微機原理簡答題

微機原理簡答題演示(Shi)文稿第一頁，共六十八頁。優(yōu)選(Xuan)微機原理簡答題第二頁，共六十八頁。3譯碼方(Fang)式全地址譯碼部分地址譯碼第三頁，共六十八頁。4全地(Di)址譯碼用全部的高位地址信號作為譯碼信號，使得存儲器芯片的每一個單元都占據(jù)一個唯一的內(nèi)存地址。第四頁，共六十八頁。5全地址譯(Yi)碼例A19A18A17A16A15A14A13&1CS11SRAM6264CS2+5V01111000第五頁，共六十八頁。66264芯片(Pian)全地址譯碼例片首地址A19A12A0A19A12A00000000000000111100011110001111111111111片尾地址該6264芯片的地址范圍=F0000H~F1FFFH第六頁，共六十八頁。7全(Quan)地址譯碼例若已知某SRAM6264芯片在內(nèi)存中的地址為：

3E000H～3FFFFH試畫出將該芯片連接到系統(tǒng)的譯碼電路。第七頁，共六十八頁。8全地址譯碼(Ma)例設(shè)計步驟：寫出地址范圍的二進制表示；確定各高位地址狀態(tài)；設(shè)計譯碼器。片首地址A19A12A0A19A12A00000000000000001111100111111111111111111片尾地址第八頁，共六十八頁。9全地址(Zhi)譯碼例A19A18A17A16A15A14A13&1CS1高位地址：0011111SRAM6264CS2+5V00111110第九頁，共六十八頁。10部分地址(Zhi)譯碼用部分高位地址信號（而不是全部）作為譯碼信號，使得被選中存儲器芯片占有幾組不同的地址范圍。第十頁，共六十八頁。11部分地(Di)址譯碼例兩組地址：F0000H——F1FFFHB0000H——B1FFFHA19A17A16A15A14A13&16264CS1111000高位地址：1×110001011000，1111000第十一頁，共六十八頁。12應(yīng)用舉(Ju)例將SRAM6264芯片與系統(tǒng)連接，使其地址范圍為：38000H~39FFFH。使用74LS138譯碼器構(gòu)成譯碼電路。第十二頁，共六十八頁。13存儲器芯片與系統(tǒng)連接(Jie)例由題知地址范圍：

00111000………0

00111001………1高位地址A19A12A0第十三頁，共六十八頁。14應(yīng)用(Yong)舉例D0~D7A0A12???WEOECS1CS2???A0A12MEMWMEMRD0~D7A19G1G2AG2BCBA&&A18A14A13A17A16A15VCCY0第十四頁，共六十八頁。15I/O譯碼的地址信(Xin)號當(dāng)接口只有一個端口時，16位地址線一般應(yīng)全部參與譯碼，譯碼輸出直接選擇該端口；當(dāng)接口具有多個端口時，則16位地址線的高位參與譯碼（決定接口的基地址），而低位則用于確定要訪問哪一個端口。第十五頁，共六十八頁。16I/O地址譯(Yi)碼例某外設(shè)接口有4個端口，地址為2F0H——2F3H，由A15～A2譯碼得到，而A1、A0用來區(qū)分接口中的4個端口。試畫該接口與系統(tǒng)的連接圖。第十六頁，共六十八頁。17I/O地址譯碼(Ma)例地址范圍：××××001011110000××××001011110011任意狀態(tài)A11片內(nèi)地址圖中不接入第十七頁，共六十八頁。18I/O地址譯碼(Ma)例譯碼電路圖：≥1A11A10A18A3A2A9A7A4┇&CEA1A0接口芯片IORIOW&第十八頁，共六十八頁。19查詢(Xun)工作方式例外設(shè)狀態(tài)端口地址為03FBH，第5位(bit5)為狀態(tài)標(biāo)志（=1忙，=0準(zhǔn)備好）外設(shè)數(shù)據(jù)端口地址為03F8H，寫入數(shù)據(jù)會使?fàn)顟B(tài)標(biāo)志置1；外設(shè)把數(shù)據(jù)讀走后又把它置0。試畫出其電路圖，并將DATA下100B數(shù)據(jù)輸出。 第十九頁，共六十八頁。狀態(tài)端口D5D7-D0A9|A3≥1&A15|A10≥13F8HA2A1A0GG2AG2BCBA74LS138Y0≥1D7-D0CPQ7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q074LS273外設(shè)D7D6D5D4D3D2D1D0BUSYY33FBHIOWIOR狀態(tài)(Tai)端口地址：0000001111111011數(shù)據(jù)端口地址：0000001111111000第二十頁，共六十八頁。

LEASI,DATAMOVCX,100AGAIN:MOVDX,03FBHWAITT：INAL,DXTESTAL,20HJNZWAITTMOVDX,03F8H

MOVAL，[SI]OUTDX，ALINCSILOOPAGAINHLT

讀狀(Zhuang)態(tài)

進行一次傳送Bit5=1?傳送完否?

修改地址指針

初始化YNNY

結(jié)束控制程序第二十一頁，共六十八頁。查詢工作(Zuo)方式優(yōu)點：軟硬件比較簡單缺點：CPU效率低，數(shù)據(jù)傳送的實時性差，速度較慢22第二十二頁，共六十八頁。23三、中斷控制(Zhi)方式特點：外設(shè)在需要時向CPU提出請求，CPU再去為它服務(wù)。服務(wù)結(jié)束后或在外設(shè)不需要時，CPU可執(zhí)行自己的程序。優(yōu)點：CPU效率高，實時性好，速度快。缺點：程序編制相對較為復(fù)雜。第二十三頁，共六十八頁。24以上三種I/O方式的共(Gong)性信息的傳送均需通過CPU軟件：外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送是通過CPU執(zhí)行程序來完成的（PIO方式）；硬件：I/O接口和存儲器的讀寫控制信號、地址信號都是由CPU發(fā)出的。缺點：程序的執(zhí)行速度限定了傳送的最大速度第二十四頁，共六十八頁。25四(Si)、DMA控制方式特點：外設(shè)直接與存儲器進行數(shù)據(jù)交換，CPU不再擔(dān)當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹薪檎?；總線由DMA控制器（DMAC）進行控制（CPU要放棄總線控制權(quán)），內(nèi)存/外設(shè)的地址和讀寫控制信號均由DMAC提供。第二十五頁，共六十八頁。26DMA控制方(Fang)式DMAC外設(shè)接口CPUQRDMEMDACKHOLDHLDA…BUS控制信號地址信號第二十六頁，共六十八頁。27DMA控制(Zhi)方式的工作過程外設(shè)向DMA控制器發(fā)出“DMA傳送請求”信號DRQ；DMA控制器收到請求后，向CPU發(fā)出“總線請求”信號HOLD；CPU在完成當(dāng)前總線周期后會立即發(fā)出HLDA

信號，對HOLD信號進行響應(yīng)；DMA控制器收到HLDA信號后，就開始控制總線，并向外設(shè)發(fā)出DMA響應(yīng)信號DACK。第二十七頁，共六十八頁。28DMA控制(Zhi)方式工作過程例例：從外設(shè)向內(nèi)存?zhèn)魉腿舾勺止?jié)數(shù)據(jù)DMAC向I/O接口發(fā)出讀信號；向地址總線上發(fā)出存儲器的地址；發(fā)出存儲器寫信號和AEN信號；傳送數(shù)據(jù)并自動修改地址和字節(jié)計數(shù)器判斷是否需要重復(fù)傳送操作;若數(shù)據(jù)傳送完，DMA控制器撤銷發(fā)往CPU的HOLD信號；CPU檢測到HOLD失效后，則撤銷HLDA信號，并在下一時鐘周期重新開始控制總線。第二十八頁，共六十八頁。29DMA工(Gong)作方式周期竊?。好總€DMA周期只傳送一個字節(jié)或一個字就立即釋放總線。數(shù)據(jù)塊傳送：DMAC在申請到總線后，將一塊數(shù)據(jù)傳送完后才釋放總線，而不管中間DREQ是否有效。直接存取方式：DMA的數(shù)據(jù)傳送請求直接發(fā)到主存儲器，在得到響應(yīng)后，整個工作過程在DMA控制器中由硬件完成。第二十九頁，共六十八頁。周期竊取的(De)DMA方式：NYN允許DMADMAC請求總線CPU響應(yīng),DMAC獲總線控制權(quán)DMA傳送一個數(shù)據(jù)塊結(jié)束？釋放總線至少一個總線周期地址增量，計數(shù)器減量DMAC釋放總線Y測試I/O的DREQDMA請求？第三十頁，共六十八頁。31DMA控制(Zhi)方式數(shù)據(jù)傳輸由DMA硬件來控制，數(shù)據(jù)直接在內(nèi)存和外設(shè)之間交換，可以達到很高的傳輸速率。控制復(fù)雜，硬件成本相對較高。第三十一頁，共六十八頁。32中(Zhong)斷響應(yīng)向中斷源發(fā)出INTA中斷響應(yīng)信號；關(guān)中斷保護硬件現(xiàn)場將FLAGS壓入堆棧保護斷點將CS、IP壓入堆棧獲得中斷服務(wù)程序入口地址由硬件系統(tǒng)完成第三十二頁，共六十八頁。33中斷服務(wù)子程(Cheng)序完成的工作關(guān)中斷，保護現(xiàn)場，保護斷點，找入口地址保護軟件現(xiàn)場（參數(shù)）開中斷（STI）中斷處理關(guān)中斷（CLI）恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回第三十三頁，共六十八頁。中斷處(Chu)理過程流程34第三十四頁，共六十八頁。35結(jié)構(gòu)特(Te)點每個計數(shù)器含控制寄存器16位初值寄存器16位計數(shù)寄存器存放控制命令字內(nèi)部3個計數(shù)器均為減法計數(shù)器根據(jù)計數(shù)脈沖的頻率及需要定時的時間長度確定計數(shù)初值相同端口地址存放計數(shù)初值計數(shù)初值第三十五頁，共六十八頁。36外部引線及內(nèi)部結(jié)(Jie)構(gòu)三個可獨立工作的16位定時/計數(shù)器，一個控制寄存器。共占用4個端口地址，4個端口的地址編碼：

A1A000CNT001CNT110CNT211控制寄存器引線第三十六頁，共六十八頁。375.

8253的應(yīng)(Ying)用與系統(tǒng)的連接初始化程序設(shè)計寫入控制字置計數(shù)初值第三十七頁，共六十八頁。38與(Yu)系統(tǒng)的連接示意CLKGATEOUTD0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器高位地址外設(shè)8253外部時鐘門控信號第三十八頁，共六十八頁。39應(yīng)用中(Zhong)的注意點每一次啟動計數(shù)，需有兩次寫操作：寫控制字寫計數(shù)器初值如果初值為8位字長，則一次寫入；若初值為16位字長，則需兩次寫入每個計數(shù)器的控制命令字均送入控制寄存器各計數(shù)器的計數(shù)初值送到該計數(shù)器的計數(shù)寄存器及初值寄存器；第三十九頁，共六十八頁。40初始化程(Cheng)序流程(Cheng)寫控制字寫計數(shù)值低8位寫計數(shù)值高8位*非必須第四十頁，共六十八頁。41初(Chu)始化程序流程當(dāng)有兩個以上計數(shù)器被應(yīng)用時的初始化程序設(shè)計流程：初始化CNT0初始化CNT1初始化CNT2寫CNT0控制字寫CNT0計數(shù)初值第四十一頁，共六十八頁。42初(Chu)始化程序流程寫入全部計數(shù)器控制字寫CNT0計數(shù)初值寫CNT1計數(shù)初值寫CNT2計數(shù)初值原則：先寫入控制字后寫入計數(shù)初值第四十二頁，共六十八頁。438253應(yīng)用(Yong)例一采用8253作定時/計數(shù)器，其接口地址為0120H~0123H。輸入8253的時鐘頻率為2MH。要求：CNT0每10ms輸出一個CLK周期寬的負(fù)脈沖CNT1輸出10KHz的連續(xù)方波信號CNT2在定時5ms后產(chǎn)生輸出高電平畫線路連接圖，并編寫初始化程序.工作的計數(shù)器工作方式計數(shù)初值啟動方式計數(shù)脈沖頻率第四十三頁，共六十八頁。448253應(yīng)用(Yong)例計算計數(shù)初值：

CNT0：10ms/0.5us=20000CNT1：2MHz/10KHz=200CNT2：5ms/0.5us=10000確定控制字：

CNT0：方式2，16位計數(shù)值

CNT1：方式3，低8位計數(shù)值

CNT2：方式0，16位計數(shù)值001101000101011010110000第四十四頁，共六十八頁。458253應(yīng)(Ying)用例CLK0GATE0OUT1D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8253CLK2GATE1GATE2+5VCLK12MHzOUT0OUT2第四十五頁，共六十八頁。468253應(yīng)用例——初始化程(Cheng)序CNT0：MOVDX，0123HMOVAL，34HOUTDX，ALMOVDX，0120HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，ALCNT1：

……CNT2：

……第四十六頁，共六十八頁。478253應(yīng)用例(Li)二安全檢測和報警控制系統(tǒng)。第四十七頁，共六十八頁。488253應(yīng)用(Yong)例二初始狀態(tài)下，D觸發(fā)器的Q端輸出低電平；系統(tǒng)通過三態(tài)門循環(huán)讀取檢測器狀態(tài)，有異常出現(xiàn)時，檢測器輸出高電平。此時在D觸發(fā)器的Q端輸出高電平，啟動8253計數(shù)器的通道0輸出100Hz的連續(xù)方波信號，使報警燈閃爍，直到有任意鍵按下時停止；使計數(shù)器停止輸出方波的方法是在Q端輸出低電平。CLK0的輸入脈沖為2MHz。要求：設(shè)計8253的譯碼電路；編寫8253計數(shù)器的初始化程序及實現(xiàn)上述功能的控制程序。第四十八頁，共六十八頁。49例(Li)二解8253地址范圍：001111100000～001111100011譯碼電路：G1G2AG2BCBA&&≥1IOWIORA9A5:A11A10A4A3A2Y0第四十九頁，共六十八頁。50例二(Er)解8253計數(shù)初值：2MHz/100Hz=200008253工作方式：方式38253初始化程序：MOVDX，3E3HMOVAL，00110110OUTDX，ALMOVDX，3E0HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，AL第五十頁，共六十八頁。51例二解——控制(Zhi)程序XORAL，ALMOVDX，3E5HOUTDX，AL

MOVDX，3E4HNEXT：INAL，DXANDAL，01HJZNEXTMOVDX，3E5HMOVAL，2OUTDX，ALGOON：MOVAH，1INT16HJZGOON

XORAL，ALOUTDX，ALMOVAH，4CINT21H第五十一頁，共六十八頁。52三(San)、可編程并行接口8255第五十二頁，共六十八頁。53并行接口8255的特(Te)點：通道型接口含3個獨立的8位并行輸入/輸出端口，各端口均具有數(shù)據(jù)的控制和鎖存能力可通過編程，設(shè)置各端口工作在某一確定狀態(tài)下。第五十三頁，共六十八頁。541.

引(Yin)線連接系統(tǒng)端的主要引線：D0----D7CSRDWRA0，A1

REAST

A1A000A端口01B端口10C端口11控制寄存器第五十四頁，共六十八頁。55引(Yin)線連接外設(shè)端的引腳：PA0——PA7PB0——PB7PC0——PC7分別對應(yīng)A、B、C三個端口第五十五頁，共六十八頁。568255與(Yu)系統(tǒng)的連接示意圖D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255A口B口C口D0~D7外設(shè)第五十六頁，共六十八頁。573.

工作(Zuo)方式基本輸入/輸出方式（方式0）選通工作方式（方式1）雙向傳送方式（方式2）第五十七頁，共六十八頁。58方(Fang)式0：相當(dāng)于三個獨立的8位簡單接口各端口既可設(shè)置為輸入口，也可設(shè)置為輸出口，但不能同時實現(xiàn)輸入及輸出C端口可以是一個8位的簡單接口，也可以分為兩個獨立的4位端口常用于連接簡單外設(shè)，適于無條件或查詢方式第五十八頁，共六十八頁。59方(Fang)式0的應(yīng)用：習(xí)慣上：A端口和B端口作為8位數(shù)據(jù)的輸入或輸出口C口的某些位作為狀態(tài)輸入注：若使C端口低4位中某一位作為輸入口，則低4位中其他位都應(yīng)作為輸入口。同時可設(shè)高4位作為輸出。第五十九頁，共六十八頁。608255工(Gong)作于方式0的連接示意圖D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8255PA0|PA7B口PC0D0~D7數(shù)據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)外設(shè)1外設(shè)2第六十頁，共六十八頁。8255應(yīng)(Ying)用例：8086CPU通過8255實施監(jiān)控。8255端口地址為1020H-1023H，啟動操作由端口B的PB7控制（高電平有效），端口A輸入8個監(jiān)控點的狀態(tài)（每個引腳接一個監(jiān)控點），只要其中任一路出現(xiàn)異常情況（高電平），系統(tǒng)就通過與PC0相連的信號燈報警（高電平燈亮），要求信號燈亮滅3次。要求：設(shè)計系統(tǒng)線路圖，要求用138譯碼器設(shè)計譯碼電路；編寫8255初始化程序及啟動、測試和報警控制程序61第六十一頁，共六十八頁。地址范(Fan)圍：00010000001000XX62第六十二頁，共六十八頁?？刂?Zhi)程序

MOVDX，1023HMOVAL，1001X000BOUTDX，ALMOVAL，0OUTDX，A