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阅读以下关于输入输出接口设计的说明,回答问题1至问题3,将解答填入对应栏内。 【说明】 下图为采用查询方式工作的输入接口,地址译码器中A15~A1直接接到或门的输入端。
阅读以下关于输入输出接口设计的说明,回答问题1至问题3,将解答填入对应栏内。 【说明】 下图为采用查询方式工作的输入接口,地址译码器中A15~A1直接接到或门的输入端。
admin
2009-02-01
83
问题
阅读以下关于输入输出接口设计的说明,回答问题1至问题3,将解答填入对应栏内。
【说明】
下图为采用查询方式工作的输入接口,地址译码器中A15~A1直接接到或门的输入端。
选项
答案
[*]脉冲除了将输入设备的数据锁存到锁存器的输出端外,该脉冲还用来触发D触发器,使其输出Q为高电平,此高电平表示外设有数据准备好。
解析
本题考查输入输出接口设计以及输入输出控制方式应用知识。
计算机与外设之间进行数据传送主要有三种基本控制方式:查询方式、中断方式和DMA方式。
查询方式是通过执行输入/输出查询程序来完成数据传送的,其工作原理是:当CPU。启动外设工作后,不断地读取外设的状态信息进行测试,查询外设是否准备就绪,如外设准备好,则可以进行数据传送:否则,CPU继续读取外设的状态信息进行查询等待,直到外设准备好。
采用程序查询方式进行数据传送时,实际上在外设准备就绪之前,CPU一直处于等待状态,致使CPU的利用率较低。倘若CPU按这种方式与多个外设传送数据时,就需要周期性的依次查询每个外设的状态,浪费的时间就更多,CPU的利用率就更低。因此,这种方式适合于工作不太繁忙的系统。
中断方式是一种硬件和软件相结合的技术,中断请求和处理依赖于中断控制逻辑,而数据传送则是通过执行中断服务程序来实现的。这种方式的特点是:在外设工作期间,CPU无须等待,可以处理其他任务,CPU与外设可以并行工作,提高了系统效率,同时又能满足实时信息处理的需要。但在进行数据传送时,仍需要通过执行程序来完成。
采用中断方式可以提高CPU的利用率,但有些I/O设备(如磁盘、光盘等)需要高速而又频繁地与存储器进行批量的数据交换,此时中断方式已不能满足速度上的要求。而直接存储器处理DMA方式,可以在存储器与外设之间开辟一条高速数据通道,使外设与存储器之间可以直接进行批量数据传送。实现DMA传送,要求CPU让出系统总线的控制权,然后由专用硬件设备(DMA控制器)来控制外设与存储器之间的数据传送。这种传送方式的特点是:在数据传送过程中,由DMA控制器参与工作,不需要CPU的干预,批量数据传送时效率很高,通常用于高速I/O设备与内存之间的数据传送。
本题采用程序查询方式从输入设备读取数据。
接口图中的选通信号
低电平有效,是由外设提供的输入信号。当该信号有效时,将输入设备送来的数据锁存至输入锁存器中临时存储起来,并设置数据已经准备好的状态,标志该状态的是上图中的D触发器。
D触发器的初始状态为0(数据未准备好),当输入设备的数据准备好时,通过CP将D触发器设置为1,标明数据已准备好,CPU可随时读取。
要从输入设备读取数据(
有效),首先应确定输入设备的端口地址,包括状态端口和数据端口。从题图中可知,要读取输入设备的状态端口(即数据是否准备好),需进行下面的运算:
A15+A14+A13+…+A2+A1+
+
即地址信号A15、A14、…、A2、A1与IOR进行或运算(经过或门)后的输出,与A0经非门后的输出再进行或运算,若为0,则可将D触发器中的状态输出至数据线D7,因此,要求A15、A14、…、A2、A1全部为0且A0为1,即状态端口地址为0001H。同理,要读取输入设备的数据,需进行下面的运算:
A15+A14+A13+…+A2+A1+
+A0
即当A15、A14、…、A2、A1全部为0并且A0也为0,才能通过三态门将数据送往数据总线,因此数据端口地址为0000H。
若用查询方式将输入设备的一个数据读入CPU的BL寄存器中,则根据其工作方式,需要对I/O接口的状态不断进行测试,一旦满足条件(准备好传送数据即外设就绪),紧接着就执行数据传送指令,程序如下:
START: MOV DX,0001H ;外设的状态端口号送入DX寄存器
NEXT1: IN AL,DX ;从外设端口读取状态并暂存入AL
NEXT2: AND AL,80H ;判断数据是否就绪(D7是否为1)
JZ NEXT1 ;未就绪(D7为0),则继续查询,否则开始读取数据
MOV DX, 0000H ;外设数据端口号送入DX寄存器
IN AL,DX ;从外设端口读取数据到的数据暂存入AL
NEXT3: MOV BL,AL ;将数据送入BL寄存器
RET
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嵌入式系统设计师下午应用技术考试题库软考中级分类
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