第7章 外围设备
计算机组成原理第六章课件白中英版
66MHz的Pentium，基本非流水线总线周期
64÷2×66×106 bps＝264 MB/S
66MHz的Pentium，2-1-1-1猝发读周期
32÷5×66×106 B/S＝422.4 MB/S
【例1】(1)某总线在一个总线周期中并行传送4个字 节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期， 总线时钟频率为33MHz，则总线带宽是多少?
STROBE*（选通）信号
•输出低有效，才能使打印机接收数据
ACK*（响应）信号
•打印机接收数据结束回送负脉冲响应信号
BUSY（忙状态）信号
•打印机忙于处理接收到的数据，不能接收新的数据
6.3.3 总线数据传送模式
读数据传送：数据由从设备到主设备 写数据传送：数据由主设备到从设备 猝发传送（数据块传送）
演示
每个数据位都需要单独一条传输线。二进制数 “0”或“1”在不同的线上同时进行传送
串行通信
串行通信：将数据分解成二进制位用一条信号 线，一位一位顺序传送的方式
串行通信的优势：用于通信的线路少，因而在 远距离通信时可以极大地降低成本
通信协议（通信规程）：收发双方共同遵守
解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、 数据校验等问题
发送8位数据：59H＝01011001B，偶校验、两个停止位
6.3.1 总线的仲裁
主设备(Master)：控制总线完成数据传输 从设备(Slave)：被动实现数据交换 总线仲裁：决定当前控制总线的主设备
•集中仲裁：中央仲裁器负责 •分布仲裁：比较各个主设备仲裁号决定
某一时刻，只能有一个主设备控制总线， 其它设备此时可以作为从设备
计算机组成原理(简答题)
计算机组成原理(简单题)第一章概论1、计算机的应用领域：科学计算、数据处理、实时控制、辅助设计、通信和娱乐。
2、计算机的基本功能：存储和处理外部信息，并将处理结果向外界输出。
3、数字计算机的硬件由：运算器、控制器、存储器、输入单元和输出单元。
4、软件可以分成系统软件和应用软件。
其中系统软件包括：操作系统、诊断程序、编译程序、解释程序、汇编程序和网络通信程序。
5、计算机系统按层次进行划分，可以分成，硬件系统、系统软件和应用软件三部分。
6、计算机程序设计语言可以分成：高级语言、汇编语言和机器语言。
第二章数据编码和数据运算1、什么是定点数？它有哪些类型？答：定点数是指小数点位置固定的数据。
定点数的类型有定点整数和定点小数。
2、什么是规格化的浮点数？为什么要对浮点数进行规格化？答：规格化的浮点数是指规定尾数部分用纯小数来表示，而且尾数的绝对值应大于或等于1/R并小于等于1。
在科学计数法中，一个浮点数在计算机中的编码不唯一，这样就给编码带来了很大的麻烦，所有在计算机中要对浮点数进行规格化。
3、什么是逻辑运算？它有哪些类型？答：逻辑运算时指把数据作为一组位串进行按位的运算方式。
基本的逻辑运算有逻辑或运算、逻辑与运算和逻辑非运算。
4、计算机中是如何利用加法器电路进行减法运算的？答：在计算机中可以通过将控制信号M设置为1，利用加法器电路来进行减法运算。
第三章存储系统1、计算机的存储器可以分为哪些类型？答：计算机的存储器分成随机存储器和只读存储器。
2、宽字存储器有什么特点？答：宽字存储器是将存储器的位数扩展到多个字的宽度，访问存储器时可以同时对对个字进行访问，从而提高数据访问的吞吐量。
3、多体交叉存储器有什么特点？答：多体交叉存储器是由对个相互独立的存储体构成。
每个存储器是一个独立操作的单位，有自己的操作控制电路和存放地址的寄存器，可以分别进行数据读写操作，各个存储体的读写过程重叠进行。
4、什么是相联存储器？它有什么特点？答：相联存储器是一种按内容访问的存储器。
单片机原理及应用(李桂林)章 (7)
第 7 章 单片机并行扩展技术 图 7－1 8031 最小应用系统
第 7 章 单片机并行扩展技术
8031 芯片本身的连接除了 EA 必 须 接地 地外(选择外 部存储器),其他与 80C51 / 89C51 最小应用系统一样,也必须 有复位及时钟电路。
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 2 总线扩展及编址方法
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 1 单片机的最小系统
最小应用系统,是指能维持单片机运行的最简单配置的系 统。这种系统成本低廉、结构简单,常用来构成简单的控制系 统,如开关状态的输入/输出控制等。对于片内有ROM / EPROM 的单片机,其最小应用系统即为配有晶振、复位电路和电源的 单个单片机。对于片内无 ROM / EPROM 的单片机,其最小系统 除了外部配置晶振、复位电路和电源外,还应当外接 EPROM 或 E2 PROM作为程序存储器使用。
第 7 章 单片机并行扩展技术
图 7－3 所示为线选法应用实例。图中所扩展的芯片地址 范围如表 7 －1 所示,其中 ×可以取“0 ”,也可以取 “ 1 ”,用十六进制数表示的地址如下:
2764 ( 1 ): 4000H~5FFFH ,或 C000H~DFFFH ,有地址重 叠现象。
2764 ( 2 ): 2000H~3FFFH ,或 A000H~BFFFH ,有地址重 叠现象。
第 7 章 单片机并行扩展技术
当然,最小系统有可能无法满足应用系统的功能要求。比 如,有时即使有内部程序存储器,但由于程序很长,程序存储器 容量可能不够;对一些数据采集系统,内部数据存储器容量也可 能不够等,这就需要根据情况扩展 EPROM 、 RAM 、 I / O 口 及其他所需的外围芯片。
第 7 章 单片机并行扩展技术
第8章 外围设备6
其中，T1——平均找道时间，
T2——平均等待时间，
T3——一块数据传输的时间。
另外，如果给定有关参数，如：磁盘转速、 每道字数、每道容量…可以将T1、T2及T3再 进一步细化直到求出具体结果。
第七章后有关习题（P.269‾270）
1、计算机的外围设备是指——。 A、输入/输出设备 B、外存储器 C、输
– 读操作：当磁头经过载磁体的磁化元时，由于 磁头铁芯是良好的导磁材料，磁化元的磁力线 很容易通过磁头而形成闭合磁通回路。不同极 性的磁化元在铁芯里的方向是不同的。
8.4.3 硬磁盘驱动器和控制器 • 磁盘驱动器是一种精密的电子和机械装置，因
此各部件的加工安装有严格的技术要求。对温盘 驱动器，还要求在超净环境下组装。各类磁盘驱 动器的具体结构虽然有差别，但基本结构相同， 主要由定位驱动系统、主轴系统和数据转换系统 组成。如下图是磁盘驱动器外形和结构示意图。
8.4.4 磁盘上信息的分布
盘片的上下两面都能记录信息，通常把磁盘片 表面称为记录面。记录面上一系列同心圆称为磁道。 每个盘片表面通常有几百到几千个磁道，每个磁道 又分为若干个扇区。柱面。
磁头 移动方向
磁头架
旋转的盘
0道
n-1道
扇区 扇 区
• 在磁道上，信息按区存放，各个区存放的字或字节数 相同。为进行读/写，要求定出磁道的起始位置，这 个起始位置称为索引。 索引标志在传感器检索下可 产生脉冲信号，再通过磁盘控制器处理，便可定出磁 道起始位置 。
一、基本原理 1、数字磁记录原理
计算机的外存储器又称磁表面存储设备。所谓磁表 面存储，是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料 表面作载磁体来存储信息，利用两种不同的磁化状态 来表示二进制0/1。磁盘存储器、磁带存储器均属于磁 表面存储器。 磁表面存储器的优点：
微机原理第7章练习题及答案
第7章输入/输出与中断一、自测练习题㈠选择题1．一微机系统有10根地址线用于I／O端口寻址，因而具有I／O空间的范围是( )字节。
A) 1024 B) 10K C) 0.5M D) 1M2．8086CPU读／写一次存储器或I／O端口所需的时间称为一个( )。
A) 总线周期 B) 指令周期 C) 时钟周期 D) 基本指令执行时间3．微型计算机的输入／输出有三种不同的控制方法，其中以( )控制的输入／输出是微机进行I／O的一种最主要的控制方式。
A) 程序控制 B) 中断控制C) DMA控制D) 以上均可4．程序查询I／O方式的工作流程是按( )的次序完成一个字符的传输。
A) 写数据端口，读／写控制端口B) 读状态端口，读／写数据端口C) 写控制端口，读状态端口，写数据端口D) 随I／O接口的具体要求而定5．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，效率高、实时性强的方式是( )。
A) 同步传送 B) 查询传送 C) 无条件传送 D) 中断传送6．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，传送速度最快的方式是( )。
A) 无条件传送 B) 查询传送 C) 中断传送 D) DMA传递7．用具有两个状态(“0”和“1”态)的一组开关作简单输入设备时，应采用( )传送方式来输入信息。
A) 无条件B) 查询C) 中断D) DMA8．用一组发光二极管作为简单输出设备时，应采用( )传送方式来输出信息。
A) DMA B) 无条件C) 查询D) 中断9．在微机系统中引入中断技术，可以( )。
A) 提高外设速度B) 减轻主存负担C) 提高处理器的效率D) 增加信息交换的精度10．CPU响应中断请求的时刻是在( )。
A) 执行完成正在执行的程序以后 B) 执行完正在执行的指令以后C) 执行完本时钟周期以后D)执行完正在执行的机器周期以后11．8086／8088CPU向应两个硬中断INTR和NMI时，相同的必要条件是( )。
A) 允许中断B) 当前I／O操作执行结束C) 总线空闲D) 当前访问内存操作结束12．在微型计算机系统中，高速外设与内存储器进行批量数据传送时，应采用( )。
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资料如有变动，恕不另行通知。
在安装、调试、使用变频器之前，为了您的人身安全，并有助于延长设备使用寿命，请您务必阅读本书安全规则及警告，以及贴于设备上的警示标志。
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1前言 2危险！ ◆ 本设备带有危险电压，与警告不符的或违反本手册的操作可能带来生命危险和人身伤害。
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使用时，变频器的接地端子请依照IEC 电气安全规程或其它类似标准，正确可靠接地。
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微机原理第七章题库
第七章注意的问题：本章中控制信号后面的#表示此信号低电平有效。
一、选择1、 8086/8088CPU对I/O端口使用（）编址方法。
A、独立B、统一C、直接D、间接2、 8086/8088CPU使用（）根地址线对I/O编址。
A、 8B、 10C、16D、203、 8086/8088CPU对I/O端口的最大寻址空间为（）。
A、 8KBB、 16KBC、64KBD、1MB4、 8086有一个独立的I/O空间，该空间的最大范围是（）A、 8KBB、 16KBC、64KBD、1MB5、 8086CPU采用I/O独立编址方式，可使用（）线的地址信息寻址I/O端口。
A、 AD7-AD0B、 AD15-AD0C、 AD19-AD0D、 AD23-AD06、某8088CPU构成的系统中，用10根地址线对I/O端口寻址，因而I/O端口的地址空间为（）A、 1KBB、 10KBC、16KBD、64KB7、某8088CPU构成的系统中，占用地址空间0-1FFH，因而至少需用（）根地址线对I/O端口寻址。
A、 8B、 9C、 10D、 118、若某8086CPU构成的系统中，具有1024个8位端口，则至少需用（）根地址线对I/O端口寻址。
A、 4B、 8C、 10D、 169、 8086/8088CPU读写一次存储器或I/O端口操作所需要的时间称为一个（）A、总线周期B、指令周期C、时钟周期D、基本指令执行周期10、 8086/8088CPU的基本I/O总线周期为（）个时钟周期A、 6B、 5C、 4D、 311、在8088CPU构成的系统中，组合16位的I/O端口时，最好将其起始地址选为（）地址A、奇B、偶C、页D、段12、在8088CPU构成的系统中，组合16位的I/O端口时，最好将其起始地址选为偶地址是为了（）A、减少执行指令的总线周期B、减少执行指令的字节数C、节省占用的内存空间D、对内存单元快速寻址13、 8086/8088CPU按I/O指令寻址方式得到的地址是( )A、物理地址B、有效地址C、段内偏移量D、 I/O端口地址14、 8088 CPU对地址为240H的I/O端口读操作指令为（）A、 MOV AL,240HB、 MOV AL,[240H]C、 IN AL，240HD、 MOV DX，240H IN AL，DX15、 8086/8088CPU的输出指令OUT Dest，Src中目的操作数Dest只能是（）A、 8位或16位端口地址B、 8位端口地址或DX寄存器C、 16位寄存器D、任意16、 8086/8088CPU的输入指令IN Dest，Src中目的操作数Dest只能是（）A、 8位或16位端口地址B、 8位端口地址或DX寄存器C、 16位寄存器D、任意17、 8086CPU的输入指令是将输入设备的一个端口中的数据传送到（）寄存器。
计算机组成原理习题 第七章
第七章一．填空题1 CPU响应中断时需要保存当前现场，这里现场指的是和的内容，它们被保存到中。
2在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要中断。
3 DMA只负责总线上进行数据传送，在DMA写操作中，数据从传送到。
4总线的裁决方式速度最高。
5某机有四个中断源，优先顺序按1→2→3→4降序排列，若想将中断处理次序改为3→1→4→2，则1、2、3、4中断源对应地屏蔽字分别是、、和。
6 I/O接口电源通常具有、、和功能。
7 I/O的编址方式可分为和两大类，前者需有独立的I/O指令，后者可通过指令和设备交换信息。
8主机与设备交换信息的控制方式中，方式主机与设备是串行工作的，方式和方式主机与设备是并行工作的，且方式主程序与信息传送是并行进行的。
9 I/O与主机交换信息的方式中，和都需通过程序实现数据传送，其中体现CPU与设备是串行工作的。
10 CPU响应中断时要保护现场，包括对和的保护，前者通过实现，后者可通过实现。
11一次中断处理过程大致可分为、、、和等五个阶段。
12 在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是、、和。
13 中断接口电路通过总线将向量地址送至CPU.14 I/O与主机交换信息共有、、、和五种控制方式。
15 单重中断的中断服务程序的执行顺序为、、、和中断返回。
16 多重中断的终端服务程序的执行顺序为、、、和中断返回。
二．选择题1.将外围设备与主存统一编址，一般是指。
A. 每台设备占一个地址码B．每个外围接口占一个地址码C．接口中的有关寄存器各占一个地址码D．每台外设由一个主存单元管理2.主机与设备传送数据时，采用，主机与设备是串行工作的。
A. 程序查询方式B．中断方式C．DMA方式D．通道方式3.当有中断源发出请求时，CPU可执行相应的中断服务程序。
提出中断请求的可以是。
A. 通用寄存器B．专用寄存器C．外部事件D．cache4.在中断周期，CPU主要完成以下工作：。
第7章输入输出接口
3. I/O 接口的基本组 成
数据线
地址线 CPU
命令线
状态线
I/O接口
数据缓冲 寄存器DBR
设备状态 标记
设备选择
控
电路
制
逻
辑
电
路
命令寄存器
和命令译码器
数据线
外 命令 部
设 备 状态
4.接口与端口
I/O端口：为了便于程序对I/O接口中的各种寄存器 进行访问，通常给每个寄存器分配一个地址编号，这 种编号被称为I/O端口地址，相应的寄存器也叫作I/O端 口。
①
特点：
√p不占用内存的编址空间 √p有专门的输入输出指令
② 图示： 内存空间
FFFFFH
② 图示： 内存空间
FFFFFH
供I/O口使用
I/O空间 FFFFH
00000H
00000H
0000H 互不干扰
三、接口类型
1. 按数据 传送方式 分类
并行接口
Intel 8255
串行接口
Intel 8251
CPU 和 I/O 并行工作
一个存取周期
CPU 执行现行程序 存取周期结束
启动I/O
DMA请求 I/O准备
CPU 执行现行程序 I/O准备
实现I/O与主存之间的传送
三种方式的 CPU 工作效率比较
程序 查询 方式
CPU 执行 现行程序
启动I/O
CPU查询等待并传输I/O数据 I/O 准备及传送
CPU 执行 现行程序
2. 按功能 选择的灵活性 分类
可编程接口 Intel 8255、 Intel 8251
不可编程接口 Intel 8212
3. 按 通用性 分类
ABM-9F说明书
注意：Y接法电机的中性点绝不可接地
2.4.7 控制回路端子接线
为减小控制信号的干扰和衰减，控制信号的连线长度应限制在50m以内，并与动力线的间隔距离要大于30cm，由端子发出参考输入指令时，请使用双绞屏蔽线。
控制回路端子的功能
表2-4 控制回路端子功能表（出厂设定）
分类
端子
信号功能
由于过热，会引起火灾及其它事故。
请将ABM-9F变频器安装在如下应用场所，并维持适当的条件。
2.2.1安装现场
安装现场应满足如下条件：
室内通风良好。
环境温度-10C∽+40C，裸机为 -10C∽+50C。
尽量避免高温多湿，湿度小于90%RH，无雨水滴淋。
切勿安装在木材等易燃物体上。
避免直接日晒。
无易燃、腐蚀性气体和液体。
1.2.1 铭牌
1.2.2 变频器型号说明
表1-2
ABM-9F-5R5T3
公司代号
系列代号
最大适用
电机功率
输入电源
附加说明
ABM
9F系列
1R5:1.5kW
2R2:2.2kW
3R7:3.7kW
011:11kW
┆
400 : 400 kW
T3:三相380V
空白：标准品
B：带回生制动功能
X:特制机型
1.3部件说明
2.4.2 主回路端子的排列：
主回路端子位于变频器的前下方。中、小容量机种直接放置在主回路印刷电路板上，大容量机种则安装固定在机箱上，其端子数量及排列位置因功能与容量的不同而有所变化，详见下列各图：
图2-2 1.5-5.5KW标准品主回路端子
图2-3 7.5-11KW标准品主回路端子