南京郵電大學(xué)微機原理與接口技術(shù)復(fù)習提綱答案整理版

匯編語言程序設(shè)計一、基本概念2、真值數(shù)和補碼數(shù)之間的轉(zhuǎn)換方法及定字長表示不同數(shù)的范圍字長為n，無符號數(shù)0-（），原碼數(shù)—（）-（），反碼數(shù)—（（），補碼數(shù)—（）-（）3、實地址模式下，物理地址的形成物理地址計算公式:物理地址=段基址*16+偏移地址4、80486的尋址方式：486有3類7種尋址方式（段約定的概念）立即尋址方式：獲得立即數(shù)寄存器尋址方式：獲得寄存器操作數(shù)存儲器尋址方式：獲得存儲器操作數(shù)（內(nèi)存操作數(shù)）內(nèi)存尋址方式16位尋址規(guī)定可使用的寄存器6、計算機系統(tǒng)的基本組成，存儲器的擴展硬件：運算器、控制器、存儲器、輸入/輸出設(shè)備、電源系統(tǒng)7、X86微處理器的工作模式及特點實地址模式、保護虛擬地址模式、虛擬8086模式I/O接口概念1．什么是接口？接口電路中的端口是什么？端口如何分類？分別傳遞那些信息？接口是CPU與外部設(shè)備之間的連接部件，是CPU與外部設(shè)備進行信息交換的中轉(zhuǎn)站；端口是輸入/輸出接口電路中能與CPU交換信息的寄存器，按端口寄存器存放信息的物理意義來分，分為數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口、控制端口。數(shù)據(jù)端口：存放數(shù)據(jù)信息，存放CPU向外設(shè)輸出或外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)；控制端口：存放控制信息—控制接口電路、外設(shè)的工作；狀態(tài)端口：存放狀態(tài)信息—反映外設(shè)狀態(tài)。2．總線基本概念與分類總線是指計算機中多個部件之間共用的一組連線，由它構(gòu)成系統(tǒng)插件間、插件的芯片間或系統(tǒng)間的標準信息通路,是連接CPU與存儲器、I/O接口的公共導(dǎo)線，是各部件信息傳輸?shù)墓猛ǖ?。通過總線可以傳輸數(shù)據(jù)信息、地址信息、各種控制命令和狀態(tài)信息。分類：按傳輸信號的性質(zhì)：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線；按連接對象和所處層次：芯片級總線、系統(tǒng)總線、局部總線、外部總線；按方向：單向傳輸、雙向傳輸，雙向分為半雙工、全雙工；按用法：專用總線、非專用總線。3．掌握CPU對外設(shè)（I/O設(shè)備）的尋址有哪兩種（統(tǒng)一編址和獨立編址）。統(tǒng)一編址：把I/O端口作文存儲器的一個單元來看待，故每個I/O端口占用存儲器的一個地址。從輸入端口輸入一個數(shù)據(jù)，作為一次存儲器的讀操作，向輸出端口輸出一個數(shù)據(jù)，作為一次存儲器的寫操作。特點：CPU對外設(shè)的操作可以使用存儲器操作指令，不需要專門的輸入/輸出指令；端口地址占用內(nèi)存空間，使內(nèi)存容量減少；執(zhí)行存儲器指令往往要比那些為獨立的I/O而專門設(shè)計的指令慢。獨立編址：在這種方式中，I/O端口和存儲器分別建立兩個地址空間，單獨編址。特點：對于I/O端口，CPU須有專門的I/O指令訪問；端口地址不占用內(nèi)存空間。（PC系列機中，I/O端口采用獨立編址方式。）4．CPU的輸入，輸出指令。5．微機系統(tǒng)與I/O之間有哪些傳送方式？各自的特點及電路設(shè)置無條件傳送方式、查詢方式、中斷方式、存儲器直接存?。―MA）方式無條件：直接用IN或OUT指令完成與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送，主要用于對簡單I/O設(shè)備的控制或CPU明確知道外設(shè)所處狀態(tài)的情況下。輸入傳送成功的前提是外設(shè)數(shù)據(jù)已經(jīng)準備好，輸出傳送成功的前提是外設(shè)空閑，因此傳送成功率無法保證。查詢：主要用于CPU不太忙且傳送速度不高的情況下，接收數(shù)據(jù)前，CPU要查詢輸入數(shù)據(jù)是否準備好；輸出數(shù)據(jù)前，CPU要查詢輸出設(shè)備是否空閑。只有確認外設(shè)已經(jīng)具備了輸入或輸出條件后，才能用IN或OUT指令完成數(shù)據(jù)傳送。程序段：查詢式輸入核心程序設(shè)狀態(tài)口地址=200H，數(shù)據(jù)口地址=201HRSCAN:MOVDX，200HINAL,DXTESTAL,80H（D7=1準備好）JZRSCANMOVDX,201HINAL,DX查詢式數(shù)據(jù)輸出核心程序設(shè)狀態(tài)口地址=200H=數(shù)據(jù)口地址TSCAN:MOVDX,200HINAL,DXTESTAL,1（D0=0設(shè)備空閑）JNZTSCANMOVDX,200HMOVAL,某數(shù)OUTDX,AL中斷：主要用于CPU的任務(wù)比較忙的情況下，尤其適合實時控制和緊急事件的處理。在外設(shè)沒有作好數(shù)據(jù)傳送準備時，CPU可執(zhí)行與傳送數(shù)據(jù)無關(guān)的其它指令；當外設(shè)作好傳送準備后，主動向CPU請求中斷；若CPU響應(yīng)這一請求，則暫停正在運行的程序，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，完成數(shù)據(jù)傳送；待服務(wù)完畢后，自動返回原來運行的程序繼續(xù)執(zhí)行。DMA：主要用于高速外設(shè)進行大批量的數(shù)據(jù)傳送的場合，用硬件實現(xiàn)外設(shè)與內(nèi)存之間直接進行數(shù)據(jù)交換，不通過CPU，數(shù)據(jù)傳送速度的上限就取決于存儲器的工作速度，信息傳送速度較快。計數(shù)器/定時器8254掌握可編程芯片8254定時器/計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)（三個16位計數(shù)器，最高頻率10MHz；數(shù)據(jù)緩沖模塊、讀寫控制模塊和內(nèi)部控制寄存器）和相關(guān)外部引腳功能。D7—D0為數(shù)據(jù)線，為片選信號輸入端，A1A0為內(nèi)部寄存器選擇信號，接收來自CPU的輸入、輸出讀/寫命令，GATE0—GATE2、CLK0—CLK2、OUT0—OUT2是三個計數(shù)器的外部引腳。2．掌握8254的三個計數(shù)器工作在方式2和方式3時的基本特點和應(yīng)用。方式2：（脈沖發(fā)生器）軟件啟動，減1計數(shù)，減到1時OUT從1→0,下一CLK初值；自動重裝；所以O(shè)UT為周期性波形,輸出負脈沖的寬度為一個TCLK,周期=N×TCLK方式3：（方波發(fā)生器）軟件啟動,減2計數(shù),有初值自動重裝功能；N=偶數(shù)時,計數(shù)值減到0時初值重裝,輸出1:1連續(xù)波形；N=奇數(shù)時，裝入的及重新裝入的初值均為寫入的初值-1，輸出正脈沖期間,減到-2時重新裝初值；輸出負脈沖期間,減到0時重新裝初值。輸出正脈沖寬度=TCLK×(N+1)/2，輸出負脈沖寬度=TCLK×(N–1)/23．掌握怎樣確定8254的端口地址、根據(jù)工作要求確定控制字和計數(shù)初值，熟練掌握初始化編程。4個口地址：第一個0號，第二個1號，第三個2號，第四個是控制口地址計數(shù)初值：N=fclk/fout例:設(shè)8254的口地址為40H~43H,要求2#計數(shù)器工作在方式3,計數(shù)初值=4000,寫出2#的初始化程序段解1:設(shè)初值為二進制,初值寫入順序為先低8位后高8位。MOVAL,10110110BOUT43H,ALMOVAX,4000OUT42H,ALMOVAL,AH解2:設(shè)初值為BCD碼,寫入順序為先低后高。MOVAL,10110111BOUT43H,ALMOVAL,0OUT42H,ALMOVAL,40HOUT42H,AL解3:設(shè)初值為BCD碼,僅寫高8位。MOVAL,10100111BOUT43H,ALMOVAL,40HOUT42H,ALOUT42H,AL中斷與8259控制器什么是中斷？什么是中斷源？系統(tǒng)根據(jù)中斷級別的不同常見的中斷分類。中斷：CPU暫停執(zhí)行現(xiàn)行程序,轉(zhuǎn)而處理隨機事件,處理完畢后再返回被中斷的程序,這一全過程稱為中斷。中斷源：能夠引發(fā)CPU中斷的信息源。按中斷源劃分：CPU中斷，硬件中斷，軟件中斷。硬件中斷分為可屏蔽中斷和非屏蔽中斷，軟件中斷分為BIOS中斷和DOS中斷（DOS分為DOS專用中斷，DOS保留中斷，用戶可用DOS中斷，用戶可開發(fā)的中斷。什么是中斷向量？中斷類型碼和80X86的中斷向量表的關(guān)系。中斷向量是實模式下，中斷服務(wù)子程序的入口地址，它由2部分組成：服務(wù)程序所在代碼段的段基址2個字節(jié)；服務(wù)程序入口的偏移地址2個字節(jié)。關(guān)系：4n和4n+1存放n型服務(wù)程序入口的偏移地址；4n+2和4n+3存放n型服務(wù)程序入口的段基址。CPU響應(yīng)可屏蔽中斷和非屏蔽中斷的條件。DMA請求級別>非屏蔽中斷>可屏蔽中斷可屏蔽：INTR引腳有中斷請求，NMI引腳沒有中斷請求，系統(tǒng)沒有DMA請求；CPU當前執(zhí)行指令完畢；CPU處于開中斷狀態(tài)(I標志=1)非屏蔽：NMI引腳有中斷請求，系統(tǒng)沒有DMA請求；CPU當前指令執(zhí)行完畢。4．8259A芯片的作用。管理眾多的外部中斷源。5.CPU響應(yīng)可屏蔽中斷的全過程。=1\*GB3①首先由中斷請求寄存器寄存加到引腳IR0～IR7上的中斷請求②在中斷屏蔽寄存器的管理下,沒有被屏蔽的中斷請求被送到優(yōu)先權(quán)電路判優(yōu)③經(jīng)過優(yōu)先權(quán)電路的判別,選中當前級別最高的中斷源,然后從引腳INT向CPU發(fā)出中斷請求信號④CPU滿足一定條件后,向8259A發(fā)出2個中斷響應(yīng)信號(負脈沖)⑤8259A從引腳INTA收到第1個中斷響應(yīng)信號之后,立即使中斷服務(wù)寄存器中與被選中的中斷源對應(yīng)的那一位置1,同時把中斷請求寄存器中的相應(yīng)位清0⑥從引腳INTA收到第2個中斷響應(yīng)信號后,8259A把選中的中斷源類型碼n,通過數(shù)據(jù)線送往CPU⑦在實模式下,CPU從4×n～4×n＋3單元取出該中斷源的中斷向量→IP、CS,從而引導(dǎo)CPU執(zhí)行該中斷源的中斷服務(wù)程序。6．硬件中斷和軟件中斷的區(qū)別①中斷的引發(fā)方式不同=2\*GB3②CPU獲取中斷類型碼的方式不同③CPU響應(yīng)的條件不同=4\*GB3④中斷處理程序的結(jié)束方式不同7．掌握可屏蔽中斷中日時鐘中斷，用戶中斷的中斷類型碼和中斷處理過程；重點掌握中斷向量的置換和用戶中斷的設(shè)計。#把用戶程序中以“TIMER”命名的中斷服務(wù)子程序的入口地址→4×1CH～4×1CH+3單元OLD1CDD?MOVAH,35HMOVAL,1CHINT21HMOVWORDPTROLD1C,BXMOVWORDPTROLD1C+2,ESPUSHDSMOVAX,CS MOVDS,AXMOVDX,OFFSETTIMERMOVAH,25HMOVAL,1CHINT21HPOPDS#實現(xiàn)用戶中斷必須對主、從8259應(yīng)用編程,保證中斷申請由8259中斷控制器提向CPUIN AL，0A1HANDAL，11111101BOUT0A1H，AL;開放用戶中斷INAL，21HANDAL，11111011BOUT21H,AL;開放從8259中段BIOS為“71H型”設(shè)計的服務(wù)程序如下：PUSH AXMOV AL，20HOUT0A0H，ALPOP AXINT 0AH串行接口1.掌握異步通信的特點及數(shù)據(jù)幀的格式及波特率（通信速率）的定義；異步通信是指通信中兩個字符之間的時間間隔是不固定的，而在一個字符內(nèi)各位的時間間隔是固定的。異步串行通信并不要求發(fā)送方和接收方的時鐘完全一樣，字符與字符間的傳輸是異步的。采用異步通信時，每一個字符的前后都要加上一些標志位（分隔位）組成一幀信息，然后才能被發(fā)送。接收方再去掉這些分隔位就可以得到原始數(shù)據(jù)信息，完成傳輸。這些標志位用作幀與幀之間的分隔位。因此，異步通信兩個字符之間的傳輸間隔是任意的。數(shù)據(jù)幀格式：起始位：一位邏輯0，數(shù)據(jù)位：5~8位邏輯0/1，奇偶校驗位：1位邏輯0/1，停止位：1~2位邏輯1通信速率：包括起始、停止、數(shù)據(jù)、校驗位在內(nèi)每秒傳送的0、1代碼個數(shù)。單位：bps2．掌握單工，半雙工，全雙工通信的含義；單工通信：雙方單線對地傳輸，一方只發(fā)，另一方只收。半雙工通信：雙方只有一條信道對地傳輸，同一時間只能進行A→B或B→A。全雙工通信：雙方雙線對地傳輸，同一時間可進行A→B、B→A的傳輸3.掌握RS-232C接口標準信號標準：32TXD輸出發(fā)送數(shù)據(jù)；23RXD輸入接收數(shù)據(jù)；74輸入請求發(fā)送；85輸入允許發(fā)送；66輸入數(shù)據(jù)設(shè)備準備好；57GND信號地；18輸入載波檢測；420輸出數(shù)據(jù)終端準備好；922RI輸入振鈴指示。電平標準：常用負邏輯，“1”=3V~15V，“0”=3V~15V，與計算機采用TTL電平范圍相差很遠（相反），所以連接時需要用到電平轉(zhuǎn)換器：MC1488：TTL電平→RS232電平，MC1489：RS232電平→TTL電平掌握8250在異步串行通信中的具體使用（根據(jù)具體的通信環(huán)境進行初始化和查詢方式通信程序設(shè)計）?！纠烤帉懽映绦?，對PC系列機主串口進行初始化，要求：通信速率=1200bps，一幀數(shù)據(jù)包括：8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無校驗，查詢方式，完成內(nèi)環(huán)自檢分析：速率=1200bps分頻系數(shù)=1.8432M/（16*1200）=0060H一幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)命令字：00000011B=03H中斷允許命令字=0MODEM控制字：00010000H=10HI8250PROCMOVDX，3FBHMOVAL，80H（不變）OUTDX，ALMOVDX，3F9HMOVAL，0（分頻高八OUTDX，ALMOVDX，3F8HMOVAL，60H（分頻低八位）OUTDX，ALMOVDX，3FBHMOVAL，03H（數(shù)據(jù)格式）OUTDX，ALMOVDX，3F9HMOVAL，0（中斷允許）OUTDX，ALMOVDX，3FCHMOVAL，10H（MODEM控制字，D3查詢0中斷1，D2有pc是0，無是1，D1D0有聯(lián)絡(luò)11，無聯(lián)絡(luò)00）OUTDX，ALRETI8250ENDP并行接口8255了解8255A的組成結(jié)構(gòu)；對外設(shè)一側(cè)有3個并行端口：A口、B口、C口，每個端口對外設(shè)有8根端口數(shù)據(jù)線；內(nèi)部有二個控制模塊：A組控制模塊：控制A口和C口上半部(PC7~PC4)，B組控制