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1、Chapter6习题解答6.4某计算机系统有 8个I/O接口芯片，每个接口芯片占用8个端口地址。若起始地址为9000H, 8个接口芯片的地址连续分布，用 74LS138作为译码 器，试画出端口译码电路图，并说明每个芯片的端口地址范围。c接口 8接口编A15A6A5A4A3A2A0地址空间110010000000000001119000H9007H20010001119008H900FH30100001119010H9017H40110001119018H901FH51000001119020H9027H61010001119028H902FH71100001119030H9037H811100
2、01119038H903FH6.6 CPU与I/O设备之间的数据传送有哪几种方式？每种工作方式的特点是什么？各适用于 什么场合？无条件控制（同步控制）：特点：方式简单，CPU随时可无条件读/写数据，无法保证数据 总是有效，适用面窄。适用于外设数据变化缓慢， 操作时间固定，可以被认为始终处于就绪 状态。条件控制（查询控制）：特点：CPU主动，外设被动，执行 I/O操作时CPU总要先查询 外设状态；若传输条件不满足时，CPU等待直到条件满足。解决了 CPU与外设间的同步问题，可靠T高，但 CPU利用率低，低优先级外设可能无法及时得到响应。适用于 CPU不太 忙，传送速度不高的场合。中断方式：特点：
3、CPU在执行现行程序时为处理一些紧急发出的情况，暂时停止当前程序，转而对该紧急事件进行处理，并在处理完后返回正常程序。CPU利用率高，外设具有申请CPU中断的主动权，可以实现实时故障处理，实时响应外设的处理，但中断服务需要 保护断点（占用存储空间，降低速度）。适用于CPU的任务较忙，传送速度要求不高的场合，尤其适用实时控制中紧急事件的处理。DMA控制： 特点：数据不通过 CPU,而由DMAC直接完成存储单元或I/O端口之间的数据传送。 接口电路复杂，硬件开销大， 大批量数据传送速度极快。适用于存储器与存储器之间，存储器与外设之间的大批量数据传送的场合。通道方式：特点：以程序方式进行I/O管理，
4、可直接访问主存储器，不需 CPU干预，可通过通道程序实现除数据传输外的其他操作。6.7 常用的中断优先级的管理方式有哪几种？分别有哪些优缺点？软件查询：方法简单，实现起来较容易，效率低。硬件排序：占用硬件资源，效率较高。中断控制芯片：成本较高，效率很高。6.8 在微机与外设的几种输入/输出方式中，便于CPU 处理随机事件和提高工作效率的 I/O方式是哪一种？数据传输速率最快的是哪一种？便于 CPU 处理随机事件和提高工作效率的是中断方式，数据传输速率最快的是DMA 控制方式。Chapter8 习题解答8.2 指出下列指令操作数的寻址方式。1) MOVE R1， R2 寄存器直接寻址2) SUB
5、S R0， R0, #2 立即寻址3) SWPR1 ， R1 ， R2寄存器间接寻址4) STRR1， R0 ， #-4! 基址变址寻址5) LDMFD SP! , R1R4 ， LR 多寄存器直接寻址6) ANDSR0， R0， R1 ， LSL R2 寄存器移位寻址7) STMIA R1!, R2R5 ， R8 多寄存器直接寻址8) BL AGAIN 相对寻址8 3 ARM 指令中的第二操作数有哪几种表示形式？举例说明。第二源操作数有三类表示形式，分别是：1) 立即数方式( #imm) #imm 是一个无符号的 32 位数值变量，例如 0x1042) 寄存器方式( Rm ) Rm 是存储第
6、二源操作数的寄存器，例如 R3 表示 R3 寄存器3) 寄存器移位方式( Shifter_operand) 例如 R3， ASR #2 表示 R3 地址右移 2后寄存 器中的值8.4 判断下列指令的正误，并说明理由。1) ADD R1， R2， #4! 错误， #4 是立即数寻址，不是寄存器寻址，所以不能使用 “！ ”来对寄存器值更新。2) LDMFD R13! ， R2 ， R4 正确3) LDRR1， R3! 错误，这是零偏移形式，无需使用“！ ”4) MVN R5， #0x2F100正确5) SBC R15， R6， LSR R4 错误，没有指明对那个地址进行移位(LSR)6) MULR
7、2 ， R2 ， R5 正确7) MSRCPSR,#0x001 正确8) LDRBPC,R3正确8. 5对下列各指令组写出运算指令执行的条件。1) CMPR0, R1ADDHI R1, R1, #1 HI:如果R0中的无符号数R1中的无符号数则执行 ADD 指令。2) CMPR1 , R2SUBMI R2, R2, #0x08 MI:表示如果 R1寄存器中的值小于 R2寄存器中的值， 则执行SUB指令。8.7 指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途。ARM是RISC结构，数据从内存到CPU之间的移动只能通过L/S指令来完 成，也就是LDR/STR指令。比如想把数据从内存中某处读取到寄存器中
8、，只能 使用ldr比如：LDR R0, 0x12345678就是把0x12345678这个地址中的值存放到 R0中。而MOV不能这样用， MOV只能在寄存器之间移动数据，或者把立即数移动到寄存器中，这个是和x86 这种CISC架构的芯片区别最大的地方。x86中没有LDR这种指令，因为x86的 MOV指令可以将数据从内存中移动到寄存器中。8.8 写一段代码判断 R1的值是否大于 0x30 ,是则将R1减去0x30.CMP R1,0x30SUBGT R1 , R1, 0x308.9 ARM 处理器中支持哪几种堆栈 ？画出每种堆栈操作的示意图。ARMt持的四种堆栈类型：1 .满递增(FA):堆栈向上
9、增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。存储器地址0xA00000040xA0000008堆栈0xA000000C生长方向 0xA000001010xA0000014指针-争2 .空递增(EA):堆栈向上增长，堆栈指针指向堆栈上的第一个空位置。存储器地址0xA00000040xA0000008堆栈生长0xA000000C士心万向0xA00000100xA0000014指针3 .满递减（FD）:堆栈向下增长，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。存储器地址0XA00000040XA00000080XA000000C0XA00000100XA0000014栈顶数据堆栈数据堆栈数据堆栈数据栈底数
10、据生长方向指针vt堆栈4 .空递减（ED）:堆栈向下增长，堆栈指针向堆栈下的第一个空位置。指针 .卜堆栈 生长 方向存储器地址0XA00000040XA00000080XA000000C0XA00000100XA0000014Chapter9习题解答9.5编写一个程序段，当寄存器r3中数据大于r2中的数据时，将r2中的数据加10存入寄存器r3;否则将r2中的数据加100存入寄存器r3 ,并把这个程序段定义成一个代码段。AREA ADDITION , CODE , READONLYENTRYLoopCMP R3 , R2BHI GREATERADD R3 , R2 , #100B STOPGRE
11、ATERADD R3 , R2 , #10STOPEND9.8试编写一个循环程序，实现从0开始10个偶数的累加。AREAFoud， CODE ，ENTRYREADONL Y;存放累加和;存放加数;累加次数MOVR0，#0MOVR1，#0MOVR2，#9LoopADDR1,R1,#2ADD R0,R0,R1SUB R2,R1,#1 ；调整累加次数BNE LoopStopEND9.15 阅读程序，说明如下程序完成的功能。llsearchCMP R0, #0LDRNEB R2, R0CMPNE R1, R2LDRNE R0, R0, #4BNE llsearchMOV PC, LR若R0W0,则将R
12、0指向的字节数据读入R2;若R0W0且R1WR2,则将R0+4指向的双字数据存入 R0中;循环，直至R0=R2 退出子程序。9.16 阅读程序，说明如下程序完成的功能。strcmpLDRB R2, R0, #1LDRB R3, R1, #1CMP R2, #0CMPNE R3, #0BEQ returnCMP R2, R3BEQ strcmpreturnSUB R0, R2, R3MOV PC, LRR0指向数据串S1 （的前一个字节单元），R1指向数据串S2 （的前一个字节单元）；依次比较字符串 S1、 S2 中的字符，直至任一字符串结束；将S1,S2第一个不同字符（或最后一个字符）的差存入
13、 R0并返回；9.17 阅读程序，说明如下程序完成的功能。CMP R0, #maxindexLDRLO PC, PC, R0, LSL #2B IndexOutOfRangeDCD Handler0DCD Handler1DCD Handler2DCD Handler3 实现子程序散转：若 R0在有效范围内(小于 #maxindex)则跳转到HanderO3所指的子程 序之一。9.18 阅读程序，说明如下程序完成的功能。loopLDMIA R12!, (R0-R11)STMIA R13!, (R0-R11)CMP R12, R14BLO loop将 R12 开始向大地址方向所指的 12 个数据
14、压入向上生成的堆栈( R13 开始向大地址方向所指的 12 个单元)中；比较 R12 和 R14 的值，若 R12 小于 R14 则循环，否则退出程序；9.19 分别编写一个主程序和子程序，实现主程序对子程序的调用。要求子程序完成两个数的加法运算功能；主程序完成对变量的初始化赋值后调用子程序，实现两个数的加法运算。按照如下两种方式来完成程序设计。(1) 主程序采用 C 语言程序，子程序采用汇编语言程序设计；(2) 主程序采用汇编语言程序，子程序采用 C 语言程序设计。(1)extern int myadd(int a , int b) int main() int a=1,b=2,c; c=myadd(a,b);AREA myadd , CODE , READONL YEXPORT myadd myaddADD R0,R0,R1MOV PC,LREND(2)IMPROT myaddAERA Example, CODE, READONL YENTRYMOV R0, #1MOV R1,#2BL myaddMOV R3,R0ENDint myadd(int a, int b) return(a+b);