微机原理与接口技术期末总复习

1、n第第5章章 存储器存储器每个存储单元具有一个唯一的地址，可存储每个存储单元具有一个唯一的地址，可存储1位（位片结构）或多位（字片结构）二进制数位（位片结构）或多位（字片结构）二进制数据据存储容量与地址、数据线个数有关：存储容量与地址、数据线个数有关：芯片的存储容量芯片的存储容量2MN 存储单元数存储单元数存储单元的位数存储单元的位数 M：芯片的地址线根数芯片的地址线根数 N：芯片的数据线根数：芯片的数据线根数 EPROM芯片2764n存储容量为存储容量为8K8n28个个引脚：引脚：13根地址线根地址线A12A08根数据线根数据线D7D0片选片选CE*编程编程PGM*读写读写OE*编程电压编程

2、电压VPPVppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVccPGM*NCA8A9A11OE*A10CE*D7D6D5D4D312345678910111213142827262524232221201918171615EPROM芯片2764n存储器的分类和特点存储器的分类和特点1按照存储器在计算机中的作用按照存储器在计算机中的作用高速缓冲存储器、主存储器（内存）、辅助存储器（外存）高速缓冲存储器、主存储器（内存）、辅助存储器（外存）2按照制造工艺按照制造工艺双极型、金属氧化物半导体型双极型、金属氧化物半导体型3按照存取方式（一般的存储器分类）按照存取方式（一般的存储器分类）R

3、AM、ROM（特点特点）n片选信号：片选信号：微机系统中有许多芯片，微机系统中有许多芯片，CPU在任一时刻只能和在任一时刻只能和一片芯片打交道，每片芯片一般都有一个片选信一片芯片打交道，每片芯片一般都有一个片选信号输入端，当该引脚输入的是低电平时，该芯片号输入端，当该引脚输入的是低电平时，该芯片被选中，能和被选中，能和CPU打交道。打交道。 产生片选信号的三种方法为：全译码法、部分译产生片选信号的三种方法为：全译码法、部分译码法、线选法。码法、线选法。 存储器与CPU的连接三种译码方法的区别n全译码法：片内寻址未用的全部高位地址线都参全译码法：片内寻址未用的全部高位地址线都参加译码。优点是每个

4、芯片的地址范围是唯一的，加译码。优点是每个芯片的地址范围是唯一的，而且各片之间是连续的；缺点是译码电路比较复而且各片之间是连续的；缺点是译码电路比较复杂。杂。n部分译码法：片内寻址外的高位地址的一部分译部分译码法：片内寻址外的高位地址的一部分译码产生片选信号。部分译码较全译码电路简单，码产生片选信号。部分译码较全译码电路简单，但存在地址重叠区。但存在地址重叠区。n线选法：高位地址线不经过译码，分别接各存储线选法：高位地址线不经过译码，分别接各存储器芯片的片选端来区别各芯片的地址。线选法不器芯片的片选端来区别各芯片的地址。线选法不仅会造成地址重叠，而且各芯片的地址一般是不仅会造成地址重叠，而且各

5、芯片的地址一般是不连续的。连续的。C1RESETG2AMEMR&A19A18A17A16G2BCBAA16A14A13LS138Y0总线信号D0D7D0D7A0A1A12A0A1A12OEMEMRCE2764VCCVPPPGMGNC 5V试设计6264（8K8）与8088CPU最小模式系统总线相连接，设起始地址为80000H。第6章 中断n中断：中断：在在CPU执行程序的过执行程序的过程中出现了某种紧急程中出现了某种紧急或异常的事件或异常的事件(中断请中断请求求)，CPU需暂停正在需暂停正在执行的程序，转去处执行的程序，转去处理该事件理该事件(执行中断服执行中断服务程序务程序)，并在处理完，并

6、在处理完毕后返回断点处继续毕后返回断点处继续执行被暂停的程序，执行被暂停的程序，这一过程称为中断。这一过程称为中断。继续执行断点主程序中断服务程序有中断请求中断处理返回断点断点断点：指返回主程序时执行的第一条指令的地址。：指返回主程序时执行的第一条指令的地址。中断返回n执行完中断服务程序，返回到原先被中断的执行完中断服务程序，返回到原先被中断的程序，此过程称为中断返回。程序，此过程称为中断返回。n为了能正确返回到原来程序的断点处，在中为了能正确返回到原来程序的断点处，在中断服务程序的最后应专门放置一条中断返回断服务程序的最后应专门放置一条中断返回指令指令IRET。n中断返回指令的作用实际上是恢

7、复断点，也中断返回指令的作用实际上是恢复断点，也就是保护断点的逆过程。就是保护断点的逆过程。 IRET 和RET的区别n中断返回指令中断返回指令IRET和一般子程序返回指令和一般子程序返回指令RET的区别是：的区别是：nIRET除恢复断点地址外（除恢复断点地址外（CS,IP），还恢复），还恢复标志寄存器标志寄存器FR的内容。而的内容。而RET仅恢复断点地仅恢复断点地址。址。中断处理过程n中断请求中断请求n中断判优中断判优n中断响应中断响应n中断处理中断处理n中断返回中断返回8086中断结构n8086的中断系统采用向量中断机制的中断系统采用向量中断机制n能够处理能够处理256个中断个中断n用中断

8、向量号用中断向量号0255区别区别n可屏蔽中断还需要借助专用中断控制可屏蔽中断还需要借助专用中断控制器器Intel 8259A实现优先权管理实现优先权管理2. 外部中断n外部中断是由于外部中断是由于8086外部提出中断请求引外部提出中断请求引起起的程序中断的程序中断n利用外部中断，微机系统可以实时响应外利用外部中断，微机系统可以实时响应外部设备的数据传送请求，能够及时处理外部设备的数据传送请求，能够及时处理外部意外或紧急事件部意外或紧急事件n分为可屏蔽中断和非屏蔽中断分为可屏蔽中断和非屏蔽中断 非屏蔽中断n通过非屏蔽中断请求信号向微处理器提出的中断请通过非屏蔽中断请求信号向微处理器提出的中断请

9、求，微处理器无法禁止，将在当前指令执行结束予求，微处理器无法禁止，将在当前指令执行结束予以响应，这个中断被称为非屏蔽中断以响应，这个中断被称为非屏蔽中断n8086的非屏蔽中断的向量号为的非屏蔽中断的向量号为2，非屏蔽中断请求，非屏蔽中断请求信号为信号为NMIn非屏蔽中断主要用于处理系统的意外或故障。例如：非屏蔽中断主要用于处理系统的意外或故障。例如：电源调电前的数据保护电源调电前的数据保护存储器读写错误的处理存储器读写错误的处理 可屏蔽中断n外部通过可屏蔽中断请求信号向微处理器提出的外部通过可屏蔽中断请求信号向微处理器提出的中断，微处理器在允许可屏蔽中断的条件下，在中断，微处理器在允许可屏蔽中

10、断的条件下，在当前指令执行结束予以响应，同时输出可屏蔽中当前指令执行结束予以响应，同时输出可屏蔽中断响应信号，这个中断就是可屏蔽中断断响应信号，这个中断就是可屏蔽中断n8086的可屏蔽中断请求和响应信号分别是的可屏蔽中断请求和响应信号分别是INTR和和INTA*；由；由IF标志控制可屏蔽中断是否允许响应；标志控制可屏蔽中断是否允许响应；向量号来自外部中断控制器向量号来自外部中断控制器n8086通常需要配合中断控制器通常需要配合中断控制器8259A共同处理可共同处理可屏蔽中断屏蔽中断n可屏蔽中断主要用于主机与外设交换数据可屏蔽中断主要用于主机与外设交换数据IF控制可屏蔽中断的响应控制可屏蔽中断的

11、响应中断标志IF的状态nIF0：可屏蔽中断不会被响应：可屏蔽中断不会被响应关中断、禁止中断、中断屏蔽关中断、禁止中断、中断屏蔽系统复位，使系统复位，使IF0任何一个中断被响应，使任何一个中断被响应，使IF0执行指令执行指令CLI，使，使IF0nIF1：可屏蔽中断会被响应：可屏蔽中断会被响应开中断、允许中断、中断开放开中断、允许中断、中断开放执行指令执行指令STI，使，使IF1n执行指令执行指令IRET恢复原恢复原IF状态状态明确明确IF标志的状态是关键标志的状态是关键6.2.3 中断向量表和中断向量表n中断向量：中断服务程序的入口地址（首地址）中断向量：中断服务程序的入口地址（首地址）n逻辑地

12、址含有段地址逻辑地址含有段地址CS和偏移地址和偏移地址IP（32位）位）n每个中断向量的低字是偏移地址、高字是段地址，每个中断向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用需占用4个字节个字节n8086微处理器从物理地址微处理器从物理地址00000H开始，依次安排开始，依次安排各个中断向量，向量号也从各个中断向量，向量号也从0开始开始n256个中断占用个中断占用1KB区域，就形成中断向量表区域，就形成中断向量表向量号为向量号为N的中断向量的的中断向量的物理地址物理地址N4例例1：某中断源中断类型号为：某中断源中断类型号为10H，中断源的中断向量为，中断源的中断向量为1218H:046AH,用用简图

13、表示该中断源的中断向量在中断向量表中存放情况。简图表示该中断源的中断向量在中断向量表中存放情况。解：解：1） 该中断向量在中断向量表中的首地址为：该中断向量在中断向量表中的首地址为： 10H400040H。占用的。占用的4个内部单元地址为个内部单元地址为 00040H00043H 2） 该中断向量在中断向量表中的存放简图为：该中断向量在中断向量表中的存放简图为：12H18H04H6AH00043H00042H00041H00040HINT 21H的中断服务程序的入口地址放在中断向量表地址?NMI的中断服务程序的入口地址放在中断向量表地址?补充例补充例2：在中断向量表中：在中断向量表中30H开始

14、的开始的4个单元中依次存放内容个单元中依次存放内容为为12H、34H、56H、78H,该中断源中断类型号为多少？中断向该中断源中断类型号为多少？中断向量为多少量为多少(以逻辑地址和物理地址两种形式表示）？以逻辑地址和物理地址两种形式表示）？解：解：1 中断源中断类型号为中断源中断类型号为: 30H/4=48/4=12=0CH (注意！注意！30H=48) 2) 中断向量为：中断向量为： 7856H:3412H （逻辑地址形式）（逻辑地址形式） 其物理地址为其物理地址为7B972H.。 78560H + 3412H 7B972H第7章 输入输出接口n输入输出接口的结构输入输出接口的结构n输入输出

15、信息输入输出信息数据信息、状态信息、控制信息数据信息、状态信息、控制信息nI/O端口的编址方法端口的编址方法I/O端口独立编址、端口独立编址、I/O端口与存储器统一编址端口与存储器统一编址nI/O的数据传送方式的数据传送方式程序控制、中断控制、程序控制、中断控制、DMA方式方式7.1.2 I/O接口的典型结构控制总线控制总线CB地址总线地址总线ABI/O接口电路接口电路数据数据控制控制状态状态数据总线数据总线DBCPU外设外设控制寄存器控制寄存器状态寄存器状态寄存器数据寄存器数据寄存器1. 接口电路的内部结构nCPU与外设主要有数据、状态和控制信息与外设主要有数据、状态和控制信息需要相互交换，

16、于是从应用角度看内部：需要相互交换，于是从应用角度看内部： 数据寄存器数据寄存器保存外设给保存外设给CPU和和CPU发往外设的数据发往外设的数据 状态寄存器状态寄存器保存外设或接口电路的状态保存外设或接口电路的状态 控制寄存器控制寄存器保存保存CPU给外设或接口电路的命令给外设或接口电路的命令 7.2 I/O数据传送方式n程序控制程序控制的输入输出的输入输出通过通过CPU执行程序中执行程序中的的I/O指令来完成传送，又分为：无条件传送、指令来完成传送，又分为：无条件传送、查询传送查询传送n中断控制中断控制的输入输出的输入输出通过通过CPU执行中断服执行中断服务程序完成数据的输入输出。务程序完成

17、数据的输入输出。n直接存储器存取（直接存储器存取（DMA）传送请求由外设传送请求由外设向向DMA控制器（控制器（DMAC）提出，后者向）提出，后者向CPU申请总线，最后申请总线，最后DMAC利用系统总线来完成外利用系统总线来完成外设和存储器间的数据传送设和存储器间的数据传送无条件传送方式及其接口n在在CPU与慢速变化的设备交换数据时，与慢速变化的设备交换数据时，可以认为它们总是处于可以认为它们总是处于“就绪就绪”状态，状态，随时可以进行数据传送，这就是无条件随时可以进行数据传送，这就是无条件传送，或称立即传送、同步传送传送，或称立即传送、同步传送n适合于简单设备，如适合于简单设备，如LED数码

18、管、按键数码管、按键或按纽等或按纽等n无条件传送的接口和操作均十分简单无条件传送的接口和操作均十分简单n这种传送有前提：外设必须随时就绪这种传送有前提：外设必须随时就绪无条件传送：输入输出接口next:mov dx,8000h;DX指向数据端口指向数据端口in al,dx;从输入端口读开关状态从输入端口读开关状态not al;反相反相out dx,al;送输出端口显示送输出端口显示call delay;调子程序延时调子程序延时jmp next;重复重复K7K1K0+5VD0D7A0A15CLKLS06反相反相驱动器驱动器LS2738D锁存器锁存器LS244三态三态缓冲器缓冲器8000H译码译码

19、+5VLED0LED7GIOWIOR查询传送方式及其接口nCPU需要先了解（查询）外设的工作状需要先了解（查询）外设的工作状态，然后在外设可以交换信息的情况下态，然后在外设可以交换信息的情况下（就绪）实现数据输入或输出（就绪）实现数据输入或输出n对多个外设的情况，则对多个外设的情况，则CPU按一定顺序按一定顺序依次查询（轮询）。先查询的外设将优依次查询（轮询）。先查询的外设将优先进行数据交换先进行数据交换n查询传送的特点是：工作可靠，适用面查询传送的特点是：工作可靠，适用面宽，但传送效率低宽，但传送效率低查询输入接口mov dx,8000h ;DX指向状态端口指向状态端口status: in al,dx;读状态端口读状态端口test al,01h ;测试标志位测试标志