMI引脚中断方可以从原来的工作方式
4、进入系统管理方式,其它工作方式的切换均可用软件控制来切换工作方式。2-3 IA-32E方式兼容模式和64位模式下,Cure X系列处理器能够寻址的物理地址空间分别有多大? 答: 具有IA-32E工作方式处理器在兼容模式下,最大支持的32位地址空间即4GB,而在64位方式下,采用EM64T技术,支持64位操作,同时支持36位的物理地址即64GB,支持64位线性地址,默认的地址空间为64位。2-10 Pentium处理器的和两条指令流水线的功能是什么?主频为100MHz的Pentium处理器,最快执行两条指令的时间为多少ns?答:(1)U流水线主要用于执行复杂指令,而V流水线只能执行简单指令。(2
5、)最快执行两条指令的时间是一个时钟周期,100MHz主频其一个时钟周期为1/100 (us)=10ns。2-11简述Pentium处理器的BTB的功能。答:BTB(分支目标缓冲器)可对分支指令进行预测,目的是提高流水线执行效率。在Pentium微处理器中,使用了BTB预测分支指令,这样可在分支指令进入指令流水线之前预先安排指令的顺序,而不致使指令流水线的执行产生停滞或混乱。2-18 总结一下8086/8088到Core i7处理器外部地址线、数据线条数、通用寄存器的位数以及所处的工作方式。各自的位长以及所能寻址的物理地址空间有多大?答:从8086到Corei的相关参数如下表所示表。处理器主要参
6、数8086802868038680486PentiumP6(Pro,PII,PIII)Pentium 4Core 2 DuoCore i7Corei3/i5/ i7(二代到六代)通用寄存器位数1616323232323232/6432/6432/64外部数据线条数16163232646464646464外部地址线条数20243232323636363636物理地址空间1MB16MB4GB4GB4GB64GB64GB64GB64GB64GBI/O组织(端口个)64K64K64K64K64K64K64K64K64K64K工作方式实方式实方式保护方式实方式保护V86实方式保护、V86实,保护、V86
7、、系统管理实、保护、V86、系统管理实、保护、V86、系统管理实、保护、系统管理、IA-32E实、保护、系统管理、IA-32E实、保护、系统管理、IA-32E2-26 已经从内存1FF00000开始存放12H, 34H, 56H, 78H, 90H, ABH, CDH, EFH, 11H, 22H, 33H, 44H, 55H, 66H, 77H, 88H,99H,00H,AAH,BBH,CCH,DDH,EEH,FFH,试说明从1FF00000H开始取一个双四字的值,从1FF00008H开始取双字的值,以及从1F00010H开始取四字和一个字的值。解:按照数据低字节存放在低地址的原则,在Int
8、el处理器中,为了保持兼容性,仍然定义一个字为16位(尽管字长已经是32位或64位)从1FF00000H开始的双四字的值8877665544332211EFCDAB9078563412H从1FF00008H开始的双字的值44332211H从1FF00010H开始的四字的值FFEEDDCCBBAA0099H从1FF00010H开始的一个字的值0099H2-32 对于IA-32或Intel 64处理器采用16位运算(用16位寄存器),求以下运算结果及相应各标志位:(1) 5439H+4567H (2) 2345H+5219H (3) 54E3H-27A0H (4) 1A9FH+E561H解:(1)
9、5439H+4567H=99A0H0101 0100 0011 1001+ 0100 0101 0110 01111001 1001 1010 0000AF=1,PF=1,ZF=0,CF=0,OF=1,SF=1(2)2345H+5219H=755EH0010 0011 0100 0101+ 0101 0010 0001 10010111 0101 0101 1110AF=0,PF=0,ZF=0,CF=0,OF=0,SF=0(3)法1直接相减54E3H-27A0H=2D43H0101 0100 1110 0011- 0010 0111 1010 00000010 1101 0100 0011AF
10、=0,PF=0,ZF=0,CF=0,OF=0,SF=0法2变减为加54E3H-27A0H=54E3+D860H=2D43H0101 0100 1110 0011+ 1101 1000 0110 00001 0010 1101 0100 0011AF=0,PF=0,ZF=0,CF=1,OF=0,SF=0说明:可见这两种方法算出的结果是一样的,但进借位标志完全不同。(4)1A9FH+E561=0000H0001 1010 1001 1111+ 1110 0101 0110 00011 0000 0000 0000 0000AF=1,PF=1,ZF=1,CF=1,OF=0,SF=02-37 内存数据
11、如表2.26所示,指出实地址方式下,执行下列程序段后AX中的值。MOVAX,1100HMOVDS,AXMOV BX,200HMOV AX,BX+62H表2.26 题2-38,2-43和2-44表(内存数据分布情况)地址数据地址数据地址数据地址数据:00011267H 00H00011237H00H00001047H00H00001007H00H00011266H70H00011236H00H00001046H01H00001006H40H00011265H 00H00011235H11H00001045H1EH00001005HF3H00011264H01H00011234H47H000010
12、44H13H00001004H01H00011263H 75H00011233H32H00001043H00H00001003H00H00011262H39H00011232H30H00001042H00H00001002H00H00011261H2AH00011231H31H00001041H1FH00001001H1FH00011260H00H00011230H36H00001040HFFH00001000HFFH解:从程序段知DS1100H,有效地址(偏移地址)200H62H262H,因此物理地址11000H262H11262H,11262H开始的一个字为7539H,所以AX7539H2
13、-38 IA-32处理器描述符中所含有的基地址为089C0000H,段界限为0003FH,求(1)G=0时该描述符所寻址段的地址范围,该段如果要存汉字,能容纳多少个?(2)G=1时,对于4K页,描述的段的地址范围。解:(1)G0,段以字节为单位,段大小段界13FH140H64,末地址段基址段大小1段基址+段界089C0000H3FH089C0000H0x89C0003F,可容纳汉字64/2=32个;(2)G1时,段大小以页为单位(4K页),段大小(段界1)4K(3FH1)1000H40000H262144,末地址段基址段大小1089C0000H400001089C0000H3FFFFH089F
14、FFFFH,可容纳汉字262144/2=131072个。2-39 试定义IA-32处理器的两个段描述符来描述一个存储器段,均为一个可写、向上增长的用户访问的在物理存储器中、未访问过的数据段,(1)地址范围为03000000H03001FFFH,(2)01000000H027FFFFFH。 解:(1)定义段描述符就是确定段基址、段界和相关属性段基址03000000H,段界末地址首地址1FFFH,段界FFFFFH1因此,G1,由于段大小(段界1)4K,因此段界段大小/4K-1=01800000H/4K-1=1800H-1=17FFH,其它属性同上,则段描述符01C1F200000017FFH2-4
15、1 已知从00100000H开始存放FFH,01H,00H,04H,10H,F2H,0AH,06H,FFH,03H,00H,00H,10H,F2H,40H,02H,从02100000H开始存放35H,36H,31H,30H,30H,32H,39H,38H,3AH,DS=000BH,EBX=0000002H,GDTR=001000001FFFH,CR0=60000011H,CR3=00034000H,对于IA-32处理器,执行指令MOV EAX,EBX时:(1) 求源操作数对应的描述符表可存放描述符个数(2) 求源操作数对应段描述符的值以及该描述符描述段的地址范围(3) 求源操作数所对应的物理地
16、址(4) 求指令执行后EAX中的内容。(5) 从已知条件中还能得到什么信息?解:DS000BH0000 0000 0000 1011B, 对照选择子的格式可知TI0,选中GDT表,RPL11为普通用户使用,索引808H(1)GDT表可存放的描述符的个数由GDTR中的界决定,GDT表的界1FFFH,因此可存放的段描述符的个数(1FFFF+1)/8=400H=1K个;(2)先找出描述符存放的首地址GDT表首址(GDTR高32位)索引800100000H08H00100008H,以段描述符为0240F210000003FFH,段描述符描述的段的大小取决于段界和G,对照段描述符的格式可知G0,段界00
17、3FFH,段基址02100000H,因此段地址范围为02100000H0210003FFH;(3)CR0600000011H,因此PE1,PG0,是分段而不分页的保护方式,因此CR3多余,段内偏移地址EBX的值00000002H,因此物理地址段基址段内偏移地址02100000H00000002H02100002H;(4)021000002H开始的4个字节就是EAX的值32303031H;(5)由段描述符可知,G0,D1为32位数据,此外决定其它属性的主要是访问权字节,访问权字节中为F2H11110010B,即P1表示数据在物理存储器中,DPL11表示一般用户程序访问的数据,S1表示段描述符,A
18、0表示该段还没有被访问过,TYPE001表示该段是向上增长的可写的数据段。2-42已知内存中的数据如表2.26所示,对于IA-32处理器,已知内部相应寄存器的值为:ESI=00001230H,DS=SS=ES=FS=GS=1003H。GDT表和LDT表的首地址均为0,CR40。CR3000011FFH,内存数据如下所示。(1)当CR0=70000010H时指令MOV EAX,ESI对应源操作数的物理地址及指令执行后EAX中的值。(2)当CR0=70000011H时 求指令MOV EAX,ESI对应源操作数的物理地址及指令执行后EAX中的值。该段的最多能容纳多少字节数据?根据访问权字节说明该段是
19、什么样的段,是否存在存储器中?地址数据地址数据地址数据地址数据:00011267H 00H00011237H00H00001047H00H00001007H00H00011266H70H00011236H00H00001046H01H00001006H40H00011265H 00H00011235H11H00001045H1EH00001005HF3H00011264H01H00011234H47H00001044H13H00001004H01H00011263H 75H00011233H32H00001043H00H00001003H00H00011262H39H00011232H30H0
20、0001042H00H00001002H00H00011261H2AH00011231H31H00001041H1FH00001001H1FH00011260H00H00011230H36H00001040HFFH00001000HFFH解:CR40表示没有页的扩展,默认4KB页大小(1)由CR070000010H可知,PE0,处于实地址方式,因此物理地址段地址16偏移地址10030H00001230H00011260H,由表可知执行完MOV EAX,ESI之后,EAX的值75392A00H;(2)由CR070000011H知PE1且PG0为仅分段的保护方式,由DS1003H000100000
21、0000011B,可知,TI0选择的是GDT表,RPL11表示一般用户访问,索引81000H段描述符存放的首地址GDT表首址索引800001000H,所以通过上表可知,段描述符0040F30100001FFFH,段基址00010000H,段界01FFFH,G0,段内偏移量ESI00001230H,因此物理地址段基址偏移地址00010000H00001230H00011230H,由表可得执行MOV EAX,ESI后,EAX的值就是从00011230H开始的4个字节,即EAX32303136H;由于G0时段大小段界101FFFH12000H8192字节,即可容纳8192字节的数据访问权字节F3H1
22、1110011B,A1该已经被访问过,同P1在物理存储器中,是向上增长的可写的数据段。(3)由CR0E0000011H知PE1且PG10为分段且页的保护方式,由(2)得线性地址00011230H,由于CR40页大小为4KB(不扩展)00011230H0000 0000 0000 0001 0001 0010 0011 0000B,偏移地址230HCR3000011FFH,因此页目录基地址00001000H,页目录索引*40,因此目录项地址00001000H,从表中找出页目录项为00001FFFH,因此页表基址00001000H,页表索引*411H*4=44H因此页表项地址00001044H,页
23、表项00011E13H,页基地址00011000H,物理地址页基地址+页内偏移量00011000H+230H00011230H,EAX的值就是从00011230H开始的4个字节,即EAX32303136H;2-43 已知内存中的据如表2.26所示,IA-32处理器复位后,立即执行以下指令,求出指令执行完EAX中的值并说明处理器的工作状态。(注意自复位后处理器的状态,参见2.3.1中图2.22)。MOV EAX,CR0OR EAX,1MOV CR0,EAXMOV EAX,00011000HMOV CR3,EAXMOV EAX,CR0OR EAX,80000000HMOV CR0,EAXMOV E
24、AX, 23401000H地址数据地址数据地址数据:00011267H 00H00011237H00H00001007H00H00011266H70H00011236H00H00001006H40H00011265H 00H00011235H11H00001005HF4H00011264H01H00011234H47H00001004H01H00011263H 75H00011233H32H00001003H00H00011262H39H00011232H30H00001002H00H00011261H2AH00011231H30H00001001H1FH00011260H00H0001123
25、0H39H00001000HFFH解:由前三条指令可知CR0.0(PE)1转入保护方式,CR300011000H,知页目录表基址00011000H,由第6,7,8条指令可知,CR0.31(PG)1,即处理器工作在分段和分页的保护方式由于复位后除代码段外,其它段基地址0因此段描述符所描述的段基地址也为0,因此线性地址段内偏移地址=23401000H=0010001101 0000000001 0000 0000 0000B页目录索引4001000110100B4234H,页表索引40000000001H400000004H页目录项基地址00011000H,因此页目录项的地址为页目录基地址页目录索
26、引值400011000H234H00011234H,因此页目录项00001147H,页表基地址00001000H,因此页表项地址为页表基地址页表索引400001000H00000004H00001004H,页表项00001147H,页基地址00001000H,物理地址页基地址页内偏移地址00001000H000011000H,因此EAX00001FFFH 第五章作业5-2简述半导体存储器的分类及主要性能指标。答:(1)分类(2)主要性能指标:存储容量、存取速度和带宽(带宽=存储器总线频率数据宽度/8 (单位:字节/S)5-3 说明SRAM、DRAM、MROM、PROM、EPROM及FRAM的特
27、点及简单工作原理。答:SRAM靠双稳态触发器的两个稳定状态存储信息的;DRAM靠极间电容的充放电来存储信息的;MROM靠光刻技术确定是否保留MOS管决定信息的,跨接MOS管,信息为0,没有跨接MOS管,信息为1;PROM是靠熔丝的通断决定信息的,没有熔断,则信息为1,熔断信息为1;EPROM是靠雪崩注入式场效应管(FAMOS管)的浮置栅是否积累足够的电荷来存储信息的,有足够的电荷积累,则记录信息0,没有足够的电荷积累信息记录;FRAM是靠铁电电容来存储信息的。5-4 已知一个SRAM芯片的容量为4M8,该芯片有一个片选信号引脚和一个读/写控制引脚,问该芯片至少有多少个引脚?解:SRAM的引脚的
28、确定从地址线、数据线、控制线及电源线四方面考虑,地址线m决定字数,2m=4M,因此m=22,容量4M8,所以n=8,片选一条,读写控制一个,电源和地各一条,芯片共有引脚22811+234条。如果算出来为奇数,则加1变偶数,以便于对称,便于制作。5-6 50ns的512M8的DRAM芯片,其外部数据线和地址线为多少条?1秒钟至少可存取多少次?如果系统接内存的总线周期40ns的微机系统,在访问存储器时要不要插入等待周期?如果处理器是Pentium,则需要插入多少ns的等待时间?解:(1)寻址的地址线log2(单元数)=log2(512M)=log2(229)=29条,由于DRAM的外部地址线是内部
29、的一半,因此DRAM的外部地址线为15条,数据线8条,1s/50ns=109/50=20000000次,即每秒可存取2千万次,总线周期为40ns,因此比 50ns快,因此需要插入等待周期,才能正常访问50ns的存储器。如果是Pentium处理器,是由于一个总线周期含2个状态,因此一个状态为20ns,因此等待一个状态20ns后,访问时间为40ns+20ns60ns超过50ns即可访问。因此要插入20ns的等待时间。5-9 试计算外频(内存模块的核心频率)为200MHz时DDR、DDR2、DDR3、双通道DDR4的带宽。解:由于DDR、DDR2、DDR3、DDR4数据宽度为64位,200MHz下的
30、速度如下:(1) DDR:200MHz264/81600MB/s(2) DDR2:200MHz464/8=3200MB/s(3) DDR3:200MHz864/86400MB/s (4)DDR4:双通道200MHz8264/8=25600MB/S5-10已知RAM的容量为(1) 16K8 (2) 64K8 (3) 128K8 (4) 256K8如果RAM的起始地址为3450H,则各RAM对应的末地址为多少?解:(1)16K8,单元数16K24210=3FFFH+1,所以末地址首地址大小13450H3FFFH744FH(2)64K216=FFFFH+1,末地址3450HFFFFH1344FH(3
31、)128K2171FFFFH1,末地址3450H1FFFFH2344FH(4)256K2183FFFFH1,末地址3450H3FFFFH4344FH5-11如果一个应用系统中ROM为8KB,最后一个单元地址为57FFH,RAM紧接着ROM后面编址,RAM为16KB,求该系统中存储器的第一个地址和最后一个单元地址。解:ROM最后一个单元为57FFH,8K2131FFFH1,因此首地址末地址(大小1)57FFH1FFFH3800H,由于RAM紧跟ROM后面编址,因此RAM的首地址57FFH15800H,RAM大小16K2143FFFH1,所以RAM的最后地址就是系统存储器的末地址(最后一个单元的地
32、址)5800H3FFFH97FFH5-14用4K8的SRAM芯片构成16K16的存储器,要求起始地址为08000H,画出联接图,选用8086。解:需要的芯片数:16K16/(4K8)428片。起始地址08000H,容量16K1632K832KB(微机是按字节编址的),因此32K2157FFFH1,末地址08000H7FFFH0FFFFH,需要增加的地址线3条,08000H0FFFFH可变的地址为A14A0,其中A14、A13为增加的地址线,分别接24译码器输入端B和A,A11A0是芯片本身的地址线接系统地址总线的A12A1,不变的地址A19A16均为0,A151,A0与逻辑或后接存储器的偶地址
33、(低字节)存储模块的读信号,A0与或后接存储器的偶地址(低字节)存储模块的写信号,与逻辑或后接存储器的奇地址(高字节)存储模块的读信号,与或后接存储器的奇地址(高字节)存储模块的写信号,即当读或写偶地址存储体时,A00,能对如1,3,5,7进行读写操作,当读或写奇地址存储体时,0,能对2,4,6,8进行读操作,以保证对奇偶存储体的访问,当A00并且0时,可对一个字(16位)进行访问,连接示意如图所示。5-16写出图5.43(a)所示的片选信号CS以及(b)中Y0Y7对应的端口地址。(a) (b)图5.43 题5-16图解:(a)由CS0可知:A90,A80,A70,A61,A51,A41,A3
34、1,A21,A11,A01,地址0001111111B07FH;(b)由38译码器使能端有效即E31,E2E10知:A91,A80,A70,A61,A50,A41,A30Y0:A2A1A0=000,因此Y0的地址1001010000B250HY1:A2A1A0=001,因此Y1的地址1001010001B251HY2:A2A1A0=010,因此Y2的地址1001010010B252HY3:A2A1A0=011,因此Y3的地址1001010011B253HY4:A2A1A0=100,因此Y4的地址1001010100B254HY5:A2A1A0=101,因此Y5的地址1001010101B255
35、HY6:A2A1A0=110,因此Y6的地址1001010110B256HY7:A2A1A0=111,因此Y7的地址1001010111B257H5-17 简述8088、8086、80386、Pentium、Pentium II、Pentium III、Pentium4以及Core 2系统存储器的组成形式。解:8088为8位存储器组织,共一个8位存储体,总容量最大1MB;8086和80286为16位存储器组织,共2个8位存储体,1个偶地址存储体和1个奇地址存储体,其中8086的每个存储体最大512KB,共1MB,而80286每个8MB,共16MB;80386为32位存储器组成,共4个8位存储体
36、,每个最大1MB,共4GB;PentiumCureX均为64位存储器组织,共8个8位存储体,Pentium每个存储体最大512MB,共4GB,PentiumIICoreX每个最大8GB,共64GB。5-19 对于80386/80486设计一个32位存储器模块,使用EPROM芯片,地址范围FFFF0000HFFFFFFFFH。解:80386/80486地址线32条,数据线32条,EPROM容量为FFFFFFFFHFFFF0000H110000H即64KB,64KB64K8(164)816K32,即可用4片16KB的EPROM 27128通过位扩展构成这一存储器模块。由地址关系知:不变的地址:A3
37、1A16全1,变化的就是64KB大小的存储体,存储器的组成如图所示。5-20 采用SRAM 62512构建的一个64位存储器模块如图5.38所示。(1)试写出本存储器模块的地址范围。(2)试编写一段程序,将1号62512的64KB的数据复制到7号62512中图5.38 SRAM构成的64位存储器模块答:(1)A31A190000000000001,A18A0全0到全1变化,因此地址范围为:00080000H000FFFFFH(2)要注意一个62512中的64KB数据的地址是相差8,不是连续的,由64位存储器组成所决定的,因此在写程序时修改地址指针时要特别注意。1号芯片的起始地址为:000800
38、00H,7号芯片起始地址:00080006H,每增加一个数据单元,地址加8,程序片段如下: MOVCX,0;64K个字节单元数据计数器MOVAX,8000HMOV DS,AX;段地址为8000HMOV SI,0;源数据对应偏移地址0,物理地址80000HMOV DI,6;目的数据偏移地址6,物理地址80006HLP:MOVAL,SIMOVDI,ALADD SI,8ADD DI,8LOOPLP或: 用32位偏移地址 MOVCX,0;64K个字节单元数据计数器MOVESI,00008000HMOV EDI,00008006HLP:MOVAL,ESIMOVEDI,ALADD ESI,8ADD EDI
39、,8LOOPLP5-22 CMOS 的功能是什么?如何对其操作?写出将年月日时分秒的值读出后存入1000H:2000H开始的内存区域的程序片段。解:CMOS主要包括实时钟及CMOS RAM,因此其主要功能有产生实时钟及保存设置和配置信息。对CMOS的操作分两个步骤:(1)向70H写CMOS地址;(2)对71H读或写数据第一种方法:由于年月日时分秒地址不连续或规律性不强,可以先在内存缓冲区中定义时间单元,然后就可以构建循环体。.DATEDateBuf DB 09H,08H,07H,04H,02H,00H;定义CMOS年、月、日、时、分、秒地址.CODEMOV AX,1000HMOV ES,AXM
40、OV DI,2000HMOV AX,SEG DateBufMOV DS,AXMOV SI OFFSET DateBufMOV CX,6LP1:MOV AL,SI;日期时期单元OUT 70H,ALIN AL,71HMOV ES: DI,ALINC DIINC SILOOP LP1第二种方法一个一个写MOV AX,1000HMOV DS,AXMOV DI,2000HMOV AL,09H;年单元OUT 70H,ALIN AL,71HMOV DI,ALINC DIMOV AL,08H;月单元OUT 70H,ALIN AL,71HMOV DI,ALINC DIMOV AL,07H;日单元OUT 70H,
41、ALIN AL,71HMOV DI,ALINC DIMOV AL,4;时单元OUT 70H,ALIN AL,71HMOV DI,ALINC DIMOV AL,2;分单元OUT 70H,ALIN AL,71HMOV DI,ALINC DIMOV AL,0;秒单元OUT 70H,ALIN AL,71HMOV DI,AL第六章作业6-2简述微处理器与I/O设备之间的接口信息。答:接口信息:微处理器与外设之间交换的信息概括起来有数据信息、状态信息和控制信息。微机中的数据信息通常有数字量、模拟量和开关量三种基本形式。状态信息是外部设备向微处理器提供外设当前工作状态的信息,微处理器接收到这些状态就可以了解
42、外设的情况,适时准确地进行有效的数据传送。常见的外设状态信息如输入设备准备好信号(READY)、输出设备是否忙(BUSY)等等。控制信息是微处理器通过I/O接口向外部设备发送控制命令的信息。控制命令主要用于I/O设备的工作方式设置等。6-3简述I/O编址方式。答:I/O端口地址的编址有两种基本方法:存储器映射编址(统一编址)和I/O映射编址(独立编址)。存储器映射I/O编址就是I/O端口的地址与存储器的地址统一混合编址,即把一个I/O口地址看作是一个存储单元。I/O映射编址是指I/O端口与存储器分开独立编址,即I/O端口和存储器都有自己的一套地址空间,而且互不相干。这样,I/O端口不占用内存空间,但在这种编址方式下,必须采用专用的I/O指令(IN或OUT指令)才能访问I/O设备。从8086到Pentium,仅支持I/O映射的编址方法,而P6架构及之后的处理器既支持I/O映射编址又支持存储器映射编址,即除了用IN/OUT等专用I/O指令外,还可以用访问存储器的指令访问被映射的I/O端口。6-4微机系统中的16位、32位以及64位I/O组织的特点是什么?各自由哪些信号线访问I/O端口?答:16位采用2个8位I/O体,32位采用4个8位I/O体,64位采用8个8位I