计算机组成原理(唐朔飞)课后答案全-第5章
50页1、输入输出系统,第 五章,补充题: 一、某CRT显示器可显示64种ASCII字符,每帧可显示72字24排;每个字符字形采用78点阵,即横向7点,字间间隔1点,纵向8点,排间间隔6点;帧频50Hz,采取逐行扫描方式。假设不考虑屏幕四边的失真问题,且行回扫和帧回扫均占扫描时间的20%,问: 1)显存容量至少有多大? 2)字符发生器(ROM)容量至少有多大? 3)显存中存放的是那种信息? 4)显存地址与屏幕显示位置如何对应?,5)设置哪些计数器以控制显存访问与屏幕扫描之间的同步?它们的模各是多少? 6)点时钟频率为多少? 解:1)显存最小容量=72248 =1728B 2)ROM最小容量=648行8列 = 512B(含字间隔1点,或5127位) 3)显存中存放的是ASCII码信息。 4)显存每个地址对应一个字符显示位置,显示位置自左至右,从上到下,分别对应缓存地址由低到高。 5)设置点计数器、字计数器、行计数器、排计数器控制显存访问与屏幕扫描之间的同步。,它们的模计算如下: 点计数器模 = 7+1 = 8 行计数器模 = 8 + 6 = 14 字、排计数器的模不仅与扫描正程时间有关,而且与扫描
2、逆程时间有关,因此计算较为复杂。 列方程: (72+x) 0.8 = 72 (24+y) 0.8 = 24 解方程得:x = 18,y = 6,则: 字计数器模 = 72 + 18 = 90 排计数器模 = 24 + 6 = 30 6)点频 = 50Hz 30排 14行 90字 8点 = 15 120 000Hz = 15.12MHz,讨论: 1、VRAM、ROM容量应以字或字节为单位; 2、字模点阵在ROM中按行存放,一行占一个存储单元; 3、显存中存放的是ASCII码而不是像素点; 4、计算计数器的模及点频时应考虑回扫时间。,二、有一编码键盘,其键阵列为8行16列,分别对应128种ASCII码字符,采用硬件扫描方式确认按键信号,问: 1)扫描计数器应为多少位? 2)ROM容量为多大? 3)若行、列号均从0开始编排,则当第5行第7列的键表示字母“F”时,CPU从键盘读入的二进制编码应为多少(设采用奇校验) ? 4)参考教材图5.15,画出该键盘的原理性逻辑框图; 5)如果不考虑校验技术,此时ROM是否可省?,解:1)扫描计数器 = 7位 (与键的个数有关) 2)ROM容量 = 128
3、 8 = 128B (与字符集大小有关) 3)CPU从键盘读入的应为字符“F”的ASCII码= 01000110(46H),其中最高位为奇校验位(注:不是位置码)。 4)该键盘的原理性逻辑框图见下页,与教材图5.15类似,主要需标明参数。 5)如果不考虑校验技术,并按ASCII码位序设计键阵列(注意),则ROM编码表可省,此时7位计数器输出值(扫描码或键位置码)即为ASCII码。,8X16 键盘矩阵,该键盘的原理性逻辑框图如下:,七位 计数器,时钟 发生器,ROM 128B,CPU,列译码器4:16,行 译 码 器 3:8,中断 触发器,单 稳,延 迟,-RD,-CS,地址译码输入,1. I/O有哪些编址方式?各有何特点? 解:常用的I/O编址方式有两种: I/O与内存统一编址和I/O独立编址; 特点: I/O与内存统一编址方式的I/O地址采用与主存单元地址完全一样的格式,I/O设备和主存占用同一个地址空间,CPU可像访问主存一样访问I/O设备,不需要安排专门的I/O指令。 I/O独立编址方式时机器为I/O设备专门安排一套完全不同于主存地址格式的地址编码,此时I/O地址与主存地址是两个
4、独立的空间,CPU需要通过专门的I/O指令来访问I/O地址空间。,6,讨论:I/O编址方式的意义: I/O编址方式的选择主要影响到指令系统设计时I/O指令的安排,因此描述其特点时一定要说明此种I/O编址方式对应的I/O指令设置情况。 I/O与内存统一编址方式将I/O地址看成是存储地址的一部分,占用主存空间; 问题:确切地讲, I/O与内存统一编址的空间为总线空间,I/O所占用的是内存的扩展空间。,2. 简要说明CPU与I/O之间传递信息可采用哪几种联络方式?它们分别用于什么场合? 答: CPU与I/O之间传递信息常采用三种联络方式:直接控制(立即响应)、 同步、异步。 适用场合分别为: 直接控制适用于结构极简单、速度极慢的I/O设备,CPU直接控制外设处于某种状态而无须联络信号。 同步方式采用统一的时标进行联络,适用于CPU与I/O速度差不大,近距离传送的场合。 异步方式采用应答机制进行联络,适用于CPU与I/O速度差较大、远距离传送的场合。,讨论:注意I/O交换方式、I/O传送分类方式与I/O联络方式的区别: 串行、并行I/O传送方式常用于描述I/O传送宽度的类型; I/O交换方式主
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