微機原理總結(jié)
第二章微型計算機概論1、馮諾依曼提出的計算機組成和工作方式的基本思想:(1)計算機由運算器(完成各種算數(shù)和邏輯運算的部件)、控制器(能發(fā)出各種控制信息,使計算機協(xié)調(diào)工作的部件)、存儲器(能記憶程序和數(shù)據(jù)的不見)、輸入(能將程序和數(shù)據(jù)輸入的設(shè)備)和輸出設(shè)備(能將結(jié)果數(shù)據(jù)和其他信息輸出的部件)五大部分組成。
(2)數(shù)據(jù)和指令以二進制代碼形式不加區(qū)別地存放在存儲器中,地址碼也為二進制形式;計算機能自動區(qū)分指令和數(shù)據(jù)。
(3)編寫好的程序事先存入存儲器?刂破鞲鶕(jù)存放在存儲器中的指令序列即程序來工作,由程序計數(shù)器(PC,ProgramCounter)控制指令的執(zhí)行順序?刂破骶哂信袛嗄芰,能根據(jù)計算結(jié)果選擇不同的動作流程。2、8086可用20位地址尋址1M字節(jié)的內(nèi)存空間,但8086內(nèi)部所有的寄存器都是16位的,8086CPU采用段地址、段內(nèi)偏移地址兩級存儲器尋址方式,由一個20位地址加法器來根據(jù)16位段地址和16位段內(nèi)偏移地址計算出20位的物理地址。20位物理地址的獲得方法是:將CPU中的16位的段寄存器內(nèi)容左移4位(×16,或?qū)懗伞?0H)得到該段的20位物理地址,與16位的邏輯地址(又稱偏移地址,即所尋址單元相對段首的偏移量)在地址加法器內(nèi)相加,得到所尋址單元的20位物理地址。根據(jù)尋址方式的不同,偏移地址可以來自指令指針寄存器(IP)或其他寄存器。物理地址=段基址×10H+偏移地址
3、8086存儲器操作采用了典型的存儲器分段技術(shù),采用段地址加段內(nèi)偏移地址的二級尋址方式。采用分段方法進行組織有以下好處:首先,可以使指令系統(tǒng)中的大部分指令只涉及16位地址,這減少了指令長度,提高了執(zhí)行程序的速度;此外,內(nèi)存分段也為程序的浮動裝配創(chuàng)造了條件。第三章8086\\8088指令系統(tǒng)與尋址方式
1、8086匯編語言指令的尋址方式有數(shù)據(jù)尋址、轉(zhuǎn)移地址尋址、I/O尋址三大類。其中數(shù)據(jù)尋址方式有基本的7種:立即尋址、寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址、寄存器相對尋址、基址變址尋址、相對基址變址尋址。后五種為存儲器尋址。立即尋址和寄存器尋址最快,操作數(shù)在寄存器中,寄存器在CPU內(nèi)部,指令執(zhí)行時,操作就在CPU的內(nèi)部進行,不需要訪問存儲器來取得操作數(shù),因而執(zhí)行速度快。
第四章匯編語言程序設(shè)計偽指令第五章8085的總線操作和時序1.時鐘周期(T狀態(tài)):計算機是一個復(fù)雜的時序邏輯電路,時序邏輯電路都有“時鐘”信號。計算機的“時鐘”是由振蕩源產(chǎn)生的、幅度和周期不變的節(jié)拍脈沖,每個脈沖周期稱為時鐘周期,又稱為T狀態(tài)。計算機是在時鐘脈沖的統(tǒng)一控制下,一個節(jié)拍一個節(jié)拍地工作的。
2.總線周期:當CPU訪問存儲器或輸入輸出端口,需要通過總線進行讀或?qū)懖僮。與CPU內(nèi)部操作相比,通過總線進行的操作需要較長的時間。我們把CPU通過總線進行某種操作的過程稱為總線周期(BusCycle)。根據(jù)總線操作功能的不同,有多種不同的總線周期。如存儲器讀周期、存儲器寫周期、I/O讀周期、I/O寫周期等。
3.指令周期:每條指令的執(zhí)行包括取指令(fetch)、譯碼(decode)和執(zhí)行(execute)。執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期(InstructionCycle)。指令周期是由1個或多個總線周期組合而成;蛘哒f,指令周期可以被劃分為若干個總線周期。8086中不同指令的指令周期是不等長的。4、三態(tài):高電平、低電平、高阻態(tài)
5、數(shù)據(jù)收發(fā)器:與系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳送的芯片6、地址鎖存器:鎖存地址信息的芯片
7、最小模式:當要利用8086構(gòu)成一個較小的系統(tǒng)時,在系統(tǒng)中只有8086一個微處理器,所連的存儲器容量不大、片子不多,所要連的I/O端口也不多,系統(tǒng)中的總線控制電路被減到最少。系統(tǒng)的地址總線可以由CPU的AD0~AD15、A16~A19通過地址鎖存器8282(或74LS373)構(gòu)成;數(shù)據(jù)總線可以直接由AD0~AD15供給,也可以通過發(fā)送/接收接口芯片8286(或74LS245)供給(增大總線的驅(qū)動能力);系統(tǒng)的控制總線就直接由CPU的控制線供給,這種組態(tài)就稱為8086的最小組態(tài)。8、最大模式:最大模式是相對最小模式而言的。最大模式用在中等規(guī)模的或者大型的8086系統(tǒng)中。若要構(gòu)成的系統(tǒng)較大,就要求有較強的總線驅(qū)動能力,這樣8086要通過一個總線控制器8288來形成各種總線周期,控制信號由8288供給。在最大模式系統(tǒng)中,總是包含有兩個以上總線主控設(shè)備,其中一個就是8086或者8088微處理器,其他的通常是協(xié)處理器,主要有數(shù)值運算協(xié)處理器8087、輸入輸出協(xié)處理器8089,它們是協(xié)助微處理器工作的。
9、最小方式下的讀周期:在T1狀態(tài)--CPU首先要判斷是從存儲器讀取數(shù)據(jù),還是從I/O端口讀取數(shù)據(jù)。在T2狀態(tài)--BHE/S7及A19/S6~A16/S3引腳上輸出狀態(tài)信息S7~S3;轉(zhuǎn)為高阻,為下面讀出數(shù)據(jù)作準備。在T3狀態(tài)--被選中存儲單元或I/O端口把數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線,以備CPU來讀取。TW狀態(tài)--當系統(tǒng)中所用的存儲器或外設(shè)的工作速度較慢,從而不能用最基本的總線周期執(zhí)行讀操作時,系統(tǒng)中就要用一個電路來產(chǎn)生READY信號,通過時鐘發(fā)生器8284A傳遞給CPU。T4狀態(tài)--在T4狀態(tài)和前一個狀態(tài)交界的下降沿處,CPU對數(shù)據(jù)總線進行采樣,從而獲得數(shù)據(jù)。
10、最小方式下的寫周期:和讀周期一樣,最基本的寫周期亦由4個T狀態(tài)組成.當存儲器或外設(shè)端口的工作速度較慢時,需要在T3和T4狀態(tài)之間插入一個或幾個TW狀態(tài)。在T1狀態(tài)--M/IO變?yōu)橛行В灾赋鍪菍Υ鎯ζ鬟外設(shè)端口進行寫操作。在T2狀態(tài)--CPU把要寫入的數(shù)據(jù),送到AD15~AD0上.同時在高4位地址/狀態(tài)復(fù)用線上送出狀態(tài)信息S6~S3。在T3狀態(tài)--CPU繼續(xù)提供狀態(tài)信息和數(shù)據(jù),并維持相關(guān)控制信號不變。在T4狀態(tài)--CPU完成對指定的存儲器或外設(shè)端口的數(shù)據(jù)寫入.數(shù)據(jù)和控制信號被撤除。第六章半導(dǎo)體存儲器
【例題6.1】某8088系統(tǒng)的存儲器系統(tǒng)如圖所示,圖中8088CPU芯片上的地址、數(shù)據(jù)信號線經(jīng)鎖存、驅(qū)動后成為地址總線A19~A0、數(shù)據(jù)總線D7~D0。U0、U1是兩片EPROM,型號為27128。U2、U3是兩片RAM,型號為62256。兩片譯碼器74HC138擔任片選譯碼。
【例題6.2】試在8088系統(tǒng)(最小組態(tài))中設(shè)計256KBRAM、32KEEPROM。RAM區(qū)的首地址為40000H,EEPROM區(qū)的首地址為F8000H。RAM選62512,容量為64KB。EEPROM選用28C256,
IO容量為32KB。/M為低時選中存儲器。
RAM區(qū)的首地址為40000H,高4位地址線即片外的地址線A19~A16=0100。EEPROM的片選信號在A19~A15=11111時被選中。
第七章基本輸入輸出接口
1、I/O接口電路是計算機和外設(shè)之間傳送信息的部件,每個外設(shè)部件都要通過相應(yīng)的接口與系統(tǒng)總線相連,實現(xiàn)與CPU之間的數(shù)據(jù)交換。接口技術(shù)專門研究CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式、接口電路的工作原理和使用方法等。主要功能:對輸入輸出數(shù)據(jù)進行緩沖和鎖存;對信號的形式和數(shù)據(jù)的格式進行變換;對I/O端口進行尋址;提供聯(lián)絡(luò)信號。2、CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸方式:(1)程序方式:微機系統(tǒng)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸過程在程序的控制下進行。兩種方式:無條件傳輸(傳輸數(shù)據(jù)的過程中,發(fā)送、接受的數(shù)據(jù)一方不查詢判斷對方的狀態(tài))、條件傳輸(查詢方式,CPU不斷讀取并測試外設(shè)的狀態(tài));(2)中斷方式:利用中斷來實現(xiàn)CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸方式;(3)直接存儲器存。―MA)方式:DMA方式是指不經(jīng)過CPU的干預(yù),直接在外設(shè)和內(nèi)存之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健?次DMA傳輸需要執(zhí)行1個DMA周期(相當于1個總線讀或?qū)懼芷冢?/p>
3、端口:每個I/O接口內(nèi)部一般由3內(nèi)寄存器組成,CPU與外設(shè)進行數(shù)據(jù)傳輸時,各類信息在接口中進入不同的寄存器,一般稱這些寄存器為I/O端口。數(shù)據(jù)端口:用于數(shù)據(jù)信息輸入輸出的端口;狀態(tài)端口:CPU通過狀態(tài)端口了解外設(shè)或接口部件本身狀態(tài);控制端口:CPU通過控制端口發(fā)出控制命令,以控制接口部件或外設(shè)的動作。4、I/O的尋址方式:(1)I/O端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址:I/O端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址,即I/O端口的地址和內(nèi)存的地址在同一個地址空間內(nèi)。所有訪問內(nèi)存的指令都可訪問I/O端口,其缺點是占去內(nèi)存部分空間且難以區(qū)分某條指令訪問的是內(nèi)存還是I/O端口。(2)I/O端口獨立編址:I/O端口有獨立的地址空間,即I/O端口的地址和內(nèi)存的地址不在同一個地址空間內(nèi)。系統(tǒng)需有專門的輸入/輸出的指令,需要相應(yīng)的控制電路和控制信號。好處是I/O端口不占用內(nèi)存部分地址空間,缺點是需增加硬件電路的復(fù)雜性,并且I/O指令一般較少、不如訪問內(nèi)存的指令豐富。80X86系列微處理器采用I/O端口獨立編址方法。第八章中斷
1、中斷:是指CPU中止正在執(zhí)行的程序,轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求CPU為之服務(wù)的內(nèi)、外部事件的服務(wù)程序,待該服務(wù)程序執(zhí)行完后,又返回到被中止的程序中繼續(xù)運行的過程。80x86的中斷系統(tǒng)可處理256種個中斷源。這些中斷源可分為兩大類:外部中斷(硬件中斷)和內(nèi)部中斷(軟件中斷)2、外部中斷:(1)可屏蔽中斷INTR:受CPU中斷允許標志位IF的控制,即IF=1時,CPU才能響應(yīng)INTR引腳上的中斷請求。(2)非屏蔽中斷:非屏蔽中斷NMI信號連到CPU的NMI引腳,它不受CPU中斷允許標志位IF的控制;
3、內(nèi)部中斷(軟件中斷,由于80X86內(nèi)部執(zhí)行程序出現(xiàn)異常引起的程序中斷):除法錯中斷、溢出中斷、INTn指令中斷、單步中斷、斷點中斷。4、中斷優(yōu)先級(由高到低):1除法錯、溢出、INTn指令、斷點中斷;2、非屏蔽中斷3、可屏蔽中斷INTR;4、單步中斷。
5、中斷向量表是存放中斷服務(wù)程序入口地址的表格。它存放于系統(tǒng)內(nèi)存的最低端,共1024個字節(jié),每4個字節(jié)存放一個中斷服務(wù)程序的入口地址。
CPU響應(yīng)中斷后,將中斷類型號×4,在中斷向量表中“查表”得到中斷服務(wù)程序入口地址,分別送CS和IP,從而轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。
擴展閱讀:微機原理知識點總結(jié)
微機原理復(fù)習總結(jié)
第1章基礎(chǔ)知識
計算機中的數(shù)制BCD碼
與二進制數(shù)11001011B等值的壓縮型BCD碼是11001011B。F第2章微型計算機概論
計算機硬件體系的基本結(jié)構(gòu)
計算機硬件體系結(jié)構(gòu)基本上還是經(jīng)典的馮諾依曼結(jié)構(gòu),由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個基本部分組成。
計算機工作原理
1.計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個基本部分組成。2.數(shù)據(jù)和指令以二進制代碼形式不加區(qū)分地存放在存儲器重,地址碼也以二進制形式;計算機自動區(qū)
分指令和數(shù)據(jù)。
3.編號程序事先存入存儲器。微型計算機系統(tǒng)
是以微型計算機為核心,再配以相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源、輔助電路和控制微型計算機工作的軟件而構(gòu)成的完整的計算機系統(tǒng)。
微型計算機總線系統(tǒng)
數(shù)據(jù)總線DB(雙向)、控制總線CB(雙向)、地址總線AB(單向);8086CPU結(jié)構(gòu)
包括總線接口部分BIU和執(zhí)行部分EUBIU負責CPU與存儲器,,輸入/輸出設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送,包括取指令、存儲器讀寫、和I/O讀寫等操作。
EU部分負責指令的執(zhí)行。
存儲器的物理地址和邏輯地址物理地址=段地址后加4個0(B)+偏移地址=段地址×10(十六進制)+偏移地址邏輯段:
1).可開始于任何地方只要滿足最低位為0H即可2).非物理劃分3).兩段可以覆蓋
1、8086為16位CPU,說明(A)
A.8086CPU內(nèi)有16條數(shù)據(jù)線B.8086CPU內(nèi)有16個寄存器C.8086CPU內(nèi)有16條地址線D.8086CPU內(nèi)有16條控制線解析:8086有16根數(shù)據(jù)線,20根地址線;2、指令指針寄存器IP的作用是(A)
A.保存將要執(zhí)行的下一條指令所在的位置B.保存CPU要訪問的內(nèi)存單元地址C.保存運算器運算結(jié)果內(nèi)容D.保存正在執(zhí)行的一條指令3、8086CPU中,由邏輯地址形成存儲器物理地址的方法是(B)A.段基址+偏移地址B.段基址左移4位+偏移地址C.段基址*16H+偏移地址D.段基址*10+偏移地址
4、8086系統(tǒng)中,若某存儲器單元的物理地址為2ABCDH,且該存儲單元所在的段基址為2A12H,則該
存儲單元的偏移地址應(yīng)為(0AADH)。第3章8086指令系統(tǒng)與尋址方式尋址方式
立即尋址MOVAX,1090H將1090H送入AX,AH中為10H,AL中為90H寄存器尋址MOVBX,AX將AX的內(nèi)容送到BX中
直接尋址指令中給出操作數(shù)所在存儲單元的有效地址,為區(qū)別立即數(shù),有效地址用”[]”括
起。
例:MOVBX,[3000H]將DS段的33000H和33001H單元的內(nèi)容送BX
(設(shè)DS為3000H)
寄存器間接尋址把內(nèi)存操作數(shù)的有效地址存儲于寄存器中,指令給出存放地址的寄存器名。為區(qū)別寄存器尋址,寄存器名用”[]”括起。些寄存器可以為BX、BP、SI和DI。例:MOVAX,[SI]
物理地址=DS*10H+SI或DI或BX物理地址=SS*10H+BP
寄存器相對尋址操作數(shù)的有效地址分為兩部分,一部分存于寄存器中,另一部分以偏移量的方式直接在指令中給出。例:MOVAL,8[BX]
物理地址=DS*10H+BX+偏移量
基址變址尋址操作數(shù)的有效地址分為兩部分,一部分存于基址寄存器中(BX/BP),另一部分存于變址寄存器中(SI/DI)例:MOVAL,[BX][DI]物理地址=DS*10H+BX+DI相對基址變址尋址操作數(shù)的有效地址分為兩部分,一部分存于基址寄存器中(BX/BP),一部
分存于變址寄存器中(SI/DI),一部分以偏移量
例:MOVAL,8[BX][DI]物理地址=DS*10H+BX+DI+偏移量PUSH/POP
指令格式:PUSH源操作數(shù)/POP目的操作數(shù)實現(xiàn)功能:完成對寄存器的值的保存和恢復(fù)
在執(zhí)行PUSH指令時,堆棧指示器SP自動減2;然后,將一個字以源操作數(shù)傳送至棧頂。POP指令是將SP指出的當前堆棧段的棧頂?shù)囊粋操作數(shù),傳送到目的操作數(shù)中,然后,SP自動加2,指向新的棧頂。
PUSH指令的操作方向是從高地址向低地址,而POP指令的操作正好相反壓棧指令PUSH執(zhí)行過程:(SP)←(SP)-2
(SP)-1←操作數(shù)高字節(jié)(SP)-2←操作數(shù)低字節(jié)出棧指令POP執(zhí)行過程:(SP)操作數(shù)低字節(jié)(SP)+1操作數(shù)高字節(jié)(SP)←(SP)+2
按后進先出的次序進行傳送的,因此,保存內(nèi)容和恢復(fù)內(nèi)容時,要按照對稱的次序執(zhí)行一系列壓入指令和彈出指令.例如:
PUSHDSPUSHES
POPES
POPDS
I/O指令I(lǐng)NOUT
格式:INAL/AX,端口OUT端口,AL/AX
直接尋址:直接給出8位端口地址,可尋址256個端口(0-FFH)
間接尋址:16位端口地址由DX指定,可尋址64K個端口(0-FFFFH)
INAX,50H;將50H、51H兩端口的值讀入AX,50H端口的內(nèi)容讀入AL,51H端口的內(nèi)容讀AH
INAX,DX從DX和DX+1所指的兩個端口中讀取一個字,低地址端口中的值讀入AL中,高地址端口中的值讀入AH中
OUT44H,AL將AL的內(nèi)容輸出到地址為44H的端口
1、下列語句中語法有錯誤的語句是(B)A.INAL,DXB.OUTAX,DXC.INAX,DXD.OUTDX,AL2、執(zhí)行PUSHAX指令時將自動完成(B)A.SP←SP-1,SS:[SP]←ALC.SP←SP+1,SS:[SP]←ALSP←SP-1,SS:[SP]←AHSP←SP+1,SS:[SP]←AHB.SP←SP-1,SS:[SP]←AHD.SP←SP+1,SS:[SP]←AHSP←SP-1,SS:[SP]←ALSP←SP+1,SS:[SP]←AL3、MOVAX,[BP][SI]的源操作數(shù)的物理地址是(C)
A.10H*DS+BP+SIB.10H*ES+BP+SIC.10H*SS+BP+SID.10H*CS+BP+SI
4、操作數(shù)在I/O端口時,當端口地址(>255)時必須先把端口地址放在DX中,進行間接尋址。第4章匯編語言程序設(shè)計
程序的編輯、匯編及連接過程
匯編語言的程序一般要經(jīng)過編輯源程序、匯編(MASM或ASM)、連接(LINK)和調(diào)試(DEBUG)這些步驟
第5章8086的總線操作與時序8086/8088工作模式8086/8088典型時序1、兩種工作模式兩種組態(tài)利用MN/MX*引腳區(qū)別
MN/MX*接高電平為最小模式MN/MX*接低電平為最大模式
兩種組態(tài)下的內(nèi)部操作并沒有區(qū)別
兩種組態(tài)構(gòu)成兩種不同規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)最小組態(tài)模式
構(gòu)成小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng),8086本身提供所有的系統(tǒng)總線信號。
最大組態(tài)模式
構(gòu)成較大規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng),例如可以接入數(shù)值協(xié)處理器8087
8086和總線控制器8288共同形成系統(tǒng)總線信號,在最大工作模式中,總是包含兩個以上
總線主控設(shè)備。
2、典型時序
總線周期是指CPU通過總線操作與外部(存儲器或I/O端口)進行一次數(shù)據(jù)交換的過程所需要時
間?偩周期如:存儲器讀周期、存儲器寫周期,I/O讀周期、I/O寫周期?偩周期一般有4個時鐘周期T1,T2,T3,T4組成。
指令周期是指一條指令經(jīng)取指令、譯碼、讀寫操作數(shù)到執(zhí)行完成的過程所需要時間。8088的基本總線周期需要4個時鐘周期4個時鐘周期編號為T1、T2、T3和T4總線周期中的時鐘周期也被稱作“T狀態(tài)”時鐘周期的時間長度就是時鐘頻率的倒數(shù)當需要延長總線周期時需要插入等待狀態(tài)Tw3、(1)存儲器寫總線周期
T1狀態(tài)輸出20位存儲器地址A19~A0IO/M*輸出低電平,表示存儲器操作;ALE輸出正脈沖,表示復(fù)用總線輸出地址
T2狀態(tài)輸出控制信號WR*和數(shù)據(jù)D7~D0T3和Tw狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)傳送是否能夠完成T4狀態(tài)完成數(shù)據(jù)傳送
(2)I/O寫總線周期T1狀態(tài)輸出16位I/O地址A15~A0IO/M*輸出高電平,表示I/O操作;
ALE輸出正脈沖,表示復(fù)用總線輸出地址
T2狀態(tài)輸出控制信號WR*和數(shù)據(jù)D7~D0T3和Tw狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)傳送是否能夠完成T4狀態(tài)完成數(shù)據(jù)傳送
(3)存儲器讀總線周期
T1狀態(tài)輸出20位存儲器地址A19~A0IO/M*輸出低電平,表示存儲器操作;ALE輸出正脈沖,表示復(fù)用總線輸出地址T2狀態(tài)輸出控制信號RD*
T3和Tw狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)傳送是否能夠完成T4狀態(tài)前沿讀取數(shù)據(jù),完成數(shù)據(jù)傳送
(4)I/O讀總線周期
T1狀態(tài)輸出16位I/O地址A15~A0IO/M*輸出高電平,表示I/O操作;
ALE輸出正脈沖,表示復(fù)用總線輸出地址T2狀態(tài)輸出控制信號RD*
T3和Tw狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)傳送是否能夠完成T4狀態(tài)前沿讀取數(shù)據(jù),完成數(shù)據(jù)傳送
第6章存儲器系統(tǒng)隨機存儲器RAM(randomAccessmemory)存儲器中的信息能讀能寫,且對存儲器中任一單元的讀或?qū)懖僮魉枰臅r間基本是一樣的。斷電后,RAM中的信息即消失只讀存儲器ROM(readonlymemory)用戶在使用時只能讀出其中信息,不能修改或?qū)懭胄碌男畔,斷電后,其信息不會消失。主存儲器設(shè)計字擴展地址空間的擴展。芯片每個單元中的字長滿足,但單元數(shù)不滿足擴展原則:每個芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線并聯(lián),僅片選端分別引出,以實現(xiàn)每個芯片占據(jù)不同的地址范圍位擴展當構(gòu)成內(nèi)存的存儲器芯片的字長小于內(nèi)存單元的字長時,就要進行位擴展,使每個單元的字長滿足要求位擴展方法:將每片的地址線、控制線并聯(lián),數(shù)據(jù)線分別引出連接至數(shù)據(jù)總線的不同位上字位擴展:若已有存儲芯片的容量為L×K,要構(gòu)成容量為M×N的存儲器,需要的芯片數(shù)為:(M/L)×(N/K)片選信號的產(chǎn)生:全譯碼、部分譯碼、線性譯碼。全譯碼:片選信號由地址線所有不在存儲器的地址譯碼產(chǎn)生。(地址唯一)部分譯碼:片選信號不是由地址中所有不在存儲器上的地址譯碼產(chǎn)生。(地址不唯一,一個單元可能有多個地址)線性譯碼:以不在存儲器上的高位地址線直接作為存儲器芯片的片選信號。(地址不唯一)存儲容量是指一塊存儲芯片上所能存儲的二進制位數(shù)。假設(shè)存儲芯片的存儲單元數(shù)是M,一個存儲單元所存儲的信息的位數(shù)是N,則其存儲容量為M×N。1、如圖是某一8088系統(tǒng)的存儲器連接圖,試確定其中各芯片的地址空間
D7D0WRRDVccA17IO/MA19A18A16A15A14A13A0A12A0CE2CE11#6264WEOED7D0A12A0CE2CE12#6264WEOED7D0A13A0CE27128OED7D0G1Y0G2A≥1G2BCY4BA74LS1381≥1≥1A13Vcc
解:(1)27128是ROM,沒有WR,Y0=0選中該片;
該片14條地址線,其基本地址00000000000000~11111111111111;高6位:A19A18=00;A17=1;A16A15A14=000
所以27128地址范圍:0010000000000000000000100011111111111111即201*0H23FFFH解:(2)6264是SRAM,13條地址線,用2片,基本地址0000000000000~1111111111111;1#6264的高7位:A13=0且Y4=0有效選中此片,則A16A15A14=100;A19A18=0;A17=1;1#6264地址范圍:0011000000000000000000110001111111111111即30000H31FFFH2#6264的高7位:A13=1且Y4=0有效選中此片則A16A15A14=100;A19A18=00;A17=1;2#6264地址范圍:0011001000000000000000110011111111111111即3201*H33FFFH
1、256KB的SRAM有8條數(shù)據(jù)線,有(B)條地址線A.8B.18C.10D.24解析:256KB=2的18次方B,所以需要18條地址線2、在內(nèi)存儲器組織中用全譯碼方式,存儲單元地址有重復(fù)地址值。F(P211)第7章基本輸入輸出接口I/O接口電路的典型結(jié)構(gòu)CPU數(shù)據(jù)總線DBI/O接口電數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)寄存器地址總線AB控制總線CB狀態(tài)信息外設(shè)狀態(tài)寄存器控制信息控制寄存器
CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸方式
無條件傳送方式、查詢傳送方式、中斷方式、DMA方式。傳送方式的比較:
無條件傳送:慢速外設(shè)需與CPU保持同步查詢傳送:簡單實用,效率較低
中斷傳送:外設(shè)主動,可與CPU并行工作,但每次傳送需要大量額外時間開銷
DMA傳送:DMAC控制,外設(shè)直接和存儲器進行數(shù)據(jù)傳送,適合大量、快速數(shù)據(jù)傳送
DMA控制器8237A
8237工作方式:單字節(jié)傳送方式DMA傳送類型DMA讀DMA寫
DMA控制器8237A
數(shù)據(jù)塊傳送方式請求傳送方式
DMA檢驗
級連方式
每個8237A芯片有4個DMA通道,就是有4個DMA控制器;每個DMA通道具有不同的優(yōu)先權(quán);每個DMA通道可以分別允許和禁止;每個DMA通道有4種工作方式;一次傳送的最大長度可達64KB;多個8237A芯片可以級連,擴展通道數(shù)
簡述CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸方式有哪幾種?
第8章中斷控制接口中斷的基本概念:所謂“中斷”是指CPU終止正在執(zhí)行的程序,專區(qū)執(zhí)行請求CPU為之服務(wù)的內(nèi)、外部事件的服務(wù)程序,待服務(wù)程序執(zhí)行完后,又返回被中止的程序繼續(xù)運行的過程。常見的中斷源有:(1)外部設(shè)備的請求(2)由硬件故障引起的(3)實時時鐘(4)由軟件引起的中斷處理過程:1.中斷請求2中斷判優(yōu)3中斷響應(yīng)(通常包括:保留斷點地址、關(guān)閉中斷允許、轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序)4.中斷處理(1.保護現(xiàn)場2.執(zhí)行中斷服務(wù)3.恢復(fù)現(xiàn)場)5.中斷返回8088CPU的中斷系統(tǒng)INTn指令NMI非屏蔽中斷請求CPU中斷邏輯INTRIR0IRIRIR可1屏蔽2中斷3請求8259A中斷控制器INT3指令I(lǐng)NTO指令除法錯誤單步中斷IR4軟件中斷IR硬件中斷圖8086中斷源
查詢中斷的順序(由高到低)
軟件中斷除法錯誤中斷、指令中斷INTn、溢出中斷INTo非屏蔽中斷NMI可屏蔽中斷INTR單步中斷
8088的中斷向量表
中斷向量表:中斷服務(wù)程序的入口地址(首地址)的表格中斷服務(wù)程序的入口地址=中斷類型號*4
邏輯地址含有段地址CS和偏移地址IP(32位)
每個中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址,需占用4個字節(jié)8088微處理器從物理地址000H開始,依次安排各個中斷向量,向量號也從0開始256個中斷占用1KB區(qū)域,就形成中斷向量表
8259A的中斷工作過程和工作方式工作方式
1.中斷嵌套方式(全嵌套方式、特殊嵌套方式)
2.循環(huán)優(yōu)先方式(優(yōu)先級自動循環(huán)方式、優(yōu)先權(quán)特殊循環(huán)方式)3.中斷屏蔽方式(普通中斷屏蔽方式、特殊中斷屏蔽方式)
4.結(jié)束中斷處理方式(自動中斷結(jié)束方式、非自動中斷結(jié)束方式)5.程序查詢方式
6.中斷請求觸發(fā)方式(邊沿觸發(fā)方式、電平觸發(fā)方式)8259A的中斷工作過程(?)
8259A的編程包括初始化命令I(lǐng)CW1~ICW4和操作命令字OCW1~OCW3初始化命令字規(guī)則:必須按照ICW1~ICW4順序?qū)懭,ICW1和ICW2是必須送的ICW3和ICW4由工作方式?jīng)Q定
8259A的級聯(lián):n片級聯(lián)可以控制7n-1個中斷1、8086CPU響應(yīng)中斷請求的時刻是在(B)
A.執(zhí)行完正在執(zhí)行的程序以后B.執(zhí)行完正在執(zhí)行的指令后C.執(zhí)行完正在執(zhí)行的機器周期以后D.執(zhí)行完本時鐘周期以后2、8086的中斷向量表(B)
A.用于存放中斷類型碼B.用于存放中斷服務(wù)程序入口地址C.是中斷服務(wù)程序的入口D.是斷點
3、若可屏蔽中斷類型號為32H,則它的中斷向量應(yīng)存放在(C)開始的4個字節(jié)單元中A.00032HB.00128HC.000C8HD.00320H4、8259A中斷屏蔽寄存器為(B)A.IRRB.IMRC.ISRD.PR5、INTn指令中斷是(C)
A.由外部設(shè)備請求產(chǎn)生B.由系統(tǒng)斷電引起的C.通過軟件調(diào)用的內(nèi)部中斷D.可用IF標志位屏蔽的6、某8086微機系統(tǒng)的RAM存儲單元中,從0000H:0060H開始依次存放23H、45H、67H和89H四個字節(jié),相應(yīng)的中斷類型碼為(B)A.15HB.18HC.60HD.C0H
解析:開始的物理地址為0000H+0060H=60H,60H=中斷類型號*4
7、8086CPU可屏蔽中斷INTR的中斷請求信號為高電平有效。T
8、中斷向量在中斷向量表中存放格式為:較低地址單元中存CS,較高地址單元中存放IP。F
9、若中斷向量表從0200H開始的連續(xù)4個單元中存放某中斷服務(wù)程序入口地址,那么相應(yīng)的中斷類型號為(80H)
10、8259A的4個初始化命令字ICW1~ICW4的寫入方法為順序?qū)懭,其中(ICW1\\2)為必須寫,
(ICW3\\4)為選寫初始化命令字
11、80x86的中斷系統(tǒng)有哪幾種類型中斷?其優(yōu)先次序如何?12、簡述80X86CPU可屏蔽中INTR的中斷過程?
第9章定時計數(shù)控制接口
8253的6種工作方式方式0計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷方式1可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)方式方式2頻率發(fā)生器方式3方波發(fā)生器
方式4軟件觸發(fā)的選通信號發(fā)生器方式5硬件觸發(fā)的選通信號發(fā)生器8253的編程寫入控制字
寫入計數(shù)初值(計算公式t=1/f*TC;t定時時間、TC計數(shù)初值、f輸入時鐘頻率)讀取計數(shù)值
看例題9.1(p265)9.3(p270)分析+編程必考(P260控制字格式)
圖。8253A控制字格式
8255A的工作方式和編程方式0:基本輸入輸出方式
適用于無條件傳送和查詢方式的接口電路
方式1:選通輸入輸出方式
適用于查詢和中斷方式的接口電路
方式2:雙向選通傳送方式
適用于雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)
適用于查詢和中斷方式的接口電路
圖8255A方式選擇控制字
圖9.138255A端口C置位復(fù)位控制字
8255A的應(yīng)用
1、8253/8254的十進制計數(shù)方式比二進制計數(shù)方式的最大計數(shù)范圍小。T
解析:選擇二進制時計數(shù)值范圍:0000H~FFFFH0000H是最大值,代表65536選擇十進制(BCD碼)計數(shù)值范圍:0000~99990000代表最大值10000
2、在對8253初始化時,需要向控制寄存器寫入方式控制字,向(計數(shù)通道)寫入計數(shù)e初值。3、若8253的某一計數(shù)器用于輸出方波,該計數(shù)器應(yīng)工作在(方式3)。若該計數(shù)器的輸入頻率為1MHz,輸出方波頻率為5kHz,則計數(shù)初值為(200)。
moval,82hout83h,al;8255的初始化,設(shè)置端口A為方式0輸入、端口B為方式0輸出next:inal,81h;讀取端口B的數(shù)據(jù)notal;低兩位取反,閉合0變?yōu)?andal,03h;屏蔽掉高6位,變?yōu)?
andal,03h
cmpal,01h;jzone;若等值跳轉(zhuǎn)到0顯示程序
cmpal,02h或者
jztwo;若等值跳轉(zhuǎn)到1顯示程序cmpal,03hjzexit;若同時按下跳轉(zhuǎn)到中止程序
jmpnext;若未按下鍵盤則返回到NEXT重新檢測one:moval,3fhout80h,aljmpnext;0顯示程序two:moval,06h;或30Hout80h,aljmpnext;1顯示程序exit:movah,4chint21h;中止程序
第10章串行通信接口
串行通信與并行通信
串行通信:利用一條傳輸線將數(shù)據(jù)一位一位按順序分時傳輸。并行通信:利用多根傳輸線,將多為數(shù)據(jù)同時進行傳輸。異步串行通信協(xié)議
圖為異步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式,每幀包括:一個起始位(低電平)、5~8個數(shù)據(jù)位、1個可選的奇偶校驗位、1~2個停止位(高電平)。傳輸時低位在前,高位在后。串行通信中的傳輸模式
何謂并口?何謂串口?它們各自的特點是什么?
第11章模數(shù)接口
D/A轉(zhuǎn)換的基本原理:Vout=-(D/2^n)×VREF
DAC0832的工作方式:直通方式單緩沖方式雙緩沖方式單極性電壓輸出:Vout=-Iout1×Rfb=-(D/2^8)×VREF雙極性電壓輸出:Vout2=[(D-2^7)/2^7)]×VREFADC0809的轉(zhuǎn)換公式
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