2. 在微机系统中，缓冲器和锁存器各起什么作用？
答：缓冲器多用在总线上，可提高总线驱动能力、隔离前后级起到缓冲作用，缓冲器多半有 三态输出功能。
锁存器具有暂存数据的能力，能在数据传输过程中将数据锁住，然后在此后的任何时 刻，在输出控制信号的作用下将数据传送出去。
3. 什么叫I/O 端口？一般的接口电路中可以设置哪些端口？计算机对I/O 端口编址时采用哪 两种方法？在8086/8088CPU 中一般采用哪些编址方法？
答：在CPU 与外设通信时，传送的信息主要包括数据信息、状态信息和控制信息。在接口 电路中，这些信息分别进入不同的寄存器，通常将这些寄存器和它们的控制逻辑统称为I/O 端口。
一般的接口电路中可以设置数据端口、状态端口和命令端口。
计算机对I/O 端口编址时采用两种方法：存储器映像寻址方式、I/O 单独编址方式。 在8086/8088CPU 中一般采用I/O 单独编址方式。 4. CPU 与外设间传送数据主要有哪几种方式？
答：CPU 与外设间的数据传送方式主要有：程序控制方式、中断方式、DMA 方式。 程序控制传送方式：CPU 与外设之间的数据传送是在程序控制下完成的。⑴无条件传 送方式：也称为同步传送方式，主要用于对简单外设进行操作，或者外设的定时是固定的或 已知的场合。 ⑵条件传送：也称为查询式传送方式，在开始传送前，必须先查询外设已处 于准备传送数据的状态，才能进行传送。
采用中断方式：CPU 平时可以执行主程序，只有当输入设备将数据准备好了，或者输
出端口的数据缓冲器已空时，才向CPU 发中断请求。CPU 响应中断后，暂停执行当前的程 序，转去执行管理外设的中断服务程序。在中断服务程序中，用输入或输出指令在CPU 和 外设之间进行一次数据交换。等输入或输出操作完成之后，CPU 又回去执行原来的程序。 DMA 方式：也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DMA 控制器来取代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。这种控制器能给出访问内存所需要的地址 信息，并能自动修改地址指针，也能设定和修改传送的字节数，还能向存储器和外设发出相 应的读/写控制信号。在DMA 传送结束后，它能释放总线，把对总线的控制权又交还给CPU。 5. 说明查询式输入和输出接口电路的工作原理。
答：查询式传送方式也称为条件传送方式。一般情况下，当CPU 用输入或输出指令与外设 交换数据时，很难保证输入设备总是准备好了数据，或者输出设备已经处在可以接收数据的 状态。为此，在开始传送前，必须先确认外设已处于准备传送数据的状态，才能进行传送， 于是就提出了查询式传送方式。
查询式传送方式的工作过程：
在传送数据前，CPU 要先执行一条输入指令，从外设的状态口读取它的当前状态。如 果外设未准备好数据或处于忙碌状态，则程序要转回去反复执行读状态指令，不断检测外设 状态；如果该外设的输入数据已经准备好，CPU 便可执行输入指令，从外设读入数据。 查询式输入方式的接口电路如下：
查询式输入方式的工作过程：
当输入设备准备好数据后，就向I/O 接口电路发一个选通信号。此信号有两个作用：一 方面将外设的数据打入接口的数据锁存器中，另一方面使接口中的D 触发器的Q 端置l。 CPU首先执行IN指令读取状态口的信息，这时M/ IO和RD信号均变低，M/ IO为低，使 I/O译码器输出低电平的状态口片选信号CS1。CS1和RD经门1 相与后的低电乎输出，使
三态缓冲器开启，于是Q 端的高电平经缓冲器(1 位)传送到数据线上的READY(D0)位，并 被读入累加器。程序检测到READY 位为1 后，便执行IN指令读数据口。这时M/ IO和RD 信号再次有效，先形成数据口片选信号CS2 ，CS2 和RD 经门2 输出低电平。它一方面开 启数据缓冲器，将外设送到锁存器中的数据经8 位数据缓冲器送到数据总线上后进入累加 器，另一方面将D 触发器清0，一次数据传送完毕。接着就可以开始下一个数据的传送。当 规定数目的数据传送完毕后，传送程序结束，程序将开始处理数据或进行别的操作。 查询式输出方式的接口电路如下：
查询式输出方式的工作过程：
当CPU 准备向外设输出数据时，它先执行IN 指令读取状态口的信息。这时，低电平的 M/ IO和有效的端口地址信号使I/O 译码器的状态口片选信号CS1变低，CS1再和有效的 RD 信号经门l 相与后输出低电平，它使状态口的三态门开启，从数据总线的D1 位读入 BUSY 状态。若BUSY＝l，表示外设处在接收上一个数据的忙碌状态。只有在BUSY＝0 时， CPU 才能向外设输出新的数据。当CPU 检查到BUSY＝0 时，便执行OUT 指令将数据送向 数据输出口。这时低电平的M/ IO使I／O 译码器的状态口片选信号CS2变低，CS2再和 WR 信号经门2 相与后输出低电平的选通信号，它用来选通数据锁存器，将数据送向外设。 同时，选通信号的后沿还使D 触发器翻转，置Q 为高电平，即把状态口的BUSY 位置成l， 表示忙碌。当输出设备从接口中取走数据后，就送回一个应答信号ACK，它将D 触发器清 0，即置BUSY＝0，允许CPU 送出下一个数据。
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，外设向內存传输数据的过程：
当一个接口中有数据要输入时，就向DMA 控制器发送DMA 请求； DMA 控制器接收 到请求后，便往控制总线上发一个总线请求；如果CPU 允许让出总线，则发一个总线允许 信号；DMA 控制器接到此信号后，就将地址寄存器的内容送到地址总线上，同时往接口发 一个DMA 回答信号，并发一个1/O 读信号和一个内存写信号；接口接到 DMA 回答信号 以后，将数据送到数据总线上，并撤除DMA 请求信号；内存在接收到数据以后，一般往 DMA 控制器回送一个准备好信号，DMA 控制器的地址寄存器内容加 1 或减 1，计数器的 值减1，而且撤除总线请求信号，这样，就完成了对一个数据的DMA 输入传输。DMA 传 输结束时，往接口发一个结束信号，向CPU 交回总线控制权。其状态寄存器的传输结束标 志置“1”。查询时，CPU 在主程序中通过查询状态寄存器的传输结束标志，决定是否进行 后续处理。
7. 某一个微机系统中，有8 块I/O 接口芯片，每个芯片占有8 个端口地址，若起始地址为 300H，8 块芯片的地址连续分布，用74LS138 做译码器，试画出端口译码电路，并说明每 块芯片的端口地址范围。
答：
8. 什么叫总线？总线分哪几类？在微型计算机中采用总线结构有什么好处？
答：在微型计算机系统中，将用于各部件之间传送信息的公共通路称为总线（BUS）。 总线分三类：片级总线、系统总线、外部总线。 在微型计算机中采用总线的好处有：
（1）总线具有通用性，只要按统一的总线标准进行设计或连接，不同厂家生产的 插件板可以互换，不同系统之间可以互连和通信，很适合于大批量生产、组装和调 试，也便于更新和扩充系统。
（2）对于用户来说，可以根据自身需要，灵活地选购接口板和存储器插件，还可 以根据总线标准的要求，自行设计接口电路板，来组装成适合自己应用需要的系统
或更新原有系统。
9. PC 总线和ISA 总线各用于何种类型的微型计算机中？它们的数据总线各有多少根？ 答：IBM PC/XT 使用的总线称为PC 总线，有8 条数据线。 ISA 总线又称AT 总线，是以80286 为CPU 的PC/AT 机及其兼容机所用的总线，具有 16 条数据线。
10. PCI 总线有哪些主要特点？根据PCI 总线引脚图和典型时序图，说明如何完成PCI 突发 读交易。
答：PCI 总线的特点：
（1）PCI 总线传输数据的位数为32 位，也可扩展到64 位。32 位PCI 总线在读写传送中， 以33MHz 的频率进行，传输速率为132MB/s，当数据宽度为64 位时，以66MHz 的频率运 行，传输速率高达528MB/s。
（2）PCI 总线支持突发传送方式（Burst Transfer）。
（3）PCI 总线支持即插即用（Plug and Play，PnP）功能。
（4）PCI 总线与微处理器之间不直接相连，而是通过与CPU 结构无关的中间部件桥接器 相连。
PCI 总线突发读交易的过程：
PCI 突发读交易以周期帧信号FRAME#有效后开始进行PCI 交易，交易的第一个时钟 周期为地址时段，此时主设备通过驱动地址总线寻址目标，驱动PCI 命令确定交易类型。 因PCI 的地址线/数据线（AD）和命令信号（C/BE#）都是分时复用的，所以每个PCI 目标 设备在下一个时钟周期的上升沿将地址信号和命令信号锁存，然后经译码，确定自己是否是 本次寻找的目标和将要交易的类型是什么。PCI 目标确定自己是交易的目标后，则将设备选 择信号DEVSEL#置为有效状态，向交易的启动方声明本次交易有效。在主设备的IRDY#和 目标设备的TRDY#都有效的情况下可以连续进行交易，传送多个数据，直至交易结束为止。 第七章
1. 什么叫中断？什么叫可屏蔽中断和不可屏蔽中断？
答：当CPU 正常运行程序时，由于微处理器内部事件或外设请求，引起CPU 中断正在运行 的程序，转去执行请求中断的外设(或内部事件)的中断服务子程序，中断服务程序执行完毕， 再返回被中止的程序，这一过程称为中断。
可屏蔽中断由引脚INTR 引入，采用电平触发，高电平有效，INTR 信号的高电平必须 维持到CPU 响应中断才结束。可以通过软件设置来屏蔽外部中断，即使外部设备有中断请 求，CPU 可以不予响应。当外设有中断申请时，在当前指令执行完后，CPU 首先查询IF 位， 若IF＝0，CPU 就禁止响应任何外设中断；若IF＝1，CPU 就允许响应外设的中断请求。 不可屏蔽中断由引脚NMI 引入，边沿触发，上升沿之后维持两个时钟周期高电平有效。 不能用软件来屏蔽的，一旦有不可屏蔽中断请求，如电源掉电等紧急情况，CPU 必须予以 响应。
2. 列出微处理器上的中断引脚和与中断有关的指令。 答：INTR：可屏蔽中断请求输入引脚。 NMI：不可屏蔽中断请求输入引脚 INTA ：可屏蔽中断响应引脚
INT n ：软件中断指令，其中n 为中断类型号
INTO：溢出中断，运算后若产生溢出，可由此指令引起中断。 CLI：中断标志位IF 清0 STI：置位中断标志位为1
3. 8086/8088 系统中可以引入哪些中断？
答：（1）外部中断
两种外部中断：不可屏蔽中断NMI 和可屏蔽中断INTR （2）内部中断
内部中断又称软件中断，有三种情况引起： ①INT n ：中断指令引起的中断
②CPU 的某些运算错误引起的中断：包括除法错中断和溢出中断 ③由调试程序debug 设置的中断：单步中断和断点中断。 4. CPU 响应中断的条件是什么？简述中断处理过程。 答：CPU 响应中断要有三个条件：
外设提出中断申请；本中断位未被屏蔽；中断允许。 可屏蔽中断处理的过程一般分成如下几步：
中断请求；中断响应；保护现场；转入执行中断服务子程序；恢复现场和中断返回。 CPU 在响应外部中断，并转入相应中断服务子程序的过程中，要依次做以下工作： ⑴从数据总线上读取中断类型号，将其存入内部暂存器。
⑵将标志寄存器PSW 的值入钱。 ⑶将PSW 中的中断允许标志IF 和单步标志TF 清0，以屏蔽外部其它中断请求，避 免CPU 以单步方式执行中断处理子程字。 ⑷保护断点，将当前指令下面一条指令的段地址CS 和指令指针IP 的值入栈，中断 处理完毕后，能正确返回到主程序继续执行。
⑸根据中断类型号到中断向量表中找到中断向量，转入相应中断服务子程序。 ⑹中断处理程序结束以后，从堆栈中依次弹出IP、CS 和PSW，然后返回主程序断点 处，继续执行原来的程序。
5. 中断服务子程序中中断指令STI 放在不同位置会产生什么不同结果？中断嵌套时，STI 指令应如何设置？
答：由于响应中断时CPU 自动关闭中断（IF＝0），故在中断服务子程序中STI 指令后方可 实现中断嵌套。一般在中断服务子程序中保护现场后即设置开中断指令STI（IF＝1），以便 实现中断嵌套。
6. 中断结束命令EOI 放在程序不同位置处会产生什么不同结果？
答：中断结束命令EOI 后，清除中断服务寄存器中的标志位，即允许响应同级或低级中断， 为避免错误，一般将中断结束命令EOI 置于中断服务子程序结束前。 7. 中断向量表的功能是什么？
答：中断向量表又称中断服务程序入口地址表。
将每个设备的中断服务程序入口地址(矢量地址)集中，依次放在中断向量表中。当CPU
响应中断后，控制逻辑根据外设提供的中断类型号查找中断向量表，然后将中断服务程序的 入口地址送到段寄存器和指令指针寄存器，CPU 转入中断服务子程序，这样可大大加快中 断处理的速度。
8086/8088 系统允许处理256 种类型的中断，对应类型号为0~FFH。在存储器的
00000H~003FFH，占1K 字节空间，用作存放中断向量。每个类型号占4 个字节，高2 个字 节存放中断入口地址的段地址，低2 个字节存放段内偏移地址。
8. 假定中断类型号15 的中断处理程序的首地址为ROUT15，编写主程序为其建立一个中断 向量。 PUSH ES MOV AX，0 MOV ES，AX
MOV DI，54H ；15H*4
MOV AX，OFFSET ROUT15 ；中断处理程序的偏移→AX CLD STOSW
MOV AX，SEG ROUT15 ；中断处理程序的段地址→AX STOSW
POP ES
9. 8086/8088CPU 如何获得中断类型号？ 答：对于内部中断
①INT n ：n 即为中断类型号
②除法错中断自动获得类型号0，INTO 溢出中断自动获得中断类型号4 ③单步中断自动获得类型号1，断点中断自动获得类型号3。 对于外部中断： ① 不可屏蔽中断 NMI：自动获得中断类型号2
② 可屏蔽中断 INTR：
CPU 响应可屏蔽中断，对中断接口电路发出两个中断响应信号INTA ，中断接口电路 收到第二个INTA 以后，通过数据线向CPU 送中断类型号。
10. 给定SP=0100H，SS=0500H，PSW=0240H，在存储单元中已有内容为(00024H)=0060H， (00026H)=1000H，在段地址为0800H 及偏移地址为00A0H 的单元中有一条中断指令INT 9， 试问执行INT 9 指令后，SP、SS、IP、PSW 的内容是什么？栈顶的三个字是什么？
答：执行INT 9 指令，标志寄存器PSW、下一条指令的段地址CS 和指令指针IP 的值分别 入栈，PSW 中的中断允许标志IF 和单步标志TF 清0，中断向量表的中断入口地址送CS 和 IP，转入中断服务子程序。所以此时SP＝00FAH，SS＝0500H，CS＝1000H，IP＝0060H， PSW＝0040H。栈顶的三个字是：(0500H:00FAH)＝00A2H、(0500H:00FCH)＝0800H、 (0500H:00FEH)＝0240H 标志寄存器 PSW
X X X X OF DF IF TF SF ZF X AF X PF X CF 执行INT 9前 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 执行INT 9后 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
PSW＝0040H
11. 8259A 优先权管理方式有哪几种？中断结束方式又有哪几种？ 答：8259A 优先权管理方式有如下4 种： （1）全嵌套方式
此方式下，中断优先级分配固定级别0～7 级，IR0 具有最高优先级，IR7 优先级最低。 （2）特殊全嵌套工作方式
此种工作方式主要用于8259A 级联情况。此方式与全嵌套工作方式基本相同，区别在 于当处理某级中断时，有同级中断请求进入，8259A 也会响应，从而实现了对同级中断请求 的特殊嵌套。
（3）优先级自动循环方式
优先级可以改变，初始优先级次序为IR0～IR7，当任何一级中断被处理完后，它的优 先级别变为最低，将最高优先级赋给原来比它低一级的中断请求。 （4）优先级特殊循环方式
特殊循环方式下，初始时优先级由程序指定，而不是固定的。