10、深入解析CPU输入输出机制及中断处理技术

深入解析CPU输入输出机制及中断处理技术

1. 实验问题与练习概述

在学习CPU相关知识时，我们会遇到一些实验问题和练习，这些有助于我们更好地理解CPU的工作原理。以下是一些常见的实验问题：
- Q2 - 19：C55x内存映射寄存器在地址空间中的位置在哪里？
- Q2 - 20：C55x中AR寄存器的用途是什么？
- Q2 - 21：C55x中DP和PDP寻址模式有什么区别？
- Q2 - 22：C55x架构支持多少个堆栈，它们在内存中的位置是如何确定的？
- Q2 - 23：C55x中哪个寄存器控制单指令重复？
- Q2 - 24：C55x中慢速返回和快速返回有什么区别？

同时，还有相关的实验练习：
- L2 - 1：编写一个使用循环缓冲区执行FIR滤波的程序。
- L2 - 2：编写一个简单的循环来测试缓存。通过改变循环体中的语句数量，可以改变循环执行时的缓存命中率。通过观察微处理器总线，可以观察到执行速度的变化。

2. 输入输出设备基础

2.1 输入输出设备结构

输入输出设备通常包含模拟或非电子组件，如磁盘驱动器有旋转磁盘和模拟读写电子元件。但与CPU紧密相连的设备数字逻辑与常见计算机系统逻辑相似。典型I/O设备与CPU的关系如图所示：

设备通常有多个寄存器：
- 数据寄存