接口复习重点

1、学习好资料欢迎下载复习重点（2010）一、绪论微型计算机组成 包括有微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。微处理器CPU 由算术逻辑部件 ALU和累加器；寄存器组、指令指针寄存器、段寄存器；时序和 控制逻辑部件；内部总线等组成。微型计算机的结构是典型总线结构，即通过总线将各个部件连接起来。二、8086/8088CPU1、8086/8088CPU的内部结构和功能。8086/8088CPU由BIU （总线接口部件）和 EU （指令执行部件）组成 注意：不要写成ALU8086/8088 中 EU、BIU 的功能：BIU :形成20位物理地址、取指令、指令排队、读/写操作数、进行总线控制

2、、完成所有外部总线操作EU :从指令队列取指令、指令译码、执行指令BIU和EU的操作是并行的8086和8088指令队列的区别：8086： 6字节指令队列，当有 2个或2个以上字节空余时，BIU自动将指令取到指 令队列中8088： 4字节，有1个空闲字节，BIU自动访问存储器，取指令补充指令队列2、8086/8088最小模式的管脚功能最小模式、最大模式概念，及区别：最小模式：单处理器模式，CPU提供所有总线控制信号，MN /MX接+5V ；最大模式：多处理器模式，总线控制器8288产生总线控制信号，MN / MX接地。最小模式主要引脚和功能，以及与所讲的各种接口芯片如何连接、信号方向、是否三态。

3、（可分类记忆） （DEN，M/IO，RD，WR，HOLD，HLDA，READY，ALE，BHE）数据总线、地址总线宽度及寻址内存、I/O的地址范围8086CPU : 16根数据线、20根地址线，在访问内存时使用地址线A0A19，可寻址内存空间220,即1MB的内存范围；在访问外设时使用地址线A0A15,共能寻址I/O端口地址64K范围。数据总线：三态、双向地址总线：三态、输出3、8086与8088的主要区别 指令队列长度不同：8086-6字节，8088-4字节8086空2字节取指令，8088空1字节取指令 8088的外部数据总线为 8位，所以8088称为准16位CPU 8086的数据总线为16

4、位4、8086/8088存储器的分段结构，堆栈的操作 为什么分段？如何分段？因为8086/8088CPU直接寻址内存1MB，但CPU内部寄存器只有 16位，只可 寻址64KB，因此系统把整个存储空间分成许多逻辑段，每段容量不超过64KB ;段和段之间可以是连续的，也可以是分开的或重叠的。物理地址、逻辑地址、段基址、偏移量的概念，以及物理地址的计算。 堆栈的操作：堆栈的增长方式：一般是向上增长，栈底设在存储器的高地址区，堆栈地址由 高向低增长。堆栈的工作方式： 先进后出以字为单位进行操作：每次压入或弹出都是一个字，且堆栈中的数据项以低字 节在偶地址，高字节在奇地址的次序存放。进栈、出栈操作及指针

5、变化：PUSH 时，SP 2 >SP 低位数据一> （SP，高位数据一> （SP+ 1）;POP 时，先弹出 SP和SP+ 1单元的内容，SP+2- >SP5、 8086/8088系统，系统复位时各寄存器的值。RESET言号为高电平时，8086CPU进入复位态。复位时 CS为FFFFH，其他都清 0 （PSW、IP、DS、SS、ES、指令队列清空等）在复位之后重新启功时，从内存的FFFF0H开始执行指令。6、 CPU的时钟周期、总线周期、指令周期。时钟周期：CPU的时钟频率的倒数，也称 T状态总线周期：8086CPU中，BIU完成一次访问存储器或 I/O端口操作所需要的

6、时间称 作一个总线周期。一个总线周期由几个状态组成。指令周期：从取指令到执行指令完毕所需的时间称为指令周期不同指令周期的长短不同，一个指令周期由几个总线周期组成7、8086/8088的总线周期。8086 CPU中最基本的总线周期至少包含4 个时钟周期（T1T4 ），在总线周期的T1状态传送 地址 信息。Tw :等待周期。为什么要有 Tw ?因为慢速外设或存储器，不能及时提供数据时，CPU处于等待状态，在T3状态的前沿采样READY信号线，若READY=1则为正常周期，若READY=0，则在 T3周期结束后进入 Tw周期。T3和T4之间可插入多个 Tw。Ti空闲状态（空闲周期）CPU不取指令，不

7、读/写数据时，进入空闲周期。只有在CPU和存储器或I/O接口间传输数据时，CPU执行总线周期，当 CPU 不执行总线周期时（指令队列已装满，EU未申请访问存储器时），BIU不和总线打交道，就进入Ti总线空闲周期时，是否 CPU不执行指令？不是，在空闲周期时，虽然CPU对总线进入空操作，但 CPU内部操作仍然进行，例如ALU执行运算，内部寄存器之间数据传输等，即EU在工作。所以，Ti是BIU对EU的等待。8 8284时钟发生器包括哪三部分电路，OSC、CLK、PCLK三者的频率。包括时钟信号发生器、复位生成电路、就绪控制电路三部分OSC:等于晶体振荡器的工作频率1CLK=OSC3PLK=CLK2

8、三、微型计算机和外设的数据传输1.I/O接口：是设置在CPU与外设之间的一组控制电路。 其基本功能是对数据传送的控制。2. I/O接口的功能：设置数据缓冲以解决速度不匹配设置信号电平转换电路解决信号电平不匹配设置信息转换逻辑满足对各自格式的要求设置信息转换逻辑如:A/D, D/A并串转换设置时序控制电路来同步 CPU和外设的工作提供地址译码电路，对 I/O端口进行寻址3. I/O端口是指外设接口中存放和传送数据信息、控制信息和状态信息的寄存器，各类信息在接口中进入不同的寄存器，这些寄存器称为I/O端口，每个端口有一个端口地址。 CPU用IN或OUT指令对其进行读或写。4. I/O端口的类型：（

9、三类）?1）数据端口：用来存放外设和 CPU之间交换的数据，主要起数据缓冲的作用。?2）状态端口：主要用来指示外设的当前状态，每个外设可以有几个状态位，可由CPU读取。常见的状态位有：准备就绪；忙碌、错误位?3）命令端口也称为控制端口，用来存放CPU向接口发出的各种命令和控制字，以便控制接口或设备的动作常见的命令信息有启动位、停止位、允许中断位等。常见的控制位有方式选择控制字、操作命令字5. CPU和外设之间传输信息的分类?1）数据信息（分为三种类型）- 数字量-模拟量 -开关量?2）状态信息?3）控制信息6. I/O端口的编址方式有两种：与存储器统一编址方式和I/O端口独立编址方式。7. I

10、/O地址译码要求熟练掌握74LS138的使用！会画译码电路，并按标准画，画规范，线画全地址译码包括：地址线、M/IO*I/O奇偶地址的问题I/O芯片的数据线通常接 8086的低8位数据线，.地址总是偶数，即A0 = 08086CPU的A0 = 0表明低8位数据线有效BHE*=0表明高8位数据线有效注意：A0、BHE*，奇偶存储体概念，分体结构概念明确一点：I/O芯片的D7D0通常接8086CPU的数据总线低 8位，此时端口地址 都是偶地址；但接高 8位也可以，则此时端口地址都是奇地址。8 CPU与I/O之间传送数据的三种方式：程序控制方式、中断方式、DMA方式程序控制方式又分为无条件传送和条件

11、传送（即查询方式）。要知道每种方式的特点，及查询式输入/输出接口电路图，根据此图会叙述数据输入/输出过程。9、 何谓芯片引脚的三态能力，高阻状态意味着什么？芯片引脚的三态能力指其可输出高电平、低电平、高阻三种状态。当输出高阻时，该引脚不传送逻辑信息，相当于该引脚与其连接电路断开。10、MOV指令和IN , OUT指令的熟练运用IN , OUT的格式：（注意指令中不能用 AH ）I/O 端口直接寻址范围：00HFFHINAL , 端口地址OUT 端口地址， ALI/O 端口间接寻址范围： 0000HFFFFHMOV DX，端口地址IN AL , DXOUT DX , AL四、8086/8088的

12、中断系统 （重点，这一章要仔细看）1、8086/8088中断系统的中断分类中断源的分类内部中断（软件中断）：包括几种（INT n指令、除法错、溢出错、单步、断点 中断）外部中断（硬件中断）：不可屏蔽NMI : NMI 一般用在何处？如系统断电等，紧急情况下可屏蔽INTR :可用指令开放（STI）,禁止（CLI ）中断类型码：8086/8088可以处理256种不同的中断，类型码范围：0255（或0 FFH）8086采用矢量中断结构，它共有256个中断类型号，每个中断向量占用中断服务程序入口地址表的4单元，中断服务程序入口地址表定位于内存的00000H到003FFH单元。中断类型码是干什么用的？找

13、到中断服务程序的入口地址如何找到？nX 4, 即卩4n4n+3共4字节存放IP, CS存入次序：（要求会填写）4n4n+14n+24n+3中断向量（中断入口地址）的设置2种方法：用指令设置：MOV指令 或 串操作指令用DOS 21H功能调用来设置中断类型号获取的方法（提供中断类型号的方式）三种：对于除法错、溢出、 NMI、断点、单步中断，CPU自动提供类型号 04; 对于用户自己确定的软件中断INT n，由n决定； 对于外部可屏蔽中断INTR，可由8259A提供。2、8086/8088中断系统的中断优先级8259A优先级的设定方法（4种）完全嵌套、特殊全嵌套、优先级自动循环、优先级特殊循环。要

14、求掌握：每种方式的特点及区别完全嵌套和特殊全嵌套优先级高至低顺序都是IR 0IR7完全嵌套：禁止同级及低级中断请求进入特殊全嵌套：允许同级中断请求进入特殊全嵌套是专为级联方式设置的，级联时，主片要设为特殊全嵌套方式。 优先级自动循环与优先特殊循环的区别：优先级特殊循环用程序指定谁为最低优先级3、8086/8088中断系统的中断响应过程看书熟悉中断响应过程及流程什么情况下要发中断结束命令？非自动EOI方式时正常中断嵌套时（即高级中断低级的），EOI命令应放在哪？放在中断服务程序未尾，IRET返回指令之前若放在中间，会出现什么情况？为什么？提前发出了 EOI，则允许响应同级或低级的中断申请，容易造

15、成重复嵌套，使优先级高的中断不能及时服务要知道EOI命令的功能：清中断服务寄存器ISR的相应位。有几种中断结束（EOI）方式，各用在什么地方？EOI命令是发给谁的？给8259A的发几个？若是单片：发一个若是主从：发2个，一个给从片，一个给主片，分别发4、8086/8088中断系统的中断嵌套中断嵌套图，要会画，考试时注意看清楚题； 画图要规范，有STI、EOI命令、IRET5、8259A的结构及管脚功能主要引脚及功能，和 CPU如何连接（如 A0、INT、INTA*等） 端口选择线A0A0与CS*、WR*、RD*的组合功能缓冲方式、非缓冲方式指什么？指8259A与数据总线相连时，中间是否通过总线

16、驱动器两种方式，相关连接，接法不同（ SP*/EN*） 初始化时由ICW4来设置8259A可以记忆中断请求吗？可以，有中断请求寄存器IRR （8位）IRR （ 8位）寄存器，用来存放外部输入的中断请求信号IR0IR7，哪个IR端有中断请求，则IRR的相应位置“ 1”6、8259A的初始化命令字和操作命令字ICW2初始化时设的是中断类型号的 基值（IR0的类型号），只能设高5位，低3位 自动为0。7、单片8259A与8086的连接（包括地址译码）与初始化编程初始化顺序，各命令字的格式虽然格式考试给，但各位的含义、功能要清楚，是写奇地址还是偶地址。 注意：不要把A0的值也写到命令字中单片时不设IC

17、W3 根据题目决定是否设 OCW13& 8259A的级联，级联的初始化编程 初始化时主片设成特殊全嵌套 主片、从片都按初始化顺序写命令字 注意主片与从片的ICW3是不同的 根据题目决定是否设 OCW13五、计数/定时器8253A1、8253A的引脚功能CLKi:计数器的时钟输入GATEi :计数器的门控制信号输入OUTi :计数器的输出A0、A1 :端口选择线。与 8088、8086CPU如何连接?A1A0访问的端口00计数器001计数器110计数器211控制寄存器端口A0、A1与CS*、RD*、WR*的组合功能2、8253A的功能8253内部包含3个完全相同的计数器/定时器通道，3个

18、通道的操作完全是独立的。每个通道都包含一个 8位的控制字寄存器、一个16位的计数初值寄存器、一个计数器执行部件和一个输出锁存器。每个部件的功能及如何工作的？二种计数方式：计数范围各是多少？二进制计数：0FFFFHBCD 计数：00009999注意：写入计数初值为 0时，代表最大初值初值N的计算：要求熟练掌握正确的计算方法！方式2和方式3的初值n =输入的时钟频率十输出的时钟频率或初值n=输出波形的周期十输入波形的周期即：n= f CLK / fout= T OUT /T elk3、工作方式 0、1、2、3的应用熟悉每种方式的工作过程，何时开始计数、门控信号的影响、OUT信号的输出特性、计数过程

19、是否能重复注意每种方式主要应用以及各方式之间的区别比如：方式0的功能就是对外界事件进行计数，或者说对外部脉冲数进行计数，计数完成输出变为高电平。只有它是一写入控制字，OUT马上变为低电平8253计数功能的应用例子，自动化流水线对工件进行计数的例子计件500个，则N=499例：当从CLK2输入的脉冲个数达到 1000时OUT2产生一个正跳变则此例为方式0,初值应设为999方式1是单稳态，产生负脉冲，它的负脉冲宽度为n个CLK时钟周期，即n个To4、 8253A与8086CPU的连接（包括地址译码），与应用编程（包括通道级联）对3个通道的编程没有先后次序，但每个通道的初始化有顺序：先写控制字，写入

20、控制口再写计数初值，写入相应的计数器口写初值时，初值可用二进制或BCD表示。注意不要超范围六、串行通信与 82511、串行通信的基本概念：同步与异步，全双工、半双工、单工、波特率、波特率因子。 熟悉这些基本概念注意异步通信和同步通信的根本区别是什么？全双工与半双工通信的区别是什么？按照数据传输时发送过程和接收过程的关系来划分，串行通信可分为单工、半双工和全双工三种方式。2、EIA-RS-232C串行通信标准。电平标准：负逻辑电平-3-15V为逻辑1+3+15V为逻辑0通常用-12V和12V表示EIA-RS-232C的信号能直接接到计算机系统中的8251A吗？为什么？不能，EIA-RS-232C

21、接口采用的是负逻辑、EIA电平，8251A是正逻辑的TTL电平，电平不兼容，必须进行电平转换最少用3根线实现串行通信： RxD、TxD、GND3、8251的管脚功能主要引脚的方向电平属性、功能。如：CS、C/D、RD、WR、D0 D7、TxD、RxD、TxC、RxC 等4、8251初始化程序掌握8251初始化流程，并会编写 同步及异步初始化程序。5、串行异步通信的波形图（位流图）掌握串行异步通信字符格式：起始位，数据位，校验位，停止位的规定及电平特性异步两字符间可有空隙，即插入空闲位（高电平）同步不能有空隙，插入同步字符注意：数据发送时从数据的最低位开始6、接收时钟、发送时钟，波特率与波特率因

22、子及其相互关系波特率与波特率因子概念：波特率：每秒传送二进制的位数波特率因子K :每收/发一位数据所用的时钟脉冲的个数两机通信时，两机波特率，要相等波特率、波特率因子与发送 /接收时钟的关系：接收时钟和发送时钟频率 =波特率x波特率因子7、8251状态标志中的四个出错标志及其含义奇偶校验错标志位 PE:在传送过程中出现数据位的0或1的畸变时PE置1。溢出错误标志位 0E:当前一个数据尚未被 CPU取走，而后一个数据又到来，则 0E 置 1。帧错误标志位FE:异步通信时接收端没有收到有效的停止位,FE置1。七、可编程并行接口 8255A1、8255A的管脚功能禾口外设相连的： PA7PA0、PB

23、7PB0、PC7PC0和 CPU 相连的：D7D0、RESET、CS*、RD*、WR*、A1、A0A1A0访问的端口00A 口01B 口10C 口11控制字端口A0、A1与CS*、RD*、WR*的组合功能2、8255A的功能8255A内部包含3个8位的输入输出端口：A 口，B 口，C 口；A 口、B 口都可以用作一个 8位的输入/输出口； C 口既可以作为一个 8位的输入/ 输出口，又可分为高 4位和低4位，作为2个4位端口使用；C 口还常常用来配 合A 口和B 口工作，用来产生 A 口、B 口的输出控制信号和输入状态信号。3、工作方式0,1的应用8255A有3种工作方式：方式 0、1、2,要

24、求掌握方式 0、1方式0 :基本的输入/输出，A 口，B 口，C高，C低，共有16种组合方式， 例题及习题好好看一下方式1 :选通输入/输出。A 口，B 口可工作在方式 1C 口，作为联络控制线要记住在选通输入/输出时，C 口的各联络线的含义和功能，以及 INTR （中断 请求信号）有效的条件。女口 STB*，IBF，INTR，INTE，OBF*，ACK*选通输入时用哪几个引脚？A 口联络信号：PC4，PC5，PC3B 口联络信号：PC2，PC1，PC0 选通输出时，A 口联络信号：PC7，PC6，PC3B 口联络信号：PC2，PC1，PC0INTE在选通输入/输出时，分别有谁设置？A 口输入

25、：PC4 A 口输出：PC6B 口输入：PC2 B 口输出：PC24、8255A与8086CPU的连接（包括地址译码），应用编程看例题和练习题注意：方式字和置位/复位命令都写如控制口八、DMA控制器8237A1、8237A的功能（内存一I/O，内存I/O，内存一 内存）掌握数据传送过程注意内存一 内存的传送数据要在 8237的暂存器暂存，而内存 外设的传送数据不经过82372、DMA传送的特点DMA的功能，特点：外设与存储器之间或存储器与存储器之间直接的数据传送。DMA传送时，CPU不参与控制，而由 DMA控制器取得总线控制权来控制数 据传送。DMA控制器在传输数据时不用指令，而是通过硬件逻辑

26、电路用固定的顺序发 地址和用读/写信号来实现高速数据传输。3、8237A的管脚功能主要引脚的功能特性：A3A0、DB7DB0、IOR*、IOW*等等比如：I/O读写信号，是双向三态的，为什么？从态：输入，CPU 8237的读/写控制信号 主态：输出，8237 外设的读/写控制信号A3A0 :三态，双向从态：端口选择主态：输出地址什么是主态？什么是从态？（概念） ，主要特点？数据块传输模式8237A的每个通道可用四种模式工作：单字节传输模式请求传输模式和级联传输模式 。九、A/D和D/A转换1. D/A转换器的功能：将输入的数字量转换为模拟量。2. D/A转换的原理T型电阻网络，输出电压和输入的

27、二进制数的关系：°0I)R心一叫D241陀二(D3 丄 D21 D112481D0 16)I R32104(D3 2 D2 2Di 2 D 2 ) VrefDsr为整数与Dsr24N位D/A转换器单极性输出的输 出模拟量与 输入数字量之间关系式比=上奔卩3. 性能指标:分辨率：反映了 D/A转换器的灵敏度，即能够辨别的最小电压增量，常用最低有效位对应 的模拟量表示，如满量程 VFS，则n位D/A转换器分辨率=VFS/（ 2n -1），也有用位数来表 示分辨率，如，8，10，12 ,16位等，位数越多，分辨率越好。转换精度：又分为绝对转换精度和相对转换精度。绝对转换精度表示输出电压接近

28、理想值的程度。转换速率和建立时间：转换率是指模拟输出电压的变换速度，单位为V/卩s。建立时间是指从输入数字量开始到 D/A转换完成的时间。建立时间越长，转换速率越低线性误差：把偏离理想转换特性的最大值称为线性误差。实际上输出特性不是理想线性。4、DAC0832的功能结构DAC0832内部有一个T型电阻网络，需要外接运算放大器，才能得到模拟电压输出。DAC0832的工作方式由于DAC0832具有两级缓冲寄存器，所以可有三种工作方式：1. 直通方式：两个寄存器的所有五个控制信号（ILE=1,CS=0,WR仁0,WR2=0,XFER=0）常有效，两个寄存器均处于输入直通方式。此方式不能与CPU D-

29、BUS直接相连.2. 单缓冲方式有三种情况：A. 输入寄存器处于直通方式 （CS、WR1、ILE常有效）,DAC寄存器受控。B. DAC寄存器处于通方式（XFER、WR2常有效），输入寄存器受控。C. 两个寄存器同步受控。数据同时进入两寄存器。3. 双缓冲方式：两个寄存器均受控，数据分时进入输入寄存器和DAC寄存器。（需要发两个命令，第一个使数据进入输入 R,第二个使数据进入 DAC R.）VouT =Vref28DSR（整数）举例： VREF= - 5.12VDSR=80H VOUT= 2.56V用DAC0832作为信号发生器，即产生各种电压波形，如锯齿波，方波，梯形波,三角波等.5 .模/

30、数转换器实现A/D转换的方法比较多，常见的有 计数法、双积分法和逐次逼近法。A/D转换涉及的参数（1）、分辨率：反映了 ADC对输入微小变化响应的能力。可有两种表示方法：转换成数字 量的位数（& 10、12、16位）；用满量程（最大允许模拟量输入值）和位数合起来表示， 则n位A/D转换器分辨率=VFS/ （2n-1）。（2）、转换率：用完成一次A/D转换所需要的时间的倒数来表示，转换率表明了A/D转换的速度。（3）、转换精度：由于模拟量是连续的，而数字量是离散的，一般是某个范围中的模拟量对应于某一个数字量，这有一个转换精度问题。转换精度反映了 A/D转换器的实际值接近理想值的精确程度，

31、通常用数字量的最低有效位(LSB )来表示。设数字量的最低有效位对应于模拟量，这时我们称为数字量的最 低有效位的当量(量化单位)。如果模拟量在土 /2范围内都产生相对一个的唯一的数字量， 那么这个A/D转换器的精度为土 OLSB例：8 位 ADC，量程 05.12V量程范围5.12V“量化单位-20mv2n2566. ADC0809的功能结构ADC0809是典型的8位逐次逼近式的 A/D转换器，由D/A转换器、逐次逼近式寄存器、比较器和其他附加部件组成，带有三态输出门，可接8个模拟输入通道。ADC0809的技术特点：(1) 8位逐次逼近式ADC。(2) 内有多路开关，因可接 8路模拟电压输入，分时对 8路模拟电压进行 A/D转换。(3) 内部有三态的8位数据输出锁存器，因此其 8位数据输出端 DO、D7可与数据总线 直接相连。(4) Vref+ 接 +5V(+5.