微机接口与技术复习要点Word文档格式.docx
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总线接口部件BIU{组成:
地址加法器、段寄存器以及IP指令指针等;
根据执行单元EU的请求,负责完成CPU与存储器或I/O设备之间的数据传送。
}两者的动作协调:
存储器的访问要判断总线接口是否正在取指令。
5.8088/8086微处理器的内部寄存器。
AX、BX、CX、DX、DI、SI;
(一般用在什么场合?
)指针:
CS、IP、SP,它们的作用是什么?
如下表示:
寄存器
所用场合和作用
AX通用寄存器
累加器(字乘法、字除法、字I/O)
BX通
基址寄存器,可作为间接寻址(如LEABX),段寄存器默认为DS:
SI、BL
CX通
计数寄存器,CX:
存放循环次数,CL:
存放移位次数
DX通
数据寄存器,算术运算、存放乘积和被除数、端口地址超出255则DX存放偏移地址
DI通
目的变址寄存器,存放目的操作数的偏移地址
SI通
源变址寄存器,存放源操作数的偏移地址
CS段寄存器
代码段寄存器a不可以直接赋值b复位后值全为’1’即启动地址为FFFF,其他寄存器复位后全为’0’
IP指令指针寄存器
存放当前要被执行的指令的偏移地址(由控制程序分支的指令、中断以及异常等隐含控制,用户程序不能直接控制IP。
SP指令指针寄存器
堆栈指针,存放栈顶的偏移地址,堆栈操作(字操作)出栈加2进栈减2操作
标志寄存器F也是通用寄存器。
6.标志寄存器F含六个状态标志(重点CF、ZF)、三个控制标志(重点IF),起什么作用?
CF进位标志
运算结果最高位产生进位或借位,CF=1
ZF零标志位
结果为0置1
PF奇偶标志
结果低8位中1的个数为偶数,CF=1
AF辅助进位标志
低4位产生进位置1,用于十进制数运算调整
SF符号标志
与运算结果的最高位相同
OF溢出标志
可以用来判断有符号整数补码运算结果的正确性
控制标志位
IF中断允许标志
控制可屏蔽中断,STI指令将IF置1,允许CPU接受可屏蔽中断请求,CLI指令将IF清0,禁止CPU接受可屏蔽中断请求
DF方向标志
控制数据串操作指令的步进方向,STD指令将DF置1,使串操作过程中地址自动递减,CLD指令将DF清0,使串操作过程中地址自动递增
TF陷阱标志
为调试程序而设,将TF置1,CPU处于单步工作方式,将TF清0,CPU正常执行程序
7.存储器组织:
(分段结构、物理地址的确定),物理地址的确定:
段地址左移四位加上偏移地址即物理地址=段基址*16+偏移量{内存地址空间和数据组织:
微处理器有20条地址线,内存空间220=1MB地址由00000---FFFFF(H)编码若存放的信息是字节,则按顺序存放,若存放的信息是字,则将字的低位字节存放在低地址,高位字节存放在高地址。
}1MB内存空间分通用和专用两个区域,00000-003FFH专用,存放中断量表00400-FFFFFH通用,中断向量表表内指针用来指出相应的中断服务程序的起始点,表内每个指针占2个字,占据较高地址的是段基址,占据较低地址的是偏移量,?
中断向量表可以包含256个中断指针。
逻辑地址由段基址和偏移量两部分组成。
逻辑地址的表示形式为段基址:
偏移量,编写程序时只使用逻辑地址。
段基址是段寄存器给出的段起始地址;
偏移量为存储单元在段内相对于段起始地址的偏移距离,也称为偏移地址。
段基址和偏移量都为16位。
物理地址是CPU与存储器进行数据交换时实际寻址所使用的地址。
物理地址为20位。
每个内存单元的物理地址都是唯一的,同一个物理地址可以由不同的逻辑地址来构成。
例1假设段寄存器内容为702AH,偏移量为1023H,
702A:
1023H求构成的物理地址:
712C3H
例2:
字23AB如何存储在地址为02102的存储单元中如图:
02100H
AB
02102H
23
例3:
一个有16个字的数据区,它的起始地址为70A0:
DDF6H,请写出这个数据区首末字单元的物理地址。
首地址为:
(70A0H×
10H)+0DDF6H=7E7F6H末地址为:
7E7F6H+(10H-1)×
2=7E814H
8.8088/8086微处理器的引脚及其功能(三总线、复用线、有效电平)
8086/8088CPU是一块40条引线的集成电路芯片,有些引线具有双重定义和功能,采用分时复用方式工作。
CPU有输入引线,以决定CPU工作在最大模式或最小模式。
地址线:
A0~A19单向,三态数据线:
D0~D15、D0~D7 双向三态,控制线:
较为复杂 有单向,双向,三态,非三态,地址与数据复用:
AD0~AD15,地址与状态复用:
A16/S3~A19/S6,VCC:
电源线(引脚40)GND:
接地端(引脚1、20),M/IO(IO非):
高电平访问存储器,低电平访问I/O
例1:
moval,[2000H]高电平有:
M/IO(IO非),WR(非)
Out21H,AL高电平有:
WR(非),A0(D0~D7)
9.8088/8086微处理器的工作模式:
(最大模式、最小模式),什么是最大模式与最小模式,它们的区别(包括系统配置、控制信号线由谁产生等)。
最小模式的含义是:
系统中的存储器容量较小,外设端口也较少,所需的系统总线控制逻辑的规模较小,总线的驱动能力不高,最小工作模式适用于小规模应用场合。
最大模式的含义是:
构成的计算机系统规模较大,存储器容量较大,外设端口也较多,总线的控制和驱动能力较强,构成多处理器系统,显著提高系统的工作效率。
区别:
最大模式与最小模式主要有以下区别:
(1)最大模式下,需要用外加电路总线控制器Intel8288,对CPU发出的控制信号进行变换和组合,以得到对存储器和I/O端口的读写信号及对锁存器(8282)和总线收发器的控制信号。
(2)为适应多中断源的需要,常采用中断优先权控制电路Intel8259A
10.什么是时序?
()分清几个重要概念:
指令周期、总线周期、时钟周期。
指令周期:
一次指令取指的总线周期,包含若干个总线周期。
总线周期:
一次访问总线的时间,包含若干个时钟周期。
(一个典型的总线周期包含4个时钟周期T1/T2/T3/T4)时钟周期:
CPU最基本的时间计量单位
11.8088/8086微处理器的基本操作有哪些?
(存储器的读写操作和I/o的读写操作)
12.典型时序分析:
(存储器读写、I/O读写、中断响应、复位)
8086存储器的写总线周期
movAL,[BX](1是高电平,0是低电平,建议看书上各引脚的功能和作用)
ALE:
1,DEN(非):
0,M/IO(IO非):
1,RD(非):
0,DT/R(非):
mov[BX],AL
1,DT/R(非):
1
8086最大模式下存储器和I/O写总线周期
第三章指令系统
1.寻址方式:
(六种寻址方式),源操作数、目的操作数的存储位置(CPU内、存储器)。
2.指令格式:
(标识符、操作数、操作码、注释)
3.掌握指令的要点:
(助记符、格式、功能、操作数的个数、对标志位的影响)
4.选择指令注意点:
(数据从哪来、结果放到哪去、区分字与字节操作、默认的寄存器)。
5.传送指令、运算指令、程序控制指令的测重点:
(数据的方向、标志位的状态、程序的方向)
6.移位指令:
(左移、右移、逻辑、算术、循环、非循环、移位的次数)
7.程序控制指令:
(无条件、条件、调用、中断)
8.十进制数运算方法:
(先利用二进制运算指令、再进行十进制调整)
第四章汇编语言程序设计
1.汇编语言的基本要素:
(语句格式、运算符、表达式)
2.汇编语言的运算符:
(算术、取值、属性)
选用运算符注意点:
(操作数、结果、有意义的运算符)以及运算符与助记符的区别
3.表达式:
(常量表达式、存储器表达式)
4.伪指令:
(四个定义:
数据定义、符号定义、段定义、过程定义)
数据定义与符号定义的区别:
是否占存储单元;
过程定义:
(段内、段间)
5.汇编语言上机步骤:
(编辑、汇编、连接、调试)
6.程序设计的基本结构:
(顺序、分支、循环)
分支程序设计:
(二分支、多分支);
循环程序设计:
(组成部分、循环结束的条件、多重循环);
子程序设计:
(名称、功能、入口参数、出口参数、参数传递的方法、嵌套、递归)
8.DOS系统功能调用(调用方法、入口参数、出口参数、调用号)
第五章存储器系统
1.一个存储器系统的组成包括哪些部分?
主要由七部分组成:
基本存储单元、存储体、地址译码器、片选与读/写控制电路、I/O电路、集电极开路或三输出缓冲器和其他外围电路。
2、存储器的分类:
内存、外存。
易失性,非易失性。
3.主存储器可分为随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)。
各自的主要特点,工作场合。
4.静态RAM的基本存储单元是由六个MOS管构成,其存储特点是什么?
动态RAM的基本存储单元是由单个MOS管加电容构成,其存储特点是什么?
什么是动态刷新?
掌握典型芯片的引脚及使用。
5.EPROM的基本存储单元以及存储原理和擦除方法,掌握典型芯片的引脚以及使用。
EEPROM擦除方法。
6.存储器芯片的扩展可按位扩展、字扩展和位与字同时扩展这三种方式进行扩展。
它们各适用于什么场合?
要求掌握芯片扩充的硬件连线以及写出芯片的地址分配(包括指定地址范围)。
7、目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构,即使用主存储器、高级缓冲存储器和辅助存储器。
主要解决什么问题?
(速度、容量、成本)
第六、七章输入\输出接口与并行接口
1.一个接口的基本作用是在系统总线和I/0设备之间架起一座桥梁,以实现CPU与I/O设备之间的信息传输。
2.一个接口应具备如下功能:
(1)寻址功能
(2)输入/输出功能(3)数据转换功能(4)联络功能(5)中断管理功能(6)复位功能(7)可编程功能(8)错误检测功能。
3.错误检测功能:
一类是传输错误。
另—类是覆盖错误。
4.CPU与I/O设备之间的信号:
数据信息、控制信息和状态信息。
5.CPU和外设进行数据传输时,各类信息在接口中进入不同的寄存器,一般称这些寄存器为I/O端口,每个端口有一个端口地址。
可以说,计算机主机和外部设备之间都是通过接口部件的I/O端口来沟通的。
6.用于对来自CPU和内存的数据或者送往CPU和内存的数据起缓冲作用的,这些端口叫数据端口。
用来存放外部设备或者接口部件本身的状态,称为状态端口。
第三类端口用来存放CPU发出的命令,以便控制接口和设备的动作,这类端口叫控制端口。
7.状态端口和控制端口也常用同一个端口地址,CPU照样可以通过操作的类型来加以区分。
8.从结构上看,可以把一个接口分为两个部分,一部分用来和I/O设备相连,另一部分用来和系统总线相连。
9.地址译码器除了接收地址信号外,还应该把CPU提供的用来区分I/0地址空间和内存地址空间的M/
(或IO/
)信号用于译码过程。
来区分是寻址内存还是外设。
10.输入输出的寻址方式:
(1)存储器对应输入输出方式
(2)端口寻址的输入输出方式
11.什么是并行接口?
并行接口的特点,并行接口的使用场合。
12.方式0:
简单输入/输出,A、B、C三个口都可以。
方式0的应用场合有两种:
一种是同步传送;
一种是查询传送。
在同步传送时,发送方和接收方的动作由一个时序信号来管理,所以双方互相知道对方的动作,不需要应答信号。
查询传输时,需要有应答信号,此时端口A和端口B常作为数据端口,没有规定固定的用于应答的联络信号,原则上可用A,B,C三个口的任一位充当查询信号。
13.方式1:
选通式输入/输出,只有A、B两个口可以工作在这种方式。
对应数据传输的控制方式为查询方式和中断方式。
C口提供应答线的引脚均是固定的(各3条)。
中断允许置位(PC2、PC4、PC6)
14.方式2:
双向传输,只有A口才有。
C口有5条线用作A口的应答联络信号。
15.对8255A的编程涉及到两个内容:
一个是写控制字设置工作方式等信息,另一个是使C口的指定位置位/复位的功能。
16.8255A应用举例:
打印、二极管显示、数码管显示、键盘输入、开关的状态,方式0、方式1、方式2,查询方式、中断方式
第八章中断系统
1.CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有哪三种?
各自的特点及应用场合。
2.查询方式的特点:
使用方便,系统开销不大,但速度较慢。
适用于设备不多且实时响应要求不高的小系统。
掌握该方式的基本编程方法以及接口电路的分析。
3.为何引入中断方式,其特点是什么?
(如CPU与外设之间可以并行工作,因此大大提高CPU的工作效率等),但一系列的保护(恢复)现场的工作,仍要花费不少CPU的时间。
适用于设备较多且实时响应要求较高的系统。
要求掌握接口电路的分析。
4.中断处理的五大步骤:
中断请求、中断允许、中断响应、中断服务和中断返回。
各步骤的主要动作。
5.8088/8086为每个中断源分配了一个中断类型码,中断类型码的范围为0~255。
每个中断服务子程序的入口称为一个中断向量,把系统中所有的中断向量按照一定的规律排列成一个表,称为中断向量表。
该表在中断处理过程中的作用是什么?
中断类型码和它的关系如何?
6.8086/8088中断的分类?
标志位IF起什么作用?
响应中断的次序是:
软件中断→NMI→INTR→单步。
中断的时序。
7.一片8259A的功能是什么?
什么是主从式中断管理系统,最多可管理几级中断。
8.8259A的主要引脚名称和功能是什么?
完成它和三总线的连接,能确定相应的端口地址。
9.8259A的工作过程?
在这期间,IRR、IMR、ISR所起的作用各是什么?
10.在级连方式下,CAS0~CAS2:
/
信号的作用?
11.中断嵌套和中断屏蔽、中断优先级的概念。
IMR是一个8位的寄存器,用来存放中断屏蔽字,它是由用户通过编程来设置的。
当IMR中第i位置位时,就屏蔽了来自IRi的中断请求。
12.掌握对8259A的初始化编程。
(包括初始化命令字和操作命令字以及初始化流程,单片以及级连)。
8259A的方式小结和典型举例可参看教材。
13.8086/8088中断向量表的建立方法:
使用DOS调用法。
14.DMA数据传送的工作过程及其使用特点。
第九章定时与计数
1.什么是端口?
有哪几类端口。
各有什么特点?
2.在计算机系统和实时控制系统中,常常要求有一些实时时钟以实现定时或延时控制,有两种主要方法:
软件定时和硬件定时。
8253是什么芯片?
起什么作用?
内部结构?
软件定时如何实现?
3.8253具有3个独立的16位减法计数器通道。
各自可按不同的方式工作。
每个通道内部均包含一个16位计数初值寄存器、一个16位减法计数器和一个16位锁存器。
当有锁存命令到来时,锁存器便锁定当前内容,直到其中内容被读走之后才又跟随减法计数器而变化。
4.每个通道都有哪些不同的计数方法和工作方式。
(工作方式可分为三组-硬件触发、软件触发和连续来记,只要求基本波形)
5.8253初始化编程的内容和步骤,如何确定初始化时要送入的计数初值?
如何读相应通道。
6.掌握8253与8086/8088的硬件连接和初始化编程(单通道以及多通道级连使用)。
第十一章串行接口
1.串行通信又分为同步通信(SYNC)与异步通信(ASYNC)两种方式。
2.在串行通信中,数据传送是在两个通讯方之间进行的,根据数据传送方向的不同有以下三种方式。
单工方式、半双工方式、全双工方式。
3.信号传输方式:
基带传输方式、频带传输方式。
4.串行接口标准指的是计算机或终端(数据终端设备DTE)的串行接口电路与调制解调器MODEM等(数据通信设备DCE)之间的连接标准。
5.信号线:
8251A和CPU之间的连接信号、8251A与外部设备之间的连接信号
6.波特率同步方式下,波特率为0~64K,异步方式下,波特率为0~19.2K。
发送/接收时钟频率=发送/接收波特率×
波特率系数
波特率系数(波特因子):
异步方式:
1,16,64为波特率系数,同步方式:
1为波特率系数,
7.8251A的内部结构:
1.发送器2.接收器、3.数据总线缓冲器、4.读/写控制电路、5.调制解调控制电路
8.8251A的编程:
1.方式选择控制字(模式字)2.操作命令控制字(控制字)3.状态字
数据字符的长度(每个字符可为5,6,7或8位)。
奇校验、偶校验、停止位、同步字符
9.8251A的初始化过程:
(1)芯片复位以后,第一次往控制端口写入的是方式字。
(2)如果模式字中规定了8251A工作在同步方式,那么,CPU接着往控制端口输出的1个或2个字节就是同步字符,同步字符被写入同步字符寄存器。
(3)不管是在同步方式还是在异步方式下,接下来由CPU往控制端口写入的是操作命令字。
如果规定是内部复位命令,则转去对芯片复位,重新初始化。
否则,进入应用程序,通过数据端口传输数据。
10.8251A应用举例:
双机通信