微機(jī)原理課程總結(jié)

1、 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程總結(jié) 班級(jí)：03 學(xué)號(hào)：B12020115 姓名：朱松峰 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程總結(jié)這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了微機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課程，這門(mén)課學(xué)起來(lái)是很難的，老師講課很有激情，也很有層次，重點(diǎn)都告訴我們，每節(jié)課上課的時(shí)候都會(huì)回顧上節(jié)課的內(nèi)容，也會(huì)找同學(xué)回答問(wèn)題。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，我對(duì)微機(jī)原理與接口技術(shù)這門(mén)課也有了一定的認(rèn)識(shí)。第1節(jié) 課老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)需要高度熟練掌握的級(jí)重點(diǎn)計(jì)算機(jī)的主要組成部分：計(jì)算機(jī)主要由中央處理器（CPU），內(nèi)存（memory），I/O接口和系統(tǒng)總線組成。第一章講了計(jì)算機(jī)的發(fā)展史，微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和分類(lèi)，微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成，微型計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程。都是些概念性

2、的內(nèi)容。 第二章8086處理器，需要高度熟練掌握的級(jí)重點(diǎn)內(nèi)容有8086/8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，8086/8088CPU引腳功能，物理地址的計(jì)算，8086最小模式系統(tǒng)的典型配置，8086總線周期各個(gè)T狀態(tài)。需要掌握的有標(biāo)志寄存器各標(biāo)志位含義。 總線接口部件（BIU）是聯(lián)系微處理器內(nèi)部與外部的重要通道，其主要功能是負(fù)責(zé)微處理器內(nèi)部，與存儲(chǔ)器和I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳送。具體的講，BIU完成一下幾個(gè)主要任務(wù)（1）取指令和預(yù)取指令（2）配合EU執(zhí)行的指令（3）形成物理地址。BIU由段寄存器(代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄存器SS和附加段寄存器ES)、指令指針寄存器、地址加法器、總線控制電路

3、和指令隊(duì)列緩沖器等組成。執(zhí)行部件（EU）：是執(zhí)行指令并對(duì)各個(gè)硬件部分進(jìn)行控制的部件，包含一個(gè)16位的算術(shù)邏輯元件，8個(gè)16位的通用寄存器，一個(gè)16位的狀態(tài)標(biāo)志寄存器，一個(gè)數(shù)據(jù)暫存寄存器和EU控制電路。他的主要功能簡(jiǎn)單地說(shuō)就是執(zhí)行全部指令。 8086/8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 8086/8088CPU引腳功能：AD15AD0（Address Data Bus）：16位地址/數(shù)據(jù)總線，分時(shí)復(fù)用。傳輸?shù)刂窌r(shí)三態(tài)輸出，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)三態(tài)雙向輸入/輸出。A19/S6A16/S3（Address/Status）：地址/狀態(tài)線，三態(tài)，輸出，分時(shí)復(fù)用。BHE/S7：高8位數(shù)據(jù)線允許/狀態(tài)信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。

4、MN/MX：最小/最大工作模式選擇信號(hào)，輸入。RD（Read）：讀選通信號(hào)，三態(tài)，輸出，低電平有效。WR（Write）：寫(xiě)選通信號(hào)，三態(tài)，輸出，低電平有效。M/IO：存儲(chǔ)器或I/O端口控制信號(hào)，三態(tài)，輸出。ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸出，高電平有效。DEN：數(shù)據(jù)允許信號(hào)，輸出，低電平有效DT/R：數(shù)據(jù)發(fā)送/收發(fā)控制信號(hào)，三態(tài)，輸出.READY（Ready）：準(zhǔn)備就緒信號(hào)，輸入，高電平有效.RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。INTR：可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸入，電平觸發(fā)，高電平有效。INTA：中斷響應(yīng)信號(hào)，輸出，低電平有效。NMI：不可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸入，邊沿觸發(fā)，正跳變有效.TEST：

5、測(cè)試信號(hào)，輸入，低電平有效.HOLD：總線保持請(qǐng)求信號(hào)，輸入，高電平有效。HLDA：總線保持響應(yīng)信號(hào)，輸入，高電平有效。CLK：時(shí)鐘信號(hào)，輸入。VCC（+5V），GND（地）存儲(chǔ)器涉及的幾個(gè)地址術(shù)語(yǔ)：1） 物理地址。存儲(chǔ)單元的實(shí)際地址，在1MB的存儲(chǔ)器里，每一個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的20位地址，稱(chēng)為該存儲(chǔ)單元的物理地址。物理地址=段基址*10H+偏移地址2） 偏移地址。這個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)于它所在段基址的字節(jié)距離，偏移地址為16位無(wú)符號(hào)數(shù)，稱(chēng)為偏移量，又稱(chēng)為有效地址EA.3）邏輯地址。由段基址和偏移地址組成。8086最小模式典型配置圖 典型的8086總線周期序列總線組成四個(gè)周期： T1狀態(tài) 完成尋

6、址功能。T2狀態(tài) 狀態(tài)，T3狀態(tài) 數(shù)據(jù)狀態(tài)。T3狀態(tài) 數(shù)據(jù)狀態(tài)。T4狀態(tài)，結(jié)束狀態(tài)，本質(zhì)上是過(guò)渡狀態(tài)。TW是等待狀態(tài)。  當(dāng)系統(tǒng)中所用的存儲(chǔ)器或外設(shè)的工作速度較慢，從而不能用最基本的總線周期執(zhí)行讀操作時(shí)，系統(tǒng)中就要用一個(gè)電路來(lái)產(chǎn)生READY信號(hào)，READY信號(hào)通過(guò)時(shí)鐘發(fā)生器8284A傳遞給CPU。CPU在 狀態(tài)的前沿(下降沿處)對(duì)READY信號(hào)進(jìn)行采樣。如果CPU沒(méi)有在 狀態(tài)的一開(kāi)始采樣到READY信號(hào)為高電平，那么，就會(huì)在 和 之間插入等待狀態(tài) 。插入 的個(gè)數(shù)取決于CPU接收到高電平READY信號(hào)的時(shí)間。CPU在

7、不執(zhí)行總線周期時(shí)，總線接口部件就不和總線打交道，此時(shí)，進(jìn)入總線空閑周期。 第三章指令系統(tǒng)這一章，我們學(xué)習(xí)了很多常用的指令，這些指令是學(xué)習(xí)微機(jī)原理的基礎(chǔ)。要求高度熟練掌握的級(jí)重點(diǎn)有：MOV指令，輸入輸出指令I(lǐng)N和OUT測(cè)試指令TEST,減法運(yùn)算指令，比較指令CMP串比較指令CMPS，條件轉(zhuǎn)移指令，標(biāo)志位操作指令CLC,STC,CLD,STD,CLI,STI。要求熟練掌握的級(jí)重點(diǎn)有8086尋址方式，堆棧的概念和操作原則，8086指令的一般格式如下操作碼操作數(shù)，【操作數(shù)】分為，寄存器操作數(shù)，立即數(shù)操作數(shù)，存儲(chǔ)器操作數(shù)，I/O端口操作數(shù)。MOV指令，能實(shí)現(xiàn)以下操作： CPU內(nèi)部寄存器之間數(shù)據(jù)

8、的任意傳送(除了碼段寄存器CS和指令指針I(yè)P以外)。 立即數(shù)傳送至CPU內(nèi)部的通用寄存器組(即AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI)，給這些寄存器賦初值。 CPU內(nèi)部寄存器(除了CS和IP以外)與存儲(chǔ)器(所有尋址方式)之間的數(shù)據(jù)傳送，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字的傳送。 能實(shí)現(xiàn)用立即數(shù)給存儲(chǔ)單元賦初值。輸入輸出指令：IN AX/AL，I/O端口地址；表示從外部設(shè)備輸入數(shù)據(jù)給累加器，如果從外設(shè)端口中輸入一個(gè)字節(jié)則給8位累加器AL，若輸入一個(gè)字則給16位累加器AX。如 IN AL,80HOUT I/O端口地址，AX/AL；表示將累加器的數(shù)據(jù)輸出給外部設(shè)備，如果向外設(shè)端口輸出一個(gè)字節(jié)則用8位累

9、加器AL，若輸出一個(gè)字則用16位累加器AX。如OUT 81H,AL說(shuō)明：當(dāng)I/O端口地址不超過(guò)8位時(shí)，則直接放在指令中，若超過(guò)8位，則用DX間址。如MOV DX,8080H。 標(biāo)志位操作指令第4章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。要求高度熟練掌握的級(jí)重點(diǎn)是定義字，子程序的編寫(xiě)。字DW定義一個(gè)字（兩個(gè)單元）DW 未操作后面的每個(gè)操作數(shù)都占用2B，在內(nèi)存中存放時(shí)，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。第5章 微型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器概括。高度熟練掌握的級(jí)重點(diǎn)內(nèi)容存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)，存儲(chǔ)器與CPU鏈接，線選法與全譯碼法的特點(diǎn)。存儲(chǔ)器按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(lèi)，1）半導(dǎo)體存儲(chǔ)器：用半導(dǎo)體器件組成的存儲(chǔ)器2）磁表面存儲(chǔ)器：用磁性材料做成的存儲(chǔ)器。按讀寫(xiě)功

10、能1）只讀存儲(chǔ)器(ROM)：存儲(chǔ)的內(nèi)容是固定不變的，只能讀出而不能寫(xiě)入的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。2）隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器(RAM)：既能讀出又能寫(xiě)入的存儲(chǔ)器。按存儲(chǔ)方式1）隨機(jī)存儲(chǔ)器：任何存儲(chǔ)單元的內(nèi)容都能被隨機(jī)存取，且存取時(shí)間和存儲(chǔ)單元的物理位置無(wú)關(guān)。2）順序存儲(chǔ)器：只能按某種順序來(lái)存取，存取時(shí)間和存儲(chǔ)單元的物理位置有關(guān)。存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)分為數(shù)量擴(kuò)展，字長(zhǎng)擴(kuò)展?？谡緯r(shí)需要解決的問(wèn)題包括自擴(kuò)展，字?jǐn)U展，字位擴(kuò)展。 存儲(chǔ)器接口和其它接口一樣，主要完成三大總線任務(wù)，即實(shí)現(xiàn)與地址總線，控制總線，數(shù)據(jù)總線的鏈接。存儲(chǔ)器譯碼方法分為片選控制譯碼和片內(nèi)地址譯碼兩部分。常用的片選控制譯碼方法有 1）線選法，2）全譯碼法，3）

11、部分譯碼法4）混合譯碼法。線選法的優(yōu)點(diǎn)是連線簡(jiǎn)單，片選控制無(wú)需專(zhuān)門(mén)的譯碼電路。但是有兩個(gè)缺點(diǎn)1）當(dāng)存在空閑地址線時(shí)，由于空閑地址線可隨意取值0或者1，故將導(dǎo)致地址重疊。2）整個(gè)存儲(chǔ)器地址分布不連續(xù)使可尋址范圍減小。全譯碼法優(yōu)點(diǎn)，訊初期的地址是連續(xù)且唯一確定的，即無(wú)地址重復(fù)和地址重疊現(xiàn)象。 第六章輸入輸出和中斷技術(shù)要求高度熟練掌握級(jí)重點(diǎn)中斷控制方式特點(diǎn)和適用范圍。熟練掌握級(jí)重點(diǎn)：同步式查詢式控制方式的特點(diǎn)，中斷技術(shù)，中斷處理過(guò)程。輸入輸出接口可以1）電平轉(zhuǎn)換2）速度匹配3）格式轉(zhuǎn)換。同步式程序控制方式特點(diǎn)：輸入時(shí)假設(shè)外設(shè)準(zhǔn)備好輸出時(shí)假設(shè)外設(shè)空閑。查詢式控制方式特點(diǎn)：CPU與外設(shè)之間自然同步。應(yīng)用

12、：適合CPU不太忙且傳送速度要求不高時(shí)。中斷控制方式特點(diǎn)：CPU與外設(shè)同時(shí)工作。應(yīng)用，非高速大量數(shù)據(jù)傳送。DMS數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)是不經(jīng)過(guò)CPU,不破壞CPU各寄存器內(nèi)容，直接實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器與I/O數(shù)據(jù)傳送。不可屏蔽中斷NMI：屬性是硬件不可屏蔽向量?？善帘沃袛郔NTR:屬性，硬件可屏蔽。軟件中斷特點(diǎn)：1）中斷矢量號(hào)由CPU自動(dòng)提供。2）除單步中斷外，所有內(nèi)部中斷無(wú)法禁止。3）除單步中斷外，任何內(nèi)部中斷的優(yōu)先權(quán)都比外部高4）不可屏蔽。中斷處理過(guò)程1）中斷請(qǐng)求，2）中斷響應(yīng)3）中斷處理4）中斷返回 第七章常用可編程數(shù)字接口電路。高度熟練掌握級(jí)重點(diǎn) ：8253控制字格式。要求掌握級(jí)重點(diǎn) 的內(nèi)容：8253工作方式。8253的控制字由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，該8位二進(jìn)制數(shù)的每一位均有不同的含義及設(shè)置方法。 Intel 8253 的主要功能：（1） 具有三個(gè)獨(dú)立的16位定時(shí)/計(jì)數(shù)通道，分別稱(chēng)為計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器2.（2） 每個(gè)通道有六種工作方式，可實(shí)現(xiàn)精確定時(shí)及外部脈沖計(jì)數(shù)，