武漢理工期末微機接口復(fù)習

1、題 型一、單選題 （每題2分，共40分）二、填空題 （每空1分，共20分） 三、簡答題 （每題4分，共20分）四、程序題 （每題10分，共20分）知識點：第1章 概述l 系統(tǒng)總線包括哪三總線？1. 數(shù)據(jù)總線2. 地址總線3. 控制總線l 接口的地位32位機具有兩個接口層次，用戶層、基礎(chǔ)層。用戶層更具有接口技術(shù)普遍意義，基礎(chǔ)層具有特殊意義。l 計算機I/O接口的概念和基本功能。概念：微處理器CPU與外部設(shè)備之間的連接電路稱為輸入/輸出接口電路，簡稱I/O接口?；竟δ埽菏荂PU與外界進行信息交換的中轉(zhuǎn)站。實現(xiàn)人機交互和各種形式的數(shù)據(jù)輸入/輸出。l 常用的PC機I/O接口有哪些？ 并行、串行、定時

2、/計數(shù)、A/D、D/A及各類輸入輸出設(shè)備接口l 接口包含哪三類常用端口？數(shù)據(jù)端口，狀態(tài)端口，控制端口。l 微型計算機與外設(shè)之間的信息交換有4種方式（第一種不常用）1. 無條件傳送方式：在已知外設(shè)準備好，不用查詢外設(shè)，直接進行數(shù)據(jù)傳送。2. 查詢傳送方式：在程序控制下先查詢狀態(tài)，外設(shè)準備好，傳送數(shù)據(jù)，否則CPU等待。3. 中斷傳送方式：外設(shè)準備好數(shù)據(jù)，向CPU發(fā)請求，CPU暫停原程序，轉(zhuǎn)中斷讀數(shù)據(jù)，完成返原程序。4. 直接數(shù)據(jù)通道傳送方式DMA：為提高速度，CPU出讓總線，DMA控制器接管總線，數(shù)據(jù)，在外設(shè)內(nèi)存間，直接傳送，完成歸還總線。方式定義輸入過程優(yōu)點缺點編程特點其他無條件傳送方式在已知外

3、設(shè)準備好，不用查詢外設(shè)，直接進行數(shù)據(jù)傳送I/O數(shù)據(jù)到緩沖器CPU執(zhí)行INI/O.RD.AD選中BRI/O數(shù)據(jù)送CPU程序簡單軟硬件很省外設(shè)未準備好時，會讀錯 mov al,dataout port,alCPU與外設(shè)同步工作是同步方式較少使用查詢傳送方式在程序控制下先查詢狀態(tài)外設(shè)準備好傳送數(shù)據(jù)否則CPU等待輸入數(shù)據(jù)準備好發(fā)選通readyCPU讀到ready到數(shù)據(jù)口讀數(shù)據(jù)狀態(tài)僅一位數(shù)據(jù)傳送不易出錯要查詢需等待廢時間In al,sta-pTest al,60hJe returnIn al,data-p應(yīng)答式傳送狀態(tài)信息位聯(lián)絡(luò)信息HandshakeCPU有空閑中斷傳送方式外設(shè)準備好數(shù)據(jù)向CP

4、U發(fā)請求CPU暫停原程序轉(zhuǎn)中斷讀數(shù)據(jù)完成返原程序外設(shè)輸入數(shù)據(jù)發(fā)選通請求信號數(shù)據(jù)存入鎖存器D=1，發(fā)中斷請求CPU得請求,轉(zhuǎn)向執(zhí)行中斷，讀數(shù)據(jù)完成清中斷，返回提高效率可多外設(shè)靠程序保護斷點保護現(xiàn)場多用指令廢時間 CALL xxxx Jne xxxx RETCPU不用等執(zhí)行指令服務(wù)中斷隨時執(zhí)行CPU無空閑 使用較多直接數(shù)據(jù)通道傳送方式DMA為提高速度CPU出讓總線DMA控制器接管總線，數(shù)據(jù)在外設(shè)內(nèi)存間直接傳送，完成歸還總線外設(shè)發(fā)選通到DMADMA發(fā)HOLD到CPUCPU返HLDA給DMADMA接管總線DMA控制AB DB CB外數(shù)據(jù)直發(fā)內(nèi)存修改地址，計數(shù)器檢

5、查傳送結(jié)束返回實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳送降低CPU利用率電路復(fù)雜傳送方式單字節(jié)方式多字節(jié)方式源目的同步 收發(fā)請求改地址指針改記數(shù)器值三種方法周期挪用周期擴展CP停機；使用多l(xiāng) 接口功能（命、狀、數(shù)、轉(zhuǎn)、選）：1. 執(zhí)行CPU命令的功能2. 返回外設(shè)狀態(tài)的功能 3. 數(shù)據(jù)鎖存/緩沖的功能4. 信號轉(zhuǎn)換功能5. 設(shè)備選擇功能l 接口分類（并、串）并行接口：所謂“并行”，是指8 位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高，但并行傳送的線路長度受到限制 ，因為長度增加，干擾就會增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯。串行接口：計算機的標準接口叫做串行接口，簡稱為“串口”。l 接口作用（協(xié)、同、效、擴）需要

6、協(xié)調(diào)、同步、效率、擴展第 6 章 存儲器l 內(nèi)存的作用其作用是用于暫時存放CPU中的運算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)l 內(nèi)存的特點存儲容量小，但讀取速度快；不能長期保存數(shù)據(jù)信息，斷電后數(shù)據(jù)即丟失。l 半導(dǎo)體存儲器分類隨機存取存儲器（簡稱RAM）和只讀存儲器（只讀ROM）RAM包括DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）和SRAM（靜態(tài)隨機存取存儲器），當關(guān)機或斷電時，其中的 信息都會隨之丟失。 DRAM主要用于主存（內(nèi)存的主體部分），SRAM主要用于高速緩存存儲器。 ROM 主要用于BIOS存儲器。l 字擴展、位擴展、字位擴展字擴展：當使用的存儲器芯片位數(shù)符合要求，但單元數(shù)目較少時，需要進行這

7、種擴充。原則：每個芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線并聯(lián)，僅片選端分別引出，以實現(xiàn)每個芯片占據(jù)不同的地址范圍。兩片32K*8芯片連接成64K*8的存儲系統(tǒng)。采用字擴充，其連接要點是：兩芯片的低位地址線分別并接在一起，接至系統(tǒng)地址總線的低位；兩芯片的數(shù)據(jù)線分別并接在一起，接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線；系統(tǒng)高位地址線，進行譯碼，譯碼的輸出分別接至兩芯片的片選端CS1，CS2。位擴展：當使用的存儲器芯片單元數(shù)目符合要求，但每單元的位數(shù)較少時，需要進行這種擴充。原則：地址線、片選線和讀寫信號線并聯(lián)，數(shù)據(jù)線單獨引出。兩片64K*4芯片連接成64K*8的存儲系統(tǒng)。采用位擴充，其連接要點是：兩芯片的地址線分別并接在一起(即A

8、0與A0并接，A1與A1并接，A15與A15并接等等)，接至系統(tǒng)地址總線；兩芯片的數(shù)據(jù)線各自提供數(shù)據(jù)總線的一部分(此例為高4位和低4位)，共同組成8位的數(shù)據(jù)總線字位擴展：根據(jù)內(nèi)存容量及芯片容量確定所需存儲芯片數(shù)進行位擴展以滿足字長要求進行字擴展以滿足容量要求若已有存儲芯片的容量為L×K，要構(gòu)成容量為M ×N的存儲器，需要的芯片數(shù)為： （M / L） ×（N / K）第7章 DMA控制器l 基本概念和原理存儲器直接存取方式，數(shù)據(jù)不通過CPU而直接寫入或從存儲器讀出。傳輸過程分為：申請階段、響應(yīng)階段、數(shù)據(jù)傳輸階段、傳輸結(jié)束階段。l DMA方式的中文意義 意義：用于需要

9、高速大批量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)中，以提高數(shù)據(jù)的吞吐量。l DMA控制器的用途工作方式：單字節(jié)傳送方式：每次DMA操作只傳送一個字節(jié)塊傳送方式（組傳輸方式）：每次DMA操作連續(xù)傳送一組數(shù)據(jù)請求傳送方式：類似于塊傳送方式，只是當外設(shè)發(fā)來的，DREQ無效時，暫停DMA操作，有效時繼續(xù)級聯(lián)傳送方式：這種方式可以擴展系統(tǒng)中的DMA通道數(shù)量有兩種工作狀態(tài)，分為主動態(tài)（取代CPU，獲取系統(tǒng)總線的控制權(quán)，向存儲器和外設(shè)發(fā)號施令）和被動態(tài)（接受CPU的控制）。第8章 中斷技術(shù)l 中斷方式下數(shù)據(jù)I/O的過程l 中斷類型l 中斷號、中斷向量與中斷向量表n 大小、概念、原理、計算中斷號：微處理器為每個不同類型的中斷與異常

10、分配一個中斷號，以便識別和處理。 16位微處理器支持256個中斷號。編號為0255號。 CPU識別中斷源的方法有兩種：向量中斷，查詢中斷。 向量中斷是由中斷向量來指示中斷服務(wù)程序的入口地址。 查詢中斷是采用軟件或硬件查詢技術(shù)來確定發(fā)出中斷請求的中斷源。中斷向量中斷服務(wù)程序的入口地址，每一個中斷服務(wù)程序都有一個唯一確定的入口地址。 CS：IP（共占4個字節(jié)地址）中斷向量表系統(tǒng)中所有的中斷向量集中起來放到存儲器的某一區(qū)域內(nèi)。中斷類型號0255中斷向量指針中斷向量的地址。這個指針在PC系列中斷系統(tǒng)中是由中斷類型號提供的：步驟：a. 由中斷向量號計算中斷向量地址，方法為中斷向量地址（首地址）=中斷類型

11、號×4。b.將中斷向量中的偏移地址裝入中斷向量地址起始的兩個低字節(jié)中。c.將中斷向量中的段基址裝入中斷向量地址起始的兩個高字節(jié)中。 例題：軟磁盤“INT 13H”，它的中斷類型號為13H中斷向量指針為13H×4=004CH中斷向量為0070H（CS）：0FC9H（IP）中斷向量表是8088系統(tǒng)內(nèi)存中最低端1K字節(jié)空間，它的作用就是按照中斷類型號從小到大的順序存儲對應(yīng)的中斷向量，總共存儲256個中斷向量。在中斷響應(yīng)過程中，CPU通過從接口電路獲取的中斷類型號（中斷向量號）計算對應(yīng)中斷向量在表中的位置，并從中斷向量表中獲取中斷向量，將程序流程轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的入口地址。采用DO

12、S功能調(diào)用 INT 21H的25號功能INT 21H中的25號功能用于設(shè)置中斷向量入口參數(shù)： AL=中斷向量號 DS:DX=中斷程序入口地址例：假設(shè)中斷服務(wù)程序名為INTERP,中斷向量號為60H，裝填中斷向量。 MOV DX, OFFSET INTERP PUSH DS MOV AH,25H PUSH DX INT 21H MOV AL,60H POP DX MOV DS, SEG INTERP POP DS中斷優(yōu)先級：優(yōu)先級分兩個層次：在微處理器中，優(yōu)先級排列順序是：異常>軟件中斷>非屏蔽中斷>外部可屏蔽中斷。其次：在各類中斷/異常中，又有優(yōu)先級的區(qū)別。如0號就比13號級

13、別高。中斷排隊的方式一般有兩種：1. 按優(yōu)先級排隊2.循環(huán)輪流排隊判別和確定各個中斷源的中斷優(yōu)先權(quán)可以用(軟件)和(硬件)兩種方法。l 82598259A的中斷操作功能及其命令n 每片有8級優(yōu)先級控制權(quán)具有8級優(yōu)先權(quán)控制，通過級連可擴展至64級優(yōu)先權(quán)控n 級聯(lián)普通全嵌套方式：同一級的中斷請求不能中斷同級中斷。并且IR7IR0的優(yōu)先級順序是IR0最高，IR7最低。特殊全嵌套方式:與全嵌套方式基本相同，不同之處在于該方式不但響應(yīng)比本級高的中斷申請，而且響應(yīng)同級的中斷申請。 在級連方式中，往往有一個主片，其他為從片。從片的INT端接到主片的IRi端。因而當前正在執(zhí)行的某一中斷服務(wù)程序是由某一從片IR

14、i端。這時該從片上比IRi級別高的中斷提出請求，從片予以響應(yīng)，向主片發(fā)INT信號，但主片分不出來，只將它們視為同一級別。若普通全嵌套方式，則主片不響應(yīng)，只有特殊全嵌套方式，主片才響應(yīng)。系統(tǒng)中若只有單片8259A時，通常采用普通全嵌套方式。系統(tǒng)中有多片8259A級聯(lián)時，主片必須采用特殊全嵌套方式，從片可采用全嵌套方式。SP/EN接高電平為主控，接低電平為從控，主控和從控的CAS0-2相互連接。 例：主控8259第IR3、IR6上聯(lián)了從控。 主控：ICW3=01001000B， 從控A：ICW3=00000011B； 從控B：ICW3=00000110Bn 提供中斷類型碼ICW2（中斷類型號命令字

15、）設(shè)置中斷向量號T7T3為中斷向量號的高5位低3位由8259A自動確定：IR0為000、IR1為001、IR7為111中斷類型號8位，其中高5位由ICW2提供，低3位由中斷請求線的IRi的二進制編碼決定。例：在PC微機中斷系統(tǒng)中，硬盤中斷類型號的高5位是08H，他的中斷請求線連接到8259的IR5上，在初始化8259寫入ICW2時只寫其高5位，而低3位取零。 MOV AL，08HOUT 21H，AL當CPU 響應(yīng)硬盤中斷時，8259把IR5的編碼“101”填寫到ICW2的低3位上，組成硬盤的中斷類型號：0000 1101=ODHn 三個重要寄存器的意義1.中斷請求寄存器（IRR） 該寄存器8位

16、（D0D7）對應(yīng)于連接在IR0IR7線上的外設(shè)所產(chǎn)生的中斷請求，哪一根輸入線有請求，哪位就置"1"。它具有鎖存功能，其內(nèi)容可用OCW3命令讀出。2中斷屏蔽寄存器（IMR）寄存器8位（D0D7）對應(yīng)8級中斷屏蔽。哪一級中斷被屏蔽，哪位就寫1。屏蔽操作由屏蔽命令OCW1執(zhí)行。 IMR可很方便地讀和寫。3ISR寄存器寄存了正在服務(wù)的IRi中斷源和被掛起的（尚未服務(wù)完）所有IRi中斷源。 第10章 I/O端口譯碼技術(shù)l 端口的概念I(lǐng)O接口電路中能被CPU直接訪問的寄存器。特征：CPU可以通過這些端口發(fā)送命令、讀取狀態(tài)和傳送數(shù)據(jù)。用地址標示不同端口。一個I/O接口對應(yīng)多個連續(xù)I/O端

17、口。l 8086系統(tǒng)的編址方式統(tǒng)一編址(存儲器映射方式):從存儲空間中劃出一部分地址空間分配給IO設(shè)備，把IO接口中的端口作為存儲器單元一樣進行訪問，不設(shè)置專門的IO指令。優(yōu)點：I/O編址空間大指令直接“拿來”。類型多，功能全。簡化了指令系統(tǒng)。不需要專門的IO指令。缺點：降低了存儲器容量。指令長度比專用IO指令長，執(zhí)行速度慢。運用：Apple機、微型機（6800、6502等68系列和65系列微機）獨立編址(8086中采用):內(nèi)存地址空間和IO端口地址是相對獨立的，設(shè)置了專門的IN、OUT等IO指令。優(yōu)點：1 不占存儲器空間。 2 IO指令短，執(zhí)行速度快。 3 程序可讀性強。缺點：1 指令功能較

18、弱。僅能進行數(shù)據(jù)傳送，不能進行算邏運算。運用：Intel系列、Z80系列微機及大型計算機 8086CPU中：00000HFFFFFH，0000HFFFFHl I/o端口地址分配PC系列微機系統(tǒng)支持（實模式）端口數(shù)目：1024個端口地址空間：0003FFH 有效的譯碼地址：A0A9這10根地址線保護模式下：n 系統(tǒng)板上的IO接口芯片?？删幊痰拇笠?guī)模集成電路例：定時器計數(shù)器、中斷控制器、并行接口端口地址：前256個端口（0000FFH） 8位地址n 擴展槽上的I / O接口控制卡。由若干個集成電路按一定的邏輯功能組成的接口部件例：圖形卡、聲卡、網(wǎng)卡端口地址：后768個端口（1003FFH） 16位

19、地址l 接口控制語言n In /OUTCPU端口輸入（讀出）/輸出（寫入）指令: IN / OUT 端口地址為單字節(jié)地址（00H0FFH）時IN AL，PORT PORT為端口地址，8位 例：IN AL，60H ；將地址為60H端口的8位數(shù)據(jù)讀入AL中OUT PORT，AL PORT為端口地址，8位例：OUT 61H ，AL ；將AL內(nèi)容寫到地址為61H端口中端口數(shù)據(jù)為一個字節(jié)端口地址為雙字節(jié)地址（ 1003FFH ）時不能使用直接地址，地址總放在DX中例：MOV DX，300H ；端口地址300H 。 IN AL ，DX ；將AL的值送入地址為300H的端口中。例：MOV DX，301H ；

20、端口地址301H 。 OUT DX ，AL ；將AL的值送入地址為301H的端口中。第11章 定時/計數(shù)技術(shù)l 定時與計數(shù)的原理定時：確定時間間隔。計數(shù)：統(tǒng)計個數(shù)計數(shù)和定時本質(zhì)上是相同的。如果輸入脈沖的頻率一定，那么記錄脈沖的個數(shù)與所需的時間是一一對應(yīng)的。l 可編程計數(shù)器/定時器的基本工作原理工作原理：對CLK信號進行減1計數(shù)首先，CPU將控制字寫入控制寄存器，將計數(shù)初始值寫入初值寄存器。計數(shù)從初值開始，在GATE控制下，每當CLK信號出現(xiàn)一次，計數(shù)值減1。當計數(shù)值減到0，從OUT端輸出規(guī)定的信號。CLK信號出現(xiàn)時，計數(shù)器是否減1，由門控信號GATE控制 。（1）數(shù)據(jù)總線緩沖器  8

21、位，雙向，三態(tài)。用于暫存數(shù)據(jù)。 CPU初始化編程時向其寫入控制字；CPU向某一通道寫入計數(shù)初值；CPU從某一通道讀計數(shù)初值。（2）讀/寫控制邏輯電路  接收CPU發(fā)來的RD、WR、CS、A1、A0信號，經(jīng)過邏輯控制電路產(chǎn)生出對8253要執(zhí)行的操作。*A1 A0 選擇片內(nèi)各端口0 0 0#通道0 1 1#通道1 0 2#通道1 1 3#通道（3）控制字寄存器  接收8位的方式命令字（控制字）。（4）3個計數(shù)器。 3個16位計數(shù)器，可以獨立按各自方式工作。 每個計數(shù)器對應(yīng)一個工作方式寄存器（控制字寄存器），只寫，接受寫入的控制字。各個接線：CLK0CLK2 計數(shù)器0、1、2的時

22、鐘輸入OUT0OUT2 計數(shù)器0、1、2的輸出GATE0GATE2 計數(shù)器0、1、2的門控輸入 D7D0 雙向，8位三態(tài)數(shù)據(jù)線CS 輸入，片選信號RD 輸入，讀信號WR 輸入，寫信號 A1、A0 輸入，2位地址選擇l 8254有3個計數(shù)器分別是：計數(shù)器0，計數(shù)器1，計數(shù)器2。A. 3個16位計數(shù)器，可以獨立按各自方式工作。B. 每個計數(shù)器對應(yīng)一個工作方式寄存器（控制字寄存器），只寫，接受寫入的控制字。l 8254有6種工作方式（特點，如輸出波形）1. 6種工作方式。不同之處： A. 啟動計數(shù)的觸發(fā)方式不同（軟件和硬件方式）。B. 門控信號GATE對計數(shù)操作控制不同（gate變化有區(qū)別）。C.

23、初值重裝功能。 D. OUT引腳輸出波形不同。2. 六種工作方式都遵循以下規(guī)則： 控制字寫入控制寄存器后，控制邏輯電路復(fù)位，輸出信號OUT進入初始狀態(tài)（高電平或低電平）。 計數(shù)初始值寫入初值寄存器CR后，經(jīng)過一個時鐘周期（也就是第一個時鐘脈沖CLK下降沿出現(xiàn)時），送入計數(shù)執(zhí)行單元CE。（方式0在此多一個時鐘周期，為N+1） 通常在時鐘脈沖CLK的上升沿對門控信號GATE采樣。在不同工作方式下，對門控信號的觸發(fā)方式有不同的要求。 在時鐘脈沖CLK的下降沿，計數(shù)器減“1”計數(shù)。一、 方式0計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷用途：事件計數(shù)，計數(shù)器只計數(shù)一遍； OUT信號（跳變）作為中斷請求信號。特點： (1)計數(shù)過程

24、由軟件啟動（立即啟動）。 每寫入一次計數(shù)初值，就啟動一次計數(shù)過程，OUT變低。(2) GATE=“L”，計數(shù)器暫停， GATE=“H”，計數(shù)器工作或繼續(xù)。(3)不具備初值重裝功能。 只有重新寫入計數(shù)初值后，OUT才變低，開始新的計數(shù)。OUT波形：計數(shù)初值寫入CR后，OUT由0到1跳變出現(xiàn)在(n+1)*Tclk之后。如圖：二、 方式1可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用途：單脈沖發(fā)生器，寬度由程序設(shè)置N決定。 特點：(1)硬件啟動。由GATE的上升沿觸發(fā)。當設(shè)定工作方式和寫入計數(shù)器值后，輸出端OUT輸出高電平； 在GATE的上升沿變?yōu)楦唠娖胶?，OUT輸出端變?yōu)榈碗娖?，并開始計數(shù)。直到當計數(shù)器減到0時才輸出

25、高電平。(2) 可重復(fù)觸發(fā)。(3) 不具備初值重裝功能。OUT波形：負脈沖，寬度=n×TCLK的周期。如圖：三、 方式2分頻器用途：頻率發(fā)生器，常用來為實時控制提供時鐘信號。特點：(1)啟動計數(shù)方式是硬啟動或軟啟動。寫入控制字后，OUT立即變高；寫入計數(shù)初值后，如果GATE為高，則計數(shù)器立即開始計數(shù)。計數(shù)過程中，GATE上升沿可觸發(fā)計數(shù)。(2) GATE=“L”，計數(shù)器暫停，GATE=“H”，計數(shù)器工作或繼續(xù)。(3) 在計數(shù)過程中，OUT維持高電平，對每個計數(shù)脈沖作減1計數(shù)直至計到1時，OUT由高變低，經(jīng)過一個CLK周期，OUT恢復(fù)為高，若GATE仍為高，計數(shù)器又開始重新計數(shù)。(4)

26、具備初值重裝功能。(5) 在計數(shù)過程中若重新寫入計數(shù)初值，對正在進行的計數(shù)過程沒有影響，但在計到1輸出一個CLK寬度的負脈沖后，計數(shù)器將按新的計數(shù)初值開始計數(shù)。 OUT波形：產(chǎn)生連續(xù)的負脈沖，寬度=TCLK，周期=n×TCLK。如圖：四、 方式3方波發(fā)生器用途：方波脈沖發(fā)生器，寬度由程序設(shè)置N決定。用在串行通信中決定傳輸速率。特點：與方式2基本相同，也具有自動裝入計數(shù)初值的能力，OUT輸出波形也是周期性的，減2計數(shù)，唯一不同的是OUT輸出波形占空比不同：當計數(shù)值N為偶數(shù)時，OUT輸出對稱方波。當計數(shù)值N為奇數(shù)時，OUT輸出不對稱方波，前（N+1）/2個計數(shù)期間，OUT輸出高電平；后（

27、N-1）/2個計數(shù)期間，OUT輸出低電平。OUT波形：方波信號，寬度=N/2×TCLK（偶）。五、 方式4軟件觸發(fā)的選通信號發(fā)生器類似方式0：不具備初值重裝功能、軟件啟動(1) GATE=“L”，停止計數(shù)，GATE=“H”，計數(shù)器不是繼續(xù)計數(shù)，而是恢復(fù)計數(shù)初值重新計數(shù)，GATE不影響OUT。(2) 當寫入控制字后，OUT立即變?yōu)楦唠娖剑瑔佑嫈?shù)后則計數(shù)器開始減1計數(shù)，當計到0時，OUT變低，經(jīng)過一個CLK周期，OUT輸出一個寬度為一個CLK周期的負脈沖。(3) 計數(shù)過程中可重新寫入計數(shù)初值。對本次計數(shù)過程無影響，而是等到計數(shù)過程結(jié)束，新初值才裝入到減法計數(shù)器，使下一次計數(shù)按新的初值進

28、行。六、 方式5硬件觸發(fā)的選通信號發(fā)生器類似方式1：由GATE的上升沿觸發(fā)、不具備初值重裝功能(1)當寫入控制字后，OUT立即變?yōu)楦唠娖?，啟動計?shù)為硬啟動，啟動計數(shù)后，作減1計數(shù)，當計到0時，OUT變低，經(jīng)過一個CLK周期，OUT又變高，停止計數(shù)，待到下一次GATE觸發(fā)，才能再次從初值開始計數(shù)。(2)在計數(shù)過程中，若有GATE觸發(fā)，則計數(shù)器重新從初值開始計數(shù)，但不影響OUT； (3) 在計數(shù)過程中若重新寫入計數(shù)初值，只要沒有GATE觸發(fā)，不影響計數(shù)過程。現(xiàn)行計數(shù)計到0后，若有GATE觸發(fā)，則按新的計數(shù)初值開始計數(shù)。但在計數(shù)過程中，若寫入一個新的計數(shù)初值后，有GATE觸發(fā)，則立即按新的計數(shù)初值重

29、新開始計數(shù)。l 8254編程應(yīng)用（重點是方式2、3，見后面習題）n 初值的計算方式2：方式3：已知 fCLK， 輸出波形頻率fOUT：n = fCLK/ fOUT已知 TCLK，定時時間t： n = t / TCLKn 控制字的設(shè)置n 端口地址的范圍和規(guī)律n 編程(見后面習題)第13章 并行接口l 并行接口與串行接口的區(qū)別 并口多用于傳送距離短，數(shù)據(jù)量大，速度高的實時傳輸場合；并行接口：在多條傳輸線上同時傳輸多位數(shù)據(jù)串行接口：利用單條傳輸線，將多位數(shù)據(jù)按照先后順序逐位進行傳輸串口： 協(xié)議簡單，可靠，成本低，速度高。并口：多線干擾，速度高時難同步，錯誤率高。l 8255有3個端口，每個端口的特點

30、n 什么類型的端口有三個輸入輸出端口：端口A，端口B，端口Cn 可以工作在什么方式下每個端口可編程設(shè)定為輸入端口或輸出端口，并可設(shè)定為不同的工作方式。端口C可作為一個獨立的端口使用，但常常是配合A口和B口工作，為這兩個端口的輸入輸出操作提供聯(lián)絡(luò)信號。l 8255讀寫控制部件幾個信號與操作的關(guān)系 1、數(shù)據(jù)總線緩沖器 8位雙向三態(tài)，數(shù)據(jù)口，互相交換信息的必經(jīng)之路。2、并行輸入輸出端口（A口、B口、C口） 三個端口分為兩組進行控制： A組A口（PA7PA0）、C口高4位（PC7PC4） B組C口低4位（PC3PC0）、B口（PB7PB0）3、A組控制和B組控制接收來自讀寫控制部件的命令;CPU通過D

31、B送來的控制字。4、讀寫控制部件 CPU要求8255有4個連續(xù)的端口地址。 A1、A0為地址信號，用于選擇8255內(nèi)部的端口。RESET是復(fù)位信號，復(fù)位后，清除所有寄存器內(nèi)容，并將各端口置成輸入方式；n *CS，A1，A0，*RD，*WRl 8255編程應(yīng)用（重點方式0）n 初值的計算n 方式控制字、C口按位復(fù)位置位命令字8255A有兩個控制字和一個狀態(tài)字?？刂谱职ǎ?、 方式命令字。2、 C口按位復(fù)位/置位命令字n 端口地址的范圍和規(guī)律方式0 無條件傳送（外設(shè)始終做好了準備）1、功能：2個8位的端口和2個4位的端口。都可以作為輸入或輸出。共有16種不同的組合方式。輸出可以被鎖存。輸入不能鎖

32、存。2、特點：單向I0，一次初始化只能指定端口作輸入或作輸出。系統(tǒng)沒有指定C口的某些線作為專門的信號聯(lián)絡(luò)線和狀態(tài)位，但是用戶可以自定義C口的某些線作為信號聯(lián)絡(luò)線。端口信號線之間無固定的時序關(guān)系，由用戶根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的要求決定輸入輸出的操作過程。不需要任何選通信號。方式1 應(yīng)答發(fā)式傳送（查詢、中斷）當A端口和B端口進行輸入輸出時，必須利用C端口提供的選通和應(yīng)答信號。 1、 功能：分成2組(A 、B)。 每組包含一個8位的數(shù)據(jù)端口和1個4位的控制數(shù)據(jù)端口。 8位的數(shù)據(jù)端口既可以作為輸入也可以作輸出。 4位的控制數(shù)據(jù)端口用于傳送8位數(shù)據(jù)端口的控制和狀態(tài)信息。輸入和輸出都可以被鎖存。2、特點：系統(tǒng)指定信

33、號聯(lián)絡(luò)線。3、數(shù)據(jù)交換方式：程控方式，中斷方式。4、選通的輸入方式 PC3PC5分配給A口。PC0PC2給B口。PC6，PC7可作為簡單的輸入輸出線使用。方式2 雙向應(yīng)答發(fā)式傳送（查詢、中斷）n 編程第14章 串行接口l 數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE、數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTC調(diào)制解調(diào)器MODEM調(diào)制器（Modulator）把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，送到通信鏈路上去；解調(diào)器（Demodulator）再把從通信鏈路上收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。大多數(shù)情況下，通信是雙向的，調(diào)制器和解調(diào)器合在一個裝置中。l 串行通信的數(shù)據(jù)傳送方向l 收發(fā)波特率比較波特率：每秒傳輸?shù)牟ㄌ財?shù)（電信號變化的速度），反映單位時間內(nèi)真正傳輸

34、的數(shù)據(jù)量發(fā)送：發(fā)送器在發(fā)送時鐘（下降沿）作用下將移位寄存器的數(shù)據(jù)按位串行移位輸出；接收：接收器在接收時鐘（上升沿）作用下對接收數(shù)據(jù)位采樣，并按位串行移入移位寄存器。發(fā)送接收時鐘頻率與波特率的關(guān)系：收/發(fā)時鐘頻率F波特率因子n×波特率（異步通信中：n1,16,32,64，同步通信中必須n1）發(fā)收時鐘脈沖與波特率之間的關(guān)系，可用下式表示：Txc=Baud X Factor 例如：要求傳輸速率為1200Baud。 當選擇Factor= 1個/位時 發(fā)收時鐘頻率（1200位/秒）X（1個位）= 1.2kHz 當選擇Factor= 16個/位時 發(fā)收時鐘頻率（1200位秒）x (16個位）=1

35、9.2kHz 當選擇Factor = 64個位時 發(fā)收時鐘頻率（1200位秒）x (64個位）= 76. 8kHzl 串行通信的數(shù)據(jù)格式（傳輸率、傳輸字符數(shù)轉(zhuǎn)換的計算）數(shù)據(jù)信號傳輸速率（DCE與DTC之間）比特率：每秒鐘傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)的位(bit)數(shù), 單位為bps電信號傳輸速率（DCE與DCE之間）波特率：每秒傳輸?shù)牟ㄌ財?shù)（電信號變化的速度），反映單位時間內(nèi)真正傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量最常用的標準波特率是140 ,300,600,1200,2400 4800,9600和19200b/s。 CRT終端：9600波特，點陣打印機：2400波特在采用調(diào)制解調(diào)器的載波傳輸系統(tǒng)中，兩者間的關(guān)系為：CB·

36、;lo g2n其中：C數(shù)據(jù)信號傳輸速率(bps)；B調(diào)制速率(baud)；n調(diào)制信號數(shù)或線路狀態(tài)數(shù)，它是2的整數(shù)倍。l 同步字符串送、異步字符傳輸速度比較異步串行通信：在通信數(shù)據(jù)流中，以字符為單位發(fā)送數(shù)據(jù)；字符間異步（隨機出現(xiàn)），字符內(nèi)各位間同步。同步串行通信：在通信數(shù)據(jù)流中，以數(shù)據(jù)塊為單位發(fā)送數(shù)據(jù)；字符間同步，字符內(nèi)各位間都同步。2種方案：同、異；3制式：全雙、半雙、單異步串行通信：數(shù)據(jù)量少、速率低，發(fā)送數(shù)據(jù)不連續(xù)場合；同步串行通信：速率高，連續(xù)傳輸大批量數(shù)據(jù)場合；l 串行接口芯片825lA 功能8251A的命令和狀態(tài)字：一個方式命令字，一個工作命令字，一個狀態(tài)字。l 串行接口標準RS-23

37、2C （不使用聯(lián)絡(luò)信號的3線相連方式）第15章 A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口l A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口的功能D/A轉(zhuǎn)換器的功能是把二進制數(shù)字量電信號轉(zhuǎn)換為與其數(shù)值成正比的模擬量電信號。ADC作用：將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。l DAC0832的特點（1）數(shù)字輸入端具有雙重緩沖功能，可以雙緩沖、單緩沖或直通數(shù)字輸入。 （2）與所有通用微處理器可直接接口。 （3）滿足TTL電平規(guī)范的邏輯輸入。（4）分辨率為8位，滿刻度誤差±1LSB，建立時間為1s，功耗20mW。 （5）電流輸出型DA轉(zhuǎn)換器。 a  8位輸入寄存器：可作為輸入數(shù)據(jù)第一級緩沖； b  8位DAC寄存器：可作為輸入數(shù)

38、據(jù)第二級緩沖； c  8位D/A轉(zhuǎn)換器：將DAC寄存器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有一定比例的直流電流。 d  邏輯控制部分：0832芯片內(nèi)部有兩個數(shù)據(jù)緩沖器，分別由兩組控制信號控制：當ILE=1 CS=0 WR1=0時，D7D0上的數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器中。當 XFER=0WR2 =0時，輸入寄存器中的數(shù)據(jù)被鎖存到DAC寄存器中。例：讓DAC0809輸出1000個三角波DAC端口地址300H原理 ：控制輸入的數(shù)字變化，得到相應(yīng)模擬量L1: MOV AL, 0UP: MOV DX, 300H OUT DX, AL INC AL CALL DELAY AND AL, AL JNZ UPDO

39、WN: DEC ALOUT DX, AL CALL DELAY AND AL, AL JNZ DOWN LOOP L1l ADC0809 模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)： 8路模擬開關(guān)、3位地址鎖存與譯碼器。A/D轉(zhuǎn)換部分包括：比較器、逐次逼近寄存器SAR、256R電阻網(wǎng)絡(luò)、樹狀電子開關(guān)、控制與時序電路等。三態(tài)輸出鎖存緩沖器，其輸出數(shù)據(jù)線可直接連CPU的DB。  D7D0：8位數(shù)據(jù)輸出線； IN7IN0：8路模擬信號輸入； ADDC、ADDB、ADDA：8路模擬信號輸入通道的地址選擇線； ALE：地址鎖存允許，其正跳變鎖存地址選擇線狀態(tài)，經(jīng)譯碼選通對應(yīng)的模擬輸入信號；START：啟動信號，上升沿使

40、片內(nèi)所有寄存器清零，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換；OE：輸出允許，此引腳為高電平有效，當有效時，芯片內(nèi)部三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存緩沖器被打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果送到D7D0；CLOCK：時鐘，最高可達1280KHz，由外部提供； REF（+）、REF（-）：參考電壓正極、負極，通常REF（+）接Vcc，REF（-）接GND； Vcc：電源，+5V，GND：地線。根據(jù)時序圖，ADC0809的工作過程如下： 把通道地址送到ADDAADDC上，選擇模擬輸入； 在通道地址信號有效期間，ALE上的上升沿該地址鎖存到內(nèi)部地址鎖存器； START引腳上的下降沿啟動A/D變換； 變換開始后，EOC引腳呈現(xiàn)低電平， EOC重新變?yōu)楦唠娖?/p>

41、時表示轉(zhuǎn)換結(jié)束； OE信號打開輸出鎖存器的三態(tài)門送出結(jié)果 。n EOC引腳的應(yīng)用EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換開始后，此引腳變?yōu)榈碗娖?，轉(zhuǎn)換一結(jié)束，此引腳變?yōu)楦唠娖剑谎訒r等待法：軟件延時等待足夠長的時間（ >轉(zhuǎn)換時間 ）。此時不用EOC信號，CPU效率最低。中斷法：把EOC作為中斷請求信號。在中斷服務(wù)程序中讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果，效率較高。查詢法：軟件查詢EOC信號的狀態(tài)。補充章節(jié)：人機接口l 常用的軟件識別按鍵的方法 編碼鍵盤。這種鍵盤內(nèi)部能自動檢測被按下的鍵，并提供與被按鍵對應(yīng)的鍵碼，如ASCII碼、EBCDIC碼等，以并行或串行方式送給CPU。它使用方便，接口簡單。非編碼鍵盤。這種鍵盤只簡單地提供鍵

42、盤的行列矩陣，而按鍵的識別和鍵值的確定、輸入等工作通過軟件完成。這是目前可得到的最便宜的微機輸入設(shè)備。平哥復(fù)習筆記：接口功能（命、狀、數(shù)、轉(zhuǎn)、選）分類（并、串）、作用（協(xié)、同、效、擴）接口舉例8086/8088總線及分類，關(guān)鍵各類線數(shù)，程序設(shè)計模型，端口編址、端口地址16線(PC主板僅用10線)、譯碼（全譯碼，部分譯碼）、指令與譯碼控制信號關(guān)系（如：out 43h,al執(zhí)行時，地址線上出現(xiàn)43h，數(shù)據(jù)線上出現(xiàn)al中字節(jié)，即將此字節(jié)傳送到43h接口中）幾種數(shù)據(jù)交換控制方式：無條件、查詢狀態(tài)、中斷、DMA各種數(shù)據(jù)交換控制方式中數(shù)據(jù)交換的過程（途徑）、優(yōu)劣幾種時間概念，時鐘周期，指令周期，總線周期中

43、斷類型，實址模式中斷向量表其相關(guān)概念8253/4控制字（方式、鎖存、讀_鎖數(shù)/狀態(tài)；狀態(tài)）、狀態(tài)字、6種方式中重點0,1,2,38255控制字（方式、C口位控制；狀態(tài)）、狀態(tài)字、工作方式0,1,2中重點方式08251及RS-232c，串行通信概念（2種方案：同、異；3制式：全雙、半雙、單），同步、異步數(shù)據(jù)幀，調(diào)制方式與含意，DTE,DCE，同步速度高于異步通信的原因串行標準（信號、規(guī)程、電器、機械），與并行比較，有嚴格的通信規(guī)程Adc0809功能及引腳功能（重要信號：start,ALE,clk；EOC；OE），實現(xiàn)方式，dac0832功能及引腳功能，（兩級緩沖，可并成一級緩沖）。相關(guān)指標：分辨

44、率、速度、精度、線性度，波形生成（數(shù)模轉(zhuǎn)換控制輸出“三角波”“劇齒波”“梯形波”），芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)Intel8259功能，中斷優(yōu)先級管理、每片中斷源數(shù)、級聯(lián)，數(shù)據(jù)交換過程（如中斷方式輸入數(shù)據(jù):外設(shè)，接口，cpu，存儲；中斷輸出數(shù)據(jù)：存儲，cpu，接口，外設(shè)），接口掌握外設(shè)狀態(tài)向cpu發(fā)中斷請求Intel8237功能，DMA優(yōu)先級管理、每片DMA請求源數(shù)（4通道）、級聯(lián)，當DMAC獲得總線權(quán)后，數(shù)據(jù)交換過程（如DMA數(shù)據(jù)輸入:外設(shè)，DMAC，存儲）DMA類型（傳、效、檢）、方式（單、連、請）、過程（請求、響應(yīng)、DMA、返回）DMAC具有主/從特性存儲擴展七段代碼顯示，鎖存、緩沖PPT習題：1.82

45、53有_3_個計數(shù)器,每個計數(shù)器是_16_位的。2.8253有_6_種工作方式。3.欲使8253的一個計數(shù)器產(chǎn)生最大的定時時間, 寫入計數(shù)器的計數(shù)初值為_0_。4.8253的引腳CS、RD、WR、A1、A0為_B_時,表示對計數(shù)器1設(shè)置計數(shù)初值。A.01000 B.01001 C.00101 D.101015.初始化編程的原則: 先寫入(方式命令字)、再設(shè)置(計數(shù)初值)。方式命令字格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0計數(shù)器讀寫格式工作方式數(shù)制00 計數(shù)器0 00 計數(shù)器鎖存命令 000 方式0 0 二進制01 計數(shù)器1 01 只讀寫低字節(jié) 001 方式1 1 十進制10 計數(shù)器

46、2 10 只讀寫高字節(jié) 010 方式211 非法 11 先讀寫低字節(jié) 011 方式3 后讀寫高字節(jié) 100 方式4 101 方式5例1：端口地址為60H63H，選擇1#，工作方式2，計數(shù)初值33H，BCD碼制。其初始化程序段為：(1)設(shè)置方式命令字MOV AL,01010101B ；寫入方式命令字OUT 63H,ALMOV AL,33H ；寫入計數(shù)初值OUT 61H,AL(2)設(shè)置初始值 例2：端口地址為60H63H，選擇1#，工作方式2，計數(shù)初值為5533H，BCD碼制。其初始化程序段為：MOV AL,01110101B ；寫入控制命令字OUT 63H,ALMOV AL,33H ；寫入計數(shù)初

47、值低字節(jié)OUT 61H,AL MOV AL,55H ；寫入計數(shù)初值高字節(jié)OUT 61H,AL (3)鎖存命令 例3：端口地址為60H63H，讀出1#當前計數(shù)值。MOV AL,01000000B ；寫入控制命令字，鎖存操作OUT 63H,ALIN AL,61H ；讀出 1#當前計數(shù)值方式3方波發(fā)生器習題：8253某通道的CLK時鐘為1kHz，若產(chǎn)生周期為100ms的方波，那么計數(shù)初始值應(yīng)為多少？n = t / TCLK = t * fCLK = 100ms*1K=100設(shè)8253計數(shù)器的時鐘輸入頻率為1.91MHz，為產(chǎn)生25KHz的方波輸出信號，應(yīng)向計數(shù)器裝入的計數(shù)初值為多少？ 答:  應(yīng)向計數(shù)器裝入的初值是76。課后習題：1、 設(shè)置82C54的計數(shù)器2工作于方式2,寫入16位計數(shù)初值,用二進制計數(shù),則方式命令字為_10110100_。2、已知82C54的端口地址為0F8H0FAH, 0#通道工作在方式1下，計數(shù)初值為5080H寫出初始化程序段。MOV AL , 00110010B ;送命令字OUT 0FAH , ALMOV AL , 80H ;送初值OUT 0F8H