1. 外设在计算机中的作用 2. 外设在计算机中有哪些工作方式 3. 主机与外设有哪几种传输方式

1.外部设备简称“外设”，是指连在计算机主机以外的硬件设备。对数据和信息起着传输、转送和存储的作用，是计算机系统中的重要组成部分。由于外部设备种类繁多，有的设备兼有多种功能，到目前为止，很难对外部设备作出准确的分类。按照功能的不同，大致可以分为输入设备、显示设备、打印设备、外部存储器和网络设备五大类。

2.外设工作方式一般为程序中断式，请参考http://wjxtyjksy.fudan.edu.cn/ch05/5-1-3.htm

3.CPU与外设之间的数据传输方式有以下三种方式：程序方式、中断方式、DMA方式。
程序方式：其中程序方式又可分为无条件传送方式和条件传送方式两种方式。在CPU外设传送数据不太频繁的情况下一般采用无条件传送方式。在CPU用于传输数据的时间较长且外设数目不多时采用条件传送方式。
中断方式：在实时系统以及多个外设的系统中，为了提高CPU的效率和使系统具有实时性能，采用中断传送方式。如I/O设备的数据传输效率较高，那么CPU和这样的外设进行数据传输是，即使尽量压缩程序查询方式和中断方式中的非数据传输时间，也仍然不能满足要求。
DMA方式： 这是因为在这两种方式下，还存在另外一个影响速度的原因，即它们都是按字节或字来进行传输的。为了解决这个问题，实现按数据块传输，就需要改变传输方式，这就是直接存储器传输方式，即DMA方式。

程序直接控制传送方式 程序中断控制方式 存贮器直接存取方式

1. 写出指令,将一个字节输出到端口25H。

2. 写出指令,将一个字从端口1000H输入。

3. 写出指令,分两次将1000从端口1000H输出,先输出低字节,后输出高字节。

4. 下列指令经汇编后各是几个字节的指令？

IN AL 52H； OUT 0CH， AL

IN AX DX； OUT DX， AX

5. 编写一段指令序列，功能是轮流交替地测试分别属于两个设备的两个状态寄存器。当测知某个状态寄存器的位0是1，则从这个状态寄存器对应的设备读入数据。每读入一个字节对这个状态寄存器进行一次测试。如果测得位3为1，则停止这个设备的读入，再进入轮流测试状态。假设两个状态寄存器的端口地址分别是300H和308H，两个输入数据端口分别是302H和30AH，输入数据存入数据存贮器，开始地址分别是BUFF1和BUFF2。

6.当采用 输入操作情况下,除非计算机等待数据,否则无法传送数据给计算机。

A) 程序查询方式;

B) 中断方式;

C) DMA方式

7．在微型机接口中，设备地址选片的方法有哪几种？如何选用？

8. Intel 80x86CPU可以访问的I/O空间有：

A） 4GB B） 1MB C） 64KB D） 1KB

9. 8086 CPU 有 ① 条地址总线,可形成 ② 的存贮器地址空间,可寻址范围为 ③ ;地址总线中的 ④ 条线可用于I/O寻址,形成 ⑤ 的输入输出地址空间,地址范围为 ⑥ ;PC机中用了 ⑦ 条地址线进行I/O操作,其地址空间为

⑧ ,可寻址范围为 ⑨ 。

10．存贮器的每个字节单元占存贮器地址空间的一个地址；相应的，输入输出端口占 地址空间的 。

11．实现主机与外设之间同步需要解决的基本问题有二，一为 ，另一为 。

12．主机与外设之间实现数据的输入输出的基本方式有 ， 和 。

13．对于微机而言，任何新增的外部设备，最终总是要通过 与主机相接。

14．在主机板外开发一些新的外设接口逻辑，这些接口逻辑的一侧应与 相接，另一侧与 相接。

15．I/O接口的含义，从硬件来说，包括 ， ， ；从软件来说，可以理解为 和 。

16．对于用户而言，接口设计的任务就是开发出 和 。

17．需要靠在程序中排入I/O指令完成的数据输入输出方式有 。

（A）DMA （B）无条件程序直接传送

（C）程序查询控制式 （D）中断方式

18．系统总线是通过 与外设的接口逻辑相连接的，所有 是并联的。

19．8086CPU用 指令从端口读入数据，用OUT指令 。

20．在下列指令中，能使80x86CPU对I/O端口进行读/写访问的是：

A） 中断指令 B） 串操作指令 C） 输入/输出指令 D） MOV指令

21．在IBM PC机接口开发中用到某一大规模集成电路芯片，其内部占16个I/O端口地址，分配占用300~30FH，请设计一个片选信号CS形成电路。

22．IBM PC系统中，如果AEN信号未参加I/O端口地址译码，将出现什么问题？在没有DMA的某微机系统中，是否存在一样的问题？

23. 利用三态门（74LS244）作为输入接口，接口地址规定为04E5H，试画出其与8086最小系统总线的连接图。

24. 利用三态门输出的锁存器（74LS244）作为输出接口，接口地址规定为E504H，试画出其与8086最大系统总线的连接图。若上题中输入接口的bit 4和bit 7同时为0时将DATA为首地址的十个内存数据连续由输出接口输出；若不满足条件则等待，试编写相应的程序段。

25．什么是中断？PC机中有那些种类的中断？借助中断机制可实现哪些操作功能？

26．中断向量表的功能是什么？详述CPU利用中断向量表转入中断服务程序的过程。

27．简述实模式下可屏蔽中断的中断响应过程？

28．如果利用中断方式传输数据，数据是如何传输的？中断结构起了什么作用？

29. 根据中断过程的要求设计的一个中断系统,大致需要考虑哪些问题?

30. 类型14H的中断向量（即中断服务程序的32位入口地址）存在存储器的哪些单元里?

31.给定(SP)=0100, (SS)=0300, (PSW)=0240,以及存储单元的内容(00020)=0040, (00022)=0100,在段地址为0900及偏移地址为00A0的单元中有一条中断指令INT 8,试问执行INT 8指令后,SP、SS、IP、PSW的内容是什么？栈顶的三个字是什么？

32． 8259初始化编程是如何开始的？顺序如何？

33． 设某微机系统要管理64级中断，问组成该中断机构时需 片8259。

（A） 8片 （B） 10片 （C） 9片 （D） 64片

34． 完全嵌套的优先级排序方式的规则是什么？用哪些操作命令且在什么时候设置命令能保证这种优先级排序规则实现？

35. 如设备D1、D2、D3、D4、D5按完全嵌套优先级排列规则。设备D1的优先级最高，D5最低。若中断请求的次序如下所示，试给出各设备的中断处理程序的次序。假设所有的中断处理程序开始后就有STI指令，并在中断返回之前发出结束命令

（1）设备3和4同时发出中断请求

（2）在设备3的中断处理程序完成之前，设备2发出中断请求

（3）在设备4的中断处理程序完成之后，设备5发出中断请求

（4）以上所有中断处理程序完成并返回主程序后，设备1、3、5同时发出中断请求在设备3的中断处理程序完成之前，设备2发出中断请求

36．初始化时设置为非自动结束方式，那么在中断服务程序将结束时必须设置什么操作命令？如果不设置这种命令会发生什么现象？

37．初始化时设置为自动结束方式，那么中断嵌套的深度可否控制？

38．中断服务程序结束时，用RETF指令代替IRET指令能否返回主程序？这样做存在什么问题？

39．总结一下，在哪些情况下需用CLI指令关中断？在哪些情况下需用STI指令开中断？

40. 按中断源处于CPU内部还是外部,中断可分为外部中断和 两类，前者又分为

和 。

41. 一次程序中断大致可分为: (1) , (2) , (3) , (4) ， (5) 等过程。

42. 采用DMA方式传送数据时,每传送一个数据就要占用 的时间

A) 一个指令周期;

B) 一个机器周期;

C) 一个存储周期;

D) 一个总线周期

43. DMA方式数据传送与程序控制数据传送相比较，有何不同之处？

44. 通道程序是由 组成

A) I/O指令;

B) 通道控制字(或称通道指令);

C) 通道状态字

45. 在以DMA方式传送数据的过程中,由于没有破坏 和 的内容,所以一旦数据传送完毕,主机可以立即返回原程序。

46.如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态(即踏步等待),那么,在下面几种主机与设备数据传送方式中, (1) 主机与设备是串行工作的, (2) 主机与设备是并行工作的, (3) 主程序与外围设备是并行运行的

A) 程序查询方式;

B) 中断方式;

C) DMA方式

47．系统总线的发展过程是：从 系统总线开始，经历了 总线，又发展为 总线和 总线。

48. RS-232接口是 （1） 接口,它通常用对 （2） 连接和 （3） 之间的连接,AS-232标准规定采用 （4） 逻辑,其逻辑 “1”电平在 （5） 的范围内,逻辑 “0”电平在 （6） 的范围之内

49．比较8253的方式0与方式4、方式1与方式5有什么区别？

50．IBM PC/XT系统中8253的计数器0用于产生实时时钟中断请求信号，中断服务程序如教材第369页程序所示。请问8253的计数器0被初始化为什么状态？

51．如50题所述，实时时钟中断服务程序中有INT 1CH 指令为用户提供一个出入口，请你编一程序利用这一出入口在屏幕上每隔大约1s更新并显示时间。

52．通过8253的计数器0产生中断请求信号，欲在可设最大初值范围内延长产生中断的时间，无效的方法是：

A） 初始化时使CR0尽量大；

B） 在OUT0变高之前重置初值；

C） 在OUT0变高之前在GATE0加一触发信号；

D） 降低加在CLK0端的信号频率

53．已知某可编程接口芯片中计数器的口地址为40H，计数频率为2MHz，该芯片的控制字为8位二进制数，控制字寄存器的口地址为43H，计数器达到0值的输出信号用作中断请求信号，执行下列程序后，中断请求信号的周期是 ms。

MOV AL,00110110B

OUT 43H, AL

MOV AL, 0FFH

OUT 40H, AL

OUT 40H, AL

54．若8253芯片可利用8086的外设接口地址D0D0H~D0DFH，试画出电路连接图，加到8253上的时钟信号为2MHz：

（1）若利用计数器0，1，2分别产生下列三种信号：

① 周期为10us的对称方波

② 每1s产生一个负脉冲

③ 10s后产生一个负脉冲 ；每种情况下，试说明8253如何连接并编写包括初始化在内的程序。

（2）若希望利用8086通过接口控制GATE，当CPU使GATE有效开始，20us后在计数器0的OUT端产生一个正脉冲，试设计完成此要求的硬件和软件。

55．说明8254的六种工作方式？若加到8254上的时钟频率为0.5MHz，则一个计数器的最长定时时间是多少?若要求10分钟产生一次定时中断,试提出解决方案。

56．在IBM PC系统中根据下列不同条件设计接口逻辑，均利用8253，都完成对外部脉冲信号测重复频率的功能。

（1）被测脉冲信号的重复频率在10~1000Hz范围内。

（2）被测脉冲信号的重复频率在0.5~1.5Hz范围内。

（3）被测脉冲信号重复频率在10~100Hz范围内。

（4）被测是间歇脉冲信号,每次有信号时有100个脉冲,重复频率为0.8~1.2MHz间歇频率大约每秒15次,要求测有信号时的脉冲重复频率。

57 判断题

（1）8254芯片不接入扩充槽的系统总线。

（2）IN DST，SRC 指令中，SRC的寻址方式为寄存器方式，DST的寻址方式有直接和间接两种。

（3）从地址为0FEH的端口读一字节的指令可以是IN AL，0FEH；也可以是

MOV DX，0FEH

IN AL，DX

（4）向地址为0FE2H的端口输出一字的指令与3）题类似，只是其目的操作数而非源操作数有两种寻址方式。

（5）IN 和OUT指令将影响ZF位。

（6）程序中断方式输入输出的含义是利用CPU响应内中断的能力，用IN和OUT 指令（即程序）来实现数据的输入输出。

（7）系统总线是主机板与外界之间的直接界面，任何一个外设均可直接“挂”到该总线上。

（8）占用多个I/O端口的大规模集成电路的地址译码器的设计类似于存贮器的地址译码器设计，只是地址范围小得多，控制信号有所不同。

（9）主机与键盘之间有一条线专用于传送从键盘到主机的串行键扫描码，不能反向传送。

（10）一个中断类型号乘以4，就是该中断服务程序的入口地址。

[参考答案]

3． MOV AX，1000

MOV DX，1000H

OUT DX，AL

MOV AL，AH

OUT DX，AL

说明：此题若手工将1000化为十六进制数，则多此一举。

6. A

7. 答：有线选法和译码两种，在实际设计时，究竟采用那种方法，要根据系统的规模大小来确定。一般来说，系统规模大的要用译码方法来选片，这样可以增加芯片数量。例如，三根地址线采用线选法只能选三片，而采用译码法就可以接八片，但需要增加译码器。译码器设计又分为全地址译码和部分地址译码，在系统规模允许下，部分地址译码可以简化电路，节省组件。

9． ① 20 ② 1M ③ 00000H ~ FFFFFH

④ 16 ⑤ 64K ⑥ 0000H ~ FFFFH

⑦ 10 ⑧ 1K ⑨ 000H ~ 3FFH

11．外设与主机之间的联络及响应处理方式 多外设管理方式

12．程序直接控制传送方式 程序中断控制方式 存贮器直接存取方式

15．主机板上的接口逻辑 系统总线 具体外设的接口逻辑 接口的软件和软件的接口

17．B C D

20．C

22．答：在PC机中，有用于主机与外设之间数据传送的DMA控制逻辑，若在开发外设接口逻辑时，未将用于分辨DMA操作和I/O操作的信号AEN以低电平有效（I/O操作）加入地址译码器，就会在其它设备与存贮器之间进行DMA传输，或利用DMA机构进行动态存贮器刷新时，在这个I/O端口地址译码器的输出端可能输出不应有的有效选择信号。而这个端口并不是DMA传输涉及的端口。为避免这种误操作，此时应将AEN加入I/O端口地址译码。但在不含DMA的微机系统中，不存在这个问题。

26．中断向量表是用于存放中断服务程序入口地址的。每一种中断都有一中断类型号，CPU得到此中断类型号，将之乘以4，即查到中断向量表的一个地址，从这个地址开始的连续四个单元中存的就是这种中断的中断服务程序入口地址，将前两个单元中的偏移地址装入IP，后两个单元的段地址装入CS，CPU 就转去执行中断服务程序了。

29. 答:

(1) 设立必要的中断源,确定它们提出的中断请求的方式.

(2) 根据急迫程度的不同,规定好中断源的优先级别,以确定当几个中断源同时请求时,处理机能有一个先后响应次序.

(3) 当处理机响应中断后，需要把被中断程序的现场,断点保存起来,以便中断处理结束后能返回原程序.

(4) 中断服务程序设计.

(5) 恢复现场,返回原程序.

33． C

38．能返回，但存在的问题是未能弹出中断前压栈的PSW，无法恢复至中断前的计算机状态。

40．内部中断 可屏蔽中断 非可屏蔽中断

44． B

46． （1） A （2） B （3） C

48． （1） 以串形方式进行传输的标准

（2） CRT终端

（3） 调制解调器

（4） 负

（5） -5V 至 -15V

（6） +5V 至 +15V

52． C

55. (1) D (2) H (3) L (4) K (5) I

57．（1） D （2） H （3） L

（4） K （5） I

外部设备简称“外设”，是指连在计算机主机以外的硬件设备。对数据和信息起着传输、转送和存储的作用，是计算机系统中的重要组成部分。由于外部设备种类繁多，有的设备兼有多种功能，到目前为止，很难对外部设备作出准确的分类。
外设工作方式一般为程序中断式。
常见的外设，包括输入设备和输出设备。输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等，输出设备包括显示器和打印机等。
键盘：键盘是电脑中不可缺少的输入设备，用户可以通过键盘输入命令和数据，并可通过它控制电脑的运行。常见的键盘大多是101或104键的，一些较为新颖的104键盘往往带有两个Windows键和一个应用程序键，以提高在Win7操作系统上操作电脑的效率。这些键可以分为大键盘区、编辑键区、功能键区和小键盘区。
鼠标：鼠标是电脑中重要的输入设备，它能方便地把鼠标指针准确定位在我们指定的屏幕位置，很方便地完成各种操作。
扫描仪：扫描仪是文字和图片输入的主要设备，相当于电脑的眼睛，能够通过光电器件把光信号转换为电信号，把电信号通过模数转换器转化为数字信号传输到电脑中，把大量的文字、图片信息输入到电脑中。
显示器：显示器是电脑基本的输出设备，是整个电脑硬件系统中不可缺少的部分。我们现在常用的是液晶显示器，与传统的阴极射线管显示器相比，辐射比较低、体积小，耗电少。它利用液晶的特性，通电时排列变得有秩序，使光线容易通过，不通电时排列混乱，阻止光线通过，通过电路控制，显示图像。
音箱：音箱相当于电脑的嘴巴和喉咙，有了它电脑才能发出悦耳的声音。音箱的外壳有木质和塑料两种，两只音箱一左一右摆放在电脑两侧，与显示器有一定距离，才能得到立体声效果。
打印机：打印机也是一种常用的输出设备。因为显示器上显示的内容一旦关机就看不见了，也不方便把显示器搬来搬去给别人阅读，所以我们还是需要用打印机把自己的工作成果打印出来。
中央处理器与外设之间的数据传输方式有以下三种方式：程序方式、中断方式、DMA方式。
程序方式：其中程序方式又可分为无条件传送方式和条件传送方式两种方式。在CPU外设传送数据不太频繁的情况下一般采用无条件传送方式。在中央处理器用于传输数据的时间较长且外设数目不多时采用条件传送方式。
中断方式：在实时系统以及多个外设的系统中，为了提高中央处理器的效率和使系统具有实时性能，采用中断传送方式。如I/O设备的数据传输效率较高，那么中央处理器和这样的外设进行数据传输是，即使尽量压缩程序查询方式和中断方式中的非数据传输时间，也仍然不能满足要求。
DMA方式： 这是因为在这两种方式下，还存在另外一个影响速度的原因，即它们都是按字节或字来进行传输的。为了解决这个问题，实现按数据块传输，就需要改变传输方式，这就是直接存储器传输方式，即DMA方式。

外设（外部设备）在计算机中起到沟通使用者和内部设备的作用。比如键盘鼠标可以输入数据，显示器，绘图仪可以将运算结果显示出来。
外设的工作方式我理解是通过中断，可能不对。
传输方式，总线传输

这不是我的专业