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第六章 输入/输出技术
6-1 能否用主机不经接口直接与外设相接构成一个微计算机系统？为什么？
解：不能。由于I/O外设的种类繁多，包括光、机、电、声和磁等外设。它们的工作速度高低不一，I/O设备所处理的信息格式也有多种形式：有串行也有并行，有数字式也有模拟式，有标准的逻辑电平信号，也有非标准的逻辑电平信号。因此，CPU与I/O外设交换信号是比较复杂的。I/O设备不能直接接到计算机的系统总线上，而必须通过专门的I/O接口才能实现二者之间的相互通信。
6-2 简述接口电路组成中各部分的作用，并区分什么是接口？什么是端口？
解：接口电路接收并执行CPU发来的控制指令，传递外设的状态及实现CPU和外设之间的数据传输等工作。接口电路主要由若干个寄存器及相应的控制电路组成。CPU和外设进行数据传输时，各类信息存入接口中的各个不同寄存器。CPU可以访问这些寄存器，故称之为I/O端口。
6-3 说明CPU对I/O设备采用的两种不同编址方式的优缺点和访问I/O设备采用的指令有哪些？
解：I/O端口的编址方有：统一编址和I/O端口单独编址。
统一编趾方式又叫存储器映象方式，是从存储器空间划出一部分给I/O端口。每个端口相当于一个存储单元。优点是指令系统简单，便于掌握，且访问外设的寻址方式多。缺点是，译码相对复杂
I/O端口单独编址：译码电路相对简单（I/O指令所需地址线相对较少）。缺点：指令系统相对复杂，且单独的I/O指令寻址方式弱。
在指令方面，统一编址无需专门的输入/输出类指令；而单独编址，则要有关的输入/输出类指令IN/OUT及寻址方式
6-4 说明CPU与I/O设备之间交换数据的控制方式有哪些？比较它们的优缺点？ 解：CPU与外设之间交换信息有下列控制方式。 （1）无条件传送（同步传送）：CPU直接与外设传送数据，不必预先检查外设状态。因而程序简单，硬件节省，但要求时序配合精确。故无条件传送方式使用较少，仅适用于数据变化缓慢，而且操作时间固定的外设。如对开关信号的输入，LED显示器的输出等一些简单外设的操作
（2）条件传方式（异步传送，查询）：对I/O设备的适应性较好，不要求CPU与外设同步，编程容易，使用方便。然而只有在I/O设备确定已经准备就绪的情况下，才能进行传送。条件传送比无条件传送准确可靠。但是CPU要不断地查询外设的状态，例如：用查询方式实现从终端键盘输入字符信息，由于输入字符的流量是很不规则的，CPU必须频繁地检测键盘输入端口是否有字符进入，以避免造成字符丢失。这样就占用了大量的时间，CPU的效率较低，在实际控制系统中不能达到实时处理的要求。
（3）中断控制方式：改善了程序查询方式的缺点。中断传输方式中，CPU与外界以并行关系工作，因而提高了CPU的利用效率的控制程序执行的实效性。但中断工作过程较复杂，编程较难。
（4）DMA传送方式：前面的程序控制方式和中断方式都是靠CPU执行程序指令来实现数据输入/输出的，所以仍要花费CPU很多时间，数据传输率不会很高。对于高速外设，如高
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发表于 2016-10-16 13:38:12