微機原理與接口技術課程總結

微機原理與接口技術課程總結篇一：《微機原理與接口技術》課程總結《微機原理與接口技術》課程總結班級：12電子專升本學號：1205061044姓名：陶翠玲主要內容：《微機原理與接口技術》是我們這學期開的比較難學的一門課，課程緊密結合通信工程專業(yè)的特點，圍繞微型計算機原理和應用主題，以intel8086cPU為主線，系統(tǒng)介紹了微型計算機的基本知識、基本組成、體系結構、工作模式，介紹了8086cPU的指令系統(tǒng)、匯編語言及程序設計方法和技巧，存儲器的組成和i/o接口擴展方法，微機的中斷結構、工作過程，并系統(tǒng)介紹了微機中的常用接口原理和應用技術，包括七大接口芯片：并行接口8255a、串行接口8251a、計數(shù)器/定時器8253、中斷控制器8259a、a/d(adc0809)、d/a(dac0832)、dma(8237)、人機接口(鍵盤與顯示器接口)的結構原理與應用。在此基礎上，對現(xiàn)代微機系統(tǒng)中涉及的總線技術、高速緩存技術、數(shù)據(jù)傳輸方法、高性能計算機的體系結構和主要技術作了簡要介紹。具體介紹：第一章：主要了敘述微型計算機的發(fā)展構成和數(shù)的表示方法(1)超、大、中、小型計算機階段(1946年-1980年)采用計算機來代替人的腦力勞動，提高了工作效率，能夠解決較復雜的數(shù)學計算和數(shù)據(jù)處理（2） 微型計算機階段（1981年-1990年）微型計算機大量普及，幾乎應用于所有領域，對世界科技和經濟的發(fā)展起到了重要的推動作用。（3） 計算機網(wǎng)絡階段（1991年至今）。計算機的數(shù)值表示方法：二進制，八進制，十進制，十六進制。要會各個進制之間的數(shù)制轉換。計算機網(wǎng)絡為人類實現(xiàn)資源共享提供了有力的幫助，從而促進了信息化社會的到來，實現(xiàn)了遍及全球的信息資源共享。第二章：介紹了8086微型機算計系統(tǒng)的組成原理和體系結構（1）BiU與EU的動作協(xié)調原則：總線接口部件（BiU）和執(zhí)行部件（EU）按以下流水線技術原則協(xié)調工作，共同完成所要求的信息處理任務：每當8086的指令隊列中有兩個空字節(jié)，或8088的指令隊列中有一個空字節(jié)時，BiU就會自動把指令取到指令隊列中。其取指的順序是按指令在程序中出現(xiàn)的前后順序。每當EU準備執(zhí)行一條指令時，它會從BiU部件的指令隊列前部取出指令的代碼，然后用幾個時鐘周期去執(zhí)行指令。在執(zhí)行指令的過程中，如果必須訪問存儲器或者i/o端口，那么EU就會請求BiU，進入總線周期，完成訪問內存或者i/o端口的操作；如果此時BiU正好處于空閑狀態(tài)，會立即響應EU的總線請求。如BiU正將某個指令字節(jié)取到指令隊列中，則BiU將首先完成這個取指令的總線周期，然后再去響應EU發(fā)出的訪問總線的請求。當指令隊列已滿，且EU又沒有總線訪問請求時，BiU便進入空閑狀態(tài)。在執(zhí)行轉移指令、調用指令和返回指令時，由于待執(zhí)行指令的順序發(fā)生了變化，則指令隊列中已經裝入的字節(jié)被自動消除，BiU會接著往指令隊列裝入轉向的另一程序段中的指令代碼。從上述BiU與EU的動作管理原則中，不難看出，它們兩者的工作是不同步的，正是這種既相互獨立又相互配合的關系，使得8086/8088可以在執(zhí)行指令的同時，進行取指令代碼的操作，也就是說BiU與EU是一種并行工作方式，改變了以往計算機取指令一譯碼一執(zhí)行指令的串行工作方式，大大提高了工作效率，這正是8086/8088獲得成功的原因之一它的工作模式：有最小和最大它的尋址方式：a、數(shù)據(jù)操作數(shù)這類操作數(shù)是與數(shù)據(jù)有關的操作數(shù)，即指令中操作的對象是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)操作數(shù)又可分為：a立即數(shù)操作數(shù)。指令中要操作的數(shù)據(jù)包含在指令中。B寄存器操作數(shù)。指令中要操作的數(shù)據(jù)存放在指定的寄存器中。c存儲器操作數(shù)。指令中要操作的數(shù)據(jù)存放在指定的存儲單元中。di/o操作數(shù)。指令中要操作的數(shù)據(jù)來自或送到i/o端口。b、地址操作數(shù)這類操作數(shù)是與程序轉移地址有關的操作數(shù)，即指令中操作的對象不是數(shù)據(jù)，而是要轉移的目標地址。它也可以分為立即數(shù)操作數(shù)、寄存器操作數(shù)和存儲器操作數(shù)，即要轉移的目標地址包含在指令中，或存放在寄存器中，或存放在存儲單元之中。對于數(shù)據(jù)操作數(shù)，有的指令有兩個操作數(shù)：一個稱為源操作數(shù)，在操作過程中其值不改變；另一個稱為目的操作數(shù)，操作后一般被操作結果代替。有的指令只有一個操作數(shù)，或沒有(或隱含)操作數(shù)。對于地址操作數(shù)，指令只有一個目的操作數(shù)，它是一個供程序轉移的目標地址。下面以moV指令為例：moVdst，src；(dst)—(src)第三章：對8086的指令系統(tǒng)的介紹計算機的指令通常包括操作嗎和操作數(shù)兩部分，尋址方式是指令中說明操作數(shù)所在地址的方法。尋址方式有立即尋址方式、寄存器尋址方式、直接尋址方式、寄存器間接尋址方式、寄存器相對尋址方式、基址編址尋址方式、相對基址編址尋址方式，還有隱含尋址，i/o端口尋址等。要能正確判斷各種尋址方式。要熟練掌握一下下面的指令：數(shù)據(jù)傳送指令，通用數(shù)據(jù)傳送指令：moVPUSHPoPXcHGXLaT，輸入輸出指令：inoUT地址目標傳送指令：LEaLdSLES，標志傳送指令：LaHFSaHFPUSHFPoPF；算術運算指令，加法：addadcincaaadaa，減法：SUBSBBdEcnEGcmPaaSdaS,乘法：mULimULaam,除法：diVidiVaadcBwcwd；邏輯運算和移位指令，邏輯運算指令：noTandoRXoRTEST,算術邏輯移位指令：SHL/SaLSHRSaR，循環(huán)移位指令：RoLRoRRcLRcR字符串處理指令moVScmPS等，指令前綴REP（無條件重復）以及轉移指令:JcJzJSJP;標志操作指令：cLccmcSTcSTi等。第四章：討論8086匯編語言程序設計方法，并給出實例分析匯編語言是一種利用指令助記符、符號地址、標號來編寫的計算機語言。是機器語言的符號表示，是面向機器的語言，是較低級的語言。本章主要內容是匯編語言語句類別、maSm的運算符及其表達式、偽指令語句格式和作用、基本程序結構、調用程序和被調用程序之間的數(shù)據(jù)傳送途徑以及匯編源程序上機調試過程。本章重點是閱讀程序和編寫程序。本章知識要點如：匯編語言語句類別：實指令語句、偽指令語句、宏指令語句，程序基本機構：順序結構、分支結構、循環(huán)結構、過程（子程序）--參數(shù)傳遞途徑：寄存器約定、存儲器約定、堆棧傳遞，程序開發(fā)步驟：編輯--匯編--鏈接--調試程序。偽指令語句：符號定義指令EQU、=，數(shù)據(jù)定義偽指令dBdwdd ,段定義偽指令SEGmEnTEndS,過程定義偽指令PRocEndP段指派偽指令aSSUmE程序定位偽指令oRG匯編結束偽指令End。偽指令語句中的名字可以是變量名、段名、過程名。變量也有三種屬性：段、偏移量和類型。第五章：介紹存儲器的分類及應用半導體存儲器是指用半導體器件作為存儲器介質的存儲器。目前，計算機的內存儲器（主存儲器）都由半導體存儲器芯片擔任。本章討論半導體存儲器芯片的類型、存儲原理、使用場合、引腳功能、如何與cPU（或系統(tǒng)總線）連接以及及軟件驗證l連接是否正確等問題。本章知識要點：存儲器分外部和內部，外部又分軟盤、硬盤、磁帶、閃存盤和光盤；內部又分Ram和Rom,Ram可分為SRam、dRam；Rom也可分為PRom、EPRom、EEPRom和Flashmemory。知道各種存儲器的結構和用途，特點以及尋址方式，根據(jù)實際接線圖能寫出尋址空間，以及明白與cPU之間的速度匹配問題等。在學習時要知道存儲器芯片的存儲容量的計算方法（單元數(shù)X位數(shù)/單元），會計算各存儲器的芯片地址范圍。第六章：講述i/o接口和系統(tǒng)總線中斷傳送方式的優(yōu)點是：cPU不必查詢等待，工作效率高，cPU與外設可以并行工作；由于外設具有申請中斷的主動權，故系統(tǒng)實時性比查詢方式要好得多。但采用中斷傳送方式的接口電路相對復雜，而且每進行一次數(shù)據(jù)傳送就要中斷一次cPU，cPU每次響應中斷后，都要轉去執(zhí)行中斷處理程序，且都要進行斷點和現(xiàn)場的保護和恢復，浪費了很多cPU的時間。故這種傳送方式一般適合于少量的數(shù)據(jù)傳送。第七章：討論中斷系統(tǒng)并介紹中斷控制器8259a本章主要內容是：中斷的概念，中斷源、中斷響應、中斷優(yōu)先級、中斷向量表等。會編寫初始化程序，8259a的結構和原理及應用；根據(jù)題目要求會畫實際連線圖；會寫初始化命令字icwl、icw2、icw3、icw4和操作命令字ocwl、ocw2、ocw3；會處理中斷級聯(lián)和中斷嵌套的問題。第八章：介紹了可編程計數(shù)器、定時器、8253和8254芯片的基本原理和它們的大量應用實例本章主要內容是：定時器/計數(shù)器的應用場合；如何實現(xiàn)定時/計數(shù)；可編程計數(shù)器/定時器8253芯片的內部結構、引腳功能、計數(shù)原理、6種工作方式下的工作條件和輸出波形特征。重點是8253芯片的實際應用。本章主要知識點：知道計數(shù)和定時的概念，8253的原理和結構，有3個計數(shù)器，每個計數(shù)器能獨立工作于6種方式，可通過控制字寄存器來設置每個計數(shù)器的工作方式，根據(jù)題目要求能編寫簡單的初始化程序，也能根據(jù)連線圖寫出芯片地址。8253的引腳功能：與系統(tǒng)總線相連：數(shù)據(jù)引腳d0—d7、地址引腳al、a0、控制引腳Rd/cS/wR；通道引腳cLKGaTEoUT其他引腳GndVcc可編程計數(shù)器/定時器8253的工作方式：方式0：計數(shù)結束中斷方式，方式1：可編程單穩(wěn)態(tài)輸出方式，方式2：比率發(fā)生器（分頻器），方式3：方波發(fā)生器，方式4：軟件觸發(fā)選通，方式5：硬件觸發(fā)選通。第九章：講了可編程外圍接口芯片8255a以及具體應用本章主要內容是并行輸入/輸出接口概念，可編程并行輸入/輸出接口芯片8255a的內部結構、引腳功能、3種工作方式下的輸入輸出工作過程及其實際應用。本章主要內容：接口的概念，知道8255a的結構和功能以及應用；芯片包括3個端口，能分別工作于3種方式，可以通過方式控制字來選擇工作方式，端口a三種方式都能工作，端口B只能工作于方式0和1，端口c只能工作于方式0，可單獨寫控制字；鍵盤接口消抖問題。第十章：簡述了串行通信和可編程接口芯片8251a本章主要內容：串信通信的基本概念：數(shù)據(jù)傳送方向，串行傳送的2中基本方式，串行傳送的2種基本工作方式，串行傳送速率，串行接口芯片，調制解調器；可編程串行通信接口芯片8251a：內部結構和外部引腳，記住方式字、命令字和狀態(tài)字。會畫與cPU的實際連線圖，能根據(jù)實際需要編寫8251的程序及其初始化設置。第十一章：簡介了模數(shù)（a/d）和數(shù)模（d/a）轉換本章主要內容：模數(shù)（a/d）和數(shù)模（d/a）轉換的概念，模擬量變成數(shù)字量需要采樣、量化、編碼，通過采樣保持器來實現(xiàn)。adc0809轉換器要了解其原理，可以有8255a來控制adc0809，知道連線圖和其在整個系統(tǒng)中的作用。小結：微機的最基礎語言 計算機語言的一個最基礎最古老的匯編語言。俗話說的好，越基礎的東西越重要，因此它在重大的編程項目中應用的最為廣泛。就我個人的理解，匯編是對寄存的地址，以及數(shù)據(jù)單元進行最直接的修改。不過它有兩面性，有優(yōu)點，也有缺點，最重要的一點就是它本身較為復雜：對某個數(shù)據(jù)進行修改時，本來很簡單一個操作會用比較煩瑣的語句來解決，而這些語句本身在執(zhí)行和操作的過程中，占用大量的時間和成本。因此，在一些講求效率的場合，這種語言并不可取，所以可以適當對它進行取舍。匯編語言對學習其他計算機高級語言起到一個比較、對照參考的作用。因為學習總是從最簡單最原始最基礎的知識點開始，而匯編語言就是比較原始的一種計算機語言，故而學習高級語言也當然可以從匯編開始。而學了高級計算機語言c以后，我經常將c與匯編進行對比。也發(fā)現(xiàn)其中的差異，以及各自的特點，優(yōu)缺點，從而讓我對計算機語言又有了更深一層次的了解。由此，可以擴展的學習C++，JaVa等高級語言，這實際上是掌握了學習計算機各種語言的能力和素養(yǎng)。所以掌握匯編語言對以后其他語言的學習有極大的幫助和促進作用。篇二：微機原理與接口技術課程總結《微機原理與接口技術》課程總結學班級:時間：《微機原理與接口技術》課程總結摘要：《微機原理與接口技術》作為我們通信工程專業(yè)的必修課程。本課程主要講了計算機接口相關的基本原理、微處理器系統(tǒng)和微型計算機系統(tǒng)的總線、計算機接口技術的介紹以及計算機接口技術在工程實際當中的應用等課程內容的介紹，概括了微機原理與計算機接口技術，微型計算機系統(tǒng)是以微型計算機為核心，再配以相應的外部設備、電源、輔助電路和控制微型計算機工作的軟件而構成的完整的計算系統(tǒng)。它在人們的生活中發(fā)揮著巨大的作用。本文概括了微機原理與計算機接口技術內容，介紹了微機基本原理，并且談了一些學習體會。關鍵字:微機原理8086/8088接口技術一、引言本書是為中國科技大學工程電子類本科生學習的“微型計算機原理及應用”課程編寫的教材。主要講述了8086的相關知識和接口技術的應用。在計算機技術高度發(fā)展的今天，普遍認為，要開發(fā)一個系統(tǒng)，接口技術是重要的。計算機技術的發(fā)展使得越來越多的領域都廣泛的使用計算機，尤其是實時與自動控制系統(tǒng)的設計應用在當代微機控制領域中成為了主要的技術支撐，而控制系統(tǒng)與微機之間如何進行數(shù)據(jù)的交換與傳遞，微機如何對被控制對象進行實時控制，并且要求精度高，且穩(wěn)定，這就需要設計之間的接口。因此，《微機原理與接口技術》這門課程就是關于微型計算機的原理以及控制系統(tǒng)與微型計算機之間接口技術的問題?！段C原理與接口技術》作為我們通信工程專業(yè)的必修課程。本課程主要講了計算機接口相關的基本原理、微處理器系統(tǒng)和微型計算機系統(tǒng)的總線、計算機接口技術的介紹以及計算機接口技術在工程實際當中的應用等。當前計算機接口技術主要要解決的問題有兩類：一是以單片微機為核心的專用小系統(tǒng)設計，另一則是以商品機Pc/XT為基礎的系統(tǒng)擴充。這也是我們這學期《微機原理與接口技術》重點要解決的兩類問題。二、課程主要內容全書13章，內容安排上注重系統(tǒng)性、先進性與實用性。前4章介紹8086/8088微型機系統(tǒng)的組成原理、體系結構、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計方法；第5章討論存儲器的原理和設計方法；第6章講述i/o接口和系統(tǒng)總線；從第7章開始論述中斷系統(tǒng)和接口技術，重點分析了中斷控制器8259a、計數(shù)器/定時器8253和8254、通用并行接口8255a、通用串行接口8251a、數(shù)/模和模/數(shù)轉換器及dma控制器8237a，并概述了iBmPc/XT計算機的系統(tǒng)板的工作原理、第13章概要性地介紹了32位微型計算機的基本工作原理，包括32位微處理器的結構和工作模式、寄存器組成、保護模式下的內存管理、32位機新增指令與編程實例及接口技術。第1章緒論原碼、反碼、補碼的計算，補碼加減計算，溢出判斷所謂微機的字長是指cPU中運算器一次能處理二進制數(shù)的最大位數(shù)。第2章8086的系統(tǒng)結構8086cPU內部八大部件。cPU三種工作方式。寄存器8086cPU的寄存器中，通常用作數(shù)據(jù)寄存器，且隱含用法為i/o端口的地址寄存器的是dX。8086/8088微處理器的標志寄存器iF位可以通過cLi、STi指令進行設置。8086cPU的內存尋址空間最大為1m字節(jié)，i/o接口尋址能力為64K個8位端口。8086/8088在最小方式下有關總線請求的信號引線是HoLd和HLda。8086的引腳mn/mX接+5V，則當cPU執(zhí)行oUTdX，aX指令時，其引腳Rd、wR、io/m的狀態(tài)為高電平、低電平、低電平。第3章8086尋址方式和指令系統(tǒng)數(shù)據(jù)尋址方式（其中存儲器尋址部分重點掌握16位的）指令系統(tǒng)中常用指令，每類指令使用時需注意事項，某些指令中的一些隱含約定。第4章匯編語言、程序設計簡化的段定義偽指令和數(shù)據(jù)定義偽指令。匯編程序設計。第5章存儲器邏輯地址（包括段基址和偏移地址）、線性地址、物理地址的關系。分段、分頁的概念。段的大小、頁的大小。第6章微型計算機的輸入/輸出和總線根據(jù)譯碼電路分析i/o芯片的端口地址。輸入/輸出方式的特點。三態(tài)緩沖器、鎖存器的用途。dma控制器8237利用地址譯碼器的輸出端可作為接口的片選信號。dma工作方式時，總線上的各種信號是由dma控制器發(fā)送的。如果dmac每傳送一個字節(jié)后，就檢測dREQ，若無效，則掛起；若有效則繼續(xù)傳送，這是一種dma方式中的單字節(jié)傳送方式。第7章微型計算機中的中斷系統(tǒng)中斷的概念。中斷向量表的概念。中斷向量表的建立。8086響應中斷的條件是iF=1，當前指令執(zhí)行結束。對inTn指令其中斷向量存放在內存從0*10H+n*4開始的地址中8086cPU在收到中斷請求信號、進入中斷響應周期以后，必須向中斷源發(fā)出的信號是inTa信號。當有如下中斷請求時，微處理器執(zhí)行完當前指令后，優(yōu)先響應inTo。在下列類型的8086cPU中斷中，中斷優(yōu)先權最低的是單步中斷（除法出錯中斷-不可屏蔽中斷-可屏蔽中斷-單步中斷）。8086非屏蔽中斷的類型碼是02H。在可編程中斷控制器8259a內部，用于反映當前cPU正在執(zhí)行哪些中斷源程序的部件是中斷服務寄存器。（中斷請求寄存器中斷屏蔽寄存器中斷優(yōu)先級比較器）中斷自動結束方式是自動將8259的iSR相應位清零。兩片8259a接成級聯(lián)緩沖方式可管理15個可屏蔽中斷。第8章總線技術Pci總線：Pci總線是32位總線。Pci總線的總線頻率為33.3mHz，總線寬度為64位的情況下，總線數(shù)據(jù)傳輸率為266.4mB/s。第9章可編程接口芯片及其8255a及其應用8255a的內部結構、控制字、各工作方式的特點及有關的固定連線。重點掌握8255a方式0、方式1的應用。在并行可編程電路8255中共有3個8位的i/o端口intel8255a的Pa口有一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器和8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器。intel8255a的PB（Pc口）有一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器。8255a工作于基本輸入/輸出方式下，輸出和輸入數(shù)據(jù)為輸出數(shù)據(jù)鎖存，輸入數(shù)據(jù)不鎖存。8254的內部結構、初始化編程。要求會分析各計數(shù)器的工作方式，計數(shù)初值。8254的內部結構8254內部結構由數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀/寫邏輯、控制字寄存器以及3個獨立的16位計數(shù)器組成。計數(shù)器包括：8位的控制字寄存器和狀態(tài)寄存器16位的計數(shù)初值寄存器cR16位的減1計數(shù)器cE16位的輸出鎖存寄存器oL可編程計數(shù)/定時器電路8254的工作方式共有6種。定時器/計數(shù)器輸出信號oUT輸出高電平信號時，表明計數(shù)執(zhí)行單元計數(shù)值已經等于0。定時器/計數(shù)器的門控信號是由外圍設備送來的，可用作為對時鐘的控制。定時器/計數(shù)器的輸出oUT可以連到系統(tǒng)控制總線上的中斷請求線上。當計數(shù)到達“0”時，或者其他情況下使oUT端有輸出時，產生中斷。當定時取計數(shù)器的輸出連到一個輸入/輸出設備上時，可去啟動一個輸入/輸出操作。對8254當計數(shù)初值為0時，定時時間最長。8254初始化寫入控制字后，若再寫入初始值要經過（一個時鐘上升沿和一個下降沿），計數(shù)執(zhí)行部件開始記數(shù)。8254工作于方式0時，當計數(shù)值減為0時輸出oUT為高電平一直維持到復位或改變計數(shù)值。8254工作于方式1時，欲使輸出負脈沖加寬，則可以在輸出計數(shù)期間重新加入帶有上升沿的GaTE信號8254工作于方式1時，輸出負脈沖的寬度等于計數(shù)初值n個cLK脈沖寬度。8254工作于方式2時，若計數(shù)值為n時，每輸入n-