微機(jī)原理總結(jié)復(fù)習(xí)

1、微機(jī)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(yù)取隊(duì)列；2、設(shè)立地 址段寄存器；3、在結(jié)構(gòu)上和指令設(shè)置方面支持多為處理器系統(tǒng)。、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(fù)責(zé)送出地址。AD oAD 7:它們是地址、數(shù)據(jù)時(shí)分復(fù)用的輸入輸出信號(hào)線。經(jīng)由三態(tài)門(mén)輸出。IO/M :它是CPU的輸出控制信號(hào)，用來(lái)區(qū)分當(dāng)前操作時(shí)訪問(wèn)存貯器還是訪問(wèn)I/O端口。WR :它是CPU的輸出控制信號(hào)，有效時(shí)表示 CPU正處于寫(xiě)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(hào)，用于確定數(shù)據(jù)傳送方向，高電平為傳

2、送方向，低 電平為接受方向。DEN :這是CPU經(jīng)三態(tài)門(mén)輸出的控制信號(hào)。有效時(shí)表示數(shù)據(jù)總線上有有效的數(shù)據(jù)。ALE :輸出控制信號(hào)，高電平有效。有效時(shí)，表明CPU經(jīng)其引線送出有效的地址信號(hào)。RD :它是讀選通輸出信號(hào)，低電平有效，有效時(shí)表明CPU正在進(jìn)行存貯器讀或I/O讀操作。 READY :它是準(zhǔn)備就緒輸入信號(hào)，高電平有效。有效時(shí)表示被訪問(wèn)的設(shè)備已準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)。INTR :它是可屏蔽中斷請(qǐng)求輸入信號(hào)，高電平有效。TEST :它是可用 WAIT指令對(duì)該引腳進(jìn)行測(cè)試的輸入信號(hào)，低電平有效。有效時(shí)，CPU繼續(xù)執(zhí)行程序；否則 CPU就進(jìn)入等待（空轉(zhuǎn)）狀態(tài)。NMI :它是非屏蔽中斷輸入信號(hào)，邊沿觸發(fā)，正跳

3、變有效。RESET :它是CPU的復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。復(fù)位后的內(nèi)部寄存器狀況見(jiàn)P24表2.2INTA:它是CPU輸出的中斷響應(yīng)信號(hào)，是 CPU對(duì)外部輸入的INTR中斷請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)。 HOLD :它是高電平有效的輸入信號(hào)，用于向CPU提出保持請(qǐng)求。HLDA :這是CPU對(duì)HOLD請(qǐng)求的響應(yīng)信號(hào)，高電平有效。有效時(shí)，所有三態(tài)輸出的信號(hào)變?yōu)楦咦锠顟B(tài)（浮動(dòng)狀態(tài)）。SSO是一條狀態(tài)輸出線。與IO/M和DT/R信號(hào)一起決定最小模式下現(xiàn)行總線周期的狀態(tài)。CLK :這是時(shí)鐘信號(hào)輸入端。8088標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘頻率為5MHz。Vcc : 5V電源輸入引腳。GND :接地端。最大模式下的引線（P25）除24到34

4、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(jīng)三態(tài)門(mén) 輸出的狀態(tài)信號(hào)。RQGT0 （替換HOLD ）、RQGT1 （替換HLDA ）:它們是總線請(qǐng)求允許引腳。LOCK（替換WR :它是一個(gè)總線封鎖信號(hào)，低電平有效。該信號(hào)有效時(shí)，別的總線控制 設(shè)備的總線請(qǐng)求信號(hào)將被封鎖。QS1 （替換）、QS0 （替換ALE ）:它是CPU輸出的隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)。HIGH （ SSO :在最大模式時(shí)始終為高電平輸出。、8088內(nèi)部結(jié)構(gòu)8088CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)8088微處理器內(nèi)部分為兩個(gè)部分：執(zhí)行單元（

5、 EU ）和總線接口單元（BIU ），圖見(jiàn)P27圖2.4EU單元負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行。它包括 ALU （運(yùn)算器）、通用寄存器和狀態(tài)寄存器。BIU單兀負(fù)責(zé)與存貯器和I/O設(shè)備的接口。它由段寄存器、指令指針、地址加法器和指令 隊(duì)列緩沖器組成。225、時(shí)序CPU與內(nèi)存或借口間進(jìn)行通信，如將一個(gè)字節(jié)寫(xiě)入內(nèi)存一個(gè)單元（或借口），這種寫(xiě)（或 讀）的過(guò)程成為一個(gè)總線周期。正常的總線周期，不論讀或?qū)?，都?個(gè)時(shí)鐘周期。、 最小模式下的系統(tǒng)總線形成見(jiàn)P35圖2.1420條地址線用8282鎖存器形成。雙向數(shù)據(jù)總線用 8286形成?？刂瓶偩€信號(hào)由8088CPU提供。 系統(tǒng)總線的控制信號(hào)是 8088CPU直接產(chǎn)生的。若80

6、88CPU驅(qū)動(dòng)能力不夠，可以加上 74LS244、 最大模式下的系統(tǒng)總線形成見(jiàn)P36圖2.15在進(jìn)行DMA傳送石，一定要保證總線形成電路的所有輸出信號(hào)端都呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，即放棄對(duì)系統(tǒng)總線的控制。、中斷控制器82598259的外部引線共28條，DoD7 :雙向數(shù)據(jù)線，與系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)線相連接。WR RD寫(xiě)和讀的控制信號(hào)，與系統(tǒng)總線的讀寫(xiě)信號(hào)相連接。=0，=1時(shí)外設(shè)產(chǎn)生指令；=1，=0時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生指令。CS:片選信號(hào)，只有其為低電平時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)8259的讀寫(xiě)操作。通常連接系統(tǒng)的地址譯碼器。A0： 8259內(nèi)部寄存器的選擇信號(hào)。INT: 8259的中斷請(qǐng)求輸出信號(hào)，可直接接到CPU的INTR輸

7、入端。INTA:中斷響應(yīng)輸入信號(hào)。CAS oCAS 2 :級(jí)聯(lián)控制線，多片8259級(jí)聯(lián)工作時(shí)，其中一片為主控級(jí)，其他均為從屬級(jí)-H- LJL心片。SP/EN :雙功能引線，當(dāng)工作在緩沖模式下時(shí)，它為輸出，用以控制緩沖傳送；在非緩沖 模式時(shí)，它用作輸入，SP有效時(shí)，指定8259為主控級(jí)。IRoIR7 :中斷請(qǐng)求輸入端。連接其他外設(shè)的中斷請(qǐng)求輸入。內(nèi)部寄存器：1、中斷請(qǐng)求寄存器（IRR），內(nèi)部保存所有外部中斷源IRoIR7的中斷請(qǐng)求狀態(tài)；2、中斷服務(wù)寄存器（ISR），用來(lái)保存所有正在服務(wù)的中斷源；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

8、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(yīng)中斷過(guò)程中，CPU"生兩個(gè)INTA脈沖。這是，8259內(nèi)部使用第一個(gè)INTAB 沖;在第二個(gè)INTA脈沖期間，8259通過(guò)數(shù)據(jù)總線將中斷源的1個(gè)字節(jié)的中斷向量碼送 到數(shù)據(jù)總線上并傳送給CPU優(yōu)先級(jí)：1. 一般完全嵌套方式2自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式3特殊循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式4特殊全嵌套方 式（2） 特殊屏蔽模式：正常情況下，當(dāng)一個(gè)中斷請(qǐng)求被響應(yīng)時(shí)，8259將禁止所有同級(jí)及更 低優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)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(jí)的中斷請(qǐng)求產(chǎn)生中斷。（3） 中斷結(jié)束：8259中，中斷結(jié)束

9、是利用復(fù)位ISR中的相應(yīng)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體有兩種方法：1、自動(dòng)結(jié)束，利用初始化命令字ICW4設(shè)置這種結(jié)束方式；2、利用命令結(jié)束，利用操作命令自O(shè)CW2中的用慣命令實(shí)現(xiàn)中斷結(jié)束，中斷結(jié)束命令有兩種：（a） 般中斷結(jié)束命令（EOI），該命令用于中斷嵌套方式；（b）特殊中斷結(jié)束命令，當(dāng)8259工作在特殊屏蔽方式時(shí)，其中斷嵌套結(jié)構(gòu)也變得雜亂起來(lái)，就必須采用特殊結(jié)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(guò)操作命令字 0CW3中的P位置1,可以查詢8259的狀態(tài)。8259的內(nèi)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D

10、7D5構(gòu)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(yīng)時(shí)，再根據(jù)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(jí)聯(lián)的。ICW3的每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)IR輸入，哪 一位為1,表示相應(yīng)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(shè)置對(duì)8259中斷的屏蔽操作。2、操作命令字0CW2，用于設(shè)置優(yōu)先級(jí)是否循環(huán)、循環(huán)的方式及中斷結(jié)束方式。3、 操作命令字0CW3，可用于設(shè)置查詢方式、特殊屏蔽方式以及讀8259的中斷請(qǐng)求寄存器 IRR、中斷服務(wù)寄存器ISR、中斷屏蔽寄存器IMR的當(dāng)前

11、狀態(tài)。8259的尋址和連接：利用有效選中8259,再利用Ao來(lái)熏制不同的寄存器和命令字。Ao只可能有兩個(gè)狀態(tài)。因此，在硬件系統(tǒng)中，8259只占用兩個(gè)外設(shè)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MOV MOV OUTMOV MOVOUT MOVOUT MOVOUTDX, 0FF00HAL,13HDX, ALDX, 0FF02HAL, 48HDX, ALAL, 03HDX, ALAL, 0E0HDX, AL可以利用該程序來(lái)獨(dú)處 8259內(nèi)部寄存器的內(nèi)容。下面的程序用來(lái)驗(yàn)證 8259中斷屏蔽寄存器是否正常，不正常則轉(zhuǎn)至IMERRMOV DX, 0FF0

12、2HMOV AL, 0 OUT DX, ALIN AL,DX OR AL, AL JNZ IMERR MOV AL, 0FFH OUT DX, ALIN AL, DXADD AL, 1 JNZ IMERR在讀IMR時(shí)，可直接在對(duì)應(yīng) A0=1的地址上讀出。但要讀IRR或ISR時(shí)，必須先向8259寫(xiě)入一個(gè)命令字 OCW3，代碼如下:MOVDX, 0FF00HMOVAL, 0BHOUTDX, ALINAL, DX;對(duì)應(yīng)A 0=0;0BH 為 OCW3;OCW3 寫(xiě)入 8259;讀出ISR的內(nèi)容，放在AL中8259的級(jí)聯(lián)(P165): 個(gè)主控8259可以連接8片從屬8259，最多允許有64個(gè)輸入 工作

13、級(jí)聯(lián)框圖見(jiàn)P166圖5.306.4、可編程并行接口 8255夕卜部引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)DoD7 :雙向數(shù)據(jù)信號(hào)，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)和控制字。RD讀信號(hào)線，與其他信號(hào)線一起實(shí)現(xiàn)對(duì) 8255接口的讀操作，通常接系統(tǒng)總線的。WR寫(xiě)信號(hào)線，與其他信號(hào)一起實(shí)現(xiàn)對(duì)8255的寫(xiě)操作，通常接系統(tǒng)總線的。CS:片選信號(hào)線，當(dāng)它為低電平時(shí)，有效。Ao、Ai : 8255地址選擇信號(hào)線.RESET:復(fù)位輸入信號(hào)。8255復(fù)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(hào)線。PBoPB7 : B 口的8跳輸入輸出信號(hào)線。PCoPC7 : C 口的8跳輸入輸出信號(hào)線。、8255的工作方式1、 工作方

14、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(shù)據(jù)的輸入輸出線。共有16種不同組合。三口均可鎖存數(shù)據(jù)，而定義為輸入的口則無(wú)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(lái)實(shí)現(xiàn)一些功能。C 口的功能如下：OBF輸出緩沖器滿信號(hào)，低電平有效。ACK外設(shè)響應(yīng)信號(hào)，低電平有效。INTR :中斷請(qǐng)求信號(hào)，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，此方式與方式1下兩口均為輸出類(lèi)似，同樣需要C口來(lái)實(shí)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(hào)。IBF :高電平有效的輸入緩沖

15、器滿信號(hào)。INTR :中斷請(qǐng)求信號(hào)，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(shí)，要利用C口 5條線才能實(shí)現(xiàn)。、方式控制字及狀態(tài)字8255的控制字由8位2進(jìn)制數(shù)構(gòu)成當(dāng)控制字BIT=1時(shí)，控制字的bit6到bit3這4位用來(lái)控制A組，而控制字低三位 bit2到bitO 用來(lái)控制B組，包括B口的8位和C口的低4位。狀態(tài)字：(1) 當(dāng)8255的A 口、B 口工作在方式1或A 口工作在方式2時(shí)，通過(guò)讀C口的狀態(tài)，可以檢 測(cè)A 口和B 口的狀態(tài)。(2) 當(dāng)8255的A 口和B 口均工作在方式1的輸入時(shí)，

16、由C口讀的8位數(shù)據(jù)各位的意義如3) 當(dāng)8255的A 口和B 口均工作在方式1的輸出時(shí)，由C口讀的8位數(shù)據(jù)各位的意義、8255的尋址及連接使用8255占外設(shè)編織的4個(gè)地址，即A 口、B 口、C 口和控制寄存器各占一個(gè)外設(shè)接口地址。對(duì)同一個(gè)地址分別可以進(jìn)行讀寫(xiě)操作。8255的接口地址為 FBC0HFBC3H 禾口 FBC4HFBC7H。645、初始化及應(yīng)用舉例8255的初始化只要將控制字寫(xiě)入 8255的控制寄存器即可。 已與打印機(jī)連接為例，下面的代碼使B口為輸入：MOV DX, 0383HMOV AL, 1000,0011BOUT DX, ALMOV AL, 0000,1101BOUT DX, A

17、L6.5、可編程定時(shí)器8253、外部引線及其功能DoD7 :雙向數(shù)據(jù)線，用以傳送數(shù)據(jù)和控制字。CS:輸入信號(hào)，低電平有效，有效時(shí)，該芯片可被選中進(jìn)行操作RD讀控制信號(hào)，低電平有效。WR寫(xiě)控制信號(hào)，低電平有效。A 0Ai為8253的內(nèi)部計(jì)數(shù)器和一個(gè)控制寄存器的編碼選擇信號(hào)A0A1 00可選擇計(jì)數(shù)器0 A0A1 01可選擇計(jì)數(shù)器1A0A1 10可選擇計(jì)數(shù)器211可選擇控制寄存器CLK 02:每個(gè)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端。 GATE 02 :門(mén)控信號(hào)，即計(jì)數(shù)器的控制輸入信號(hào)。OUT 02:計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)，用來(lái)產(chǎn)生不同方式工作室的輸出波形。工作方式（P206）1、 方式0 （技術(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷）當(dāng) GATE為

18、高電平時(shí)，允許技術(shù)；低電平時(shí)，禁止計(jì)數(shù)2、方式1 （可編程單穩(wěn)）GATE上升沿開(kāi)始啟動(dòng)計(jì)數(shù)3、方式2 （頻率發(fā)生器）GATE為低電平時(shí)，強(qiáng)迫 OUT輸出高電平，GATE為高時(shí)，分頻據(jù)需進(jìn)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(hào)為低電平時(shí)，強(qiáng)迫 OUT輸出高電平。GATE為低電平時(shí)，OUT輸出對(duì)稱方波。該方式可產(chǎn)生穩(wěn)定占空比為1 : 1的方波信號(hào)。5、方式4 （軟件觸發(fā)選通）計(jì)數(shù) 開(kāi)始并不受GATE控制。此方式仍受 GATE控制，GATE為高時(shí)，計(jì)數(shù)進(jìn)行；GATE為低時(shí)，禁止計(jì)數(shù)。6、方式5 （硬件觸發(fā)選通）GATE上升沿使計(jì)數(shù)開(kāi)始。、8253的尋址及連接（P209）1、尋址8253占用4個(gè)接口地址，地址由、A。、A1來(lái)確定。同時(shí)配合、控制 8253的讀寫(xiě)操作。（1）先使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，再讀計(jì)數(shù)值。（2）在計(jì)數(shù)過(guò)程中讀計(jì)數(shù)值。2、連接8253 占用了 FF04HFF07H 4 個(gè)接口地址。、初始化及其應(yīng)用對(duì)計(jì)數(shù)器0的初始化:MOV AL, 36HOUT 43H, ALMOVAL, 0OUT40H,18OUT40H, AL對(duì)計(jì)數(shù)器1的初始化MOVAL, 54HOUT43H, ALMOVAL, 18OUT41H,AL對(duì)計(jì)數(shù)器2的初始化MOVAL, 0B6HOUT43H, ALMO