微机原理复习

微机原理复习第1章绪论1、微型计算机：–以微处理器（CPU）为核心，配上大规模集成电路的存储器（ROM/RAM）、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机。2、三组总线地址总线AB–单向，位数n决定CPU可寻址的内存容量数据总线DB–双向，CPU与存储器、外设交换数据的通路控制总线CB–双向，传输控制信号和状态信号3、各进制数间的转换非十进制数到十进制数间的转换按相应进位计数制的权表达式展开，在按十进制求和。如：10110111B=（183）D；14FBH=（5371）D十进制数到非十进制数的转换（1）十进制到二进制整数部分：除2取余小数部分：乘2取整例如：12.125D=（1100.001）B（2）十进制到十六进制的转换整数部分：除16取余小数部分：乘16取整二进制与十六进制间的转换用4位二进制数表示1位十六进制数例如：（010110001001.1100）B=（589.C）H划分的时候以小数点位分界线，整数部分从最低位开始划，前面不够补零，不影响大小小数部分从最高位开始，后面不够补零，也不影响大小第2章8086CPU2、8086CPU内部寄存器3、8086微处理器的标志寄存器8086CPU中的标志位－状态标志FLAGS寄存器中共有6个状态标志位–CF，进位标志。–PF位，奇偶校验标志。–AF，辅助进位标志。–ZF，全零标志。–SF，符号标志。–OF，溢出标志位。8086CPU中的标志位－控制标志FLAGS寄存器中共有3个控制标志位–TF，单步标志。–IF，中断标志。–DF，方向标志。题1：已知某存储单元所在的段地址为1900H，偏移地址为8000H，试求出该单元所在的物理地址？第二章作业第2题：8086CPU内部由那两部分组成？他们大致是如何工作的？8086CPU由指令执行单元和总线接口单元两部分组成。工作过程：1）读存储器2）EU从指令队列中取走指令，经EU控制器译码分析后，向各部件发控制命令，以完成执行指令的操作3）指令队列满，则BIU处于空闲状态4）指令执行过程中，如果需要进行存取数据，EU就要求BIU完成相应的总线周期?5）在程序转移时，先清空队列，再去新的地址处取指。6）ALU完成算术运算、逻辑运算或移位操作第7题已知段地址：偏移地址分别为如下数值，他们的物理地址各是什么？?（1）1200:3500H=15500H（2）FF00:0458H=FF458H（3）3A60:0100H=3A700H第13题8086工作于最小模式时，硬件电路主要由哪些部件组成？为什么要用地址锁存器，数据缓冲器和时钟产生器？8086工作于最小模式时，硬件电路主要由1片8086CPU、1片8284时钟发生器、3片74LS373锁存器和2片74LS245双向数据缓冲器组成。用地址锁存器的原因：先传送地址信号，因为与数据和状态信号复用，如果不锁存则会丢失地址信息。用数据缓冲器的原因：如果总线上负载超过10个，单独靠总线不能驱动，需要加总线驱动器提高带负载能力。用时钟产生器的原因：产生系统的时钟信号，对READY和RESET信号进行同步。?第18题8086工作于最小模式，执行存储器读总线周期，T1~T4周期中主要完成哪些工作？8086工作于最小模式，执行存储器读总线周期，T1~T4周期中主要完成：T1周期：输出20位地址信号，ALE地址锁存允许信号高电平有效。T2周期：高4位输出状态信号，低16位高阻态，准备接收数据。T3周期：高4位维持状态信号，低16位接收数据。T4周期：读总线周期结束。第3章8086的寻址方式和指令系统一、掌握七种寻址方式1.立即数寻址(P48)8086CPU指令系统中，有一部分指令所用的8位或16位操作数就在指令中提供，这种方式叫立即数寻址方式。例如：MOVAL，80HMOVAX，1090H立即数寻址方式的显著特点就是速度快。2.寄存器寻址(P49)如果操作数就在CPU的内部寄存器中，那么寄存器名可在指令中指出。这种寻址方式就叫寄存器寻址方式。3.直接寻址(P49)4.寄存器间接寻址(P51)采用寄存器间接寻址方式时，操作数一定在存储器中，存储单元的有效地址由寄存器指出，这些寄存器可以为BX，BP，SI和DI之一，即有效地址（EA）等于其中某一个寄存器的值：5.寄存器相对寻址(P52)采用寄存器间接寻址方式时，允许在指令中指定一个位移量，有效地址（EA）就通过寄存器内容加上一个位移量来得到，这种寻址方式叫寄存器相对寻址：?6基址加变址寻址(P53)通常将BX和BP称为基址寄存器，将SI和DI称为变址寄存器。基址加变址的寻址，操作数的有效地址（EA）等于基址寄存器(BX或BP)的内容加上一个变址寄存器(SI或DI)的内容。即：EA＝［BX］［SI］［BP］+［DI］7相对的基址加变址寻址(P53)在基址加变址寻址方式中，也允许带一个8位或16位的偏移量，其和值构成有效地址，这种寻址方式叫相对的基址加变址寻址。即：EA＝［BX］［SI］8位偏移量［BP］+［DI］+16位偏移量例如：–MOVAX,0003[BX][DI]–MOV[BP+SI+COUNT],BL二、最基本的传送指令MOV(P62)MOV指令是形式最简单、用得最多的指令。MOV指令的几点说明：（1）MOVDS，CS；错误MOV[16H]，[20H]；错误三、加法指令(1)不带进位位的加法指令：ADD用来执行两个字或两个字节的相加操作，结果放在原来存放目的操作数的地方。(2)带进位位的加法指令ADC指令被执行时，将进位标志CF的值加在和中。四、过程调用与返回过程调用：CALL过程名返回指令：RET第三章作业第1题注意逗号后面是源操作数，逗号前面是目的操作数第6题要掌握每种错误的原因和改正方法第9题学会用箭头方式表示指令功能第12题编程将AX寄存器中的内容以相反的次序传送到DX寄存器中，并要求AX中的内容不被破坏，然后统计DX寄存器中1的个数是多少。（提示：先通过左移指令，将AX内容逐位移入CF中，检查其是否为1，再通过右移指令，移入DX）?movcx,16movbx,0movdx,0l2:rolax,1jncl1incbxl1:rcrdx,1loopl2第4章微型计算机汇编语言及汇编程序一、汇编语言的两种语句指令性语句——由8086指令助记符构成的语句，由CPU执行，每一条指令性语句都有一条机器码指令与其对应；指示性语句——由伪指令构成的语句，由汇编程序(MASM)执行，指示性语句无机器码指令与其相对应。二、数据定义伪指令(P121)用于定义变量，即内存单元或数据区。数据定义伪指令的格式为：变量名数据定义伪指令操作数，操作数，…常用的数据定义伪指令有如下几种：DB定义字节DW定义字DD定义双字操作数可以是常数、变量第四章作业第3题伪指令语句的作用是什么？它与指令语句的主要区别是什么？伪指令语句作用：汇编时完成某些特定功能，如段定义、变量定义、过程定义等。与指令语句区别：指令性语句——由8086指令助记符构成的语句，由CPU执行，每一条指令性语句都有一条机器码指令与其对应；指示性语句——由伪指令构成的语句，由汇编程序(MASM)执行，指示性语句无机器码指令与其相对应。第7题给出完整的汇编语言程序设计框架，并说明其中每条伪指令语句的功能。DATASEGMENT;数据段STRINGDB……DATAENDSSTACKSEGMENTPARASTACK‘STACK’;堆栈段STA1DB100DUP(?)STACKENDSCODESEGMENT;代码段MAINPROCFAR;主程序ASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;送数据段地址……MAINENDPCODEENDSENDSTART第13题某个学生的英语成绩已存放在BL中，如果低于60分，则显示F（Fail），如高于或等于85分，则显示G（Good），否则显示P（Pass），试编写完成的汇编语言程序来实现。DATASEGMENT;此处输入数据段代码DATAENDSSTACKSEGMENT;此处输入堆栈段代码STACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXcmpbl,60jblop1cmpbl,85jblop2movdl,'G'movah,2int21hjmpend1lop1:movdl,'F'movah,2int21hjmpend1lop2:movdl,'P'movah,2int21hjmpend1end1:MOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTART第5章存储器一、存储器和CPU的连接考虑①高速CPU和较低速度存储器之间的速度匹配问题。（插入）②CPU总线的负载能力问题。（加总线驱动器等）③片选信号和行地址、列地址的产生机制。（）二、8086形成片选信号的方法全译码法：高位地址线全部参与译码，每个存储单元地址唯一，没有重叠，但是译码电路较复杂。部分译码法：高位地址线的一部分参与译码，剩下的地址线取值任意，导致每个存储单元对应多个地址，浪费地址空间，但是译码电路相对全译码法要简单。线选法：不用译码器，高位地址线中某一位直接作为片选信号，电路最简单，但是每个存储单元对应多个地址，地址空间浪费大。第五章作业第1题：计算机的内存由哪两类存储器组成？请说明它们各自的主要特点。计算机的内存由RAM和ROM这两类存储器组成。RAM是随机存取存储器，可随机的写入和读出，访问速度快，但断电后内容会全部丢失，具有易失性，根据结构和特点分成SRAM和DRAM两种。ROM是只读存储器，存放在其中的内容不会因断电而丢失，具有非易失性，正常工作时只能读取不能写入，改写要用专用编程器。根据结构和特点分成MROM、PROM、EPROM、EEPROM和FLASHMEMORY等五种。第16题对于图5.22的部分译码法方案，若将存储器改为8K*8位的6264EPROM芯片，译码电路仍采用74LS138，参与译码的地址线仍是A17~A0，是参照该图设计出新的译码方案，并列出一组连续的可用地址范围。参照P181图5.22图中芯片改为2764，低位地址线从A12~A0，其他高位地址线均加1第6章I/O接口和并行接口芯片8255A一、什么是I/O接口二、接口的功能a、设置数据缓冲解决速度差异引起的不协调：锁存器、缓冲器b、设置信号电平转换：MAX232c、设置信息转换逻辑：A/DD/A串并并串d、设置时序控制电路：握手信号e、提供地址译码电路：选中内部端口三、并行通信定义：一个字符的各位数用几条线同时进行传输。优点：传输速度快，信息率高缺点：用电缆多，不适应远距离传输8255A与8086CPU之间的地址线连接A1、A0端口选择信号(P209)。第六章作业第2题什么叫I/O端口？一般的接口电路中可以设置哪些端口？计算机对I/O端口地址编址时采用哪两种方法？在8086/8088CPU中一般采用哪种编址方法？I/O端口：接口中的寄存器及其控制逻辑称为I/O端口。一般的接口电路中可以设置数据端口、控制（命令）端口和状态端口三种。计算机对I/O端口编址时采用存储器映象寻址（存储器和I/O口统一编址）和I/O单独编址方式两种。在8086/8088CPU中一般采用I/O单独编址方式。第3题CPU与外设间传送数据主要有哪几种方式？CPU与外设间传送数据主要有程序控制方式、中断方式和DMA方式共三种。程序控制方式：CPU与外设间的数据传送在程序控制下完成，包含无条件传送和条件传送两种。中断方式：CPU平时执行主程序，只有在需要传送数据时才向CPU发中断请求，CPU响应后去执行中断服务程序来完成数据交换。这种方式能够提高CPU的利用率。DMA方式：即直接存储器存取方式，由于中断方式不适用高速数据传输而提出。外设利用专用的DMA接口电路直接与存储器进行高速数据交换，而不经过CPU，传输速度只决定于存储器和外设的速度。第7题8255A的三个端口在功能上各有什么不同的特点？8255A内部的A组和B组控制部件各管理哪些端口？端口A包含1个8位数据输入锁存器和1个8位输出锁存器/缓冲器。端口B包含1个8位数据输入缓冲器和1个8位输出锁存器/缓冲器。端口C包含1个8位数据输入缓冲器和1个8位输出锁存器/缓冲器。A组控制电路控制端口A和端口C的高4位的工作方式和读写操作。B组控制电路控制端口B和端口C的低4位的工作方式和读写操作。第15题（参照P221图6.21）8255A的口地址为80H~83H，A口接8个开关K7~K0，B口接8个指示灯LED7~LED0，用来显示开关的状态，当开关合上时相应的指示灯点亮，断开时灯灭。试画出硬件连线图（含具体的译码电路），并编写实现这种功能的程序段。要求每隔20秒钟读一次，延时20秒的子程序名为DELAY_20S。（参考图6.21及相关程序，但不用考虑奇偶地址）。程序MOVAL,90HOUT83H,ALL1:INAL,80HNOTALOUT81H,ALCALLDELAY_20SJMPL1DELAY_20S:……第7章计数器/定时器82531.定时定义：提供时间基准。分类：内部定时、外部定时。2.计数定时与计数本质上是一致的。计数的信号随机，定时的信号具有稳定和准确的周期性。3.8253的编程命令(P236)①设置初值前必须先写控制字（关键是读/写方式）②初值设置要符合控制字中的格式规定（关键是读/写方式要与前面一致）8253的六种工作方式方式0——计数结束产生中断方式1——可编程的单脉冲发生器方式2——分频器（比率发生器）方式3——方波发生器方式4——软件触发的选通信号发生器方式5——硬件触发的选通信号发生器第七章作业第1题8253芯片有哪几个计数通道？每个计数通道可用做于哪几种工作方式？这些操作方式的主要特点是什么？8253芯片有3个计数通道每个计数通道有6种工作方式，方式0——计数结束产生中断方式1——可编程的单脉冲发生器方式2——分频器（比率发生器）方式3——方波发生器方式4——软件触发的选通信号发生器方式5——硬件触发的选通信号发生器这些操作方式的主要特点，以下四条：①控制字写入时，进入初始状态②初值写入后，要经过一个上升沿和一个下降沿（下一个时钟周期），才开始计数③门控信号GATE在CLK的上升沿被采样（采用电平或边沿触发方式）GATE高电平有效对方式0、4；GATE上升沿有效对方式1、5；GATE高电平和上升沿均有效对方式2、3。④在CLK下降沿，计数器作减1计数第5题设8253的口地址为40H~43H，时钟频率f=5MHZ，通道2接一个LED显示器。要求：LED显示器点亮4秒钟后，再熄灭4秒钟，并不断重复该过程，试编写8253的初始化程序。（参考例7.3.注意：5MHZ的时钟脉冲要经过分频后才能接到8253的CLK端。）使用8253的通道1和通道2实现，通道1输入CLK1接1MHz信号（5MHz经五分频后），输出OUT1为1KHz方波，再将该信号作为通道2的输入信号，通道2输出1/8Hz的方波信号（亮4s，灭4s）程序MOVAL,77HOUT43H,ALMOVAL,00HOUT41H,ALMOVAL,10HOUT41H,ALMOVAL,0B7HOUT43H,ALMOVAL,00HOUT42H,ALMOVAL,80HOUT42H,AL第8章中断和中断控制器8259A2中断向量和中断向量表(P256)中断向量：中断服务子程序的入口地址（首地址）入口地址含有段地址CS和偏移地址IP（32位）每个中断向量的低字是偏移地址IP、高字是段地址CS，需占用4个字节8086微处理器从物理地址00000H开始，依次安排各个中断向量，类型号也从0开始256个中断占用1KB区域，就形成中断向量表例：中断类型号为10的中断处理子程序存放在1234H：5678H开始的内存区域中，求中断向量地址及其每个单元中所存放的数值。3、8259设置优先级的方式（1）全嵌套方式：（默认方式）0级最高，只进行高级中断嵌套（最多实现8级中断嵌套）。PR比较ISR与IRR中优先级高低决定是否中断嵌套。（2）特殊全嵌套方式：（级联系统）0级最高，但同级中断也会响应、嵌套。级联系统中的主片必须使用该方式，保证来自同一从片但不同优先级的中断请求能被响应。（3）普通循环方式：（优先级相同的系统）设备中断请求被响应并执行中断服务程序后，其优先级自动降为最低，原先低一级中断成为最高优先级。但该方式开始总是IR0优先级最高。（4）特殊循环方式：（优先级相同的系统）与普通循环方式唯一不同是一开始的最低优先级由程序确定（最高也就确定），而非IR0。第八章作业第3题8086的外部中断从哪些引脚引入？内部中断有哪几种？8086的外部中断有非屏蔽中断和可屏蔽中断两种。非屏蔽中断从NMI引脚引入，可屏蔽中断从INTR引脚引入。内部中断有除法错中断、单步中断、断点中断、溢出中断和软件中断指令INTn共五种。第6题如果中断类型号n=4，它的中断服务程序的入口地址CS：IP=0485:0016H，它在中断向量表中如何存放？中断类型号n=4，得出中断向量地址4*4=16=10H在中断向量表中的存放方法CS:IP=0485：0016H第13题设置中断优先级时，全嵌套和特殊全嵌套有什么区别？为什么要设置优先级自动循环方式？设置中断优先级时，全嵌套与特殊全嵌套的区别是前者只允许高级中断打断低级中断，禁止低级和同级中断进入，而后者允许同级中断进入。设置优先级自动循环方式的原因：这种方式下，各中断请求信号有同等的优先级，该方式适用于优先级相同的中断系统中。第9章串行通信和可编程接口芯片8251A1、串行通信定义：使用一条数据线，使数据一位一位的传送，每位数据占据一个固定的时间长度优点：节省线路、适合远距离传输缺点：速度较慢2、串行通信数据传送方向单工方式：其中一边发送另一边接收，只能用在单向传输的场合3、串行数据的传送方式同步通信：多个字符组成一个信息块，开始处加上同步字符，结尾处加上CRC字符后作为一帧数据传输。通信双方以相同的时钟频率进行，而且准确协调。4、串行通信的传输率(P285)所谓传输率就是指每秒传输多少位，传输率也常叫波特率，单位bps。国际上规定了一个标准波特率系列，标准波特率也是最常用的波特率，标准波特率系列为2400、4800、9600和19200等。5、8251A的初始化8251A初始化过程：（1）复位后，往奇地址写入的值送模式寄存器(方式控制字)。（2）若为同步模式，接着往奇地址端口输出的字节为同步字符。（3）往奇地址写入的值将送到控制寄存器(操作命令字)（4）往偶地址端口写入的值送到数据输出寄存器，或者从偶地址端口的数据输入寄存器读取数值第九章作业第2题在串行通信中，什么叫单工、半双工、全双工工作方式？单工方式：其中一边发送另一边接收，只能用在单向传输的场合半双工方式：接收和发送使用同一通路。（不能同时收发）全双工方式：接收和发送用不同的通路。（可同时收发）第3题什么叫同步工作方式？什么叫异步工作方式？哪种工作方式的效率更高？为什么？同步通信：多个字符组成一个信息块，开始处加上同步字符，结尾处加上CRC字符后作为一帧数据传输。通信双方以相同的时钟频率进行，而且准确协调。同步方式比异步方式效率高，因为异步方式每帧数据需要起始位和停止位，效率较低，而同步方式收到同步字符后，就可以连续发/收一大块数据，传输效率更高。异步通信：通常以一个字符加上起始和终止位后作为一帧数据传输。不要求双方同步，收发方可采用各自的时钟源。第11题设8251A的控制口地址为82H，要求8251A工作于内同步方式，同步字符为2个，用偶校验，7个数据位，试对8251A进行初始化编程。（参考例9.2）MOVAL,38HOUT82H,ALMOVAL,16HOUT82H,ALOUT82H,ALMOVAL,95HOUT82H,AL第12题（无M/IO#）在一个以8086为CPU的系统中，若8251A的数据端口