微機(jī)接口期末復(fù)習(xí)

1、接口技術(shù)期末復(fù)習(xí)2014-6-11第一章微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)： 體積小、重量輕。 價(jià)格低廉 可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活 應(yīng)用面廣 微型機(jī)的分類 按系統(tǒng)規(guī)模來(lái)分，可分為單片機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本電腦和掌上電腦 按處理器字長(zhǎng)來(lái)分，可分為4位、8位、16位和32位64位微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成 CPU、存儲(chǔ)器 輸入/輸出接口電路 系統(tǒng)總線微型機(jī)的性能指標(biāo) CPU的位數(shù)和主頻 內(nèi)存容量和速度 硬盤(pán)容量第二章16位和32位微處理器Intel 8086和8088 字長(zhǎng)16位，采用40引腳雙列直插式(DIP)封裝； 20位地址線，最大尋址220=1M；8080/8088微處理器在邏輯上由總線接口單元(BIU)和執(zhí)行

2、單元(EU)組成兩大部分組成。執(zhí)行部件1. ALU(算術(shù)邏輯單元) 功能：主要進(jìn)行8位或16位算術(shù)邏輯運(yùn)算。2. 寄存器組AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDHDL（1）通用寄存器 AX又稱為累加器 BX又稱為基址寄存器 CX又稱為計(jì)數(shù)寄存器 DX又稱為數(shù)據(jù)寄存器(2) 專用寄存器(均為16位)SP(堆棧指針寄存器):指向當(dāng)前堆棧棧頂?shù)钠频刂罚籅P(基址指針寄存器):用于對(duì)堆棧中的數(shù)據(jù)進(jìn)行基址尋址；SI(源變址寄存器):用于變址尋址；DI(目的變址寄存器):用于變址尋址；(3) 標(biāo)志寄存器（FR）總線接口部件(BIU)1. 段寄存器（DS、CS、ES、SS） DS數(shù)據(jù)段寄存器 CS代碼

3、段寄存器 ES附加段寄存器 SS堆棧段寄存器2. 16位指令指針寄存器IP：用于存儲(chǔ)下一條要執(zhí)行指令的偏移地址。3. 20位地址加法器：用于產(chǎn)生20位的物理地址。4.指令隊(duì)列緩沖器: 8086指令隊(duì)列緩沖器為6字節(jié)， 8088指令隊(duì)列緩沖器為4字節(jié)。系統(tǒng)復(fù)位后，使CS = 0FFFFH , IP = 0000H計(jì)算機(jī)的第一條指令是從物理地址0FFFF0H處開(kāi)始執(zhí)行的。80X86的I/O地址空間為216,80X86采用I/O獨(dú)立編址方式，而像ARM則是與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址。8086的中斷：可以處理256個(gè)中斷，對(duì)應(yīng)中斷號(hào)為0255。 一類為硬件中斷，也叫外中斷，分為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷 一類為軟

4、件中斷（INT n,INTO,INT 3,單步，除零） 中斷向量表，03FFH，每個(gè)中斷向量占4個(gè)單元，前兩個(gè)單元存放中斷入口的IP，后兩個(gè)單元存放中斷入口的CS。比如20H號(hào)中斷的向量存放在0000:0080H處（=4*20H）第3章 Pentium的指令系統(tǒng)Pentium的尋址方式 立即數(shù)尋址 寄存器尋址 I/O直接尋址 I/O間接尋址 直接尋址 寄存器間接尋址 寄存器相對(duì)尋址 基址加變址的尋址 相對(duì)的基址加變址尋址 相對(duì)的帶比例因子的變址尋址 基址加比例因子的變址尋址 相對(duì)的基址加比例因子的變址尋址指令分類：指令分類： 傳送指令；傳送指令； 串操作指令；串操作指令； 算術(shù)運(yùn)算指令；算術(shù)運(yùn)

5、算指令； 邏輯運(yùn)算和移位指令；邏輯運(yùn)算和移位指令； 轉(zhuǎn)移和調(diào)用指令；轉(zhuǎn)移和調(diào)用指令； 標(biāo)志操作和處理器指令；標(biāo)志操作和處理器指令； 控制指令；控制指令； 條件測(cè)試和字節(jié)設(shè)置指令；條件測(cè)試和字節(jié)設(shè)置指令； 系統(tǒng)管理指令；系統(tǒng)管理指令； 支持高級(jí)語(yǔ)言的指令。支持高級(jí)語(yǔ)言的指令。算術(shù)運(yùn)算指令進(jìn)位(借位)與溢出算術(shù)運(yùn)算指令對(duì)標(biāo)志位的影響：大部分運(yùn)算指令執(zhí)行后都會(huì)根據(jù)結(jié)果影響標(biāo)志位AF、OF、PF、SF、ZF和CF，但I(xiàn)NC和DEC指令不影響CF。匯編語(yǔ)言格式DATASEGMENT DAI DBINPUT STRING：$ BUFDMA DB80HDUP (?)DATAENDSEXDATASEGMENT

6、 RESULTDW0EXDATAENDSSTACKSEGMENT ME1DB80HDUP（?）STACKENDSCODESEGMENTASSUMECS：CODE，DS：DATA，SS：STACK，ES：EXDATASTART：MOVAX，DATAMOVDS，AXMOVDX，OFFSET MEIMOVAH，09HINT21HMOVDX，OFFSET BUFDMA MOVAH，0AHINT21HCODEENDSEND匯編語(yǔ)言一般包含代碼段，數(shù)據(jù)段，堆棧段和擴(kuò)展數(shù)據(jù)段第第5章章微型計(jì)算機(jī)和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸微型計(jì)算機(jī)和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸接口的功能 尋址功能 輸入/輸出功能 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能 聯(lián)絡(luò)功能 中斷管理功

7、能 復(fù)位功能 可編程功能 錯(cuò)誤檢測(cè)功能CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式 程序方式 中斷方式 DMA方式第6章 串并行通信和接口技術(shù)串行通信涉及的幾個(gè)問(wèn)題串行通信涉及的幾個(gè)問(wèn)題全雙工方式、半雙工方式和單工方式同步方式和異步方式串行通信的傳輸率(波特率)圖6.1 標(biāo)準(zhǔn)的異步通信數(shù)據(jù)格式8251A的寄存器 發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 接收數(shù)據(jù)寄存器 控制寄存器(復(fù)用模式寄存器、同步字符寄存器) 狀態(tài)寄存器8251A的初始化8251A初始化的約定： 復(fù)位后，第一次寫(xiě)入的值作為模式字 如為同步模式，則接著同步字符 此后不管是同步模式還是異步模式，奇地址端口寫(xiě)入的值作為控制字，偶地址端口寫(xiě)入的值為數(shù)據(jù) 圖6.7 825

8、1A的初始化流程圖模式寄存器的格式模式寄存器的格式 圖6.8 8251A模式寄存器的格式(a) 異步模式；(b) 同步模式異步方式波特率和輸入頻率的計(jì)算 波特率=輸入頻率/波特率因子例如：輸入頻率=1.84318MHz，波特率=115200，求波特率因子。波特率因子=1843180/11520016例如：波特率因子=16，波特率=9600，求輸入時(shí)鐘頻率。輸入時(shí)鐘頻率=9600*16 = 153600Hz字節(jié)傳輸率與波特率和傳輸格式的關(guān)系計(jì)算 字節(jié)傳輸率=波特率/(數(shù)據(jù)位數(shù)目+停止位數(shù)目+校驗(yàn)位+起始位)例如：波特率=19200，數(shù)據(jù)位=8，停止位=1，求每秒能傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)B。B=1920

9、0/(8+1+0+1)=1920(字符/每秒)控制寄存器的格式控制寄存器的格式 狀態(tài)寄存器的格式狀態(tài)寄存器的格式 編程示例：8251A的輸入頻率為153600Hz，請(qǐng)初始化該芯片為9600波特率，8個(gè)數(shù)據(jù)位，偶校驗(yàn)，2個(gè)停止位的異步通信模式。CODESEGMENTCTRLPORTEQU 71HDATAPORTEQU70HASSUME CS:CODESTART: MOV AL, 0FEH ; 2個(gè)停止位，偶校驗(yàn)，允許校驗(yàn)，8位數(shù)據(jù)，波特率因子16。 MOV DX, CTRLPORT;8251控制口地址（模式寄存器） MOV AL, 05H ;允許發(fā)送，允許接收 MOV DX,ALCODE END

10、S END START8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口A、B、C端口A端口B端口CA組控制和組控制和B組控制組控制讀讀/寫(xiě)控制邏輯電路寫(xiě)控制邏輯電路數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器圖6.17 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖8255A有三種基本工作方式： 方式0：基本輸入/輸出方式 方式1：選通的輸入/輸出方式 方式2：雙向傳輸方式8255A的控制字的控制字圖6.15 8255A的方式選擇控制字方式1輸入端口對(duì)應(yīng)的控制信號(hào) 第第7章章 中斷控制器中斷控制器 中斷 CPU接到請(qǐng)求，暫停正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)向請(qǐng)求的處理程序，處理結(jié)束后又回到被中止的程序繼續(xù)執(zhí)行，這一過(guò)程稱中斷；中斷源的分類； 內(nèi)部

11、中斷：由處理器內(nèi)部產(chǎn)生的中斷； 外部中斷：外部設(shè)備在中斷申請(qǐng)引腳上產(chǎn)生的中斷；可屏蔽中斷與不可屏蔽中斷 可屏蔽中斷：能被處理器屏蔽掉而不被響應(yīng)的中斷 (INTR)。 不可屏蔽中斷：不能被處理器屏蔽掉的中斷(NMI)。l中斷向量 每一中斷類型碼對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷向量，該中斷向量指明了該類型碼所對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址l中斷向量表 8086/8088系統(tǒng)將內(nèi)存前1024個(gè)單元作為中斷向量表，存放256個(gè)中斷向量，每一中斷向量占4個(gè)單元，前二字節(jié)是中斷服務(wù)程序入口地址的偏移地址，后二字節(jié)是段地址。l中斷向量表地址：4*中斷類型碼n。l中斷向量表的中斷源識(shí)別方法 （1）CPU收到中斷請(qǐng)求 獲取中斷類型碼

12、 查中斷向量表 得到該中斷源的中斷服務(wù)子程序入口地址 轉(zhuǎn)向服務(wù)子程序進(jìn)行中斷服務(wù)可編程中斷控制器8259A(1)中斷外設(shè)在IR0IR7上產(chǎn)生n條中斷請(qǐng)求8259,8259將相應(yīng)的IRR位置1；(2)IRR中斷請(qǐng)求 + 設(shè)定的IMR屏蔽 優(yōu)先級(jí)分析器,最高優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求送到INT CPU ；(3)CPU收到INT響應(yīng)：發(fā)送連續(xù)二個(gè)總線周期的/INTA；8259在第一個(gè)/INTA,該中斷源對(duì)應(yīng)的IRR位復(fù)位,ISR位置位，從而禁止較低優(yōu)先級(jí)的中斷。8259在第二個(gè)/INTA：送出8位的中斷類型碼 D0D7。(4)8259中斷結(jié)束 自動(dòng)結(jié)束方式：第二個(gè)/INTA結(jié)束時(shí)ISR復(fù)位相應(yīng)位； 非自動(dòng)方式：收

13、到EOI命令才復(fù)位，以開(kāi)放低級(jí)中斷申請(qǐng)(5)CPU讀取中斷類型碼查中斷向量表轉(zhuǎn)服務(wù)子程序8259A可以進(jìn)行級(jí)聯(lián)，9片8259A最大可實(shí)現(xiàn)64個(gè)中斷管理，2片級(jí)聯(lián)可管理15個(gè)外部中斷。l 優(yōu)先級(jí)管理 (1)固定優(yōu)先級(jí) (完全嵌套排序方式):IR0 IR1 IR7 (2)自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí) (等優(yōu)先級(jí)方式 )：優(yōu)先級(jí)循環(huán)，剛服務(wù)過(guò)的最低，下一個(gè)變?yōu)樽罡?。?級(jí)剛服務(wù)過(guò)，6級(jí)變?yōu)樽罡撸?級(jí)次之。 (3)特殊循環(huán)優(yōu)先級(jí):優(yōu)先級(jí)循環(huán)，通過(guò)命令字指定最低優(yōu)先級(jí)。 l 屏蔽方式 (1) 一般屏蔽方式：一個(gè)中斷請(qǐng)求被響應(yīng) 8259禁止所有同級(jí)、低級(jí)的請(qǐng)求 (2) 特殊屏蔽方式：解除這種禁止，允許同級(jí)、低級(jí)的請(qǐng)求，

14、即 IRi被響應(yīng) ISR、IMR設(shè)置的位對(duì)應(yīng)的IR禁止請(qǐng)求，其他所有級(jí)別的IR允許請(qǐng)求l 中斷結(jié)束方式 (1)非自動(dòng)EOI：軟件發(fā)EOI命令字結(jié)束 普通EOI：清除ISR中已置位的優(yōu)先級(jí)最高的位，適用于固定優(yōu)先級(jí)、自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)； 特殊EOI：清除命令字指定的ISR位，適用于所有優(yōu)先級(jí)方式，特別是特殊循環(huán)優(yōu)先級(jí) (2)自動(dòng)EOI：硬件自動(dòng)EOI CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，向8259發(fā)連續(xù)2個(gè)/INTA周期，在第二個(gè)/INTA結(jié)束時(shí)8259自動(dòng)執(zhí)行普通EOI的工作(復(fù)位ISRi).l 中斷觸發(fā)方式 （1）電平觸發(fā)方式 （2）邊沿觸發(fā)方式 第8章 DMA控制器8237A8237A的對(duì)外連接信號(hào)的對(duì)外連

15、接信號(hào) CLKCLK CSCS RESET RESET READY READY ADSTB ADSTB AEN AEN MEMR MEMR MEMW MEMW IOR IOR IOW IOW EOPEOP DREQ DREQ DACK DACK HRQHRQ HLDA HLDA A3A3A0 A0 A7A7A4 A4 DB7DB7DB0DB08237A 的工作模式 字節(jié)傳輸模式 塊傳輸模式 請(qǐng)求傳輸模式 級(jí)聯(lián)傳輸模式(五片級(jí)聯(lián)，最大可構(gòu)成16個(gè)DMA通道)8237A模式寄存器的格式模式寄存器的格式 寫(xiě)傳輸與讀傳輸是相對(duì)內(nèi)存來(lái)說(shuō)的。第9章(1) 8253計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253/8254的編程結(jié)構(gòu)

16、 有三個(gè)計(jì)數(shù)器 共用1個(gè)控制寄存器和1個(gè)狀態(tài)寄存器（只有8254有狀態(tài)寄存器） 每個(gè)計(jì)數(shù)器通過(guò)3個(gè)引腳(CLK,OUT,GATE)與外部相連 執(zhí)行部件實(shí)際上是1個(gè)16位的減法計(jì)數(shù)器8253的控制字格式的控制字格式 模式0計(jì)數(shù)到零產(chǎn)生中斷請(qǐng)求 模式1可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 模式2分頻器 模式3方波發(fā)生器 模式4軟件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器 模式5硬件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器GATE門控信號(hào)的作用 一般情況下，GATE信號(hào)為低電平時(shí)禁止計(jì)數(shù)，為高電平時(shí)允許計(jì)數(shù)，方式1和方式5則需要有由低變高的上升沿觸發(fā)脈沖來(lái)啟動(dòng)計(jì)數(shù)。GATE信號(hào)對(duì)各種工作方式的影響如表所示。 CODESEGMENTCTRLPORTEQU

17、 43HPORT0EQU40HPORT1EQU41HPORT3EQU42HCOUNTEQU1234HASSUME CS:CODESTART: MOV AL, 36H ; 計(jì)數(shù)器0, 16位二進(jìn)制,方式3（方波）。 MOV DX, CTRLPORT;定時(shí)器控制口地址 MOV AX，COUNT MOV DX, PORT0;定時(shí)器0端口地址 OUT DX, AL ;寫(xiě)時(shí)間常數(shù)低八位 MOV AL, AH ;寫(xiě)時(shí)間常數(shù)高八位 OUT DX, ALCODE ENDS END START編程示列：要求計(jì)數(shù)器0工作在模式3，并對(duì)其16位進(jìn)行讀寫(xiě)，計(jì)數(shù)初值由16進(jìn)制格式提供，寫(xiě)出其模式設(shè)置字。第10章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換模/數(shù)轉(zhuǎn)換的方法 計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換 逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換D/A和A/D輸入與輸出的關(guān)系：D/A的數(shù)字輸入與輸出的關(guān)系，一個(gè)n位的D/A的數(shù)字輸入范圍為0-2n-1，理論上對(duì)應(yīng)的輸出電壓為0-Vmax，則輸入數(shù)字N對(duì)應(yīng)的輸出電