微机原理与接口技术课程总结

1、微机原理与接口技术课程总结班级：12电子专升本 学号：1205061044 姓名：陶翠玲主要内容：微机原理与接口技术是我们这学期开的比较难学的一门课，课程紧密结合通信工程专业的特点，围绕微型计算机原理和应用主题，以Intel8086CPU为主线，系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式，介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧，存储器的组成和I/O接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程，并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术，包括七大接口芯片：并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D（ADC0809

2、）、D/A（DAC0832）、DMA（8237）、人机接口（键盘与显示器接口）的结构原理与应用。在此基础上，对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。具体介绍： 第一章：主要了叙述微型计算机的发展构成和数的表示方法（1）超、大、中、小型计算机阶段（1946年-1980年）采用计算机来代替人的脑力劳动，提高了工作效率，能够解决较复杂的数学计算和数据处理（2）微型计算机阶段（1981年-1990年）微型计算机大量普及，几乎应用于所有领域，对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。（3）计算机网络阶段（1991年至今）。计算机的数值表

3、示方法：二进制，八进制，十进制，十六进制。要会各个进制之间的数制转换。计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助，从而促进了信息化社会的到来，实现了遍及全球的信息资源共享。第二章：介绍了8086微型机算计系统的组成原理和体系结构（1）BIU与EU的动作协调原则：总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）按以下流水线技术原则协调工作，共同完成所要求的信息处理任务：每当8086的指令队列中有两个空字节，或8088的指令队列中有一个空字节时，BIU就会自动把指令取到指令队列中。其取指的顺序是按指令在程序中出现的前后顺序。每当EU准备执行一条指令时，它会从BIU部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用

4、几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者IO端口，那么EU就会请求BIU，进入总线周期，完成访问内存或者IO端口的操作；如果此时BIU正好处于空闲状态，会立即响应EU的总线请求。如BIU正将某个指令字节取到指令队列中，则BIU将首先完成这个取指令的总线周期，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。当指令队列已满，且EU又没有总线访问请求时，BIU便进入空闲状态。在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于待执行指令的顺序发生了变化，则指令队列中已经装入的字节被自动消除，BIU会接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。从上述BIU与EU的动作管理原则中，不难看出，它

5、们两者的工作是不同步的，正是这种既相互独立又相互配合的关系，使得8086/8088可以在执行指令的同时，进行取指令代码的操作，也就是说BIU与EU是一种并行工作方式，改变了以往计算机取指令译码执行指令的串行工作方式，大大提高了工作效率，这正是8086/8088获得成功的原因之一（2）它的工作模式：有最小和最大（3）它的寻址方式：a、数据操作数这类操作数是与数据有关的操作数，即指令中操作的对象是数据。数据操作数又可分为：A 立即数操作数。指令中要操作的数据包含在指令中。B 寄存器操作数。指令中要操作的数据存放在指定的寄存器中。C 存储器操作数。指令中要操作的数据存放在指定的存储单元中。D I/O

6、操作数。指令中要操作的数据来自或送到I/O端口。b、地址操作数这类操作数是与程序转移地址有关的操作数，即指令中操作的对象不是数据，而是要转移的目标地址。它也可以分为立即数操作数、寄存器操作数和存储器操作数，即要转移的目标地址包含在指令中，或存放在寄存器中，或存放在存储单元之中。对于数据操作数，有的指令有两个操作数：一个称为源操作数，在操作过程中其值不改变；另一个称为目的操作数，操作后一般被操作结果代替。有的指令只有一个操作数，或没有(或隐含)操作数。对于地址操作数，指令只有一个目的操作数，它是一个供程序转移的目标地址。下面以MOV指令为例：MOV dst，src；(dst)(src)第三章：对

7、8086的指令系统的介绍计算机的指令通常包括操作吗和操作数两部分，寻址方式是指令中说明操作数所在地址的方法。寻址方式有立即寻址方式、寄存器寻址方式、直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、寄存器相对寻址方式、基址编址寻址方式、相对基址编址寻址方式，还有隐含寻址，I/O端口寻址等。要能正确判断各种寻址方式。要熟练掌握一下下面的指令：数据传送指令，通用数据传送指令：MOV PUSH POP XCHG XLAT， 输入输出指令：IN OUT地址目标传送指令： LEA LDS LES，标志传送指令： LAHF SAHF PUSHF POPF；算术运算指令，加法：ADD ADC INC AAA DAA ，减法

8、：SUB SBB DEC NEG CMP AAS DAS，乘法： MUL IMUL AAM ，除法：DIV IDIV AAD CBW CWD；逻辑运算和移位指令，逻辑运算指令：NOT AND OR XOR TEST ，算术逻辑移位指令：SHL/SAL SHR SAR，循环移位指令： ROL ROR RCL RCR字符串处理指令MOVS CMPS 等，指令前缀REP （无条件重复）以及转移指令:JC JZ JS JP;标志操作指令：CLC CMC STC STI等。第四章：讨论8086汇编语言程序设计方法，并给出实例分析汇编语言是一种利用指令助记符、符号地址、标号来编写的计算机语言。是机器语言的

9、符号表示，是面向机器的语言，是较低级的语言。本章主要内容是汇编语言语句类别、MASM的运算符及其表达式、伪指令语句格式和作用、基本程序结构、调用程序和被调用程序之间的数据传送途径以及汇编源程序上机调试过程。本章重点是阅读程序和编写程序。本章知识要点如：汇编语言语句类别：实指令语句、伪指令语句、宏指令语句，程序基本机构：顺序结构、分支结构、循环结构、过程（子程序）-参数传递途径：寄存器约定、存储器约定、堆栈传递，程序开发步骤：编辑-汇编-链接-调试程序。伪指令语句：符号定义指令EQU、=，数据定义伪指令DBDWDD,段定义伪指令SEGMENTENDS,过程定义伪指令PROCENDP段指派伪指令A

10、SSUME程序定位伪指令ORG汇编结束伪指令END。伪指令语句中的名字可以是变量名、段名、过程名。变量也有三种属性：段、偏移量和类型。第五章：介绍存储器的分类及应用半导体存储器是指用半导体器件作为存储器介质的存储器。目前，计算机的内存储器（主存储器）都由半导体存储器芯片担任。本章讨论半导体存储器芯片的类型、存储原理、使用场合、引脚功能、如何与CPU（或系统总线）连接以及及软件验证l连接是否正确等问题。本章知识要点：存储器分外部和内部，外部又分软盘、硬盘、磁带、闪存盘和光盘；内部又分RAM和ROM,RAM可分为 SRAM、DRAM；ROM也可分为PROM 、EPROM、 EEPROM 和Flas

11、h Memory。知道各种存储器的结构和用途，特点以及寻址方式，根据实际接线图能写出寻址空间，以及明白与CPU之间的速度匹配问题等。在学习时要知道存储器芯片的存储容量的计算方法（单元数X位数/单元），会计算各存储器的芯片地址范围。第六章：讲述I/O接口和系统总线中断传送方式的优点是：CPU不必查询等待，工作效率高，CPU与外设可以并行工作；由于外设具有申请中断的主动权，故系统实时性比查询方式要好得多。但采用中断传送方式的接口电路相对复杂，而且每进行一次数据传送就要中断一次CPU，CPU每次响应中断后，都要转去执行中断处理程序，且都要进行断点和现场的保护和恢复，浪费了很多CPU的时间。故这种传送

12、方式一般适合于少量的数据传送。第七章：讨论中断系统并介绍中断控制器8259A本章主要内容是：中断的概念，中断源、中断响应、中断优先级、中断向量表等。会编写初始化程序，8259A的结构和原理及应用；根据题目要求会画实际连线图；会写初始化命令字ICW1 、ICW2、ICW3、ICW4和操作命令字OCW1、OCW2、OCW3；会处理中断级联和中断嵌套的问题。第八章：介绍了可编程计数器、定时器、8253和8254芯片的基本原理和它们的大量应用实例本章主要内容是：定时器/计数器的应用场合；如何实现定时/计数；可编程计数器/定时器8253芯片的内部结构、引脚功能、计数原理、6种工作方式下的工作条件和输出波

13、形特征。重点是8253芯片的实际应用。本章主要知识点：知道计数和定时的概念，8253的原理和结构，有3个计数器，每个计数器能独立工作于6种方式，可通过控制字寄存器来设置每个计数器的工作方式，根据题目要求能编写简单的初始化程序，也能根据连线图写出芯片地址。8253的引脚功能：与系统总线相连：数据引脚D0D7、地址引脚A1、A0、控制引脚RD/CS/WR；通道引脚CLKGATEOUT其他引脚GNDVCC可编程计数器/定时器8253的工作方式：方式0：计数结束中断方式，方式1：可编程单稳态输出方式，方式2：比率发生器（分频器），方式3：方波发生器，方式4：软件触发选通，方式5：硬件触发选通。第九章：

14、讲了可编程外围接口芯片8255A以及具体应用本章主要内容是并行输入/输出接口概念，可编程并行输入/输出接口芯片8255A的内部结构、引脚功能、3种工作方式下的输入输出工作过程及其实际应用。本章主要内容：接口的概念，知道8255A的结构和功能以及应用；芯片包括3个端口，能分别工作于3种方式，可以通过方式控制字来选择工作方式，端口A三种方式都能工作，端口B只能工作于方式0和1，端口C只能工作于方式0，可单独写控制字；键盘接口消抖问题。第十章：简述了串行通信和可编程接口芯片8251A本章主要内容：串信通信的基本概念：数据传送方向，串行传送的2中基本方式，串行传送的2种基本工作方式，串行传送速率，串行

15、接口芯片，调制解调器；可编程串行通信接口芯片8251A：内部结构和外部引脚，记住方式字、命令字和状态字。会画与CPU的实际连线图，能根据实际需要编写8251的程序及其初始化设置。第十一章：简介了模数（A/D）和数模（D/A）转换本章主要内容： 模数（A/D）和数模（D/A）转换的概念，模拟量变成数字量需要采样、量化、编码，通过采样保持器来实现。ADC0809转换器要了解其原理，可以有8255A来控制ADC0809，知道连线图和其在整个系统中的作用。小结：微机的最基础语言计算机语言的一个最基础最古老的汇编语言。俗话说的好，越基础的东西越重要，因此它在重大的编程项目中应用的最为广泛。就我个人的理解，汇编是对寄存的地址，以及数据单元进行最直接的修改。不过它有两面性，有优点，也有缺点，最重要的一点就是它本身较为复杂：对某个数据进行修改时，本来很简单一个操作会用比较烦琐的语句来解决，而这些语句本身在执行和操作的过程中，占用大量的时间和成本。因此，在一些讲求效率的场合，这种语言并不可取，所以可以适当对它进行取舍。汇编语言对学习其他