東南大學(xué)微機原理復(fù)習(xí)課(接口部分)

第二次習(xí)題（復(fù)習(xí)）課第4部分：半導(dǎo)體存儲器第5部分：數(shù)字量輸入輸出總線、接口概念*接口電路（芯片）、端口地址*數(shù)據(jù)傳送方式*中斷電路及其處理*定時/計數(shù)器電路與應(yīng)用*并行接口電路與應(yīng)用*串行接口電路與應(yīng)用DMA電路與應(yīng)用第6部分：模擬量輸入輸出Cache—主存—外存（輔存）

三級存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)運行時存?。ㄗx寫）過程的不同分類RAM---SRAM；DRAM;數(shù)據(jù),堆棧,速度(SRAM-Cache)ROM---EPROM，EEPROM，NVRAM特點;程序,固化數(shù)據(jù)，電子盤內(nèi)/外存半導(dǎo)體存儲器關(guān)鍵:與處理器的接口—正確讀寫單元,三態(tài),使能,

選中單元：譯碼邏輯關(guān)系、譯碼器真值表MOV[55AAH],AL(DS)=8000H物理地址：855AAHA19-A0:10000101,0101,1010,1010時/CS=0容量計算：n根地址線＝２n個單元A0—An-1

I/O相同:(DX)=3F8HINAL,DXINCDX,OUTDX,AL譯碼全譯碼、部分譯碼、線選譯碼常規(guī)時序（了解）片選-片內(nèi)兩級譯碼2-43-84-16譯碼74LS138真值表譯碼（續(xù)）8086/8088有20根地址線系統(tǒng)程序存放在______存儲器中有可能支持程序在線升級。(A)RAM(B)ROM(C)EPROM(D)Flash-ROM答案：D例題例題例題4.4：某系統(tǒng)的存儲器中配備有兩種芯片；容量分別為2K×8的EPROM和容量為1K×8的RAM。它采用74LS138譯碼器產(chǎn)生片選信號：Y0，Y1，Y2直接到三片EPROM（1#，2#，3#）；Y4，Y5則通過一組門電路產(chǎn)生四個片選信號接到四片RAM（4#，5#，6#，和7#）。如題圖4-1，試確定每一片存儲器的尋址范圍。

例題A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A04#1010005#1010016#1010107#1010111#8000H—87FFH2#8800H—8FFFH3#9000H—97FFH4#A000H—A3FFH5#A400H—A7FFH6#A800H—ABFFH7#AC00H—AFFFH例題答案：A（08考題基本概念）總線、接口概念地址總線（AB）——單向 數(shù)據(jù)總線（DB）——雙向 控制總線（CB）——每根線單向5．接口技術(shù)—數(shù)字/模擬接口輸入指令I(lǐng)NAL,DX時序/IORD-AB譯碼選中輸出指令OUTDX,AL時序/IOWR譯碼選中所有接口電路的譯碼、指令操作（讀圖），簡單互連74LS138譯碼器多種選擇設(shè)計：（不唯一，可標注說明）可選常規(guī)，易實現(xiàn)I/O三種方式程序I/O（查詢）--三種端口數(shù)據(jù)/狀態(tài)/控制及作用,中斷，效率較高，CPU響應(yīng)較快，但傳送由中斷軟件完成

DMA，可以實現(xiàn)外設(shè)和存儲器之間的數(shù)據(jù)高速傳送，不需要處理器。效率較高，硬件完成，但電路復(fù)雜可編程接口芯片:獨立/CS,/OE,/WR信號問題的提出：CPU與外設(shè)的工作速度不一致，如何解決效率和可靠性？5．接口技術(shù)—數(shù)字/模擬接口硬件連線:開關(guān)轉(zhuǎn)換(上拉電阻)和LED驅(qū)動(限流電阻)8255/273/244I/O簡單I/O：開關(guān)和LED/八段數(shù)碼管的連接，輸入三態(tài)緩沖74LS245/244；輸出鎖存器74LS273上升沿/373下降沿；例題例：選擇題8086/8088系統(tǒng)采用I/O端口與內(nèi)存地址采取___B___方式。(A)統(tǒng)一編址(B)獨立編址(C)部分譯碼(D)線選法譯碼在獨立編址方式下，存儲單元和I/O設(shè)備是靠C來區(qū)分的。Ａ：不同的地址代碼Ｂ：不同的地址總線Ｃ：不同的指令或不同的控制信號考點：概念例：填空題微機系統(tǒng)中一般有3種基本I/O控制方式，分別是程序（查詢）方式，中斷方式，和DMA方式。5-1(2)輸入輸出電路如教材中圖5.11和5.12所示，試編一程序，實現(xiàn)微機連續(xù)檢測開關(guān)K1-K8狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)K1-K8全部閉合或全部斷開時使LED亮，否則使LED熄滅，同時把開關(guān)狀態(tài)存放在SwitchS單元內(nèi)。MOVDX，218H；開關(guān)輸入端口INAL,DXCHKS:CMPAL，0FFHJZALLONOFF;全斷開CMPAL,0 JNZONOFFALLONOFF:MOVAL,１JMPLEDOUTONOFF:MOVAL,0LEDOUT:DX,219H；LED端口:1亮OUTDX,AL

MOVSwitchS，AL；保存開關(guān)狀態(tài)例題讀入I/O數(shù)據(jù)存入單元之類基本要求必須掌握中斷及中斷控制器8259分類(1)外部中斷不可屏蔽中斷NMI/可屏蔽中斷INTR(2)內(nèi)部中斷INTn：軟中斷CPU的某些運算錯誤引起的中斷：除法錯、溢出由調(diào)試程序debug設(shè)置的中斷：單步/斷點

了解：中斷屏蔽；中斷優(yōu)先級；中斷嵌套；掌握：中斷處理過程，中斷服務(wù)程序，現(xiàn)場保護。應(yīng)用——外部中斷的隨機性，中斷程序與其他程序的通信（共享內(nèi)存）中斷概念:CPU與外設(shè)交換信息的一種重要方式==》硬件手段，改變CPU執(zhí)行程序的順序（程序流）中斷及中斷控制器8259CPU步驟：⑴獲取中斷類型號；⑵將標志寄存器FLAGS的值入棧；⑶將中斷允許標志IF和單步標志TF清0——屏蔽外部其它中斷請求，避免CPU以單步方式執(zhí)行中斷處理程序；⑷保護斷點——將當(dāng)前下一條指令的CS和IP的值入棧；⑸根據(jù)中斷類型號到中斷向量表中找到中斷向量，轉(zhuǎn)入相應(yīng)中斷服務(wù)子程序(6)中斷處理程序結(jié)束后，從堆棧中依次彈出IP、CS和FLAGS，然后返回主程序斷點處，繼續(xù)執(zhí)行原來的程序CPU響應(yīng)中斷三個條件：外設(shè)提出中斷申請；本中斷未被屏蔽；CPU中斷允許。中斷控制:中斷源---中斷請求---中斷響應(yīng)---中斷服務(wù)---中斷恢復(fù)中斷響應(yīng)和處理流程當(dāng)前指令結(jié)束？軟中斷？NMI？INTR？TF=1？執(zhí)行下一條指令I(lǐng)F=1？

取類型碼PSW入棧、清IF、TFCS、IP入棧調(diào)中斷處理程序（進入）又有NMI？執(zhí)行中斷子程序IP、CS、PSW出棧返回主程序硬件監(jiān)測處理YYYYYYYNIRET中斷優(yōu)先級——例程習(xí)題5.4如正以單步方式運行某用戶程序（該程序開放外部中斷，即IF=1）的過程中執(zhí)行一條除法指令時，INTR線上出現(xiàn)可屏蔽中斷請求。然后，這條除法指令產(chǎn)生了除法出錯中斷。試指出CPU處理這三種同時出現(xiàn)的中斷的順序。優(yōu)先級從高到低：除0->INTR->單步8259的編程兩步：1、初始化編程——一次寫入（編程）初始化命令字ICW1~42、工作編程——可多次寫入（編程）工作命令字OCW1~3初始化編程順序：ICW1->ICW2 ->[多片時寫ICW3]->[需要時寫ICW4]中斷處理程序INT_PROCPROCFAR MOVAX,DATA MOVDS,AX DECIRQ_TIMES MOVCX,0FFFFHLOOP2: NOP LOOPLOOP2

MOVAL,20H OUT20H,AL ;寫OCW2

IRET INT_PROCENDP實驗四（2）注意保護現(xiàn)場：相關(guān)的通用寄存器+段寄存器PUSHAXPUSHCXPUSHDXPOPDXPOPCXPOPAX

補充PUSHDS

補充POPDS補充

CLI ;關(guān)中斷補充STI;開中斷T/C8253：定時器/計數(shù)器可編程8253：單通道長時間定時器的軟件編程實現(xiàn)—軟件定時器硬件級連的概念---定時中斷背景為CPU和外部設(shè)備提供實時時鐘:定時或延時控制定時中斷、定時檢測、定時掃描——Timer對外部事件計數(shù)——Counter。T/C8253：定時器/計數(shù)器可編程定時器/計數(shù)器(減法)定時器與計數(shù)器的差別--CLK控制字：高/低字節(jié)，BIN/BCD六種工作方式（數(shù)字n個脈沖--n可編程設(shè)置）CLK/GATE/OUT的含義（作用）方式2使用(定時器---頻率發(fā)生器（n分頻器）---軟硬件啟動) 軟件觸發(fā)—寫入初值，硬件觸發(fā)–Gate(08考題)時間常數(shù)計算(計數(shù)初值)，通道定時時間的最大值計算計數(shù)值最大時應(yīng)置時間常數(shù)為0(和LOOPCX相同)T/C8253：定時器/計數(shù)器各種工作方式的輸出波形方式0方式1方式2方式3方式4方式50N0N0N0/N110NN/2

N/20/N0N01N01N01定時器/計數(shù)器—例程例題：設(shè)8253通道0-2和控制端口地址分別為300H、302H、304H、306H，定義通道0工作在方式3，CLK0=2MHz，要求通道0輸出1.5KHz方波；通道1用通道0的輸出作為計數(shù)脈沖，輸出頻率為300Hz的負脈沖序列；通道2每秒向CPU發(fā)50次中斷請求。0通道工作在方式3（方波），n0＝2MHz/1.5KHz＝13341通道工作在方式2（速率發(fā)生器），n1＝1.5KHz/300Hz＝52通道工作在方式3（結(jié)束中斷），當(dāng)CLK2＝2MHz時，n2＝2MHz/50Hz＝40000;當(dāng)CLK2＝OUT0＝1.5KHz時，n2＝1.5KHz/50Hz＝30;當(dāng)CLK2＝OUT1＝300Hz時，n2＝300Hz/50Hz＝6定時器/計數(shù)器—例程GATE0GATE1GATE2CLK0OUT0CLK1OUT1CLK2OUT2D7~D0D7~D0A0A1A1A2RDRDWRWRCBAG1G2AG2BY0A8A9A7A6A5A4A3A0M/IOCS+5V2MHz1.5KHz300Hz50次/秒中斷74LS1388253 MOV DX, 306H MOV AL, 00110111B；方式3，先讀/寫低8位， ；后讀/寫低8位，BCD計數(shù)

0通道初始化：OUT DX, AL MOV DX, 300H MOV AL, 34H ；初值低8位 OUT DX, AL MOV AL, 13H ；初值高8位 OUT DX, AL 1通道初始化： MOV DX, 306H MOV AL, 01010101B ；方式2，只讀/寫低8位，BCD計數(shù) OUT DX, AL MOV DX, 302H MOV AL, 05H ；初值 OUT DX, AL 2通道初始化：

MOV DX, 306H MOV AL, 10010111B ；方式3，只讀/寫低8位，BCD計數(shù) OUT DX, AL MOV DX, 304H MOV AL, 30H ；初值 OUT DX, AL 習(xí)題5.9：假定一片8253連接至1KHz的時鐘，用該8253以BCD格式保持一天中的時間，精度為秒。在HOURS（小時）、MINUTES（分）、SECOND（秒）等字節(jié)均裝入當(dāng)前時間以后，就立即開始計時。試編寫一個8253的初始化程序和一個在每秒結(jié)束時修改時間的中斷程序。定時器/計數(shù)器—例程MOVDX,CNT+3 ;控制字端口地址MOVAL,30H ;通道0，先低后高，方式0OUTDX,ALMOVAL,E7H ;計數(shù)初值1000-1=999（3E7H）MOVDX,CNT ;通道0端口地址OUTDX,AL MOVAL,03HOUTDX,AL┇（續(xù)）INTSV: ;中斷服務(wù)程序PUSH…

;保護現(xiàn)場INCSECONDS CMPSECONDS,60

;秒>=60，進位JCNEXTFMOVSECONDS,0INCMINUTSCMPMINUTS,60

;分>=60，進位JCNEXTFMOVMINUTS,0INCHOURSCMPHOURS,24

;小時>=24JCNEXTFMOVHOURS,0┇NEXTF:POP…┇并行I/O接口i8255方式0：基本直接I/O，含輸出鎖存/輸入緩沖無鎖存；方式1：選通I/O(A口/B口，C口聯(lián)絡(luò))；方式2：雙向I/O方式(PA口)；方式1/2帶INTR，可中斷；IBF/OBF信號的作用(輸入/輸出緩沖區(qū)滿/空)；而方式0只能查詢。8255控制字：(1)方式字，特征位D7=1；(2)PC口位控功能字，特征位D7=0，允許CPU用輸出指令單獨對C口的某一位寫入“1”或“0”，正確的方法是通過寫8255的控制寄存器方式寫入；

脈沖的產(chǎn)生:位0-1-05-2（1）如題圖5-1所示，此為開關(guān)狀態(tài)檢測電路和繼電器控制電路。當(dāng)開關(guān)K閉合時，將驅(qū)動對應(yīng)的繼電器（即動作）；如開關(guān)處于斷開狀態(tài)，則無電流流過繼電器線圈，繼電器不動作。如系統(tǒng)每隔10ms檢測一次開關(guān)狀態(tài)和對繼電器作相應(yīng)控制，定時控制由8253完成。試編寫對8255A的初始化程序（初始態(tài)時應(yīng)保證繼電器不動作）和完成上述功能的檢測、控制程序。設(shè)8255A地址為60H~63H。例題

方式0A出B入，開關(guān)Si閉合時PBi=1,PAi=0低電平時繼電器Ri吸合INIT:MOVAL,1000X01XB MOVDX,63H OUTDX,AL MOVAL,0 MOVDX,60H OUTDX,AL ;PA輸出0：繼電器不動作;10ms執(zhí)行一次：MOVDX,61HINAL,DXMOVSbyte,AL；讀PB，存入Sbyte單元：MOVAL,Sbyte;檢測開關(guān)，輸出存CTRLbyte單元NOTALMOVCTRLbyte,AL：MOVAL,CTRLbyteMOVDX,60H‘;PAOUTDX,AL串行I/O接口8250/8251基本概念：同步/異步通信，波特率/傳輸字符速率的關(guān)系，單工/雙工，調(diào)制解調(diào)，RS232電平標準，異步通信數(shù)據(jù)格式：起始位(1)，數(shù)據(jù)位(5-8，先低后高)，奇偶校驗*1，停止位(1-2)，==〉每位時間寬度=1/波特率。8250：結(jié)構(gòu)特征：雙緩沖器——數(shù)據(jù)收發(fā)都有移位寄存器;編程：3根地址線=>10個寄存器，尋址表5.10；傳輸線控制寄存器（DLAB位）傳輸線狀態(tài)寄存器（溢出：寄存器被覆蓋，(a)發(fā)送太快，沒有來得及送出，(b)接收太慢，沒有及時讀?。┏龜?shù)