7-3微型计算机原理及应用.doc

第二章：1、 微型计算机：微处理器(中央处理单元)、内部存储器、输入/输出接口、系统总线。2、微型计算机软件系统：系统软件和应用软件。3、微型计算机工作过程：编辑程序，通过输入设备送到存储器保存。取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存。分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作。执行指令：根据指令译码，向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的各种操作。为执行下一条指令作好准备，即取出下一条指令地址。4、8086(8088)CPU特点：设置指令预取队列(指令队列缓冲器)。设立地址段寄存器。在结构上和指令设置方面支持多微处理器系统。5、8086CPU引线功能：a) A16A19/S3S6 :它们是四条时间复用、三态输出引线。b) AD0AD15：它们是地址、数据时分复用的输入输出信号线。其信号是经三态门输出的。c) M/IO/ :它是CPU的输出(三态)控制信号，用来区分当前操作是访问存贮器还是访问I/O端口。d) WR:它是CPU的输出控制信号(三态)。该引脚输出为低电平时，表示CPU正处于写存贮器或写I/O端口的状态。e) DT/R:该引脚是CPU的输出控制信号(三态)，用于确定数据传送的方向。f) DEN:这是CPU经三态门输出的控制信号。g) ALE：三态输出控制信号，高电平有效。h) RD：它是读选通输出信号(三态)，低电平有效。i) READY：它是准备就绪输入信号，高电平有效。j) INTR：它是可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。k) TEST：它是可用WAIT指令对该引脚进行测试的输入信号，低电平有效。l) NMI：它是非屏蔽中断输入信号，边沿触发，正跳变有效。m) RESET：它是CPU的复位输入信号，高电平有效。n) INTA：它是CPU输出的中断响应信号，是CPU对外部输入的INTR中断请求信号的响应。o) HOLD：它是高电平有效的输入信号，用于向CPU提出保持请求。p) HLDA：这是CPU对HOLD请求的响应信号，是高电平有效的输入信号。q) BHE/S7：它是时间复用的三态信号。r) CLK：这个是时钟信号输入端。s) VCC ：它是5V电源输入引脚。t) GND：它是接地端。6、8086CPU内部结构：执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。7、8086内部寄存器：数据寄存器指针寄存器变址寄存器控制寄存器段寄存器8、标志寄存器标志位含义：C-进位标志P-奇偶标志A-半加标志Z-零标志S-符号标志T-陷阱标志I-中断允许标志D-方向标志O-溢出标志9、20位的物理地址=段寄存器的内容16+偏移地址（复位启动地址=CS16+IP=FFFF0H+0000H）10、习题：2.1）8086CPU的RESET信号的作用是什么？答：RESET引脚称为复位引脚，输入、三态、高电平有效；8086的复位和启动操作是通过RESET引腿上的触发信号来实现的。RESET信号停留在高电平状态，CPU就维持在复位状态。在复位状态，CPU各内部寄存器都被设为初值。2.2）当8086CPU工作在最小模式时，CPU访问外设接口时，要利用那些信号？答：M/IO、ALE、DT/R、DEN、READY、WR、RD、AD0AD15。但不使用高端地址线AD16-AD19。2.5）8086CPU的NMI和INTR的不同之处有哪几点？答：NMI，非屏蔽中断输入信号这类中断不受中断允许标志位的影响，也不能用软件进行屏蔽。INTR（Interrupt Request）：可屏蔽中断请求信号输入。如果CPU中的中断允许标志为,并且又接收到INTR信号，那么，CPU就会在结束当前指令后，响应中断请求；否则，不响应中断。2.7）说明8086CPU内部14个寄存器的作用？答：（1）AX（Accumulator）作为累加器。它是算术运算的主要寄存器，所有I/O指令都使用这一寄存器与外部设备交换数据。（2）BX（Base）用作基址寄存器使用。在计算内存储器地址时，经常用来存放基址。（3）CX（Count）可以作计数寄存器使用。在循环指令和串处理指令中用作隐含计数器。（4）DX（Data）可以作为数据寄存器使用。一般在双字长乘除法运算时，把DX和AX组合在一起存放一个双字长(32位)数，DX用来存放高16位; 对某些I/O操作DX可用来存放I/O的端口地址。（5）CS代码段寄存器，用来识别当前代码段（程序一般放在代码段）。（6）DS数据段寄存器，用来识别当前数据段寄存器。（7）SS堆栈段寄存器，用来识别当前堆栈段。（8）ES附加段寄存器，用来识别当前附加段。（9）SP堆栈指针寄存器，用来指示栈顶的偏移地址, 必须与SS段寄存器联合使用确定实际地址。 （10）BP基址指针寄存器，可以与SS寄存器联合使用来确定堆栈段中某一存储器单元地址。（11）SI）源变址寄存器。（12）DI目的变址寄存器。使用场合：常用于变址寻址。一般与DS联用，用来确定数据段中某一存储单元的地址，SI , DI具有自动增量和自动减量功能。（13）IP指令指针寄存器，用来存储代码段中的偏移地址;（14）PSW程序状态字，被称为状态寄存器或标志寄存器，用来存放8086在工作中的状态状态标志和控制标志。第三章：1、8088的寻址方式：立即寻址直接寻址寄存器寻址寄存器间接寻址寄存器相对寻址基址、变址寻址基址、变址、相对寻址隐含寻址2、传送指令：mov oprd1，oprd2 交换指令：xchg oprd1，oprd2 堆栈操作指令：push oprd /pop oprd 3、算术运算指令：加法指令：add oprd1，oprd2 减法指令：sub oprd1，oprd2 4、逻辑运算指令：NOT指令：add oprd1，oprd2 AND指令：sub oprd1，oprd2 TEST指令：OR指令 XOR指令5、移位指令：算术左移和逻辑左移指令：sal/shl oprd,m 算术右移指令：sar oprd，m 逻辑右移指令：shr oprd，m 6、输入/输出指令：直接寻址简介寻址7、分支程序：从接口03F0H中取数，若此数90，则将00H送接口03F7H；若此数90，则将FFH送接口03F7H。程序如下：MOV DX,03F0H；IN AL,DX；CMP AL,90；JNC NEXT1；MOV AL,0FFH；JMP NEXT2；NEXT1：MOV AL,00H；NEXT2：MOV DX,03F7H；OUT DX,AL；HLT8、 在DS数据段便宜地址为DATA开始的顺序80个单元中，存放着某班80个同学的微型机原理考试成绩、现欲变成统计90分、89分70分、69分60分和60分的人数，并将统计结果存放在当前数据段偏移地址为BUFFER的顺序单元中。程序如下：START:MOV DX,000H；MOV BX,000H;MOV CX,80;LEA SI,DATA;LEA DI,BUFFER;GOON:MOV AL,SI;CMP AL,90;JC NEXT3;INC DH;JMP STOP;NEXT3：CMP AL,70;JC NEXT5;INC DL; JMP STOP;NEXT5：CMP AL,60;JC NEXT7;INC BH;JMP STOP;NEXT7：INC BL;STOP:INC SI;LOOP GOON;MOV DI,DH;MOV DI+1,DL;MOV DI+2,BH;MOV DI+2,BL;HLT9、习题：3.3）试编写10个字(16位二进制数)之和的程序。ORG 100hLEA SI,ADD1;LEA DI,ADD2;LEA BX,SUM;MOV CL,CONT;MOV CH,0; 循环初始化CLC； 进位清零MADD1: MOV AX,SI； 读加数1ADC AX,DIADD SI,2； 移动源区地址指针ADD DI,2； 移动目的区地址指针MOV BX,AX； 回存计算结果ADD BX,2； 移动“和”存储区地址指针LOOP MADD1； 循环控制HLT； 暂停ADD1 DB 0FEH,86H,7CH,44h,56H,1FH，24H，01H，02H，33H；加数1ADD2 DB 56H,49H,4EH,0FH,9CH,22H，45H，11H，45H，21H； 加数2SUM DB 10 DUP (0)； 和存储单元CONT DB 5 ； 循环次数3.8）在DATA之下存放100个无符号8位数，试编程序找出其中最大的书并将其放在KVFF中。答：ORG 100h/XOR DL,DL/LEA DI,KVFF;/NEXT0:LE SI,BUFFER;/MOV CL,99;比较次数为N-1次/NEXT1:MOV AL,SI; /INC SI; /CMP DL,AL; /JNC NEXT2; /MOV DL,AL; DL中始终存目前最大值/NEXT2:DEC CL;/JNZ NEXT1;/MOV DI,DL;最大值存储/HLT/BUFFER DB；自行定义100个数据/KVFF DB?第四章：1、 存储器的分类：读写存储器RAM-双极型，金属氧化物只读存储器ROM-掩膜工艺，可一次编程，可擦去重写。2、 存储器的性能指标：存储容量存取时间可靠性功耗价格习题：4.2）利用全地址译码将6264芯片接在8088的系统总线上，其所占地址范围为BE000HBFFFFH,试画连接图。答：6464有13根地址线，连接时接到系统总线的低13位，即A0A12，其他7根地址线A19A13的地址译码输入应该为1011 111B，故而有如下连接：4.3）试利用6264芯片，在8088系统总线上实现0000H03FFFH的内存区域，试画连接电路图。若在8086系统总线上实现上述内存，试画其连接电路图。答：0000H03FFFH的地址范围214=16K，而6264芯片的容量为8*8K所以需要连接2片，其中，第一片的地址为0000H01FFFH，第二片的地址为02000H03FFFH，这里用74LS138的Y0/Y1作为两个芯片的片选。第五章：1、 外设接口的编址方式：外设地址与内存地址统一编制外设与内存独立变址2、 四种基本的输入/输出：无条件传送方式-适用于慢速或准备好的外设查询传送方式-适用于没有准备好的外设中断方式-适用于提高CPU效率，对突发事件做出实时受理DMA方式3、 中断的基本概念：在CPU执行程序的过程中，由于CPU内部或其外部某种事件发生，强迫CPU暂时停止正在执行的程序而转向对发生的事件进行处理，事件处理结束后又能回到原来中止的程序，接着中止前的状态继续执行原来的程序，这一过程叫做中断。4、 中断的一般过程：中断请求中断承认断点保护中断源识别对中断源服务断点恢复和中断返回5、 中断控制器8259特性：具有很强的控制功能，能对8个或通过级联对更多的中断源实现优先级控制。6、8259的初始化：SET59A：MOV DX,0FF00H;MOV AL,13H;OUT DX,AL;MOV DA,OFF01H;MOV AL,48H;OUT DX,AL;MOV AL,01H;OUT DX,AL;MOV AL,0E0H;OUT DX,AL7、 DMA的一般过程：外设向DMAC发送DMA传送请求DMAC通过CPU的HOLD信号向CPU提出DMA请求CPU在完成当前总线周期后会立即对DMA请求作出响应待CPU将总线置高阻放弃总线控制权，DMAC向外设送出DMAC上的应答信号并立即开始对总线实施控制DMAC送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存与内存的数据传送DMAC将规定的数据字节传送完之后，通过CPU发HOLD信号，撤销对CPU的DMA请求。CPU收到此信号，一方面使HLDA无效，另一方面又重新开始控制总线，实现正常的运行8、 习题：5.1）满足哪些条件8088/8086CPU才能响应INTR。答：1）一条指令执行结束。CPU在一条指令执行的最后一个时钟周期对INTR信号进行检测。2）CPU处于开中断状态。即中断允许标志位IF=1。3）没有发生复位（RESET），保持（HOLD）和非屏蔽中断请求（NMI）。在复位或保持时，CPU不工作，不可能响应中断请求；而NMI的优先级比INTR高，CPU响应NMI而不响应INTR。4）开中断指令（STI）、中断返回指令（IRET）执行完，还需要执行一条指令才能响应INTR请求。另外，一些前缀指令，如LOCK、REP等，将它们后面的指令看作一个总体，直到这种指令执行完，方可响应INTR请求。第六章：1、8255的初始化：INI55：MOV DX,8006H;MOV AL,10001000B;OUT DX,AL;MOV AL,00000001B;OUT DX,AL2、8253的初始化：INI53：MOV DX,0D0D3H;MOV AL,00110110B;OUT DX,AL;MOV AL,200;MOV DX,0D0D0H;OUT DX,AL;MOV AL,0;OUT DX,AL;MOV DX,0D0D3H;MOV AL,01110100B;OUT DX,AL;MOV DX,0D0D1H;MOV AX,1000;OUT DX,AL;MOV AL,AH;OUT DX,AL;MOV DX,0D0D3H;MOV A