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文檔簡介
1《微機接口技術》
復習綱要西安交通大學計算機科學與技術系微機課程組2012年11月10日1《微機接口技術》
復習綱要西安交通大學桂小林2CH1:微型計算機概論(~5)需要標記的基本概念微處理器、微型計算機、微型計算機系統(tǒng)單片機(微控制器)微型計算機結構、主機板結構IBMPC、IBMPC/XT、IBMPC/AT三總線(AB、DB、CB)了解微處理器的發(fā)展歷程第一臺微處理器:4004第一臺計算機:ENIAC8086----8088----80386----奔騰----雙核----多核桂小林2CH1:微型計算機概論(~5)需要標記的基本概念桂小林3CH1:術語解釋(1)微處理器解:指由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的中央處理器.(2)微型計算機解:指以微處理器為基礎,配以內存儲器以及輸入輸出接口電路和相應的輔助電路構成的裸機.(3)微型計算機系統(tǒng)解:指由微處理器配以相應的外圍設備及其它專用電路,電源,面板,機架以及足夠的軟件而構成的系統(tǒng).(4)單片機解:把構成一個微型計算機的一些功能部件集成在一塊芯片之中的計算機.
桂小林3CH1:術語解釋(1)微處理器桂小林4CH2:微處理器(~15)-1/8標記8086、8088的內部結構EU+BIU字長、尋址空間(16/8,1MB)引腳分類(AB、DB、CB)指令隊列(6字節(jié)/4字節(jié))(管理方法不同)熟悉8086、8088的引腳功能地址復用(AD0~15/AD0~7)(A16~19/S3~6)的目的地址數(shù)據(jù)分離方法(鎖存器,373或8282)模式選擇(不同模式,某些引腳功能不同)桂小林4CH2:微處理器(~15)-1/8標記8086、80桂小林5CH2:微處理器2/8掌握8086、8088的編程結構通用寄存器(8個16位、8個8位)段寄存器(4個16位)專用寄存器(2個16位)熟悉8086、8088的基本時序指令周期、總線周期和時鐘周期總線周期(4T+nTw)(T=210ns,WhenOSC=4.77MHz)存儲器、I/O獨立時序(M/IO)8086系統(tǒng)中的存儲器結構分為偶體、奇體;(/BHE、A0)如何讀存儲器中的字節(jié)和字(奇地址/偶地址的區(qū)別)存儲空間與I/O空間獨立編址,但大小不同8086中斷響應周期IPFLAGS桂小林5CH2:微處理器2/8掌握8086、8088的桂小林6ISA總線的形成標記ISA總線的結構及其形成方法ISA總線桂小林6ISA總線的形成標記ISA總線的結構及其形成方法I桂小林7CH2:微處理器-3/8了解80386的內部結構CR寄存器的特殊作用(CR0~CR3)包括6個模塊(執(zhí)行單元,分段單元,分頁單元,總線單元,指令預取單元和譯碼單元)工作模式及轉換方法(實模式,虛擬模式和虛擬8086模式)熟練掌握保護模式下的存儲器管理機制虛擬地址到線形地址的變換描述符、描述符表、描述符寄存器線形地址到物理地址的變換386中斷與8086的中斷的不同不要求記描述符的格式~桂小林7CH2:微處理器-3/8了解80386的內部結構桂小林8CH2:微處理器-4/8熟悉微機接口中常用的一些匯編指令和編程方法MOV、JNC、JNZ、CMP、TEST、IN、OUTLOOP熟練掌握IN和OUT指令的工作時序只有運行訪問存儲器指令和I/O指令才能產(chǎn)生RD#或WR#,以及IO/M#AL對應DB;DX對應AB了解80386的尋址方式桂小林8CH2:微處理器-4/8熟悉微機接口中常用的一些匯編桂小林9基本概念(1)執(zhí)行部件EU解:8086微處理器內部的一個功能部件,由通用寄存器,標志寄存器,運算器和EU控制系統(tǒng)等組成,負責全部指令的執(zhí)行,向BIU提供數(shù)據(jù)和所需訪問的內容和I/O端口的地址,并對通用寄存器,標志寄存器和指令操作數(shù)進行管理.(2)總線接口部件BIU解:8086微處理器內部的另一個功能部件,由段寄存器,指令指針,地址形成邏輯,總線控制邏輯和指令隊列等組成,BIU同外部總線連接為EU完成所有的總線操作,并計算形成20位的內存物理地址(3)最小方式與最小方式答:8086微處理器的—種工作方式,在該方式下,由8086提供系統(tǒng)所需要的全部控制信號,用以構成一個單處理器系統(tǒng).此時MN/MX*線接VCC(高電平).8086微處理器的另一種工作方式,在該方式下,系統(tǒng)的總線控制信號由專用的總線控制器8288提供,構成一個多處理機或協(xié)處理機系統(tǒng).此時MN/MX*線接地.
桂小林9基本概念(1)執(zhí)行部件EU桂小林10基本概念(5)指令周期解:執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期包括取指令,譯碼和執(zhí)行等操作所需的時間.(6)總線周期解:CPU通過總線操作完成同內存儲器或I/O接口之間一次數(shù)據(jù)傳送所需要的叫間.(7)時鐘周期解:CPUJ時鐘脈沖的重復周期稱為時鐘周期,時鐘周期是CPU的時間基準(8)等待周期解:在CPU對內存或外設接口進行讀寫操作時,當被選中進行數(shù)據(jù)讀寫的內存或外設接口無法在3個T(時鐘周期)內完成數(shù)據(jù)讀寫時,就由該內存或外設接口發(fā)出一個請求延長總線周期的信號,CPU在接收到該請求情號后,就在T3與T4之間插入—個時鐘周期一稱為等待周期Tw,在Tw期間,總線信號保持不變.
桂小林10基本概念(5)指令周期桂小林11基本概念(1).簡述8086中邏輯地址與物理地址的關系.解;邏輯地址是允許在程序中編排的地址,8086的邏輯地址有段基值和段內偏移量兩部分.段基值存放在對應的段寄存器中,段內偏移量由指令給出.物理地址是信息在存儲器中實際存放的地址.在8086系統(tǒng)中,物理地址形成過程為:將段寄存器中存放的段基值(16位)左移4次再加偏移量,得20位的物理地址.(2).說明8086引腳信號AD0~AD15雙重總線的特點解:AD0~AD15這16條總線傳送32個信號,A0~A15,D0~D15,在一個讀寫總線周期的4個T周期中,T1時刻傳送地址信號A0~A15,T2以后傳送數(shù)據(jù)信號D0~D15.可見這16條雙重總線的特點是分時復用.
桂小林11基本概念(1).簡述8086中邏輯地址與物理地址的桂小林12基本概念(3)指令的尋址方式解:所謂指令的尋址方式是指"指令中操作數(shù)的表示形式",操作數(shù)用一個數(shù)據(jù)直接給出的稱為"立即尋址",例如MOVAL,80H中的80H.操作數(shù)是一個寄存器的符號,例如上條指令中的AL,稱為寄存器尋址.操作數(shù)是一個內存地址,則稱為"存儲器尋址",存儲器尋址中,根據(jù)內存地址給出的方式又分為直接尋址,寄存器間接尋址,基址尋址和變址尋址等.
桂小林12基本概念(3)指令的尋址方式桂小林13作業(yè)解答-1/32、BIU和EU如何協(xié)同工作?(提高CPU效率)答:(1)BIU監(jiān)視著指令隊列。當指令隊列中有2個空字節(jié)時,就自動把指令取到隊列中。(2)EU執(zhí)行指令時,從指令隊列頭部取指令,然后執(zhí)行。如需訪問存儲器,則EU向BIU發(fā)出請求,由BIU訪問存儲器。(3)在執(zhí)行轉移、調用、返回指令時,需改變隊列中的指令,要等新指令裝入隊列中后,EU才繼續(xù)執(zhí)行指令。(4)當指令隊列已滿,而且執(zhí)行部件對總線接口部件又沒有總線訪問請求時,總線接口部件便進入空閑狀態(tài)桂小林13作業(yè)解答-1/32、BIU和EU如何協(xié)同工作?(提桂小林14作業(yè)解答-2/38、為什么要地址復用?如何分離?引腳數(shù)限制用鎖存器(如74LS373)分離11、8086被復位以后,各個寄存器的狀態(tài)是什么?從何處開始讀取第1條指令?8086從FFFF0H處執(zhí)行第一條指令。16、8086中BHE#作用與存儲器奇偶地址訪問問題BHE#有效訪問奇地址單元按字訪問時,奇偶地址的訪問,時間單元不同桂小林14作業(yè)解答-2/38、為什么要地址復用?如何分離?桂小林15作業(yè)解答-3/319、分步驟寫出80386實現(xiàn)48位虛擬地址到線形地址的轉換過程。見書本20、分步驟寫出80386實現(xiàn)32線形地址到32位物理地址的轉換過程。(注:使用4K頁面)見書本21、80386中,CR0~CR3寄存器的作用各是什么?CR3:頁目錄起始地址CR0:控制狀態(tài),工作模式轉換位PE桂小林15作業(yè)解答-3/319、分步驟寫出80386實現(xiàn)48桂小林16CH3:總線驅動總線的概念與分類片內總線、片間總線、系統(tǒng)總線和通信總線。總線的特性物理、功能、電氣、過程/時間總線的性能指標帶寬、位寬、頻率AT、ISA、PCI、AGP總線的基本概念與作用地址、數(shù)據(jù)、尋址空間外部總線(通信總線)IDE、SCSI、RS-232、RS-422和RS-485、USB、IEEE1394總線的基本概念了解I2C、SPI總線的基本概念與作用(串行通信)桂小林16CH3:總線驅動總線的概念與分類桂小林17基本概念1、判斷題對錯錯對錯,對對錯錯對11、利用74LS244實現(xiàn)245功能兩片24417、16b,100MHz,5個CLOCK16*(100M/5)=320Mbps=40MBps244244桂小林17基本概念1、判斷題244244桂小林18基本概念總線的概念與分類:片內總線、片間總線、系統(tǒng)總線和通信總線。片內總線是指連接集成電路芯片內部各功能單元的信息通路,片間總線是芯片引出的總線,用來實現(xiàn)一個電路板內芯片與芯片間的互聯(lián)。片間總線又稱為板內總線、元件級總線、芯片間總線。系統(tǒng)總線是指連接微處理器、主存儲器和I/O接口等系統(tǒng)部件的一組公共信息通路。系統(tǒng)總線又稱為板級總線、板間總線或內總線。通信總線又稱為I/O總線或外總線,是指連接微型計算機主機與I/O設備、儀器儀表,甚至其它微型計算機的總線。桂小林18基本概念總線的概念與分類:片內總線、片間總線、系桂小林19基本概念總線特性與標準化物理特性也稱機械特性,是指總線的物理形態(tài)和布局、機械連接性能等,功能特性是指總線中各個信號線的功能,比如地址總線傳送地址信息,數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)據(jù)信息,而控制總線既傳送各種控制信息電氣特性是指信號的傳遞方向、工作電平、負載能力的最大額定值等。時間特性(即過程特性)定義每根線在什么時間有效,即總線上各信號有效的時序關系,一般用信號時序圖來描述。桂小林19基本概念總線特性與標準化桂小林20基本概念(3)簡述PCI總線的特點.解:PCI總線是一種高性能的32位/64位標準總線,為系統(tǒng)提供了一個高速的數(shù)據(jù)傳輸通路.其特點為:
(1)突出的高性能,傳輸速率可達528MB/s,支持突發(fā)工作方式;
(2)良好的硬件兼容性,可支持不同結構的處理器;
(3)優(yōu)良的軟件兼容性,可完全兼容現(xiàn)有的驅動程序和應用程序;
(4)支持即插即用;
(5)支持多主設備系統(tǒng);
(6)相對的低成本,采用最優(yōu)化的芯片和多路復用的體系結構;
(7)適度地保證了數(shù)據(jù)的完整性,提供了數(shù)據(jù)和地址的奇偶校驗功能,保證了數(shù)據(jù)的完整和準確;
(8)定義了5v和3.3V兩種信號環(huán)境.
桂小林20基本概念(3)簡述PCI總線的特點.桂小林21(4)什么是USB?它有哪些特點?
解:USB即通用串行總線,是一種萬能插口,可以取代PC機上所有的串,并行連接器插口,其數(shù)據(jù)速率有兩種:1.5Mb/s和12Mb/s(USB1.0版),最多可連接127個外設(包括轉接器HUB)
USB的特點是:具有真正的"即插即用"特性;很強的連接能力,采用樹形結構,最多可鏈接127個節(jié)點;成本低;省空間;連接電纜輕巧(僅4芯);電源體積小;可支持ISDN等高速數(shù)字電話信息通路接口.
桂小林21(4)什么是USB?它有哪些特點?
解:桂小林22CH4:存儲器系統(tǒng)設計(~15)熟練掌握存儲器接口的芯片選擇方法(譯碼方法)三種方法(全、部分、線譯碼)物理地址空間與邏輯地址空間的關系【1—>(重疊空間數(shù)=2n)】標記74LS138芯片功能與特性引腳必記熟練使用SRAM芯片、EPROM進行存儲器系統(tǒng)的設計包括地址空間分配、地址計算、空間大小計算、片選實現(xiàn)等模板化設計、芯片數(shù)計算位、字、位字擴展熟練掌握譯碼電路對應地址空間的分析方法從電路圖判斷存儲器地址范圍、空間大小根據(jù)存儲器地址范圍設計電路圖(不是唯一的)桂小林22CH4:存儲器系統(tǒng)設計(~15)熟練掌握存儲器接口桂小林23例:2764為8K8的EPROM芯片,分析其地址范圍A19A18A17A16A15A14A13片內地址起始地址:11111010000000000000B結束地址:11111011111111111111BFA000~FBFFFH桂小林23例:2764為8K8的EPROM芯片,分析其地址桂小林24了解DRAM中RAS、CAS的作用和動態(tài)存儲器刷新方法三種刷新方法行、列地址分兩次寫入了解24C64串行EEPROM芯片的基本工作原理及與8088的接口方法(不要求標記)掌握16位和32位機中的存儲器接口(字節(jié)編址的存儲器系統(tǒng)中)桂小林24了解DRAM中RAS、CAS的作用和動態(tài)存儲器刷新桂小林25思考題1、使用6264、28C64及必要的譯碼器和門電路組成一個主存儲器,其中ROM容量為32KB(00000H~07FFFH),RAM容量為16KB(0A000H~0DFFFH)。設系統(tǒng)地址總線和數(shù)據(jù)總線分別為20位和8位,還有讀寫信號WR和I/O與存儲器選擇信號IO/M#,畫出該主存儲器的邏輯連接圖。2、使用6116(2K×8)、28C32(4K×8)及必要的譯碼器和門電路組成8086的主存儲器,其中ROM容量為32KB(F8000H~FFFFFH),RAM容量為16KB(00000H~03FFFH),畫出該主存儲器的邏輯連接圖。(注意:采用雙體結構)桂小林25思考題1、使用6264、28C64及必要的譯碼器和桂小林26作業(yè)解析#A:80000H—83FFFH;16KB#B:A0000H—A7FFFH;32KX4b#D:B8000H—BBFFFH;16KX4b
或BC000H—BFFFFH;16KX4b桂小林26作業(yè)解析#A:80000H—83FFFH;16KB桂小林27譯碼:地址#A:80000H—83FFFH;16KB#B:A0000H—A7FFFH;32KX4b#C:A0000H—A7FFFH;32KX4b#D:B8000H—BBFFFH;16KX4b或BC000H—BFFFFH;16KX4b#E:同#D合計:16KB+32KB+16KB=64KB桂小林27譯碼:桂小林288086采用雙體結構設置存儲器桂小林288086采用雙體結構設置存儲器桂小林29CH5-1:I/O接口1 (~10)標記端口、接口的區(qū)別;統(tǒng)一編址與單獨編址異同熟練掌握I/O接口的芯片選擇方法(譯碼方法)方法類似存儲器譯碼桂小林29CH5-1:I/O接口1 (~10)標記端口、接口桂小林30常用概念(1)I/O接口:I/O接口是把微處理器同外圍設備(外設)連接起來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的控制電路,又稱為'外設接口".各種I/O卡都是I/O接口,如"打印卡","顯卡"和"聲"等.(2)I/O端口:I/O接口同外設之間傳送三種信息一數(shù)據(jù)信息,控制信息和狀態(tài)信息,這三種信息實際上是CPU通過接口同外設之間傳送的信息,因此,在接口中必須有存放并傳送這三種信息的寄存器.這些可以由CPU用IN和OUT指令來讀寫的寄存器稱為"I/O端口".(3)片選解:片選信號以CE*(或CE)表示,只有當該信號有效時才能使接口芯片進入電路工作狀態(tài),以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出.片選端通常同1/O地址譯碼器的輸出端相連.因此,片選是由指定的I/O地址選中接口芯片以使其進入電路工作狀態(tài)的過程.桂小林30常用概念(1)I/O接口:桂小林31CH5-2:中斷和DMA控制器(~5)了解PC計算機的中斷系統(tǒng)熟悉8259A的內部結構、工作方式和工作原理標記8259A的初始化過程和級聯(lián)方法熟悉8259A的ICW的格式和初始化過程,了解OCW的格式和尋址方法,標記DMAC實現(xiàn)存儲器到存儲器、M-I/O的傳輸過程標記DMAC的傳送送方式熟悉8237A的內部結構、工作時序和級聯(lián)方法熟悉8237A的編程結構了解8237A的內部寄存器的格式桂小林31CH5-2:中斷和DMA控制器(~5)了解PC計桂小林32常用概念-(1)周期挪用:周期挪用是指利用CPU不訪問存儲器的那些周期來實現(xiàn)DMA操作,DMAC可以使用總線而不用通知CPU,也不會妨礙CPU的工作.周期挪用并不減慢CPU的操作,但可能需要復雜的時序電路,而且數(shù)據(jù)傳送過程是不連續(xù)的和不規(guī)則的.(2)中斷向量:所謂中斷向量是指中斷服務程序的入口地址.入口地址由兩部分組成,即中斷服務程序第一條指令第一個字節(jié)的"段基值"和"偏移量",是兩個16位的邏輯地址,所以將入口地址稱為"向量".(3)正常EOI方式:這是8259A三種中斷結束方式中的一種,屬于EOI命令方式:EOI命令方式是指當中斷服務程序結束之前向8259A發(fā)出EOI命令,將正在執(zhí)行的中斷服務寄存器ISR中的對應位清零;正常EOI方式采用普通EOI命令將ISR中所有已置位的位中優(yōu)先級最高的位清零.它適用于完全嵌套方式的中斷結束.桂小林32常用概念-(1)周期挪用:桂小林33常用概念-(4)自動EOI方式:8259A的三種中斷結束方式中的一種.這種EOI方式在第2個INTA*響應信號的后沿(上升沿)時,由8259A自動清除ISR中己置位的中斷優(yōu)先級最高的位,不必在中斷服務程序結束前由CPU向8259A發(fā)出EOI命令.(5)持殊EOI方式:這也是8259A的三種中斷結束方式中的—種,也屬于EOI命令方式.持殊EOI方式是采用持殊EOI命令在中斷服務程序結束前向8259A發(fā)出結束命令,用來清除正在服務的中斷服務寄存器中的相應位(此時正在服務的中斷優(yōu)先級不一定是已置位中的最高位),特殊EOI命令中帶有用于指定ISR中相應位清零的三位編碼信息.特殊EOI命令可以作為任何優(yōu)先級管理方式的中斷結束命令.(6)溢出中斷:8086內部中斷中的一種;當程序中遇到INTO指令,而且當前的溢出標志OF=1時,產(chǎn)生的中斷為溢出中斷.產(chǎn)生溢出中斷時,INTO指令和OF=1兩個條件必須同時滿足.
桂小林33常用概念-(4)自動EOI方式:桂小林34常用概念-(1)簡述中斷傳送方式的工作過程.解:采用中斷方式傳送數(shù)據(jù),在硬件方面,在外設與CPU之間必須有一個具有中斷控制邏輯的接口電路,用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的控制,也可以是一般的接口電路(無中斷控制邏輯)加上一個專用的中斷控制器(例如8259A可編程中斷控制器),在軟件方面,必須編制一段“中斷服務程序”,以完成CPU與外設之間的數(shù)據(jù)傳送.在中斷傳送方式中,通常在一個主程序中安排好在某一時刻啟動某一外設后,CPU繼續(xù)執(zhí)行主程序.此時.外設同時進行數(shù)據(jù)傳送的準備工作.當外設完成數(shù)據(jù)傳送的準備時,通過中斷控制邏輯向CPU發(fā)出中斷請求,在CPU可以響應中斷的條件下(IF=1,在完成當前指今后),現(xiàn)行主程序被"中斷",通過中斷控制邏輯提供的"中斷類型碼",從"中斷向量表"中讀入"中斷向量"轉去執(zhí)行"中斷服務程序",在中斷服務程序中完成—次CPU與外設之間的數(shù)據(jù)傳送,傳送完成后仍返回被中斷的主程序,從斷點處繼續(xù)執(zhí)行,并等待外設的下一次中斷請求.
桂小林34常用概念-(1)簡述中斷傳送方式的工作過程.桂小林35常用概念-(2)簡述DMA控制器的特點及功能.解:DMA控制器是內存儲器同外設之間進行高速數(shù)據(jù)傳送時的硬件控制電路,是一種實現(xiàn)直接數(shù)據(jù)傳送的專用處理器,它必須能取代在程序控制傳送中由CPU和軟件所完成的各項功能;它的主要功能是:1)MAC同外設之間有一對聯(lián)絡信號線——外設的DMA請求信號DREQ以及DMAC向外設發(fā)出的DMA響應信號DACK;2)DMAC在接收到DREQ后,同CPU之間也有一對聯(lián)絡信號線——DMAC向CPU發(fā)出總線請求信號(HOLD或BUSRQ),CPU在當前總線周期結束后向DMAC發(fā)出總線響應信號(HLDA或BUSAK,DMAC接管對總線的控制權,進入DMA操作方式.3)能發(fā)出地址信息,對存儲器尋址,并修改地址指針,DMAC內部必須有能自動加1或減1的地址寄存器.4)能決定傳送的字節(jié)數(shù),并能判斷DMA傳送是否結束.DMA內部必須有能自動減1的字計數(shù)寄存器,計數(shù)結束產(chǎn)生終止計數(shù)信號;5)能發(fā)出DMA結束信號,釋放總線,使CPU恢復總線控制權;6)能發(fā)出讀,寫控制信號,包括存儲器訪問信號和I/O訪問信號.DMAC內部必須有時序和讀寫控制邏輯.
桂小林35常用概念-(2)簡述DMA控制器的特點及功能.桂小林36CH5-3:定時器計數(shù)器(~10)熟悉8253A的基本工作原理和內部結構標記8253A的6種工作方式的原理與特點(特別是方式0~3)標記8253A的控制字格式能夠使用8253A進行綜合應用桂小林36CH5-3:定時器計數(shù)器(~10)熟悉8253桂小林378253的每個通道均可以通過編程選擇6種工作方式之一,這6種工作方式是:(1)方式0 計數(shù)到零產(chǎn)生中斷請求(2)方式1 硬件可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(3)方式2 分頻器(4)方式3 方波發(fā)生器(5)方式4 軟件觸發(fā)選通(6)方式5 硬件觸發(fā)選通桂小林378253的每個通道均可以通過編程選擇6種工作方式之桂小林38D0D1D2D3D4D5D6D7BCDM1M2M3RW0RW1SC0SC1工作方式選擇000:方式0001:方式1010:方式2101:方式5......計數(shù)值寫入順序00:讀計數(shù)值(鎖存)01:寫低8位,高8位為010:寫高8位,低8位為011:先寫低8位,后寫高8位計數(shù)器選擇00:計數(shù)器001:計數(shù)器110:計數(shù)器211:*8254讀回計數(shù)值形式0:二進制1:BCD碼桂小林38D0D1D2D3D4D5D6D7BCDM1M2M3桂小林39
方式0方式1方式2方式3方式4方式5功能計完最后一個數(shù)中斷硬件觸發(fā)單穩(wěn)觸發(fā)器分頻器方波發(fā)生器軟件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通啟動條件寫入計數(shù)值外部觸發(fā)寫入計數(shù)值寫入計數(shù)值寫入計數(shù)值外部觸發(fā)重復條件寫計數(shù)值外部觸發(fā)自動重復自動重復寫計數(shù)值外部觸發(fā)N與CLK和OUT關系寫入N后過N+1個CLK后輸出變高單個輸出脈沖寬度為N個CLK每N個CLK輸出一個CLK寬度脈沖寫入N后(偶)輸出N/2個CLK高N/2個CLK低寫入N后過N+1個CLK后輸出一個CLK寬度的脈沖門控觸發(fā)后過N+1個脈沖輸出一個CL寬度的脈沖改變計數(shù)值立即有效外部觸發(fā)后有效下一計數(shù)操作周期有效下一計數(shù)操作周期有效立即有效外部觸發(fā)后有效寫入控制字后的OUT立即為低高高高高高GATE低或變低禁止計數(shù)
禁止計數(shù)輸出變高禁止計數(shù)輸出變高禁止計數(shù)
上升沿
從初值開始重新計數(shù)從初值開始重新計數(shù)從初值開始重新計數(shù)
硬件觸發(fā)信號啟動計數(shù)高允許計數(shù)
允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)
計數(shù)器最小值112211計數(shù)器最大值000000計數(shù)到0后狀態(tài)繼續(xù)減1計數(shù)繼續(xù)減1計數(shù)自動裝初值后計數(shù)自動裝初值后計數(shù)繼續(xù)減1計數(shù)繼續(xù)減1計數(shù)桂小林39
方式0方式1方式2方式3方式4方式5功能計完最后桂小林40常用概念-(1)8253—5在寫入計數(shù)初值時,二進制計數(shù)和十進制計數(shù)有無區(qū)別若有,有何區(qū)別?解:采用二進制計數(shù)時,如果計數(shù)初值n為8位二進制數(shù)(十進制數(shù)≤255),則在用MOVAL,n寫入AL時,n可以寫成任何進制數(shù).如果計數(shù)初值n為16位二進制數(shù)(十進制數(shù)≤65535),則可有兩種方式寫入,一種是把十進制數(shù)轉換成4位十六進制數(shù),分兩次寫入對應的計數(shù)通道(光低后高);另一種是把十進制數(shù)直接寫入AX,即:
MOVAX,n
MOVPORT,AL;PORT為通道地址
MOVAL,AH
OUTPORT,AL采用二進制計數(shù)時,必須把計算得到的計數(shù)初佰的十進制數(shù)后加上H,變?yōu)锽CD碼表示形式.例如n=50,則寫為:
MOVAl,50H
OUTPORT,AL
如果n=1250,則寫為
MOVAL,50H
OUTPORT,AL
MOVAL,12H
OUTPORT,AL桂小林40常用概念-(1)8253—5在寫入計數(shù)初值時,二進桂小林41常用概念-(2)8253A-5的通道0按方式3工作,時鐘CLK0的頻率為1MHz,要求輸出方波的重復頻率為40KHz,此時應如何寫入計數(shù)初值.解:首先計算計數(shù)初值
1MHZ/40KHZ=25若采用二進制計數(shù),則寫入方式為
MOVAL,25
OUTPORT0,AL;PORT0為通道0的端口地址
若采用十進制計數(shù),則寫入方式為
MOVAL,25H
OUTPORT0,AL
桂小林41常用概念-(2)8253A-5的通道0按方式3工作桂小林42典型應用1設計利用8253產(chǎn)生1秒的方波(已知時鐘2MHz)的方案,寫出初始化程序。(端口為50H和51H)
解:2MHz/1Hz=2000000>65536至少用兩個計數(shù)器,多種組合,但必須精確,例如:計數(shù)器1:1000X計數(shù)器2:2000500X400050X40000工作方式選擇000:方式0001:方式1010:方式2101:方式500:讀計數(shù)值(鎖存)01:寫低8位,高8位為010:寫高8位,低8位為011:先低8位,后高8位計數(shù)器選擇D7D600:計數(shù)器001:計數(shù)器110:計數(shù)器2計數(shù)值形式0:二進制1:BCD碼桂小林42典型應用1設計利用8253產(chǎn)生1秒的方波(已知時鐘桂小林43典型應用28253與8086采用如下方法連接,通道0產(chǎn)生1.5KHZ方波,通道1產(chǎn)生300HZ負脈沖,通道2產(chǎn)生50HZ方波,要求:寫出端口號了;寫出初始化程序。工作方式選擇000:方式0001:方式1010:方式2101:方式500:讀計數(shù)值(鎖存)01:寫低8位,高8位為010:寫高8位,低8位為011:先低8位,后高8位計數(shù)器選擇D7D600:計數(shù)器001:計數(shù)器110:計數(shù)器2計數(shù)值形式0:二進制1:BCD碼桂小林43典型應用28253與8086采用如下方法連接,通道桂小林44典型應用2解答分析:通道0工作在方式3,輸出1.5Khz的方波,時間常數(shù)N0=2MHZ/1.5KHZ=1333通道1工作在方式2,時間常數(shù)N1=(1/300)/(1/1500)=5,通道2工作在方式3,時間常數(shù)N2=(1/50)/(1/2M)=40000D=9C40H時間常數(shù)N2=2M/50=40000D=9C40H如果通道2工作在方式0,需要每秒寫入計數(shù)初值50次,CPU開銷大,不適合。如果通道2工作在方式5,GATE2引腳需要脈沖上升沿來觸發(fā)技術,復雜度高。使用方式3或者方式2,GATE2引腳接+5V電壓,可以重復循環(huán)計數(shù),從而獲得每秒50次的高電平信號,用于中斷申請。通道0的初始化程序:MOVDX,306H;控制口地址MOVAL,00110111B;道0控制字,先讀寫低字節(jié),后高字節(jié),方式3,BCD計數(shù)OUTDX,AL;寫入方式字MOVDX,300H;通道0口地址通道2初始化程序:MOVDX,306HMOVAL,10110110B;方式3,2進制計數(shù)OUTDX,ALMOVDX,304H;通道2口地址MOVAL,40H OUTDX,ALMOVAL,9CH OUTDX,ALMOVAL,33H;低字節(jié) OUTDX,AL;先寫入低字節(jié)MOVAL,13H;高字節(jié) OUTDX,AL;后寫入高字節(jié)桂小林44典型應用2解答分析:MOVAL,33H桂小林45CH6-1:I/O接口2(數(shù)字量)標記8255A的控制字、內部寄存器尋址方法能夠熟練使用8255A進行靈活的綜合應用,包括:開關量輸入、輸出打印機陣列鍵盤七段數(shù)碼管桂小林45CH6-1:I/O接口2(數(shù)字量)標記8255A的桂小林46標記8255A的控制字、內部寄存器尋址方法8255的A端口有3種工作方式(0-2),B口與C口有2種方式(0-1)工作方式可以通過寫入8255控制端口相應的內容來設置,D7=1端口的數(shù)據(jù)讀寫是通過讀寫對應的端口實現(xiàn)的。C口的任何一位可以通過向控制端口輸出來實現(xiàn)置位或清0,D7=0D7D6D5D4D3D2D1D0特征位A口方式0A口輸入PC7~PC4輸出B口方式0B口輸出10010001PC3~PC0輸入桂小林46標記8255A的控制字、內部寄存器尋址方法8255桂小林47典型應用1如圖,D0~D7連接到PC機ISA總線對應線上,寫出七段數(shù)碼管顯示0、2、4、6、8、A、C、E時的段碼值,并給出8255A初始化程序段。給出開關“S1”按下時顯示“5”,放開時顯示”8“的8086匯編語言程序段桂小林47典型應用1如圖,D0~D7連接到PC機ISA總線桂小林48PAPA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0PBPA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0PCPA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0DBD7D6D5D4D3D2D1D0段碼段dpgfedcba段碼點亮段011000000C0Habcdef111111001F9Hbc210100101A4Habged310110000B0Habcdg41001100199Hfgbc51001001092H61000001082Hafgcde7。0111100078Habc+dp81000000080Habcdefg9A1000100088Habcefg共陽且低有效時桂小林48PAPA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA桂小林49典型應用2現(xiàn)在將英文打印機連接到8255A芯片上,8255A連接到PC/XT總線上,如圖5-2所示。已知有5us延遲程序Delay5us可供調用。解答下列問題:(1)給出8255A的方式控制字(用16進制表示),寫出初始化8255A的程序段;(2)完成判斷打印機忙的程序段;(3)完成打印一個字符“A”的程序段。桂小林49典型應用2現(xiàn)在將英文打印機連接到8255A芯片上,桂小林50典型應用3`8255APA0PA7PB0PB7按鍵檢測的過程分為檢測是否有按鍵、確定按鍵位置和計算按鍵編碼等三個步驟。桂小林50典型應用3`PA0PB0按鍵檢測的過程分為檢測是否桂小林518255A的PA輸出、PCH輸出、PCL輸入;PB任意BUSY:INAL,82HTESTAL,00000100BJNZBUSYMOVAL,DATAOUT80H,AL ;數(shù)據(jù)送PA桂小林518255A的PA輸出、PCH輸出、PCL輸入;PB桂小林52MOVAL,00001101B ;PC6設置高OUT83H,ALMOVAL,00001100B ;PC6設置低OUT83H,ALMOVAL,00001101B ;PC6設置高OUT83H,ALRET桂小林52MOVAL,00001101B ;PC6設置桂小林53CH6-2:I/O接口2(數(shù)字量)熟練掌握8251的工作原理和異步方式下的初始化過程掌握同步時的初始化過程標記8251的編程結構桂小林53CH6-2:I/O接口2(數(shù)字量)熟練掌握8251桂小林54典型應用1(1)畫出兩個8251實現(xiàn)7線連接邏輯電路圖。(2)使用8251實現(xiàn)7位Ascii碼字符傳送,如果線路最大波特率為1000bps,寫出傳輸率為100字符/秒時8251進行異步通信的初始化程序(端口為80H和81H)解題思路:1000bps/100cps=10bpc分多種情況討論,同步方式?異步方式?同步時,可以,但不適合實際異步時,每個字符10位,7位數(shù)據(jù)位(ASCII),一個起始位,其它可變:10–7–1=2(兩種情況討論)2位停止位1位停止位、1位校驗位桂小林54典型應用1(1)畫出兩個8251實現(xiàn)7線連接邏輯電桂小林557線連接邏輯電路圖桂小林557線連接邏輯電路圖桂小林56基本概念(1)INTE解:8255A用于中斷傳送時的中斷允許信號,是一個無外部引出端的位于8255A內部的中斷允許觸發(fā)器的狀態(tài)位.通過軟件對8255A中PCi的位操作來設定INTE是"0"還是"1",以確定相應數(shù)據(jù)口能否用于中斷傳輸,INTE="1",允許中斷,INTE="0",禁止中斷.(2)OBF*解:輸出緩沖器滿,8255A工作于方式1輸出時發(fā)出的數(shù)據(jù)選通信號.OBF*="0"(有效電平)時,表示CPU已將數(shù)據(jù)送到8255A的PA口或PB口,并被鎖存在相應端口上.當外設向8255A返回響應信號ACK*時,OBF*被置為"1"(無效).(3)IBF解:輸入緩沖器滿,8255A工作于方式1輸入時由8255A給外設的回答信號,表示外設輸入的數(shù)據(jù)已寫入輸入緩沖器,通知外設暫不送新數(shù).IBF內外設給8255A的選通信號STB*變低后置為"1"(有效),由CPU的讀信號RD*清為"0".
桂小林56基本概念(1)INTE桂小林57基本概念(4)串行通信解:串行通信是計算機與計算機之間,以及計算機與外圍設備之間進行信息交換的一種方式,數(shù)據(jù)的各位按時間順序依次通過一條傳輸線傳送.(5)異步通信解:串行通信的一種方式,以字符為單位傳送信息,字符與字符之間不一定連續(xù)傳送,采用每個字符加規(guī)定的起始位以標識字符開始."位"與"位"之間是同步的,"字符"與"字符"之間是"異步"的.(6)波特串解:衡量串行通信時數(shù)據(jù)傳送速度的重要標志.定義為單位時間內傳送二進制數(shù)據(jù)的位數(shù),以位/秒(bps)為單位.1bps稱為1波特.(7)串行異步通信的奇偶錯UART將接收到的一個字符(包括數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位)中"1"的個數(shù)進行統(tǒng)計,檢查其奇偶性是否符合原先的約定,若符合,奇偶錯標志置"無效",若不符合,則奇偶錯標志置"有效".
桂小林57基本概念(4)串行通信桂小林58(8)串行異步通信的幀錯解:如果UART接收到的一幀信息不符合原先的約定,例如原先約定一幀信息由7位數(shù)據(jù),1位奇偶校驗位,2位終止位組成,那么在接收端自接收到起始位("低電平")后的第9位應為"高電平"(即終止位),如果接收到的第9位為"低電平",說明該幀信息裝配中有錯.稱為幀錯(數(shù)據(jù)格式錯).(9)串行異步通信的溢出錯解:UART的接收器中由"接收移位寄存器"和"接收數(shù)據(jù)寄存器"來接收輸入的數(shù)據(jù),如果前一個字符在"接收數(shù)據(jù)寄存器"中還未被CPU取走,而后一字符又從"接收移位寄存器"傳送到"接收數(shù)據(jù)寄存器",勢必會沖掉上一個字符,使上一個字符丟失,稱為串行異步通信的"溢出錯",又稱"丟失錯".桂小林58(8)串行異步通信的幀錯桂小林59簡述題(1)寫出異步串行通信的字符格式.解:根據(jù)異步串行通信的特點,異步串行通信的字符格式為:
(1)數(shù)據(jù)位可由5位~8位任選:
(2)奇偶校驗位1位(可任選),奇校還是偶??扇芜x;
(3)終止位(停止位)1位,1/2位,2位可任選,終止位為高電平;
(4)信息傳送從最低位開始,在最低位前加上1位起始位(低電平),作為字符起始的標識.
(5)一個字符與一個字符之間可以緊接相連,也可以在字符之間插入1位到幾位"空閑位"(高電平).
(6)一個字符從起始位到最后一個終止位構成一幀信息.(2)說明RS—232C的電氣特性.解:RS—232C的基本電氣特性是規(guī)定了數(shù)據(jù)"0"和數(shù)據(jù)"1"的電平標準.+3V~+15V:數(shù)據(jù)“0”,-3V~-15V:數(shù)據(jù)"1",
桂小林59簡述題(1)寫出異步串行通信的字符格式.桂小林60(3)什么是DCE什么是DTE這兩種設備在串行通信中的作用是什么.解:DTE—數(shù)據(jù)終端設備,DCE—數(shù)據(jù)通信設備,(4)說明8251A引腳信號中RTS*,CTS*,DTR*和DSR的意義和作用.解:8251A中RTS*,CTS*,DTR*和DSR*是8251A同MODEM相連的控制信號.RTS*和DTR*是8251A送給MODEM的控制信號,CTS*和DSR*是MODEM送給8251A的狀態(tài)信號.RTS*:請求發(fā)送,通知MODEM,CPU請求發(fā)送數(shù)據(jù);
DTR*:數(shù)據(jù)終端準備好,通知MODEM,CPU準備就緒;CTS*:清除發(fā)送,即允許發(fā)送,通知825lA和CPU,MODEM已做好準備,允許CPU發(fā)送數(shù)據(jù);DSR*:數(shù)據(jù)裝置(數(shù)據(jù)通信設備)準備好,MODEM已做好準備.
在采用MODEM的串行通信系統(tǒng)中,8251A的這4條控制信號線直接同與之相連的MODEM中相應引腳相連,用來協(xié)調8251A同MODEM之間數(shù)據(jù)信息的傳輸.在不采用MODEM的串行通信中,兩個計算機之間,或計算機與串行終端之間直接連接,這4條控制信號線將用于在通信雙方直接建立同步關系.
桂小林60(3)什么是DCE什么是DTE這兩種設備在串行桂小林61(5)對8251A進行初始化,要求:工作于異步方式,采用奇校驗,指定2位終止位,7位ASCII字符,波特率因子為16;出錯指示處于復位狀態(tài),允許發(fā)送,允許接收,數(shù)據(jù)終端就緒,不送出空白字符.內部不復位.
解:首先確定"方式指令字":
因是異步方式,波特率因子為16,則D1D0=10;
字符為7位ASCII字符,長度7位.則D3D2=10;
采用奇校驗,則D5D4=01;
采用2位終止值,則D7D6=11;
則方式指令字為11011010B=DAH
然后確定"命令指令字",按題意應為00010111B=17H
則初始化程序段為:(設8251A的端口地址為80H,81H)
MOVAL,0DAH
OUT81H,AL
MOVAL,17H
OUT81H,AL桂小林61(5)對8251A進行初始化,要求:工作于異步方式桂小林62第7章模擬量輸入輸出接口了解D/A轉換器的工作原理熟練掌握典型D/A轉換器芯片DAC0832的應用方法掌握A/D變換的編碼方法,指標體系了解A/D轉換器的工作原理熟練掌握A/D變換器芯片0809的應用方法桂小林62第7章模擬量輸入輸出接口了解D/A轉換器的工作原桂小林63桂小林63桂小林64桂小林64習題解答桂小林65習題解答桂小林65桂小林66桂小林66桂小林67桂小林67桂小林68桂小林68桂小林69桂小林69桂小林70桂小林70桂小林71桂小林71桂小林72右圖:桂小林72右圖:桂小林73考試題型選擇填空或判斷簡答存儲器的接口設計(不考DRAM)8255接口的應用8253或8251的接口應用DAC0832或ADC0809的接口應用桂小林73考試題型桂小林742012年考試時間2012年11月15日左右(待定)答疑:西1樓573室每周2下午5、6節(jié)考前三天。桂小林742012年考試時間2012年11月15日左右(待定75祝復習愉快,取得好成績!桂小林75祝復習愉快,取得好成績!桂小林76《微機接口技術》
復習綱要西安交通大學計算機科學與技術系微機課程組2012年11月10日1《微機接口技術》
復習綱要西安交通大學桂小林77CH1:微型計算機概論(~5)需要標記的基本概念微處理器、微型計算機、微型計算機系統(tǒng)單片機(微控制器)微型計算機結構、主機板結構IBMPC、IBMPC/XT、IBMPC/AT三總線(AB、DB、CB)了解微處理器的發(fā)展歷程第一臺微處理器:4004第一臺計算機:ENIAC8086----8088----80386----奔騰----雙核----多核桂小林2CH1:微型計算機概論(~5)需要標記的基本概念桂小林78CH1:術語解釋(1)微處理器解:指由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的中央處理器.(2)微型計算機解:指以微處理器為基礎,配以內存儲器以及輸入輸出接口電路和相應的輔助電路構成的裸機.(3)微型計算機系統(tǒng)解:指由微處理器配以相應的外圍設備及其它專用電路,電源,面板,機架以及足夠的軟件而構成的系統(tǒng).(4)單片機解:把構成一個微型計算機的一些功能部件集成在一塊芯片之中的計算機.
桂小林3CH1:術語解釋(1)微處理器桂小林79CH2:微處理器(~15)-1/8標記8086、8088的內部結構EU+BIU字長、尋址空間(16/8,1MB)引腳分類(AB、DB、CB)指令隊列(6字節(jié)/4字節(jié))(管理方法不同)熟悉8086、8088的引腳功能地址復用(AD0~15/AD0~7)(A16~19/S3~6)的目的地址數(shù)據(jù)分離方法(鎖存器,373或8282)模式選擇(不同模式,某些引腳功能不同)桂小林4CH2:微處理器(~15)-1/8標記8086、80桂小林80CH2:微處理器2/8掌握8086、8088的編程結構通用寄存器(8個16位、8個8位)段寄存器(4個16位)專用寄存器(2個16位)熟悉8086、8088的基本時序指令周期、總線周期和時鐘周期總線周期(4T+nTw)(T=210ns,WhenOSC=4.77MHz)存儲器、I/O獨立時序(M/IO)8086系統(tǒng)中的存儲器結構分為偶體、奇體;(/BHE、A0)如何讀存儲器中的字節(jié)和字(奇地址/偶地址的區(qū)別)存儲空間與I/O空間獨立編址,但大小不同8086中斷響應周期IPFLAGS桂小林5CH2:微處理器2/8掌握8086、8088的桂小林81ISA總線的形成標記ISA總線的結構及其形成方法ISA總線桂小林6ISA總線的形成標記ISA總線的結構及其形成方法I桂小林82CH2:微處理器-3/8了解80386的內部結構CR寄存器的特殊作用(CR0~CR3)包括6個模塊(執(zhí)行單元,分段單元,分頁單元,總線單元,指令預取單元和譯碼單元)工作模式及轉換方法(實模式,虛擬模式和虛擬8086模式)熟練掌握保護模式下的存儲器管理機制虛擬地址到線形地址的變換描述符、描述符表、描述符寄存器線形地址到物理地址的變換386中斷與8086的中斷的不同不要求記描述符的格式~桂小林7CH2:微處理器-3/8了解80386的內部結構桂小林83CH2:微處理器-4/8熟悉微機接口中常用的一些匯編指令和編程方法MOV、JNC、JNZ、CMP、TEST、IN、OUTLOOP熟練掌握IN和OUT指令的工作時序只有運行訪問存儲器指令和I/O指令才能產(chǎn)生RD#或WR#,以及IO/M#AL對應DB;DX對應AB了解80386的尋址方式桂小林8CH2:微處理器-4/8熟悉微機接口中常用的一些匯編桂小林84基本概念(1)執(zhí)行部件EU解:8086微處理器內部的一個功能部件,由通用寄存器,標志寄存器,運算器和EU控制系統(tǒng)等組成,負責全部指令的執(zhí)行,向BIU提供數(shù)據(jù)和所需訪問的內容和I/O端口的地址,并對通用寄存器,標志寄存器和指令操作數(shù)進行管理.(2)總線接口部件BIU解:8086微處理器內部的另一個功能部件,由段寄存器,指令指針,地址形成邏輯,總線控制邏輯和指令隊列等組成,BIU同外部總線連接為EU完成所有的總線操作,并計算形成20位的內存物理地址(3)最小方式與最小方式答:8086微處理器的—種工作方式,在該方式下,由8086提供系統(tǒng)所需要的全部控制信號,用以構成一個單處理器系統(tǒng).此時MN/MX*線接VCC(高電平).8086微處理器的另一種工作方式,在該方式下,系統(tǒng)的總線控制信號由專用的總線控制器8288提供,構成一個多處理機或協(xié)處理機系統(tǒng).此時MN/MX*線接地.
桂小林9基本概念(1)執(zhí)行部件EU桂小林85基本概念(5)指令周期解:執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期包括取指令,譯碼和執(zhí)行等操作所需的時間.(6)總線周期解:CPU通過總線操作完成同內存儲器或I/O接口之間一次數(shù)據(jù)傳送所需要的叫間.(7)時鐘周期解:CPUJ時鐘脈沖的重復周期稱為時鐘周期,時鐘周期是CPU的時間基準(8)等待周期解:在CPU對內存或外設接口進行讀寫操作時,當被選中進行數(shù)據(jù)讀寫的內存或外設接口無法在3個T(時鐘周期)內完成數(shù)據(jù)讀寫時,就由該內存或外設接口發(fā)出一個請求延長總線周期的信號,CPU在接收到該請求情號后,就在T3與T4之間插入—個時鐘周期一稱為等待周期Tw,在Tw期間,總線信號保持不變.
桂小林10基本概念(5)指令周期桂小林86基本概念(1).簡述8086中邏輯地址與物理地址的關系.解;邏輯地址是允許在程序中編排的地址,8086的邏輯地址有段基值和段內偏移量兩部分.段基值存放在對應的段寄存器中,段內偏移量由指令給出.物理地址是信息在存儲器中實際存放的地址.在8086系統(tǒng)中,物理地址形成過程為:將段寄存器中存放的段基值(16位)左移4次再加偏移量,得20位的物理地址.(2).說明8086引腳信號AD0~AD15雙重總線的特點解:AD0~AD15這16條總線傳送32個信號,A0~A15,D0~D15,在一個讀寫總線周期的4個T周期中,T1時刻傳送地址信號A0~A15,T2以后傳送數(shù)據(jù)信號D0~D15.可見這16條雙重總線的特點是分時復用.
桂小林11基本概念(1).簡述8086中邏輯地址與物理地址的桂小林87基本概念(3)指令的尋址方式解:所謂指令的尋址方式是指"指令中操作數(shù)的表示形式",操作數(shù)用一個數(shù)據(jù)直接給出的稱為"立即尋址",例如MOVAL,80H中的80H.操作數(shù)是一個寄存器的符號,例如上條指令中的AL,稱為寄存器尋址.操作數(shù)是一個內存地址,則稱為"存儲器尋址",存儲器尋址中,根據(jù)內存地址給出的方式又分為直接尋址,寄存器間接尋址,基址尋址和變址尋址等.
桂小林12基本概念(3)指令的尋址方式桂小林88作業(yè)解答-1/32、BIU和EU如何協(xié)同工作?(提高CPU效率)答:(1)BIU監(jiān)視著指令隊列。當指令隊列中有2個空字節(jié)時,就自動把指令取到隊列中。(2)EU執(zhí)行指令時,從指令隊列頭部取指令,然后執(zhí)行。如需訪問存儲器,則EU向BIU發(fā)出請求,由BIU訪問存儲器。(3)在執(zhí)行轉移、調用、返回指令時,需改變隊列中的指令,要等新指令裝入隊列中后,EU才繼續(xù)執(zhí)行指令。(4)當指令隊列已滿,而且執(zhí)行部件對總線接口部件又沒有總線訪問請求時,總線接口部件便進入空閑狀態(tài)桂小林13作業(yè)解答-1/32、BIU和EU如何協(xié)同工作?(提桂小林89作業(yè)解答-2/38、為什么要地址復用?如何分離?引腳數(shù)限制用鎖存器(如74LS373)分離11、8086被復位以后,各個寄存器的狀態(tài)是什么?從何處開始讀取第1條指令?8086從FFFF0H處執(zhí)行第一條指令。16、8086中BHE#作用與存儲器奇偶地址訪問問題BHE#有效訪問奇地址單元按字訪問時,奇偶地址的訪問,時間單元不同桂小林14作業(yè)解答-2/38、為什么要地址復用?如何分離?桂小林90作業(yè)解答-3/319、分步驟寫出80386實現(xiàn)48位虛擬地址到線形地址的轉換過程。見書本20、分步驟寫出80386實現(xiàn)32線形地址到32位物理地址的轉換過程。(注:使用4K頁面)見書本21、80386中,CR0~CR3寄存器的作用各是什么?CR3:頁目錄起始地址CR0:控制狀態(tài),工作模式轉換位PE桂小林15作業(yè)解答-3/319、分步驟寫出80386實現(xiàn)48桂小林91CH3:總線驅動總線的概念與分類片內總線、片間總線、系統(tǒng)總線和通信總線。總線的特性物理、功能、電氣、過程/時間總線的性能指標帶寬、位寬、頻率AT、ISA、PCI、AGP總線的基本概念與作用地址、數(shù)據(jù)、尋址空間外部總線(通信總線)IDE、SCSI、RS-232、RS-422和RS-485、USB、IEEE1394總線的基本概念了解I2C、SPI總線的基本概念與作用(串行通信)桂小林16CH3:總線驅動總線的概念與分類桂小林92基本概念1、判斷題對錯錯對錯,對對錯錯對11、利用74LS244實現(xiàn)245功能兩片24417、16b,100MHz,5個CLOCK16*(100M/5)=320Mbps=40MBps244244桂小林17基本概念1、判斷題244244桂小林93基本概念總線的概念與分類:片內總線、片間總線、系統(tǒng)總線和通信總線。片內總線是指連接集成電路芯片內部各功能單元的信息通路,片間總線是芯片引出的總線,用來實現(xiàn)一個電路板內芯片與芯片間的互聯(lián)。片間總線又稱為板內總線、元件級總線、芯片間總線。系統(tǒng)總線是指連接微處理器、主存儲器和I/O接口等系統(tǒng)部件的一組公共信息通路。系統(tǒng)總線又稱為板級總線、板間總線或內總線。通信總線又稱為I/O總線或外總線,是指連接微型計算機主機與I/O設備、儀器儀表,甚至其它微型計算機的總線。桂小林18基本概念總線的概念與分類:片內總線、片間總線、系桂小林94基本概念總線特性與標準化物理特性也稱機械特性,是指總線的物理形態(tài)和布局、機械連接性能等,功能特性是指總線中各個信號線的功能,比如地址總線傳送地址信息,數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)據(jù)信息,而控制總線既傳送各種控制信息電氣特性是指信號的傳遞方向、工作電平、負載能力的最大額定值等。時間特性(即過程特性)定義每根線在什么時間有效,即總線上各信號有效的時序關系,一般用信號時序圖來描述。桂小林19基本概念總線特性與標準化桂小林95基本概念(3)簡述PCI總線的特點.解:PCI總線是一種高性能的32位/64位標準總線,為系統(tǒng)提供了一個高速的數(shù)據(jù)傳輸通路.其特點為:
(1)突出的高性能,傳輸速率可達528MB/s,支持突發(fā)工作方式;
(2)良好的硬件兼容性,可支持不同結構的處理器;
(3)優(yōu)良的軟件兼容性,可完全兼容現(xiàn)有的驅動程序和應用程序;
(4)支持即插即用;
(5)支持多主設備系統(tǒng);
(6)相對的低成本,采用最優(yōu)化的芯片和多路復用的體系結構;
(7)適度地保證了數(shù)據(jù)的完整性,提供了數(shù)據(jù)和地址的奇偶校驗功能,保證了數(shù)據(jù)的完整和準確;
(8)定義了5v和3.3V兩種信號環(huán)境.
桂小林20基本概念(3)簡述PCI總線的特點.桂小林96(4)什么是USB?它有哪些特點?
解:USB即通用串行總線,是一種萬能插口,可以取代PC機上所有的串,并行連接器插口,其數(shù)據(jù)速率有兩種:1.5Mb/s和12Mb/s(USB1.0版),最多可連接127個外設(包括轉接器HUB)
USB的特點是:具有真正的"即插即用"特性;很強的連接能力,采用樹形結構,最多可鏈接127個節(jié)點;成本低;省空間;連接電纜輕巧(僅4芯);電源體積小;可支持ISDN等高速數(shù)字電話信息通路接口.
桂小林21(4)什么是USB?它有哪些特點?
解:桂小林97CH4:存儲器系統(tǒng)設計(~15)熟練掌握存儲器接口的芯片選擇方法(譯碼方法)三種方法(全、部分、線譯碼)物理地址空間與邏輯地址空間的關系【1—>(重疊空間數(shù)=2n)】標記74LS138芯片功能與特性引腳必記熟練使用SRAM芯片、EPROM進行存儲器系統(tǒng)的設計包括地址空間分配、地址計算、空間大小計算、片選實現(xiàn)等模板化設計、芯片數(shù)計算位、字、位字擴展熟練掌握譯碼電路對應地址空間的分析方法從電路圖判斷存儲器地址范圍、空間大小根據(jù)存儲器地址范圍設計電路圖(不是唯一的)桂小林22CH4:存儲器系統(tǒng)設計(~15)熟練掌握存儲器接口桂小林98例:2764為8K8的EPROM芯片,分析其地址范圍A19A18A17A16A15A14A13片內地址起始地址:11111010000000000000B結束地址:11111011111111111111BFA000~FBFFFH桂小林23例:2764為8K8的EPROM芯片,分析其地址桂小林99了解DRAM中RAS、CAS的作用和動態(tài)存儲器刷新方法三種刷新方法行、列地址分兩次寫入了解24C64串行EEPROM芯片的基本工作原理及與8088的接口方法(不要求標記)掌握16位和32位機中的存儲器接口(字節(jié)編址的存儲器系統(tǒng)中)桂小林24了解DRAM中RAS、CAS的作用和動態(tài)存儲器刷新桂小林100思考題1、使用6264、28C64及必要的譯碼器和門電路組成一個主存儲器,其中ROM容量為32KB(00000H~07FFFH),RAM容量為16KB(0A000H~0DFFFH)。設系統(tǒng)地址總線和數(shù)據(jù)總線分別為20位和8位,還有讀寫信號WR和I/O與存儲器選擇信號IO/M#,畫出該主存儲器的邏輯連接圖。2、使用6116(2K×8)、28C32(4K×8)及必要的譯碼器和門電路組成8086的主存儲器,其中ROM容量為32KB(F8000H~FFFFFH),RAM容量為16KB(00000H~03FFFH),畫出該主存儲器的邏輯連接圖。(注意:采用雙體結構)桂小林25思考題1、使用6264、28C64及必要的譯碼器和桂小林101作業(yè)解析#A:80000H—83FFFH;16KB#B:A0000H—A7FFFH;32KX4b#D:B8000H—BBFFFH;16KX4b
或BC000H—BFFFFH;16KX4b桂小林26作業(yè)解析#A:80000H—83FFFH;16KB桂小林102譯碼:地址#A:80000H—83FFFH;16KB#B:A0000H—A7FFFH;32KX4b#C:A0000H—A7FFFH;32KX4b#D:B8000H—BBFFFH;16KX4b或BC000H—BFFFFH;16KX4b#E:同#D合計:16KB+32KB+16KB=64KB桂小林27譯碼:桂小林1038086采用雙體結構設置存儲器桂小林288086采用雙體結構設置存儲器桂小林104CH5-1:I/O接口1 (~10)標記端口、接口的區(qū)別;統(tǒng)一編址與單獨編址異同熟練掌握I/O接口的芯片選擇方法(譯碼方法)方法類似存儲器譯碼桂小林29CH5-1
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