高的外部器件，信号无法正常输出；即放弃对该引脚的控制，与其他部件断开连接。
④ 处理器的运行速度远远快于存储器和I/O端口。处理器检测到存储器或I/O端口不能按基本的总线周期进行数据交换时，插入一个等待状态Tw。等待状态实际上是一个保持总线信号状态不变的时钟周期。
⑥ 总线上可能连接多个需要控制总线的主设备，需要确定当前需要控制总线的主设备，所以需要总线仲裁。
⑦ 异步时序是由总线握手（Handshake）联络（应答）信号控制，不是由总线时钟控制。故总线时钟信号可有可无。 〔习题5.3〕填空题
（1）某个处理器具有16个地址总线，通常可以用A__________表达最低位地址信号，用A15表达最高地址信号。
（2）8086有3个最基本的读写控制信号，它们是M/IO，__________和__________。
（3）8086预取指令时，在其引脚上将产生__________总线操作；执行指令“MOV AX, [BX]”时，在其引脚上将产生__________总线操作；执行指令“MOV [BX], AX”时，在其引脚上将产生__________总线操作。
（5）8086处理器进行I/O读操作时，其引脚M/IO为低，引脚为__________；ISA总线的__________引脚低有效说明进行I/O读操作。PCI总线用C/BE[3::0]#引脚编码为__________表示I/O读总线周期。
（6）占用总线进行数据传输，一般需要经过总线请求和仲裁、__________、__________和结束4个阶段。 〔解答〕
① 0
② 读，写
③ 存储器读，存储器读，存储器写 ⑤ 低有效，，0010 ⑥ 寻址，数据传送 〔习题5.4〕
处理器有哪4种最基本的总线操作（周期）？ 〔解答〕
存储器读、存储器写，I/O读、I/O写。
〔习题5.5〕8086处理器的输入控制信号有RESET，HOLD，NMI和INTR，其含义各是什么？当它们有效时，8086 CPU将出现何种反应？
〔解答〕
RESET：复位输入信号，高电平有效。该引脚有效时，将迫使处理器回到其
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初始状态；转为无效时，CPU重新开始工作。
HOLD：总线请求，是一个高电平有效的输入信号。该引脚有效时，表示其他总线主控设备向处理器申请使用原来由处理器控制的总线。
NMI：不可屏蔽中断请求，是一个利用上升沿有效的输入信号。该引脚信号有效时，表示外界向CPU申请不可屏蔽中断。
INTR：可屏蔽中断请求，是一个高电平有效的输入信号。该引脚信号有效时，表示中断请求设备向处理器申请可屏蔽中断。
〔习题5.6〕区别概念：指令周期、总线周期（机器周期）、时钟周期、T状态。 〔解答〕
指令周期：一条指令从取指、译码到最终执行完成的过程。 总线周期（机器周期）：有数据交换的总线操作。
时钟周期：处理器的基本工作节拍，由时钟信号产生，一个高电平和一个低电平为一个周期。
T状态：完成特定操作的一个时钟周期。由于时间上一个T状态等于一个时钟周期，所以常常将两者混为一谈。
〔习题5.7〕总结8086各个T状态的主要功能。
〔解答〕
T1状态：总线周期的第一个时钟周期主要用于输出存储器地址或I/O地址； T2状态：输出读/写控制信号。
T3状态：锁存地址、处理器提供的控制信号和数据在总线上继续维持有效，且T3时钟的前沿（下降沿）对READY引脚进行检测。READY信号有效，进入T4周期。
T4状态：总线周期的最后一个时钟周期，处理器和存储器或I/O端口继续进行数据传送，直到完成，并为下一个总线周期做好准备。
Tw状态：等待状态。处理器在T3前沿发现READY信号无效后，插入Tw。Tw状态的引脚信号延续T3时的状态、维持不变。
〔习题5.8〕请解释8086（最小组态）以下引脚信号的含义：CLK，A19/S6～A16/S3，AD15～AD0，ALE，M/IO，和。默画它们在具有一个等待状态的存储器读总线周期中的波形示意。
〔解答〕
CLK：时钟输入。时钟信号是一个频率稳定的数字信号，其频率就是处理器的工作频率，工作频率的倒数就是时钟周期的时间长度。
A19/S6～A16/S3：地址/状态分时复用引脚，是一组4个具有三态能力的输出信号。这些引脚在访问存储器的第一个时钟周期输出高4位地址A19～A16，
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在访问外设的第一个时钟周期输出低电平无效；其他时间输出状态信号S6～S3。
AD15～AD0：地址/数据分时复用引脚，共16个引脚，用作地址总线时是单向输出信号；用作数据总线时是双向信号，具有三态输出能力。
ALE：地址锁存允许，是一个三态、输出、高电平有效的信号。有效时，表示复用引脚（AD15～AD0和A19/S6～A16/S3）上正在传送地址信号。
M/IO：访问存储器或者I/O，是一个三态输出信号，该引脚高电平时，表示处理器将访问存储器，此时地址总线A19～A0提供20位的存储器物理地址。该引脚低电平时，表示处理器将访问I/O端口，此时地址总线A15～A0提供16位的I/O地址。
：读控制，也是一个三态、输出低电平有效信号。有效时，表示处理器
正在从存储单元或I/O端口读取数据。
：写控制，是一个三态、输出低电平有效信号。有效时，表示处理器正
将数据写到存储单元或I/O端口。 第6章 存储系统 〔习题6.1〕简答题
（1）存储系统为什么不能采用一种存储器件构成？ （6）存储器的存取时间和存取周期有什么区别？ （9）地址重复是怎么回事？ 〔解答〕
① 因为各种存储器件在容量、速度和价格方面存在矛盾。速度快，则单位价格高；容量大，单位价格低，但存取速度慢。故存储系统不能采用一种存储器件。
⑥ 存取时间是指从读/写命令发出，到数据传输操作完成所经历的时间；存取周期表示两次存储器访问所允许的最小时间间隔。存取周期大于等于存取时间。
⑨ 译码电路中只有部分地址线参与译码会造成地址重复，也就是一个存储单元占有多个存储器地址。 〔习题6.3〕填空题
（1）计算机存储容量的基本单位：1 B（Byte）＝__________b（bits），1KB＝__________B，1MB＝__________KB，1GB＝__________MB，1TB＝__________GB＝__________B。
（3）在半导体存储器中，RAM指的是__________，它可读可写，但断电后信息一般会__________；而ROM指的是__________，正常工作时只能从中__________信息，但断电后信息__________。
（4）存储结构为8K×8位的EPROM芯片2764，共有__________个数据引脚、__________个地址引脚。用它组成64KB的ROM存储区共需__________片芯片。
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（5）对一个存储器芯片进行片选译码时，有一个高位系统地址信号没有参加译码，则该芯片的每个存储单元占有__________个存储器地址。
（7）在8088处理器系统中，假设地址总线A19～A15输出01011时译码电路产生一个有效的片选信号。这个片选信号将占有主存从__________到__________的物理地址范围，共有__________容量。 〔解答〕
① 8，1024，1024，1024，1024，240
③ 随机存取存储器，丢失，只读存储器，读取，不会丢失 ④ 8，13，8 ⑤ 2
⑦ 58000H，5FFFFH，32KB 〔习题6.5〕简述存储系统的层次结构及各层存储部件特点。
〔解答〕
为解决容量、速度和价格的矛盾，存储系统采用金字塔型层次结构，单位价格和速度自上而下逐层减少，容量自上而下逐层增加。
存储系统的各层存储部件自上而下依次是：CPU寄存器、高速缓存、主存存储器(RAM/ROM)，辅助存储器如磁盘、光盘等。CPU寄存器、高速缓存器集成在CPU芯片上，对用户来说，是透明的，它们用于暂存主存和处理器交互的数据，以减少频繁读取主存而影响处理器速度；主存储器则可和处理器直接交换数据，而辅助存储器必须经过主存存储器，才可与处理器进行数据交换。
〔习题6.6〕在半导体存储器件中，什么是SRAM、DRAM和NVRAM？ 〔解答〕
SRAM是静态读写存储器芯片，它以触发器为基本存储单元，以其两种稳定状态表示逻辑0和逻辑1。
DRAM是动态读写存储器芯片，它以单个MOS管为基本存储单元，以极间电容充放电表示两种逻辑状态，需要不断刷新保持信息正确。
NVRAM多指带有后备电池的SRAM芯片，这种芯片采用CMOS制造工艺设计以减少用电。
〔习题6.7〕SRAM芯片的片选信号有什么用途？对应读写控制的信号是什么？ 〔解答〕
片选信号：片选有效时，才可以对该芯片进行读/写操作；无效时，数据引脚呈现高阻状态、与系统数据总线隔离，并可降低内部功耗。
读控制信号：在芯片被选中的前提下，若有效，则芯片将允许地址信号选择的存储单元内的数据输出到数据引脚上。
写控制信号：在芯片被选中的前提下，若有效，则芯片将数据引脚上
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的数据写入地址信号选择的存储单元内。
〔习题6.8〕DRAM为什么要刷新，存储系统如何进行刷新？
〔解答〕
DRAM以单个MOS管为基本存储单元，以极间电容充放电表示两种逻辑状态。由于极间电容的容量很小，充电电荷自然泄漏会很快导致信息丢失，所以要不断对它进行刷新操作、即读取原内容、放大再写入。
存储系统的刷新控制电路提供刷新行地址，将存储DRAM芯片中的某一行选中刷新。实际上，刷新控制电路是将刷新行地址同时送达存储系统中所有DRAM芯片，所有DRAM芯片都在同时进行一行的刷新操作。
刷新控制电路设置每次行地址增量，并在一定时间间隔内启动一次刷新操作，就能够保证所有DRAM芯片的所有存储单元得到及时刷新。
〔习题6.9〕什么是掩摸ROM、OTP-ROM、EPROM、EEPROM和Flash ROM？ 〔解答〕
掩膜ROM：通过掩膜工艺、将要保存的信息直接制作在芯片当中，以后再也不能更改。
OTP-ROM：该类芯片出厂时存储的信息为全“1”，允许用户进行一次性编程，此后便不能更改。
EPROM：一般指可用紫外光擦除、并可重复编程的ROM。
EEPROM：也常表达为E2PROM，其擦除和编程（即擦写）通过加电的方法来进行，可实现“在线编程”和“在应用编程”
Flash ROM：是一种新型的电擦除可编程ROM芯片，能够很快擦除整个芯片内容。
〔习题6.11〕什么是存储器芯片的全译码和部分译码？各有什么特点？ 〔解答〕
全译码：使用全部系统地址总线进行译码。特点是地址唯一，一个存储单元只对应一个存储器地址（反之亦然），组成的存储系统其地址空间连续。
部分译码：只使用部分系统地址总线进行译码。其特点：有一个没有被使用的地址信号就有两种编码，这两个编码指向同一个存储单元，出现地址重复。
第7章 输入输出接口 〔习题7.1〕简答题
（2）计算机两个功能部件、设备等之间为什么一般都需要数据缓冲？
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