吉大《打算机接口技巧》FAQ(二)
第2章 输入输出技巧
一、存储器映像方法的优毛病。
存储器映像寻址方法的重要长处:
(1)指令丰富。全部存储器拜访指令都可能用来处理I/O操纵,而不实用公用的I/O指令。在微型机的指令体系中,存储器操纵指令数量多,功能强,寻址方法机动,则给顺序计划带来了便利,同时也大大加强了体系的I/O功能,使I/O端口不只能实现数据的转达,还能对端口的内容停止算术运算或移位等。
(2)I/O端口空间大。因为在存储器空间中划出一个地区作为I/O端口地点空间,所以体系中的I/O端口数量只受体系的存储容量的限制。这对大型把持或数据通信体系等一些特别场合是很有效处的。
(3)寻址的把持逻辑比较简单。
存储器映像方法的重要毛病是:
(1)I/O端口占用了一部分存储器地点空间,使可用的内存空间绝对增加。其余,当全部地点都必须作为存储器单位利用时,则不克不及采取这种方法。
(2)对外设的拜访跟对存储器的拜访一样,必须对全部地点线译码,因此地点译码电路比较复杂。
(3)存储器操纵指令字节长,须要较长的履行时光,降落了I/O操纵速度。
(4)用存储器指令来处理输入/输出,在顺序清单中不易差别,给顺序计划、分析跟调试带来艰苦。
二、简述I/O映像方法的优毛病。
I/O映像寻址方法的重要长处是:
(1)I/O空间与存储器空间各自独破,可分开计划。
(2)因为采取单独的I/O指令,其助记符与存储器指令明显差别,因此使顺序编制清楚,易于懂得。
(3)I/O地点线较少,所以译码电路简单。
I/O映像寻址方法的重要毛病是:
(1)须要专门的I/O指令,且这些指令一般不如存储器拜访指令丰富,顺序计划机动性差。
(2)参加译码的地点线较少,使外设端口数量遭到限制。
(3)采取公用的I/O周期跟公用的I/O把持线,这不只使微处理器无限的引脚愈加缓和,并且也增加现实把持逻辑的复杂性。最小形式下的8088则用M/IO旌旗灯号来辨别存储器或I/O端口的拜访。最大形式下的8088月协处理器8087连接,引脚更为缓和,只有经由过程输出三个总线周期旌旗灯号,再由8288总线把持器解读后生成存储器读/写、I/O读/写的把持旌旗灯号。
三、I/O设备与存储器有哪些差别?
1、存储器的任务速度多少乎跟中心处理机一样,而大少数I/O设备任务较慢,且差其余I/O设备又有差其余任务速度。
2、存储嚣的字长一般是以字节为单位或等于呆板字长,而I/O设备转达的过程中可能是8位数据,也可能是1位,2位……不等的状况或把持信息。
3、存储器中的旌旗灯号情势与CPU雷同,而I/O设备可能是数字旌旗灯号也可能是模仿旌旗灯号,可能是电压旌旗灯号也可能是电流旌旗灯号,可能是并行的也可能是串行的等等。
4、存储器的把持旌旗灯号重如果读/写旌旗灯号,而I/O设备一般有多种把持旌旗灯号,如设备任务,至闲等状况旌旗灯号,设备的启动,清除等把持旌旗灯号。
这些差别都使得I/O数据转达过程较为复杂,随之而来的就是根据差别设备需采取差其余转达方法,响应的也就要采取差其余把持方法。
四、软件查询法的基本头脑及优毛病?
基本头脑:用软件查询中断源,根据查询的次序先其后断定中断源的优先级。先查询的优先级就高,后查询的优先级就低,只有改变查询次序,就可能改变中断源的中断优先级。
软件查询法的重要长处是节俭硬件,电路简单,顺序计划机动,优先级调剂便利,毛病是每次呼应中断后,都要从优先权最高的中断开端询问,外设中断源越多,查询的时光就越长,并且各其中断源的效劳呼应时光也是差其余,形成优先级别低的中断源买时处感性差。
五、简述呼应中断的前提?
呼应中断的前提:
(1)外部设备有中断恳求
(2)CPU本身容许中断
(3)不更高等的中断正字啊被效劳。CPU对有些变乱的处理是禁止被打搅的,比方DMA操纵等。
(4)CPU在每条指令结束后呼应中断。CPU不克不及在指令履行的旁边呼应中断,而是在每条指令的最后一个T状况采样中中断恳求线,假若有中断恳求并且满意呼应前提的话,将收回中断呼应旌旗灯号。
【标准答案】
六、简述外部中断跟外部中断有何差别?
外部中断与外部中断的重要差别在于:
1、外部中断须要从数据总线上读取中断范例码,而外部中断的中断范例码是指令的一部分。
2、外部中断受中断容许触发器IF的把持,而外部中断不受IF的把持;
3、外部中断的优先级别比外部中断要高(除单步中断以外)。
七、全嵌套方法的特点?
(1)中断恳求的优先级牢固,其次序是IR0最高,逐次减小,IR7最低。
(2)中断效劳存放器ISR保存优先权电路断定的优先级状况,响应地位“1”,并且一直保持这个效劳“记录”状况,直到CPU收回中断结束命令为止。
(3)在ISR置位时期,不再呼应同级及较初级的中断恳求,而高等的中断恳求假如CPU开放中断的话仍可能掉掉落中断效劳。
(4)IR7- IR0的中断恳求输入可分辨由中断屏障存放IMR的D7-D0的响应位屏障与容许,对某一位的屏障与容许操纵不影响其余位的中断恳求操纵。
八、级联方法有哪些特点?
(1)一个8259A主片至多带8个从片,可扩大至64级。
(2)缓冲方法下,主片跟从片的设定由ICW4的M/S位断定,M /S=1是主片,M/S=0是从片。M/S的状况在BUF=l时有意思。
(3)在非缓冲方法下,主片跟从片由引脚的功能断定,=1是主片,=0是从片。
(4)在级连络统中,主片的三条级连线相称于从片的片选旌旗灯号,从片的INT是主片的中断恳求输入旌旗灯号。
(5)主片跟从片须要分辨停止跟始化操纵,可设定为差其余任务方法。
九、简述8237A的四种转达方法?
4种转达方法:单字节转达,数据块转达,恳求转达,级连方法
(1)单字节转达方法
单字节转达方法时,一次只转达一个字节,然后开释总线。若又有外设DMA恳求,8237A再向CPU发下一次总线恳求HRQ,获得总线把持权后,再转达下一个字节数据。
(2)数据块转达方法
数据块转达方法时,呼应一次DMA恳求,将实现设定的字节数的全部转达。当字节数计数器减l由0变为FFFFH时,产生TC有效旌旗灯号,使8237A将总线把持权交还给CPU从而结束DMA操方法,外部有效的旌旗灯号也可能闭幕DMA转达。
(3)恳求转达方法
恳求转达方法又称查询方法,类似数据块转达,但每转达一个字节后,检测DREQ状况,若有效则结束,若有效刷持续DMA转达。
(4)级连方法
这种方法容许连接一个以上的芯片采扩大DMA通道的个数。其连接方法是将扩大的DMA芯片的HRQ跟HLDA分辨连到主片的某个通道的DREQ跟DACK。当主片接到扩大芯片的DMA恳求并呼应后,它仅收回DACK应对,其余的地点旌旗灯号与把持旌旗灯号一概禁止,由扩大芯片把持DMA转达。