微机原理总结复习

1、微机原理2.2.1、8088CPU概述与8080/85相比，8088性能的提高主要依赖于：1、建立4字节的指令预取队列；2、设立地址段寄存器；3、在结构上和指令设置方面支持多为处理器系统。2.2.2、8088CPU引线及其功能最小模式下的引线：A8A15：它们是三态输出引线，负责送出地址。AD0AD7：它们是地址、数据时分复用的输入输出信号线。经由三态门输出。IO/M：它是CPU的输出控制信号，用来区分当前操作时访问存贮器还是访问I/O端口。WR：它是CPU的输出控制信号，有效时表示CPU正处于写存贮器或I/O端口状态。DT/R：该引脚是CPU的输出控制信号，用于确定数据传送方向，高电平为传送

2、方向，低电平为接受方向。DEN：这是CPU经三态门输出的控制信号。有效时表示数据总线上有有效的数据。ALE：输出控制信号，高电平有效。有效时，表明CPU经其引线送出有效的地址信号。RD：它是读选通输出信号，低电平有效，有效时表明CPU正在进行存贮器读或I/O读操作。READY：它是准备就绪输入信号，高电平有效。有效时表示被访问的设备已准备好数据。INTR：它是可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。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。有效时，CPU继续执行程序；否则CPU就进入等待（空转）状态。NMI：它是非屏蔽中断输入信号，边沿触发，正跳变有效。RESET：它是

3、CPU的复位输入信号，高电平有效。复位后的内部寄存器状况见P24表2.2INTA：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。HOLD：它是高电平有效的输入信号，用于向CPU提出保持请求。HLDA：这是CPU对HOLD请求的响应信号，高电平有效。有效时，所有三态输出的信号变为高阻状态（浮动状态）。SSO：是一条状态输出线。与IO/M和DT/R信号一起决定最小模式下现行总线周期的状态。CLK：这是时钟信号输入端。8088标准时钟频率为5MHz。Vcc：5V电源输入引脚。GND：接地端。最大模式下的引线(P25)除24到34之外，其余与最小模式完全相同（下述替换只

4、是引脚位置替换）S2S2（替换IO/）、S1（替换DT/）、S0（替换DEN）：这是最大模式下由8088CPU经三态门输出的状态信号。RQ/GT0（替换HOLD）、RQ/GT1（替换HLDA）：它们是总线请求允许引脚。LOCK（替换WR）：它是一个总线封锁信号，低电平有效。该信号有效时，别的总线控制设备的总线请求信号将被封锁。QS1（替换）、QS0（替换ALE）：它是CPU输出的队列状态信号。HIGH（SSO）：在最大模式时始终为高电平输出。2.2.3、8088内部结构8088CPU内部结构8088微处理器内部分为两个部分：执行单元（EU）和总线接口单元（BIU），图见P27 图2.4EU单元

5、负责指令的执行。它包括ALU（运算器）、通用寄存器和状态寄存器。BIU单元负责与存贮器和I/O设备的接口。它由段寄存器、指令指针、地址加法器和指令队列缓冲器组成。2.2.5、时序CPU与内存或借口间进行通信，如将一个字节写入内存一个单元（或借口），这种写（或读）的过程成为一个总线周期。正常的总线周期，不论读或写，都用4个时钟周期。2.3.2、最小模式下的系统总线形成 见P35 图2.1420条地址线用8282锁存器形成。双向数据总线用8286形成。控制总线信号由8088CPU提供。系统总线的控制信号是8088CPU直接产生的。若8088CPU驱动能力不够，可以加上74LS2442.3.3、最大

6、模式下的系统总线形成 见P36 图2.15在进行DMA传送石，一定要保证总线形成电路的所有输出信号端都呈现高阻状态，即放弃对系统总线的控制。5.1.3、中断控制器82598259的外部引线共28条， D0D7：双向数据线，与系统总线的数据线相连接。WR、RD：写和读的控制信号，与系统总线的读写信号相连接。=0，=1时外设产生指令；=1，=0时，内部产生指令。CS：片选信号，只有其为低电平时，才能实现CPU对8259的读写操作。通常连接系统的地址译码器。A0：8259内部寄存器的选择信号。INT：8259的中断请求输出信号，可直接接到CPU的INTR输入端。INTA：中断响应输入信号。CAS0C

7、AS2：级联控制线，多片8259级联工作时，其中一片为主控级，其他均为从属级芯片。SP/EN：双功能引线，当工作在缓冲模式下时，它为输出，用以控制缓冲传送；在非缓冲模式时，它用作输入，SP有效时，指定8259为主控级。IR0IR7：中断请求输入端。连接其他外设的中断请求输入。内部寄存器：1、中断请求寄存器（IRR），内部保存所有外部中断源IR0IR7的中断请求状态；2、中断服务寄存器（ISR），用来保存所有正在服务的中断源；3、中断屏蔽寄存器（IMR），保存着被屏蔽的所有中断源。8259的工作方式：（1）8080/85与8086/88工作模式：8259既可以工作在8080系统中，也可以用于80

8、88系统中。在响应中断过程中，CPU产生两个INTA脉冲。这是，8259内部使用第一个INTA脉冲；在第二个INTA脉冲期间，8259通过数据总线将中断源的1个字节的中断向量码送到数据总线上并传送给CPU。优先级：1.一般完全嵌套方式2自动循环优先级方式3特殊循环优先级方式4特殊全嵌套方式（2）特殊屏蔽模式：正常情况下，当一个中断请求被响应时，8259将禁止所有同级及更低优先级中断请求，称为一般屏蔽方式。但在特殊情况下，也希望允许更低优先级的中断请求产生中断。（3）中断结束：8259中，中断结束是利用复位ISR中的相应位来实现的，具体有两种方法：1、自动结束，利用初始化命令字ICW4设置这种结

9、束方式；2、利用命令结束，利用操作命令自OCW2中的用惯命令实现中断结束，中断结束命令有两种：（a）一般中断结束命令（EOI），该命令用于中断嵌套方式；（b）特殊中断结束命令，当8259工作在特殊屏蔽方式时，其中断嵌套结构也变得杂乱起来，就必须采用特殊结束命令。中断触发方式：1电平触发2边沿触发（5）查询状态：通过操作命令字OCW3中的P位置1，可以查询8259的状态。8259的内部控制字一初始化命令字：1、初始化命令字ICW1。2、初始化命令字ICW2，在8080模式下，它与ICW1的D7D5构成16为的入口地址。8088模式下，仅用ICW2提供不同中断源的中断向量码，中断响应时，再根据中断

10、向量表获得入口地址。3、初始化命令字ICW3，该字是用于多片8259级联的。ICW3的每一位对应一个IR输入，哪一位为1，表示相应的IR接从属8259。4、初始化命令字ICW4，。二操作命令字OCW：1、操作命令字OCW1，用于设置对8259中断的屏蔽操作。2、操作命令字OCW2，用于设置优先级是否循环、循环的方式及中断结束方式。3、操作命令字OCW3，可用于设置查询方式、特殊屏蔽方式以及读8259的中断请求寄存器IRR、中断服务寄存器ISR、中断屏蔽寄存器IMR的当前状态。8259的寻址和连接：利用有效选中8259，再利用A0来熏制不同的寄存器和命令字。A0只可能有两个状态。因此，在硬件系统

11、中，8259只占用两个外设接口地址。 8259的接口地址为FF00HFF07H。8259的初始化使用：程序如下所示MOV DX, 0FF00H MOV AL,13H OUT DX, ALMOV DX, 0FF02H MOV AL, 48H OUT DX, ALMOV AL, 03H OUT DX, AL MOV AL, 0E0H OUT DX, AL可以利用该程序来独处8259内部寄存器的内容。下面的程序用来验证8259中断屏蔽寄存器是否正常，不正常则转至IMERRMOV DX, 0FF02HMOV AL, 0 OUT DX, AL IN AL,DX OR AL, AL JNZ IMERRMO

12、V AL, 0FFHOUT DX, ALIN AL, DXADD AL, 1JNZ IMERR在读IMR时，可直接在对应A0=1的地址上读出。但要读IRR或ISR时，必须先向8259写入一个命令字OCW3，代码如下：MOV DX, 0FF00H ;对应A0=0MOV AL, 0BH ;0BH为OCW3OUT DX, AL ;OCW3写入8259IN AL, DX ;读出ISR的内容，放在AL中8259的级联（P165）：一个主控8259可以连接8片从属8259，最多允许有64个输入工作级联框图见P166图5.306.4、可编程并行接口8255外部引线及内部结构D0D7：双向数据信号，用来传送数

13、据和控制字。RD：读信号线， 与其他信号线一起实现对8255接口的读操作， 通常接系统总线的。WR：写信号线，与其他信号一起实现对8255的写操作，通常接系统总线的。CS：片选信号线，当它为低电平时，有效。A0、A1：8255地址选择信号线.RESET：复位输入信号。8255复位后，A、B、C口均被定位输入状态。PA0PA7：A口的8跳输入输出信号线。PB0PB7：B口的8跳输入输出信号线。PC0PC7：C口的8跳输入输出信号线。6.4.2、8255的工作方式1、工作方式0，又称为基本输入输出方式。ABC三口24条线全部规定为数据的输入输出线。共有16种不同组合。三口均可锁存数据，而定义为输入

14、的口则无锁存能力。2、工作方式1，即选通输入输出方式。（1）方式1下，A口、B口均为输出此方式下，A口、B口均需借用C口来实现一些功能。C口的功能如下：OBF：输出缓冲器满信号，低电平有效。ACK：外设响应信号，低电平有效。INTR：中断请求信号，高电平有效。INTE：中断允许状态。（2）方式1下A口、B口均为输入，此方式与方式1下两口均为输出类似，同样需要C口来实现一些功能， C口功能如下：STB：低电平有效的输入选通信号。IBF：高电平有效的输入缓冲器满信号。INTR：中断请求信号，高电平有效。INTE：中断允许状态。3、工作方式2，又称双向输入输出方式。此种工作方式只有8255的A口才有

15、。在A口工作于双向输入输出方式时，要利用C口5条线才能实现。6.4.3、方式控制字及状态字8255的控制字由8位2进制数构成当控制字BIT=1时，控制字的bit6到bit3这4位用来控制A组，而控制字低三位bit2到bit0用来控制B组，包括B口的8位和C口的低4位。状态字：（1）当8255的A口、B口工作在方式1或A口工作在方式2 时，通过读C口的状态，可以检测A口和B口的状态。（2）当8255的A口和B口均工作在方式1的输入时，由C口读的8位数据各位的意义如（3）当8255的A口和B口均工作在方式1的输出时，由C口读的8位数据各位的意义6.4.4、8255的寻址及连接使用8255占外设编织

16、的4个地址，即A口、B口、C口和控制寄存器各占一个外设接口地址。对同一个地址分别可以进行读写操作。8255的接口地址为FBC0HFBC3H和FBC4HFBC7H。6.4.5、初始化及应用举例8255的初始化只要将控制字写入8255的控制寄存器即可。已与打印机连接为例，下面的代码使B口为输入：MOV DX, 0383HMOV AL, 1000,0011BOUT DX, ALMOV AL, 0000,1101BOUT DX, AL6.5、可编程定时器82536.5.1、外部引线及其功能D0D7：双向数据线，用以传送数据和控制字。CS：输入信号，低电平有效，有效时，该芯片可被选中进行操作RD：读控制

17、信号，低电平有效。WR：写控制信号，低电平有效。A0A1为8253的内部计数器和一个控制寄存器的编码选择信号A0A1 00可选择计数器0 A0A1 01可选择计数器1A0A1 10可选择计数器2 11可选择控制寄存器CLK02：每个计数器的时钟输入端。GATE02：门控信号，即计数器的控制输入信号。OUT02：计数器输出信号，用来产生不同方式工作室的输出波形。6.5.2工作方式（P206）1、方式0（技术结束产生中断）当GATE为高电平时，允许技术；低电平时，禁止计数2、方式1（可编程单稳）GATE上升沿开始启动计数3、方式2（频率发生器）GATE为低电平时，强迫OUT输出高电平，GATE为高

18、时，分频据需进行。该方式下，占空比不稳定。4、方式3（方波发生器）GATE信号为低电平时，强迫OUT 输出高电平。GATE为低电平时，OUT输出对称方波。该方式可产生稳定占空比为1：1的方波信号。5、方式4（软件触发选通）计数开始并不受GATE控制。此方式仍受GATE控制，GATE为高时，计数进行；GATE为低时，禁止计数。6、方式5（硬件触发选通）GATE上升沿使计数开始。6.5.4、8253的寻址及连接（P209）1、寻址8253占用4个接口地址，地址由、A0、A1来确定。同时配合、控制8253的读写操作。(1)先使计数器停止计数，再读计数值。（2）在计数过程中读计数值。2、连接8253占

19、用了FF04HFF07H 4个接口地址。6.5.5、初始化及其应用对计数器0的初始化：MOV AL, 36H OUT 43H, AL MOV AL, 0OUT 40H, 18 OUT 40H, AL 对计数器1的初始化：MOV AL, 54H OUT 43H, AL MOV AL, 18 OUT 41H,AL对计数器2的初始化：MOV AL, 0B6H OUT 43H, AL MOV AX, 533HOUT 42H, AL MOV AL, AHOUT 42H, AL 6.6、可编程串行接口82506.6.1、概述（P214）1、概述串行通信中，两种最基本的通信方式：1、同步通信；2、异步通信。同步通信：在约定的波特率（每秒钟传送的位数）下，发送端与接收端的频率保持一致。异步通信：收发端在约定的波特率下，不需要严格的同步，允许有相对的延迟。2、8250的工作过程（1）发送数据（2）接收数据3、内部寄存器（1）通信控制字寄存器（2）通信状态寄存器（3）发送数据寄存器（4）接受数据寄存器（5）除数锁存器（6）中断允许寄存器（7）中断标志寄存器（8）MODEM控制寄存器（9）MODEM状态寄存器