第28讲微机原理与接口技术

1、l8080分比分比9090分差的是方法分差的是方法60分以下差的是什么呢？分以下差的是什么呢？l9999分比分比100100分差的是境界分差的是境界l9090分比分比9999分差的是运气分差的是运气l6060分比分比7070分差的是细节分差的是细节l7070分比分比8080分差的是勤奋分差的是勤奋Attitude determines everything Attitude determines everything Attitude is Everything以微机原理最基本的、重要的概念及方法,以及教学大纲的要求为线索，组织复习内容，举例、扩充到实践应用l80X86系列微处理器l宏指令及功

2、能程序设计lA/D & D/AlDMAl 以上内容不作考试要求;教材其他章节均为考试范围。重点如下重点如下单选题单选题填空题填空题问答题问答题阅读题阅读题编程题编程题读图题读图题综合题综合题小计小计第第1章章22第第2章章4101024第第3章章628第第4章章251017第第5章章1010第第6章章21012第第7章章21012第第8章章224第第9章章24511小计小计2020255101010100分数分数单选题单选题填空题填空题问答题问答题阅读题阅读题编程题编程题读图题读图题综合题综合题小计小计第第1章章22第第2章章410519第第3章章62513第第4章章251017第第5

3、章章1010第第6章章257第第7章章21012第第8章章22511第第9章章2459小计小计20202551010101001.计算机的运算基础数制、编码数制二、十、十六 数的表示约定（带约定符号：B,D或不带,H） 数制间的转换常用按权展开多项式 带符号数/无符号数 数的类型（8位字节,16位字,32位双字）例：MOV AX，10HAX0010H MOV AX，10AX000AH特别要注意特别要注意10进制与进制与16进制进制l 微机中约定，不加申明、凡带符号数一律用补码表示。l求真值先判正负。l只有最高位为符号位，如8位补码，D7为符号位，其余为数值位；如16位补码，D15为符号位，其余

4、为数值位。例：FFH8位数，若视为无符号数255 若视为原码7FH=127 若视为补码1已知已知8位补码数位补码数9CH1001 1100B64H=100一个数在机一个数在机器中的表示器中的表示是唯一的，是唯一的，但代表的含但代表的含义不是唯一义不是唯一的，取决于的，取决于你怎么看它。你怎么看它。常用的ASCII码字符0 9 30H39H， A Z 41H5AH，0DHENTER， 0AH换行，20H空格。计算机的常用输入/输出设备都是ASCII码。区分字符与数值字符与数值的转换： 如： 0 9 减30H或AND AL，0FH 可得其数值 ； A Z 减37H。 如：09加30H； AF加37

5、H。l 存放规律： 压缩型BCD一个字节存放2位十进制数；非压缩型BCD一个字节存放1位十进制数，又称ASCII BCD。 如： 12压缩BCD 12H； 非压缩BCD0102H。l 运算BCD“逢十进一”，而4位二进制数“逢十六进一”，必须调整，为此提供了调整指令。lBCD数二进制数的转换的基本方法:十进制数的十进制数的BCD码表示与十进制本身是码表示与十进制本身是一样的，如一样的，如55的的BCD码就是码就是55H。弄清除压缩弄清除压缩BCD码与非压缩码与非压缩BCD码码如：键入：12AB可视为ASCII字符，也可视为十六进制数。但在内存中存放的都是ASCII码值：31H，32H，41H，

6、42H。8个通用RegAX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI。4 个段Reg CS，DS，ES，SS。2个控制Reg IP，F。IP跟踪程序的执行，F判断智能功能。基本用途，专门特殊用途，基本用途，专门特殊用途，AX为乘除指令的累加器，为乘除指令的累加器，即目的操作数即目的操作数Reg 。BX访问存储器作间址或基址访问存储器作间址或基址Reg 。CX在循环、字符串、移位中作计数在循环、字符串、移位中作计数Reg 。DX访问访问I/O端口时作间址端口时作间址Reg 。BP访问存储器时作基址或间址访问存储器时作基址或间址Reg 。SP堆栈指针。堆栈指针。注意：注意：BP及及SS都是对堆栈操

7、作，所都是对堆栈操作，所以默认的段寄存器是以默认的段寄存器是SSl作用子程序调用、中断、保护断点、保护现场、暂存中间结果、传递参数。l影响堆栈内容及SP指针的操作PUSH，POP，CALL，RET，INT，中断，IRET BP或SS：XX，改变内容。注意：执行这类指令时，注意：执行这类指令时，堆栈指针堆栈指针SP内容如何变内容如何变化，堆栈本身的内容如化，堆栈本身的内容如何变化，它们在内存中何变化，它们在内存中的地址分配的地址分配l中断的概念CPU暂停当前程序的运行，转去执行某些临时发生的事件，即中断服务，服务后返回到原来地方继续运行的过程中断。l中断源中断来源的识别软件查询或硬件识别向量中断

8、，即对每个外设固定编号N即中断类型码N（中断向量） N*4得到中断向量表的地址中断向量（中断程序本身的地址）响应中断的条件是什么响应中断的条件是什么中断响应的全过程？中断响应的全过程？CPU响应中断条件？响应中断条件？l中断响应过程保护FR、CS、IP、软件保护Reg，影响堆栈内容及SP。l中断服务程序的设计填写向量表（不作要求）。l中断类型内部，外部，软中断，硬中断。任何一个子程序或一段操作都可用INT N实现。VERY IMPORTANT!响应中断的过程是什么？响应中断的过程是什么？l总线BUS传送信息的公共通道，即把计算机各部件连在一起的一组并行导线。l总线的宽度能并行传送的二进制信息的

9、位数，如：16位DB，20位AB。l传送特点分时传送，方能实现不同来源的信息在一组统一的传输线上传送，为控制在某一特定时刻，总线上只能传送一种信息，所以对总线的发送/接收必须进行控制常用的控制器三态门，即微机中：存储器、I/O接口都是通过三态门挂接在总线上，不使用时，呈高阻（开路），需交换信息时选通三态门和总线接通，连接接口。为什么要用总线？总为什么要用总线？总线的作用是什么？线的作用是什么？为什么要分时复用？为什么要分时复用？如何实现分时复用？如何实现分时复用？l时序在时钟CLK的控制下一步一步的操作，CPU时序告诉人们在某一特定时刻（T状态）究竟执行什么操作。l时间T状态CPU动作的最小单

10、位，一个CLK周期；l总线周期与总线打交道的时间，如存储器读/写（4T），I/O读/写（4T）。几个周期的关系，几个周期的关系，T1T4总线上的变化总线上的变化如： INAL, DX AB,DB,IOR 有效； OUT DX, ALAB ,DB,IOW 有效； 用以上信号控制接口。体现在端口译码体现在端口译码信号信号CS1、指令机器能识别的基本命令，指令的集合指令系统，取决于硬件CPU。l指令的组成 说明指令的功能及操作的对象。l机器指令一组二进制代码机器码，如：BA0300HMOV DX，OFFSET IBUF。l符号指令操作码、操作数均用特定符号表示。l汇编将汇编源程序（符号语言指令）翻译

11、成机器语言程序。如：MASM程序。操作码占多少字节，操操作码占多少字节，操作数占多少字节。作数占多少字节。l定义寻找操作数（地址）的方式，操作数可存放在Reg或Mem。l7种寻址方式立即、寄存器、直接、间接、基址、变址、基址加变址；熟悉寻址方式，方能理解指令的功能。* *3 3、默认段、默认段存储器寻址中段地址的确定问题，一般遵守约定段：超越（跨段）操作，DS：BP，显示说明高于默认段。操作数的存在形式操作数的存在形式1.立即数立即数2.寄存器寄存器3.存储器存储器l格式符号指令的书写规则。l功能由操作码决定，由助记符号体现。 如： SAR DX ，1 RCR AX，1两指令完成DX：AX双字

12、右移一位，带符号数2。 l应用注意事项如MOV的合法/非法传送： 如： MOV AX，DATA MOV DS， AX 而： MOV DS，DATA l重点指令编程时常用（上机、作业常用），包括传送（交换、栈操作、IO）、算术（主要是加、减）、调整（BCD码）、移位、条件转移（JC/JNC/JZ/LNZ/JB/JNB/JA/JNA、 LOOP、CALL）、CMP。CMP指令执行后，结指令执行后，结果及状态如何？果及状态如何？l算术；l逻辑；l移位；l 标志操作。从编程的应用角度看，主从编程的应用角度看，主要的标志位是要的标志位是CF,ZF,PF; OF,AF现在基本不用了，现在基本不用了，但也要

13、知道其含义及求法。但也要知道其含义及求法。1 、程序结构分段定义与组织2、 常用伪指令与常用算符：l 段定义 SEGMENTENDSl 子程序 PROCENDPl 常量定义 EQUl 变量定义 DB，DW，(DD，DQ，DT)l PTR（类型属性运算符）l：（跨段前缀符）l OFFSET（取偏移地址）lSEG（取段地址）lORG （地址定位）lDUP （重复定义）lPC专为汇编提供的两个程序接口DOS，BIOS。l重点常用输入/输出（1#键入一个字符，2#显示一个字符，9#显示一串字符，10#键入一串字符，11#检查有无键入，以控制程序是否结束）。这部分考试时只需要用到这部分考试时只需要用到返

14、回返回DOS的中断调用。的中断调用。l顺序顺序算术运算（加，减，乘，除），算术运算（加，减，乘，除），BCD运算运算（调整），查表技术，拆字拼字。（调整），查表技术，拆字拼字。 例、 用查表法将 AL 中的16进制数转换为字符。 TAB DB 0123456789ABCDEF方法1：LEA BX，TAB XLAT TAB ；（BX+AL）AL法二 XOR方法2：XOR BH，BH MOV BL，AL MOV AL，TABBX；（BX+TAB）AL 以上为表地址加偏移量作为访问单元。 如：CMP AL，KEYTABBX键盘中获取键值 如：MOV AL，SEGTABBX在7 段显示器中获取段码，本

15、质上都是采用了查表技术。如：CMP AX，SI JNB NEXT 无符号数比较AXSI XCHG AX，SIAX中存放较大值l循环循环计数计数，条件控制，双重控制，单，条件控制，双重控制，单重，多重重，多重；常用LOOP。l串操作串操作可简化循环程序的设计，约定初始化。l结构PROCENDPl调用与返回（CALL，RET）断点保护，保护现场，恢复保护进栈。影响SP及堆栈内容。*子程序参数传递：约定REG法，约定单元法，堆栈法，参数赋值法相应单元在CPU，DS，SS，CS。l保护现场解决主子程序公用REG的保护问题。l加减运算，BCD运算，双字操作（运算），带符号数运算，数制转换，码制转换，排序

16、，查表，求MAX，求MIN。请大家阅读教材及课件中的例题。l内存映象图（即存储单元中的内容 如：数据段定义（输入）后的映象图，程序执行的堆栈映象图CALL，中断）。伪指令分配的存储空间及初始化数伪指令分配的存储空间及初始化数据（注意：负数存储方式）据（注意：负数存储方式）l基本命令lT，P单步执行l指针IP，SP，REG，F标志，MEM单元内容的变化。1、 微机的基本结构 l 三总线结构AB，DB，CB。l 基本组成CPU系统，存储器（RAM，ROM），I/O接口，I/O设备，通过总线连在一起。l 工作原理程序存储，程序控制，即冯诺依曼原理。为什么要分段为什么要分段什么是什么是VAN.NEUM

17、ANN结构？什么结构？什么是是HARVARD结构？用图表示。结构？用图表示。l 如8088/8086结构特点（EU，BIU并行工作流水线作业）l 芯片级总线三总线芯片引线。EU及及BIU分别起什么作用分别起什么作用基本总线周期长度（基本总线周期长度（T1、T2、T3、TW*、T4）l 最小系统8086工作在最小组态，单一处理器系统，扩展的存储器外设较少，系统控制总线（如：IOM，RD，WR）由CPU直接提供由8086，8284，3733，245组成。l最大系统8086工作在最大组态，多处理器系统，扩展的存储器外设较多，系统控制总线不能由CPU直接提供，外加控制器对CPU的三状信号S2，S1，S

18、0进行译码控制形成系统控制信号（如MEMR，MEMW，IOR，IOW）由8088，8284，3733，245， 8288组成。最小系统与最大系统的组成及区别最小系统与最大系统的组成及区别l 存储器的种类与特点l分级结构为解决存储容量与速度之间的矛盾，常用三级结构：高速缓冲存储器CACHE，主存（内存），辅存（外存）。l 内存字节结构每一个字节单元编号地址存储器空间与AB有关。l 分段管理CPU内部Reg均为16位，而地址20位。l单元地址有两种表示：逻辑地址逻辑地址段地址：偏移地址（程序中使用）段地址：偏移地址（程序中使用）物理地址物理地址CPU访问单元的实际地址。访问单元的实际地址。各个不同

19、位置的存储器各有什么作用各个不同位置的存储器各有什么作用8086中内存为中内存为什么要分段？什么要分段？是如何分段的？是如何分段的？物理地址、逻物理地址、逻辑地址、有效辑地址、有效地址、段地址、地址、段地址、偏移地址之间偏移地址之间的关系？的关系？l常用芯片EPROM 2716(2K8), 2732(4k8), 2764(8k8)； SRAM 6116(2K8), 6264(8K8)。l 扩展连线 EPROMAB，DB，输出允许 OEMEMR，片选CE 译码输出。 SRAMAB，DB，输出允许OEMEMR，片选CE译码输出，写允许 WEMEMW。如何计算存储器如何计算存储器的地址与容量。的地址

20、与容量。地址译码的问题地址译码的问题l 8086的I/O寻址I/O单独编址与存储器统一编址。lI/O单独编址使用专用 IN/OUT 指令传送数据。l IN/OUT指令功能、应用、时序信号低16位AB，DB，IOR/IOW，接口设计中必须正确利用这些信号控制接口电路。注意：注意：DX在在IN/OUT指令中做地指令中做地址用，所以它的内容出现在地址址用，所以它的内容出现在地址总线；总线；AL/AX做转送数据用，它做转送数据用，它的内容出现在数据总线上。的内容出现在数据总线上。注意：各自的优缺点是什么注意：各自的优缺点是什么lI/O扩展槽(I/O通道) 为方便用户扩展各种功能而引进扩展槽,即PC机采

21、用了开放式结构,实质为PC总线后发展为ISA总线,即有62位信号线,扩展接口常用信号：AB,DB,MEMR/MEMW,IOR/IOW,IRQ9, AEN(地址允许),CLK。CPU与与I/O设备通信的方式有哪些？各自的特点与通途？设备通信的方式有哪些？各自的特点与通途？l译码目的在扩展存储器,I/O接口时都有寻址问题,即地址分配和片选,寻址时有片内寻址,片间寻址(片选),片内寻址由存储器或I/O接口芯片内部译码完成,而片选一般由用户对高位地址译码完成。l常用译码电路：多输入与非门74LS30输出一个片选端；74LS138译码器输出8个片选端。根据图分析地址或根据地址作图根据图分析地址或根据地址作图l 译码器的开启控制应视具体情况：如I/O译码一定要用地址允许