第46章习题.docx

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第46章习题

第四章输入/输出与中断

二．单项选择题

2．在程序控制传送方式中，哪种传送可提高系统的工作效率（　　　）。

A.无条件传送B.条件传送C.查询传送D.中断传送

答案：

D分析：

条件传送就是查询传送。

若采用无条件传送或条件传送，在传送数据时，外设必须是处于准备好或空闲状态，否则CPU就必须等待、不断查询。

而中断传送方式，CPU与外设并行工作，CPU无需了解外设的工作状态，每当收到外设主动发来的中断请求信号，就意味着外设当前准备好/空闲，CPU就可立即与外设交换数据。

3．用DMA方式进行数据传送，是在（　　　）控制下进行的。

A.CPUB.DMACC.软件D.8288

答案：

B分析：

用DMA传送方式，数据在外设和内存之间直接进行传送，无需CPU的参预和不是用软件来实现，而是由专门的DMA控制器来对数据传送过程进行控制。

4．I/O设备与CPU之间交换信息，其状态信息是通过（　　　）总线传送给CPU的。

A.地址B.数据C.控制D.三者均可

答案：

B分析：

I/O设备与CPU之间交换的信息一般是：

控制信息、状态信息和数据信息。

它们都是以二进制形式的代码，通过数据总线在CPU与I/O设备之间传送。

5．在8086/8088微机系统中，可访问的I/O端口地址范围为（　　　）。

A.00H～FFHB.000H～FFFHC.0000H～FFFFHD.00000H～FFFFFH

答案：

C分析：

根据8086/8088的规定，I/O端口的地址线为16位，可以表示为216个不同I/O端口地址，用十六进制来表示，只需用4位。

6．8086/8088微处理机可寻址访问的最大I/O空间为（　　　）。

A.8KBB.32KBC.64KBD.1MB

答案：

C分析：

与（5）类似，一个I/O端口地址对应一个字节端口，216=64K。

7．CPU对外设的访问实质上是对（　　　）的访问。

A.接口B.I/O端口C.I/O设备D.接口电路

答案：

B分析：

外设是通过I/O接口才能与CPU连接，而一个接口中往往有多个端口，每个端口都对应一个地址，CPU访问外部正是使用端口地址来寻址的，所以说CPU实质访问只是接口中的端口。

8．CPU与I/O设备交换信息，无需要传送（　　　）信息。

A.数据B.状态C.控制D.地址

答案：

D分析：

CPU与I/O设备交换信息的最终目的就是为了正确传送数字信息，为此彼此间需要联络同步，而控制信息和状态信息就是它们这间的应答信号。

9．8086CPU对I/O设备进行读操作时，

和DT/

应该是（　　　）。

A.0，0B.0，1C.1，0D.1，1

答案：

A分析：

8086CPU访问I/O设备时，引脚信号

的有效电平为低电平，而进行读操作时，引脚信号DT/

的有效电平为低电平。

10．8086/8088对/0H端口进行写操作，正确指令是（　　　）。

A.OUT/0H，ALB.OUT[10H]，ALC.OUTAL，/0HD.OUTAL，[10H]

答案：

A分析：

B目的操作数不该加括弧；C目的操作数与源操作数发生颠倒；D中出现上述两种错误。

11．CPU对INTR中断请求的响应过程是执行（　　　）INTA总线周期。

A.1个B.2个C.3个D.4个

答案：

B分析：

8088/8086规定中断响应执行二个INTA总线周期。

第一个周期，用以通知外设得到CPU的响应；第二个周期，通知外设将中断类型码送入DB，以便CPU读取。

12．CPU响应非屏蔽中断请求NMI的必要条件是（　　　）。

A.当前一条指令执行完B.NMI=1C.IF=1D.A与B

答案：

D分析：

非屏蔽中断请求NMI不受IF的影响，外部中断请求都是在CPU完成当前一条指令后，才可能被响应。

13．不可屏蔽中断NMI的中断类型码为（　　　）。

A.1B.2C.3D.4

答案：

B分析：

NMI的中断类型码是硬件预先规定的，为2。

14．不可屏蔽中断响应需要执行总线周期（　　　）。

A.0个B.1个C.2个D.3个

答案：

A分析：

非屏蔽中断NMI的中断类型码不是由中断源（外设）通过DB送入CPU，而是由硬件自动给出，所以无需要执行总线周期。

15．CPU响应NMI时，中断类型码由（　　　）。

A.中断源提供B.外设提供C.接口电路D.硬件预先规定

答案：

D分析：

参考（14）。

16．下列哪种类型的中断不属于内部中断（　　　）。

A.溢出B.断点C.单步D.INTR

答案：

D分析：

内部中断是指：

溢出、除法出错、断点、单步、软件指令INTn中断。

INTR是可屏蔽中断，属外部中断。

17．内部中断的中断类型码是由（　　　）。

A.外设提供B.接口电路提供C.指令提供或预先规定D.I/O端口提供

答案：

C分析：

所谓的内部中断又称软件中断，其中断原因与外部设备、电路无关，是由软件指令INTn、程序或预定设置引起的。

18．下列中断优先级最高的是（　　　）。

A.单步B.INTnC.NMID.INTR

答案：

B分析：

根据8086/8088系统的规定，内部中断和外部中断的优先级排列次序为：

INTn、INTO→NMI→INTR→单步。

19．8086/8088系统中的中断向量表用以存放（　　　）。

A.中断向量B.向量表地址C.中断类型码D.中断服务程序入口地址

答案：

A分析：

系统将内存的最低1024个字节作为中断向量表，它是专用以存放中断用以存放中断服务程序的入口地址（即中断向量）。

20．一个中断服务程序的入口地址在中断向量表中占用（　　　）。

A.1个字节B.2个字节C.3个字节D.4个字节

答案：

D分析：

中断服务程序的入口地址由段地址（16位）和偏移地址（16位）两部分组成，在中断向量表中，偏移地址占用低两字节，段地址占用高两字节，共占用4个字节。

21．8259A级联最多可以用（　　　）。

A.2片B.4片C.8片D.9片

答案：

D分析：

8259A级联，主片有8个输入引脚IR0～IR7，每个引脚都可与一个从片8259A的INT引脚相连，故最多可与8个从片连接。

22．若用3片8259A级联的中断系统，最多可管理（　　　）中断类型。

A.3个B.16个C.22个D.24个

答案：

C分析：

单片8259A可管理8个中断类型，主片每连接一个从片，自身要减少一个输入引脚IRi，故二个从片、一个主片最多可管理16+6个中断类型。

三．多项选择题

1．CPU通过I/O接口与外设之间交换的信息一般包括（　　　）。

A.地址信息B.数据信息C.状态信息D.INTR信息E.控制信息

 答案：

BCE分析：

外设与CPU之间传送数据，通常需要状态信号用来表示外设当前的工作状态，需要控制信号用来控制外设的启动或停止等。

2．数据传送程序控制方式包括（　　　）。

A.无条件传送B.条件传送C.查询式传送D.DMA传送E.中断传送

答案：

ABCE 分析：

无条件传送、条件传送（查询式传送）和中断传送均是通过程序实现数据传送的，所以它们都是程序控制方式，而DMA传送不涉及到程序，由DMAC控制，数据直接在内存与外设间传送。

3．CPU响应INTR请求应满足的条件有（　　　）。

A.IF=1B.TF=0C.一个指令周期结束D.INTR=1E.NMI=0

答案：

ACDE 分析：

INTR为可屏蔽中断，高电平有效，其优先级低于NMI，且受到中断允许标志位IF的控制。

CPU是在结束当前指令周期后才对外部中断请求给予响应。

4．采用中断方式传送数据的优点是（　　　）。

A.系统的工作效率高；B.软、硬简单、易实现；C.CPU与外设可以并行工作；D.外设与外设可以并行工作；E.外设可以得到CPU的及时响应。

 答案：

ABDE

5．8086/8088CPU响应非屏蔽中断NMI过程中所做的工作有（　　　）。

A.在DB上读取中断类型码；B.将当前标志寄存器F的内容入栈；C.将IF、TF位清"0"；

D.保护断点；E.保护现场；F．中断服务程序的入口地址送入CS、IP。

答案：

BCDF分析：

CPU响应NMI过程无需要从DB上读取中断类型码，保护现场工作是在中断服务程序中完成。

6．8086/8088CPU响应INTR中断请求的必要条件（　　　）。

A.IF=1B.TF=1C.一个指令周期结束D.INTR=1E.当前CPU空闲

 答案：

ACD分析：

TF=1设置单步中断，但其优先级低于INTR的优先级，CPU每执行完一个指令周期，只要其它条件许可，它都会响应INTR。

7．不能够提供中断类型码的芯片有（　　　）。

A.8251AB.8255AC.8259AD.8237E.8253 

答案：

ABDE分析：

这些接口芯片只有8259A是可作为中断控制器，能够向CPU提供中断类型码。

8．大部分DMAC都拥有（　　　）等传送方式。

A.直接传送方式B.单字节传送方式C.查询传送方式D.成组传送方式E.中断传送方式

答案：

BCD 分析：

DMA数据传送方式是一种总线请求方式，它首先要向CPU发出HOLD总线请求，以示获取总线控制权。

9．根据8086/8088中断系统的分类，（　　　）属于内中断。

A.除法出错B.INTOC.INTRD.NMIE.INTn

 答案：

ABE分析：

除法出错、INTO、INTn、断点中断、单步中断均属于内中断。

10．在8259A中断控制器系统中，特殊EOI结束命令适用于（　　　）方式的中断结束。

A.完全嵌套B.自动循环C.特殊循环D.特殊屏蔽E.特殊全嵌套

 答案：

ABCDE分析：

因特殊EOI命令中带有用于指定ISR中相应位复位的三位代码信息，它可以作为任何优先级管理方式的中断结束命令。

四．判断说明题

（1）当（IF）=0，CPU被禁止响应外部中断请求。

答案：

×说明：

IF位只对可屏蔽中断请求进行控制，而对NMI无效。

（2）中断向量就是中断服务程序的入口地址。

答案：

√

（3）8086/8088CPU响应外部中断时，中断类型码由外部中断源提供。

答案：

×

说明：

外部中断分类二种，INTR中断类型码由外部中断源提供，而NMI的中断类型码是由系统内部规定、给出。

（4）内部中断的优先级高于外部中断的优先级。

答案：

×说明：

内部中除了"单步中断"外，其优先级均高于外部中断。

（5）8086/8088CPU在响应内部中断时，均不执行中断响应总线周期。

答案：

√

（6）无条件传送方式可以认为就是同步传送方式。

答案：

√

（7）条件传送方式（查询方式）可以认为就是异步传送方式。

答案：

√

（8）普通EOI命令只适用于全嵌套方式的中断结束。

答案：

√

（9）采用级联两片8259A最多可管理16级中断源。

答案：

×说明：

一片为主片，一片为从片，主片上的一个引脚IRi与从片上的引脚INR连接作为一条连线，实际上一共只有15引脚可与中断源相连。

（10）8259A工作于全嵌套中断方式，CPU当前执行的服务中断程序就是ISR中优先级最高的中断请求。

答案：

√

（11）8259A工作于全嵌套中断方式，每当外设有请求，其就会选出优先级最高的，对ISR相应位置1，同时向CPU发出"INT"请求。

答案：

×说明：

8259A工作于全嵌套中断方式，每当外设有请求，其就会将选出的最高级与ISR中最高级比较，才能决定是否产生"INT"请求信号。

五．简答题

1.什么叫接口？

一般接口具有哪些基本功能？

答：

接口就是把I/O设备与CPU连接起来，实现数据传送的中间控制电路。

它具有以下基本功能：

　　　（a）译码选址；　　　（b）缓冲或锁存；　　　（c）提供联络。

2.什么叫I/O端口？

一般接口中有哪几种端口？

CPU是如何实现对I/O端口进行读、写操作的？

答：

I/O端口是指在接口中，CPU可以访问的寄存器。

一般接口中含有数据端口、控制端口和状态端口。

每个端口都分配一个端口地址，CPU是通过I/O指令来对端口进行读、写操作的。

3.什么叫中断？

8086/8088的中断系统如何分类？

答：

CPU在运行程序过程，遇到重要或紧急事件需要处理，暂停当前的程序运行，转去处理该事件，中断处理完毕后再回到原程序继续运行。

这样一个过程就叫中断。

8086/8088中断系统分为两大类：

外部中断和内部中断。

外部中断有两种类型：

INTR和NMI；内部中断有五种类型：

溢出、除法出错、单步、断点和软件中断指令。

4.什么叫中断源？

通常有哪几类中断源？

答：

所谓中断源就是引起中断的原因或发出中断请求的来源。

8086/8088中断系统有以下5种中断源（a）I/O设备；　　　（b）故障源；　　　（c）软件中断指令；　　　（d）当前程序的运行；

　　　（e）硬件预先设置。

5.简述系统采用中断方式进行数据传送的过程。

答：

初始状态不妨认为CPU与外设并行工作，每当外设准备好时：

（a）外设向CPU发来中断请求以示传送数据；

（b）CPU暂停当前的工作，转去执行相应中断服务程序；

（c）在中断服务程序中与外设进行数据传送；

（d）中断返回，CPU与外设又回到初始状态。

6.简述8086/8088CPU对INTR的中断响应过程。

答：

CPU每执行完一条指令即对INTR信号进行检测，若INTR有效，且IF=1，则CPU就对INTR中断响应，响应过程如下：

（a）发出中断响应信号

；

（b）从数据总线上，读取中断类型码；

（c）将标志寄存器的内容压栈；

（d）将IF、TF清零；

（e）保护断点，将当前CS，IP的内容压栈；

（f）由中断类型码在中断向量表中获取中断服务程序的入口地址，送入CS、IP中，从而进入中断服务程序入口。

7.什么叫中断向量表？

CPU是如何访问向量表，进入中断服务程序的入口？

答：

中断向量表是用以存放中断服务程序入口地址的表格，它被设置在内存区域00000H～000FFH。

CPU将中断类型码乘4，从而得出向量表地址，将向量表地址所指的低两字节单元的内容送入IP高两字节单元的内容送入CS，即将中断服务程序入口地址的偏移地址送入IP、段地址送入CS，从而进入中断服务程序的入口。

8.8086/8088的内部中断有哪些？

内部中断的特点是什么？

答：

8086/8088有以下五种内部中断：

除法出错、单步、断点、溢出、软件中断指令，它们的中断类型码依次为0，1，3，4，n。

这些内部中断特点是：

（a）中断类型码由INTn指令提供，或者是预先规定的；

（b）不执行INTA总线周期；

（c）不受IF控制；

（d）除单步中断外，其余内部中断的优先级均高于外部中断的优先级。

9.余述DMA传送数据的一般过程。

答：

①外设向DMAC提出DMA请求（输入DREQ信号）；

　　②DMAC向CPU发出总线请求信号HOLD；

　　③CPU在完成当前总线周期后立即对此请求给予响应，向DMAC发出HLDA信号，并放弃总线控制权；

　　④DMAC获得总线控制权，同时给请求的外设发去DMAC的响应信号，开始传送数据；

　　⑤DMAC发送地址信号和控制信号，实现数据传送；

　　⑥DMAC将规定的字节数传送完时，则使HOLD信号失效，将总线控制权交给CPU。

10.8259A对中断优先级的管理方式有哪几种？

最常用的是哪一种？

其特点是什么？

答：

8259A对中断优先级的管理方式有以下5种：

①完全嵌套方式；②自动循环方式；③特殊循环方式；④特殊屏蔽方式；⑤查询排序方式。

完全嵌套方式是最常用的一种中断优先级管理方式。

它的特点是：

规定8259A的8个中断源中IR0的优先级最高，依次降低，直到IR7最低，允许中断嵌套，优先级高的呆以中断优先级低的。

11.图4-6为一个共阳级LED接口电路，试编写一程序段使8个LED数码管自上而下依次发亮1秒钟（设端口地址为01H。

并说明该接口属于何种输入输出控制方式？

为什么？

答：

　MOVAL,7FH

　LOP:

OUT01H,AL

　　　CALLTIME1；延时一秒

　　　RORAL,1

　　　JMPLOP

该接口为无条件传送方式，CPU同LED之间没用联络信号，而LED（外设）总是处在准备好状态，随时可以接收来自CPU的信息。

图4-6LED接口电路

输入/输出概述

1．输入输出与I/O接口

　输入输出是微机系统中一种基本而又频繁的操作。

所谓的输入输出一般情形下都是相对CPU而言，若将CPU中的数据送到某个外设，这种数据的传送方向就称为输出；反之，若将外设上的数据传输给CPU，这种数据的传送方向就称为输入。

而能够完成输入/输出操作的设备就叫输入/输出设备（I/O设备）。

　　I/O接口是指把外设同微型计算机连接起来实现数据传送的中间控制电路。

可以认为它是微机与I/O设备之间的公用边界，是微机与外部设备、外界各种检测、控制对象联系起来的纽带和桥梁，是任何微机应用系统必不可少的重要组成部分。

无论哪种接口，尽管连接的外设千差万别，与外设通信的方式也不一样，但都具有如下三个基本功能：

译码选址、缓冲或锁存、提供联络。

2．CPU-接口-外设连接的一般形式

（1）接口连接一般形式

如图4-1所示：

I/O接口一边通过AB、DB、CB三总线与CPU连接，另一边用一组数据线、控制信号线和状态信号线和I/O设备相连。

这是I/O接口在系统中连接的一般形式。

图4-1CPU-接口-I/O设备连接图

（2）CPU与外设之间一般需要交换的三种信息

①数据信息：

是送入CPU进行加工处理的信息或输出到外设的运算结果。

②控制信息：

是CPU发出的，用以控制外设的工作方式或外设的启动和停止。

③状态信息：

是用来表示外设当前的工作状态。

需要注意的是：

CPU与外设之间不是直接交换数据、控制、状态信息，而是通过接口间接传送的。

以上三种信息在形式上都是二进制代码，它们都是通过DB来传送的，分别放在接口内的不同端口中。

而接口对DB上数据识别其类型是根据相应的端口地址来进行。

3．CPU访问外设

　　CPU对I/O设备的访问实质上是CPU对I/O端口的访问，考生应搞清下面几个有关端口方面的概念：

（1）I/O端口：

是指I/O接口中CPU可以读/写的寄存器。

一般接口通常有数据端口、控制端口、状态端口，每个端口都有一个端口地址。

（2）端口地址：

就是为每个端口设置的编号。

在8086/8088系统中，端口地址的范围为0000H～FFFFH。

CPU正是根据端口地址来访问外设或者说来寻找I/O端口的。

（3）端口地址的编址方式有两种编址方式，即独立于存储器编址和存储器映象编址，而8086/8088微机系统采用的是内存与I/O端口独立的编址方式，把端口地址空间与内存地址空间分开，相互独立，用专用的输入/输出指令（IN/OUT）来访问I/O端口。

　数据传送的控制方式

1．程序控制传送方式和DMA传送方式的区别

我们把无条件传送方式、查询传送方式和中断传送方式统称为程序控制传送方式，其特点是：

在CPU的直接控制下，执行I/O指令进行输入输出操作，从而实现数据传送；而DMA传送方式的特点是：

在数据传送过程中，既不要CPU的控制，也不需要软件介入，而是由一个专用的硬件DMAC来控制，实现在外设与内存之间直接数据传送。

2．查询方式和中断方式的数据传送过程及它们的优、缺点

这两种程序传送方式在实际应用中被广泛的采用，在输入输出综合应用题中常会涉及到，因此要很好地掌握。

（1）查询方式

①查询传送方式：

每当CPU需要与外设传送数据时，首先要了解外设当前的工作状态，仅当外设处在准备好或空闲状态时，CPU才与外设传送数据。

②查询传送方式的数据传送过程，如图4-2所示。

设STATUS1为输入状态端口地址，INPORT为输入数据端口。

D0=0表示外设没准备好。

D0=1表示外设准备好。

STATUS1：

图4-2查询方式数据输入过程

　设STATUS2为输出状态端口地址，OUTPORT为输出数据端口。

D7=0表示外设空闲，D7=1表示外设忙。

查询方式数据输出过程，如图4-3所示：

图4-3查询方式数据输出过程

数据传送的控制方式

③查询方式的优缺点：

优点：

接口电路和程序设计都较为简单，容易实现。

缺点：

CPU外设不能并行工作，CPU的效率低，外设得不到及时响应。

适用场合：

这种传送方式适用于一般工作速度较慢的外设，特别是外设数量不多，实时性要求不高的场合。

（2）中断传送方式

①中断传送方式：

每当外设准备好或空闲时，就会主动向CPU发出中断请求，以示要传送数据，CPU响应该请求后，执行中断服务程序，实现与外设的数据传送。

②中断方式的数据传送过程：

如图4-4所示，主程序和中断服务程序是相互独立的，CPU在运行主程序的过程中，会随时的响应中断请求，执行中断服务程序，数据传送完，又回到主程序。

③中断方式的优、缺点

优点：

系统的工作效率高，CPU、I/O设备可以并行工作，外设可以主动向CPU请求，能够得到CPU的及时响应。

缺点：

每次传送数据，CPU都要做许多额外的工作，传送速度仍然不是很快。

适用场合：

这种方式适用于一般工作速度不是很快的外设，特别是实时控制、检测场合。

图4-5中断服务程序格式

2．8086/8088中断系统

（1）8086/8088的中断分类

8086/8088的中断系统最多可处理256种不同类型的中断。

中断分类

外部中断（硬件中断）

可屏蔽中断（INTR）

非屏蔽中断（NMI）

内部中断（软件中断）

除法出错中断（中断类型码为0）

单步中断（中断类型码为1）

断点中断（中断类型码为3）

溢出中断（中断类型码为4）

INTn指令中断

（2）中断类型码、中断向量、中断向量表、向量表地址

中断类型码：

为区别不同类型的中断，系统为每个中断源设置的编号。

中断向量：

中断服务程序（中断处理程序）入口地址。

中断向量表：

用以存放中断服务程序入口地址（中断向量的表格。

该表设置的内存的首部）。

向量表地址：

中断向量在中断向量表中的位置。

（3）CPU响应INTR中断请求的条件和过程

①响应INTR中断请求的条件：

（a）当前指令执行完毕；

（b）没有内部中断（除单步中断）、NMI中断和总线请求；

（c）中断请求信号INTR=1；

（d）中断允许标志位IF=1。

②INTR中断请求的响应过程：

（a）从数据总线DB上读取中断类型码；

（b）标志寄存器的内容入栈（（F）→堆栈）；

（c）将IF、TF清0（0→IF，0→TF）；

（d）保护断点（（IP）,（CS）→堆栈）；

（e）进入中断服务程序的入口（中断向量→CS、IP）。

[注]CPU对INTR中断请求的响应过程是执行两个INTA（中断响应）总线周期。

第一个INTA周期，向申请中断的设备发出响应信号（

）=0；第二个INTA周期，通知设备将中断类型码送入数据总线CPU在此读入，从而调用相应的中断服务程序。

（4）各类中断的特点

①可屏蔽中断（INTR）的特点：

由中断源提供中断类型码；中断响应受到IF的控制。

②非屏蔽中断（NMI）的特点：

中断类型码2由硬件预先规定；无需执行INTA总线周期；不受IF的控制。

③内部中断（软件中断）：

中断类型码由指令码给定或预先规定；无需执行INTA总线周期；不受IF控制；除单步中断外，其它内部中断的优先级均高于外部中断。

上述三类中断主要区别在于如何获得中断类型码。

而它们的共