微機原理與接口期末復習

1、期末復習期末復習2012.62.3 32位微處理器的外部引腳位微處理器的外部引腳 地址線，數據線 總線周期控制信號 : D/C,M/IO,W/R 系統控制信號: INTR,NMI 例：當總線周期定義的三個基本信號M/IO=0,D/C=1,W/R=0時，表明80486微處理器當前的總線周期所要完成的操作是( A )。 A. I/O讀B. I/O寫 C. 存儲器讀 D.存儲器寫 第八章輸入第八章輸入/ /輸出系統輸出系統一接口電路的作用和功能一接口電路的作用和功能二、端口的概念、分類二、端口的概念、分類例如：什么是端口？分為哪幾類？例如：什么是端口？分為哪幾類？P220P220三、三、端口的編址方

2、式端口的編址方式端口和存儲單元統一編址，端口和存儲單元統一編址，I/O端口獨立編址。端口獨立編址。PC系列機采用系列機采用端口獨立編址。端口獨立編址。四、最常用的四、最常用的 I/O 指令指令（1 1）. .直接尋址直接尋址 I/O I/O 指令（指令（8 8位端口地址）位端口地址）（2 2）. DX. DX間接尋址間接尋址 I/O I/O 指令（當端口地址指令（當端口地址 8 8位）位）五五、微機系統與微機系統與 I/O 端口的信息交換端口的信息交換 有四種方式有四種方式: 無條件傳送無條件傳送, 查詢方式查詢方式,中斷方式中斷方式 , DMA方式，其中方式，其中CPU不參與的是不參與的是D

3、MA方式方式六、六、8254定時器定時器/計數器計數器（1 1）掌握）掌握82548254定時器定時器/ /計數器的基本結構（三個計數器的基本結構（三個1616位計數器、控制位計數器、控制寄存器）和計數器的外部引腳功能（寄存器）和計數器的外部引腳功能（GATE,CLK,OUT)GATE,CLK,OUT)。 例：例：82548254有有3 3個個1616位計數器，每個計數器有位計數器，每個計數器有6 6種工作方式。計數種工作方式。計數初值可以設置為初值可以設置為二進制二進制或或BCDBCD碼碼。（2 2）82548254有有6 6種工作方式（方式種工作方式（方式0 0 方式方式5 5 ） 重點：

4、方式重點：方式2 2、方式、方式3 3（包括計數過程、波形、周期和啟動方式）（包括計數過程、波形、周期和啟動方式） 方式方式2 2、3 3初值自動重裝，其余四種方式沒有初值自動重裝功能初值自動重裝，其余四種方式沒有初值自動重裝功能。例：設例：設82548254計數器計數器1 1工作于方式工作于方式3 3，輸入時鐘為，輸入時鐘為1000Hz1000Hz，計數初值為，計數初值為1010，且采用二進制計數方式，則一個周期內計數器，且采用二進制計數方式，則一個周期內計數器1 1輸出信號的高輸出信號的高電平和低電平分別為電平和低電平分別為 _5 5_ _和和_5 5_ ms _ ms 。 （3 3）掌握

5、）掌握82548254在微型計算機系統中的應用在微型計算機系統中的應用 （外擴（外擴82548254和和PCPC機系統中機系統中82548254） 例：例：8254的三個計數器在的三個計數器在PC系列中是如何應用的？系列中是如何應用的？P238(4(4）82548254初始化編程初始化編程 向控制寄存器寫入方式選擇命令字。向控制寄存器寫入方式選擇命令字。 目的目的: 選擇一個計數器選擇一個計數器, 并確定其工作方式和并確定其工作方式和 計數值（或計數值（或 計數初值）的讀計數初值）的讀 / 寫順序。寫順序。 向選擇的計數器寫入計數初值向選擇的計數器寫入計數初值 (計數初值計數初值=Tout /

6、Tclk)作業(yè)作業(yè)1 1 ：設設PC PC 系統機外擴了一片系統機外擴了一片8254 8254 及相應的實驗電路。及相應的實驗電路。(1) 根據由門電路構成的譯碼電路，分析出該片根據由門電路構成的譯碼電路，分析出該片8254 8254 的四個端口地址。其中控制口的地址是的四個端口地址。其中控制口的地址是_ _213H_213H_。(2)2)設設CLK0 CLK0 已接至已接至8MHz 8MHz 時鐘，為了能從時鐘，為了能從OUT0 OUT0 輸出輸出4KHz 4KHz 的方波，編寫了的方波，編寫了82548254初始化程序，其中假設初始化程序，其中假設0 0 號定時計號定時計數器工作在二進制方

7、式。數器工作在二進制方式。I8254 PROC MOV DX,213H MOV AL,00110110B OUT DX,AL MOV DX,210H MOV AX,2000 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL RET I8254 ENDP第九章中斷系統第九章中斷系統一中斷概念一中斷概念 CPU暫停執(zhí)行現行程序暫停執(zhí)行現行程序,轉而處理隨機事件轉而處理隨機事件,處理完畢后再處理完畢后再返回被中斷的程序返回被中斷的程序,這一全過程稱為中斷。這一全過程稱為中斷。二、中斷指令二、中斷指令 STI CLI INT n IRET STI CLI INT n IRET 要求掌握要求掌

8、握 。中斷指令在中斷程序設計中何時使用。中斷指令在中斷程序設計中何時使用 。CPUCPU執(zhí)行中斷指令后，完成哪些操作執(zhí)行中斷指令后，完成哪些操作 。STI,CLISTI,CLI只對可屏蔽中斷請求有效只對可屏蔽中斷請求有效例：例：CPUCPU執(zhí)行執(zhí)行IRETIRET指令后，從棧頂彈出指令后，從棧頂彈出 6 6 字節(jié)數據，分別賦給字節(jié)數據，分別賦給_IP_IP_、_CS_CS_和和 _ _標志寄存器標志寄存器_。三中斷向量三中斷向量。中斷向量是實模式下，中斷服務子程序的中斷向量是實模式下，中斷服務子程序的 入口地址入口地址。包括包括(1)服務程序所在代碼段段基址（服務程序所在代碼段段基址（2個字節(jié)

9、）個字節(jié)） （2）服務程序入口的偏移地址（）服務程序入口的偏移地址（2個字節(jié)）個字節(jié)）在實模式下，在實模式下，CPU把把256種中斷向量組成一張表設置在種中斷向量組成一張表設置在 系統的系統的RAM最低端的最低端的1K單元單元（0 3FFH)。n型中斷向量存放在內存單元地址型中斷向量存放在內存單元地址4*n4*n+3這四個單元這四個單元三中斷向量三中斷向量4n+0+2+3+1 n 型服務程序入口的偏移地址型服務程序入口的偏移地址 n 型服務程序入口的段基址型服務程序入口的段基址 n 型中斷向量型中斷向量 例：實模式下，從內存地址例：實模式下，從內存地址0000H:0048H開始的連續(xù)開始的連續(xù)

10、4個單元中存放的內個單元中存放的內容為容為00H,38H,30H,50H,則該地址所對應的中斷類型碼為則該地址所對應的中斷類型碼為_12H_，該，該中斷所對應的中斷服務子程序的入口地址為中斷所對應的中斷服務子程序的入口地址為_53B00H_。中斷向量表的引導作用CPU中斷中斷硬件中斷硬件中斷(外部中斷外部中斷)軟件中斷軟件中斷(內部中斷內部中斷)PC機機256種種中斷中斷可屏蔽中斷可屏蔽中斷非屏蔽中斷非屏蔽中斷 四、微機系統中斷分類四、微機系統中斷分類 （1）對于）對于CPU中斷、軟件中斷、非屏蔽中斷中斷、軟件中斷、非屏蔽中斷(NMI) 。概念。概念 。中斷類型碼的獲得。中斷類型碼的獲得 CP

11、U中斷中斷 自動獲得自動獲得 軟件中斷軟件中斷 包含在軟中斷指令中包含在軟中斷指令中 非屏蔽中斷非屏蔽中斷 自動獲得，自動獲得，n=2（2）對于可屏蔽中斷）對于可屏蔽中斷 可屏蔽中斷是通過可屏蔽中斷是通過8259中斷控制器連至中斷控制器連至CPU的的 INTR。 PC/AT系統采用系統采用2片片8259A級聯，管理級聯，管理15級中斷。級中斷。 有非屏蔽中斷請求，沒有有非屏蔽中斷請求，沒有DMADMA請求請求 一條指令執(zhí)行完一條指令執(zhí)行完 有可屏蔽中斷請求，沒有有可屏蔽中斷請求，沒有DMADMA請求，沒有非屏蔽中請求，沒有非屏蔽中 斷請求斷請求CPUCPU一條指令執(zhí)行完畢一條指令執(zhí)行完畢CPU

12、CPU處于開中斷狀態(tài)（處于開中斷狀態(tài)（I I標標=1=1） 硬件中斷和軟件中斷的區(qū)別硬件中斷和軟件中斷的區(qū)別(P266-267) （1）中斷引發(fā)的方式不同）中斷引發(fā)的方式不同 （2）CPU獲取中斷類型碼的方式不同獲取中斷類型碼的方式不同 （3）CPU相應的條件不同相應的條件不同 （4）中斷處理程序的結束方式不同）中斷處理程序的結束方式不同。系統分配的。系統分配的8259口地址口地址 中斷屏蔽寄存器中斷屏蔽寄存器 口地址口地址接收中斷結束命令的接收中斷結束命令的寄存器口地址寄存器口地址主主825921H20H從從8259A1HA0H要求掌握可屏蔽中斷：要求掌握可屏蔽中斷：。用戶中斷。用戶中斷 中

13、斷源中斷源: :系統總線插槽系統總線插槽B4端端引入的用戶設計的硬件中斷請求引入的用戶設計的硬件中斷請求 用戶用戶中斷中斷請求請求80X86INTRIR2IR2 INT INTIMRIMR主主8259 INT INTIR1IR1IMRIMR從從8259B4中斷類型中斷類型： 71H用戶可置換的中斷向量用戶可置換的中斷向量 71H,0AH 。日時鐘中斷。日時鐘中斷 中斷源中斷源: :系統系統8254 0#計數器，每計數器，每55ms有一次中斷請求有一次中斷請求 中斷類型中斷類型： 08H用戶可置換的中斷向量用戶可置換的中斷向量 08H,1CH 重點掌握重點掌握1CH out08254IR0 IN

14、T INTIMRIMR主主8259INTR80X86五。中斷程序設計五。中斷程序設計（1）主程序的編寫）主程序的編寫主要包括主要包括 a.中斷向量的置換（讀中斷向量和寫中斷向量）中斷向量的置換（讀中斷向量和寫中斷向量） b.硬件中斷通路的開放和屏蔽。涉及到是否要對中斷硬件中斷通路的開放和屏蔽。涉及到是否要對中斷 對于日時鐘對于日時鐘 08H (或其中的或其中的1CH), 默認下主默認下主8259已經打開，已經打開，無需再進行開放操作。無需再進行開放操作。（2）中斷服務程序的編寫）中斷服務程序的編寫根據置換的中斷類型不同，需要解決是否要對中斷管理器根據置換的中斷類型不同，需要解決是否要對中斷管理

15、器8259寫中斷結束命令字的問題。寫中斷結束命令字的問題。 對于日時鐘對于日時鐘 08H (或其中的或其中的1CH),不需要寫不需要寫中斷結束命令字中斷結束命令字例：例：利用利用系統時鐘系統時鐘,采用中斷方式采用中斷方式,每隔每隔1秒鐘秒鐘,在屏在屏幕上顯示幕上顯示 若干行若干行 I AM A STUDENT按任意鍵停止按任意鍵停止.DATA SEGMENT USE16OLD1CDD?ICOUNTDB18FLAGDB0MESGDBI AM A STUDENT,0DH,0AH,$DATA ENDSCODESEGMENTUSE16ASSUMECS:CODE,DS:DATABEG:MOVAX,DAT

16、AMOVDS,AXCLICALLREAD1CCALLWRITEICSTISCAN: MOVAH,1 INT16H JZSCANRETURN: CALL RESET MOV AH,4CH INT 21HSERVICEPROCPUSHAPUSHDSMOVAX,DATAMOVDS,AXDECICOUNTJNZEXITMOVICOUNT,18MOV AH,9 LEA DX,MESG INT 21HEXIT: POP DS POPA IRETSERVICEENDPREADICHPROCMOVAX,351CHINT21HMOVWORD PTROLD1C,BXMOVWORD PTROLD1C+2,ESRET

17、READ1CENDPWRITE1CPROCPUSHDSMOVAX,CODEMOVDS,AXLEADX,SERVICEMOVAX,251CHPOPDSRETWRITE1CENDPRESETPROCMOVDX,WORD PTR OLD1CMOVDS,WORDPTROLD1C+2MOVAX,251CHINT21HRETRESETENDPCODE ENDSEND BEG第十章串行通信第十章串行通信一基本概念一基本概念1.1.通信的基本方式分為并行通信和串行通信通信的基本方式分為并行通信和串行通信2.2.串行通信分為串行異步通信和串行同步通信串行通信分為串行異步通信和串行同步通信3.3.異步串行通信的數

18、據傳輸方式：異步串行通信的數據傳輸方式：單工通信、半雙單工通信、半雙工通信、全雙工通信工通信、全雙工通信 。 三種傳輸方式的特點。三種傳輸方式的特點。例：單工、半雙工、全雙工通信方式的特點是什么？例：單工、半雙工、全雙工通信方式的特點是什么？4. 4. 異步串行通信異步串行通信一幀數據的一幀數據的格式及通信速率的計算。格式及通信速率的計算。起始位起始位 1位位 0停止位停止位1,1.5,2位位1一幀一幀奇偶校驗奇偶校驗0-1位位數據位數據位 5-8位位(低位低位)高位高位) 例：例： 異步通信一幀數據格式中，按照發(fā)送的次序，先傳送異步通信一幀數據格式中，按照發(fā)送的次序，先傳送_起始位起始位，緊

19、接著是數據，緊接著是數據_ _最低位最低位，數據位后依次為，數據位后依次為_奇偶校驗奇偶校驗位位_ _，停止位停止位_ _。5.5.為為實現通信，收發(fā)雙方實現通信，收發(fā)雙方一幀數據的格式一幀數據的格式和和通信通信速率速率要保持一致。要保持一致。通信速率，又稱波特率，表示每秒鐘傳送的通信速率，又稱波特率，表示每秒鐘傳送的0、1 代碼個數代碼個數（包括起始位、校驗位、停止位），單位為（包括起始位、校驗位、停止位），單位為“波特波特”。（bite per sedond bps） 波特率波特率例：設一幀字符有例：設一幀字符有8個數據位，無校驗，個數據位，無校驗，1個停止位，如果波特個停止位，如果波特率

20、是率是9600，則每秒鐘能傳輸多少個字符？，則每秒鐘能傳輸多少個字符？ 9600/（1+9+1）=9606.RS2326.RS232信號采用負邏輯。信號采用負邏輯?！?”= 3V 15V，“0”= 3V 15V二、二、82508250芯片芯片 82508250內部寄存器的功能。內部寄存器的功能。82508250內部有內部有4 4級級中斷中斷: :以以”接收數據錯中斷接收數據錯中斷”優(yōu)先級優(yōu)先級最高最高, ,其次是其次是”接收中斷接收中斷”,“,“發(fā)送中斷發(fā)送中斷”，“調制調制解調器中斷解調器中斷”優(yōu)先級最低優(yōu)先級最低 三三8250的編程的編程 （1）8250的初始化編程。的初始化編程。 （2）

21、 8250的應用編程的應用編程 串行通信程序設計包括硬件連接和軟件串行通信程序設計包括硬件連接和軟件編程。編程。8250初始化步驟初始化步驟 80H線路控制寄存器，使除數寄存器訪問位線路控制寄存器，使除數寄存器訪問位=1 根據波特率計算出除數高根據波特率計算出除數高/低低8位位除數寄存器高除數寄存器高/低低8位，確定通信速率位，確定通信速率 D7=0的命令字的命令字線路控制寄存器：有線路控制寄存器：有2個目的個目的 定義一幀數據格式定義一幀數據格式 使除數寄存器訪問位使除數寄存器訪問位=0，從而使后繼的對合，從而使后繼的對合用端口的訪問只讀寫非除數寄存器用端口的訪問只讀寫非除數寄存器 設置中斷

22、允許命令字設置中斷允許命令字查詢方式，則中斷允許命令字查詢方式，則中斷允許命令字=0，禁止中斷，禁止中斷中斷方式，使中斷允許命令字相應位置中斷方式，使中斷允許命令字相應位置1 設置設置MODEM控制寄存器控制寄存器中斷方式：中斷方式：D3=1，允許，允許8250送出中斷請求送出中斷請求查詢方式：查詢方式：D3=0內環(huán)方式：內環(huán)方式：D4=1正常通信：正常通信：D4=0使用聯絡線：使用聯絡線：D1、D0位置位置1A A、B B兩臺兩臺PCPC機利用主串口進行點機利用主串口進行點- -點單工通信（不用聯絡點單工通信（不用聯絡線），發(fā)送采用查詢方式，接收采用中斷方式。一幀字線），發(fā)送采用查詢方式，接

23、收采用中斷方式。一幀字符包含符包含7 7個數據位，個數據位，1 1個停止位，個停止位，1 1個校驗位，通信速率為個校驗位，通信速率為48004800波特（分頻系數為波特（分頻系數為0018H0018H）。）。（1 1）下圖是）下圖是A A、B B兩機的兩機的RSRS232C232C接口示意圖，根據題意完成連接口示意圖，根據題意完成連線（不可有多余連線）。線（不可有多余連線）。2345620234562077（3）用對端口直接編程的方法為接收方編寫）用對端口直接編程的方法為接收方編寫8250初始初始化程序段?；绦蚨?。I8250 PROC I8250 PROC MOV DX,3FBH MOV D

24、X,3FBH MOV AL,80H MOV AL,80H OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;尋址位置尋址位置1 1 MOV DX,3F9H MOV DX,3F9H MOV AL,00H MOV AL,00H OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;寫除數高寫除數高8 8位位 MOV DX,3F8H MOV DX,3F8H MOV AL,18H MOV AL,18H OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;寫除數低寫除數低8 8位位 MOV DX,3FBH MOV DX,3FBH MOV AL,0AH MOV AL,0AH OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;無

25、校驗傳送無校驗傳送,8,8位數據位數據 MOV DX,3F9HMOV DX,3F9H MOV AL,01H MOV AL,01H OUT DX,AL OUT DX,AL MOV DX,3FCH MOV DX,3FCH MOV AL,08H MOV AL,08H OUT DX,AL OUT DX,AL RET RETI8250 ENDPI8250 ENDP 8250查詢方式下接收和發(fā)送程序的編程查詢方式下接收和發(fā)送程序的編程 在發(fā)送數據前，讀通信線狀態(tài)寄存器在發(fā)送數據前，讀通信線狀態(tài)寄存器(狀態(tài)口狀態(tài)口)獲取發(fā)送保持或移位寄存器獲取發(fā)送保持或移位寄存器(數據數據口口)是否空閑；在接收數據前，讀通

26、信線是否空閑；在接收數據前，讀通信線狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器(狀態(tài)口狀態(tài)口)獲取接收緩沖寄存器獲取接收緩沖寄存器(數據口數據口)是否已經收到是否已經收到1幀數據。幀數據。 SCANR：MOV DX，2FDHIN AL，DXTEST AL，01H； 00000001BJZ SCANR ； D0=1MOV DX，2F8HIN AL，DX第十一章并行第十一章并行I/OI/O接口接口一、一、8255A定時器定時器/計數器計數器（1）內部結構、端口地址以及與系統總線的連接）內部結構、端口地址以及與系統總線的連接（2）8255A三種工作方式（方式三種工作方式（方式0 方式方式2 ）的工作）的工作特點和特點和I

27、/O過程過程A口可工作在方式0、1、2B口可工作在方式0、1C口可工作在方式0工作方式工作方式適用于端口適用于端口方式方式0：基本型入：基本型入/出出A口、口、B口、口、C口口方式方式1：選通型入：選通型入/出出A口、口、B口口方式方式2：雙向傳輸：雙向傳輸A口口十 二十 三（3 3）在方式）在方式1 1中中C C口哪幾個引腳作為信號聯絡線，各口哪幾個引腳作為信號聯絡線，各信號信號聯絡線的含義。聯絡線的含義。例：例：82558255的數據口中，的數據口中，_A_A_口可工作在雙向方式?？诳晒ぷ髟陔p向方式。例：例： 8255A8255A的的A A口初始化定義為選通型（方式口初始化定義為選通型（方

28、式1 1）時，如果對）時，如果對8255A8255A采用查詢方式輸入，必須先查詢采用查詢方式輸入，必須先查詢_IBF_IBF_ _，其電平為，其電平為高高時，時，表示可以輸入數據；表示可以輸入數據；如果對如果對8255A采用查詢方式輸出，必須先采用查詢方式輸出，必須先查詢查詢_OBF_，其電平為，其電平為高高時，表示可以輸出數據；時，表示可以輸出數據；二二. 8255的初始化編程的初始化編程 工作在方式工作在方式0時：方式選擇命令字時：方式選擇命令字控制口控制口 工作在方式工作在方式1、2時：時：a) 方式選擇命令字方式選擇命令字控制口控制口b) 允許中斷（或禁止中斷）的命令字允許中斷（或禁止中斷）的命令字控制口控制口a. 如果數據口（如果數據口（A,BA,B或或C)C)工作在方式工作在方式0