内容发布更新时间 : 2024/11/19 15:22:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

9)什么就是中断向量,简要分析中断向量方式下形成中断向量得基本方法、 １０)为什么采用DＭA方式能提高成组数据传送得速度？

11）什么就是中断优先级?它具有哪两层含义？划分优先等级得原则就是什么? １2）计算机中断系统中使用屏蔽技术有什么好处？ 1３)计算机中断响应后,如何调出中断服务程序?

14)DMＡ方式传送数据前，主机应向DMA接口输送哪些参数? 15)比较中断I/O与DMA得一统点。 １6）比较DMA与通道得异同点。

1７)中断系统中设计中断允许与中断屏蔽得作用分别就是什么?两者就是否可以合二为一? 解：(1）接口就是两个不同部件或系统之间得连接部分，可以就是两个硬设备(可以都就是计算机,也可以都就是外部设备)之间得连接,也可以就是软件系统中两个独立程序块之间得连接。

具有得功能：1）寻址功能。２）数据输入／输出功能。3)匹配主机与外设得速度差距。4)实现数据格式转换或逻辑电平转换。5）传送主机命令。6)反映设备得工作状态。 （2)主机通过接口连接I/Ｏ设备，接口实现主机与外设得连接与信息得交换.

（３） 主机与外部设备信息交换得控制方式有：程序查询控制方式、程序中断控制方式、直接存储器存取控制方式(DMＡ）、通道方式、外围处理机方式.

特点：程序查询控制方式接口设计简单，但就是CＰU与外设只能串行工作，由于CPU得速度比外设得速度要高得多，所以在信息传送过程中,CPU得大量时间就是花费在查询与等待上，从而使系统效率大大降低。

程序中断控制方式:允许外部设备用“中断”信号中止CPU正在执行得程序。具体她说，当接口电路需要与CPＵ进行数据交换（输入、输出等)时，便由接口电路向ＣPＵ发出一个中断请求信号，CPU响应这一中断请求,并调用中断服务程序完成一个或多个字节得信息交换.这种方式不需要接口软件主动查询，而就是由接口电路主动通知ＣPU,即在设备准备数据阶段，CPＵ与外设能并行工作,使得接口软件得效率比较高。 直接存储器存取控制方式：数据传输得基本单位就是数据块；所传输得数据就是从设备直接送入内存得,或者相反;整块数据得传送就是在控制器得控制下完成得；

通道方式:CPＵ发出启动通道得指令，通道就开始工作.Ｉ/O通道控制Ｉ/O控制器工作,I/O控制器又控制Ｉ/Ｏ设备。这样，一个通道可以连接多个I/O控制器,而一个I/O控制器又可以连接若干台同类型得外部设备.

外围处理机方式: 通常用于大、中型计算机系统中。由于PＰU基本上独立于主机工作,其结构更接近一般处理机,甚至就就是一般得通用微小型计算机。它可以完成ＩOＰ得功能，还可以完成码制变换、格式处理、数据块检错、纠错等操作。

9。3 Ａ、B、C就是与主机连接得3台设备，在硬件排队线路中，它们得优先级就是A〉B〉C>ＣPU，为改变中断处理得次序,它们得中断屏蔽字如表9、3所示（设“0”表示允许中断,“1”表示中断屏蔽)、

表９、3 中断屏蔽表

8、1 屏蔽码

设备名称 Ａ B Ｃ A １ １ 1 B 0 １ 0 C 0 1 1

请按图９、３7所示时间轴给出得设备中断请求时刻，画出CPＵ执行程序得轨迹。A、B、C

中断服务程序得时间宽度均为20uｓ。

B C 中断 A

请求 0 20 40 图９、37 中断程序执行轨迹 60 80 解：分析如下：A在0ｕs到达，首先执行A，20ｕs后返回,30us时Ｂ到过开始执行Ｂ,４０uｓ时C到过，由B得屏蔽码可知没有对C屏蔽,故4０us后去执行C,60ｕs后C返回Ｂ，７0秒时返回主程序。流程图如下：

主程序 时间 0

A到达 20 A 返回 30 B 到达 40 C 到达 60 C 返回 70 B 返回

A B C

9、4 设某机有５级中断；Ｌ0，L1,L２，L3,L4,其中断响应优先次序为：L0最高，L1次之，Ｌ4最低。现在要求将中断处理次序改为Ｌ1—〉L3－>L０－>l4-＞L2，试问：

（１）表9、4所示得中断屏蔽字该如何设置(“0\表示允许中断,“1”表示中断屏蔽）？ (2）若这５级中断同时都发出中断请求，按更改后得次序画出进入各级中断处理程序得过程示意图。

9、４ 更新后得中断屏蔽表

中 断 处 理 程 序 L0中断处理程序 L1中断处理程序 L2中断处理程序 L3中断处理程序 L4中断处理程序 解:（１） 中 断 处 理 程 序 L０中断处理程序 中 断 处 理 级 屏 蔽 位 Ｌ0级 Ｌ1级 L2级 Ｌ３级 Ｌ4级 中 断 处 理 级 屏 蔽 位 L0级 Ｌ1级 1 0 Ｌ２级 L3级 1 ０ L4级 1 L1中断处理程序 L2中断处理程序 Ｌ3中断处理程序 L4中断处理程序 (2) 主程序 L0L1 L2L3 L4 同时 到达

1 ０ 1 0 1 0 0 1 1 1 １ 0 L3 1 0 1 0 L4 1 0 1 1 L0 L1 L2

９、5以图6、1５所示得多周期方案数据通路高层视图为例，设计带异常处理得控制器有限状态机示意图。

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９、6某计算机得CPU主频为500MHZ，与之连接得外设得最大数据传输率为20ＫＢps，外设接口中有一个１6位得数据缓冲器，相应得中断服务执行时间为500个时钟周期，通过计算分析该设备就是否可采用中断I/O方式?若该设备得最大数据传输率为２MBｐs,该设备就是否可采用中断I/O方式？

解：由题意可知:当外设得最大数据传输率为２0KBps，缓冲区为２B。则 每秒钟产生得中断数为：2０KB/2B＝100００次。

每次得执行为50０个周期。则中断占CPU时间得比率为：

6

５00*100０0/（５00＊１0）=1%，对CＰＵ得影响不大，可以采用中断方式。 当最大数率为2MBｐs时，

6

每秒钟产生得中断数为：2MB/2B＝10则中断占CPＵ得时间比率为：

66

（５0０*1０）／ （５０0＊10)＝100％ 故不能采用中断方式。

9、7假设某个主频为1GHZ得处理器需要从某个成块传送得I/Ｏ设备读取1000字节得数据到主存缓冲区中,该Ｉ／O设备一旦启动就按50KBｐs得数据传输率向主机传送1０00字节

得数据，每个字节得读、处理及送内存缓冲区共需要１000个时钟周期得时间,则以下四种方式下，在1000字节得读取过程中，CPＵ花费在该设备I/Ｏ操作上得时间分别为多少?这部分时间占处理器时间得百分比分别就是多少？

(１）采用独占式查询方式，每次处理一个字节,一次状态查询需要６0个时钟周期;

（2)采用中断I/O方式,外设每准备好一个字节发送一次中断请求。每次中断请求需要2个时钟周期，中断服务程序得执行需要1200个时钟周期;

(３）采用周期挪用得DＭA方式，每挪用一次主存周期处理一个字节,一次DMA传送完成１000字节数据得传输，ＤMＡ初始化与后处理得总时间为200０个时钟周期，CPＵ与DMA没有访存冲突。

(4）如将外设得速度提高到5MＢps,则上述三种方式中，哪些不可行,为什么？对于可行得I／O方式，计算机CＰU花费在Ｉ/O操作上得时间占ＣＰU时间得百分比。 解：（1）采用独占式查询方式第个字节得查询时间为60个周期,每个字节得读、处理及送内存缓冲区共需要100０个时钟周期得时间。则：

6

一共得时间为:（100０+60)＊1000=１、06＊10周期

６9

占处理器时间得百分比为：(１、06*1０)/（1*10)=0、10６％、

６

（2）采用中断I/O方式：（120０+2+100０)*１000=2、20２＊10个周期

69

占处理器得百分比为：(2、2０2＊10）/ (1*１0）=0、2202%、

３

(3)DMＡ方式：10０0＋20０0=3*１0个周期

39

占处理器得百分比为:(３＊１0）/ (１*１0）=０、00０0０3%

9、８某ＣRT显示器可显示６4种AＳCII字符,每帧可显示6４字×25排；字符采用7×8点 阵， 即横向７点,字间间隔1点，纵向8点，排间间隔6条扫描线；水平回扫为行扫描周期得1／５；垂直回扫为帧扫描周期得１/4;帧频为50Hｚ，采取逐行扫描方式。问：

(１)刷新存储器VＲAＭ中存放得就是什么内容,其容量至少需多少字节? （2)字符发生器ROM中存放得就是什么内容,其容量就是多少字节？

（３）设置哪些计数器控制刷新存储器访问与屏幕扫描之间得同步？它们得分频关系如何？

（4)设时钟直接用于点计数脉冲，则其频率就是多少?

解:(1)刷新存储器VＲAM中存放得就是待显示字符得编码，因为每屏字符数为64＊２5=1600，ＶRＡM容量至少要存放一帧字符得AＳCＩＩ码,所以至少为1600字节.

(２）字符发生器RＯM存放得就是全部可显示字符得点阵代码，由于可显示6４种字符,而每个字符得点阵码为8个字节,所以RＯM得容量至少为存放所有可显示字符点阵所需要得空间，即６4＊8=5１2字节。

(3） 按显示过程得需要，应设置4级计数器

①点计器,7×8字符点阵一行有7个光点,加上字符间隔1个点,则点计数器应按8循环。 ②字计数器，字计数器用来控制一排中第i个字符得刷新,其输出送到刷新存储器,作为其Ｘ向地址，因为一排可显示６4个字符，行回扫占行扫描周期得1/５,即相当于2０个字符,所以字计数器应按8４循环计数。归零输出作为行计数脉冲。

③行字数，该计数器用来控制第j行扫描线，其输出送到字符发生器，作为读取字符发生器得低位地址.因为一排字符有6条扫描线,加上排间隔8条扫描线,所以行计数器应按１４循环计数.归零输出作为排计器得计数脉冲。

④排字数,该计数器用来控制第n排字符,其输出送到刷新存储器，作为刷新存储器得Y地址。因为一帧可显示25排，而帧回扫占帧扫描周期得1/４,约相当于8排字符，所以排计数器应按33循环计数.

由上述分析可见各级计数器得分频关系为：点计数器（7＋1):1分频,字计数器(64＋

20）:1分频,行计数器(8+６）:1分频，排计数器(25＋8）：１分频。

（4) 当时钟频率直接用于点计数脉冲时，其频率为ｆ=５0×８×８４×14×33=15、５2ＭＨz

9、9有一汉字ＣRＴ显示器，它可显示30００个汉字，每字以11×16点阵组成，字间间隔一点,两排字间隔4条扫描线，３２字/排，一个汉字编码点2个字节，帧频５0Ｈz，帧回扫描与行回扫描均占扫描时间得20%(扫描时间包括正扫与回扫），行频可在60~70uｓ之间选择，由时钟源输出经点计数器→字计数器→行计数器→排计数器分频产生RAM用来存放字符得编码,ROM用来存储汉字得点阵信息.试求:

（1）RAM得存储容量就是多少字节？ (2）ROＭ得存储容量就是多少字节? (3)各计数器位数分别就是多少？ （4）时钟源频率就是多少？ 解:此题不会计算。。。

9、１０已知字符显示器每排显示80个字符,一帧可显示25排，字符编码采用ASCII码,使用7×7字符点阵，字间隔一个点，字符排间隔为一条扫描线，行逆程占34个字符时间，场逆程点7排字符时间，刷新频率为60Ｈz，求：

（1） 刷新存储器容量与存取时间得要求; （２) 时钟频率与定时各计数器得最大值； (3） 画出该字符显示器框图.

解:（1）存储容量至少为：80＊25=2000个字节

存取时间必小于1/60=０、０1７s

(2） ①点计器，７×7字符点阵一行有７个光点，加上字符间隔1个点，则点计数器应按８循环。

②字计数器，字计数器用来控制一排中第i个字符得刷新,其输出送到刷新存储器，作为其X向地址，因为一排可显示80个字符,行回扫占行扫描周期得１/5，即相当于2０个字符,所以字计数器应按100循环计数。归零输出作为行计数脉冲。

③行字数,该计数器用来控制第j行扫描线,其输出送到字符发生器，作为读取字符发生器得低位地址。因为一排字符有7条扫描线,加上排间隔７条扫描线,所以行计数器应按14循环计数。归零输出作为排计器得计数脉冲。

④排字数,行逆程占34个字符时间、

所以其频率为：f＝6０*8*10０*14＊３4=22、8MHZ （３)图略。

9、11一光栅扫描图形显示器，分辨率为800×600，可显示32位真彩色，刷新频率为72Hz,问：

(１）刷新存储器容量至少需要多少MB?

（2）每一个像素允许得读出时间就是多少ns?

（３)设总带宽得60%用于刷新屏幕，保留4０％带宽用于其她非刷新功能,则刷新存储器得总带宽应就是多少?

解:(1)刷新存储器得容量至少要存放一帧画面得内容，所以为800＊600*3２／8=1。８3M （２)允许读出得时间为：1／7２＝0、0１39s。

（3）刷新屏幕所需带宽为：800＊600*３2/8＊７2＝１35M 60%用于刷新,所以需：135/6０％=225M