微型計算機原理與接口技術

1總結主要內容：概述—微型計算機發展史微型計算機的工作過程計算機中的常用計數制、編碼及它們相互間的轉換二進制數的算術運算和邏輯運算符號數的表示及補碼運算基本邏輯門及譯碼器第1章基礎知識23微機系統的構成運算器

CPU控制器存儲器寄存器主機輸入/輸出接口硬件系統總線外設微機系統系統軟件軟件系統應用軟件圖1-4微型計算機系統的組成4存儲器I/O接口輸入設備I/O接口地址總線AB輸出設備CPU數據總線DB控制總線CBI/O接口AB:AddressBusDB:DataBusCB:ControlBus微型計算機的系統結構圖1.2計算機中的數制了解：各種計數制的特點及表示方法

掌握：各種計數制之間的相互轉換51.3二進制數的運算無符號數算術運算

有符號數邏輯運算6譯碼器74LS138譯碼器：G1G2AG2BCBAY0Y7????7掌握74LS138譯碼器：各引腳功能輸入端與輸出端關系（真值表見P28表1-9）81.4符號數的表示：

原碼反碼補碼9計算機中的二進制編碼

BCD碼ASCII碼10BCD碼--二進制編碼的十進制數壓縮BCD碼—8421碼

用4位二進制碼表示一位十進制數擴展BCD碼

用8位二進制碼表示一位十進制數11BCD碼與十、二進制數之間的轉換BCD→十進制例:(001000110100.00010101)BCD=

(234.15）10BCD→二進制

先轉換為十進制數，再轉換二進制數；反之同樣。例：（00010001.00100101）BCD=（11.25）10=（1011.01）B12ASCII碼-美國國家標準信息交換碼字符的編碼，一般用7位二進制碼表示。在需要時可在D7位加校驗位。熟悉0～F的ASCII碼1314ASCII表16進制高位0123456716進制低位0NULDLESP0@P/p1SOHDC1!1AQaq2STXDC2"2BRbr3ETXDC3#3CScs4EOTDC4$4DTdt5ENQNAK%5EUeu6ACKSYN&6FVfv7BELETB'7GWgw8BSCAN(8HXhx9HTEM)9IYiyALFSUB*:JZjzBVTESC+;K[k{CFFFS,<L\l|DCRGS_=M]m}ESORS.>N^N~FSTUS/?O-oDEL

教學目的：第2章微處理器與總線了解微處理器的一般結構和功能；理解8088

CPU的外部引線及主要引線功能；深入理解8088

CPU的結構特點、內部寄存器功能及工作時序；理解總線的一般概念、分類方法及主要功能；了解現代微機系統的總線結構；了解常用的系統總線和外設總線標準。15168088/8086微處理器概述

8086CPU是Intel系列的16位微處理器，它有16根數據線和20根地址線，所以可尋址的地址空間是220＝1MB。8088CPU是準16位微處理器，它的內部寄存器、內部運算部件以及內部操作都是按16位設計的，但對外的數據總線只有8位，在處理一個16位數據時，8088需要兩步操作，因而稱8088是準16位微處理器。17圖2-128086處理器內部結構8088/808618物理地址●

8088/8086：20根地址線，可尋址220(1MB)個存儲單元●

CPU送到AB上的20位的地址稱為物理地址

2.2.48088/8086的存儲器組織19邏輯地址段基地址和段內偏移組成了邏輯地址

段基址偏移地址(偏移量)格式為：段地址:偏移地址

物理地址=段基地址×16+偏移地址60002H00H12H60000H0000段基地址（16位）段首地址×××???×××偏移地址=0002H●因為8088/8086CPU中有4個段寄存器，所以它同時可以訪問4個存儲段。段與段之間可以重合、重疊、緊密連接或間隔分開。●分段尋址的好處就是允許程序在存儲器內重定位。20堆棧及堆棧段的使用內存中一個按FILO方式操作的特殊區域每次壓棧和退棧均以WORD為單位（16位）SS存放堆棧段地址，SP存放段內偏移，SS:SP構成了堆棧指針堆棧用于存放返回地址、過程參數或需要保護的數據常用于響應中斷或子程序調用21

總線總線按信息類型分地址總線（AB）數據總線（DB）控制總線（CB）22232.3.38088系統總線

1.最小模式下的系統總線(1)系統總線的控制信號是8088CPU直接產生的。若8088CPU的驅動能力不夠，可以加上總線驅動器74LS244進行驅動。(2)按此構成的系統總線上不能進行DMA傳送，因為未對系統總線形成器件做進一步控制242.IBMPC的系統總線和最大模式下的系統總線作業252.1微處理器主要有幾部分構成？

運算器、控制器和寄存器組2.2說明8088CPU中EU和BIU的主要功能。在執行指令時，BIU能直接訪問存儲器嗎？

EU:執行指令，分析指令，暫存中間運算結果并保留結果的特征。

BIU：負責CPU與存儲器、I/O接口之間的信息傳送。262.52.8

8088/8086系統中，存儲器為什么要分段？一個段最大為多少字節？最小為多少字節？因為8088/8086是20條地址線，而CPU內部地址寄存器為16位，。最大64KB，最小16B2.9

2.10

80000H-8FFFFH操作讀存儲器00001寫存儲器01010讀I/O接口10001寫I/O接口11010數據允許第3章8088/8086

指令系統（1）主要內容：指令系統的一般概念對操作數的尋址方式六大類指令的功能，包括：操作碼的含義指令對操作數的要求指令執行的結果298086/8088CPU的指令系統共包含92種基本指令，按照功能可將它們分為6大類：1.數據傳送類2.算數運算類3.邏輯運算和移位4.串操作5.控制轉移類6.處理器控制類尋址方式尋址方式——尋找操作數的方法

尋找操作數的地址（一般指源操作數）

尋找要執行的下一條指令的地址在8086指令系統中，說明操作數所在地址的尋址方式可分為8種：

①立即尋址⑤寄存器相對尋址②直接尋址⑥基址-變址尋址③寄存器尋址⑦相對的基址-變址尋址④寄存器間接尋址⑧隱含尋址31指令格式：操作碼[操作數]，[操作數]說明要執行的是什么操作操作對象，可以有0個、1個或2個目的源指令的長度會影響指令的執行時間。8086指令的長度在1-7個字節之間。32IN、OUT直接、間接尋址JMP段內直接尋址段內間接尋址如：JMP

LEBAL；IP+地址位移量

JMP

BX

JMP

WORD

PTR[BX+DI]

；間接尋址操作數必須是16位；寄存器或存儲器地址作業P1463.13.23.43.53.93334第4章匯編語言程序設計主要內容：了解匯編語言源程序的結構匯編語言語句格式偽指令功能調用掌握匯編語言程序設計3435二、匯編語言源程序結構數據段名SEGMENT…數據段名ENDS附加段名SEGMENT…附加段名ENDS堆棧段名SEGMENT…堆棧段名ENDS代碼段名SEGMENT…代碼段名ENDS36一個基本的匯編語言程序框架如下：

stack

SEGMENTPARA‘stack‘DB100DUP(‘stack’)

stackENDS

dataSEGMENT

<數據、變量在此定義>

dataENDS

codeSEGMENT

ASSUMECS:code,DS:data,ES:data

start:MOVAX,dataMOVDS,AXMOVES,AX

<此處加入你自己的程序段>MOVAL,4CH

INT21H

code

ENDSEND

start

堆棧段數據段代碼段一個源程序中可以有多個代碼段，也可以有多個數據段、附加段及堆棧段，但一個源程序模塊只可以有一個代碼段、一個數據段、一個附加段和一個堆棧段。作業：P1894.3,4.10,4.154.710H34H07H09H42H00H42H00HCDHABH00H00H

第5章存儲系統主要內容：了解存儲器系統的基本概念及不同類型半導體存儲器的特點；熟練掌握典型半導體存儲芯片與系統的連接；掌握存儲器擴展技術；了解高速緩沖存儲器的概念及其一般工作原理。存儲器的分類地址譯碼

輸入的一組轉換為一個特定的輸出信號，即：

將輸入的一組高位地址信號通過轉換，產生一個有效的輸出信號，用于選中某一個存儲器芯片，從而確定了該存儲器芯片在內存中的地址范圍。

A20~Ai

用于確定芯片的地址范圍

Ai-1~A0

用于片內尋址5.6答：32000H~33FFFH5.7答：8BFFFH-20000H+1=6C000H/400H=432K5.8答：432K/8K=54片5.12答：

A19A18A17A16A15A14A13A12A11……..A0Y00

000,0000,0……..00

000,0001,1……..10

010,0000,0……..00

010,0001,1……..100000H~01FFFH，20000H~21FFFH5.13第6章輸入輸出及中斷技術主要內容：I/O端口及其編址方式簡單接口芯片及其應用基本輸入輸出方法中斷的基本概念及工作過程6.1輸入輸出接口主要內容：I/O接口與I/O端口的概念I/O端口的編址方式端口地址譯碼數據傳送方式6.2簡單接口電路掌握：接口電路的分類及特點兩類簡單接口芯片的應用6.3基本輸入/輸出方法無條件傳送查詢式傳送中斷方式傳送直接存儲器存取(DMA)6.4中斷技術掌握：中斷的基本概念中斷響應的一般過程中斷向量表及其初始化8088/8086中斷系統外部中斷響應的一般過程中斷請求中斷源識別（中斷判優）中斷響應中斷處理（服務）中斷返回作業506.2答：(1)

I/O地址譯碼與設備選擇

(2)信息的輸入輸出

(3)命令、數據和狀態的緩沖與鎖存

(4)信息轉換

I/O端口與內存單元統一編址，I/O端口獨立編址

8088/8086系統采用I/O端口獨立編址

A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

0

0

0

0

,1

1

1

0,01

0

1,0

1

0

0

0E54H

0

0

0

0

,0

0

0

1,11

1

1,

1

0

1

1

01FBH6.5

LEASI,DATAMOVCX,20

CLDNEXT2:MOVDX,0E54H

INAL,DX

NOTAL

ANDAL,10010010H

JZNEXT1

JMPNEXT2

.

.

.NEXT1:

MOVDX,1FBHNEXT3:LODSBOUTDX,AL

DECCX

JNZNEXT3

第7章常用數字接口電路了解串行通信的一般概念掌握兩種可編程接口芯片的應用

8253、82557.2可編程定時/計數器8253掌握:引線功能及計數啟動方法6種工作方式及其輸出波形8253的使用:芯片與系統的連接芯片的初始化編程7.3可編程并行接口芯片8255A掌握:引線功能及控制方式3種工作方式8255的使用:芯片與系統的連接芯片的初始化編程7.4CNT0：控制字：00010110，計數初值：10us/0.5us=20CNT1：控制字：01110100，計數初值：1ms/0.5us=2000CNT1：控制字：10110100，計數初值：1s/1ms=10