2021计算机考研冲刺要点：I/O接口

2021计算机考研冲刺要点：I/O接口

　　 2021计算机考研冲刺要点：I/O接口

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　　什么是I/O接口?为什么要设置I/O接口?I/O接口如何分类?

　　解： I/O接口一般指CPU和I/O设备间的连接部件; I/O接口分类方法很多，主要有：

　　按数据传送方式分有并行接口和 串行接口两种;

　　按数据传送的控制方式分有程序控制接口、程序中断接口、DMA接口三种。

　　结合程序查询方式的接口电路，说明其工作过程。

　　解：程序查询接口工作过程如下(以输入为例)：

　　开命令接收门;®选中，发SEL信号®设备选择器译码®接口®地址总线® 1)CPU发I/O地址

　　设备开始工作;®接口向设备发启动命令® D置0，B置1 ® 2)CPU发启动命令

　　DBR;® 3)CPU等待，输入设备读出数据

　　B置0，D置1;®接口®4)外设工作完成，完成信号

　　CPU;®控制总线® 5)准备就绪信号

　　6)输入：CPU通过输入指令(IN)将DBR中的数据取走;

　　若为输出，除数据传送方向相反以外，其他操作与输入类似。工作过程如下：

　　开命令接收门;®选中，发SEL信号®设备选择器译码®接口®地址总线®1)CPU发I/O地址

　　2)输出： CPU通过输出指令(OUT)将数据放入接口DBR中;

　　设备开始工作;®接口向设备发启动命令® D置0，B置1 ® 3)CPU发启动命令

　　4)CPU等待，输出设备将数据从 DBR取走;

　　B置0，D置1;®接口® 5)外设工作完成，完成信号

　　CPU，CPU可通过指令再次向接口DBR输出数据，进行第二次传送。®控制总线®6)准备就绪信号

　　说明中断向量地址和入口地址的区别和联系。

　　解：

　　中断向量地址和入口地址的区别：

　　向量地址是硬件电路(向量编码器)产生的中断源的内存地址编号，中断入口地址是中断服务程序首址。

　　中断向量地址和入口地址的联系：

　　中断向量地址可理解为中断服务程序入口地址指示器(入口地址的地址)，通过它访存可获得中断服务程序入口地址。 (两种方法：在向量地址所指单元内放一条JUM指令;主存中设向量地址表。参考8.4.3)

　　讨论：

　　硬件向量法的实质：

　　当响应中断时，为了更快、更可靠的进入对应的中断服务程序执行，希望由硬件直接提供中断服务程序入口地址。但在内存地址字较长时这是不可能的。因此由硬件先提供中断源编号、再由编号间接地获得中断服务程序入口地址。这种中断源的编号即向量地址。

　　由于一台计算机系统可带的中断源数量很有限，因此向量地址比内存地址短得多，用编码器类逻辑部件实现很方便。

　　在什么条件下，I/O设备可以向CPU提出中断请求?

　　解：I/O设备向CPU提出中断请求的条件是：I/O接口中的设备工作完成状态为1(D=1)，中断屏蔽码为0 (MASK=0)，且CPU查询中断时，中断请求触发器状态为1(INTR=1)。

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