微機(jī)原理與接口技術(shù)期末總復(fù)習(xí)

1、n第第5章章 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器每個(gè)存儲(chǔ)單元具有一個(gè)唯一的地址，可存儲(chǔ)每個(gè)存儲(chǔ)單元具有一個(gè)唯一的地址，可存儲(chǔ)1位（位片結(jié)構(gòu)）或多位（字片結(jié)構(gòu)）二進(jìn)制數(shù)位（位片結(jié)構(gòu)）或多位（字片結(jié)構(gòu)）二進(jìn)制數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)容量與地址、數(shù)據(jù)線個(gè)數(shù)有關(guān)：存儲(chǔ)容量與地址、數(shù)據(jù)線個(gè)數(shù)有關(guān)：芯片的存儲(chǔ)容量芯片的存儲(chǔ)容量2MN 存儲(chǔ)單元數(shù)存儲(chǔ)單元數(shù)存儲(chǔ)單元的位數(shù)存儲(chǔ)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(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為8K8n28個(gè)個(gè)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(chǔ)器的分類和特點(diǎn)存儲(chǔ)器的分類和特點(diǎn)1按照存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)中的作用按照存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)中的作用高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）、輔助存儲(chǔ)器（外存）高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）、輔助存儲(chǔ)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(dǎo)體型雙極型、金屬氧化物半導(dǎo)體型3按照存取方式（一般的存儲(chǔ)器分類）按照存取方式（一般的存儲(chǔ)器分類）R

3、AM、ROM（特點(diǎn)特點(diǎn)）n片選信號(hào)：片選信號(hào)：微機(jī)系統(tǒng)中有許多芯片，微機(jī)系統(tǒng)中有許多芯片，CPU在任一時(shí)刻只能和在任一時(shí)刻只能和一片芯片打交道，每片芯片一般都有一個(gè)片選信一片芯片打交道，每片芯片一般都有一個(gè)片選信號(hào)輸入端，當(dāng)該引腳輸入的是低電平時(shí)，該芯片號(hào)輸入端，當(dāng)該引腳輸入的是低電平時(shí)，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(hào)的三種方法為：全譯碼法、部分譯產(chǎn)生片選信號(hào)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(chǔ)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(diǎn)是每個(gè)

4、芯片的地址范圍是唯一的，加譯碼。優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)芯片的地址范圍是唯一的，而且各片之間是連續(xù)的；缺點(diǎn)是譯碼電路比較復(fù)而且各片之間是連續(xù)的；缺點(diǎn)是譯碼電路比較復(fù)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(hào)。部分譯碼較全譯碼電路簡單，碼產(chǎn)生片選信號(hào)。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(chǔ)線選法：高位地址線不經(jīng)過譯碼，分別接各存儲(chǔ)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(huì)造成地址重疊，而且各芯片的地址一般是不僅會(huì)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(hào)D0D7D0D7A0A1A12A0A1A12OEMEMRCE2764VCCVPPPGMGNC 5V試設(shè)計(jì)6264（8K8）與8088CPU最小模式系統(tǒng)總線相連接，設(shè)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(qǐng)中斷請(qǐng)求求)，CPU需暫停正在需暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去處執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去處理該事件理該事件(執(zhí)行中斷服執(zhí)行中斷服務(wù)程序務(wù)程序)，并在處

6、理完，并在處理完畢后返回?cái)帱c(diǎn)處繼續(xù)畢后返回?cái)帱c(diǎn)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(diǎn)主程序中斷服務(wù)程序有中斷請(qǐng)求中斷處理返回?cái)帱c(diǎn)斷點(diǎn)斷點(diǎn)：指返回主程序時(shí)執(zhí)行的第一條指令的地址。：指返回主程序時(shí)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(wù)程序，返回到原先被中斷的執(zhí)行完中斷服務(wù)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(diǎn)處，在中為了能正確返回到原來程序的斷點(diǎn)處，在中斷服務(wù)程序的最后應(yīng)專門放置一條中斷返回?cái)喾?wù)程序的最后應(yīng)專門放置一條中斷返回指令指令I(lǐng)RET。n中斷返回指令的作用實(shí)

7、際上是恢復(fù)斷點(diǎn)，也中斷返回指令的作用實(shí)際上是恢復(fù)斷點(diǎn)，也就是保護(hù)斷點(diǎn)的逆過程。就是保護(hù)斷點(diǎn)的逆過程。 IRET 和RET的區(qū)別n中斷返回指令中斷返回指令I(lǐng)RET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(fù)斷點(diǎn)地址外（除恢復(fù)斷點(diǎn)地址外（CS,IP），還恢復(fù)），還恢復(fù)標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器FR的內(nèi)容。而的內(nèi)容。而RET僅恢復(fù)斷點(diǎn)地僅恢復(fù)斷點(diǎn)地址。址。中斷處理過程n中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求n中斷判優(yōu)中斷判優(yōu)n中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)n中斷處理中斷處理n中斷返回中斷返回8086中斷結(jié)構(gòu)n8086的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機(jī)制的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機(jī)制n能夠處理能夠處理256個(gè)中斷個(gè)中斷

8、n用中斷向量號(hào)用中斷向量號(hào)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(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)管理實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)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(qǐng)求引外部提出中斷請(qǐng)求引起起的程序中斷的程序中斷n利用外部中斷，微機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)響應(yīng)外利用外部中斷，微機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)響應(yīng)外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，能夠及時(shí)處理外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，能夠及時(shí)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(qǐng)求信號(hào)向微處理器提出的中斷請(qǐng)通過非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)向微處理器提出

9、的中斷請(qǐng)求，微處理器無法禁止，將在當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束予求，微處理器無法禁止，將在當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束予以響應(yīng)，這個(gè)中斷被稱為非屏蔽中斷以響應(yīng)，這個(gè)中斷被稱為非屏蔽中斷n8086的非屏蔽中斷的向量號(hào)為的非屏蔽中斷的向量號(hào)為2，非屏蔽中斷請(qǐng)求，非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)為信號(hào)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(hù)電源調(diào)電前的數(shù)據(jù)保護(hù)存儲(chǔ)器讀寫錯(cuò)誤的處理存儲(chǔ)器讀寫錯(cuò)誤的處理 可屏蔽中斷n外部通過可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)向微處理器提出的外部通過可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)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

10、可屏蔽中斷的條件下，在當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束予以響應(yīng)，同時(shí)輸出可屏蔽中當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束予以響應(yīng)，同時(shí)輸出可屏蔽中斷響應(yīng)信號(hào)，這個(gè)中斷就是可屏蔽中斷斷響應(yīng)信號(hào)，這個(gè)中斷就是可屏蔽中斷n8086的可屏蔽中斷請(qǐng)求和響應(yīng)信號(hào)分別是的可屏蔽中斷請(qǐng)求和響應(yīng)信號(hào)分別是INTR和和INTA*；由；由IF標(biāo)志控制可屏蔽中斷是否允許響應(yīng)；標(biāo)志控制可屏蔽中斷是否允許響應(yīng)；向量號(hào)來自外部中斷控制器向量號(hào)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(jī)與外設(shè)交換數(shù)據(jù)可屏蔽中斷主要用于主機(jī)與外設(shè)交換數(shù)據(jù)IF控制可屏蔽中斷的響應(yīng)控制可屏

11、蔽中斷的響應(yīng)中斷標(biāo)志IF的狀態(tài)nIF0：可屏蔽中斷不會(huì)被響應(yīng)：可屏蔽中斷不會(huì)被響應(yīng)關(guān)中斷、禁止中斷、中斷屏蔽關(guān)中斷、禁止中斷、中斷屏蔽系統(tǒng)復(fù)位，使系統(tǒng)復(fù)位，使IF0任何一個(gè)中斷被響應(yīng)，使任何一個(gè)中斷被響應(yīng)，使IF0執(zhí)行指令執(zhí)行指令CLI，使，使IF0nIF1：可屏蔽中斷會(huì)被響應(yīng)：可屏蔽中斷會(huì)被響應(yīng)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I(lǐng)RET恢復(fù)原恢復(fù)原IF狀態(tài)狀態(tài)明確明確IF標(biāo)志的狀態(tài)是關(guān)鍵標(biāo)志的狀態(tài)是關(guān)鍵6.2.3 中斷向量表和中斷向量表n中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址（首地址）中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址（首地址）

12、n邏輯地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(gè)中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址，每個(gè)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(gè)字節(jié)個(gè)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(gè)中斷向量，向量號(hào)也從各個(gè)中斷向量，向量號(hào)也從0開始開始n256個(gè)中斷占用個(gè)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(hào)為向量號(hào)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(hào)為：某中斷源中斷類型號(hào)為10H，中斷源的中斷向量為，中斷源的中斷向量為1218H:046AH,

13、用用簡圖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(gè)內(nèi)部單元地址為個(gè)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(wù)程序的入口地址放在中斷向量表地址?NMI的中斷服務(wù)程序的入口地址放在中斷向量表地址?補(bǔ)充例補(bǔ)充例2：在中斷向量表中：在中斷向量表中3

14、0H開始的開始的4個(gè)單元中依次存放內(nèi)容個(gè)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(hào)為多少？中斷向該中斷源中斷類型號(hào)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(hào)為中斷源中斷類型號(hào)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(jié)構(gòu)輸入輸出接口的結(jié)構(gòu)n

15、輸入輸出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(dú)立編址、端口獨(dú)立編址、I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址端口與存儲(chǔ)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(jié)構(gòu)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(shè)外設(shè)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(jié)構(gòu)nCPU與外設(shè)主要有數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息與外設(shè)主要有數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息需要相

16、互交換，于是從應(yīng)用角度看內(nèi)部：需要相互交換，于是從應(yīng)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(shè)給保存外設(shè)給CPU和和CPU發(fā)往外設(shè)的數(shù)據(jù)發(fā)往外設(shè)的數(shù)據(jù) 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器保存外設(shè)或接口電路的狀態(tài)保存外設(shè)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(shè)或接口電路的命令給外設(shè)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(wù)程序完成數(shù)據(jù)的輸入輸出。務(wù)

17、程序完成數(shù)據(jù)的輸入輸出。n直接存儲(chǔ)器存?。ㄖ苯哟鎯?chǔ)器存?。―MA）傳送請(qǐng)求由外設(shè)傳送請(qǐng)求由外設(shè)向向DMA控制器（控制器（DMAC）提出，后者向）提出，后者向CPU申請(qǐng)總線，最后申請(qǐng)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(shè)和存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送設(shè)和存儲(chǔ)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(shè)備交換數(shù)據(jù)時(shí)，與慢速變化的設(shè)備交換數(shù)據(jù)時(shí)，可以認(rèn)為它們總是處于可以認(rèn)為它們總是處于“就緒就緒”狀態(tài)，狀態(tài)，隨時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，這就是無條件隨時(shí)可以進(jìn)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(shè)備，如適合于簡單設(shè)備，如L

18、ED數(shù)碼管、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(shè)必須隨時(shí)就緒這種傳送有前提：外設(shè)必須隨時(shí)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(guān)狀態(tài)從輸入端口讀開關(guān)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(shí)調(diào)子程序延時(shí)jmp next;重復(fù)重復(fù)K7K1K0+5VD0D7A0A15CLKLS06反相反相驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器LS2738D鎖存器鎖存器LS244三態(tài)三態(tài)緩沖器緩沖器8000H

19、譯碼譯碼+5VLED0LED7GIOWIOR查詢傳送方式及其接口nCPU需要先了解（查詢）外設(shè)的工作狀需要先了解（查詢）外設(shè)的工作狀態(tài)，然后在外設(shè)可以交換信息的情況下態(tài)，然后在外設(shè)可以交換信息的情況下（就緒）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入或輸出（就緒）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入或輸出n對(duì)多個(gè)外設(shè)的情況，則對(duì)多個(gè)外設(shè)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(shè)將優(yōu)依次查詢（輪詢）。先查詢的外設(shè)將優(yōu)先進(jìn)行數(shù)據(jù)交換先進(jìn)行數(shù)據(jù)交換n查詢傳送的特點(diǎn)是：工作可靠，適用面查詢傳送的特點(diǎn)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(biāo)志位測試標(biāo)志