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什么是端口？（课本P96）I/O端口的编址方式有哪几种？各有何特

题目

什么是端口？（课本P96）I/O端口的编址方式有哪几种？各有何特点？在8086系统中采用哪种方法进行I/O端口编址？在PC系列微机中端口的地址范围有多大？

参考答案和解析
正确答案: 就是CPU与外界的连接电路，或者说是与外界进行信息交换的界面。
I.O端口的编址方式分为存储器映像I/O端口地址编址方式（统一编址）和独立的I/O编址方式（独立编址）两种。
独立的I/O编址方式有3个特点：
（1）I/O设备的端口地址空间与存储器地址空间是完全分开、相互独立的，即I/O端口地址不占用存储器的地址空间。
（2）CPU使用专门的控制信号来区分是对存储器寻址还是对I/O寻址。
（3）微处理器对I/O设备的管理是使用专门的输入（IN）和输出（OUT）指令来实现数据传送的，而输入/输出数据通道则是公共的总线构成。 存储器映像I/O端口地址编址有3个特点：
（1）I/O端口与存储器公用同一地址空间。
（2）微处理器对I/O设备的访问，等同与对存储器的存储单元所进行的访问。
（3）CPU确定是对存储器还是对I/O端口进行访问，是通过地址码的不同以及读、写控制信号来实现的。
8086支持I/O独立编址方式和I/O统一编址（存储器映象编址）方式。I/O统一编址时，I/O地址不能缓存。
PC机中用了10条地址线进行I/O操作，其地址空间为1K，可寻址范围为 0000H~ 03FFH。
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相似问题和答案

第1题：

下列说法错误的是______。

A．微处理器对I/O端口的统一编址方式中，有专门的I/O指令

B．微处理器对I/O端口的统一编址方式中，I/O端口地址当成存储器地址的一部分

C．微处理器对I/O端口的独立编址方式中，采用专门I/O指令对端口地址进行操作

D．80x86微处理器采用独立编址方式


正确答案：A
解析：本题考查微处理器对I/O端口可使用的两种编址方式。统一编址方式将I/O端口地址和主存储地址统一进行编址，即将I/O端口地址当成是存储器地址的一部分，设有专门的I/O指令。

第2题：

什么是端口？I/O端口的编址方式有哪几种？各有何特点？在8086/8088系统中采用哪种方法？在PC系列微机中端口的地址范围多大？


正确答案: 端口是可以单独选通、独立工作的接口电路。常用的编址方式主要有I/O端口与存储器统一编址和I/O端口与存储器分开独立编址。
I/O统一编址是把每一个端口视为一个存储器单元，并赋以相应的存储器地址，所有访问内存的指令同样适于I/O端口。存储器映像式编址的主要优点：一是对I/O口的操作与对存储器的操作完全相同，可大大增强系统的I/O功能，使访问外设端口的操作方便、灵活；二是可以使外设数目或I/O寄存器数目几乎不受限制，而只受总存储容量的限制，从而大大增加系统的吞吐率；三是使微机系统的读写控制逻辑较简单。主要缺点：一是占用了存储器的一部分地址空间，使可用的内存空间减少；二是访问内存的指令一般较长，执行速度较慢；三是为了识别一个I/O端口，必须对全部地址线译码，这样不仅增加了地址译码电路的复杂性，而且使执行外设寻址的操作时间相对增长。I/O独立编址是将I/O端口单独编址而不和存储空间合在一起，即两者的地址空间是互相独立的。处理器对I/O端口和存储单元的不同寻址是通过不同的读写控制信号IOR，IOW和MEMR，MEMW来实现的。采用这种编址方式，CPU访问I/O端口必须采用专用I/O指令，所以也叫专用I/O指令方式。这种编址方式的优点是I/O端口地址不占用存储器地址空间；I/O端口地址译码较简单，寻址速度较快；使用专用I/O指令和真正的存储器访问指令有明显区别，可使程序编制得清晰，便于理解和检查。缺点是专用I/O指令类型少，使程序设计灵活性较差；使用I/O指令一般只能在累加器和I/O端口间交换信息，处理能力不如存储器映像方式强。在8086/8088系统中两种方法都采用，主要采用I/O独立编址。
在PC系列微机中只使用低10位地址线寻址I/O端口，故端口的地址范围为0000H-03FFH。

第3题：

8086CPU对I／O接口编址采用()。

A、I/O端口和存储器统一编址

B、I/O端口和寄存器统一编址

C、I/O端口单独编址

D、输入和输出口分别编址


参考答案：C

第4题：

I/O端口编址方式有（）方式和（）方式两种。


正确答案:独立编址；存储器映像

第5题：

I/O端口的编址方式为（）和（）其中，在PC机中，CPU的I/O端口编址方式为（）。


正确答案:独立编址；统一编址；独立编址

第6题：

I/O端口编址有几种？有何特点？


正确答案: I/O端口编址有2种，独立编址和存储器映像编址。
（1）独立编址：
A.这种编址存储器和I/O端口在两个独立的地址空间中。
B.访问I/O端口用IN或OUT指令，读写信号用IOW、IOR。
C.I/O端口地址码较短，译码电路简单、程序清晰、程序可以分别设计。但指令不丰富，设计程序灵活性差。
（2）存储器映像编址：
A.存储器和I/O口共用统一的地址空间，一旦分配给I/O端口后，存储器不能再占用，使存储空间减小。
B.访问端口及内存储器同样由硬件信号MEMR、MEMW、访问I/O端口同样用 MOV指令等。

第7题：

常用的I/O接口编址有哪两种方式？它们各有什么特点？MCS-51的I/O端口编址采用的是哪种方式？


正确答案: 一.独立编址方式：独立编址方式就是I/O地址空间和存储器地址空间分开编址。独立编址的优点是I/O地址空间和存储器地址空间相互独立，界限分明。但是，却需要设置一套专门的读写I/O的指令和控制信号。
二.统一编址方式：这种编址方式是把I/O端口的寄存器与数据存储器单元同等对待，统一进行编址。统一编址的优点是不需要专门的I/O指令，直接使用访问数据存储器的指令进行I/O操作，简单、方便且功能强大。MCS-51单片机使用的是I/O和外部数据存储器RAM统一编址的方式。

第8题：

输入/输出端口有两种编址方法，即I/O端口与存储器单元统一编址和I/O端口单独编址。前一种编址的主要优点是【 】，后一种编址的主要优点是专用I/O指令字节数少，指令执行快和不占用存储空间。


正确答案：不需要专设I/O指令所以指令系统较简单和对I/O的操作功能强
不需要专设I/O指令，所以指令系统较简单和对I/O的操作功能强

第9题：

I/O端口的编址方式有（）和（）两种


正确答案:独立（单独）编址；统一编址

第10题：

I/O端口编址方式有哪几种？分别说明它们的优点和缺点。


正确答案: 有存储器统一编址和I/O独立编址两种方式。
存储器统一编址（存储器映像编址）的优点是：I/O端口的数目几乎不受限制；访问内存的指令均适用于I/O端口，对I/O端口的数据处理能力强；CPU无需产生区别访问内存操作和I/O操作的控制信号，从而可以减少引脚。缺点是：程序中I/O操作不清晰，难以区分程序中的I/O操作和存储器操作；I/O端口占用了一部分内存空间；I/O端口地址译码电路较复杂（因为内存的地址位数较多）。I/O独立编址的优点是：不占用内存空间；使用I/O指令，程序清晰，很容易看出是I/O操作还是存储器操作；译码电路比较简单。其缺点是：只能用专门的I/O指令，访问端口的方法不如访问存储器的方法多。

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