第 6 章 习题参考答案1.CPU与外部设备通信为什么要使用接口
答:CPU要与外部设备直接通信会存在以下两个方面的问题:首先是速度问题,CPU的运行速度要比外设的处理速度高得多,通常仅使用简单的一条输入/ 输出指令是无法完成CPU与外设之间的信息交换的;其次,外设的数据和控制线也不可能与 CPU直接相连,如一台打印机不能将其数据线与CPU的管脚相连,键盘或者其他外设也是如此, 同时外设的数据格式千差万别,也不可能直接与CPU连接
所以,要完成CPU与外部各通信设备的信息交换,就需要接口电路以解决以上问题
I/O接口有什么用途
答:主要由以下几个方面的用途:a 完成地址译码或设备选择,使CPU能与某一指定的外部设备通信
b 状态信息的应答,以协调数据传输之前的准备工作
c 进行中断管理,提供中断信号
d 进行数据格式转换,如正负逻辑转换、串行与并行数据转换
e 进行电平转换,如TTL电平与 MOS电平间的转换
f 协调速度,如采用锁存、缓冲、驱动等
h 时序控制,提供实时时钟信号
I/O 端口有哪两种寻址方式
各有何优缺点
答:I/O 端口的寻址方式有存储器映像I/O 和 I/O 映像 I/O 两种寻址方式
存储器映像 I/O 方式是将系统中存储单元和I/O 端口的地址统一编址,这样一个I/O 端口地址就是一个存储单元地址,在硬件上没有区别,对I/O端口的访问与存储器的访问相同
其缺点是占用了储存器的地址空间,同时由于存储器地址和I/O端口在指令形式上没有区别,增加了程序设计的难度
其优点是不需要专门为I/O端口设计电路,可与存储器地址访问硬件混合设计
另一个优点是,由于I/O 端口和存储器地址是相同的形式,就可以直接使用与存储器相同的指令,这将会丰富对 I/O 端口的操作指令
与存储器映像 I/O 相反,I/O 映像 I/O 就必须为 I/O 端口设计专门的硬