微型计算机原理及应用(第三版)第8章(1)
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行第一章微型计算机基础第一章微型计算机基础题 1-1 计算机发展至今，经历了哪几代？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。
题 1-2 微机系统由哪几部分组成？微处理器、微机、微机系统的关系是什么？答：1、微机系统分硬件和软件，硬件包括 CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口，软件包括系统软件和应用软件。
2 、微处理器是指微机的核心芯片 CPU ；微处理器、存储器和输入输出设备组成微机；微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。
题 1-3 微机的分类方法包括哪几种？各用在什么应用领域中？答：按微处理器的位数，可分为 1 位、4 位、8 位、32 位和 64位机等。
按功能和机构可分为单片机和多片机。
按组装方式可分为单板机和多板机。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到了广泛的应用。
单板机可用于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等。
题 1-4 微处理器有哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。
运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算；控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部分发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个系统的控制；寄存器用来存放经常使用的数据。
题 1-5 微处理器的发展经历了哪几代？Pentium 系列微处理器采用了哪些先进的技术？答：第一代 4 位或低档 8 位微处理器、第二代中高档 8 位微处理器、第三代 16 位微处理器、第四代 32 位微处理器、第五代 64 位微处理器、第六代 64 位高档微处理器。
Pentium 系列微处理器采用了多项先进的技术，如：RISC技术、超级流水线技术、超标量结构技术、MMX 技术、动态分支预测技术、超顺序执行技术、双独立总线 DIB 技术、一级高速缓冲存储器采用双 cache 结构、二级高速缓冲存储器达 256KB 或 512KB、支持多微处理器等。
微计算机原理及应用第三版答案
微计算机原理及应用第三版答案第一章：计算机系统概论1.1 计算机系统概述1.1.1 计算机硬件系统计算机硬件系统是计算机的重要组成部分，主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。
其中，CPU是计算机的核心部件，负责执行各种指令和控制计算机的运行。
存储器用于存储数据和指令，分为主存储器和辅助存储器两种形式。
输入输出设备用于与计算机进行信息的输入和输出。
1.1.2 计算机软件系统计算机软件系统是由多个软件模块组成的，可以分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件包括操作系统、编译系统等，用于管理计算机的硬件资源和提供基本的服务。
应用软件是为了满足用户的具体需求而开发的，包括办公软件、图像处理软件等。
1.2 计算机的存储系统1.2.1 存储器的分类存储器按照存储介质的不同可以分为半导体存储器和磁性存储器两类。
半导体存储器是现代计算机中最常见的存储器类型，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。
1.2.2 主存储器与辅助存储器主存储器是计算机中用于存储数据和指令的重要组成部分，以字节为单位进行寻址。
辅助存储器一般用于扩展主存储器的容量，具有存储容量大、价格低廉等优点。
1.3 计算机的运算与控制1.3.1 计算机的运算方法计算机的运算方法包括定点运算和浮点运算两种形式。
其中，定点运算适用于整数运算，浮点运算适用于实数运算。
1.3.2 计算机的指令系统计算机的指令系统由指令集和寻址方式组成，指令集包括操作码和操作数等。
寻址方式用于确定操作数的地址。
第二章：微处理器体系结构2.1 单总线计算机结构2.1.1 单总线结构的特点单总线结构是一种简单且成本低的计算机结构，它可以减少计算机系统中多个总线的复杂性。
然而，单总线结构的缺点是数据和指令的传输速度较慢。
2.1.2 单总线结构中的通信流程在单总线结构中，计算机的存储器、I/O设备和CPU通过共享同一根总线进行通信。
传输的数据和指令通过总线进行传输，并且只能有一个设备驱动总线进行传输。
微型计算机原理及应用
微型计算机原理及应用内容提要本书以主流机IBM PC系列及兼容机为主要对象，系统地叙述了微型计算机的组成及各组成部分的工作原理；叙述了汇编语言程序设计的思路、方法和技术；阐述了微型计算机的接口技术及应用。
全书共分8章，内容包括计算机基础、微处理器，存储器，8086/8088的结构，指令系统和汇编语言语法，分支、循环、子程序的设计，DOS系统功能调用，ROM BIOS中断调用，磁盘文件管理等。
涵盖了几乎所有常用典型接口技术，包括存储器接口、并行接口、人-机接口、串行通信接口、D/A和A/ D接口、硬磁盘机接口，并对接口问题的一些共性技术，如I/O接口地址译码、总线、中断、DMA和定时/计数技术等集中讨论。
每章开始列出该章内容提要和学习目标，结尾列有本章内容小结、练习和思考题。
本书既涉及微型计算机的共性技术，也涉及计算机系统中各类常用外部设备的接口技术，内容丰富，层次分明，实例丰富，便于教学、自学和应用。
本书既可供高等学校工科计算机和非计算机类有关专业作为本科生、研究生或高层次专业技术培训教材，也可供从事计算机应用与开发的科研及工程技术人员自学参考。
编辑推荐本书在内容组织上既注重全面性和实用性，又强调系统性与新颖性。
全书由浅入深、全面系统地介绍了微型计算机的组成、工作原理、接口电路和典型应用等，使读者建立微型计算机系统的整体概念，掌握微型计算机系统软硬件开发的初步方法，了解简单计算机应用系统的工作原理和设计方法。
每章中都有大量的例题和综合应用实例。
目录绪论第一章微型计算机基础第一节计算机中数的表示方法及运算第二节微型计算机概述第二章微处理器（CPU）第一节8086CPU第二节各种常见的CPU特点简介第三章存储器第一节存储器的分类第二节存储器的工作原理第三节8086的存储器结构第四节CPU与存储器的连接第四章8086指令系统第一节概述第二节8086的寻址方式第三节8086指令系统第五章汇编语言程序设计第一节汇编语言基本语法第二节常用伪指令第三节汇编语言程序结构第四节DOS和BIOS服务程序调用第五节汇编语言程序设计第六章输入输出接口电路第一节I/O接口概述第二节I/O接口电路地址译码技术第三节总线技术第四节并行接口第五节串行通信接口第七章CPU与接口间信息传送及定时/计数器第一节中断技术第二节DMA技术第三节定时/计数器8253/8254第八章D/A和A/D转换器接口第一节D/A转换器接口第二节A/D转换器接口第三节微型计算机系统的A/D、D/A通道第四节高速微机数据采集系统参考文献图书信息书名:微型计算机原理及应用作者：李云出版社：清华大学出版社出版时间：2010-7-1ISBN: 9787302222279开本：16开定价: 28.00元内容简介本教材以最具代表性的Intel 8086为背景，主要讲述16位微型计算机的原理及应用，同时兼顾32位微处理器。
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行
第一章 微型计算机基础题1-1 计算机发展至今，经历了哪几代？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。
题1-2 微机系统由哪几部分组成？微处理器、微机、微机系统的关系是什么？ 答：1、微机系统分硬件和软件，硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口，软件包括系统软件和应用软件。
2、微处理器是指微机的核心芯片CPU；微处理器、存储器和输入输出设备组成微机；微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。
题1-3 微机的分类方法包括哪几种？各用在什么应用领域中？答：按微处理器的位数，可分为1位、4位、8位、32位和64位机等。
按功能和机构可分为单片机和多片机。
按组装方式可分为单板机和多板机。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到了广泛的应用。
单板机可用于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等。
题1-4 微处理器有哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。
运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算；控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部分发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个系统的控制；寄存器用来存放经常使用的数据。
题1-5 微处理器的发展经历了哪几代？Pentium系列微处理器采用了哪些先进的技术？答：第一代4位或低档8位微处理器、第二代中高档8位微处理器、第三代16位微处理器、第四代32位微处理器、第五代64位微处理器、第六代64位高档微处理器。
Pentium系列微处理器采用了多项先进的技术，如：RISC技术、超级流水线技术、超标量结构技术、MMX技术、动态分支预测技术、超顺序执行技术、双独立总线DIB技术、一级高速缓冲存储器采用双cache结构、二级高速缓冲存储器达256KB或512KB、支持多微处理器等。
题1-6 何为微处理器的系统总线？有几种？功能是什么？答: 系统总线是传送信息的公共导线，微型计算机各部分之间是用系统总线连接的。
微型计算机原理及应用第三版
计算机体系结构的优化
为了提高计算机的性能，可以采用多 种体系结构的优化技术，如指令级并 行、线程级并行、数据级并行等。
根据不同的分类标准，可以将计算机 体系结构分为冯·诺依曼结构、哈佛结 构、流水线技术等。
计算机硬件组成
中央处理器
中央处理器是计算机的核心部 件，负责执行指令和处理数据
。
存储器
存储器是计算机中用于存储数 据和程序的部件，分为内存储 器和外存储器。
输入输出设备
输入输出设备是计算机中用于 输入和输出数据的设备，如键 盘、鼠标、显示器等。
总线
总线是计算机中用于连接各个 部件的通信线路，分为数据总
线、地址总线和控制总线。
计算机软件基础
系统软件
01
系统软件是计算机的基本软件，包括操作系统、编译器、数据
应用软件的功能
应用软件的功能包括文字处理、图像 处理、数据处理、多媒体处理等。
应用软件的开发
应用软件的开发需要经过需求分析、 设计、编码、测试和维护等阶段。
网络应用
网络应用概述
网络应用是指通过网络实现的各种应用，包括电子邮件、网页浏 览、在线购物等。
网络协议
网络协议是网络应用的基础，包括TCP/IP协议、HTTP协议等。
库管理系统等。
应用软件
02
应用软件是针对特定需求开发的软件，如办公软件、图像处理
软件等。
软件工程
03
软件工程是软件开发和维护的一门工程学科，包括需求分析、
设计、编码、测试和维护等阶段。
03
CATALOGUE
微型计算机原理
指令系统
01
指令系统概述
指令系统是计算机硬件与软件之间的接口，是计算机体系结构中最重要
微型计算机原理 第8章(2)微机原理与接口技术(第三版)
MOV AL，36H OUT 43H，AL MOV AL，0 OUT 40H，AL OUT 40H，AL
•中断服务程序对中断次数进行计数，形成实时 时钟。
第八章 可编程接口芯片及应用--8253的应用
2) 计数器1
✓向DMA控制器定时发送动态存储器刷新请求 ✓方式2工作，初值18 ✓频率为1.19MHz/18=662878kHz。周期为15.09µs。 ✓OUT1输出从低电平变为高电平使触发器置1，输 出一个正电平信号给8237DREQ0，作为内存刷新的 DMA请求信号DRQ0。
微机原理与接口技术
第八章 可编程接口芯片及应用
本节主要内容
1 8253的编程
2 8253的应用
第八章 可编程接口芯片及应用--8253的编程
8253的控制字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
格式
Hale Waihona Puke SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
D7
D6 D5
D4 D3
计数器选择 读写格式
D2 工作方式
D1 D0 数制
00 —选择计数器0 01 —选择计数器1 10 —选择计数器2 11 —非法
00 —将减1计数器CE中的数据 锁存到OL中(锁存功能)
01 —对计数器的低8位读或写 10 —对计数器的高8位读或写
11 —计数器16位操作(先低8 位，后高8位读或写)
0 —二进制计数 1— 十进制计数
XOR AL，AL
OUT 42H，AL
；送高8位
需功能。
第八章 可编程接口芯片及应用--8253的编程
在计数过程中读8253 的计数值
在前例的基础上，读出2#计数器当前计 数值的程序段：
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：?微型计算机原理及应用?课后习题答案】=txt＞第一章1.1解释题(1)微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器( cpu ),叫做微处理器.(2)微型计算机【解答】以微处理器为根底,配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机,叫做微型计算机.(3)微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成.即由微型计算机、配以相应的外部设备(如打印机、显示器、键盘、磁盘机等),再配以足够的软件而构成的系统.(4)单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路,再配上相应的外设(如小键盘、led显示器等)和固化在rom中的监控程序等, 安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机.(5)运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件,主要由alu (arithmetic and logic unit, 算术逻辑部件)、通用存放器、标志存放器等组成.(6)地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时,传送内存及外设端口地址的一组信号线.地址总线的条数多少决定了cpu的寻址水平.⑺数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时,所用的一组数据信号线.它决定了cpu 一次并行传送二进制信息的位数, 反映出cpu的字长〞这个重要性能指标.(8)限制总线【解答】限制总线是在cpu与外部部件之间传送限制信息(如读/写命令、中断请求命令等)的一组信号线.1-2单片机应包括哪些根本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器,有的还包括a/d、d/a转换器等.其主要应用于智能化仪器仪表及工业限制领域.1-3按图1-11和图1-12,写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程. 【解答】1）i p的值〔002h〕送入地址存放器ar；2）i p的内容自动加1,变为003h ；3）a r将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中002h单元；4〕微处理器给出读命令；5〕所选中的002h单元内容04h送上数据总线db ;6〕数据总线db上的数据04h送到数据存放器dr;7〕因是取指操作,取出的是指令操作码04h,即由dr送入指令存放器ir ；8〕 ir中的操作码经指令译码器id译码后,通过pla发出执行该指令的有关限制命令.指令操作码04h经译码后cpu知道这是一条把al内容和立即数12h相加的指令.立即数12h在指令的第二字节中,那么执行第二条指令就是从内存中取出指令的第二字节送alu的i2端、把al的内容送到i1端,并在alu中做加法运算,然后把运算结果通过alu的o端再送到al中.1）ip的值〔003h 〕送入地址存放器ar ；2）i p的内容自动加1,变为004h ；3）a r将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中003h单元；根底知识所选中的003h单元内容12h送上数据总线db;db上的数据12h送到数据存放器dr；由指令操作码的译码可知,指令要求把第二字节的数据送入alu进行运算,那么dr上的数据12h通过内部总线送到alu的i2端；8〕将al中的内容送到alu的i1端；9〕在alu中作加法、然后将运算结果通过内部总线送回到al中.到此第二条指令执行完毕.1-4计算题【解答】(1)(17,562) 102(2)(1101011011.10101) 210⑶(1000) 1016⑷(10000) 1016(5)(3f9) 1610(6)(1101011011.10101) 216(7)(5d7.5c)16 2(8)(497.72) 10bcd那么该数的十进制表示为+0.82421875 .-23+127-150 (10)按上题浮点格式,所能表示的最大正数为( 1-2) *2,最小负数为-2,最小绝对值为-150 2.(11)十进制+123的补码为01111011 ,十进制-123的补码为10000101 . .・［+123］原=01111011［+123］反=01111011.•・［+123］补=01111011・•・［-123］原=11111011［-123］反=10000100.•・［-123］补=10000101(12)十进制数+0,99609375 的补码为：［+0.99609375］补=0.11111111十进制数-0.99609375 的补码为：［-0.99609375］补=1.00000001 (13)x=0.110001,y=-0,001001, 那么［x］补=0.110001［y］补=1.110111・ .・［x+y］补=凶补+［y］补=0.110001+1.110111=0.101000 (14)x=0.101100,y=-0.100111, 那么 = ［x］补=0.101100［y］补=1.011001［-y］=0.100111・•・［x-y］补=［x］补+［-y］补=0.101100+0.100111=1.010011 (15)x=0.1001, y=0.1101,贝U= ［x］补=0.1001［y］ =0.1101.二［x+y］补=凶补+［y］补=0.1001+0.1101=1.0110 (有溢出) (16)x=-1110 , y=-1100 ,那么［x］补=1.0010[y]补=1.0100[x+y]补=凶补+[y]补5)6)7)第二章微处理器结构2-1解释题⑴ad0~ad15双重总线【解答】双重总线就是采用分时的方法复用总线. 8086cpu在每一个总线周期的t1时,ad0~ad15用作地址总线传输地址信号,而在总线周期的其它t状态为数据总线,用作传输数据.(2)逻辑地址【解答】在程序中所涉及的地址叫做逻辑地址.逻辑地址由两局部组成,(3)物理地址【解答】信息在存储器中实际存放的地址叫做物理地址.物理地址二段基址*16+段内偏移地址.⑷溢出【解答】带符号数的运算结果超出计算机所能表示的数值范围称为溢出〞.(5)指令【解答】限制计算机完成某一个根本操作的命令(如：传送、力口、移位、输出、输入等)叫做指令.(6)等待周期tw【解答】当被选中进行读写的存储器或i/o设备,无法在总线周期规定的t状态内完成数据的读写操作时,就由该存储器或外设向cpu的ready引脚发一个低电平信号,请求延长总线周期,等待它们的读写操作完成.8086cpu受到该请求后,就在t3和t4之间插入一个等待周期tw (tw也以时钟周期为单位),参加tw的个数取决于ready的持续时间.在tw期间,总线上的状态一直保持不变.(7)空闲周期ti【解答】在两个总线周期之间,当总线上无数据传输操作时,那么系统总线处于空闲状态,此时即执行空闲周期ti, ti也以时钟周期t为单位,至于到底插入多少个ti与8086cpu执行的指令有关.(8)指令的寻址方式【解答】所谓指令的寻址方式是指在指令中操作数的表示方式.2-2扼要说明eu和biu的功能【解答】eu从biu的指令队列中获得指令,然后执行该指令,完成指令所规定的操作,eu不与外部总线相联系.biu同外部总线连接为eu完成所有的总线操作,并在工地址加法器中形成20位内存物理地址.2-3写出存放器ax、bx、cx、dx、si、di的隐含用法【解答】ax :乘除法指令中用作累加器、i/o指令中作为数据存放器.al还在bcd指令和xlat指令中作累加器.bx；间接寻址时,作为地址存放器和基址存放器.在xlat指令中用作基址存放器.cx :串操作指令和100P指令时用作循环次数计数器. cl在循环和移位指令中用作循环和移位次数计数器.dx :字乘、字除指令中用作高字积、被除数高字辅助存放器. i/o指令间接寻址时作端口地址存放器.si ：间接寻址时,作为地址存放器和变址存放器、串操作时的源变址存放器. di：间接寻址时,作为地址存放器和变址存放器、串操作时的目的变址存放器. 2-4写出8086cpu的标志存放器中三个限制位的功能【解答】df:方向标志.决定在进行串操作时,每执行一条串操作指令,df=0时对源、目的操作数地址的修正是递增、df=1时是递减.if：中断允许标志.表示目前系统是否允许响应外部的可屏蔽中断请求.if=1时允许、if=0时不允许.tf：陷阱标志.当tf=1时,是单步工作方式" 常用于程序的调试. 微处理器每执行完一条指令便产生一个内部中断,转去执行一个中断效劳程序,可以借助中断效劳程序来检查每条指令的执行情况.tf=0是连续工作方式工程序连续执行.2-5说明段存放器的作用【解答】8086cpu内部数据通道和内部存放器均为16位,而8086cpu的地址线有20条,可以寻址1mb空间.为了寻址1mb地址,cpu引入了分段〞治理的概念,把可直接寻址的1mb内存空间分成了筹划能够作段〞的逻辑区域,每个段的最大物理长度为64k,段存放器就是用来存放段的16位起始地址的.8086 cpu有4个段存放器cs、ds、es、ss ,分别用来存储代码段、数据段、附加数据段、堆栈段的起始地址.2-6执行如下指令后,标志存放器中各状态位之值mov ax , 32c5hadd ax , 546ah【解答】根据运算结果分析,各状态位之值：cf=0 pf=0 af=1 zf=0 sf=1of=1⑵ mov ax , 0e453hadd ax , 0c572h根据运算结果分析,各状态位之值：cf=1 pf=1 af=0 zf=0 sf=1of=0【解答】8086cpu工作于最小模式时,用于构成小型的单处理机系统,而工作于最大模式时用于构成多处理机和协处理机系统.这两种模式的主要区别是最大模式系统的限制总线增加了一片专用的总线限制器芯片8288.(1)2-8说明8086系统中内存储器的物理地址的形成过程.【解答】8086cpu存储器物理单元的20位物理地址是通过将16位的段基址〞左移4位和16位的段内偏移地址〞在？ 20位地址加法器中相加得到的. 段基址〞存放在段存放器cs、ss、ds、es中,而段内偏移地址〞由sp、bp、si、di、ip、bx以及上述存放器的组合而形成.2-9有一双字87654321h的地址为30101h ,画出其在字节编址的内存中的存放情况.【解答】2-10说明8086的指令周期、总线周期和时钟周期的区别和关系.【解答】执行一条指令所需要的时间称为指令周期,不同的指令周期是不等长的.在取指令过程中以及执行指令时取操作数或存运行结果,都要通过总线,因此一个总线周期中可能由一个或几个总线周期组成.cpu从存储器或输入输出端口存取一个字节或字的时间叫做总线周期.8086cpu的总线周期至少由4个时钟周期组成,分别以t1、t2、t3、t4表示.时钟周期是cpu的时间基准,由计算机的主频决定.例如8086cpu的主频为5mhz ,那么一个时钟周期为1/(5*106)=0.2*10-6s=0.2?s=200ns2-11根据8086 i/o的读写时序图,答复下歹U问题：(1)地址信号在哪段时间内有效？【解答】在读写总线周期的t1时间内有效.⑵读与写操作的区别？【解答】读总线周期中,数据在进入t3状态时才出现在复用总线上, 而在写周期中数据在t2状态时就出现在复用总线上.(3) i/o读写时序同存储器读写时序的区别？读写操作时,m/io为高电平；而进行i/o端口读写操作时m/io为低电平.(4)什么情况下需要插入等待周期tw ?【解答】当内存或i/o端口存取速度慢,无法在cpu的总线周期内完成相应操作时,需要插入一个或几个等待周期tw ,以延长相应总线周期.2-12扼要说明80286同8086的主要区别.【解答】80286是一种高性能的16位微处理器,片内集成有存储管理和保护机构,能用四层特权支持操作系统和任务的别离,能可靠地支持多用户和多任务系统.它的实地址方式兼容了8086的全部功能,同时它增加了保护虚地址方式. 80286有24条地址线,在实地址方式下只使用20条地址线,有1mb的寻址水平；在保护虚地址方式下,使用24条地址线,有16mb寻址水平,它能将每个任务的230字节(1gb )的虚地址映射到224字节的物理地址中去.80286的内部由地址部件au、指令部件iu、执行部件eu和总线部件biu四大局部组成,和8086的eu与biu组成相比,四个部件的并行操作,进一步提升了吞吐率、加快了处理速度.2-13扼要说明80486同80386的主要区别.【解答】80486是继80386之后新的32位微处理器,同80386相比,在相同的工作频率下,其处理速度提升了2~4倍.80486采用了rise (精简指令系统计算机)技术,降低了执行每条指令所需要的时钟数；80486采用了与80386不同的突发式总线技术,有效地解决了微处理器同内存之间的数据交换问题；80486内部集成了fpu (浮点部件)和cache (超高速缓冲存储器),cpu和fpu、cpu和cache 之间都采用高速总线进行数据传送,使其处理速度得到极大 的提升. 80486的在体系结构上除沿用 80386的总线接口部件biu 、指令预 取部件ipu 、指令译码部件idu 、执行部件eu 、存储器治理部件su 和pu 、限制部件外,为提升性能又增加了高速缓存部件 cache 、高 性能浮点处理部件fpu o2-14扼要说明pentium 同pentium pro 的主要区别.〔略〕2-15扼要说明pentium mmx 的特点.〔略〕2-16扼要说明pentium n 同pentium 田的特点.〔略〕第三章8086微处理器的指令系统3-1指出以下各指令中源操作数和目的操作数的寻址方式,并说明 操作数的类型〔注：字节数据或字数据〕(1) mov si , 1000h(2) mov bl , [1000h](3) mov [bx+0100h] , cx(4) mov byte ptr [bp] [si] , 100(5) mov ax , [bx+di+0004h]【解答】源操作数目的操作数立即寻址直接寻址存放器寻址立即寻址基址加变址寻址3-2指出以下各非法指令的错误原因 存放器寻址存放器寻址基址寻 址基址加变址寻址存放器寻址操作数类型字类型字节类型字类型 字节类型字类型（1） mov al , bx【解答】源与目的操作数类型不一致.（2） mov cl , 200h【解答】源操作数太大了, cl 是8位存放器,能存储的最大数只能 到 ffh .（3） mov cs , ax【解答】不允许用传送指令给 cs 赋值.⑷ mov ds , 3000h【篇二：微机原理〔第三版〕课后练习答案】、选择题⑴ (2) ⑶ ⑷1.计算机硬件中最核心的部件是〔〕.ca.运算器b.主存储器c.cpud.输入/输出设备2.微机的性能主要取决于〔〕.a 〔b ——计算机数据处理水平的一个重要指标〕a.cpub.主存储器c.硬盘d.显示器3.计算机中带符号数的表示通常采用〔〕.ca.原码b.反码c.补码d.bcd码4.采用补码表示的8位二进制数真值范围是〔〕.ca.-127 〜+127b.-1 27 〜+128c.-128 〜+127d.-128 〜+1285.大写字母“b的ascii码是〔〕.ba.41hb.42hc.61hd.62h6.某数在计算机中用压缩bcd码表示为10010011 ,其真值为〔〕.ca.10010011bb.93hc.93d.147二、填空题1.微处理器是指_cpu_ ；微型计算机以_ cpu _为核心,配置一内存和i/o接口—构成；其特点是_〔1〕功能强〔2〕可靠性高〔3〕价格低〔4〕适应性强〔5〕底积小〔6〕维护方便_.p8 p52.主存容量是指_ram和rom总和-它是衡量微型计算机_计算机数据处理水平的一个重要指标；构加主存的器件通常采用dram和prom 半导体器件_.p5 p93.系统总线是_cpu与其他部件之间传送数据、地址和限制信息_的公共通道；根据传送内容的不同可分成数据、地址、限制3种总线. p94.计算机中的数据可分为一数值型和非数值型_两类,前者的作用是_ 表示数值大小,进行算术运支等处理操作；房者的作用是表示字符编码,在计算机中描述某种特定的信息_.p125.机器数是指一数及其符号在机器中加以表示的数值化一机器数的表示应考虑_机达数的范围、机器数的符号、机器数中小数点位置_3个因素.p15 p166.ascii码可以表示_128_种字符,其中起限制作用的称为_功能码_供书写程序和描述命令抵用由称为_信息码_.p18 p19二、判断题1.计算机中带符号数采用补码表示的目的是为了简化机器数的运算.〔〕v3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小. 〔〕V2思考与练习题一、选择题1.在eu中起数据加工与处理作用的功能部件是〔〕.a.alu b,数据暂存器c.数据存放器d.eu限制电路2.以下不属于biu中的功能部件是〔〕.a.地址加法器b.地址存放器c.段存放器d.指令队列缓冲器a b3.堆栈操作中用于指示栈顶地址的存放器是〔〕.ba.ssb.spc.bpd.cs4.指令指针存放器〔ip〕中存放的内容是〔〕.ba.指令b.指令地址c.操作数d.操作数地址5.8086系统可访问的内存空间范围是〔〕.ba.0000h 〜ffffhb.OOOOOh 〜fffffh1620 c,O 〜2 d.O 〜26.8086的i/o地址空间采用16位数寻址时,可访问的端门数容量为〔〕.ca.16kbb.32kbc.64kbd.1mb7.8086最大和最小工作方式的主要差异是〔〕.da.数据总线的位数不同b.地址总线的位数不同c.i/o端口数的不同d.单处理器与多处理器的不同二、填空题1.8086的内部结构由_eu_和_biu_组成,前者功能是_执行指令_, 后者功能是_总线操作_.p24 p262.8086取指令时,会选取_cs_作为段基值,再加上由—ip—提供的偏移地址形成20位物理地址.3.8086有两种外部中断请求线,它们分别是_intr_ 和_nmi—.p324.8086的标志存放器共有_9_个标志位,分为_6_个_状态_标志位和_3_个_限制_标志位.p285.8086为访问1mb内存空间,将存储器进行分段治理；其物理地址是唯一的；偏移地址是指相对段基地址的偏移量；逻辑地址常用于_程序中_.p29 p20 p34 p356.逻辑地址为1000h:0230h时,其物理地址是_10230h_ ,段地址是_1000卜_ ,偏移量是_0230h_.7.时钟周期是指_cpu建本时间计量单位_,总线周期是指_一次总线操作时间-总如作是指_cpu经外部总线对存储器或i/o端口进行一次信息输入和输出的过程_.p378.8086工作在最大方式时cpu弓I脚mn/-mx应接_地_;最大和最小工作方式的应用场合分别是_多处理器和单处理器系套二.p38 p39 二、判断题2.从内存单元偶地址开始存放的数据称为规那么字. 〔〕V6.8086系统复位后重新启动时从内存地址ffff0h处开始执行.〔〕V四、简做题1.8086微处理器中的指令队列起什么作用〔eu从指令队列取指令的缓冲作用〕,其长度是多少字节〔6个字节〕？p262.什么是逻辑地址〔无符号32位二进制数〕,它由哪两局部组成〔段地址和偏移地址〕? 8086的物理地址是如何形成的〔物理地址二段地址*10h+偏移地址〕？p353.8086微机系统中存储器为什么要分段〔8086系统内的地址存放器均是16位,只能寻址64kb ;将1mb存储器分成逻辑段,每段不超过64kb空间,以便cpu操作.〕,各逻辑段之间的关系如何〔可重叠、交叉、紧密连接和别离〕? p344.i/o端口有哪两种编址方式〔统一编址和独立编址〕,8086的最大i/o寻址空间是多少〔64kb〕 ? p365.8086的最大工作模式〔8086、8087和8089通过总线限制器8288产生对总线的限制信号〕和最小工作方式〔8086直接产生总线限制信号〕的主要区别是什么？他们分别应用在何种场合〔多处理器和单处理器系统〕？p396.简述实地址方式〔由段地址和偏移地址计算产生物理地址,其物理地址可以超过20位〕和虚拟8086方式〔由段地址和偏移地址计算产生的有效物理地址为20位〕的区别.p417.简述pentium微处理器的主要特性.p44五、分析题1.有一个由10个字组成的数据区,其起始地址为1200h:0120h o试写出该数据区的首末存储单元的实际地址〔12120h〜12120h+10*2-1=12133h〕.2.假设一个程序段开始执行之前,〔cs〕二33aoh , 〔ip〕=0130h ,试问该程序段启动执行指令的实际地址是什么〔33a00h+0130h=33b30h〕 ?3.有两个16位的字31dah和5e7fh ,它们在8086系统存储器中的地址分别为00130h和00134h ,试画出它们的存储示意图.地址存储空间00130h00131h00134h 00135h4.将字符串“good!〞的ascii码依次存人从01250h开始的字节单元中,画出它们存放的内存单元示意图.地址01250h01251h01252h01253h01254h3思考与练习题一、选择题1.存放器间接寻址方式中,要寻找的操作数位于()中.a.通用存放器b.内存单元c.段存放器d.堆栈2.以下指令中正确的选项是().a.mov al,bxb.mov cs,axc.mov al,cld.mov [bx],[si]3.以下指令中错误的选项是()o b c ca.mov ax,1234hb.inc bxc.srl ax,2d.push dx4.设(sp)=1010h ,执行pop ax后,sp中的内容为().ba.1011hb.1012hc.1ooehd.100fh5.给定(al)=80h , (cl)=02h ,指令shr al,cl执行后的结果是().b a.(al)=40hb.(al)=20hc.(al)=c0hd.(al)=e0h6.将ax清零并使cf位清零,下面指令错误的选项是().aa.sub ax,bxb.xor ax,axc.mov ax,0( 不影响fr)d.and ax,0oooh二、填空题1.计算机指令通常由_操作码字段_和_操作数字段_两局部组成；指令对数据操作时.根据数据的存放位道可否为立即数、存放器操作数、存储器操作数.2.寻址的含义是指_寻找操作数的过程_; 8086指令系统的寻址方式根据大类可分为百t作数有关的寻址方式、与i/o端口有关的寻址方式_；其中寻址速度最快的是_立即数寻址_.p54~p573.指令mov ax,es:[bx+o1ooh] 中,源操作数位于_物理地址为es*10h+bx+0100h 的存储单元；读取的是附加薮据es段的存储单元内容.4.堆栈是一个特殊的_存储器区域—其操作是以_2字节单元_为单位根据—先进后出_庶那么来处理；采用—sp—指向国顶地址,入隹时地址变化为_sp=(sp)-2_.p575.i/o端口的寻址有直接端口寻址和间接端口寻址两种方式；采用8位数端口地址(直接端口寻址)时,可访问的端口地址为_0~255_ ;采用16位数端口地址(间接端口寻址)时,可访问的端口地址为_0-65535_ . p57~ p58三、分析彳算题1、析如下指令的正误,对错误指令说明出错误原因并加以收正：(1)mov [1200],23h (2)mov 1020h,cx(3)mov [1000h],[2000h](4)mov ip,o00h(5)push al(6)out cx,al(7)in al,[80h] (8)mov cl,3300h(1)mov [1200],23h; 未指明数据类型mov byte ptr[1200],23h(2)mov 1020h,cx ; 立即数不能作为目标操作数mov [1020h],cx(3)mov [1000h],[2000h]; 两操作数不能均是内存单元mov byte ptr [1000h],2000h(4)mov ip,000h;ip 不能在mov 指令中出现jmp 000h(5)push al ;操作数必须是16位push ax(6)out cx,al ;cx 不能作为端口地址的间接访问存放器out dx,al(7)in al,[80h];直接端口地址写法错误in al,80h(8)mov cl,3300h ; 两操作数的数据类型不一致mov cx,3300h2.试分析如下程序段执行完后,bx的内容：817fhmov bx,1030h ;(bx)=1030hmov cl,3 ;(cl)=3shl bx,cl ;(bx)=8180hdec bx ;(bx)=817fh4思考与练习题一、选择题1.汇编语言程序中可执行的指令位于()中.ca.数据段b.堆栈段c.代码段d.附加数据段2.以下内容不是标号和变量属性的是().ba.段属性b.地址属性c.偏移属性d.类型属性3.dos功能调用中采用屏幕显示单个字符,其值保存在()存放器.ca.alb.ahc.dld.dh4.dos功能调用中,从键盘读取一个字符并回显的是().aa.01hb.02hc.09hd.0ah5.循环程序设计中,要考虑的核心问题是().da.循环的限制b.选择循环结构c.设置循环参数初始值d.修改循环控制参数6.对于宏指令和子程序,以下说法不正确的选项是().da.宏指令不能简化目标程序b.子程序可以简化目标程序,但执行时间长c.子程序在执行过程中由cpu处理d.宏指令在执行时要保护和恢复现场二、填空题1.汇编语言是一种面向_cpu指令系统_的程序设计语言,采用_指令助记符_表示操作码和操作数,用_符号地址_表示操作数地址.p822.汇编语言的语句可由_名字、操作符、操作数、注释_四局部组成; 其中_操作符_是必须具备旃.p833.机器指令是i旨_发送给cpu的命令_,在运行时由_cpu_执行；伪指令是发送给汇焉程序的命令 ,在汇编过程中由汇编词序进行处理；宏指令是指代表一段源程序,通常用于经常用到的一个程序段_场合.p87、p1074.子程序的根本结构包括_子程序说明、现场保护及恢复、子程序体、子程序返回等几个局部；字程序的参数传递有存放器、堆栈、存储器_等方法.p104、p1055.dos功能调用可完成对_完成对文件、设备、内存_的治理；bios 的主要功能是外设的限制；如系统加电自检、引导装兀及对键盘、磁盘、显示器、打印机、异步串行通信口等的限制.6.给定如下程序段,在每条指令的右边写出指令的含义和操作功能,指出该程序段完成的功能及运行结果：mov ax,0 ;ax=0mov bx,1 ;bx=1mov cx,5 ;cx=5lp: add ax,bx;ax=ax+bxadd bx,2 ;bx=bx+2loop lp;cx=cx-1; 假设cx 中0转lphlt ;停机⑴该程序段完成的功能是_?2n?1_ o05(2)程序运行后：(ax)=_36_ ; (bx)= _11_ ; (cx)= _0_ .【篇三：最新微机血疝与应用勺题参考答案(郑学坚)】列二进制数转换成十进制数和十六进制数① 11010111 ② 10101001参考答案：①215d , d7h ②169d , a9h2.设计算机字长为8位,求机器数e3h分别为有符号、无符号数时对应的值.参考答案：假设e3为有符号数,为-29d;假设e3为无符号数,为227d o3.写出以下字符所对应的ascii码(1)'0'(2) 'a'(3) 'a'参考答案：(1) 30h (2) 41h (3) 61h1.1为什么需要半加器和全加器？它们之间的主要区别是什么？参考答案：在做两个二进制数的加法时,右边第一位(最低有效位) 相加时不用考虑进位位,只要用半加器就可实现相加；除此位外, 其它各位相加都要带进位位相加,要用全加器电路.全加器的输入端有进位输入,而半加器没有.1.2用补码法写出以下减法的步骤：(1)0000 1111b - 0000 1010b = 0000 1111b + 1111 0110b = 1(舍去)0000 0101b = 5 d(2)0000 1100b - 0000 0011b = 0000 1100b + 1111 1101b = 1(舍去)0000 1001b = 9 d第2章作业2.1alu是什么部件？它能完成什么运算功能？试画出其符号.参考答案：alu是算术逻辑部件,它能完成二进制的加减乘除四那么运算,也能进行布尔代数的逻辑运算.2.4累加器有何用处？画出其符号.参考答案：累加器作为alu每次运行结果的暂时存储器,在cpu中起着存放中间结果的作用.除了能装入及输出数据外,还能使存储其中的数据左移或右移.2.5三态输出电路有何意义？其符号如何画？参考答案：三态输出电路能使输出电路与总线脱离,使总线结构具有公共通路的作用.2.6何谓l门及e门？它们在总结结构中有何用处？参考答案：l门即load限制端,是用以使存放器接受数据输入的控制门,又称装入门.e门即enable限制端,是三态输出门,用以使存放器中的数据输出至总线,又称三态输出门. l门和e门的运用可以保证数据在共用总线中有序传输互不干扰.2.8rom和ram各有何特点和用处？参考答案：rom为只能读出的存储器,可用以存放固定的程序和数据.由于半导体存储器技术的开展,目前出现了诸如flash rom 的存储器,它可读可写,并且掉电后写入的信息不丧失. rom通常用于固化生产厂家或开发者的程序或数据,用于启动计算机或限制计算机的工作.ram为可写入又可读出的存储器,可用以随时写入、改写或读出数据,也可用以写入随时有可能改变的用户程序. ram通常用于存储各种动态的输入输出数据、中间结果以及与外部存储器交换的数据或程序.2.10除地线公用处,5根地址线和11根地址线各可选多少个地址？参考答案：5根地址线可选25=32个地址；11根地址线可选211=2048个地址；2.11译码器有何作用？。
微型计算机原理及应用第三版课后答案
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器，有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12，写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值（002h）送入地址寄存器ar；2) ip的内容自动加1，变为003h；3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器，经译码后选中002h单元；4) 微处理器给出读命令；5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db；6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr；7) 因是取指操作，取出的是指令操作码04h，即由dr送入指令寄存器ir；8) ir中的操作码经指令译码器id译码后，通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
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8.1.2 输入/输出的控制方式
2.中断控制方式： 2.中断控制方式： 中断控制方式 适用：低速外部设备与CPU之间的信息交换。 CPU之间的信息交换 适用：低速外部设备与CPU之间的信息交换。 CPU无需循环查询外设状态 CPU无需循环查询外设状态，而是外部设备在需要进行数据传 无需循环查询外设状态， 送时才中断CPU正在进行的工作， CPU来为其服务 CPU正在进行的工作 来为其服务。 CPU在 送时才中断CPU正在进行的工作，让CPU来为其服务。即CPU在 没有外设请求时可以去做更重要的事情， 没有外设请求时可以去做更重要的事情 ， 有请求时才去传输 数据，从而大大提高了CPU的利用率。 CPU的利用率 数据，从而大大提高了CPU的利用率。 优点：CPU效率高，实时性好。 优点：CPU效率高，实时性好。 效率高 缺点：对于速度较高的外部设备会产生信息丢失 ， 程序编制 缺点 ： 对于速度较高的外部设备会产生信息丢失， 较为复杂。 较为复杂。
1. 并行输入/输出端口A，B，C 并行输入/输出端口A 8255A内部包括三个8位的输入输出端口，分别是端口A 8255A内部包括三个8位的输入输出端口，分别是端口A、 端口B 端口C 相应信号线是PA 端口 B、 端口 C， 相应信号线是 PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0。 端口都是8 端口都是8位，都可以作为输入或输出。通常将端口A和端口B 都可以作为输入或输出。通常将端口A和端口B 定义为输入/ 输出的数据端口，而端口C则既可以作数据端口， 定义为输入 / 输出的数据端口 ， 而端口 C则既可以作数据端口 ， 又可以作为端口A和端口B的状态和控制信息的传送端口。 又可以作为端口A和端口B的状态和控制信息的传送端口。
8.3.1 8255A芯片内部结构及其功能
3. 数据总线缓冲存储器 三态双向8 位缓冲器， 8255A 8086CPU 之间的数据接 三态双向 8 位缓冲器 ， 是 8255A 与 8086CPU之间的数据接 I/O操作有关的数据 操作有关的数据、 口。与I/O操作有关的数据、控制字和状态信息都是通过该缓 冲器进行传送。 冲器进行传送。 4. 读/写控制部件 8255A 完成读/ 写控制功能的部件。 能接收CPU 的控制命 8255A 完成读 / 写控制功能的部件 。 能接收 CPU的控制命 并根据控制命令向各个功能部件发出操作指令。 令，并根据控制命令向各个功能部件发出操作指令。 (1) CS 片选信号：由CPU输入，有效时表示该8255A被选中。 片选信号： CPU输入 有效时表示该8255A被选中 输入， 被选中。 (2) RD, WR 读、写控制信号：由CPU输入。RD有效表示CPU 写控制信号： CPU输入 RD有效表示 输入。 有效表示CPU 8255A，WR有效表示 有效表示CPU写8255A。 读8255A，WR有效表示CPU写8255A。
8.3.1 8255A芯片内部结构及其功能
2.A组和 2.A组和B组控制部件 组和B • 端口A和端口C的高4位（PC7～PC4）构成A组；由A组控制部 端口A和端口C的高4 构成A 件实现控制功能。 件实现控制功能。 端口B和端口C的低4 构成B • 端口B和端口C的低4位（PC3～PC0）构成B组；由B组控制部 件实现控制功能。 件实现控制功能。 A组和B组利用各自的控制单元来接收读写控制部件的命令 组和B CPU通过数据总线 通过数据总线（ 送来的控制字， 和CPU通过数据总线（D0～D7）送来的控制字，并根据他们来 定义各个端口的操作方式。 定义各个端口的操作方式。
8. 输入/输出接口
8.1 微型计算机的输入/输出接口 微型计算机的输入/ 8.2 并行通信与并行接口 8.3 可编程并行通信接口芯片8255A 可编程并行通信接口芯片8255A 8.4 串行通信及串行接口 8.5 可编程串行通信接口芯片8251A 可编程串行通信接口芯片8251A
8. 输入/输出接口
8.1.2 输入/输出的控制方式
4.输入 4.输入/输出处理机控制方式 输入/ 适用：具有大量输入输出设备的微机系统。 适用：具有大量输入输出设备的微机系统。 系统中设置了输入输出处理机(IOP)8089之后 进行I/O 系统中设置了输入输出处理机 (IOP)8089 之后 ， 进行 I/O 操作 (IOP)8089之后， I/O操作 时，设置好操作的相关信息，IOP就会执行相关任务。在整个 设置好操作的相关信息，IOP就会执行相关任务 就会执行相关任务。 数据块的传送过程中，CPU可以去完成其他作业 可以去完成其他作业。 数据块的传送过程中，CPU可以去完成其他作业。 优点：CPU效率高。 优点：CPU效率高。 效率高
8.1.2 输入/输出的控制方式
1. 程序控制方式 (1)无条件传送方式： (1)无条件传送方式： 无条件传送方式 适用：总是处于准备好状态的外设 适用：总是处于准备好状态的外设 以下外设可采用无条件传送方式： 以下外设可采用无条件传送方式： 开关 发光器件(如发光二极管、 段数码管、灯泡等) 发光器件(如发光二极管、7段数码管、灯泡等) 继电器 步进电机 优点： 优点：软件及接口硬件简单 缺点：只适用于简单外设， 缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄
8.2.1 并行通信
图8-4 并行接口连接外部设备的示意图
8.3 可编程并行通信接口芯片8255A 8.3.1 8255A芯片内部结构及其功能
通过编程来 设置芯片的 工作方式
并行输入/ 并行输入/输出 端口A 端口A，B，C
图8-5 8255A的内部结构流程图 的内部结构流程图
8.3.1 8255A芯片内部结构及其功能
8.1.2 输入/输出的控制方式
以上三种I/O方式都需要CPU作为中介： 以上三种I/O方式都需要CPU作为中介： I/O方式都需要CPU作为中介 外设 CPU 内存
软件：外设与内存之间的数据传送是通过CPU CPU执行程序来完 软件：外设与内存之间的数据传送是通过CPU执行程序来完 成的； 成的； 硬件：I/O接口和存储器的读写控制信号、地址信号都是由 硬件：I/O接口和存储器的读写控制信号、 接口和存储器的读写控制信号 CPU发出的 总线由CPU控制）。 发出的（ CPU控制 CPU发出的（总线由CPU控制）。 缺点：程序的执行速度限定了传送的最大速度（ 缺点：程序的执行速度限定了传送的最大速度（约为几十 KB/秒 KB/秒） 解决：DMA控制方式 解决：DMA控制方传送方式： (2)条件传送方式： 条件传送方式 适用：外设并不总是处于准备好状态 ， 而且对传送速率、 传 适用 ： 外设并不总是处于准备好状态，而且对传送速率、 送效率要求不高的场合。 送效率要求不高的场合。 CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态 ——“ CPU 在与外设交换数据前必须询问外设状态 ——“ 准备好没 在与外设交换数据前必须询问外设状态—— 有？” 对外设的要求：应提供设备状态信息 对外设的要求： 对接口的要求： 对接口的要求：需要提供状态端口 优点： 优点：软件比较简单 缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差， 缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢 效率低
8.2 并行通信与并行接口 8.2.1 并行通信
并行通信：把一个数据单位 通常为字节 通常为字节)的各位同时传送 并行通信：把一个数据单位(通常为字节 的各位同时传送 优点：传输速度快、 优点：传输速度快、信息率高 缺点：需要的电缆多， 缺点：需要的电缆多，成本高 适用：传输距离比较短，数据传输率较高的场合 适用：传输距离比较短， 机的并行接口(通常用于连接打印机 例：PC机的并行接口 通常用于连接打印机 机的并行接口 通常用于连接打印机) 并行接口：实现并行通信的接口。 并行接口：实现并行通信的接口。 •输出接口：连接打印机。 输出接口：连接打印机。 输出接口 •输入接口：连接读卡机 输入接口： 输入接口 •输入 输出接口：连接磁盘驱动器 输入/输出接口 输入 输出接口：
8.1.2 输入/输出的控制方式
3.DMA控制方式： 3.DMA控制方式： 控制方式 外设 内存
外设直接与存储器进行数据交换 ，CPU不再担当数据传输的 CPU不再担当数据传输的 中介者； 中介者； 总线由DMA 控制器（ DMAC） 进行控制（ CPU要放弃总线控制 总线由 DMA 控制器 （ DMAC ） 进行控制 （ CPU 要放弃总线控制 DMA控制器 内存/外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。 DMAC提供 权），内存/外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。 优点： 数据传输由 DMA硬件来控制 数据直接在内存和外设 硬件来控制， 优点 ： 数据传输 由 DMA 硬件来控制 ， 数据 直接在内存和外设 之间交换，可以达到很高的传输速率（可达几MB/ 之间交换，可以达到很高的传输速率（可达几MB/秒） MB/秒 局限性： DMA控制器一般只能对一台或者几台同类型的外部 局限性 ： DMA 控制器一般只能对一台或者几台同类型的外部 设备完成控制功能
8.1.2 输入/输出的控制方式
主机与外设之间可采用的输入/输出控制方式有以下四种： 主机与外设之间可采用的输入/输出控制方式有以下四种： 程序控制方式 无条件传送 条件传送（查询式传送） 条件传送（查询式传送） 中断控制方式 DMA（ DMA（Direct Memory Access)控制方式 Access)控制方式 输入/ 输入/输出处理机控制方式
8. 输入/输出接口
CPU与外设交换的信息从广义上来讲包括数据信息 CPU与外设交换的信息从广义上来讲包括数据信息、状态 与外设交换的信息从广义上来讲包括数据信息、 信息、控制信息。这三者都用IN OUT指令来传送的 IN和 指令来传送的， 信息、控制信息。这三者都用IN和OUT指令来传送的，只不过 是分别送入不同的部件，起不同的作用。 是分别送入不同的部件，起不同的作用。 数据信息： 是 I/O 设备和 CPU 真正要交换的信息 。 数据信息 设备和CPU 真正要交换的信息。 数据信息 ： I/O设备和 CPU真正要交换的信息 可以是串行的，也可以是并行的，不同的I/O I/O设备要求传送的 可以是串行的，也可以是并行的，不同的I/O设备要求传送的 数据类型也是不同的，例如向显示器传送的数据必须是ASCⅡ 数据类型也是不同的，例如向显示器传送的数据必须是ASCⅡ 而不能是二进制形式的数。 码，而不能是二进制形式的数。 状态信息： I/O接口输入到CPU，表示I/O 接口输入到CPU I/O设备当前所处的 状态信息：从I/O接口输入到CPU，表示I/O设备当前所处的 状态。 状态。 控制信息：输出到I/O接口，通知接口和设备要做什么动作。 I/O接口 控制信息：输出到I/O接口，通知接口和设备要做什么动作。