现代微型计算机与接口教程(杨文显)第十章课后答案
《微型计算机原理与接口技术》冯博琴吴宁主编课后答案
1.1 计算机中常用的计数制有哪些？解：二进制、八进制、十进制（BCD）、十六进制。
1.2 什么是机器码？什么是真值？解：把符号数值化的数码称为机器数或机器码，原来的数值叫做机器数的真值。
1.3 完成下列数制的转换。
微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力。
解：（1）166，A6H（2）0.75（3）11111101.01B, FD.4H(4 ) 5B.AH, (10010001.011000100101)BCD1.4 8位和16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少？解：原码（-127~+127）、（-32767~+32767）补码(-128~+127）、（-32768~+32767）反码（-127~+127）、（-32767~+32767）1.5 写出下列真值对应的原码和补码的形式。
（1）X= -1110011B（2）X= -71D（3）X= +1001001B解：（1）原码：11110011 补码：10001101（2）原码：11000111 补码：10111001（3）原码：01001001 补码：010010011.6 写出符号数10110101B的反码和补码。
解：11001010，110010111.7 已知X和Y的真值，求[X+Y]的补码。
（1）X=-1110111B Y=+1011010B（2）X=56D Y= -21D解：（1）11100011（2）001000111.8 已知X= -1101001B，Y= -1010110B，用补码求X-Y的值。
解：111011011.9 请写出下列字符的ASCII码。
4A3-！解：34H，41H，33H，3DH，21H1.10 若给字符4和9的ASCII码加奇校验，应是多少？解：34H，B9H1.11 上题中若加偶校验，结果如何？解：B4H，39H1.12 计算下列表达式。
《微型计算机原理与接口技术》(第三版)习题答案
习题11.1 冯·诺依曼型计算机的设计方案有哪些特点？【解答】冯·诺依曼型计算机的设计方案是“存储程序”和“程序控制”，有以下5方面特点：（1）用二进制数表示数据和指令；（2）指令和数据存储在内部存储器中，按顺序自动依次执行指令；（3）由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成基本硬件系统；（4）由控制器来控制程序和数据的存取及程序的执行；（5）以运算器为核心。
1.3 微型计算机的特点和主要性能指标有那些?【解答】除具有运算速度快、计算精度高、有记忆能力和逻辑判断能力、可自动连续工作等基本特点以外，还具有功能强、可靠性高、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积小、重量轻、功耗低、使用和维护方便等。
微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。
常用的微型计算机性能指标主要有：字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执行时间、可靠性、兼容性、性能价格比等。
1.微机系统的硬件由哪几部分组成？答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，I/0接口，系统总线），外围设备，电源。
2.什么是微机的总线，分为哪三组？答：是传递信息的一组公用导线。
分三组：地址总线，数据总线，控制总线。
3.什么是总线，微机中的总线通常分为哪几类？答：是一组信号线的集合，是一种在各模块间传送信息的公共通路；有四类，片内总线，微处理器总线，系统总线，外总线。
4.8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？答：总线接口部件（BIU）功能：根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。
执行部件（EU），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
5.8086指令队列的作用是什么？答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。
《微型计算机原理及应用》课后习题答案
《微型计算机原理及应用》习题解答第一章基础知识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】ADD AL,12H指令的取指过程：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MEMR；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。
微机原理与接口技术课后习题答案(详细完全版).
第一章1.1 解：五代，详细见书1.2 解：微型计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件——控制器和运算器的微处理器为核心，所构造出的计算机系统 。
PC机：PC（Personal Computer）机就是面向个人单独使用的一类微机 。
单片机：用于控制的微处理器芯片，内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件，如：ROM、RAM、定时器、并行接口、串行接口，有的芯片还集成了A/D、D/A转换电路等。
数字信号处理器DSP：主要面向大流量数字信号的实时处理，在宿主系统中充当数据处理中心，在网络通信、多媒体应用等领域正得到越来越多的应用1.3 解：微机主要有存储器、I/O设备和I/O接口、CPU、系统总线、操作系统和应用软件组成，各部分功能如下：CPU：统一协调和控制系统中的各个部件系统总线：传送信息存储器：存放程序和数据I/O设备：实现微机的输入输出功能I/O接口：I/O设备与CPU的桥梁操作系统：管理系统所有的软硬件资源1.4 解：系统总线：传递信息的一组公用导线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换 。
好处：组态灵活、扩展方便三组信号线：数据总线、地址总线和控制总线 。
其使用特点是：在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线，只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获得信号。
1.5解：（1）用于数值计算、数据处理及信息管理方向。
采用通用微机，要求有较快的工作速度、较高的运算精度、较大的内存容量和较完备的输入输出设备，为用户提供方便友好的操作界面和简便快捷的维护、扩充手段。
（2）用于过程控制及嵌人应用方向。
采用控制类微机，要求能抵抗各种干扰、适应现场的恶劣环境、确保长时间稳定地工作，要求其实时性要好、强调其体积要小、便携式应用强调其省电。
1.6 解：11.7 解：I/O通道：位于CPU和设备控制器之间，其目的是承担一些原来由CPU处理的I/O任务，从而把CPU从繁杂的I/O任务中解脱出来。
《微型计算机原理与接口技术》课后习题问题详解
第一章1. 什么是冯·诺依曼机？答：冯·诺依曼于1945 年提出了存储程序的概念和二进制原理，利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为冯·诺依曼机。
它包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个组成部分。
早期的冯·诺依曼机结构上以运算器和控制器为中心，随着计算机体系结构的发展，现在已演化为以存储器为中心的结构。
2. 微处理器，微型计算机，微型计算机系统有什么联系与区别？答：微处理器是微型计算机系统的核心，也称为CPU（中央处理器）。
主要完成：①从存储器中取指令，指令译码；②简单的算术逻辑运算；③在处理器和存储器或者I/O 之间传送数据；④程序流向控制等。
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。
三者关系如下图：3. 微处理器有哪些主要部件组成？其功能是什么？答：微处理器是一个中央处理器，由算术逻辑部件ALU、累加器和寄存器组、指令指针寄存器IP、段寄存器、标志寄存器、时序和控制逻辑部件、内部总线等组成。
算术逻辑部件ALU 主要完成算术运算及逻辑运算。
累加器和寄存器组包括数据寄存器和变址及指针寄存器，用来存放参加运算的数据、中间结果或地址。
指令指针寄存器IP 存放要执行的下一条指令的偏移地址，顺序执行指令时，每取一条指令增加相应计数。
段寄存器存放存储单元的段地址，与偏移地址组成20 位物理地址用来对存储器寻址。
标志寄存器flags 存放算术与逻辑运算结果的状态。
时序和控制逻辑部件负责对整机的控制：包括从存储器中取指令，对指令进行译码和分析，发出相应的控制信号和时序，将控制信号和时序送到微型计算机的相应部件，使CPU内部及外部协调工作。
内部总线用于微处理器内部各部件之间进行数据传输的通道。
4. 画一个计算机系统的方框图，简述各部分主要功能。
答：计算机系统由硬件（Hardware）和软件（Software）两大部分组成。
微机与接口作业答案(精选)PPT40页
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
微机与接口作业答案（精选）
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一ห้องสมุดไป่ตู้同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
单片微型计算机与接口技术第三版课后习题答案
单片微型计算机与接口技术思考与习题55.1 什么是接口？CPU与外设之间为什么需要接口？接口的功能是什么？答：（1）计算机对外设（输入设备或输出设备）进行数据操作时，要通过一个过渡电路相连，连接CPU和外部设备之间的逻辑电路称为接口电路（简称接口或I/O口）。
（2）因为CPU 为TTL电平，并行数据格式，而外设的电平各异，信息格式不相同，必须进行转换使之匹配，而且CPU的数据线是外设或存储器与CPU进行数据传输的唯一公共通道，为使不产生使用总线的冲突，以及快速的CPU和慢速的外设时间上协调，CPU和外设之间必须有接口电路。
（3）接口的功能是缓冲、锁存数据、地址译码识别设别设备、电平转换、信息格式转换、发布命令、传递状态等。
5.3 8XX51的4个I/O端口在结构上有何异同？使用时应注意什么?答：相同：都有两个输入缓冲器，分别受内部读锁存器和读引脚信号的控制，都有锁存器及场效应管输出驱动器。
不同：（1）P0口P0口的输出驱动电路由上拉场效应管VT1和驱动场效应管VT2组成，控制电路包括一个与门、一个非门和一个模拟开关MUX。
使用P0口注意：①当作为输入接口使用时，应先对该口写入“1”，使场效应管VT2截止，再进行读入操作，以防止场效应管处于导通状态，使引脚钳拉到零而引起误读。
②当作为I/O口使用时，V T1管截止，输出驱动级漏极开路，在P0口引脚需外接10k 的上拉电阻，否则VT2管无电源供电而无法工作。
（2）P1口P1口电路的输出驱动部分内接有上拉电阻。
注意：作为输入口使用时，要先对该口写“1”。
（3）P2口P2口的位结构比P1多了一个转换控制部分。
注意：当P2口的几位作为地址使用时，剩下的P2口线不能作为I/O口线使用。
（4）P3口P3口内部结构中增加了第二输入/输出功能。
注意：采用位操作形式。
5.5 在例5-2中有如下语句：MOV P1,#0FFH ;高4位的LED全灭，低4位输入线送“1”ABC: MOV A,P1 ;读P1口引脚开关状态，并送入A为什么执行了ABC语句后A的值低4位为开关状态，而不是前一句的FFH，那么它的高4位值是什么呢？答：由内部结构图知，MOV P1,#0FFH将使锁存器Q=1，同时Q=0,同时Q=0，VT截止，当执行MOV A,P1时，读引脚信号有效，低4位的开关电平通过门2进入内部总线到A，而读锁存器信号无效，门1关闭，Q的信号进入不了内部总线，高4位没有引脚新的电平变化，由于VT截止，二极管也截止，进入门2的是VT的漏极电压Vcc，因此，高4位通过门2读入的均是高电平即1111B。
微机接口作业及答案
《微型计算机原理与接口技术》部分作业及补充题参考答案第7章存储器系统P2176.某SRAM存储芯片，其字位结构为512K×8bit，试问其地址、数据引脚各是多少个？答：∵219＝512K，所以地址引脚需19根；数据引脚需8根（8bit）。
8.现有1024×1bit的存储芯片，若用它组成容量为16K×8bit的存储器。
试求：（1）实现该存储器所需的芯片数量答：(16K×8bit)/(1K×1bit)=128片（2）该存储器所需地址的地址码总位数是多少？其中几位选片？几位用作片内地址？答：∵214 ＝16K，所以地址码总位数为14位。
而1024×1bit存储芯片需要地址10位，因此选片地址为4位，片内地址为10位。
第8章输入/输出系统P2442．接口电路的作用是什么？I/O接口应具备哪些功能？参见教材P2193．什么是端口？端口有几类？参见教材P220 8.1.2 输入输出端口4．I/O端口有哪两种编址方式？PC系列机采用哪种编址方式？答：I/O端口和存储单元统一编址及I/O端口独立编址两种。
PC机采用I/O端口独立编址。
7. 定时/计数器的3个通道在PC系列机中是如何应用的？答：0＃计数器用于系统时钟中断；1＃计数器用于动态存储器刷新定时；2＃计数器用于发声系统音调控制。
10．系统机定时/计数器的通道0定时周期最长是多少？要实现长时间定时,应采取什么措施？如果采用外扩8254定时/计数器实现长时间定时，应采取哪些措施？答：系统机定时/计数器通道0定时周期最长是55ms。
要实现长时间定时，只能使用 INT 1CH 中断的方法，通过对预先设定的中断次数进行计数，达到n倍55ms的定时目的。
采用外扩8254，可以使用三个通道硬件级联的方法实现长时间定时。
补充题：设PC 系统机外扩了一片8254 及相应的实验电路。
(1) 根据由门电路构成的译码电路，分析出该片8254 的四个端口地址。
微型计算机接口技术及应用_1-9章部分习题答案
微型计算机接⼝技术及应⽤_1-9章部分习题答案习题⼀1.什么是接⼝？接⼝就是微处理器CPU与外部世界的连接部件，是CPU与外界进⾏信息交换的中转站。
2.为什么要在CPU与外设之间设置接⼝？在CPU与外设之间设置接⼝主要有4个原因：（1）CPU与外设⼆者的信号不兼容，包括信号线的功能定义、逻辑定义和时序关系（2）CPU与外设的速度不匹配，CPU的速度快，外设的速度慢（3）若不通过接⼝，⽽由CPU直接对外设的操作实施控制，会使CPU 处于穷于应付与外设打交道之中，⼤⼤降低CPU的效率（4）若外设直接由CPU控制，会使外设的硬件结构依赖于CPU，对外设本⾝的发展不利。
3.微型计算机的接⼝⼀般应具备那些功能？微机的接⼝⼀般有如下的⼏个功能：（1）执⾏CPU命令的功能：CPU将对外设的控制命令发到接⼝电路中的命令寄存器（命令⼝）中，在经分析去控制外设（2）返回外设状态的功能：通过状态寄存器（状态⼝）完成，包括正常⼯作状态和故障状态（3）数据缓冲的功能：接⼝电路中的数据寄存器（数据⼝）对CPU于外设间传送的数据进⾏中转（4）设备寻址的功能：CPU某个时刻只能和⼀台外设交换数据，CPU发出的地址信号经过接⼝电路中的地址译码电路来选中I/O设备（5）信号转换的功能：当CPU与外设的信号功能定义、逻辑关系、电平⾼低及⼯作时序不兼容时接⼝电路要完成信号的转换功能（6）数据宽度与数据格式转换的功能：由于CPU处理的数据都是并⾏的，当外设采⽤串⾏传送⽅式时，接⼝电路就要完成串、并之间的转换，并进⾏数据格式的转换。
4.接⼝电路的硬件⼀般由哪⼏部分组成？接⼝电路的硬件⼀般由以下⼏部分组成：（1）基本逻辑电路：包括命令寄存器、状态寄存器和数据缓冲寄存器，是接⼝电路中的核⼼（2）端⼝地址译码电路：实现设备的选择功能（3）供选电路：根据不同任务和功能要求⽽添加的功能模块电路。
5.接⼝电路的软件控制程序⼀般包括哪⼏部分？接⼝电路的软件控制程序⼀般包括以下的程序段，各部分程序是相互渗透、融为⼀体的：（1）初始化程序段：对可编程接⼝芯⽚进⾏初始化编程（2）传送⽅式处理程序段：不同的传送⽅式（查询、中断、DMA⽅式）程序段不同（3）主控程序段：完成接⼝任务的程序段（4）程序终⽌与退出程序段：程序退出前对接⼝电路中硬件进⾏保护的程序段（5）辅助程序段：⼈－机对话、菜单等6.接⼝电路的结构有哪⼏种形式？接⼝电路的结构主要有四种：（1）固定式结构：不可编程的接⼝电路，结构简单、功能单⼀、固定（2）半固定式结构：由PAL或GAL器件构成的接⼝电路，功能和⼯作⽅式可以通过改写内部的逻辑表达式来改变，但逻辑表达式⼀旦烧⼊芯⽚，其功能和⼯作⽅式就固定下来了（3）可编程结构：其功能和⼯作⽅式可由编程指定，使⽤灵活、适应⾯⼴，且种类繁多（4）智能型结构：芯⽚本⾝就是⼀个微处理器，外设的全部管理都由智能接⼝完成，如I/O处理器I0809或通⽤单⽚机7.CPU与接⼝之间有哪⼏种传送数据的⽅式？它们各应⽤在什么场合？CPU与接⼝之间的数据传送⽅式主要有查询⽅式、中断⽅式和DMA⽅式：（1）查询⽅式：主要⽤于CPU不太忙且传送速度不⾼的情况下。
计算机接口课后习题参考答案
《微型计算机原理与接口技术》习题与思考答案第２章Intel 80x86微处理器2.1 B 2.2 B 2.3 C 2.4 B 2.5 B 2.6 A 2.7 A2.11 8086微处理器从功能上分为总线接口部件BIU和执行部件EU两部分。
BIU的主要功能是逻辑地址到物理地址的转换、指令预取、根据EU所执行的当前指令要求进行存储器操作数的读/写。
EU的主要功能是：从BIU的指令队列中取来指令、对指令译码、执行，并产生相应的控制信号，另外控制ALU进行数据运算，向BIU提供访存的有效地址。
2.12 OF、SF、ZF、AF、PF、CF、DF、IF、TF溢出时OF置位、结果为负时SF置位、结果为零时ZF置位、低四位向高位有进位时AF置位、结果的低8位中1的个数为偶时PF置位、结果的最高位向上有进位或有借位时CF置位。
需要按递减顺序对字符串操作时DF置位、允许CPU接受INTR中断请求时IF置位、令CPU进行单步工作时TF置位。
2.13 执行一条指令所需的时间称为指令周期，CPU访问内存或I/O端口存/取一个数据或指令所用的时间为总线周期，时钟脉冲的重复周期称为时钟周期。
一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成，一个指令周期由一个或多个总线周期构成。
2.14 当系统中存储器或I/O外设的速度较慢时，需要在T3状态之后插入Tw。
2.19 输入操作2.20 除CS为FFFFH外，其余各寄存器均为0，指令队列空2.21 80386的内部主要包括：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、存储器管理部件MMU。
BIU用于在CPU访问存储器或I/O端口时产生必须的地址、数据和控制信号。
IPU实现指令代码的预取。
IDU负责从指令队列中获得指令并进行译码。
EU完成指令所规定的操作。
MMU负责将逻辑地址转换为物理地址。
2.22 80486较80386增加了高性能浮点运算部件（FPU）和高速缓冲存储器（Cache）（1）浮点运算部件FPU。
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习 题 十 1. 总线的指标有哪几项？总线标准和总线产品哪一个先产生? (1) 总线宽度: 总线宽度是可以同时传输的数据位数，位数越多，一次传输的信息就越多。 (2) 总线频率: 总线通常都有一个基本时钟，总线上其它信号都以这个时钟为基准，这个时钟的频率也就是总线工作的最高频率。总线频率越高，单位时间内传输的数据量就越大。 (3) 单个数据传输周期数: 传输方式的不同，使得每个数据传输所用的时钟周期数不同。单个数据传输周期数越少，传输率越高。 此外，总线的仲裁方式，容错性能，是否支持突发成组传输，也反映了总线的性能。 总线标准的产生有多种形式。有的总线产品推出后得到广泛的认同，随后成为事实上的工业标准，这个产品所采用的技术规范最终成为标准，标准产生在产品之后。有的技术问题得到较多的关注，由标准化组织或者相关集团发起，制定了相应的标准。这时，产品的出现晚于标准的制定。
2. ISA卡设计时如何解决资源冲突问题？ ISA的I/O空间仅有100H~3FFH的768个地址可供使用，其中不少端口已分配给“常规”的设备使用，新设计I/O扩充卡的端口地址不能与它们冲突。另外，扩充卡之间使用的地址也不能发生冲突。为解决这个矛盾，ISA卡上一般都设有一组开关（switch），用户可以通过设定这组开关来设置这块ISA所占用的I/O起始地址，使它位于所使用计算机I/O的空闲位置，从而避免发生冲突。
3. ISA总线需要进行总线仲裁吗？为什么？ ISA总线是一个简单的多主控总线，需要使用总线的“主设备”是CPU和最多7个使用DMA传送的设备。当CPU以外的一个或多个设备需要使用总线时，需要进行“总线仲裁”。对于使用DMA请求使用总线的设备来说，“仲裁”要分两次进行： ① DMA请求信号送到8237，由8237进行第一次“仲裁”； ② 8237的请求信号发送到CPU，在一个总线周期结束时释放总线。
4. 若有两块818ISA卡BASE1= 0x0250, BASE2 = 0x0330, switch分别应如何设置？ BASE1 = 0x250：swith 1, 4, 6 = off swith 2, 3, 5 = on BASE2 = 0x320：swith 1, 2, 5 = off swith 3, 4, 6 = on
5. PCI总线怎样的信号组合启动一个总线的访问周期，又怎样结束一个访问周期？它的AD0～AD31同CPU的同名引脚有何不同？ 主设备获得总线使用权后，将FRAME#置为有效，在AD0～31上发出地址信号，C/BE#上发出总线命令，一次总线访问周期开始。 主设备在发出最后一组数据读写的启动信号之后，将FRAME#信号置为无效，表示数据传输即将结束。在最后一项数据传输后，主设备撤销IRDY信号，从设备撤销TRDY#和DEVSEL#信号，一次PCI总线传输结束。 PCI总线信号独立于CPU，使用独立于CPU的时钟信号。对于PCI总线来说，CPU是它所连接的众多设备中的一个。PCI总线的AD0～31是地址和数据分时复用信号，它们与CPU同名引脚传输的信号类型相同，但是并不等同。CPU对PCI总线上设备进行访问时，CPU发出的地址经Host/PCI桥缓冲，按照PCI的时序定时后由桥电路向PCI总线“转发”。DMA传输时，PCI总线上的AD0～31来自DMA控制器而不是来自CPU。
6. 一块PCI卡上最多可以实现多少路中断信号？ 由于PCI总线上只有4条中断请求线，因而一块PCI卡最多可以实现4路中断请求。 说明： ① 对于单项功能的PCI卡，只能使用INTA#请求中断；对于对功能PCI卡，可以使用其它的三根中断请求引脚。 ② PCI总线允许“共享”中断请求信号线，这是与以前有较大区别的。例如，有两块PCI卡插在PCI总线上，按照规定，他们都使用同一个INTA#申请中断。在“中断描述符表”上，中断服务的入口可能是设备甲，或者是设备乙，现假设为设备甲。如果设备乙申请中断，那么，首先会进入设备甲的中断服务程序。该程序通过查询状态，发现自己并没有申请中断，于是发出相应信息后返回。此后，由操作系统调度进入设备乙的中断服务程序（参见习题11第8题答案）。 ③ PCI总线上的中断请求进入ICH芯片后，与“SIO”芯片送来的“串行中断”（由传统设备键盘、鼠标、串口、并口、软驱发出，通过L/F总线传送到ICH芯片）一起，被送往ICH芯片内的“中断申请信号路由器”。可以通过程序来设置每一个中断请求使用的实际的中断请求引脚（除少数已集成在CPU内，中断类型固定的申请以外），最终由“路由器”产生12个中断申请信号，送到芯片内两个级联的8259中断控制逻辑。主片8259产生的中断请求最终由ICH的INTR引脚送往CPU。
7. 在PCI卡配置空间中，基地址寄存器的作用是什么？一个PCI设备最少可申请多少地址空间？最少可申请多少I/O空间? PCI总线上的设备采用“即插即用”的方法，所有设备使用的存储空间和IO空间的具体位置事先是不确定的，需要在系统初始化时通过“配置”过程来确定。PCI卡上的基地址寄存器有两个方面的作用： （1） 寄存器的最低的几位记录申请所需空间的类型（存储器空间/IO空间）、空间的大小等信息（寄存器的这几位是只读的）。 （2） 寄存器的高位用来纪录操作系统分配给它的存储空间/IO空间的起始地址（寄存器的这几位是部分可写的）。 由于有6个基地址寄存器，PCI设备最多可以申请6段地址空间。 对于申请存储空间的基地址寄存器，它的第0~3位是只读位，第4~31位用来表示申请地址空间的大小，因而一个PCI设备申请地址空间最少是16个byte。对于申请I/O空间的基地址寄存器，它的第0~1位是只读位，第2~31位用来表示申请地址空间的大小，因而申请I/O地址空间最少是4个byte。 例如，某PCI设备申请1MB的存储空间，它的基地址寄存器位0~位19均为只读。其中： 位0固定为0，表示申请存储器空间； 位1~2表示“映射”的类型，如果基地址寄存器为32位，可以“映射”到32位地址空间的任何位置，这两位可以固定为“00”； 其余位均固定为0。 系统进行配置操作时，向该寄存器写入32位全“1”，然后读出该寄存器的内容。由于低20位均为只读位，所以实际读出的内容为高位12个“1”和低位20个“0”。其中位0~位2表示空间类型和“映射”类型，其它的“0”（位4~位19）表示了申请空间的大小。随后，系统根据各设备的请求进行空间的统一分配，将分配给该设备的存储空间首地址写入该基地址寄存器。对于1MB的空间而言，它首地址的低20位应为0，它的高12位反映了实际的起始地址。基地址寄存器的高12位正好能容纳这12位“有效”的起始地址。
8. USB主机怎样了解USB设备的接入？ USB主控制器和根集线器合称为USB主机（HOST）。USB主机通过根集线器监测外设的连接和断开。
8. 一台微机有5台USB设备，另一台微机有10台USB设备，各需用四端口的集线器几个？画出它们的结构图。 5台USB设备，需用四端口的集线器1个（不包括根集线器）。 10台USB设备，需用四端口的集线器3个（不包括根集线器）。 它们的连接如右图所示。
10. 用8086汇编程序读出（注意是32位）PCI设备所分配到的存储器首地址。 MOV AH, 0B1H ; MOV AL, 02H ; MOV CX, 设备ID值 ; MOV DX , 厂商ID值 ; MOV SI, 0 ; 索引号 INT 1AH ; 得到总线号（BH）、设备号（BL高5位）、功能号（BL低3位） JC ERROR ; 错误时转ERROR PP: MOV AH, 0B1H ; MOV AL, 09H ; AL=09H, 读取基址寄存器内容 QQ: MOV DI, 10H ; 第一个PCI基址寄存器地址 INT 1AH ; AND AH, AH ; AH = 0 表示读取成功 JNZ ERROR TEST ECX, 01 ；ECX末位= 0，该寄存器存放存储空间首地址 JZ MM AND ECX, 0FFFFFFFCH ；ECX末位=1，该寄存器存放I/O空间首地址（高30位） STC JMP DONE MM: AND ECX, 0FFFFFFF0H ; 从基地址寄存器获取存储空间首地址（高28位） DONE: MOV EAX, ECX ; 说明： （1） 读取PCI配置信息需要知道该PCI设备的设备ID值（置于CX中）和厂商ID值（置于DX中）。然后用AH = 0B1H, AL= 02H 的 INT 1AH 功能调用获得该PCI设备的总线号（BH）,设备号（BL高5位）、功能号（BL低3位）。 （2） 一个PCI总线设备可以有6个基地址寄存器，本程序只读取了第一个基地址寄存器所存储
根集线器HUB连接5台设备根集线器HUBHUBHUB
连接10台设备 的配置空间首地址。读取其他配置空间首地址可以重复使用从“PP”标号开始的程序，同时修改标号为“QQ”的指令中的PCI基地址寄存器地址。第二个基地址寄存器地址为14H，第3个为18H，„„ ,以此类推。 （3） 如果基地址寄存器存放的是存储空间基地址，它的末位为0，高28位添加4个0就是操作系统分配给该设备的存储空间首地址（不讨论64位基地址的情况）。如果基地址寄存器存放的是I/O空间基地址，它的末位为1，高30位添加2个0就是操作系统分配给该设备的I/O空间首地址。 （4） 为了区分读出的是存储空间基地址还是I/O空间首地址，上述程序用CF加以区分： CF = 0, 读出的是存储空间基地址（在EAX中）； CF = 1, 读出的是I/O空间基地址（在EAX中）。
11. 两台PCI设备之间可直接传输数据吗？两台USB设备之间呢？ 两台PCI设备之间可直接传输数据。由PCI主设备申请使用总线，获得总线使用权后用地址信号呼叫从设备，然后进行数据传输。 两台USB设备之间不可直接传输数据。USB总线采用“主－从”方式进行通讯，每一次数据传输必须由USB主机发起。这样，两台USB设备之间的数据传输必需通过USB主机间接进行。
12. 那些总线具有热插拔功能？对哪一类总线这个功能是必需具备的？ USB总线和PCI总线都支持热插拔（Hot Plug In）。对于USB总线来说，热插拔功能是必需的。 需要说明的是，目前一般PC机内的PCI总线设备不支持“热插拔”功能。实现该功能需要相应的软、硬件的支持。“热插拔”的PCI总线设备主要应用于某些通讯设备中。
13. 从硬件来讲，一个USB信息传输到微处理器需经过那几个环节？ USB总线上的数据传输是一种“主－从式”的传输，所有的传输都由USB主机发起。一个USB信息传输到CPU需经过集线器、根集线器和控制器这几个环节。