微机原理与接口技术课程总结

《微机原理与接口技术》课程总结学生姓名：何志刚学号：1105011044班级:11电子一班指导教师：丁健时间：2013年6月10日《微机原理与接口技术》课程总结摘要：《微机原理与接口技术》作为我们通信工程专业的必修课程。本课程主要讲了计算机接口相关的基本原理、微处理器系统和微型计算机系统的总线、计算机接口技术的介绍以及计算机接口技术在工程实际当中的应用等课程内容的介绍，概括了微机原理与计算机接口技术，微型计算机系统是以微型计算机为核心，再配以相应的外部设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算系统。它在人们的生活中发挥着巨大的作用。本文概括了微机原理与计算机接口技术内容，介绍了微机基本原理，并且谈了一些学习体会。关键字：微机原理8086/8088接口技术引言本书是为中国科技大学工程电子类本科生学习的“微型计算机原理及应用”课程编写的教材。主要讲述了8086的相关知识和接口技术的应用。在计算机技术高度发展的今天，普遍认为，要开发一个系统，接口技术是重要的。计算机技术的发展使得越来越多的领域都广泛的使用计算机，尤其是实时与自动控制系统的设计应用在当代微机控制领域中成为了主要的技术支撑，而控制系统与微机之间如何进行数据的交换与传递，微机如何对被控制对象进行实时控制，并且要求精度高，且稳定，这就需要设计之间的接口。因此，《微机原理与接口技术》这门课程就是关于微型计算机的原理以及控制系统与微型计算机之间接口技术的问题。《微机原理与接口技术》作为我们通信工程专业的必修课程。本课程主要讲了计算机接口相关的基本原理、微处理器系统和微型计算机系统的总线、计算机接口技术的介绍以及计算机接口技术在工程实际当中的应用等。当前计算机接口技术主要要解决的问题有两类：一是以单片微机为核心的专用小系统设计，另一则是以商品机PC/XT为基础的系统扩充。这也是我们这学期《微机原理与接口技术》重点要解决的两类问题。课程主要内容全书13章，内容安排上注重系统性、先进性与实用性。前4章介绍8086/8088微型机系统的组成原理、体系结构、指令系统、汇编语言程序设计方法；第5章讨论存储器的原理和设计方法；第6章讲述I/O接口和系统总线；从第7章开始论述中断系统和接口技术，重点分析了中断控制器8259A、计数器/定时器8253和8254、通用并行接口8255A、通用串行接口8251A、数/模和模/数转换器及DMA控制器8237A，并概述了IBMPC/XT计算机的系统板的工作原理、第13章概要性地介绍了32位微型计算机的基本工作原理，包括32位微处理器的结构和工作模式、寄存器组成、保护模式下的内存管理、32位机新增指令与编程实例及接口技术。第1章

绪论

原码、反码、补码的计算，补码加减计算，溢出判断所谓微机的字长是指CPU中运算器一次能处理二进制数的最大位数。第2章

8086的系统结构8086CPU内部八大部件。CPU三种工作方式。寄存器8086CPU的寄存器中，通常用作数据寄存器，且隐含用法为I／O端口的地址寄存器的是DX。8086/8088微处理器的标志寄存器IF位可以通过CLI、STI指令进行设置。8086CPU的内存寻址空间最大为1M字节，I/O接口寻址能力为64K个8位端口。8086/8088在最小方式下有关总线请求的信号引线是HOLD和HLDA。8086的引脚MN/MX接+5V，则当CPU执行OUTDX，AX指令时，其引脚RD、WR、IO/M的状态为高电平、低电平、低电平。第3章

8086寻址方式和指令系统数据寻址方式（其中存储器寻址部分重点掌握16位的）指令系统中常用指令，每类指令使用时需注意事项，某些指令中的一些隐含约定。第4章

汇编语言、程序设计简化的段定义伪指令和数据定义伪指令。汇编程序设计。第5章

存储器逻辑地址（包括段基址和偏移地址）、线性地址、物理地址的关系。分段、分页的概念。段的大小、页的大小。第6章

微型计算机的输入/输出和总线根据译码电路分析I/O芯片的端口地址。输入/输出方式的特点。三态缓冲器、锁存器的用途。DMA控制器8237利用地址译码器的输出端可作为接口的片选信号。DMA工作方式时，总线上的各种信号是由DMA控制器发送的。如果DMAC每传送一个字节后，就检测DREQ，若无效，则挂起；若有效则继续传送，这是一种DMA方式中的单字节传送方式。第7章

微型计算机中的中断系统中断的概念。中断向量表的概念。中断向量表的建立。8086响应中断的条件是IF＝1，当前指令执行结束。对INTN指令其中断向量存放在内存从0*10H+N*4开始的地址中8086CPU在收到中断请求信号、进入中断响应周期以后，必须向中断源发出的信号是INTA信号。当有如下中断请求时，微处理器执行完当前指令后，优先响应INTO。在下列类型的8086CPU中断中，中断优先权最低的是单步中断（除法出错中断-不可屏蔽中断-可屏蔽中断-单步中断）。8086非屏蔽中断的类型码是02H。在可编程中断控制器8259A内部，用于反映当前CPU正在执行哪些中断源程序的部件是中断服务寄存器。（中断请求寄存器中断屏蔽寄存器中断优先级比较器）中断自动结束方式是自动将8259的ISR相应位清零。两片8259A接成级联缓冲方式可管理15个可屏蔽中断。第8章

总线技术PCI总线：PCI总线是32位总线。PCI总线的总线频率为33.3MHz，总线宽度为64位的情况下，总线数据传输率为266.4MB/s。第9章

可编程接口芯片及其8255A及其应用8255A的内部结构、控制字、各工作方式的特点及有关的固定连线。重点掌握8255A方式0、方式1的应用。在并行可编程电路8255中共有3个8位的I/O端口Intel8255A的PA口有一个8位数据输入锁存器和8位数据输出锁存/缓冲器。Intel8255A的PB（PC口）有一个8位数据输入缓冲器和8位数据输出锁存/缓冲器。8255A工作于基本输入/输出方式下，输出和输入数据为输出数据锁存，输入数据不锁存。8254的内部结构、初始化编程。要求会分析各计数器的工作方式，计数初值。8254的内部结构8254内部结构由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字寄存器以及3个独立的16位计数器组成。计数器包括：8位的控制字寄存器和状态寄存器16位的计数初值寄存器CR16位的减1计数器CE16位的输出锁存寄存器OL可编程计数/定时器电路8254的工作方式共有6种。定时器／计数器输出信号OUT输出高电平信号时，表明计数执行单元计数值已经等于0。定时器/计数器的门控信号是由外围设备送来的，可用作为对时钟的控制。定时器/计数器的输出OUT可以连到系统控制总线上的中断请求线上。当计数到达“0”时，或者其他情况下使OUT端有输出时，产生中断。当定时取计数器的输出连到一个输入/输出设备上时，可去启动一个输入/输出操作。对8254当计数初值为0时，定时时间最长。8254初始化写入控制字后，若再写入初始值要经过（一个时钟上升沿和一个下降沿），计数执行部件开始记数。8254工作于方式0时，当计数值减为0时输出OUT为高电平一直维持到复位或改变计数值。8254工作于方式1时，欲使输出负脉冲加宽，则可以在输出计数期间重新加入带有上升沿的GATE信号8254工作于方式1时，输出负脉冲的宽度等于计数初值N个CLK脉冲宽度。8254工作于方式2时，若计数值为N时，每输入N-1个CLK脉冲，则输出一个负脉冲。8254工作于方式3时，当计数值为一奇数时，则输出信号的低电平比高电平持续时间少一个CLK周期。8254作于方式3时，方波的重复周期是计数初值N个脉冲之和。三、结束语这门课程很注重系统性，先进性和实用性，前后呼应，并有大量的程序和硬件设计类题目，使学生能够深入了解计算机的原理、结构和特点，以及如何运用这些知识来设计一个实用的微型计算机系统。在此门课程的学习过程中，