《微机系统与接口》内容微机系统基础

1、微机系统与接口内容微机系统 基础1 微机系统与接口微机系统与接口课程总结课程总结 基本内容基本内容 1微机系统基础微机系统基础 （数制、系统、（数制、系统、IA-16/32 P/MPU ） 2指令和用途指令和用途 系统硬件相关系统硬件相关 3汇编语言程序设计（伪指令汇编语言程序设计（伪指令-数据数据-程序流）程序流） 4半导体存储器（概念、半导体存储器（概念、MPU接口电路）接口电路） 5接口技术接口技术数字量接口数字量接口 6.模拟量接口及应用编程模拟量接口及应用编程 7 7IA-32IA-32原理概念原理概念 微机系统与接口内容微机系统 基础2 微机系统与接口微机系统与接口考试考试 1.

2、基本概念（选择题与填空题）基本概念（选择题与填空题）30% 2. 汇编程序部分（程序阅读理解和编写）汇编程序部分（程序阅读理解和编写） 3道中题道中题 35% 3.存储器与接口电路（连线、计算、编程）存储器与接口电路（连线、计算、编程） 1道大题多个小问道大题多个小问 35%（存储器、中断、定时计数器、（存储器、中断、定时计数器、 并口、并口、A/D与与D/A） 内容范围：参见考试大纲 课程辅导、课程小结：课程辅导、课程小结： 08年试卷年试卷 微机系统与接口内容微机系统 基础3 第二次习题（复习）课第二次习题（复习）课 第第4部分：半导体存储器部分：半导体存储器 第第5部分：部分： 数字量输

3、入输出数字量输入输出 总线、接口概念总线、接口概念 *接口电路（芯片）、端口地址接口电路（芯片）、端口地址 * 数据传送方式数据传送方式 * 中断电路及其处理中断电路及其处理 *定时定时/计数器电路与应用计数器电路与应用 * 并行接口电路与应用并行接口电路与应用 * 串行接口电路与应用串行接口电路与应用 DMA电路与应用电路与应用 第第6部分：模拟量输入输出部分：模拟量输入输出 微机系统与接口内容微机系统 基础4 CacheCache主存主存外存（辅存）外存（辅存） 三级存储系统结构三级存储系统结构 根据运行时存取（读写）过程的不同分类根据运行时存取（读写）过程的不同分类 RAM-SRAM；D

4、RAM ;数据数据,堆栈堆栈,速度速度(SRAM-Cache) ROM-EPROM，EEPROM，NVRAM特点特点; 程序程序,固化数据固化数据 内内/外存外存 微机系统与接口内容微机系统 基础5 半导体存储器半导体存储器 *关键关键:与处理器的接口与处理器的接口正确选中、使能、读写单元正确选中、使能、读写单元 *掌握：存储器扩展、简单互连，读图掌握：存储器扩展、简单互连，读图/设计设计 *常见常见SRAM存储器芯片容量计算：例存储器芯片容量计算：例6116（2K8bit ），数据线），数据线8根，地址线根，地址线11根根 *译码译码 片选片选-片内两级译码片内两级译码 全译码、部分译码、线

5、选译码全译码、部分译码、线选译码 （重叠）（重叠） 常用译码器（常用译码器（74LS138）真值表（给出）真值表（给出） 2-4 3-8 译码译码 n根地址线根地址线2n个单元个单元 A0An-1 WE（WR）、）、OE（RD）、）、 CE或或 CS（译码器输出）（译码器输出）IO/M、 微机系统与接口内容微机系统 基础6 存储器与存储器与CPUCPU接口接口 8086/8088有有20根地址线根地址线 片内译码片内译码 8K8bit 微机系统与接口内容微机系统 基础7 译码译码 微机系统与接口内容微机系统 基础8 常用译码器常用译码器 74LS138真值表真值表 微机系统与接口内容微机系统

6、基础9 存储器扩展存储器扩展 掌握：存储器扩展、简单互连，读图掌握：存储器扩展、简单互连，读图/设计设计 例题：用例题：用10241位的位的RAM芯片组成芯片组成16K8位的位的 存储器，需要多少芯片？存储器，需要多少芯片？ 答：构成答：构成1K8位的存储器需要位的存储器需要8片，因此组成片，因此组成 16K8位的存储器需要位的存储器需要168128片（片（ 16组，组， 每组每组8片）。片）。 每片内有每片内有1024个单元，需要个单元，需要10根地址线。根地址线。 每组共用一个片选，故需要每组共用一个片选，故需要16根片选信号，至少根片选信号，至少 再需要再需要4根地址线经译码器输出。根地

7、址线经译码器输出。 微机系统与接口内容微机系统 基础10 例题例题 例题例题4.4：某系统的存储器中配备有两种芯片；容：某系统的存储器中配备有两种芯片；容 量分别为量分别为2K8的的EPROM和容量为和容量为1K8的的 RAM。它采用。它采用74LS138译码器产生片选信号：译码器产生片选信号： Y0，Y1，Y2直接到三片直接到三片EPROM（1#，2#， 3#）；）；Y4，Y5则通过一组门电路产生四个片选则通过一组门电路产生四个片选 信号接到四片信号接到四片RAM（4#，5#，6#，和，和7#）。如）。如 题图题图4-1，试确定每一片存储器的寻址范围。，试确定每一片存储器的寻址范围。 微机系

8、统与接口内容微机系统 基础11 例题例题 A15 A14 A13 A12 , A11 A10 A9 A8 , A7 A6 A5 A4 , A3 A2 A1 A0 4# 1 0 1 0 0 0 5# 1 0 1 0 0 1 6# 1 0 1 0 1 0 7# 1 0 1 0 1 1 4# A000HA3FFH 5# A400HA7FFH 6# A800HABFFH 7# AC00HAFFFH 1# 8000H87FFH 2# 8800H8FFFH 3# 9000H97FFH A15 A14 A13 A12 , A11 A10 A9 A8 , A7 A6 A5 A4 , A3 A2 A1 A0 1

9、# 1 0 0 0 0 2# 1 0 0 0 1 3# 1 0 0 1 0 微机系统与接口内容微机系统 基础12 例题例题 答案：答案：A （08考题考题 基本概念）基本概念） （06考题）考题） 答案：答案：D 微机系统与接口内容微机系统 基础13 第二次习题（复习）课第二次习题（复习）课 第第4部分：半导体存储器部分：半导体存储器 第第5部分：部分： 数字量输入输出数字量输入输出 总线、接口概念总线、接口概念 *接口电路（芯片）、端口地址接口电路（芯片）、端口地址 * 数据传送方式数据传送方式 * 中断电路及其处理中断电路及其处理 *定时定时/计数器电路与应用计数器电路与应用 * 并行接口

10、电路与应用并行接口电路与应用 * 串行接口电路与应用串行接口电路与应用 DMA电路与应用电路与应用 第第6部分：模拟量输入输出部分：模拟量输入输出 所有控制字格式不需所有控制字格式不需 要死记硬背，提供参要死记硬背，提供参 考查阅考查阅! 微机系统与接口内容微机系统 基础14 总线、接口概念总线、接口概念 微机系统与接口内容微机系统 基础15 地址总线（地址总线（AB）单向单向 数据总线（数据总线（DB ）双向双向 控制总线（控制总线（CB）每根线单向每根线单向 微机系统与接口内容微机系统 基础16 I/O端口的编址方式端口的编址方式 *I/O端口的编址方式有两种：端口的编址方式有两种： （0

11、8考题考题 基本概念）基本概念） p 统一编址（存储器映象寻址方式）：把系统中的每个统一编址（存储器映象寻址方式）：把系统中的每个I/O 端口都看作一个存储单元，并与存储单元一样统一编址，端口都看作一个存储单元，并与存储单元一样统一编址， 这样访问存储器的所有指令均可用来访问这样访问存储器的所有指令均可用来访问I/O端口，不用端口，不用 设置专门的设置专门的I/O指令。指令。 p 单独编址（单独编址（I/O指令寻址方式）：对系统中的输入输出端指令寻址方式）：对系统中的输入输出端 口地址单独编址，构成一个口地址单独编址，构成一个I/O空间，它们不占用存储空空间，它们不占用存储空 间，而是用专门的

12、间，而是用专门的IN指令和指令和OUT指令来访问这种具有独指令来访问这种具有独 立地址空间的端口。立地址空间的端口。 p 8086/8088CPU采用采用I/O指令寻址方式，用地址总线的低指令寻址方式，用地址总线的低 16位位(A15A0)来寻址来寻址I/O端口，最多可以访问端口，最多可以访问21664K个个 IO端口。端口。 （可寻址（可寻址220=1M内存空间）内存空间） 微机系统与接口内容微机系统 基础17 I/OI/O接口技术接口技术译码与片选译码与片选 *所有接口电路的译码、指令操作（读图），简单互连所有接口电路的译码、指令操作（读图），简单互连 1. 根据端口地址确定地址信号根据端

13、口地址确定地址信号A15A0的条件取值，用的条件取值，用 门电路、译码器及组合实现满足条件情况的电路门电路、译码器及组合实现满足条件情况的电路。 2. 端口的选通信号通常为低电平有效端口的选通信号通常为低电平有效,除端口的地址信除端口的地址信 号参加译码外，控制信号号参加译码外，控制信号IOW、IOR(IO/M、AEN也也 可参加译码可参加译码) *设计设计I/O端口译码电路端口译码电路 多种选择设计：可选常规，易实现多种选择设计：可选常规，易实现 无独立片选芯片无独立片选芯片 微机系统与接口内容微机系统 基础18 微机系统与接口内容微机系统 基础19 微机系统与接口内容微机系统 基础20 硬

14、件连线硬件连线: : 开关转换开关转换( (上拉电阻上拉电阻) )和和LEDLED驱动驱动( (限流电阻限流电阻) ) * *简单简单I/OI/O的连接方法的连接方法 另：另：P247 图图5.11，经，经 反相器反相器7406 后再接后再接LED 接电阻到接电阻到 VCC 微机系统与接口内容微机系统 基础21 * *简单简单I/OI/O：开关电平变换连接：开关电平变换连接 简单简单I/O指令控制指令控制: 输入三态缓冲输入三态缓冲 MOV DX, 218H IN AL, DX DB IOR 地址地址 译码译码 AB 218H 0 0 0 D7 D0 A15 A0 或或 门门 IO总线总线 K

15、1 : K8 D0 D7 74LS244 1A1 1A2 1Y1 1Y2 5V G1G2 三态缓冲器三态缓冲器 *输入输入:三态缓冲器（三态缓冲器（244），输出），输出:锁存器（锁存器（273），可编程并），可编程并 口芯片口芯片8255 微机系统与接口内容微机系统 基础22 * *简单简单I/OI/O：LED/LED/八段数码管的连接八段数码管的连接 简单简单I/O控制控制: 输出使能输出使能/锁存锁存 IO总线总线 数据线数据线 IOW 地址地址 译码译码 地址线地址线 288H 0 0 0 D7 D0 A15 A0 或或 门门 74LS74 锁存器锁存器 CLK DQ Vcc 10 M

16、OV AL, 81H MOV DX, 288H OUT DX, AL 微机系统与接口内容微机系统 基础23 *四种四种I/O方式方式 p无条件传送无条件传送 p程序程序I/O（查询）（查询）-三种端口数据三种端口数据/状态状态/控制及作用控制及作用, p中断，中断，效率较高，效率较高，CPU响应较快，但传送由中断响应较快，但传送由中断 软件完成软件完成 pDMA，可以实现外设和存储器之间的数据高速传，可以实现外设和存储器之间的数据高速传 送，不需要处理器。送，不需要处理器。效率较高，硬件完成，但电路效率较高，硬件完成，但电路 复杂复杂 问题的提出：问题的提出：CPU与外设的工作速度不一致，如何

17、与外设的工作速度不一致，如何 解决效率和可靠性？解决效率和可靠性？ 微机系统与接口内容微机系统 基础24 例题例题 例：选择题例：选择题 在统一编址方式下，存储单元和在统一编址方式下，存储单元和I/O设备是靠设备是靠 A 来区分的。来区分的。 ：不同的地址代码：不同的地址代码 ：不同的地址总线：不同的地址总线 ：不同的指令或不同的控制信号：不同的指令或不同的控制信号 考点：概念考点：概念 例：填空题例：填空题 微机系统中一般有微机系统中一般有3 种基本种基本I/O控制方式，分别是控制方式，分别是程序（查询）程序（查询） 方式方式， 中断方式中断方式，和，和DMA方式方式。 微机系统与接口内容微

18、机系统 基础25 中断及中断控制器中断及中断控制器8259 中断概念中断概念: CPU与外设交换信息的一种重要方式与外设交换信息的一种重要方式 =硬件手段，改变硬件手段，改变CPU执行程序的顺序（程序流）执行程序的顺序（程序流） 了解：中断屏蔽；中断优先级；中断嵌套；了解：中断屏蔽；中断优先级；中断嵌套； 掌握：中断类型，中断概念；中断处理过程，中断服务程序；掌握：中断类型，中断概念；中断处理过程，中断服务程序； 应用：外部中断的随机性应用：外部中断的随机性 分类分类 (1)外部中断外部中断 不可屏蔽中断不可屏蔽中断NMI/可屏蔽中断可屏蔽中断INTR (2)内部中断内部中断 pINT n：软

19、中断软中断 pCPU的某些运算错误引起的中断：的某些运算错误引起的中断：除法错、溢出除法错、溢出 p由调试程序由调试程序debug设置的中断：设置的中断：单步单步/断点断点 微机系统与接口内容微机系统 基础26 中断向量表中断向量表 *中断向量表：中断服务程序入口地址表。中断向量表：中断服务程序入口地址表。8086/8088 系统允许处理系统允许处理256种类型的中断，对应类型号为种类型的中断，对应类型号为 0FFH。在存储器的。在存储器的00000H003FFH占占1K字节空间字节空间 存放中断向量。存放中断向量。 C 03年考题年考题 微机系统与接口内容微机系统 基础27 中断响应原理中断

20、响应原理 CPU响应中断三个条件：外设提出中断申请；本中断未被屏蔽；响应中断三个条件：外设提出中断申请；本中断未被屏蔽； CPU中断允许。中断允许。 中断实现中断实现: : 中断源中断源-中断请求中断请求-中断响应中断响应-中断服务中断服务-中断恢复中断恢复 微机系统与接口内容微机系统 基础28 中断响应过程中断响应过程 *CPU步骤：步骤： 获取中断类型号；获取中断类型号； 将标志寄存器将标志寄存器FLAGS的值入栈；的值入栈； 将中断允许标志将中断允许标志IF和单步标志和单步标志TF清清0屏蔽外部其屏蔽外部其 它中断请求，避免它中断请求，避免CPU以单步方式执行中断处理程序；以单步方式执行

21、中断处理程序； 保护断点保护断点将当前下一条指令的将当前下一条指令的CS和和IP的值入栈；的值入栈； 根据中断类型号到中断向量表中找到中断向量，转入根据中断类型号到中断向量表中找到中断向量，转入 相应中断服务子程序相应中断服务子程序 (6)中断处理程序结束后，中断处理程序结束后，IRET从堆栈中依次弹出从堆栈中依次弹出IP、 CS和和FLAGS，然后返回主程序断点处，继续执行原来的，然后返回主程序断点处，继续执行原来的 程序程序 （0：4*n取中断向量取中断向量CS:IP） 微机系统与接口内容微机系统 基础29 中断响应过程（续）中断响应过程（续） *CPU如何获得中断类型号？如何获得中断类型

22、号？ pINT n； p除法除法=0，INTO溢出溢出=4，单步，单步=1，断点，断点=3； p不可屏蔽中断不可屏蔽中断NMI，自动获得，自动获得2； p可屏蔽中断，由接口电路（可屏蔽中断，由接口电路（8259）通过数据总线向）通过数据总线向CPU发；发； 在中断服务程序中在中断服务程序中STI，允许中断嵌套，允许中断嵌套 在中断服务程序中一定要手动保护现场在中断服务程序中一定要手动保护现场 保护保护：FLAGS入栈；入栈；IF=0 TF=0； CS、IP入栈；自动入栈；自动 保护保护：PUSH指令将某些寄存器的内容压入堆栈；指令将某些寄存器的内容压入堆栈； 手动手动 微机系统与接口内容微机系

23、统 基础30 中断处理程序中断处理程序 INT_PROC PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX DEC IRQ_TIMES MOV CX, 0FFFFH LOOP2: NOP LOOP LOOP2 MOV AL,20H OUT 20H,AL;写写OCW2 IRET INT_PROC ENDP 实验四（实验四（2 2）注意保护现场：相关的通用寄存器）注意保护现场：相关的通用寄存器+ +段寄存器段寄存器 PUSH AX PUSH CX PUSH DX POP DX POP CX POP AX 补充补充PUSH DS 补充补充POP DS补充补充 CLI;关中断关中断 补充补

24、充 STI ;开中断开中断 2011年考题年考题 微机系统与接口内容微机系统 基础31 i8259A可编程中断控制器可编程中断控制器 *（了解）（了解）i8259A两步编程：两步编程： 1、初始化编程、初始化编程一次写入（编程）一次写入（编程） 初始化命令字初始化命令字ICW14 2、工作编程、工作编程可多次写入（编程）可多次写入（编程） 工作命令字工作命令字OCW13 初始化编程顺序：初始化编程顺序： ICW1 ICW2 多片时写多片时写ICW3 -需要时写需要时写ICW4 微机系统与接口内容微机系统 基础32 i8259A可编程中断控制器可编程中断控制器 *8259级联扩展，单片级联扩展，

25、单片8个中断源，两级级联个中断源，两级级联:64个个 IRQ0 IRQ7 IR0 IR2INT INTA 8259A (主主) IR1 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 IRQ1 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IR0 IR2INT INTA IR1 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 IRQ8 IRQ15 IRQ9 IRQ11 IRQ12 IRQ13 IRQ14 IRQ10 8259A (从从) SP SP Vcc CAS0CAS2 CPU 微机系统与接口内容微机系统 基础33 例题例题 习题习题5.3： 已知（已知（SP）=0100H，（，（SS）=0300H， （FLA

26、GS）=0204H，00020H至至00023H单元的单元的 内容分别是内容分别是40H，00H，00H，01H。已知。已知INT 8 指令在指令在0900H：00A0H的的CS段内。试指出在执段内。试指出在执 行行INT 8指令并进入该指令相应的中断程序时，指令并进入该指令相应的中断程序时， SP、SS、IP、CS、FLAGS和堆栈最上面三个和堆栈最上面三个 字的内容，用图表示。字的内容，用图表示。 微机系统与接口内容微机系统 基础34 中断中断例程例程 01H 00H 00H 40H 中断向量表中断向量表 02H 04H 09H 00H 00H A2H 堆堆 栈栈 l指令指令INT 8为双

27、字节指令，因此下一条指令的地址为为双字节指令，因此下一条指令的地址为0900H:00A2H； l8420H，中断向量表地址，中断向量表地址00020H中取得中取得0040HIP，0100HCS， 即执行指令即执行指令INT 8后，后，CS=0100H，IP=0040H。 微机系统与接口内容微机系统 基础35 中断中断例程例程 标志寄存器标志寄存器 FLAGS 执行执行INT 8前前 执行执行INT 8后后 CFXPFXAFXZFSFTFIFDFOFX X X X 0010000001000 0 0 0 0010001000000 0 0 0 FLAGS0204H FLAGS0004H 微机系统

28、与接口内容微机系统 基础36 中断优先级中断优先级例程例程 习题习题5.4 如正以单步方式运行某用户程序（该程序开放外部如正以单步方式运行某用户程序（该程序开放外部 中断，即中断，即IF=1）的过程中执行一条除法指令时，）的过程中执行一条除法指令时， INTR线上出现可屏蔽中断请求。然后，这条除法指线上出现可屏蔽中断请求。然后，这条除法指 令产生了除法出错中断。试指出令产生了除法出错中断。试指出CPU处理这三种同处理这三种同 时出现的中断的顺序。时出现的中断的顺序。 优先级从高到低：除优先级从高到低：除0-INTR-单步单步 微机系统与接口内容微机系统 基础37 8259的编程和读写的编程和读

29、写例题例题 习题习题5.5： 试编写出只有一片试编写出只有一片8259A的的8088系统中系统中8259A的初始化程的初始化程 序。序。8259A的地址为的地址为02C0H和和02C1H，要求：，要求： 中断请中断请 求输入采用电平触发；求输入采用电平触发； 中断类型号从中断类型号从16开始；开始； 采用采用 缓冲器方式；缓冲器方式； 采用正常结束方式；采用正常结束方式； ICW1： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 X 1 1 1BH-02C0H ICW2： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 1 0 0 0 0 10H-02C1H ICW4：

30、D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 1 1 0 1 0DH-02C1H IR010H IR111H 一般不考一般不考 微机系统与接口内容微机系统 基础38 8259的编程和读写的编程和读写例题例题 习题习题5.6 : 试编写一段将试编写一段将8259A中中IRR、ISR和和IMR的内容的内容 送至存储器中从送至存储器中从RETARR开始的数组中去的程开始的数组中去的程 序。假定序。假定CPU为为8086，8259A偶地址为偶地址为50H。 OCW3 (写偶地址写偶地址) X 00 01 1 10 随后同一地址读随后同一地址读IRR X 00 01 1 11 随后同一

31、地址读随后同一地址读ISR 对奇地址读：对奇地址读：IMR 一般不考一般不考 微机系统与接口内容微机系统 基础39 T/C 8253：定时器：定时器/ /计数器计数器 p硬件级连的概念硬件级连的概念* p定时中断定时中断* 背景背景 为为CPU和外部设备提供实时时钟和外部设备提供实时时钟: * *可编程定时器可编程定时器/ /计数器计数器( (减法减法) )，T/C差别（差别（CLK）：）： p Timer 为为CPU和外设提供实时时钟、定时或和外设提供实时时钟、定时或 延时控制，如定时中断、定时检测、定时扫描；延时控制，如定时中断、定时检测、定时扫描； p Counter对外部事件计数对外部

32、事件计数 微机系统与接口内容微机系统 基础40 T/C 8253：定时器：定时器/ /计数器计数器 u控制字：先低后高字节，控制字：先低后高字节，BIN/BCD； u六种工作方式：六种工作方式： 波形特征、波形特征、计数初值（计数初值（n可编程设置）与产生脉冲频可编程设置）与产生脉冲频 率的关系、率的关系、CLK/GATE对对OUT的作用、触发方式；的作用、触发方式； 软件触发软件触发写入写入初初值，硬件触发值，硬件触发 Gate正跳变正跳变 (08考考 题题) u方式方式0:计满计满n+1脉冲则脉冲则out产生高电平产生高电平 u递减计数，计数值最大时应置递减计数，计数值最大时应置时间常数为

33、时间常数为0(和和 LOOP CX相同相同) 微机系统与接口内容微机系统 基础41 T/C 8253：定时器：定时器/ /计数器计数器 微机系统与接口内容微机系统 基础42 T/C 8253：定时器：定时器/ /计数器计数器 u方式方式0、1和方式和方式4、5不能自动重复，不能自动重复，常用于计数常用于计数； u方式方式2、3能自动重复，能自动重复，常用于定时常用于定时； 常用：常用： 方式方式0：计完：计完n+1个脉冲发中断请求，软件启动个脉冲发中断请求，软件启动 方式方式2：速率发生器，对：速率发生器，对clk进行进行n分频分频 方式方式3：方波发生器，区分：方波发生器，区分n奇数奇数/偶

34、数情况偶数情况 掌握六种方式：掌握六种方式： 微机系统与接口内容微机系统 基础43 习题习题5.9： 假定一片假定一片8253连接至连接至1KHz的时钟，用该的时钟，用该8253以以BCD格式保格式保 持一天中的时间，精度为秒。在持一天中的时间，精度为秒。在HOURS（小时）、（小时）、 MINUTES（分）、（分）、SECOND（秒）等字节均装入当前时（秒）等字节均装入当前时 间以后，就立即开始计时。试编写一个间以后，就立即开始计时。试编写一个8253的初始化程序的初始化程序 和一个在每秒结束时修改时间的中断程序。和一个在每秒结束时修改时间的中断程序。 定时器定时器/ /计数器计数器例程例程

35、 MOV DX, CNT+3;控制字端口地址控制字端口地址 MOV AL, 30H;通道通道0，先低后高，方式，先低后高，方式0 OUT DX, AL MOV AL, E7H;计数初值计数初值1000-1=999（3E7H） MOV DX, CNT;通道通道0端口地址端口地址 OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL 微机系统与接口内容微机系统 基础44 （续）（续） INTSV: ;中断服务程序中断服务程序 PUSH ;保护现场保护现场 INC SECONDS CMP SECONDS,60;秒秒=60，进位，进位 JC NEXTF MOV SECONDS,0 INC

36、 MINUTS CMP MINUTS,60 ;分分=60，进位，进位 JC NEXTF MOV MINUTS,0 INC HOURS CMP HOURS,24 ;小时小时=24 JC NEXTF MOV HOURS,0 NEXTF: POP IRET 微机系统与接口内容微机系统 基础45 并行并行I/O接口接口 i8255 u方式方式0：基本直接：基本直接I/O，含输出锁存，含输出锁存/输入缓冲无锁存；输入缓冲无锁存； u方式方式1：选通：选通I/O(A口口/B口，口，C口联络口联络) ； u方式方式2：双向：双向I/O方式方式(A口，口， C口联络口联络)； 方式方式1/2带带INTR，可中

37、断；，可中断；IBF/OBF信号的作用信号的作用(输入输入/输输 出缓冲区满出缓冲区满)；而方式；而方式0只能查询。只能查询。 8255控制字：控制字： (1)方式字，特征位方式字，特征位D7=1； (2)PC口位控功能字，特征位口位控功能字，特征位D7=0，允许，允许CPU用输出指用输出指 令单独对令单独对C口的某一位写入口的某一位写入“1”或或“0”，正确的方法是，正确的方法是 通过写通过写8255的控制寄存器方式写入；的控制寄存器方式写入； C口某一位脉冲的产生口某一位脉冲的产生: 位位0-1-0 微机系统与接口内容微机系统 基础46 reset D7 D0 A15 A2 A1 A0 I

38、OR IOW 片选片选 译码译码 数据数据 缓冲器缓冲器 读写读写 控制控制 片内片内 译码译码 CS RESET A1 A0 RD WR PC7 PC0 PB7 PB0 PA7 PA0 控制口控制口 端口端口A 端口端口C 端口端口B +5V GND D7 D0 外外 设设 8255A 总线总线 片内译码电路片内译码电路 A1A0= 数据端口数据端口A、B、C 每个端口每个端口8位，通过编程位，通过编程 设定其为设定其为 输入口或输出口输入口或输出口和外设传送信息和外设传送信息 00 A口；口；01=B口；口； 10 C口；口；11 控制口控制口 8255端口地址端口地址* 微机系统与接口内

39、容微机系统 基础47 串行串行I/O接口接口 8250/8251 基本概念基本概念*：同步：同步/异步通信，单工异步通信，单工/双工，调制解调，双工，调制解调，RS232电电 平标准，异步通信数据格式平标准，异步通信数据格式 ：起始位：起始位(1)，数据位，数据位(5-8，先低，先低 后高后高) ，奇偶校验，奇偶校验*1，停止位，停止位(1-2) ，=每个字符至少每个字符至少10位位 波特率：每秒钟传送的二进制脉冲的数目波特率：每秒钟传送的二进制脉冲的数目, 即即1波特波特=bit/s 字符速率：每秒所传输的字符数。字符速率：每秒所传输的字符数。 8250： 结构特征：双缓冲器结构特征：双缓冲

40、器数据收发都有移位寄存器数据收发都有移位寄存器; 编程：编程：3根地址线根地址线=10个寄存器，寻址表个寄存器，寻址表5.10； u传输线控制（传输线控制（DLAB位）位） u传输线状态寄存器（传输线状态寄存器（溢出：寄存器被覆盖，溢出：寄存器被覆盖，(a)发送太快，发送太快， 没有来得及送出，没有来得及送出，(b)接收太慢，没有及时读取接收太慢，没有及时读取） u除数寄存器（波特率除数寄存器（波特率分频系数）分频系数） 微机系统与接口内容微机系统 基础48 例题例题 01年考题：年考题： 13.若系统采用异步串行数据传送方式，每个字符传送格式为若系统采用异步串行数据传送方式，每个字符传送格式

41、为 数据位数据位8位位,奇偶校验位奇偶校验位1位，停止位位，停止位2位，如其波特率为位，如其波特率为 9600BPS，则每秒钟最多能传输的字符数是，则每秒钟最多能传输的字符数是 D 。 A. 9600 B.1200 C.872 D.800 E.738 串行异步通信格式（数据）串行异步通信格式（数据） t 微机系统与接口内容微机系统 基础49 例题例题 习题5(2).3 8250的主参考时钟频率为的主参考时钟频率为1.8432MHZ，其，其 BAUDROUT和和RCLK相连。试完成以下要求的初相连。试完成以下要求的初 始化程序设计：始化程序设计： 每字符的数据位数位每字符的数据位数位7，1位停止

42、位停止 位，奇校验，波特率为位，奇校验，波特率为1200B/S，允许发送器空，允许发送器空 中断。设中断。设8250的端口及寄存器地址从的端口及寄存器地址从02C0H开始。开始。 波特率为波特率为1200B/S，对应除数，对应除数=0060H ，P292表表5.11 设寄存器首地址设寄存器首地址02C0H，P289表表5.10 一般不考一般不考 微机系统与接口内容微机系统 基础50 例题例题 MOV DX, 02C0H+3；线路控制寄存器；线路控制寄存器 MOV AL, 80H；DLAB=1 OUT DX, AL MOV DX, 02C1H；访问的是除数寄存器；访问的是除数寄存器 MOV AL

43、, 0 OUT DX, AL DEC DX ；也可以；也可以MOV DX, 2C0H MOV AL, 60H OUT DX, AX MOV DX, 2C0H+3；线路控制寄存器；线路控制寄存器 DLAB=0 MOV AL, 00001010B ；数据位数位；数据位数位7，1位停止位，奇校验位停止位，奇校验 OUT DX, AL MOV DX, 2C1H ;访问的是中断允许寄存器访问的是中断允许寄存器 MOV AL, 00000010B OUT DX, AL 一般不考一般不考 微机系统与接口内容微机系统 基础51 例题例题 习题习题5(2).4 如两台计算机利用如两台计算机利用8250进行串行通

44、讯。通讯规程如下：进行串行通讯。通讯规程如下： 异步异步 传送，波特率为传送，波特率为2400B/S，每字符的数据位为，每字符的数据位为8位，位，1位停止位停止 位，无校验。试完成下列程序设计：位，无校验。试完成下列程序设计： 发送程序：将数据段中以发送程序：将数据段中以T_BUF为起始地址的一组数据为起始地址的一组数据 送到收方，字符串的长度存于字节变量送到收方，字符串的长度存于字节变量T_LEN中，发送时，中，发送时， 先发两个起始符先发两个起始符AAH和和55H，发送完全部数据后，再发送，发送完全部数据后，再发送 两个结束符两个结束符55H和和AAH作为发送结束标志。作为发送结束标志。

45、接收程序：将接收到的一组数据存放在从接收程序：将接收到的一组数据存放在从R_BUF开始的开始的 接收缓冲区中，所收到的数据长度存于字节变量接收缓冲区中，所收到的数据长度存于字节变量R_LEN中，中， 只统计数据个数。如一组数据接收正确，将字节变量只统计数据个数。如一组数据接收正确，将字节变量 ERROR置为置为00H，否则置为，否则置为FFH。 微机系统与接口内容微机系统 基础52 例题例题 MOV DX, 3FBH；线路控制寄存器；线路控制寄存器 MOV AL, 80H；DLAB=1 OUT DX, AL ；波特率为；波特率为2400B/S，对应除数，对应除数=0030H MOV DX, 3

46、F9H；访问的是除数寄存器；访问的是除数寄存器 MOV AL, 0 OUT DX, AL MOV DX, 3F8H MOV AL, 30H OUT DX, AL 微机系统与接口内容微机系统 基础53 例题例题 ; 发送方发送方 T1: MOV DX, 3FDH；线路状态；线路状态 IN AL, DX TEST AL, 20H；发送寄存器空；发送寄存器空 JZ T1 MOV AL, 0AAH；发两个字符；发两个字符 MOV DX, 3F8H；发送寄存器；发送寄存器 OUT DX, AL CALL SREGCK；检查发送寄存器；检查发送寄存器 MOV AL, 55H MOV DX, 3F8H OU

47、T DX, AL CALL SREGCK MOV CL, T_LEN； MOV SI, T_BUF； TLOOP: MOV AL, SI MOV DX, 3F8H；发送寄存器；发送寄存器 OUT DX, AL CALL SREGCK；每发完，检查；每发完，检查 INC SI DEC CL JNE TLOOP MOV AL, 0AAH；再发两个字符；再发两个字符 MOV DX, 3F8H； OUT DX, AL CALL SREGCK MOV AL, 55H MOV DX, 3F8H OUT DX, AL CALL SREGCK 微机系统与接口内容微机系统 基础54 例题例题 接收：接收： R1

48、: CALL RBUFCK；接受就绪检查；接受就绪检查 MOV DX, 3F8H ；接受寄存器；接受寄存器 IN AL, DX CMP AL, 0AAH ；检查起始字符；检查起始字符 JNZ R1 MOV DX, 3F8H IN AL, DX CMP AL, 55H JNZ R1 MOV AL, 0 MOV R_LEN, AL MOV SI, OFFSET R_BUF R2: MOV DX, 3F8H IN AL, DX；收数据；收数据 CMP AL, 55H；是否收到结束标志；是否收到结束标志 JZ R3 MOV SI, AL INC R_LEN INC SI JMP R2 R3: MOV

49、DX, 3F8H IN AL, DX CMP AL, 0AAH；是否收到结束标志；是否收到结束标志 JZ R4 MOV AL, 0FFH MOV ERROR, AL R4: MOV AL, 00 MOV ERROR, AL RBUFCK PROC NEAR MOV DX, 3FDH；读线路状态寄存器；读线路状态寄存器 IN AL, DX TEST AL, 01 JZ RBUFCK RET 定义子过程定义子过程 微机系统与接口内容微机系统 基础55 DMAC 直接存储器访问直接存储器访问 8237 u基本概念、基本概念、DMAC的作用（原理）的作用（原理）: I/O外设与存储外设与存储 器之间高

50、速数据交换；器之间高速数据交换； u外设或存储器通过外设或存储器通过AEN信号区分信号区分MPU/DMAC之一之一 控制总线；控制总线； CPUDMAC 外设外设 HLDA i=0,1,2,3 每个通道可独立响应外部每个通道可独立响应外部DMA请求请求 HRQ DREQi DACKi 微机系统与接口内容微机系统 基础56 DMAC 直接存储器访问直接存储器访问 8237 02年考题：年考题： 10. 在在8086/8088系统中，不需要系统中，不需要CPU控制，也不经过控制，也不经过CPU的的 数据输入输出方式是数据输入输出方式是 。 A无条件传送无条件传送 B查询传送查询传送 CDMA传送传

51、送 D中断传送中断传送 11年年B卷：卷： 15. 单单i8237DMA控制器可支持控制器可支持4个通道的个通道的DMA，若采用，若采用DMA 控制器两级级连方式，则控制器两级级连方式，则8237最多可以实现最多可以实现 通道的通道的DMA。 (A)4 (B)8 (C) 12 (D)16 (E)64 微机系统与接口内容微机系统 基础57 第二次习题（复习）课第二次习题（复习）课 第第4部分：半导体存储器部分：半导体存储器 第第5部分：部分： 数字量输入输出数字量输入输出 总线、接口概念总线、接口概念 *接口电路（芯片）、端口地址接口电路（芯片）、端口地址 * 数据传送方式数据传送方式 * 中断

52、电路及其处理中断电路及其处理 *定时定时/计数器电路与应用计数器电路与应用 * 并行接口电路与应用并行接口电路与应用 * 串行接口电路与应用串行接口电路与应用 DMA电路与应用电路与应用 第第6部分：模拟量输入输出部分：模拟量输入输出 可能级联：可能级联： 8253两个通道，两个通道， DMA 8237， 中断管理器中断管理器8259 微机系统与接口内容微机系统 基础58 模拟量接口模拟量接口A/D-D/A 基本概念基本概念*： u多路转换开关多路转换开关MUX和采样保持器和采样保持器S/H的主要作用；的主要作用； uADC双积分、逐次逼近、双积分、逐次逼近、V/F变换型变换型 uADC080

53、9：8位位8通道逐次逼近型模数转换器；通道逐次逼近型模数转换器； uAD574A：12位单通道位单通道; u精度精度: 相对满量程而言，分辨率相对满量程而言，分辨率:对信号灵敏度，与对信号灵敏度，与 位数相关；位数相关； uVref对转换精度的影响；对转换精度的影响； u模拟地模拟地-数字地数字地: 相同基准，单点相连相同基准，单点相连 掌握掌握: 接口编程接口编程ADC/DAC的转换控制的转换控制 Vo = - Vref Rf R D 256 微机系统与接口内容微机系统 基础59 模拟量接口模拟量接口A/D-D/A 0101年考题：年考题： 16. ADC0809是是8位逐次比较式模数转换器

54、，在接口系统中设位逐次比较式模数转换器，在接口系统中设 计计Vref(REF+)选用选用+4.00V电压基准源电压基准源(REF-接模拟地接模拟地)，如果，如果 读取的读取的转换数字量转换数字量=40H,则此时输入信号电压为则此时输入信号电压为_。 (A)4.00V (B)3.00V (C)2.00V (D)1.00V (E)0.00V 1111年年B B卷：卷： 14模拟量输入输出通道中多路转换开关模拟量输入输出通道中多路转换开关(Multiplexer)的作用的作用 是是_。 A.配合逐次比较式配合逐次比较式ADC B.从多路模拟信号中选从多路模拟信号中选 择一路输出择一路输出 C. 从多

55、路数字信号中选择一路输出从多路数字信号中选择一路输出 D.实现输入信号的程控实现输入信号的程控 放大调理放大调理 微机系统与接口内容微机系统 基础60 模拟量接口模拟量接口A/D-D/A 接口电路简单互连：接口电路与简单接口电路简单互连：接口电路与简单I/O类似类似 （1）数据线：）数据线：8位，位，D7D0 通常同名互连通常同名互连 （2）经译码电路产生片选信号，其中若干连至芯片）经译码电路产生片选信号，其中若干连至芯片 /CS，/CE 74LS138 （3）控制信号线：）控制信号线： /RD, /IORD 接接/OE(输出允许输出允许) /WR, /IOWR 接接/WE(写入允许写入允许,

56、/LE,START,ALE等等) 无独立片选芯片无独立片选芯片 微机系统与接口内容微机系统 基础61 模拟量接口模拟量接口A/D-D/A 根据指定端口地址，利用根据指定端口地址，利用I/O指令接口应用程序片断编程：指令接口应用程序片断编程： u DA：先送出：先送出8位位/12位数据，再启动位数据，再启动DAC u AD：先启动转换：先启动转换START/ALE，延时或判断，延时或判断EOC再读取结果再读取结果 应用：按设计要求处理后保存到变量单元或输出：应用：按设计要求处理后保存到变量单元或输出： MOV DX, INPORT IN AL, DX MOV V1, AL ；处理（例如数字滤波；

57、处理（例如数字滤波平均）平均） MOV DX, OUTPORT OUT DX, AL 提示：提示： u AD/DA程序片断运行的方式（除初始化芯片和单元外），一程序片断运行的方式（除初始化芯片和单元外），一 般为定时执行或中断执行；般为定时执行或中断执行； u 如需要记忆以前信息（用于比较等），一般存放在内存单元如需要记忆以前信息（用于比较等），一般存放在内存单元 中而非寄存器中。中而非寄存器中。 微机系统与接口内容微机系统 基础62 例题例题 课本课本P344：图：图6.27， ADC0809+i8255 习题习题6.4：综合设计型：综合设计型 ADC0809设计一个数据采集系统，采用中断方

58、式，设计一个数据采集系统，采用中断方式， EOC接至接至8259A的的IRQ2，每隔，每隔200s采样一个数据。采样一个数据。 试完成：试完成： 硬件设计，画出连线图（不包括硬件设计，画出连线图（不包括8259A）；）； 软件设计，包括软件设计，包括8255A、8253的初始化及中断服务的初始化及中断服务 程序。程序。 难度难度考试考试(不要求不要求8255的初始化的初始化) 微机系统与接口内容微机系统 基础63 8253通道通道0，方式，方式0，200分频；查询分频；查询PC7；定时启动；定时启动AD； 中断服务程序读中断服务程序读AD结果结果 A15 A14 A13 A12 A11 A10

59、 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0C0H选中选中8255A 微机系统与接口内容微机系统 基础64 习题习题 08年试题年试题 8086/8088 系统采用系统采用ADC0809 和和8255 接口芯片采集接口芯片采集8 个输入通个输入通 道的信息，并转换成对应的电压数字量，输出到道的信息，并转换成对应的电压数字量，输出到4 个个LED 显示显示 器显示（其中：器显示（其中：1 个个LED 显示通道数显示通道数0-7，3 个个LED 显示相应通显示相应通 道的电压值）。道的电压值）。 START：AD 转换启动信号，输入，高电平有效。转换启动信号，输入，高电平有效。ALE：地址锁存允许信号，输入、高电平有效。：地址锁存允许信号，输入、高电平有效。 OE：输出允许信号，输出、高电平有效。：