微机接口技术第七章作业
一、填空题
1.接口是指 CPU和外设之间通过系统总线进行连接的逻辑
电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。
2.I/O接口电路位于数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器
之间，其作用是便于CPU选择端口；经接口电路传输的
数据类别有命令、读取状态、传送数据。
3.I/O端口地址常用的编址方式有统一编址和独立编址两种；
前者的特点是存储器和I/O端口共用统一的地址空间，
当一个地址空间分配给I/O端口以后，存储器就不能再占
有这一部分的地址空间；后者的特点是存储器和I/O端
口在两个独立的地址空间中。
4.中断方式进行数据传送，可实现 CPU与外设并行工作，
提高了 CPU 的工作效率。中断传送方式
多适用于CPU与外设交换数据场合。
5.DMA方式是在控制外设和存储器间开辟转用的数据通道，
在DMA控制器控制下直接进行数据传送而不必通过CPU。
二、简答题
1.什么是接口？为什么计算机内一定要配置接口？
答：连接外部设备与微型计算机的接口电路。
作用：（1）解决CPU与外设工作速度不匹配的问题；（2）
解决CPU与外设工作时序配合问题；（3）实现信息格式转
换；（4）解决信息类型与信号电平匹配的问题。
2.微机的接口一般应具备哪些功能？
答：通常接口有以下一些功能：
（1）设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，
如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输；
（2）能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的
转换；
（3）能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数／模或模／数转换器等；
（4）协调时序差异；
（5）地址译码和设备选择功能；
（6）设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA 允许的情况下产生中断和DMA请求信号，并在接受到中断
和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。
3.什么是端口？I/O端口的编址方式有哪几种？各有何特点？
适合用于那种场合？
答：端口指输入/输出接口中的寄存器。
I/O端口有两种编址方式：
统一编址方式是将I/O端口与内存单元统一起来进行
编号。该方式优点是不需要专门的I/O指令，对I/O端口操作的指令类型多；缺点是端口要占用部分存储器的地址空间，不容易区分是访问存储器还是外部设备。
独立编址的端口单独构成I/O地址空间，不占用存储器地址。优点是地址空间独立，控制电路和地址译码电路简单，采用专用的I/O指令，使得端口操作的指令在形式上与存储器操作指令有明显区别，程序容易阅读；缺点是指令类别少，一般只能进行传送操作。
4.CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？无条件传送方
式通常用在哪些场合？
答：CPU和外设之间的数据传送方式通常有四种：程序传送方式、中断传送方式、DMA传送方式和I/O处理机方式。
5.相对于条件传送方式，中断方式有什么优点？和DMA方式
比较，中断传送方式又有什么不足之处？
答：中断传送方式下，当外设要求交换数据时，向CPU 发中断请求，CPU在执行完当前指令后，即可中断当前任务的执行，并根据中断源转入相应的中断处理服务程序，实现对请求中断外设的管理。CPU与外设实现了并行工作，大大提高了工作效率。
DMA方式是在存储器与外设间开辟一条高速数据通道，使外设与内存之间直接交换数据，不需要CPU的干预。
6.简述在微机系统中，DMA控制器从外设提出请求到外设直
接将数据传送到存储器的工作过程。
答：DMA方式要利用系统的数据总线、地址总线和控制总线来传送数据。原先，这些总线是由CPU管理的，但当外设需要利用DMA方式进行数据传送时，接口电路可以向CPU提出请求，要求CPU让出对总线的控制权，用一种称为DMA控制器的专用硬件接口电路来取代CPU，临时接管总线，控制外设和存储器之间直接进行高速的数据传送，而不要CPU进行干预。在DMA传送结束后，它能释放总线，把对总线的控制权又交给CPU。
