微機原理總結復習

1、微機原理221、8088CPU概述與 8080/85相比， 8088性能的提高主要依賴于： 1 、建立 4字節(jié)的指令預取隊列； 2、設立地址段寄存器；3、在結構上和指令設置方面支持多為處理器系統(tǒng)。2.2.2、8088CPU引線及其功能最小模式下的引線 ：A8A15 :它們是三態(tài)輸出引線，負責送出地址。AD 0AD 7：它們是地址、數據時分復用的輸入輸出信號線。經由三態(tài) 門輸出。IO/M :它是CPU的輸出控制信號，用來區(qū)分當前操作時訪問存貯器還是訪問I/O端口。WR :它是CPU的輸出控制信號，有效時表示 CPU正處于寫存貯器或I/O端口狀態(tài)。DT/R :該引腳是CPU的輸出控制信號，用于確定

2、數據傳送方向，高電平為傳送方向，低 電平為接受方向。DEN :這是CPU經三態(tài)門輸出的控制信號。有效時表示數據總線上有有效的數據。ALE :輸出控制信號，高電平有效。有效時，表明CPU經其引線送出有效的地址信號。RD :它是讀選通輸出信號，低電平有效，有效時表明CPU正在進行存貯器讀或I/O讀操作。 READY :它是準備就緒輸入信號， 高電平有效。 有效時表示被訪問的設備已準備好數據。 INTR :它是 可屏蔽 中斷請求輸入信號，高電平有效。TEST :它是可用 WAIT指令對該引腳進行測試的輸入信號，低電平有效。有效時，CPU繼續(xù)執(zhí)行程序；否則 CPU就進入等待（空轉）狀態(tài)。NMI :它是

3、 非屏蔽 中斷輸入信號， 邊沿觸發(fā) ，正跳變有效。RESET :它是CPU的復位輸入信號，高電平有效。復位后的內部寄存器狀況見P24表2.2INTA:它是CPU輸出的中斷響應信號，是 CPU對外部輸入的INTR中斷請求信號的響應。 HOLD :它是高電平有效的輸入信號，用于向CPU提出保持請求。HLDA :這是CPU對HOLD請求的響應信號，高電平有效。有效時，所有三態(tài)輸出的信號變?yōu)?高阻狀態(tài) （浮動狀態(tài)）。SSO是一條狀態(tài)輸出線。與IO/M和DT/R信號一起決定最小模式下現(xiàn)行總線周期的狀態(tài)。CLK ：這是時鐘信號輸入端。8088標準時鐘頻率為 5MHz 。Vcc : 5V電源輸入引腳。GND

4、 ：接地端。最大模式下的引線 （P25） 除24到34之外，其余與最小模式完全相同（下述替換只是引腳位置替換）S2S2 （替換IO/ ）、S1 （替換DT/ ）、SO （替換DEN :這是最大模式下由 8088CPU經三態(tài)門 輸出的狀態(tài)信號。RQGT0 （替換HOLD ）、RQGT1 （替換HLDA ）:它們是總線請求允許引腳。LOCK（替換WR :它是一個總線封鎖信號，低電平有效。該信號有效時，別的總線控制 設備的總線請求信號將被封鎖。QS1 （替換）、QS0 （替換ALE ）:它是CPU輸出的隊列狀態(tài)信號。HIGH （ SSO :在最大模式時始終為高電平輸出。2.2.3、8088內部結構8

5、088CPU內部結構8088微處理器內部分為兩個部分：執(zhí)行單元（EU ）和總線接口單元（BIU ），圖見P27圖2.4EU單元負責指令的執(zhí)行。它包括 ALU （運算器）、通用寄存器和狀態(tài)寄存器。BIU單兀負責與存貯器和I/O設備的接口。它由段寄存器、指令指針、地址加法器和指令 隊列緩沖器組成。2.2.5、時序CPU與內存或借口間進行通信，如將一個字節(jié)寫入內存一個單元（或借口），這種寫（或 讀）的過程成為一個總線周期。正常的總線周期，不論讀或寫，都用4個時鐘周期。232、最小模式下的系統(tǒng)總線形成見P35圖2.1420條地址線用8282鎖存器形成。雙向數據總線用 8286形成?？刂瓶偩€信號由808

6、8CPU提供。 系統(tǒng)總線的控制信號是 8088CPU直接產生的。若8088CPU驅動能力不夠，可以加上 74LS2442.3.3、 最大模式下的系統(tǒng)總線形成見P36圖2.15在進行 DMA 傳送石，一定要保證總線形成電路的所有輸出信號端都呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，即放棄對系 統(tǒng)總線的控制。5.1.3、中斷控制器 82598259的外部引線共 28條，D0D 7：雙向數據線，與系統(tǒng)總線的數據線相連接。WR RD寫和讀的控制信號，與系統(tǒng)總線的讀寫信號相連接。=0，=1時外設產生指令；=1， =0時，內部產生指令。CS:片選信號，只有其為低電平時，才能實現(xiàn)CPU對8259的讀寫操作。通常連接系統(tǒng)的地址譯碼器。A

7、 0: 8259內部寄存器的選擇信號。INT: 8259的中斷請求輸出信號，可直接接到CPU的INTR輸入端。INTA:中斷響應輸入信號。CAS 0CAS 2 :級聯(lián)控制線，多片8259級聯(lián)工作時，其中一片為主控級，其他均為從屬級-PR丄芯片。SP/EN :雙功能引線，當工作在緩沖模式下時，它為輸出，用以控制緩沖傳送；在非緩沖 模式時，它用作輸入，SP有效時，指定8259為主控級。IR0IR7 :中斷請求輸入端。連接其他外設的中斷請求輸入。內部寄存器：1、中斷請求寄存器（IRR），內部保存所有外部中斷源 IR0IR7的中斷請求 狀態(tài)；2、中斷服務寄存器（ISR），用來保存所有正在服務的中斷源；

8、3、中斷屏蔽寄存器（ IMR ），保存著被屏蔽的所有中斷源。8259的工作方式:（ 1） 8080/85與8086/88工作模式: 8259既可以工作在 8080系統(tǒng)中，也可以用于 8088系統(tǒng) 中。在響應中斷過程中，CPU"生兩個INTA脈沖。這是，8259內部使用第一個INTA脈沖;在第二個INTA脈沖期間，8259通過數據總線將中斷源的1個字節(jié)的中斷向量碼送 到數據總線上并傳送給 CPU。優(yōu)先級: 1. 一般完全嵌套方式 2自動循環(huán)優(yōu)先級方式 3特殊循環(huán)優(yōu)先級方式 4特殊全嵌套方 式（ 2）特殊屏蔽模式:正常情況下，當一個中斷請求被響應時，8259將禁止所有同級及更低優(yōu)先級中斷

9、請求，稱為一般屏蔽方式。但在特殊情況下，也希望允許更低優(yōu)先級 的中斷請求產生中斷。（3）中斷結束：8259中，中斷結束是利用復位 ISR中的相應位來實現(xiàn)的，具體有兩種方 法：1、自動結束，利用初始化命令字 ICW4設置這種結束方式；2、利用命令結束， 利用操作命令自OCW2中的用慣命令實現(xiàn)中斷結束，中斷結束命令有兩種：（a） 般中斷結束命令（EOI），該命令用于中斷嵌套方式；（b）特殊中斷結束命令，當8259工作在特殊屏蔽方式時，其中斷嵌套結構也變得雜亂起來，就必須采用特殊結束命令。 中斷觸發(fā)方式： 1電平觸發(fā) 2邊沿觸發(fā)(5)查詢狀態(tài)：通過操作命令字 0CW3中的P位置1,可以查詢8259的

10、狀態(tài)。8259的內部控制字 一初始化命令字：1、初始化命令字 ICW1 。2、初始化命令字ICW2，在8080模式下，它與ICW1的D7D5構成16為的入口地址。8088模式 下，僅用ICW2提供不同中斷源的中斷向量碼，中斷響應時，再根據中斷向量表獲得入口地址。3、 初始化命令字ICW3，該字是用于多片8259級聯(lián)的。ICW3的每一位對應一個IR輸入，哪 一位為1,表示相應的IR接從屬8259。4、初始化命令字 ICW4 ,。二.操作命令字OCW : 1、操作命令字0CW1，用于設置對8259中斷的屏蔽操作。2、操作命令字0CW2，用于設置優(yōu)先級是否循環(huán)、循環(huán)的方式及中斷結束方式。3、 操作命

11、令字0CW3，可用于設置查詢方式、特殊屏蔽方式以及讀8259的中斷請求寄存器 IRR、中斷服務寄存器ISR、中斷屏蔽寄存器IMR的當前狀態(tài)。8259的尋址和連接：利用有效選中8259,再利用Ao來熏制不同的寄存器和命令字。Ao只可能有兩個狀態(tài)。因此,在硬件系統(tǒng)中, 8259只占用兩個外設接口地址。8259的接口地址為 FF00HFF07H 。8259的初始化使用：程序如下所示M0VM0V0UTM0VM0V0UTM0V0UTM0V0UTDX, 0FF00HAL,13HDX, ALDX, 0FF02HAL, 48HDX, ALAL, 03HDX, ALAL, 0E0HDX, AL可以利用該程序來獨

12、處 8259內部寄存器的內容。下面的程序用來驗證 8259中斷屏蔽寄存器是否正常,不正常則轉至 IMERRM0V DX, 0FF02HM0V AL, 00UT DX, ALIN AL,DX0RAL, ALJNZ IMERRM0V AL, 0FFH0UT DX, ALIN AL, DXADD AL, 1JNZ IMERR在讀IMR時，可直接在對應 Ao=1的地址上讀出。但要讀IRR或ISR時，必須先向8259寫入一個命令字 OCW3，代碼如下:M0VDX, 0FF00HM0VAL, 0BH0UTDX, ALINAL, DX;對應 A0=0;OBH 為 OCW3;0CW3 寫入 8259;讀出IS

13、R的內容，放在AL中8259的級聯(lián)（P165）: 個主控8259可以連接8片從屬8259，最多允許有64個輸入工作級聯(lián)框圖見P166圖5.30 6.4、可編程并行接口 8255外部引線及內部結構DoD7 :雙向數據信號，用來傳送數據和控制字。RD讀信號線，與其他信號線一起實現(xiàn)對 8255接口的讀操作，通常接系統(tǒng)總線的。WR寫信號線，與其他信號一起實現(xiàn)對8255的寫操作，通常接系統(tǒng)總線的。CS:片選信號線，當它為低電平時，有效。A 0、 A 1 8255地址選擇信號線 .RESET:復位輸入信號。8255復位后，A、B、C 口均被定位輸入狀態(tài)。PAoPA7 : A 口的8跳輸入輸出信號線。PBo

14、PB7 : B 口的8跳輸入輸出信號線。PCoPC7 : C 口的8跳輸入輸出信號線。6.4.2、8255的工作方式1、 工作方式0，又稱為基本輸入輸出方式。ABC三口 24條線全部規(guī)定為數據的輸入輸出線。共有16種不同組合。三口均可鎖存數據，而定義為輸入的口則無鎖存能力。2、 工作方式1，即選通輸入輸出方式。（1）方式1下，A 口、B 口均為輸出 此方式下，A 口、B 口均需借用C 口來實現(xiàn)一些功能。C 口的功能如下：OBF 輸出緩沖器滿信號，低電平有效。ACK 外設響應信號，低電平有效。INTR 中斷請求信號，高電平有效。INTE 中斷允許狀態(tài)。（2）方式1下A 口、B 口均為輸入，此方式

15、與方式1下兩口均為輸出類似，同樣需要C口來實現(xiàn)一些功能， C口功能如下：STB 低電平有效的輸入選通信號。IBF 高電平有效的輸入緩沖器滿信號。INTR 中斷請求信號，高電平有效。INTE 中斷允許狀態(tài)。3、 工作方式2,又稱雙向輸入輸出方式。此種工作方式只有8255的A 口才有。在A口工作于雙向輸入輸出方式時，要利用C口 5條線才能實現(xiàn)。6.4.3、方式控制字及狀態(tài)字8255的控制字由 8位2進制數構成當控制字BIT=1時，控制字的bit6到bit3這4位用來控制A組，而控制字低三位 bit2到bitO 用來控制B組，包括B口的8位和C口的低4位。狀態(tài)字（1）當8255的A 口、B 口工作在

16、方式1或A 口工作在方式2時，通過讀C口的狀態(tài)，可以檢 測A 口和B 口的狀態(tài)。（2） 當8255的A 口和B 口均工作在方式1的輸入時，由C口讀的8位數據各位的意義如（3） 當8255的A 口和B 口均工作在方式1的輸出時，由C口讀的8位數據各位的意義6.4.4、8255的尋址及連接使用8255占外設編織的4個地址，即A 口、B 口、C 口和控制寄存器各占一個外設接口地址。對同一個地址分別可以進行讀寫操作。8255的接口地址為 FBC0HFBC3H 和 FBC4HFBC7H 。6.4.5、初始化及應用舉例8255 的初始化只要將控制字寫入 8255的控制寄存器即可。 已與打印機連接為例，下面

17、的代碼使 B 口為輸入：MOV DX, 0383HMOV AL, 1000,0011BOUT DX, ALMOV AL, 0000,1101BOUT DX, AL6.5、可編程定時器 82536.5.1、外部引線及其功能DoD7 :雙向數據線，用以傳送數據和控制字。CS:輸入信號，低電平有效，有效時，該芯片可被選中進行操作 rd讀控制信號，低電平有效。WR寫控制信號，低電平有效。A 0A1為8253的內部計數器和一個控制寄存器的編碼選擇信號A 0A1 00可選擇計數器 0 A0A 1 01可選擇計數器 1A 0A1 10可選擇計數器 211可選擇控制寄存器CLK 02：每個計數器的時鐘輸入端。

18、GATE 02：門控信號，即計數器的控制輸入信號。OUT 02：計數器輸出信號，用來產生不同方式工作室的輸出波形。6.5.2工作方式（ P206）1、方式0（技術結束產生中斷）當 GATE 為高電平時，允許技術；低電平時，禁止計數2、方式 1（可編程單穩(wěn)） GATE 上升沿開始啟動計數3、方式2 （頻率發(fā)生器）GATE為低電平時，強迫 OUT輸出高電平，GATE為高時，分頻據需進行。該方式下，占空比不穩(wěn)定。4、方式3（方波發(fā)生器）GATE信號為低電平時，強迫 OUT輸出高電平。GATE為低電平時，OUT輸出對稱方波。該方式可產生穩(wěn)定占空比為1 : 1的方波信號。5、方式4 （軟件觸發(fā)選通）計數 開始并不受GATE控制。此方式仍受 GATE控制，GATE為高時，計數進行； GATE 為低時，禁止計數。6、方式 5 （硬件觸發(fā)選通） GATE 上升沿使計數開始。6.5.4、 8