微机原理总结复习

1、微机原理221、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。222、 8088CPU弓I线及其功能最小模式下的引线 ：A 8A 15：它们是三态输出引线，负责送出地址。AD 0AD 7 ：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

2、向，高电平为传送方向，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

3、中断输入信号， 边沿触发 ，正跳变有效。RESET:它是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CPUXHOLD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是一条状态车出线。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

4、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。QSi （替换）、QSo （替换ALE）:它是CPU输出的队列状态信号。HIGH （SSQ :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

5、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

6、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。2.3.4、 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CPU8259的读写操作。通常连接系统的地址译码器。A 0 ：

7、 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。CASoCAS2：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 廿人 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，SPW效时，指定8259为主控级。IR 0IR 7：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IRoIR7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

8、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8088系统中。在响应中断过程中，CPU"生两个INTA脉冲。这是，8259内部使用第一个INTAB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

9、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。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

10、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

11、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Ao来熏制不同的寄存器和命令字。Ao只可能有两个状态。因此，在硬件系统中， 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, 0FF00HMOV AL,13HOUT DX, ALMOV DX, 0FF02HMOV AL, 48HOUT DX, ALMOV AL, 03HOUT DX, ALMOV AL, 0E0HOUT DX, AL可以利用该程序来独处8259内部寄存

12、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, 0FF02H MOV AL, 0 OUT DX, AL IN AL,DX OR AL, AL JNZ IMERR MOV AL, 0FFH OUT DX, AL IN AL, DXADD AL, 1 JNZ IMERR在tIMR时，可直接在对应 Ao=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:MOVDX, 0FF00HMOVAL, 0BHOUTDX, ALINAL, DX; 对应 A 0=0;0BH 为 OCW3;OCW3 写入 8259;读出I

13、SR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。A 0、 A 1： 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

14、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。ABU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：OBE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

15、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：STR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。在A口工作于双向输入输出方式时，要利用CH 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至Ubit3这4位用来控制颜，而控制字低三位 bit2至ijbit。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

16、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

17、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DoD7：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读控制信号，低电平有效。WR写控制信号，低电平有效。AoAi为8253的内部计数器和一个控制寄存器的编码选择信号A 0A1 00可选择计数器0 A0A 1 01可选择计数器1A0A1 10可选择计数器211可选择控制寄存器CLK 02 ：每个计

18、数器的时钟输入端。GATE 02 ：门控信号，即计数器的控制输入信号。OUT 02：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。

19、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、 A 0、 A 1来确定。同时配合、控制8253的读写操作。2 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, 36HOUT 43H, ALMOV A

20、L, 0OUT 40H, 18OUT 40H, AL对计数器 1 的初始化：MOV AL, 54HOUT 43H, ALMOV AL, 18OUT 41H,AL对计数器2 的初始化：MOV AL, 0B6HOUT 43H, ALMOV AX, 533HOUT 42H, ALMOV AL, AHOUT 42H, AL6.6、可编程串行接口82506.6.1 、概述（P214）（ 、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。（ 、 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