微机原理与接口技术课程总结

微机原理与接口技术课程总结篇一：《微机原理与接口技术》课程总结《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)、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i/o端口，那么EU就会请求BiU，进入总线周期，完成访问内存或者i/o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一译码一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它的工作模式：有最小和最大它的寻址方式：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。di/o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：moVdst，src；(dst)—(src)第三章：对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：moVPUSHPoPXcHGXLaT，输入输出指令：inoUT地址目标传送指令：LEaLdSLES，标志传送指令：LaHFSaHFPUSHFPoPF；算术运算指令，加法：addadcincaaadaa，减法：SUBSBBdEcnEGcmPaaSdaS,乘法：mULimULaam,除法：diVidiVaadcBwcwd；逻辑运算和移位指令，逻辑运算指令：noTandoRXoRTEST,算术逻辑移位指令：SHL/SaLSHRSaR，循环移位指令：RoLRoRRcLRcR字符串处理指令moVScmPS等，指令前缀REP（无条件重复）以及转移指令:JcJzJSJP;标志操作指令：cLccmcSTcSTi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aSSUmE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Flashmemory。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icwl、icw2、icw3、icw4和操作命令字ocwl、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d0—d7、地址引脚al、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：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计算机高级语言起到一个比较、对照参考的作用。因为学习总是从最简单最原始最基础的知识点开始，而汇编语言就是比较原始的一种计算机语言，故而学习高级语言也当然可以从汇编开始。而学了高级计算机语言c以后，我经常将c与汇编进行对比。也发现其中的差异，以及各自的特点，优缺点，从而让我对计算机语言又有了更深一层次的了解。由此，可以扩展的学习C++，JaVa等高级语言，这实际上是掌握了学习计算机各种语言的能力和素养。所以掌握汇编语言对以后其他语言的学习有极大的帮助和促进作用。篇二：微机原理与接口技术课程总结《微机原理与接口技术》课程总结学班级:时间：《微机原理与接口技术》课程总结摘要：《微机原理与接口技术》作为我们通信工程专业的必修课程。本课程主要讲了计算机接口相关的基本原理、微处理器系统和微型计算机系统的总线、计算机接口技术的介绍以及计算机接口技术在工程实际当中的应用等课程内容的介绍，概括了微机原理与计算机接口技术，微型计算机系统是以微型计算机为核心，再配以相应的外部设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算系统。它在人们的生活中发挥着巨大的作用。本文概括了微机原理与计算机接口技术内容，介绍了微机基本原理，并且谈了一些学习体会。关键字:微机原理8086/8088接口技术一、引言本书是为中国科技大学工程电子类本科生学习的“微型计算机原理及应用”课程编写的教材。主要讲述了8086的相关知识和接口技术的应用。在计算机技术高度发展的今天，普遍认为，要开发一个系统，接口技术是重要的。计算机技术的发展使得越来越多的领域都广泛的使用计算机，尤其是实时与自动控制系统的设计应用在当代微机控制领域中成为了主要的技术支撑，而控制系统与微机之间如何进行数据的交换与传递，微机如何对被控制对象进行实时控制，并且要求精度高，且稳定，这就需要设计之间的接口。因此，《微机原理与接口技术》这门课程就是关于微型计算机的原理以及控制系统与微型计算机之间接口技术的问题。《微机原理与接口技术》作为我们通信工程专业的必修课程。本课程主要讲了计算机接口相关的基本原理、微处理器系统和微型计算机系统的总线、计算机接口技术的介绍以及计算机接口技术在工程实际当中的应用等。当前计算机接口技术主要要解决的问题有两类：一是以单片微机为核心的专用小系统设计，另一则是以商品机Pc/XT为基础的系统扩充。这也是我们这学期《微机原理与接口技术》重点要解决的两类问题。二、课程主要内容全书13章，内容安排上注重系统性、先进性与实用性。前4章介绍8086/8088微型机系统的组成原理、体系结构、指令系统、汇编语言程序设计方法；第5章讨论存储器的原理和设计方法；第6章讲述i/o接口和系统总线；从第7章开始论述中断系统和接口技术，重点分析了中断控制器8259a、计数器/定时器8253和8254、通用并行接口8255a、通用串行接口8251a、数/模和模/数转换器及dma控制器8237a，并概述了iBmPc/XT计算机的系统板的工作原理、第13章概要性地介绍了32位微型计算机的基本工作原理，包括32位微处理器的结构和工作模式、寄存器组成、保护模式下的内存管理、32位机新增指令与编程实例及接口技术。第1章绪论原码、反码、补码的计算，补码加减计算，溢出判断所谓微机的字长是指cPU中运算器一次能处理二进制数的最大位数。第2章8086的系统结构8086cPU内部八大部件。cPU三种工作方式。寄存器8086cPU的寄存器中，通常用作数据寄存器，且隐含用法为i/o端口的地址寄存器的是dX。8086/8088微处理器的标志寄存器iF位可以通过cLi、STi指令进行设置。8086cPU的内存寻址空间最大为1m字节，i/o接口寻址能力为64K个8位端口。8086/8088在最小方式下有关总线请求的信号引线是HoLd和HLda。8086的引脚mn/mX接+5V，则当cPU执行oUTdX，aX指令时，其引脚Rd、wR、io/m的状态为高电平、低电平、低电平。第3章8086寻址方式和指令系统数据寻址方式（其中存储器寻址部分重点掌握16位的）指令系统中常用指令，每类指令使用时需注意事项，某些指令中的一些隐含约定。第4章汇编语言、程序设计简化的段定义伪指令和数据定义伪指令。汇编程序设计。第5章存储器逻辑地址（包括段基址和偏移地址）、线性地址、物理地址的关系。分段、分页的概念。段的大小、页的大小。第6章微型计算机的输入/输出和总线根据译码电路分析i/o芯片的端口地址。输入/输出方式的特点。三态缓冲器、锁存器的用途。dma控制器8237利用地址译码器的输出端可作为接口的片选信号。dma工作方式时，总线上的各种信号是由dma控制器发送的。如果dmac每传送一个字节后，就检测dREQ，若无效，则挂起；若有效则继续传送，这是一种dma方式中的单字节传送方式。第7章微型计算机中的中断系统中断的概念。中断向量表的概念。中断向量表的建立。8086响应中断的条件是iF=1，当前指令执行结束。对inTn指令其中断向量存放在内存从0*10H+n*4开始的地址中8086cPU在收到中断请求信号、进入中断响应周期以后，必须向中断源发出的信号是inTa信号。当有如下中断请求时，微处理器执行完当前指令后，优先响应inTo。在下列类型的8086cPU中断中，中断优先权最低的是单步中断（除法出错中断-不可屏蔽中断-可屏蔽中断-单步中断）。8086非屏蔽中断的类型码是02H。在可编程中断控制器8259a内部，用于反映当前cPU正在执行哪些中断源程序的部件是中断服务寄存器。（中断请求寄存器中断屏蔽寄存器中断优先级比较器）中断自动结束方式是自动将8259的iSR相应位清零。两片8259a接成级联缓冲方式可管理15个可屏蔽中断。第8章总线技术Pci总线：Pci总线是32位总线。Pci总线的总线频率为33.3mHz，总线宽度为64位的情况下，总线数据传输率为266.4mB/s。第9章可编程接口芯片及其8255a及其应用8255a的内部结构、控制字、各工作方式的特点及有关的固定连线。重点掌握8255a方式0、方式1的应用。在并行可编程电路8255中共有3个8位的i/o端口intel8255a的Pa口有一个8位数据输入锁存器和8位数据输出锁存/缓冲器。intel8255a的PB（Pc口）有一个8位数据输入缓冲器和8位数据输出锁存/缓冲器。8255a工作于基本输入/输出方式下，输出和输入数据为输出数据锁存，输入数据不锁存。8254的内部结构、初始化编程。要求会分析各计数器的工作方式，计数初值。8254的内部结构8254内部结构由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字寄存器以及3个独立的16位计数器组成。计数器包括：8位的控制字寄存器和状态寄存器16位的计数初值寄存器cR16位的减1计数器cE16位的输出锁存寄存器oL可编程计数/定时器电路8254的工作方式共有6种。定时器/计数器输出信号oUT输出高电平信号时，表明计数执行单元计数值已经等于0。定时器/计数器的门控信号是由外围设备送来的，可用作为对时钟的控制。定时器/计数器的输出oUT可以连到系统控制总线上的中断请求线上。当计数到达“0”时，或者其他情况下使oUT端有输出时，产生中断。当定时取计数器的输出连到一个输入/输出设备上时，可去启动一个输入/输出操作。对8254当计数初值为0时，定时时间最长。8254初始化写入控制字后，若再写入初始值要经过（一个时钟上升沿和一个下降沿），计数执行部件开始记数。8254工作于方式0时，当计数值减为0时输出oUT为高电平一直维持到复位或改变计数值。8254工作于方式1时，欲使输出负脉冲加宽，则可以在输出计数期间重新加入带有上升沿的GaTE信号8254工作于方式1时，输出负脉冲的宽度等于计数初值n个cLK脉冲宽度。8254工作于方式2时，若计数值为n时，每输入n-