微机原理总结复习

1、微机原理221、8088CPU概述与8080/85相比，8088性能的提高主要依赖于：1、建立4字节的指令预取队列；2、设立地 址段寄存器；3、在结构上和指令设置方面支持多为处理器系统。、8088CPU引线及其功能最小模式下的引线：A8A15 :它们是三态输出引线，负责送出地址。AD oAD 7:它们是地址、数据时分复用的输入输出信号线。经由三态门输出。IO/M :它是CPU的输出控制信号，用来区分当前操作时访问存贮器还是访问I/O端口。WR :它是CPU的输出控制信号，有效时表示 CPU正处于写存贮器或I/O端口状态。DT/R :该引脚是CPU的输出控制信号，用于确定数据传送方向，高电平为传

2、送方向，低 电平为接受方向。DEN :这是CPU经三态门输出的控制信号。有效时表示数据总线上有有效的数据。ALE :输出控制信号，高电平有效。有效时，表明CPU经其引线送出有效的地址信号。RD :它是读选通输出信号，低电平有效，有效时表明CPU正在进行存贮器读或I/O读操作。 READY :它是准备就绪输入信号，高电平有效。有效时表示被访问的设备已准备好数据。INTR :它是可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。TEST :它是可用 WAIT指令对该引脚进行测试的输入信号，低电平有效。有效时，CPU继续执行程序；否则 CPU就进入等待（空转）状态。NMI :它是非屏蔽中断输入信号，边沿触发，正跳

3、变有效。RESET :它是CPU的复位输入信号，高电平有效。复位后的内部寄存器状况见P24表2.2INTA:它是CPU输出的中断响应信号，是 CPU对外部输入的INTR中断请求信号的响应。 HOLD :它是高电平有效的输入信号，用于向CPU提出保持请求。HLDA :这是CPU对HOLD请求的响应信号，高电平有效。有效时，所有三态输出的信号变为高阻状态（浮动状态）。SSO是一条状态输出线。与IO/M和DT/R信号一起决定最小模式下现行总线周期的状态。CLK :这是时钟信号输入端。8088标准时钟频率为5MHz。Vcc : 5V电源输入引脚。GND :接地端。最大模式下的引线（P25）除24到34

4、之外，其余与最小模式完全相同（下述替换只是引脚位置替换）S2S2 （替换IO/ ）、S1 （替换DT/ ）、SO （替换DEN :这是最大模式下由 8088CPU经三态门 输出的状态信号。RQGT0 （替换HOLD ）、RQGT1 （替换HLDA ）:它们是总线请求允许引脚。LOCK（替换WR :它是一个总线封锁信号，低电平有效。该信号有效时，别的总线控制 设备的总线请求信号将被封锁。QS1 （替换）、QS0 （替换ALE ）:它是CPU输出的队列状态信号。HIGH （ SSO :在最大模式时始终为高电平输出。、8088内部结构8088CPU内部结构8088微处理器内部分为两个部分：执行单元（

5、 EU ）和总线接口单元（BIU ），图见P27图2.4EU单元负责指令的执行。它包括 ALU （运算器）、通用寄存器和状态寄存器。BIU单兀负责与存贮器和I/O设备的接口。它由段寄存器、指令指针、地址加法器和指令 队列缓冲器组成。225、时序CPU与内存或借口间进行通信，如将一个字节写入内存一个单元（或借口），这种写（或 读）的过程成为一个总线周期。正常的总线周期，不论读或写，都用4个时钟周期。、 最小模式下的系统总线形成见P35图2.1420条地址线用8282锁存器形成。双向数据总线用 8286形成。控制总线信号由8088CPU提供。 系统总线的控制信号是 8088CPU直接产生的。若80

6、88CPU驱动能力不够，可以加上 74LS244、 最大模式下的系统总线形成见P36图2.15在进行DMA传送石，一定要保证总线形成电路的所有输出信号端都呈现高阻状态，即放弃对系统总线的控制。、中断控制器82598259的外部引线共28条，DoD7 :双向数据线，与系统总线的数据线相连接。WR RD写和读的控制信号，与系统总线的读写信号相连接。=0，=1时外设产生指令；=1，=0时，内部产生指令。CS:片选信号，只有其为低电平时，才能实现CPU对8259的读写操作。通常连接系统的地址译码器。A0： 8259内部寄存器的选择信号。INT: 8259的中断请求输出信号，可直接接到CPU的INTR输

7、入端。INTA:中断响应输入信号。CAS oCAS 2 :级联控制线，多片8259级联工作时，其中一片为主控级，其他均为从属级-H- LJL心片。SP/EN :双功能引线，当工作在缓冲模式下时，它为输出，用以控制缓冲传送；在非缓冲 模式时，它用作输入，SP有效时，指定8259为主控级。IRoIR7 :中断请求输入端。连接其他外设的中断请求输入。内部寄存器：1、中断请求寄存器（IRR），内部保存所有外部中断源IRoIR7的中断请求状态；2、中断服务寄存器（ISR），用来保存所有正在服务的中断源；3、中断屏蔽寄存器（IMR ），保存着被屏蔽的所有中断源。8259的工作方式：（1） 8080/85与

8、8086/88工作模式：8259既可以工作在8080系统中，也可以用于 8088系统 中。在响应中断过程中，CPU"生两个INTA脉冲。这是，8259内部使用第一个INTAB 冲;在第二个INTA脉冲期间，8259通过数据总线将中断源的1个字节的中断向量码送 到数据总线上并传送给CPU优先级：1. 一般完全嵌套方式2自动循环优先级方式3特殊循环优先级方式4特殊全嵌套方 式（2） 特殊屏蔽模式：正常情况下，当一个中断请求被响应时，8259将禁止所有同级及更 低优先级中断请求，称为一般屏蔽方式。但在特殊情况下，也希望允许更低优先级的中断请求产生中断。（3） 中断结束：8259中，中断结束

9、是利用复位ISR中的相应位来实现的，具体有两种方法：1、自动结束，利用初始化命令字ICW4设置这种结束方式；2、利用命令结束，利用操作命令自OCW2中的用惯命令实现中断结束，中断结束命令有两种：（a） 般中断结束命令（EOI），该命令用于中断嵌套方式；（b）特殊中断结束命令，当8259工作在特殊屏蔽方式时，其中断嵌套结构也变得杂乱起来，就必须采用特殊结束命令。中断触发方式：1电平触发2边沿触发(5)查询状态：通过操作命令字 0CW3中的P位置1,可以查询8259的状态。8259的内部控制字一. 初始化命令字：1、初始化命令字ICW1。2、初始化命令字ICW2，在8080模式下，它与ICW1的D

10、7D5构成16为的入口地址。8088模式 下，仅用ICW2提供不同中断源的中断向量码，中断响应时，再根据中断向量表获得入口地址。3、 初始化命令字ICW3，该字是用于多片8259级联的。ICW3的每一位对应一个IR输入，哪 一位为1,表示相应的IR接从属8259。4、初始化命令字ICW4 ,。二. 操作命令字OCW : 1、操作命令字0CW1，用于设置对8259中断的屏蔽操作。2、操作命令字0CW2，用于设置优先级是否循环、循环的方式及中断结束方式。3、 操作命令字0CW3，可用于设置查询方式、特殊屏蔽方式以及读8259的中断请求寄存器 IRR、中断服务寄存器ISR、中断屏蔽寄存器IMR的当前

11、状态。8259的寻址和连接：利用有效选中8259,再利用Ao来熏制不同的寄存器和命令字。Ao只可能有两个状态。因此，在硬件系统中，8259只占用两个外设接口地址。8259的接口地址为 FF00HFF07H。8259的初始化使用：程序如下所示MOV MOV OUTMOV MOVOUT MOVOUT MOVOUTDX, 0FF00HAL,13HDX, ALDX, 0FF02HAL, 48HDX, ALAL, 03HDX, ALAL, 0E0HDX, AL可以利用该程序来独处 8259内部寄存器的内容。下面的程序用来验证 8259中断屏蔽寄存器是否正常，不正常则转至IMERRMOV DX, 0FF0

12、2HMOV AL, 0 OUT DX, ALIN AL,DX OR AL, AL JNZ IMERR MOV AL, 0FFH OUT DX, ALIN AL, DXADD AL, 1 JNZ IMERR在读IMR时，可直接在对应 A0=1的地址上读出。但要读IRR或ISR时，必须先向8259写入一个命令字 OCW3，代码如下:MOVDX, 0FF00HMOVAL, 0BHOUTDX, ALINAL, DX;对应A 0=0;0BH 为 OCW3;OCW3 写入 8259;读出ISR的内容，放在AL中8259的级联(P165): 个主控8259可以连接8片从属8259，最多允许有64个输入 工作

13、级联框图见P166图5.306.4、可编程并行接口 8255夕卜部引线及内部结构DoD7 :双向数据信号，用来传送数据和控制字。RD读信号线，与其他信号线一起实现对 8255接口的读操作，通常接系统总线的。WR写信号线，与其他信号一起实现对8255的写操作，通常接系统总线的。CS:片选信号线，当它为低电平时，有效。Ao、Ai : 8255地址选择信号线.RESET:复位输入信号。8255复位后，A、B、C 口均被定位输入状态。PAoPA7 : A 口的8跳输入输出信号线。PBoPB7 : B 口的8跳输入输出信号线。PCoPC7 : C 口的8跳输入输出信号线。、8255的工作方式1、 工作方

14、式0,又称为基本输入输出方式。ABC三口 24条线全部规定为数据的输入输出线。共有16种不同组合。三口均可锁存数据，而定义为输入的口则无锁存能力。2、工作方式1,即选通输入输出方式。(1)方式1下，A 口、B 口均为输出此方式下，A 口、B 口均需借用C 口来实现一些功能。C 口的功能如下：OBF输出缓冲器满信号，低电平有效。ACK外设响应信号，低电平有效。INTR :中断请求信号，高电平有效。INTE :中断允许状态。(2)方式1下A 口、B 口均为输入，此方式与方式1下两口均为输出类似，同样需要C口来实现一些功能，C口功能如下：STB低电平有效的输入选通信号。IBF :高电平有效的输入缓冲

15、器满信号。INTR :中断请求信号，高电平有效。INTE :中断允许状态。3、 工作方式2,又称双向输入输出方式。此种工作方式只有8255的A 口才有。在A口工作于双向输入输出方式时，要利用C口 5条线才能实现。、方式控制字及状态字8255的控制字由8位2进制数构成当控制字BIT=1时，控制字的bit6到bit3这4位用来控制A组，而控制字低三位 bit2到bitO 用来控制B组，包括B口的8位和C口的低4位。状态字：(1) 当8255的A 口、B 口工作在方式1或A 口工作在方式2时，通过读C口的状态，可以检 测A 口和B 口的状态。(2) 当8255的A 口和B 口均工作在方式1的输入时，

16、由C口读的8位数据各位的意义如3) 当8255的A 口和B 口均工作在方式1的输出时，由C口读的8位数据各位的意义、8255的寻址及连接使用8255占外设编织的4个地址，即A 口、B 口、C 口和控制寄存器各占一个外设接口地址。对同一个地址分别可以进行读写操作。8255的接口地址为 FBC0HFBC3H 禾口 FBC4HFBC7H。645、初始化及应用举例8255的初始化只要将控制字写入 8255的控制寄存器即可。 已与打印机连接为例，下面的代码使B口为输入：MOV DX, 0383HMOV AL, 1000,0011BOUT DX, ALMOV AL, 0000,1101BOUT DX, A

17、L6.5、可编程定时器8253、外部引线及其功能DoD7 :双向数据线，用以传送数据和控制字。CS:输入信号，低电平有效，有效时，该芯片可被选中进行操作RD读控制信号，低电平有效。WR写控制信号，低电平有效。A 0Ai为8253的内部计数器和一个控制寄存器的编码选择信号A0A1 00可选择计数器0 A0A1 01可选择计数器1A0A1 10可选择计数器211可选择控制寄存器CLK 02:每个计数器的时钟输入端。 GATE 02 :门控信号，即计数器的控制输入信号。OUT 02:计数器输出信号，用来产生不同方式工作室的输出波形。工作方式（P206）1、 方式0 （技术结束产生中断）当 GATE为

18、高电平时，允许技术；低电平时，禁止计数2、方式1 （可编程单稳）GATE上升沿开始启动计数3、方式2 （频率发生器）GATE为低电平时，强迫 OUT输出高电平，GATE为高时，分频据需进行。该方式下，占空比不稳定。4、方式3（方波发生器）GATE信号为低电平时，强迫 OUT输出高电平。GATE为低电平时，OUT输出对称方波。该方式可产生稳定占空比为1 : 1的方波信号。5、方式4 （软件触发选通）计数 开始并不受GATE控制。此方式仍受 GATE控制，GATE为高时，计数进行；GATE为低时，禁止计数。6、方式5 （硬件触发选通）GATE上升沿使计数开始。、8253的寻址及连接（P209）1、寻址8253占用4个接口地址，地址由、A。、A1来确定。同时配合、控制 8253的读写操作。（1）先使计数器停止计数，再读计数值。（2）在计数过程中读计数值。2、连接8253 占用了 FF04HFF07H 4 个接口地址。、初始化及其应用对计数器0的初始化:MOV AL, 36HOUT 43H, ALMOVAL, 0OUT40H,18OUT40H, AL对计数器1的初始化MOVAL, 54HOUT43H, ALMOVAL, 18OUT41H,AL对计数器2的初始化MOVAL, 0B6HOUT43H, ALMO