东南大学微机-习题课2-part1-new3

《微机系统与接口》考试1.基本概念（选择题与填空题）——30%2.汇编程序部分（程序阅读理解和编写）

3道中题——35%3.存储器与接口电路（连线、计算、编程）

1~2道大题——35%（存储器、中断、定时计数器、并口、A/D与D/A）以概念和方法为主，连接线路和工作编程。内容范围：参见考试大纲注意理解性学习，而不是记忆性学习！1第二次习题（复习）课第4章：半导体存储器第5章：数字量输入输出总线、接口概念*接口电路（芯片）、端口地址*数据传送方式*中断电路及其处理*定时/计数器电路与应用*并行接口电路与应用*串行接口电路与应用DMA电路与应用第6章：模拟量输入输出2Cache—主存—外存（辅存）

三级存储系统结构*了解半导体存储器(ROM/RAM/FLASH)（概念）根据运行时存取（读写）过程的不同分类RAM---SRAM(Cache)；DRAM(内存);数据,堆栈ROM---EPROM，EEPROM，NVRAM特点;程序,固化数据,BIOS34理解汇编指令存储器访问存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPUEU|BIUMOV[55AAH],AL(DS)=8000H物理地址：855AAHA19-A0:10000101,0101,1010,1010时/CS=0A19-A04半导体存储器*关键:与处理器的接口—正确使能/读写单元，

选中单元：译码逻辑关系、译码器真值表*掌握：存储器扩展、简单互连，读图/设计*常见SRAM存储器芯片容量计算：例6116（2K×8bit），数据线8根，地址线11根*译码片选-片内两级译码全译码、部分译码、线选译码（重叠）常用译码器（74LS138）真值表（给出）2-43-84-16译码n根地址线＝2n个单元A0~An-1

WE（WR）、OE（RD）、CE或CS（CS）IO/M、5译码8086/8088有20根地址线：高地址，低地址6译码7存储器扩展例题：用1024×1位的RAM芯片组成16K×8位的存储器，需要多少芯片？答：构成1K×8位的存储器需要8片，因此组成16K×8位的存储器需要16×8＝128片。片内有1024个单元，需要10根地址线。16组（每组8片）存储器需要16根片选信号，再至少需要4根地址线经译码器输出。8例题例题4.4：某系统的存储器中配备有两种芯片；容量分别为2K×8的EPROM和容量为1K×8的RAM。它采用74LS138译码器产生片选信号：Y0，Y1，Y2直接到三片EPROM（1#，2#，3#）；Y4，Y5则通过一组门电路产生四个片选信号接到四片RAM（4#，5#，6#，和7#）。如题图4-1，试确定每一片存储器的寻址范围。

9例题A15A14A13A12,A11A10A9A8,A7A6A5A4,A3A2A1A04#1010005#1010016#1010107#1010111#8000H—87FFH2#8800H—8FFFH3#9000H—97FFH4#A000H—A3FFH5#A400H—A7FFH6#A800H—ABFFH7#AC00H—AFFFH或10例题答案：A（08考题基本概念）（06考题）答案：D11第二次习题（复习）课第4部分：半导体存储器第5部分：数字量输入输出*总线、接口概念*接口电路（芯片）、端口地址*数据传送方式*中断电路及其处理*定时/计数器电路与应用*并行接口电路与应用*串行接口电路与应用DMA电路与应用第6部分：模拟量输入输出12总线、接口概念PCI/ISA/AGPRS-232、USB1314微机的字长

：ALU的宽度、CPU内部数据总线的宽度地址总线（AB）——单向 数据总线（DB）——双向 控制总线（CB）——每根线单向15I/O端口的编址方式*I/O端口的编址方式有两种：（08考题基本概念）统一编址（存储器映象寻址方式）：把系统中的每个I/O端口都看作一个存储单元，并与存储单元一样统一编址，这样访问存储器的所有指令均可用来访问I/O端口，不用设置专门的I/O指令。单独编址（I/O指令寻址方式）：对系统中的输入输出端口地址单独编址，构成一个I/O空间，它们不占用存储空间，而是用专门的IN指令和OUT指令来访问这种具有独立地址空间的端口。

8086/8088CPU采用I/O指令寻址方式，用地址总线的低16位(A15~A0)来寻址I/O端口，最多可以访问216＝64K个IO端口。（可寻址220=1M内存空间）16I/O接口技术—译码与片选*所有接口电路的译码、指令操作（读图），简单互连1.根据端口地址确定地址信号A15~A0的条件取值，用门电路、译码器及组合、PLD/GAL实现满足条件情况的电路。2.设计I/O译码电路时：端口的选通信号通常为低电平有效,除端口的地址信号参加译码外，控制信号IOW、IOR(IO/M、AEN也可参加译码)*设计I/O端口译码电路的方法多种选择设计：可选常规，易实现/CS,/OE,/WR信号；无独立片选芯片171819硬件连线:开关转换(上拉电阻)和LED驱动(限流电阻)*简单I/O的连接方法另：P247图5.11，经反相器7406后再接LED接电阻到VCC20*简单I/O：开关电平变换连接简单I/O指令控制:输入三态缓冲MOVDX,218HINAL,DXDBIOR地址译码AB

218H000D7~D0A15~A0或门IO总线K1:K8D0…D7

74LS2441A11A21Y11Y2……5VG1G2三态缓冲器*输入:三态缓冲器（244），输出:锁存器（273），可编程并口芯片825521*简单I/O：LED/八段数码管的连接简单I/O控制:输出使能/锁存IO总线数据线IOW地址译码地址线

288H000D7~D0A15~A0或门74LS74锁存器CLKDQVcc10

MOVAL,81H

MOVDX,288HOUTDX,AL22*四种I/O方式无条件传送程序I/O（查询）--三种端口数据/状态/控制及作用,中断，效率较高，CPU响应较快，但传送由中断软件完成

DMA，可以实现外设和存储器之间的数据高速传送，不需要处理器。效率较高，硬件完成，但电路复杂问题的提出：CPU与外设的工作速度不一致，尤其是当外设由其他CPU或时序电路控制时更突出，如何解决效率和可靠性？23中断及中断控制器8259*分类(1)外部中断不可屏蔽中断NMI/可屏蔽中断INTR(2)内部中断INTn：软中断CPU的某些运算错误引起的中断：除法错、溢出由调试程序debug设置的中断：单步/断点

*了解：中断屏蔽；中断优先级；中断嵌套；*掌握：中断处理过程，中断服务程序，现场保护。*中断概念:CPU与外设交换信息的一种重要方式==》硬件手段，改变CPU执行程序的顺序（程序流）应用——外部中断的随机性，中断程序与其他程序的通信（共享内存）24中断向量表中断向量表：中断服务程序入口地址表。8086/8088系统允许处理256种类型的中断，对应类型号为0~FFH。在存储器的00000H~003FFH占1K字节空间存放中断向量。C03年考题25中断响应原理CPU响应中断三个条件：外设提出中断申请；本中断未被屏蔽；CPU中断允许。中断实现:中断源---中断请求---中断响应---中断服务---中断恢复保护断点：FLAGS入栈；IF=0TF=0；CS、IP入栈；保护现场：PUSH指令将某些寄存器的内容压入堆栈；26中断响应过程*CPU步骤：⑴获取中断类型号；⑵将标志寄存器FLAGS的值入栈；⑶将中断允许标志IF和单步标志TF清0——屏蔽外部其它中断请求，避免CPU以单步方式执行中断处理程序；⑷保护断点——将当前下一条指令的CS和IP的值入栈；⑸根据中断类型号到中断向量表中找到中断向量，转入相应中断服务子程序(6)中断处理程序结束后，IRET从堆栈中依次弹出IP、CS和FLAGS，然后返回主程序断点处，继续执行原来的程序（0：4*n取中断向量

CS:IP）27中断响应过程（续）*CPU如何获得中断类型号？INTn；除法=0，INTO溢出=4，单步=1，断点=3；不可屏蔽中断NMI，自动获得2；可屏蔽中断，由接口电路（8259）通过数据总线向CPU发；中断服务程序中的STI和EOI：在中断服务程序中STI，允许中断嵌套，在中断服务程序结束前，中断结束命令EOI，清除标志位，即允许响应同级或低级中断。28i8259A可编程中断控制器*（了解）i8259A两步编程：1、初始化编程——一次写入（编程）初始化命令字ICW1~42、工作编程——可多次写入（编程）工作命令字OCW1~3初始化编程顺序：ICW1->CW2 ->[多片时写ICW3]->[需要时写ICW4]29i8259A可编程中断控制器*8259级联扩展，单片8个中断源，两级级联:64个IRQ0IRQ7IR0IR2INTINTA8259A(主)IR1IR3IR4IR5IR6IR7IRQ1IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IR0IR2INTINTAIR1IR3IR4IR5IR6IR7IRQ8IRQ15IRQ9IRQ11IRQ12IRQ13IRQ14IRQ108259A(从)SPSPVccCAS0~CAS2CPU30例题习题5.3：已知（SP）=0100H，（SS）=0300H，（FLAGS）=0204H，00020H至00023H单元的内容分别是40H，00H，00H，01H。已知INT8指令在0900H：00A0H的CS段内。试指出在执行INT8指令并进入该指令相应的中断程序时，SP、SS、IP、CS、FLAGS和堆栈最上面三个字的内容，用图表示。31中断——例程00020H00022H01H00H00H40H......中断向量表02H40H09H00H00HA2HSP=00FAHSP=0100HIPCSFLAGS...堆栈指令INT8为双字节指令，因此下一条指令的地址为0900H:00A2H；8×4＝20H，中断向量表地址00020H中取得0040HIP，0100HCS，即执行指令INT8后，CS=0100H，IP=0040H。32中断——例程标志寄存器FLAGS执行INT8前执行INT8后CFXPFXAFXZFSFTFIFDFOFXXXX00100000010000000000001000000000FLAGS＝0204HFLAGS＝0004H33中断优先级——例程习题5.4如正以单步方式运行某用户程序（该程序开放外部中断，即IF=1）的过程中执行一条除法指令时，INTR线上出现可屏蔽中断请求。然后，这条除法指令产生了除法出错中断。试指出CPU处理这三种同时出现的中断的顺序。优先级从高到低：除0->INTR->单步348259的编程和读写——例题习题5.5：试编写出只有一片8259A的8088系统中8259A的初始化程序。8259A的地址为02C0H和02C1H，要求：⑴中断请求输入采用电平触发；⑵中断类型号从16开始；⑶采用缓冲器方式；⑷采用正常结束方式；ICW1：D7D6D5D4D3D2D1D011X11

1BH->02C0HICW2：D7D6D5D4D3

D2D1D0

0001000010H->02C1HICW4：D7D6D5D4D3D2D1D0000011010DH->02C1H

IR0~10HIR1~11H…358259的编程和读写——例题习题5.6:

试编写一段将8259A中IRR、ISR和IMR的内容送至存储器中从RETARR开始的数组中去的程序。假定CPU为8086，8259A偶地址为50H。OCW3(写偶地址)X0001110随后同一地址读IRRX0001111

随后同一地址读ISR对奇地址读：IMR36中断处理程序INT_PROCPROCFAR MOVAX,DATA MOVDS,AX DECIRQ_TIMES MOVCX,0FFFFHLOOP2: NOP LOOPLOOP2

MOVAL,20H OUT20H,AL ;写OCW2

IRET INT_PROCENDP实验四（2）注意保护现场：相关的通用寄存器+段寄存器PUSHAXPUSHCXPUSHDXPOPDXPOPCXPOPAX

补充PUSHDS

补充POPDS补充

CLI ;关中断补充STI;开中断2011年考题37T/C8253：定时器/计数器可编程定时器/计数器(减法)定时器与计数器的差别--CLK控制字：高/低字节，BIN/BCD六种工作方式（数字n个脉冲--n可编程设置）CLK/GATE/OUT的含义（作用）软件触发—写入初值，硬件触发–Gate正跳变(08考题)时间常数计算(计数初值)

，通道定时时间的最大值计算方式0:计满n+1脉冲则out产生高电平，计数值最大时应置时间常数为0(和LOOPCX相同)38T/C8253：定时器/计数器39定时器/计数器—例程例题：设8253通道0-2和控制端口地址分别为300H、302H、304H、306H，定义通道0工作在方式3，CLK0=2MHz，要求通道0输出1.5KHz方波；通道1用通道0的输出作为计数脉冲，输出频率为300Hz的负脉冲序列；通道2每秒向CPU发50次中断请求。0通道工作在方式3（方波），n0＝2MHz/1.5KHz＝13341通道工作在方式2（速率发生器），n1＝1.5KHz/300Hz＝52通道工作在方式0（结束中断），当CLK2＝2MHz时，n2＝2MHz/50Hz－1＝39999;当CLK2＝OUT0＝1.5KHz时，n2＝1.5KHz/50Hz－1＝29;当CLK2＝OUT1＝300Hz时，n2＝300Hz/50Hz－1＝540定时器/计数器—例程GATE0GATE1GATE2CLK0OUT0CLK1OUT1CLK2OUT2D7~D0D7~D0A0A1A1A2RDRDWRWRCBAG1G2AG2BY0A8A9A7A6A5A4A3A0M/IOCS+5V2MHz1.5KHz300Hz50次/秒中断74LS138825341

MOV DX, 306H MOV AL, 00110111B；方式3，先读/写低8位， ；后读/写低8位，BCD计数

0通道初始化：

OUT DX, AL MOV DX, 300H MOV AL, 34H

；初值低8位

OUT DX, AL MOV AL, 13H

；初值高8位

OUT DX, AL 1通道初始化：

MOV DX