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（5）对一个存储器芯片进行片选译码时，有一个高位系统地址信号没有参加译码，则该芯片的每个存储单元占有__________个存储器地址。

（7）在8088处理器系统中，假设地址总线A19～A15输出01011时译码电路产生一个有效的片选信号。这个片选信号将占有主存从__________到__________的物理地址范围，共有__________容量。 〔解答〕

① 8，1024，1024，1024，1024，240

③ 随机存取存储器，丢失，只读存储器，读取，不会丢失 ④ 8，13，8 ⑤ 2

⑦ 58000H，5FFFFH，32KB 〔习题6.5〕简述存储系统的层次结构及各层存储部件特点。

〔解答〕

为解决容量、速度和价格的矛盾，存储系统采用金字塔型层次结构，单位价格和速度自上而下逐层减少，容量自上而下逐层增加。

存储系统的各层存储部件自上而下依次是：CPU寄存器、高速缓存、主存存储器(RAM/ROM)，辅助存储器如磁盘、光盘等。CPU寄存器、高速缓存器集成在CPU芯片上，对用户来说，是透明的，它们用于暂存主存和处理器交互的数据，以减少频繁读取主存而影响处理器速度；主存储器则可和处理器直接交换数据，而辅助存储器必须经过主存存储器，才可与处理器进行数据交换。

〔习题6.6〕在半导体存储器件中，什么是SRAM、DRAM和NVRAM？ 〔解答〕

SRAM是静态读写存储器芯片，它以触发器为基本存储单元，以其两种稳定状态表示逻辑0和逻辑1。

DRAM是动态读写存储器芯片，它以单个MOS管为基本存储单元，以极间电容充放电表示两种逻辑状态，需要不断刷新保持信息正确。

NVRAM多指带有后备电池的SRAM芯片，这种芯片采用CMOS制造工艺设计以减少用电。

〔习题6.7〕SRAM芯片的片选信号有什么用途？对应读写控制的信号是什么？ 〔解答〕

片选信号：片选有效时，才可以对该芯片进行读/写操作；无效时，数据引脚呈现高阻状态、与系统数据总线隔离，并可降低内部功耗。

读控制信号：在芯片被选中的前提下，若有效，则芯片将允许地址信号选择的存储单元内的数据输出到数据引脚上。

写控制信号：在芯片被选中的前提下，若有效，则芯片将数据引脚上

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的数据写入地址信号选择的存储单元内。

〔习题6.8〕DRAM为什么要刷新，存储系统如何进行刷新？

〔解答〕

DRAM以单个MOS管为基本存储单元，以极间电容充放电表示两种逻辑状态。由于极间电容的容量很小，充电电荷自然泄漏会很快导致信息丢失，所以要不断对它进行刷新操作、即读取原内容、放大再写入。

存储系统的刷新控制电路提供刷新行地址，将存储DRAM芯片中的某一行选中刷新。实际上，刷新控制电路是将刷新行地址同时送达存储系统中所有DRAM芯片，所有DRAM芯片都在同时进行一行的刷新操作。

刷新控制电路设置每次行地址增量，并在一定时间间隔内启动一次刷新操作，就能够保证所有DRAM芯片的所有存储单元得到及时刷新。

〔习题6.9〕什么是掩摸ROM、OTP-ROM、EPROM、EEPROM和Flash ROM？ 〔解答〕

掩膜ROM：通过掩膜工艺、将要保存的信息直接制作在芯片当中，以后再也不能更改。

OTP-ROM：该类芯片出厂时存储的信息为全“1”，允许用户进行一次性编程，此后便不能更改。

EPROM：一般指可用紫外光擦除、并可重复编程的ROM。

EEPROM：也常表达为E2PROM，其擦除和编程（即擦写）通过加电的方法来进行，可实现“在线编程”和“在应用编程”

Flash ROM：是一种新型的电擦除可编程ROM芯片，能够很快擦除整个芯片内容。

〔习题6.11〕什么是存储器芯片的全译码和部分译码？各有什么特点？ 〔解答〕

全译码：使用全部系统地址总线进行译码。特点是地址唯一，一个存储单元只对应一个存储器地址（反之亦然），组成的存储系统其地址空间连续。

部分译码：只使用部分系统地址总线进行译码。其特点：有一个没有被使用的地址信号就有两种编码，这两个编码指向同一个存储单元，出现地址重复。

第7章 输入输出接口 〔习题7.1〕简答题

（2）计算机两个功能部件、设备等之间为什么一般都需要数据缓冲？

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（6）透明锁存器和非透明锁存器是什么区别？ （7）什么样的外设可以采用无条件数据传送方式？ （9）远调用CALL指令和INT N指令有什么区别？ （10）为什么说外部中断才是真正意义上的中断？ 〔解答〕

② 数据缓冲用于匹配快速的处理器与相对慢速的外设或两个功能部件速度不匹配的数据交换。

⑥ 透明锁存器的控制端为有效电平时，输出随输入变化，常称为直通或透明。非透明锁存器不论其控制端为低或为高电平，输出状态都不随输入变化。

⑦ 如发光二极管、按键和开关等简单设备，它们的工作方式十分简单；相对处理器而言，其状态很少发生变化或变化很慢。这些设备与处理器交换数据时，可采用无条件传送。

⑨ 远调用CALL指令利用直接或间接寻址调用另一个代码段的子程序；INT n指令利用中断向量表（地址表）的方法调用另一个代码段的中断服务程序，还有保存标志寄存器的功能。

⑩ 外部中断是由处理器外部提出中断请求引起的程序中断。相对于处理器来说，外部中断是随机产生的，所以是真正意义上的中断。 〔习题7.3〕填空题

（1）计算机能够直接处理的信号是__????___?，__????___?和__????___?形式。

（2）在Intel 80x86系列处理器中，I/O端口的地址采用__????___?编址方式，访问端口时要使用专门的__????___?指令，有两种寻址方式，其具体形式是：__????___?和__????___?。

（3）指令IN是将数据从__????___?传输到__????___?，执行该指令处理器引脚产生__????___?总线周期。

（4）指令“IN AL, 21H”的目的操作数是__????___?寻址方式，源操作数是__????___?寻址方式。

（5）指令“OUT DX, EAX”的目的操作数是__????___?寻址方式，源操作数是__????___?寻址方式。

（6）DMA的意思是__????___?，主要用于高速外设和主存间的数据传送。进行DMA传送的一般过程是：外设先向DMA控制器提出__????___?，DMA控制器通过__????___?信号有效向处理器提出总线请求，处理器回以__????___?信号有效表示响应。此时处理器的三态信号线将输出__????___?状态，即将它们交由__????___?进行控制，完成外设和主存间的直接数据传送。

（10）某时刻中断控制器8259A的IRR内容是08H，说明其__????___?引脚有中断请求。某时刻中断控制器8259A的ISR内容是08H，说明__????___?中断正在被服务。

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〔解答〕

① 数字量、开关量、脉冲量

② I/O独立，输入输出（I/O）指令，直接寻址，DX寄存器间接寻址 ③ I/O端口（接口，外设），处理器（主机），I/O读 ④ 寄存器，I/O地址的直接寻址 ⑤ I/O地址的间接寻址，寄存器 ⑥ 直接存储器存取，DMA请求，总线请求，总线响应，高阻，DMAC（DMA控制器）

⑩ IR3，IR3请求的

〔习题7.4〕一般的I/O接口电路安排有哪三类寄存器？它们各自的作用是什么？

〔解答〕

① 数据寄存器

保存处理器与外设之间交换的数据。 ② 状态寄存器

保存外设当前的工作状态信息。处理器通过该寄存器掌握外设状态，进行数据交换。

③ 控制寄存器

保存处理器控制接口电路和外设操作的有关信息。处理器向控制寄存器写入控制信息，选择接口电路的不同工作方式和与外设交换数据形式。

〔习题7.5〕什么是I/O独立编址和统一编址，各有什么特点？

〔解答〕

独立编址是将I/O端口单独编排地址，独立于存储器地址。

统一编址是将I/O端口与存储器地址统一编排，共享一个地址空间。

端口独立编址方式，处理器除要具有存储器访问的指令和引脚外，还需要设计I/O访问的I/O指令和I/O引脚，其优点是：不占用存储器空间；I/O指令使程序中I/O操作一目了然；较小的I/O地址空间使地址译码简单。但I/O指令功能简单，寻址方式没有存储器指令丰富。

统一编址方式，处理器不再区分I/O口访问和存储器访问。其优点是：处理器不用设计I/O指令和引脚，丰富的存储器访问方法同样能够运用于I/O访问。缺点是：I/O端口会占用存储器的部分地址空间，通过指令不易辨认I/O操作。

〔习题7.6〕简述主机与外设进行数据交换的几种常用方式。 〔解答〕

主机与外设进行数据交换的几种常用方式：

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