微機原理教案32學時

授課課題教學目的與要求教學重點教學難點教學方法與手段微型計算機基礎知識授課學時4PC的基本構成入手，引入計算機和微機的基本結構，通過一個以滿足讀者對各種微型機基礎知識的學習需要。IA處理器的發(fā)展歷史2、介紹計算機的基本結構3、介紹常用的名詞術語和二進制編碼4、講解指令程序和指令系統(tǒng)5、了解初級計算機6、舉例說明簡單程序7、介紹尋址方式和相應的指令8、學習計算機的硬件和軟件9、介紹微型計算機的結構練掌握計算機的基本結構2、理解并掌握常用名詞術語的涵義和二進制編碼用法3、掌握計算機的硬件和軟件4、學習并掌握微型計算機的內(nèi)部和外部結構一、課堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。本書從基礎性、實用性和的各種接口技術，并進一步介紹了微處理器的最新發(fā)展(并行處理技術、多核技術)，力求構建出微型計算機的完整輪廓和清晰結構。2、提問3、教師指導下的學生自學指導學生自主學習和了解計算機中的常用名詞術語、數(shù)制及編碼轉和鞏固知識點。課程相關的資料；通過布置課程設計來提高學生的綜合處理問題的能一、課程導入發(fā)展，超線程、雙核/多核、64位微處理器的廣泛應用，微型計算機的結構也越來越復雜。因此，在對二、新課教學大綱1.1IA-32結構的發(fā)展概要1.1.1通用微處理器1.1.2專用微處理器1.2計算機基礎1.2.1計算機的基本結構1.2.2常用的名詞術語和二進制編碼1.2.3指令程序和指令系統(tǒng)1.2.4初級計算機1.2.5簡單程序舉例1.2.6尋址方式1.3計算機的硬件和軟件1.3.1系統(tǒng)軟件1.3.2應用軟件教學內(nèi)容及1.3.3支撐(支持)軟件過程設計1.4微型計算機的結構1.4.1微型計算機的外部結構1.4.2微型計算機的內(nèi)部結構三、課程安排1.1IA-32結構的發(fā)展概要Intel理器市場占據(jù)著絕對的壟斷地位。從8086(8088)0586)、奔騰MMX、奔騰2、專用微處理器：強調(diào)處理特定應用問題的高性能，主要用于運行CD播放機等消費類家電。嵌入式處理器是專用微處理器的一種，它它能以最低的資源和功耗實現(xiàn)嵌入式應用需求。ARM微處理器的應用領域和特點。ARM術的應用已經(jīng)深入到工業(yè)控制領域、無線通信領域、網(wǎng)絡應用、消費類電子產(chǎn)品、成像和安全產(chǎn)品等方面。RISCARM下特點：體積小、功耗RM能很好地兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度快；采用固定長度的指令格式。PowerPC處理器簡介。PowerPC(PerformanceOptimizationWithEnhancedRISC-PerformanceComputing)是一種精簡指令集(RISC)架構的中央處理器(CPU)，其基本的設計源自IBM(國際商用機器公司)的POWER(PerformanceOptimizedWithEnhancedRISC)。MIPS處理器簡介。S念比較先進，它采用精簡指令系統(tǒng)計算結構(RISC)來設計芯片。1.2計算機基礎的典型輸入設備為鍵盤和鼠標；典型的輸出設備為顯示器。語和二進制編碼位(bit)、字節(jié)(Byte)、字(Word)及字長數(shù)字編碼字符編碼漢字編碼3、指令程序和指令系統(tǒng)指令通常分成操作碼(Operationcode，Opcode)和操作數(shù)(Operand)的數(shù)的本身或操作數(shù)所在的地址。微機是由微處理器(CPU)、存儲器、接口電路組成，通過三條總線(BUS)——地址總線(AddressBus)、控制總線(ControlBus)和雙向數(shù)據(jù)總線(DataBus)來連接。5、尋址方式和及相應的指令1.3計算機的硬件和軟件系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件包括以下內(nèi)容。(1)各種語言和它們的匯編或解釋、編譯程序。(2)機器的監(jiān)控管理程序(Monitor)、調(diào)試程序(Debug)、故障(3)程序庫。為了擴大計算機的功能，便于用戶使用，機器中設置了各種標準子程序，這些子程序的總和就形成了程序庫。(4)操作系統(tǒng)。2、應用軟件種模塊化，形成解決各種典型問題的應用程序的組合，被稱為軟件包(Package)。3、支撐(支持)軟件為了便于用戶根據(jù)需要建立自己的數(shù)據(jù)庫，詢問、顯示、修改數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，輸出打印各種表格等，還需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem)等支撐軟件，它們存儲在各種存儲介質(zhì)中。1.4微型計算機的結構Bus)和控制總線(ControlBus)。課后小結課后習題處理器的區(qū)別、計算機的基本結構、計算機常用名詞術語解釋和二進制1.1IA-32結構微處理器直至Pentium4，有哪幾種？Pentium在功能上有什么擴展？1.6微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)三者之間有什么不1.7CPU的內(nèi)部結構由哪幾部分組成？CPU應具備哪些主要功能？1.9數(shù)據(jù)總線和地址總線在結構上有什么不同之處？如果一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合用一套總線或者合用部分總線，那么，要靠什么來區(qū)分地址和數(shù)據(jù)？1.10控制總線傳輸?shù)男盘柎笾掠心膸追N？授課課題第2章微型計算機概述授課學時2教學目的與要求教學重點教學難點教學方法與手段3、掌握8086微處理器的基本執(zhí)行環(huán)境，了解其基本的程序執(zhí)行寄存器和存儲器組織2、介紹8086微處理器的執(zhí)行環(huán)境，理解并掌握處理器如何執(zhí)行指令及如何存儲和操作數(shù)據(jù)一、課堂教學代性出發(fā)，根據(jù)當前計算機教學改革的要求與授課需要，在第2版的基礎上做了必要的精簡與補充，是一門專業(yè)基礎課，主要從計算機硬件的角度介紹和描述計算機的組成結構、工作原理和應用基礎。本書以最基接口技術，并進一步介紹了微處理器的最新發(fā)展(并行處理技術、多核技術)，力求構建出微型計算機的完整輪廓和清晰結構。2、提問3、教師指導下的學生自學數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。二、其它教學方法采用多媒體輔助教學手段，結合傳統(tǒng)教學方法，解決好教學內(nèi)容多、信息量大與學時少的矛盾；充分利用學校的圖書館的資源優(yōu)勢，查閱與一、課程導入從前面第1章課程的學習中我們己經(jīng)知道計算機的基本結構，從而可知微機教學內(nèi)容及過程設計的基本結構有運算器、控制器和存儲器等，這些器件又是怎樣構成微型計算機的？以及它是怎樣在CPU的指揮下工作的？這就是本章課要學習和解決的問二、新課教學大綱IA器是8086的延伸8086微處理器的執(zhí)行環(huán)境2.3.1基本執(zhí)行環(huán)境概要2.3.2基本的程序執(zhí)行寄存器2.3.3存儲器組織三、課程安排IA器是8086的延伸從使用者(包括程序員)的角度來看，IA-32微處理器是以8086處理器為基從實模式至保護模式片內(nèi)存儲管理單元(MMU)浮點支持MMX技術流SIMD擴展(SSE)IA-32系列芯片的發(fā)展的一個重要方面是提高性能。課后小結課后習題 (1)利用流水線技術提高操作的并行性 (2)引入片內(nèi)緩存(Cache)CPU(BusInterfaceUnit，BIU)和執(zhí)行單元(ExecutionUnit，EU)。BIU負責8086CPU與存儲器之間的信息傳送。EU負責指令的執(zhí)行。主要由數(shù)據(jù)寄存器、指針寄存器與算術邏輯單元(ALU)組成。8086微處理器的執(zhí)行環(huán)境本節(jié)描述匯編語言程序員看到的8086微處理器的執(zhí)行環(huán)境。它描述處理器如何執(zhí)行指令及如何存儲和操作數(shù)據(jù)。執(zhí)行環(huán)境包括內(nèi)存(地址空間)、通用數(shù)據(jù)寄存器、段寄存器、標志寄存器(FLAGS)和指令指針寄存器等?？偨Y這節(jié)課上的內(nèi)容：計算機中常用的編碼方式(BCD、ASCII)、8086微處理器的基本結構和工作原理。組成？么作用？.5如何形成指令中的各種條件碼？2.68086的總線接口部件有哪些功能？請逐一說明。少？2.10狀態(tài)標志和控制標志有何不同？程序中是怎樣利用這兩類標志的？授課課題教學目的與要求教學重點教學難點教學方法與手段第2章處理器總線時序和系統(tǒng)總線授課學時2本章深入介紹了16位8086微處理器，從它的外部特性入手，引伸到系統(tǒng)總線，使讀者能了解廣泛使用的總線標準和規(guī)范。態(tài)4熟練掌握系統(tǒng)總線的概念、特點、操作過程和數(shù)據(jù)傳輸方式的連接一、課堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。極性，每節(jié)課要有3~5次師生的互動。3、教師指導下的學生自學熟悉掌握指令周期、總線周期和T狀態(tài)的作用及其相互之間的關系，并熟識5：存儲器讀周期時序、最大組態(tài)時存儲器寫周期時序、最大組態(tài)時二、其它教學方法教學內(nèi)容及教學內(nèi)容及過程設計采用多媒體輔助教學手段，結合傳統(tǒng)教學方法，解決好教學內(nèi)容多、信息量通過布置課程設計來提高學生的綜合處理問題的能力。一、課程導入總線時序(Timing)描述了總線信號隨時間變化的規(guī)律以及總線信號間的相連接存儲器和外部設備，通過引腳間的相互配工作。作為微機信息傳輸?shù)墓餐ǖ?，系統(tǒng)總線將微機系相互連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，使微機系統(tǒng)具有組態(tài)靈活、易于擴展等特點。二、新課教學大綱5.3系統(tǒng)總線5.3.1概述3.3ISA總線三、課程安排當把8086CPU與存儲器和外設構成一個計算機的硬件系統(tǒng)時，根據(jù)連接的大組態(tài)，它要求系統(tǒng)具有較強的驅動能力，講解最大組態(tài)下的總線周期。線介紹8086的引線以及在最小組態(tài)時的名稱及其功能。構成。執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期(InstructionCycle)。指令周期又分為一個又一個的總線周期(BusCycle)。每當CPU要從存儲器或I/O端口，讀寫一個字節(jié)(或字)就是一個總線周期。每個總線周期通常包含4個T狀態(tài)(Tstate)，每個T狀態(tài)是8086中處理動作的最小單位，它就是時鐘周期(Clock目前在構成微型計算機硬件系統(tǒng)時，所連接的存儲器和I/O接口電路的數(shù)量較多，8086通常工作在最大組態(tài)。在最大組態(tài)下，8086的基本總線周期由4個T。5.3系統(tǒng)總線微型計算機系統(tǒng)大都采用總線結構。這種結構的特點是采用一組公共的信號線作為微型計算機各部件之間的通信線。這種公共信號線就稱為總線?？偩€是各部件聯(lián)系的紐帶，在接口技術中扮演著重要的角色。分類：片內(nèi)總線、片總線、內(nèi)總線和外總線。主要類型：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線、電源和地線、備用線。 (1)總線的操作過程總線完成的每一次數(shù)據(jù)傳輸周期，一般分為四個階段，即申請階段、尋址階段、結束階段。 (2)總線的數(shù)據(jù)傳輸方式主控模塊和從屬模塊之間的數(shù)據(jù)傳送有以下3種傳輸方式。同步式傳輸、異步式傳輸、半同步式傳輸。又稱AT總線。是IBMAT機推出時使用的總線，逐步演變?yōu)橐粋€事實上的工廣泛的使用。eripheralComponentInterconnect總線，它能與其他總線互連，已經(jīng)成為總線的主流。重點講述PCI總線的特點、系統(tǒng)信號定義。課后小結課后習題總線概述、總線的操作過程和數(shù)據(jù)傳輸方式5.1總線周期的含義是什么？8086/8088的基本總線周期由幾個時鐘組成？如一個CPU的時鐘頻率為8MHz，那么，它的一個時鐘周期為多少？一個基本總線周期為多少？如主頻為5MHz呢？5.38086和8088是怎樣解決地址線和數(shù)據(jù)線的復用問題的？ALE#信T存起來？數(shù)據(jù)信息是在什么時候給出的？用時序圖表示出來。(1)用一個起始值為0的16位部分積寄存器，把被乘數(shù)(即200)加150次(即次數(shù)由乘數(shù)決定)，即直接用150次加法指令。(2)方法同上，但用循環(huán)程序，用乘數(shù)作循環(huán)次數(shù)。分別編寫出這兩種程序，比較這兩種程序的執(zhí)行時間(指令的執(zhí)行時間見附錄)。5.6采用部分積右移的辦法來編寫乘法程序，計算這種方法所用的執(zhí)行時間，與題5.5中的結果相比較。果相比較。下面是兩個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)塊傳送的程序：MOVBX,AREA1MOVDI,AREA2MOVCX,100SI,0DI,0CX,100LOOPMOVALBXLOP：1MOVAL,AREA1[SI]MOV[DI],ALMOVAREA2[DI],ALINCBXINCSIINCDIINCDILOOPLOOPLOOPLOP1HLTHLT5.9下面是兩個能把累加器A中的數(shù)*10(*10后仍<255)的程序：SALALADDAL,ALMOVCL,ALMOVCL,ALSALALADDAL,ALSALALADDAL,ALADDAL,CLADDAL,CL5.10編一個能用軟件實現(xiàn)延時20ms的子程序。5.11編一個能用軟件實現(xiàn)延時100ms的子程序。5.12編一個能用軟件實現(xiàn)延時1s的子程序。5.13若在TIME開始的存儲區(qū)中，已輸入了以BCD碼表示的時、分、秒的起始值(共用三個存儲單元，時在前)，利用延時1秒的子程序，在授課課題教學目的與要求教學重點教學難點教學方法與手段教學內(nèi)容及設計86的尋址方式與指令系統(tǒng)授課學時6串操作指令和控制轉移類指令，讓學生通過學習理解并掌握微機的指令系統(tǒng)和一、課堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。3、教師指導下的學生自學式，理解串操作指令的使用場合、應用條件、操作步驟及前綴的作用。二、其它教學方法采用多媒體輔助教學手段，結合傳統(tǒng)教學方法，解決好教學內(nèi)容多、信息量大與學時少的矛盾；充分利用學校的圖書館的資源優(yōu)勢，查閱與一、課程導入指令系統(tǒng)是微處理器能執(zhí)行的各種指令的集合，它指出該型號的計算機硬件所能完成的基本操作。各計算機的指令系統(tǒng)不僅決定了機器所要求的能力，而且也決定了指令的格式和機器的結構。指令系統(tǒng)提供給使用者編制程序和進行計算機邏輯設計的基本依據(jù)。通過本章的學習，為讀者實現(xiàn)匯編程序的編寫打下基礎。3.1基本數(shù)據(jù)類型3.1.1字、雙字的對齊3.1.2數(shù)字數(shù)據(jù)類型3.1.3指針數(shù)據(jù)類型型3.28086的指令格式3.38086指令的操作數(shù)尋址方式3.3.1立即數(shù)3.3.2寄存器操作數(shù)3.3.3存儲器操作數(shù)3.3.4I/O端口尋址3.48086的通用指令3.4.1數(shù)據(jù)傳送指令3.4.2二進制算術指令3.4.3十進制調(diào)整指令3.4.4邏輯指令3.4.5移位和循環(huán)移位指令3.4.6控制傳送指令3.4.8標志控制操作3.4.9段寄存器指令3.4.10雜項指令三、課程安排3.1基本數(shù)據(jù)類型8086處理器的基本數(shù)據(jù)類型是字節(jié)、字、雙字。一個字節(jié)是8位，一個字是兩個字節(jié)(16位)，雙字是4個字節(jié)(32位)。IA-32結構定義兩種類型整數(shù)：無符號整數(shù)和符號整數(shù)。8086指令的操作數(shù)尋址方式8086機器指令有零個或多個操作數(shù)。某些操作數(shù)是顯式規(guī)定的，有的是指令中隱含的。一個操作數(shù)能定位在以下之一中：指令自身中(立即數(shù))；寄存器；存儲單元；I/O端口。在機器碼級，所選擇的位移量、基寄存器、索引寄存器和比例系數(shù)是在指令中編碼的。匯編程序允許程序員用這些尋址成員的任何允許的組合，以尋址操作數(shù)。高級語言編譯程序根據(jù)程序員定義的語言結構選擇這些成員的適當組合。x86處理器支持多至包含65536個8位I/O端口的I/O地址空間。在I/O地IODX寄XIO3.48086的通用指令它們表示同一指令操作碼的不同助記符。匯編程序支持若干指令的冗余通用指令執(zhí)行基本數(shù)據(jù)傳送、算術、邏輯、程序流程和串操作，這主要包括MOV指令、交換指令、堆棧操作指令、輸入輸出指令、擴2、二進制算術指令：提供加、減、乘、除這四種基本的算術操作。這些算術操作都可用于字節(jié)、字或雙字的運算，也可用于帶符號數(shù)或無符號數(shù)的運算。若是符號數(shù)，則用補碼表示。3、十進制調(diào)整指令：十進制調(diào)整指令能對二進制運算結果進行十進制調(diào)整，以得到正確的十進制運算結果。4、邏輯指令：在字節(jié)和字上執(zhí)行基本的與、或、異或和非邏輯操作。AND執(zhí)行按位邏輯與OR執(zhí)行按位邏輯或XOR執(zhí)行按位邏輯異或NOT執(zhí)行按位邏輯非6、控制傳送指令：提供轉移、條件轉移、循環(huán)和調(diào)用與返回指令以控制調(diào)用與返回指令的具體流程。串操作指令的重復前綴應該避免與別的兩種前綴同時使用。8086處理器有以下七種基本的串操作指令。(1)MOVS(MoveString)(2)CMPS(CompareString)(3)SCAS(ScanString)(4)LODS(LoadString)(5)STOS(StoreString)(6)串輸入指令INS/INSB/INSW/INSD——從端口輸入至串(7)串輸出指令OUTSB/OUTSW——拷貝串至端口清除中斷標志。針，段選擇子和偏移量至指定的段寄存器和第一個操作數(shù)(目標操作數(shù))。10、雜項指令：提供這樣的功能，如加載有效地址、執(zhí)行空操作和檢索處理器標識。課后小結課后小結課課后習題3.1分別指出下列指令中的源操作數(shù)和目的操作數(shù)的尋址方式。(1)MOVSI,300(2)MOVCX,DATA[DI](3)ADDAX,[BX][SI](4)ANDAX,CX(5)MOV[BP],AX(6)PUSHF3.2試述指令MOVAX，2000H和MOVAX,DS:[2000H]的區(qū)別。3.3寫出以下指令中內(nèi)存操作數(shù)的所在地址。(1)MOVAL,[BX+10](2)MOV[BP+10],AX(3)INCBYTEPTR[SI+5](4)MOVDL,ES：[BX+SI](5)MOVBX,[BP+DI+2]3.4判斷下列指令書寫是否正確。(1)MOVAL,BX(2)MOVAL,CL(3)INC[BX](4)MOV5,AL(5)MOV[BX],[SI](6)MOVBL,F5H(7)MOVDX,2000H(8)POPCS(9)PUSHCS(1)執(zhí)行指令PUSHAX后SP=？(2)再執(zhí)行PUSHBX及POPAX后SP=?、AX=?、BX=?3.6要想完成把[3000H]送[2000H]中，用指令：MOV[2000H],[3000H]3.7假如想從200中減去AL中的內(nèi)容，用SUB200，AL是否正確？如3.8用兩種方法寫出從80H端口讀入信息的指令。再用兩種方法寫HH(1)AL，BL中內(nèi)容是兩個無符號數(shù)，比較結果如何？影響哪幾個標(2)AL，BL中內(nèi)容是兩個有符號數(shù)，結果又如何？影響哪幾個標志3.10若要使AL×10，有哪幾種方法？編出各自的程序段。3.118086匯編語言指令的尋址方式有哪幾類？用哪一種尋址方式段寄存器指出段地址，指令中應如何表示？3.13在寄存器間接尋址方式中，如果指令中沒有具體指明段寄存來使用？這四個寄存器組合間接尋址時，地址是怎樣計算的？舉例進行DSHSSHBXHBP0H，說明下作：MOVBYTEPTR[BP],200MOVWORDPTR[BX],20003.16使用堆棧操作指令時要注意什么問題？傳送指令和交換指令3.17下面這些指令中哪些是正確的？哪些是錯誤的？如是錯誤的，CHGCHGCSAXBYTEBX000CS,[1000]01234567890001111010110100請用換碼指令和其他指令設計一個程序段，實現(xiàn)格雷碼往ASCII的轉？3.20字節(jié)擴展指令和字擴展指令用在什么場合？舉例說明。3.21什么叫BCD碼？什么叫組合的BCD碼？什么叫非組合的BCD3.22用普通運算指令執(zhí)行BCD碼運算時，為什么要進行十進制調(diào)整？具體講，在進行整？具體講，在進行BCD碼的加、減、乘、除運算時，程序段的什么位置3.23普通移位指令和循環(huán)移位指令(帶CF的和不帶CF的兩類)在執(zhí)行操作時，有什么差別？在編制乘除法程序時，為什么常用移位指令來代替乘除法指令？試編寫一個程序段，實現(xiàn)將BX中的數(shù)乘以10，結果仍3.24使用串操作指令時，特別要注意和SI、DI這兩個寄存器和方向標志DF密切相關。請具體就指令MOVSB/MOVSW、CMPSB/CMPSW、3.25用串操作指令設計實現(xiàn)如下功能的程序段：首先將100H個數(shù)從2170H處搬到1000H處，然后，從中檢索相等于AL中字符的單元，并將此單元值換成空格符。3.26在使用條件轉移指令時，特別要注意它們均為相對轉移指令，3.27帶參數(shù)的返回指令用在什么場合？設棧頂?shù)刂窞?000H，當執(zhí)3.28在執(zhí)行中斷指令時，堆棧的內(nèi)容有什么變化？中斷處理子程序3.29在執(zhí)行中斷返回指令IRET和普通子程序返回指令RET時，具體操作內(nèi)容有什么不同？XH授課課題第4章匯編語言程序設計授課學時6教學目的與要求教學重點教學難點教學方法與手段教學內(nèi)容及設計讓學生了解并掌握匯編語言程序設計方法和上機調(diào)試的方法，并能熟練序。構應用場合序一、課堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。3、教師指導下的學生自學指導學生自主學習理解并掌握運算符的格式、功能和使用，熟練掌握匯編語言，程序設計的基本步驟，掌握典型的程序設計結構、設計方二、其它教學方法采用多媒體輔助教學手段，結合傳統(tǒng)教學方法，解決好教學內(nèi)容多、信息量大與學時少的矛盾；充分利用學校的圖書館的資源優(yōu)勢，查閱與一、課程導入?yún)R編語言程序設計是計算機科學與技術及相關學科的核心基礎課,是微機原理與接口技術及高級語言程序設計,操作系統(tǒng)等課程的先行課程。匯編語言源程序的結構是學習編程的根本，偽指令的使用能使編程更方便更簡潔，這兩者都是繼續(xù)學習的基礎。本章以8086(8088)為基礎，介紹8086(8088)的匯編語言程序設計，讓學生熟悉并掌握匯編語言程序設計方法和上機調(diào)試的方法，逐步實現(xiàn)獨立編寫匯編語言源程序二、新課教學大綱4.1匯編語言的格式4.1.18086匯編語言程序的一個例子4.1.28086匯編語言源程序的格式4.2語句的格式4.2.1常量4.2.2變量4.3偽指令語句4.3.1符號定義語句4.3.2數(shù)據(jù)定義語句4.3.3段定義語句4.3.4過程定義語句4.3.5結束語句4.4指令語句4.4.1指令助記符4.4.2指令前綴4.4.3操作數(shù)尋址方式4.4串操作指令4.5匯編語言程序設計及舉例4.5.1算術運算程序設計(直線運行程序)4.5.2分支程序設計4.5.3循環(huán)程序設計4.5.4字符串處理程序設計4.5.5碼轉換程序設計4.5.7子程序設計4.5.8宏匯編4.5.9與C語言的混合編程三、課程安排4.1匯編語言的格式組成的，即標號操作碼操作數(shù)；注釋(或名字)(助記符)(參數(shù))，由若干個段形成一個源程序。語句行是匯編語言源程序的基礎。4.2語句的格式指令語句又稱執(zhí)行性語句，用于表達處理器指令(也稱為硬指令)，匯編后對應一條指令代碼。偽指令語句又稱說明性語句，用來指示、引導匯編程序在匯編時做一些操作，如定義符號、分配存儲單元、初始化存儲器、過程怎么設置等，所以偽指令本身不占用存儲單元。1、常量：凡是出現(xiàn)在8086源程序中的固定值(它在程序運行期間不會變化)，就稱為常量。常量是程序中使用的一個確定數(shù)值，在匯編語達形式。常數(shù)指由二進制、八進制、十進制、十六進制形式表達的數(shù)值。字符或字符串常量是由包含在單引號內(nèi)的1或多個ASCII字符構成符號常量使用標識符表達一個數(shù)值。數(shù)值表達式一般是指由運算符連接的各種常量所構成的表達式。(1)算術運算符——加(+)、減(?)、乘(*)和除(/)運算符。(2)邏輯運算符是按位操作的AND、OR、XOR和NOT。(3)在IBM宏匯編中有以下關系運算符：①相等Equal(EQ)；②不等NotEqual(NE)；③小于LessThan(LT)；④大于GreaterThan(GT)；⑤小于或等于LessThanorEqual(LE)；⑥大于或等于GreaterThanorEqual(GE)。(4)地址運算符：可以把存儲器操作數(shù)分解為它的組成部分，如它(5)類型運算符：可以由已存在的存儲器操作數(shù)生成一個段值和偏移量相同而類型不同的新的存儲器操作數(shù)。變量定義偽指令為變量申請固定長度為單位的存儲空間，并可以同時將相應的存儲單元初始化。變量定義的匯編語言程序格式為：變量名變量定義偽指令初值表4.3偽指令語句在IBM宏匯編中有以下幾種偽指令語句：(1)符號定義語句(SymbolDefinition)；(2)數(shù)據(jù)定義語句(DataDefinition)；(3)段定義語句(SegmentationDefinition)；(4)過程定義語句(ProcedureDefinition)；(5)結束語句(Termination)。4.4指令語句每一條指令語句，使匯編程序產(chǎn)生一條8086指令。一條8086指令是由一個操作碼字段和一些由操作數(shù)尋址方式所指定的字段組成的。分的尋址信息，以允許匯編程序產(chǎn)生一條指令。1.指令助記符大多數(shù)指令助記符與8086指令的符號操作碼名相同。2.指令前綴①段超越；②重復；③鎖定。3.操作數(shù)尋址方式每一種尋址方式都有一種表達式。操作指令匯編程序通?？梢酝ㄟ^一個操作數(shù)自己的說明，來確定一個操作數(shù)的類型，從而幫助匯編程序確定當訪問此操作數(shù)時應產(chǎn)生什么樣的碼。4.5匯編語言程序設計及舉例1.算術運算程序設計(直線運行程序)最簡單的程序是沒有分支、沒有循環(huán)的直線運行程序，以一個算術2.分支程序設計在一個實際的程序中，程序始終是直線執(zhí)行的情況是不多見的，通3.循環(huán)程序設計在程序中，往往要求某一段程序重復執(zhí)行多次，這時候就可以利用循環(huán)程序結構。一個循環(huán)結構由以下幾部分組成。(1)循環(huán)體：就是要求重復執(zhí)行的程序段部分。其中又分為循環(huán)工作部分和循環(huán)控制部分。(2)循環(huán)結束條件：在循環(huán)程序中必須給出循環(huán)結束條件，否則程序就(3)循環(huán)初態(tài)：用于循環(huán)過程的工作單元，在循環(huán)開始時往往要置以初態(tài)，即分別給它們賦一個初值。循環(huán)初態(tài)又可以分成兩部分，一個是循環(huán)工作部分初態(tài)，另一個是結束條件的初態(tài)。4.字符串處理程序設計確定字符串的長度加偶校驗到ASCII字符5.碼轉換程序設計利用軟件實現(xiàn)碼之間的轉換：十六進制到ASCII的轉換、從二進制到ASCII串的轉換。6、有關I/O的DOS功能調(diào)用操作系統(tǒng)的核心是由許多有關I/O驅動、磁盤讀寫以及文件管理等子程序構成的。這些子程序都編了號，可由匯編語言的源程序調(diào)用。在調(diào)號(或稱系統(tǒng)功能調(diào)用號)送至AH，把子程序規(guī)定的節(jié)通過幾個程序例子介紹一些有關I/O的功能調(diào)用的知識，便于讀者在程課后習題課后習題7、子程序設計(1)子程序定義。子程序又稱為過程(Procedure)。在程序設計中，往往把多次重復出現(xiàn)、具有通用性、能夠完成特定處理任務的程序段編寫成獨立的程序模塊，這就是子程序。(2)子程序編寫使用中的問題(3)子程序調(diào)用時參數(shù)的傳遞方法①用寄存器傳遞：適用于參數(shù)傳遞較少的情況，傳遞速度快；②用存儲單元傳遞：適用于參數(shù)傳遞較多的情況，傳遞速度較慢；③用堆棧傳遞：適用于參數(shù)傳遞較多，存在嵌套或遞歸的情況。宏是具有宏名的一段匯編語句序列。利用宏匯編和經(jīng)常與宏配合的條件匯編可以使得編寫的源程序更加靈活方便，提高工作效率。在匯編語言的源程序中，若有的程序段要多次使用，為了使在源程序中不重復書寫這個程序段，可以用一條宏指令來代替。由宏匯編程序在匯編時產(chǎn)生所需要的代碼。宏定義之后就可以使用它，即宏調(diào)用。宏調(diào)用遵循先定義后調(diào)用的原則?；旌暇幊淌侵冈谝粋€應用程序中，根據(jù)任務的具體要求和特點，采編寫源程序，最后通過編譯/連接生成一個可執(zhí)行的完結C語言編程容易、可移植性強、支持多種數(shù)據(jù)類型，能直接對硬件進總結這節(jié)課上的內(nèi)容：匯編語言的格式、語句的格式、偽指令語句、指令語句結二進制數(shù)中的為“1”的位的個數(shù)。4.2編一個程序，使放在DATA及DATA+1單元的兩個8位帶符號數(shù)相乘，乘積放在DATA+2及DATA+3單元中(高位在后)。4.3若在自1000H單元開始有一個100個數(shù)的數(shù)據(jù)塊，要把它傳送到(1)不用數(shù)據(jù)塊傳送指令；(2)用單個傳送的數(shù)據(jù)塊傳送指令；(3)用數(shù)據(jù)塊成組傳送指令。4.4利用變址寄存器，編一個程序，把自1000H單元開始的100個數(shù)傳送到自1070H開始的儲存區(qū)中去。HH度4.6編一個程序，把自1000H單元開始的100個數(shù)傳送至1050H開始的存儲區(qū)中(注意：數(shù)據(jù)區(qū)有重疊)。4.7在自0500H單元開始，存有100個數(shù)。要求把它們傳送到1000H開始的存儲區(qū)中，但在傳送過程中要檢查數(shù)的值，遇到第一個零就停止4.8條件同題4.7，但在傳送過程中檢查數(shù)的值，零不傳送，不是零4.9把在題4.7中指定的數(shù)據(jù)塊中的正數(shù)，傳送到自1000H開始的存儲區(qū)；而把其中的負數(shù)，傳送到自1100H開始的存儲區(qū)。且分別統(tǒng)計正數(shù)和負數(shù)的個數(shù)，分別存入1200H和1201H單元中。4.11自0500H單元開始，有10個無符號數(shù)，編一個程序求這10個數(shù)的和(用8位數(shù)運算指令)，把和放到050A及050B單元中(和用兩個字節(jié)表示)，且高位在050B單元。4.12自0200H單元開始，有100個無符號數(shù)，編一個程序求這100個數(shù)的和(用8位數(shù)運算指令)，把和放在0264H和0265H單元(和用兩個字節(jié)表示)，且高位在0265H單元。4.13同題4.12，只是在累加時用16位運算指令編程序。4.14若在0500H單元中有一個數(shù)x：(1)利用加法指令把它乘2，且送回原存儲單元(假定x*2后仍為一個字節(jié))；(2)x*4；(3)x*10(假定x*10≤255)。4.15題意與要求同題4.14，只是x*2后可能為兩個字節(jié)。4.16若在存儲器中有兩個數(shù)a和b(它們所在地址用符號表示，下同)，編一個程序實現(xiàn)a*10+b(a*10以及“和”用兩個字節(jié)表示)。4.17若在存儲器中有數(shù)a、b、c、d(它們連續(xù)存放)，編一個程序((a*10+b)*10+c)*10+d(和≤65535)4.18在0100H單元和010AH單元開始，各存放兩個10個字節(jié)的BCD數(shù)(地址最低處放的是最低字節(jié))，求它們的和，且把和放在0114H開始4.19在0200H單元和020AH單元開始，存放兩個各為10個字節(jié)的二進制數(shù)(地址最低處放的是最低字節(jié))，求它們的和，且把和放在0214H中。4.20若自STRING單元開始存放一個字符串(以字符＄結尾)：(1)編一個程序統(tǒng)計這個字符串的長度(不包括＄字符)；(2)把字符串的長度，放在STRING單元，把整個字符串往下移兩個4.21若在0500H單元有一個數(shù)x，把此數(shù)的前四位變0，后四位維持4.22條件同題4.21，要求最高位不變，后7位都為0。4.23寫一個宏定義，使8088的16位寄存器的數(shù)據(jù)互換。4.24寫一個宏定義，能把任一個內(nèi)存單元中的最高位移至另一個內(nèi)。的次4.26用宏定義寫一個數(shù)據(jù)塊傳送指令。4.27從0200H單元讀入一個數(shù)，檢查它的符號，且在0300H單元為它建立一個符號標志(正為00，負為FF)。4.28若從0200H單元開始有100個數(shù)，編一個程序檢查這些數(shù)，正數(shù)保持不變，負數(shù)都取補后送回。4.29把題4.28中的負數(shù)取補后送至0300H單元開始的存儲區(qū)。4.30若在0200H和0201H單元中有一個雙字節(jié)數(shù)，編一個程序對它4.31在BX寄存器對中有一個雙字節(jié)數(shù)，對它求補。4.32若在0200H~0203H單元中有一個四字節(jié)數(shù)，編一個程序對它4.33若在0200H和0201H單元中有兩個正數(shù)，編一個程序比較它們的大小并把大的數(shù)放在0201H單元中。授課課題存儲器授課學時4教學目的與要求本章深入介紹主存儲器(包括SDRAM、RDRAM和閃存)及其與CPU的接口。教學重點教學難點教學方法與手段2、理解并掌握讀寫存儲器RAM基本存儲電路的原理、基本結構和與CPU連接的方式2、熟練掌握各種存儲器的特點、應用場合及其與微處理器的連接一、課堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。極性，每節(jié)課要有3~5次師生的互動。3、教師指導下的學生自學指導學生自主學習，通過對半導體存儲器的類型(ROM和RAM)、工作二、其它教學方法教教學內(nèi)容及過程設計大與學時少的矛盾；充分利用學校的圖書館的資源優(yōu)勢，查閱與課程相關的資料；通過布置課程設計來提高學生的綜合處理問題的能力。一、課程導入存儲器作為微型計算機的重要組成部分，能夠保存計算機的程序和數(shù)據(jù)，存儲器是信息存放的載體，是計算機系統(tǒng)的重要組成部分。不同類型的存儲器按照一定的方法組織起來，就構成了微型計算機的存儲系統(tǒng)。存儲器的速度、容量等都會影響到存儲系統(tǒng)的性能。存儲器的容量越大，存放的信息越多，計算機系統(tǒng)二、新課教學大綱6.1半導體存儲器的分類6.1.1RAM的種類ROM的種類6.2讀寫存儲器RAM6.2.1基本存儲電路6.2.2RAM的結構6.3只讀存儲器(ROM)6.3.1掩模只讀存儲器6.3.2可擦除的可編程序的只讀存儲器EPROM6.4提高存儲器性能的技術6.4.1高速緩存6.4.2虛擬存儲器6.4.3并行存儲器6.5微機主存空間分配三、課程安排現(xiàn)代計算機系統(tǒng)都是采用多級存儲體系結構：主存儲器(內(nèi)存儲器)、輔助 (外)存儲器以及網(wǎng)絡存儲器。目前主要采用的是半導體存儲器。隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，半導體存儲器的集成度大大提高，體積急劇減小，成本迅速半導體存儲器的分類讀寫存儲器RAM，又稱為隨機存取存儲器；只讀存儲器ROM。RAM主要用來存放各種現(xiàn)場的輸入、輸出數(shù)據(jù)，中間計算結果，與外存交換的信息和作堆棧用。它的存儲單元的內(nèi)容按需要既可以讀出，也可以寫入或改ROM的信息在使用時是不能改變的，即只能讀出不能寫入，故一般用來存等。等1RAM的種類和特點在RAM中，又可以分為雙極型(Bipolar)和MOSRAM兩大類。用MOS器件構成的RAM，又可分為靜態(tài)(Static)RAM(有時用SRAM表示)和動態(tài)(Dynamic)RAM(有時用DRAM表示)兩種。 (1)掩模ROM (2)可編程序的只讀存儲器PROM(ProgrammableROM) 儲器EPROM(ErasablePROM)6.2讀寫存儲器RAM基本存儲電路是組成存儲器的基礎和核心，它用于存儲一位二進制信息：“0”或“1”。在MOS存儲器中，基本存儲電路分為靜態(tài)和動態(tài)兩大類。六管靜態(tài)存儲電路單管存儲電路2、RAM的結構 (1)存儲體 (2)外圍電路地址譯碼器I/O電路片選控制端集電極開路或三態(tài)輸出緩沖器3地址譯碼的方式一種是單譯碼方式或稱字結構，適用于小容量存儲器中；另一種是雙譯碼，4RAM與CPU的連接主要有以下三個部分：地址線的連接、數(shù)據(jù)線的連接、控制線的連接。在連接中要考慮的問題有以下幾個方面。 (2)CPU的時序和存儲器的存取速度之間的配合問題。 (3)存儲器的地址分配和選片問題。 (4)控制信號的連接。6.3只讀存儲器ROM (1)字譯碼結構ROM可由二極管，雙極型晶體管或MOS電路構成，它所存儲的信息不是易失的，即當電源掉電后又上電時，存儲信息是不變的。 (2)復合譯碼結構2、可擦除的可編程序的只讀存儲器EPROM成本、高速、能夠靈活使用的新一代只讀存儲器。FLASH存儲器與其他類型的術相對比的特性。6.4提高存儲器技術性能的技術在單機系統(tǒng)中，提高存儲器性能的技術主要有：高速緩存、虛擬存儲器、并在存儲系統(tǒng)中增加了容量小但速度快的Cache存儲器，并將其集成到CPU芯片中。利用程序局部性原理，將主存中立即要用到的程序和數(shù)據(jù)復制到Cache，CPU系統(tǒng)的速度。 (1)地址映象地址映象是指某一數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址與在緩沖中的地址，兩者之間的對應 (2)直接相聯(lián)映象小的數(shù)據(jù)塊，主存容量應是緩存容量的整數(shù)倍，將主存空間按緩存的容量分成區(qū)，主存中每一區(qū)的塊數(shù)與緩存的總塊數(shù)相等。主存儲器中某區(qū)的一塊存入緩存時只能映象到Cache的一個特定的 (3)組相聯(lián)映象組相聯(lián)的映象是前兩種方式的結合。采用組相聯(lián)方式時，主存和Cache按同主存容量是緩存容量的整數(shù)倍，將主存空間按緩沖區(qū)的大小分成區(qū)，主存中每一eCache上。對讀操作，查找和讀出可以同時進行。Cache，并作標略根據(jù)程序局部性規(guī)律可知：程序在運行中，總是頻繁地使用那些最近被使用4、虛擬存儲器 1)虛擬存儲器的工作原理：虛擬地址是用戶編程時使用的地址，由編譯程序生成，是程序的邏輯地址，其地址空間的大小受到輔助存儲器容量的限制。程序運對應關系，并判斷這個虛擬地址指示的存儲單元內(nèi)容是否已裝入主存。 (2)虛擬存儲器的類型：頁式虛擬存儲器、段式虛擬存儲器、段頁式虛擬存儲器。5、并行存儲器并行是指在同一時刻或同一時間段完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不同的工作。采用并行技術是提高微型計算機性能的重要方法。雙端口存儲器多體并行存儲器6.5微機主存空間分配在DOS操作系統(tǒng)管理下，1MB的主存空間分為以下4部分：系統(tǒng)RAM區(qū)、顯示RAM區(qū)、擴展ROM區(qū)、系統(tǒng)ROM區(qū)。2擴展主存存，所謂擴展主存是指RAM中高于1MB的部分。擴展主存只能在保護方式使擴充主存擴充主存并不是微處理器可以直接訪問的存儲空間。主存擴充是通過虛擬存該技術把外存當作主存的直接延伸，從而將有限的實際內(nèi)存與大課后課后習題容量的外存統(tǒng)一組織成一個遠大于實存的虛擬存儲器(簡稱虛存)，使用戶感到lMB以上至現(xiàn)在CPU所能尋址的廣大空間4GB被稱為高端內(nèi)存區(qū)(HighMemoryArea，HMA)，一般說HMA是64KB。位主存塊部分主存區(qū)域并沒有被使用完。由于未使用的區(qū)域并不連續(xù)，它們被開辟為上位主存塊(UpperMemoryBlock，UMB)。6、ROM復制和影子主存課后小結提高存儲器性能的技術方法、微機主存空間分配問題6.1若要擴充1KRAM(用2114片子)，規(guī)定地址為8000~83FFH，地址線應如6.2SRAM芯片的片選信號的用途是什么？對應的讀寫控制信號是什么？6.3DRAM為什么需要刷新電路？如何進行刷新？6.44M1B的DRAM芯片有多少個地址線引腳？在刷新間隔內(nèi)需安排多少刷新6.5Cache和主存之間的地址映像方式中，哪一種方式調(diào)入Cache的位置是固定授課課題教學目的與要求教學重點教學難點教學方法與手段第6-7章輸入和輸出接口、中斷授課學時4本章在介紹輸入/輸出接口電路特性的基礎上，詳細講解輸入和輸出的基本知識 (包括DMA控制器8237和8259中斷控制器)，能讓讀者了解微處理器和外設的數(shù)據(jù)傳送方式和中斷系統(tǒng)。1、理解并掌握輸入/輸出的基礎知識(包括DMA控制器和8259中斷控制器)3、理解中斷和中斷源的基本概念，熟練掌握中斷系統(tǒng)的功能、中斷方式和實際應用一、課堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。極性，每節(jié)課要有3~5次師生的互動。3、教師指導下的學生自學指導學生自主學習中斷控制器的8259A結構及引腳功能、中斷過程、工作二、其它教學方法傳統(tǒng)教學方法，解決好教學內(nèi)容多、信息量大與學時少的矛盾；充分利用學校的圖書館的資源優(yōu)勢，查閱與課程相關的資教教學內(nèi)容及過程設計料；通過布置課程設計來提高學生的綜合處理問題的能力。一、課程導入微處理器并不直接控制外部設備(簡稱外設)，而是通過輸入/輸出接口電路與外設進行聯(lián)絡，包括控制外設的工作、與外設交換信息等。因此，輸入/輸出接口電路是計算機的重要組成部分。程序、原始數(shù)據(jù)和各種現(xiàn)場采集到的資料和信息，都要通過輸入設備輸入至計算機。計算結果或各種控制信號要輸出給各種輸出設備，以便顯示、打印和實現(xiàn)各種控制動作。常用的輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀、經(jīng)過A/D(模/數(shù))轉換的現(xiàn)場信息等。常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀以及經(jīng)過D/A(數(shù)/模)轉換的各種控制信號。近來多媒體技術有了很大發(fā)展，聲音和圖像的輸入和輸出設備也成為了重要的I/O設備。二、新課教學大綱7.1概述7.1.1輸入/輸出的尋址方式CPUIO間的接口信息CPU時序7.1.4CPU與接口電路間數(shù)據(jù)傳送的形式7.1.5可編程接口的概念7.2CPU與外設數(shù)據(jù)傳送的方式7.2.1查詢傳送方式7.2.3直接數(shù)據(jù)通道傳送(DMA)7.3中斷系統(tǒng)7.3.3最簡單的中斷情況三、課程安排7.1概述1、輸入/輸出方式的尋址方式：存儲器對應輸入/輸出方式、端口尋址的輸入/輸 (1)數(shù)據(jù)：數(shù)字量、模擬量、開關量3種基本類型。 ReadyEmptyBusy (3)控制信息(Control)控制信息用于控制輸入輸出設備啟動、停止等。4、CPU與接口電路間數(shù)據(jù)傳送的形式CPU與外設的信息交換稱為通信(Communication)?；镜耐ㄐ欧绞接袃煞N：并行通信——數(shù)據(jù)的各位同時傳送串行通信——數(shù)據(jù)一位一位順序傳送在接口芯片中，各硬件單元不是固定接死的，可由用戶在使用中選擇，即通過計算機的命令來選擇不同的通道和不同的電路功能，稱為“編程控制”。接口電路的組態(tài)(即電路工作狀態(tài))可由計算機指令來控制的接口芯片稱為“可編程接口芯片中有一個寄存器，用來存放控制電路組態(tài)的控制字，稱為控制寄存7.2CPU與外設數(shù)據(jù)傳送的方式方式：查詢式輸入、查詢式輸出。2、中斷傳送方式3、直接數(shù)據(jù)通道傳送(DMA)分別講解DMA工作流程、DMA控制器結構圖以及DMA工作過程波形圖。DMA控制器有如下幾種基本功能。 (1)能接收外設的請求，向CPU發(fā)出DMA請求信號。 (2)當CPU發(fā)出DMA響應信號之后，接管對總線的控制，進入DMA方式。 (3)能尋址存儲器，即能輸出地址信息和修改地址。 (4)能向存儲器和外設發(fā)出相應的讀/寫控制信號。 (5)能控制傳送的字節(jié)數(shù)，判斷DMA傳送是否結束。 (6)在DMA傳送結束以后，能結束DMA請求信號，釋放總線，使CPU恢復正常DMA主要有單字節(jié)和字節(jié)(字符)組兩種傳送方式。7.3中斷系統(tǒng)斷源點，繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，這個過斷源。中斷產(chǎn)生的原因可來自處理器內(nèi)部，也可以來自處理器外部(即由處理器的中斷請求引腳引入)。外部中斷又分為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷。可屏蔽中2、中斷系統(tǒng)的功能為了滿足上述各種情況下的中斷要求，中斷系統(tǒng)應具有如下功能。 (1)實現(xiàn)中斷及返回 (2)能實現(xiàn)優(yōu)先權排隊 (3)高級中斷源能中斷低級的中斷處理3、最簡單的中斷情況 (1)CPU響應中斷的條件設置中斷請求觸發(fā)器設置中斷屏蔽觸發(fā)器中斷是開放的中斷明確條件CPU對中斷的響應主要有：關中斷；保留斷點；保護現(xiàn)場；給出中斷入口，轉入相應的中斷服務程序；恢復現(xiàn)場；開中斷與返回。由外部(主要是外設)的請求所引起的中斷。權次序為：內(nèi)部中斷、NMI、INTR，優(yōu)先權最低telA (1)具有8級優(yōu)先權控制，通過級連可擴展至64級優(yōu)先權控制。 (2)每一級中斷都可以屏蔽或允許。 (3)在中斷響應周期，8259A可提供相應的中斷向量，從而能迅速地轉至中斷服 (4)8259A有幾種工作方式，可以通過編程來進行選擇。講解8259A的結構、引線和工作方式。介紹8259A級連的典型情況和應用舉課后小結送的方式、中斷系統(tǒng)的功能、中斷方式和應用舉例7.1外部設備為什么要通過接口電路和主機系統(tǒng)相連？7.2接口電路的作用是什么？按功能可分為幾類？7.3數(shù)據(jù)信息有哪幾類？舉例說明它們各自的含義。CPU入/輸出設備之間傳送的信息有哪幾類？7.5什么叫端口？通常有哪幾類端口？計算機對I/O端口編址時通常采用哪兩種7.6CPU和外設之間的數(shù)據(jù)傳送方式有哪幾種？實際選擇某種傳輸方式時，主課后習題7.7條件傳送方式的工作原理是怎樣的？主要用在什么場合？畫出條件傳送 (查詢)方式輸出過程的流程圖。7.8設一個接口的輸入端口地址為0100H，而它的狀態(tài)端口地址為0104H，狀態(tài)7.9查詢式傳送方式有什么優(yōu)缺點？中斷方式為什么能彌補查詢方式的缺點？7.10和DMA方式比較，中斷傳輸方式有什么不足之處？7.11敘述用DMA方式傳輸單個數(shù)據(jù)的全過程。7.12在查詢方式、中斷方式和DMA方式中，分別用什么方法啟動數(shù)據(jù)傳輸過8086最多可有多少級中斷？按照產(chǎn)生中斷的方法分為哪兩大類？7.15非屏蔽中斷有什么特點？可屏蔽中斷有什么特點？分別用在什么場合？7.16什么叫中斷向量？它放在哪里？對應于1CH的中斷向量存放在哪里？如果7.18非屏蔽中斷處理程序的入口地址怎樣尋找？7.19敘述可屏蔽中斷的響應過程，一個可屏蔽中斷或者非屏蔽中斷響應后，堆？7.20在編寫中斷處理子程序時，為什么要在子程序中保護許多寄存器？7.21中斷指令執(zhí)行時，堆棧的內(nèi)容有什么變化？中斷處理子程序的入口地址是什么不同？7.23若在一個系統(tǒng)中有五個中斷源，它們的優(yōu)先權排列為：1、2、3、4、5，權最高的源的中斷服務程序。7.24設置中斷優(yōu)先級的目的是什么？7.25什么是8086的中斷向量？中斷向量表是什么？8086的中斷向量表放在何7.26什么是中斷響應周期？在中斷響應中8086CPU和8259A一般完成哪些工7.27若在內(nèi)存中自7000H單元開始有一個1000個字節(jié)的信息組要存入磁盤。存入磁盤的操作是在中斷服務程序中完成的，但磁盤的寫入每次只寫入一個記錄即128B；且是從指定的磁盤緩沖區(qū)(例如起始地址為0080H)把信息寫入磁盤的。所以在每次寫入磁盤以前，要把一個記錄的信息從它所在的存儲區(qū)傳送至磁盤緩沖區(qū)。編寫中斷服務程序中能起這樣傳送作用的程序段。7.288259A的初始化命令字和操作命令字有什么差別？它們分別對應于編程結AIMR8的中斷允許標志IF有什么差別？在中斷響應過程中，它們怎樣配合起來工作？7.308259A有幾種結束中斷處理的方式？各自應用在什么場合？除了中斷自動情況下如果沒有在中斷處理程序中發(fā)中斷結束命令，會出現(xiàn)什么問題？7.318259A引入中斷請求的方式有哪幾種？如果對8259A用查詢方式引入中斷請求，會有什么特點？中斷查詢方式用在什么場合？7.328259A的ICW2設置了中斷類型碼的哪幾位？說明對8259A分別設置ICW27.338259A通過ICW4可以給出哪些重要信息？什么情況下不需要用ICW4？什么情況下要設ICW4？7.347.34試按照如下要求對8259A設置初始化命令字：系統(tǒng)中有一片8259A，中斷7.358086系統(tǒng)中，8259A采用了級連方式，試說明在主從式中斷系統(tǒng)中8259A授課課題教學目的與要求教學重點教學難點教學方法與手段第8章常用可編程接口芯片授課學時2本章介紹微機系統(tǒng)中的常用接口電路芯片，包括定時/計數(shù)器8253、并行接口8255A、串行接口8251、數(shù)模(D/A)轉換接口與模數(shù)(A/D)轉換接口。1、介紹可編程定時器/計數(shù)器8253的主要功能、內(nèi)部結構、引線、控制字、工作方式和編程過程2、講解可編程并行接口8255A的內(nèi)部結構、引線、工作方式、控制字和狀態(tài)字及應用舉例3、理解并掌握串行通信及串行通信接口芯片8251的可編程通信接口和編程過程4、熟練掌握數(shù)模(D/A)轉換與模數(shù)(A/D)轉換接口的基本原理和主要技術指標內(nèi)部結構和工作方式4、學習并掌握數(shù)模(D/A)轉換與模數(shù)(A/D)轉換接口一、課堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。極性，每節(jié)課要有3~5次師生的互動。指導學生自主學習掌握可編程定時器/計數(shù)器8253的主要功能、內(nèi)部結構和工作方式，介紹可編程并行接口8255A的內(nèi)部結構和工作方式，通過學習，使讀者理解并掌握串行通信及串行通信接口芯片8251的編程過程，舉例說明典型的D/A轉換器芯片DAC0832和典型A/D轉換器芯片ADC0809，分別闡述數(shù)模 (D/A)轉換與模數(shù)(A/D)轉換接口的基本原理、主要技術指標、邏輯結構。二、其它教學方法采用多媒體輔助教學手段，結合傳統(tǒng)教學方法，解決好教學內(nèi)容多、信息量大與學時少的矛盾；充分利用學校的圖書館的資源優(yōu)勢，查閱與課程相關的資料；通過布置課程設計來提高學生的綜合處理問題的能力。一、課程導入CPU要從外設輸入信息或輸出信息給外設，可以采用程序查詢方DMA方式。但不論哪一種方式，CPU總是通過接口電路(Interface)才能與外設連接。所以，接口電路一邊與CPU連接，另一邊與外設連接。雖然外設及其接口有多種，但卻存在基本的接口結二、新課教學大綱8.1可編程定時器/計數(shù)器82538.1.1主要功能8.1.28253的內(nèi)部結構教學內(nèi)容及8.1.38253的引線過程設計8.1.48253的控制字8.1.58253的工作方式8.1.68253的編程.2可編程并行接口8255A8.2.18255A的內(nèi)部結構8.2.28255A的引線8.2.3工作方式8.2.4控制字和狀態(tài)字8.2.58255A應用舉例3.1串行通信概述8.3.28251可編程通信接口8.3.38251的編程8.4數(shù)模(D/A)轉換與模數(shù)(A/D)轉換接口8.4.1數(shù)模(D/A)轉換器8.4.2模數(shù)(A/D)轉換器三、課程安排定時或計數(shù)的工作實質(zhì)均體現(xiàn)為對脈沖信號的計數(shù)。(1)有三個獨立的16位計數(shù)器。(2)每個計數(shù)器都可以按照二進制或BCD碼進行計數(shù)。(3)每個計數(shù)器的計數(shù)速率可高達2MHz(8254-2計數(shù)頻率可達到10MHz)。(4)每個計數(shù)器有六種工作方式，可由程序設置和改變。(5)所有的輸入輸出引腳電平都與TTL電平兼容。數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫邏輯控制字寄存器計數(shù)器#0、計數(shù)器#1、計數(shù)器#28253與CPU接口的引線，沒有復位信號(RESET引腳)。每一個計數(shù)CLK輸入脈沖線：計數(shù)器就是對這個脈沖計數(shù)。GATE：門控信號輸入引腳。這是控制計數(shù)器工作的一個外部信號。OUT：輸出引腳。當計數(shù)到“0”時，OUT引線上必然有輸出，輸出信號的波形取決于工作方式。(1)計數(shù)器選擇(D7D6)。(2)數(shù)據(jù)讀/寫格式(D5D4)。(3)工作方式(D3D2D1)。(4)數(shù)制選擇(D0)。方式0——計數(shù)結束中斷方式方式1——可編程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)方式方式2——頻率發(fā)生器方式方式3——方波發(fā)生器方式方式4——軟件觸發(fā)選通方式方式5——硬件觸發(fā)選通方式先寫入每一個計數(shù)器的控制字，然后寫入計數(shù)器的計數(shù)值。計算機與外部設備、計算機與計算機之間的通信，按照數(shù)據(jù)傳送的輸，具有速度快、傳輸率高、成本高的特點。實現(xiàn)并行通信的接口就是并行接口。Intel8255A是一個為8080、8085和8088微型機系統(tǒng)設計的通用I/O接口芯片。它可用程序來改變功能，通用性強，使用靈活，通過它可直接CPU接向外設。AB數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫和控制邏輯控制信號功能端口尋址采用40條引腳的雙列直插式(DualIn-linePackage，DIP)封裝，介3、工作方式8255A有三種基本的工作方式。(1)方式0(Mode0)——基本輸入/輸出。(2)方式1(Mode1)——選通輸入/輸出。(3)方式2(Mode2)——雙向傳送。4、控制字和狀態(tài)字8255A的工作方式，可由CPU用I/O指令輸出一個控制字到8255A的控端口的內(nèi)容，根據(jù)上述對端口PC各位的定義及對中斷屏蔽情況可以很容易地知道讀出的狀態(tài)字中各位的含義。5、以雙機并行通信接口為例，說明8255A的應用。1、串行通信的定義：串行通信是指數(shù)據(jù)一位一位地傳送(在一條線上順序傳送)，具有節(jié)省傳送線，成本低的特點。但是串行傳送的速度慢，T送的時間至少為NT(其中N為位數(shù))。2、串行通信的分類(1)非同步(異步)通信(2)同步傳送4、串行I/O的實現(xiàn)：目前通常用可編程的串行接口芯片來實現(xiàn)。5、8251可編程通信接口(既能實現(xiàn)異步通信也能實現(xiàn)同步通信)接收器發(fā)送器調(diào)制控制讀寫控制I/O緩沖器(狀態(tài)緩沖器、發(fā)送數(shù)據(jù)/命令緩沖器、接收數(shù)據(jù)緩沖器)8251的內(nèi)部由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)相互之間的通信。主要由數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀寫控制邏輯、發(fā)送緩沖器與發(fā)送控制電路、接收緩沖器與接(或調(diào)制器)接口的信號。介紹初始化編程的過程和方式選擇字格式。8.4數(shù)模(D/A)轉換與模數(shù)(A/D)轉換接口1、數(shù)模D/A轉換器的基本原理各位控制一些開關，通過電阻網(wǎng)絡，在運算放大器的輸入端產(chǎn)生與二進制數(shù)各位的權成比例的電流，經(jīng)過運算放大器相加和轉換而成為與二進數(shù)成比例的模擬電壓。2、D/A轉換器的主要技術指標：分辨率、精度、建立時間、輸出電平、線性誤差、溫度系數(shù)。AD原理量程、輸出邏輯電平、工作溫度范圍。DADC執(zhí)行輸入指令將A/D轉換的結果讀入。課后小結串行通信及串行通信接口芯片8251、數(shù)模(D/A)轉換與模數(shù)(A/D)轉換接口課后小結工作方式？各有何特點？其用途如何？8.3在某一應用系統(tǒng)中，8253地址為340H~343H，定時器0用作分頻器(N為分頻系數(shù))，定時器2用作外部事件計數(shù)器，如何編制初始化程序？8.4若已有一頻率發(fā)生器，其頻率為1MHz，若要求通過8253，產(chǎn)生每秒8.58253計數(shù)器/定時器中，時鐘信號CLK和門脈沖信號GATE分別起什么8.6說明8253在6種工作模式下的特點，并分別舉例說明使用場合。8.7編程將8253計數(shù)器0設置為模式1，計數(shù)初值為3000H；計數(shù)器1設置為模式2計數(shù)初值為2010H；計數(shù)器2設置為模式4，計數(shù)初值為4030H；計數(shù)器3設置為模式3，計數(shù)初值為5060H。有中斷進行屏蔽，8259A的奇地址端口為81H。請對下面的程序段加詳細注釋，并以十進制數(shù)表示出各計數(shù)器初值。INI：CLIAL,AL,0FFH81H,ALAL,36H46H,ALAL,040H,ALAL,40H40H,ALAL,54H46H,ALAL,18H42H,ALAL,OB6H46H,ALAL,46H44H,ALAL,80H44H,AL課后習題課后習題在輸入過程和輸出過程中，并行接口分別起什么作用？8.108255A的3個端口在使用時有什么差別？A端口C往數(shù)據(jù)總線上讀出時，8255A的幾個控制信8.138255A有哪幾種基本工作方式？對這些工作方式有什么規(guī)定？8.14對8255A設置工作方式，8255A的控制口地址為00C6H。要求端口A8.158255A的方式0一般使用在什么場合？在方式0時，如要使用應答信號進行聯(lián)絡，應該怎么辦？8.168255A的方式2用在什么場合？說明端口A工作于方式2時各信號之8.17為什么串行接口部件中的4個寄存器可以只用1位地址來進行區(qū)8.19什么叫同步通信方式？什么叫異步通信方式？它們各有什么優(yōu)缺8.20設異步傳輸時，每個字符對應一個起始位、七個信息位、一個奇/偶校驗位和一個停止位，如果波特率為9600，則每秒鐘能傳輸?shù)淖畲笞?.21從8251A的編程結構中，可以看到8251A有幾個寄存器和外部電路8.228251A內(nèi)部有哪些功能模塊？其中讀/寫控制邏輯電路的主要功能8.24參考初始化流程，用程序段對8251A進行同步模式設置。奇地址端地址為66H，規(guī)定用內(nèi)同步方式，同步字符為兩個，用奇校驗，七個數(shù)8.25設計一個采用異步通信方式輸出字符的程序段，規(guī)定波特率因子為64，七個數(shù)據(jù)位，一個停止位，用偶校驗，端口地址為40H、42H，緩沖區(qū)首址為2000H：3000H。8.26D/A轉換器接口的任務是什么？它和微處理器連接時，一般有哪幾8.27DAC分辨率和微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線寬度相同或高于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線寬8.28用帶兩級數(shù)據(jù)緩沖器的D/A轉換器時，為什么有時要用三條輸出指令才完成16位或12位數(shù)據(jù)轉換？8.29A/D轉換器接口電路一般應完成哪些任務？8.30A/D轉換器與CPU之間采用查詢方式和采用中斷方式下，接口電路授課課題精簡指令集計算機技術授課學時2教學目的與要求方法與手段本章結合微處理器的發(fā)展，介紹能提高微處理器性能的技術。1、介紹精簡指令集計算機技術Pentium令流水線的執(zhí)行步驟4、熟練掌握浮點數(shù)據(jù)處理單元5、領會并行處理技術的概念和類型，掌握提高并行的具體方法，了解指令級并行技術、線程級并行技術和多核技術等相關知識1、理解并掌握精簡指令集計算機技術，了解RISC技術的主要特征義和Pentium超標量指令流水線的執(zhí)行步驟3、結合微處理器的發(fā)展，介紹各種提高微處理器性能的技術，理解新一代處理器的性能提升主要依賴于超線程、多核和高速緩存等技術的應用堂教學本章屬于知識理論課，以教師講授為主。極性，每節(jié)課要有3~5次師生的互動。指導學生自主學習并掌握提高微處理器性能的基本技術，包括精簡指令集技術、指令流水線技術、浮點數(shù)據(jù)處理技術以及并行處理技術。二、其它教學方法采用多媒體輔助教學手段，結合傳統(tǒng)教學方法，解決好教學內(nèi)容多、信息量通過布置課程設計來提高學生的綜合處理問題的能力。一、課程導入廣泛應用，人們對計算機性能的要求越來越高，多年來，處理器的性能以指數(shù)的不斷提升，另一方面得益于處理器結構的改進。近年來，新一代處理器