匯編語言與接口技術(第4版)清華大學出版社 第6章 輸入輸出接口及數據傳輸控制方式 課后題答案 1.簡述接口的概念與功能。 概念:
接口()是一個廣義的概念,人類與程序之間的接口稱為用戶界面(,UI)。計算機軟件組件間的接口叫軟件接口,如應用程序編程接口(ng ,API)。計算機硬件組件間的接口叫硬件接口。本章介紹的接口是指硬件接口。
硬件接口通常稱為 I/O 接口,把外圍設備同微型計算機連接起來的電路稱為外設接口電路,簡稱外設接口。這里的“外圍設備”主要包括 I/O 設備控制設備、測量設備、通信設備、多媒體設備等。I/O 接口是CPU 與外界進行信息交換的中轉站。功能:
微型計算機是由大規模集成電路組成的、體積較小的電子計算機。它是以微處理器為基礎,配以內存儲器及輸入輸出(I/0)接口電路和相應的輔助電路而構成的裸機。
微機的接口一般有如下的幾個功能:
(1)執行CPU命令的功能。
(2)返回外設狀態的功能。
(3)數據緩沖的功能。
(4)設備尋址的功能。
(5)信號轉換的功能。
(6)數據寬度與數據格式轉換的功能。 2.簡述獨立編址或統一編址的接口的區別和各自的優缺點。
一般來說,I/O端口有存儲器映像編址和獨立編址兩種方式。
(1)存儲器映像編址的I/O端口
將I/O端口地址置于存儲器空間,和存儲單元統一編址。
優點:對端口訪問非常靈活,存儲器的各種尋址方式都可用來尋 址端口。而且I/O接口與CPU的連接方法和存儲器芯片與CPU的連接方法類似。
缺點:端口占用了一部分存儲空間,而且端口地址的位數和存儲器單元地址位數一樣,比獨立編址的I/O端口地址長,因而訪問速度較慢。
(2)獨立編址的I/O端口
把接口中的端口地址單獨編址。這樣,在一個計算機系統中可形成兩個獨立的地址空間,即存儲器地址空間和I/ O地址空間。
優點:I/O端口地址不占用存儲器空間微處理器與外設大學教程,使用專門的I/O指令對端口進行操作,I/O指令短,執行速度快,并且由于專門I/O指令與存儲器訪問指令有明顯的區別,使程序中I/O操作和存儲器操作層次清晰,程序的可讀性強。
缺點:需設置專門的I/O指令和控制信號,增加了系統的開銷。
3.程序控制方式中的無條件和有條件傳送方式各有何特點?舉一個說明無條件傳送方式的應用示例。
(1)無條件傳送方式
適用于總是處于準備好狀態的外設
以下外設可采用無條件傳送方式:
– 開關
– 發光器件(如發光二極管、7段數碼管、燈泡等)
– 繼電器
– 步進電機
優點:軟件及接口硬件簡單
缺點:只適用于簡單外設,適應范圍較窄
(2)條件傳送方式又叫查詢方式
適用于外設并不總是準備好,而且對傳送速率、傳送效率要求不高的場合。
CPU在與外設交換數據前必須詢問外設狀態——“你準備好沒有?”
對外設的要求:應提供設備狀態信息
對接口的要求:需要提供狀態端口
優點:軟件比較簡單
缺點:CPU效率低微處理器與外設大學教程,數據傳送的實時性差,速度較慢