假定CPU主频为50MH，CPI为3。设备D采用串行异步通信方式向主机传送7位ASCII字符，通信规程中有1位奇校验位和1位停止位。从D接收启动命令到字符送入I/O端口需要0.1ms。请回答下列问题。 （1）每传送一个字符，在异步串行通信线上共需传输多少位？在设备D持续工作过程中，每秒最多可向I/O端口送入多少字符？ （2）画出传送字符A的波形图 （3）设备D采用中断方式进行输入/输出，示意图如下： 1.png I/O端口每收到一个字符申请一次中断，中断响应需要10个时钟周期。中断服务程序共有20条指令，其中第15条指令启动D工作。若CPU需从D读取100个字符，则完成这一任务所需时间大约是多少时钟周期？CPU用于完成这一任务的时间大约是多少时钟周期？在中断响应阶段CPU进行了哪些操作？

首先，根据题意，每个字符传输需要 7 位数据位、1 位奇校验位和 1 位停止位，共 9 位，所以每传送一个字符，在异步串行通信线上共需传输 9 位。每秒最多可向 I/O 端口送入的字符数取决于设备 D 传输一个字符所需的时间，即 0.1ms，所以每秒最多可向 I/O 端口送入的字符数为 1 / 0.0001 = 10000 个字符。

其次，根据题意，字符 A 的 ASCII 码为 01000001，奇校验位为 1，停止位为 1，所以传送字符 A 的波形图如下：

 __       __       __       __       __       __       __       __       __
/  \_____/  \_____/  \_____/  \_____/  \_____/  \_____/  \_____/  \_____/  \_
   | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
   | s | t | a | r | t | D | A | 1 | 1 |
   \__/     \__/     \__/     \__/     \__/     \__/     \__/     \__/     \__/

最后，根据题意，CPU 从 D 读取 100 个字符，每个字符传输需要的时间为 0.1ms，所以完成这一任务所需的时间大约是 100 * 0.1ms = 10ms。中断响应需要 10 个时钟周期，中断服务程序共有 20 条指令，其中第 15 条指令启动 D 工作。所以，在中断响应阶段，CPU 需要保存当前程序计数器和程序状态寄存器，并跳转到中断服务程序执行。中断服务程序执行前 14 条指令，然后执行第 15 条指令启动 D 工作，等待 D 传输完一个字符后，D 产生中断请求，CPU 响应中断，跳转到中断服务程序执行。中断服务程序执行后 5 条指令，然后返回到原程序继续执行。CPU 用于完成这一任务的时间大约是 100 * CPI / CPU主频 = 100 * 3 / 50 = 6ms。