微機原理與接口技術期末總復習

1、n第第5章章 存儲器存儲器每個存儲單元具有一個唯一的地址，可存儲每個存儲單元具有一個唯一的地址，可存儲1位（位片結構）或多位（字片結構）二進制數(shù)位（位片結構）或多位（字片結構）二進制數(shù)據(jù)據(jù)存儲容量與地址、數(shù)據(jù)線個數(shù)有關：存儲容量與地址、數(shù)據(jù)線個數(shù)有關：芯片的存儲容量芯片的存儲容量2MN 存儲單元數(shù)存儲單元數(shù)存儲單元的位數(shù)存儲單元的位數(shù) M：芯片的地址線根數(shù)芯片的地址線根數(shù) N：芯片的數(shù)據(jù)線根數(shù)：芯片的數(shù)據(jù)線根數(shù) EPROM芯片2764n存儲容量為存儲容量為8K8n28個個引腳：引腳：13根地址線根地址線A12A08根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線D7D0片選片選CE*編程編程PGM*讀寫讀寫OE*編程電壓編程

2、電壓VPPVppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVccPGM*NCA8A9A11OE*A10CE*D7D6D5D4D312345678910111213142827262524232221201918171615EPROM芯片2764n存儲器的分類和特點存儲器的分類和特點1按照存儲器在計算機中的作用按照存儲器在計算機中的作用高速緩沖存儲器、主存儲器（內(nèi)存）、輔助存儲器（外存）高速緩沖存儲器、主存儲器（內(nèi)存）、輔助存儲器（外存）2按照制造工藝按照制造工藝雙極型、金屬氧化物半導體型雙極型、金屬氧化物半導體型3按照存取方式（一般的存儲器分類）按照存取方式（一般的存儲器分類）R

3、AM、ROM（特點特點）n片選信號：片選信號：微機系統(tǒng)中有許多芯片，微機系統(tǒng)中有許多芯片，CPU在任一時刻只能和在任一時刻只能和一片芯片打交道，每片芯片一般都有一個片選信一片芯片打交道，每片芯片一般都有一個片選信號輸入端，當該引腳輸入的是低電平時，該芯片號輸入端，當該引腳輸入的是低電平時，該芯片被選中，能和被選中，能和CPU打交道。打交道。 產(chǎn)生片選信號的三種方法為：全譯碼法、部分譯產(chǎn)生片選信號的三種方法為：全譯碼法、部分譯碼法、線選法。碼法、線選法。 存儲器與CPU的連接三種譯碼方法的區(qū)別n全譯碼法：片內(nèi)尋址未用的全部高位地址線都參全譯碼法：片內(nèi)尋址未用的全部高位地址線都參加譯碼。優(yōu)點是每個

4、芯片的地址范圍是唯一的，加譯碼。優(yōu)點是每個芯片的地址范圍是唯一的，而且各片之間是連續(xù)的；缺點是譯碼電路比較復而且各片之間是連續(xù)的；缺點是譯碼電路比較復雜。雜。n部分譯碼法：片內(nèi)尋址外的高位地址的一部分譯部分譯碼法：片內(nèi)尋址外的高位地址的一部分譯碼產(chǎn)生片選信號。部分譯碼較全譯碼電路簡單，碼產(chǎn)生片選信號。部分譯碼較全譯碼電路簡單，但存在地址重疊區(qū)。但存在地址重疊區(qū)。n線選法：高位地址線不經(jīng)過譯碼，分別接各存儲線選法：高位地址線不經(jīng)過譯碼，分別接各存儲器芯片的片選端來區(qū)別各芯片的地址。線選法不器芯片的片選端來區(qū)別各芯片的地址。線選法不僅會造成地址重疊，而且各芯片的地址一般是不僅會造成地址重疊，而且各

5、芯片的地址一般是不連續(xù)的。連續(xù)的。C1RESETG2AMEMR&A19A18A17A16G2BCBAA16A14A13LS138Y0總線信號D0D7D0D7A0A1A12A0A1A12OEMEMRCE2764VCCVPPPGMGNC 5V試設計6264（8K8）與8088CPU最小模式系統(tǒng)總線相連接，設起始地址為80000H。第6章 中斷n中斷：中斷：在在CPU執(zhí)行程序的過執(zhí)行程序的過程中出現(xiàn)了某種緊急程中出現(xiàn)了某種緊急或異常的事件或異常的事件(中斷請中斷請求求)，CPU需暫停正在需暫停正在執(zhí)行的程序，轉去處執(zhí)行的程序，轉去處理該事件理該事件(執(zhí)行中斷服執(zhí)行中斷服務程序務程序)，并在處理完，并

6、在處理完畢后返回斷點處繼續(xù)畢后返回斷點處繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序，執(zhí)行被暫停的程序，這一過程稱為中斷。這一過程稱為中斷。繼續(xù)執(zhí)行斷點主程序中斷服務程序有中斷請求中斷處理返回斷點斷點斷點：指返回主程序時執(zhí)行的第一條指令的地址。：指返回主程序時執(zhí)行的第一條指令的地址。中斷返回n執(zhí)行完中斷服務程序，返回到原先被中斷的執(zhí)行完中斷服務程序，返回到原先被中斷的程序，此過程稱為中斷返回。程序，此過程稱為中斷返回。n為了能正確返回到原來程序的斷點處，在中為了能正確返回到原來程序的斷點處，在中斷服務程序的最后應專門放置一條中斷返回斷服務程序的最后應專門放置一條中斷返回指令指令IRET。n中斷返回指令的作用實際上是恢

7、復斷點，也中斷返回指令的作用實際上是恢復斷點，也就是保護斷點的逆過程。就是保護斷點的逆過程。 IRET 和RET的區(qū)別n中斷返回指令中斷返回指令IRET和一般子程序返回指令和一般子程序返回指令RET的區(qū)別是：的區(qū)別是：nIRET除恢復斷點地址外（除恢復斷點地址外（CS,IP），還恢復），還恢復標志寄存器標志寄存器FR的內(nèi)容。而的內(nèi)容。而RET僅恢復斷點地僅恢復斷點地址。址。中斷處理過程n中斷請求中斷請求n中斷判優(yōu)中斷判優(yōu)n中斷響應中斷響應n中斷處理中斷處理n中斷返回中斷返回8086中斷結構n8086的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機制的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機制n能夠處理能夠處理256個中斷個中斷n用中斷

8、向量號用中斷向量號0255區(qū)別區(qū)別n可屏蔽中斷還需要借助專用中斷控制可屏蔽中斷還需要借助專用中斷控制器器Intel 8259A實現(xiàn)優(yōu)先權管理實現(xiàn)優(yōu)先權管理2. 外部中斷n外部中斷是由于外部中斷是由于8086外部提出中斷請求引外部提出中斷請求引起起的程序中斷的程序中斷n利用外部中斷，微機系統(tǒng)可以實時響應外利用外部中斷，微機系統(tǒng)可以實時響應外部設備的數(shù)據(jù)傳送請求，能夠及時處理外部設備的數(shù)據(jù)傳送請求，能夠及時處理外部意外或緊急事件部意外或緊急事件n分為可屏蔽中斷和非屏蔽中斷分為可屏蔽中斷和非屏蔽中斷 非屏蔽中斷n通過非屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的中斷請通過非屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的中斷請

9、求，微處理器無法禁止，將在當前指令執(zhí)行結束予求，微處理器無法禁止，將在當前指令執(zhí)行結束予以響應，這個中斷被稱為非屏蔽中斷以響應，這個中斷被稱為非屏蔽中斷n8086的非屏蔽中斷的向量號為的非屏蔽中斷的向量號為2，非屏蔽中斷請求，非屏蔽中斷請求信號為信號為NMIn非屏蔽中斷主要用于處理系統(tǒng)的意外或故障。例如：非屏蔽中斷主要用于處理系統(tǒng)的意外或故障。例如：電源調(diào)電前的數(shù)據(jù)保護電源調(diào)電前的數(shù)據(jù)保護存儲器讀寫錯誤的處理存儲器讀寫錯誤的處理 可屏蔽中斷n外部通過可屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的外部通過可屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的中斷，微處理器在允許可屏蔽中斷的條件下，在中斷，微處理器在允許可屏蔽中

10、斷的條件下，在當前指令執(zhí)行結束予以響應，同時輸出可屏蔽中當前指令執(zhí)行結束予以響應，同時輸出可屏蔽中斷響應信號，這個中斷就是可屏蔽中斷斷響應信號，這個中斷就是可屏蔽中斷n8086的可屏蔽中斷請求和響應信號分別是的可屏蔽中斷請求和響應信號分別是INTR和和INTA*；由；由IF標志控制可屏蔽中斷是否允許響應；標志控制可屏蔽中斷是否允許響應；向量號來自外部中斷控制器向量號來自外部中斷控制器n8086通常需要配合中斷控制器通常需要配合中斷控制器8259A共同處理可共同處理可屏蔽中斷屏蔽中斷n可屏蔽中斷主要用于主機與外設交換數(shù)據(jù)可屏蔽中斷主要用于主機與外設交換數(shù)據(jù)IF控制可屏蔽中斷的響應控制可屏蔽中斷的

11、響應中斷標志IF的狀態(tài)nIF0：可屏蔽中斷不會被響應：可屏蔽中斷不會被響應關中斷、禁止中斷、中斷屏蔽關中斷、禁止中斷、中斷屏蔽系統(tǒng)復位，使系統(tǒng)復位，使IF0任何一個中斷被響應，使任何一個中斷被響應，使IF0執(zhí)行指令執(zhí)行指令CLI，使，使IF0nIF1：可屏蔽中斷會被響應：可屏蔽中斷會被響應開中斷、允許中斷、中斷開放開中斷、允許中斷、中斷開放執(zhí)行指令執(zhí)行指令STI，使，使IF1n執(zhí)行指令執(zhí)行指令IRET恢復原恢復原IF狀態(tài)狀態(tài)明確明確IF標志的狀態(tài)是關鍵標志的狀態(tài)是關鍵6.2.3 中斷向量表和中斷向量表n中斷向量：中斷服務程序的入口地址（首地址）中斷向量：中斷服務程序的入口地址（首地址）n邏輯地

12、址含有段地址邏輯地址含有段地址CS和偏移地址和偏移地址IP（32位）位）n每個中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址，每個中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用需占用4個字節(jié)個字節(jié)n8086微處理器從物理地址微處理器從物理地址00000H開始，依次安排開始，依次安排各個中斷向量，向量號也從各個中斷向量，向量號也從0開始開始n256個中斷占用個中斷占用1KB區(qū)域，就形成中斷向量表區(qū)域，就形成中斷向量表向量號為向量號為N的中斷向量的的中斷向量的物理地址物理地址N4例例1：某中斷源中斷類型號為：某中斷源中斷類型號為10H，中斷源的中斷向量為，中斷源的中斷向量為1218H:046AH,用用簡圖

13、表示該中斷源的中斷向量在中斷向量表中存放情況。簡圖表示該中斷源的中斷向量在中斷向量表中存放情況。解：解：1） 該中斷向量在中斷向量表中的首地址為：該中斷向量在中斷向量表中的首地址為： 10H400040H。占用的。占用的4個內(nèi)部單元地址為個內(nèi)部單元地址為 00040H00043H 2） 該中斷向量在中斷向量表中的存放簡圖為：該中斷向量在中斷向量表中的存放簡圖為：12H18H04H6AH00043H00042H00041H00040HINT 21H的中斷服務程序的入口地址放在中斷向量表地址?NMI的中斷服務程序的入口地址放在中斷向量表地址?補充例補充例2：在中斷向量表中：在中斷向量表中30H開始

14、的開始的4個單元中依次存放內(nèi)容個單元中依次存放內(nèi)容為為12H、34H、56H、78H,該中斷源中斷類型號為多少？中斷向該中斷源中斷類型號為多少？中斷向量為多少量為多少(以邏輯地址和物理地址兩種形式表示）？以邏輯地址和物理地址兩種形式表示）？解：解：1 中斷源中斷類型號為中斷源中斷類型號為: 30H/4=48/4=12=0CH (注意！注意！30H=48) 2) 中斷向量為：中斷向量為： 7856H:3412H （邏輯地址形式）（邏輯地址形式） 其物理地址為其物理地址為7B972H.。 78560H + 3412H 7B972H第7章 輸入輸出接口n輸入輸出接口的結構輸入輸出接口的結構n輸入輸出

15、信息輸入輸出信息數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息nI/O端口的編址方法端口的編址方法I/O端口獨立編址、端口獨立編址、I/O端口與存儲器統(tǒng)一編址端口與存儲器統(tǒng)一編址nI/O的數(shù)據(jù)傳送方式的數(shù)據(jù)傳送方式程序控制、中斷控制、程序控制、中斷控制、DMA方式方式7.1.2 I/O接口的典型結構控制總線控制總線CB地址總線地址總線ABI/O接口電路接口電路數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制狀態(tài)狀態(tài)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線DBCPU外設外設控制寄存器控制寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器1. 接口電路的內(nèi)部結構nCPU與外設主要有數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息與外設主要有數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息需要相互交換，

16、于是從應用角度看內(nèi)部：需要相互交換，于是從應用角度看內(nèi)部： 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器保存外設給保存外設給CPU和和CPU發(fā)往外設的數(shù)據(jù)發(fā)往外設的數(shù)據(jù) 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器保存外設或接口電路的狀態(tài)保存外設或接口電路的狀態(tài) 控制寄存器控制寄存器保存保存CPU給外設或接口電路的命令給外設或接口電路的命令 7.2 I/O數(shù)據(jù)傳送方式n程序控制程序控制的輸入輸出的輸入輸出通過通過CPU執(zhí)行程序中執(zhí)行程序中的的I/O指令來完成傳送，又分為：無條件傳送、指令來完成傳送，又分為：無條件傳送、查詢傳送查詢傳送n中斷控制中斷控制的輸入輸出的輸入輸出通過通過CPU執(zhí)行中斷服執(zhí)行中斷服務程序完成數(shù)據(jù)的輸入輸出。務程序完成

17、數(shù)據(jù)的輸入輸出。n直接存儲器存?。ㄖ苯哟鎯ζ鞔嫒。―MA）傳送請求由外設傳送請求由外設向向DMA控制器（控制器（DMAC）提出，后者向）提出，后者向CPU申請總線，最后申請總線，最后DMAC利用系統(tǒng)總線來完成外利用系統(tǒng)總線來完成外設和存儲器間的數(shù)據(jù)傳送設和存儲器間的數(shù)據(jù)傳送無條件傳送方式及其接口n在在CPU與慢速變化的設備交換數(shù)據(jù)時，與慢速變化的設備交換數(shù)據(jù)時，可以認為它們總是處于可以認為它們總是處于“就緒就緒”狀態(tài)，狀態(tài)，隨時可以進行數(shù)據(jù)傳送，這就是無條件隨時可以進行數(shù)據(jù)傳送，這就是無條件傳送，或稱立即傳送、同步傳送傳送，或稱立即傳送、同步傳送n適合于簡單設備，如適合于簡單設備，如LED數(shù)碼

18、管、按鍵數(shù)碼管、按鍵或按紐等或按紐等n無條件傳送的接口和操作均十分簡單無條件傳送的接口和操作均十分簡單n這種傳送有前提：外設必須隨時就緒這種傳送有前提：外設必須隨時就緒無條件傳送：輸入輸出接口next:mov dx,8000h;DX指向數(shù)據(jù)端口指向數(shù)據(jù)端口in al,dx;從輸入端口讀開關狀態(tài)從輸入端口讀開關狀態(tài)not al;反相反相out dx,al;送輸出端口顯示送輸出端口顯示call delay;調(diào)子程序延時調(diào)子程序延時jmp next;重復重復K7K1K0+5VD0D7A0A15CLKLS06反相反相驅動器驅動器LS2738D鎖存器鎖存器LS244三態(tài)三態(tài)緩沖器緩沖器8000H譯碼譯碼

19、+5VLED0LED7GIOWIOR查詢傳送方式及其接口nCPU需要先了解（查詢）外設的工作狀需要先了解（查詢）外設的工作狀態(tài)，然后在外設可以交換信息的情況下態(tài)，然后在外設可以交換信息的情況下（就緒）實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入或輸出（就緒）實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入或輸出n對多個外設的情況，則對多個外設的情況，則CPU按一定順序按一定順序依次查詢（輪詢）。先查詢的外設將優(yōu)依次查詢（輪詢）。先查詢的外設將優(yōu)先進行數(shù)據(jù)交換先進行數(shù)據(jù)交換n查詢傳送的特點是：工作可靠，適用面查詢傳送的特點是：工作可靠，適用面寬，但傳送效率低寬，但傳送效率低查詢輸入接口mov dx,8000h ;DX指向狀態(tài)端口指向狀態(tài)端口status: in al,dx;讀狀態(tài)端口讀狀態(tài)端口test al,01h ;測試標志位測試標志