微机原理复习.docx
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微机原理复习
•••••••••••••••••••••••••••••••••••第1章绪论
1、微型计算机:
–以微处理器(CPU)为核心,配上大规模集成电路的存储器(ROM/RAM)、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机。
2、三组总线
地址总线AB
–单向,位数n决定CPU可寻址的内存容量
数据总线DB
–双向,CPU与存储器、外设交换数据的通路
控制总线CB
–双向,传输控制信号和状态信号
3、各进制数间的转换
非十进制数到十进制数间的转换
按相应进位计数制的权表达式展开,在按十进制求和。
如:
10110111B=
(183)D;
14FBH=
(5371)D
十进制数到非十进制数的转换
(1)十进制到二进制
整数部分:
除2取余
小数部分:
乘2取整
例如:
12.125D
=(
1100.001)B
(2)十进制到十六进制的转换
整数部分:
除16取余
小数部分:
乘16取整
二进制与十六进制间的转换
用4位二进制数表示1位十六进制数
例如:
(011000
1001.1100)B
=(58
9.C)H
划分的时候以小数点位分界线,整数部分从最低位开始划,前面不够补零,不影响大小
小数部分从最高位开始,后面不够补零,也不影响大小
第2xx8086CPU
2、8086CPU内部寄存器
3、8086微处理器的标志寄存器
8086CPU中的标志位-状态标志
FLAGS寄存器中共有6个状态标志位
–CF,进位标志。
–PF位,奇偶校验标志。
–AF,辅助进位标志。
•••••–ZF,全零标志。
–SF,符号标志。
–OF,溢出标志位。
8086CPU中的标志位-控制标志
FLAGS寄存器中共有3个控制标志位
–TF,单步标志。
–IF,xx标志。
–DF,方向标志。
题1:
已知某存储单元所在的段地址为1900H,偏移地址为8000H,试求出该单元所在的物理地址?
第二章作业
第2题:
8086CPU内部由那两部分组成?
他们大致是如何工作的?
8086CPU由指令执行单元和总线接口单元两部分组成。
工作过程:
1)读存储器
2)EU从指令队列中取走指令,经EU控制器译码分析后,向各部件发控制命令,以完成执行指令的操作
3)指令队列满,则BIU处于空闲状态
4)指令执行过程中,如果需要进行存取数据,EU就要求BIU完成相应的总线周期5)在程序转移时,先清空队列,再去新的地址处取指。
6)ALU完成算术运算、逻辑运算或移位操作
第7题已知段地址:
偏移地址分别为如下数值,他们的物理地址各是什么?
(1)1200:
3500H=15500H
(2)FF00:
0458H=FF458H
(3)3A60:
0100H=3A700H
第13题8086工作于最小模式时,硬件电路主要由哪些部件组成?
为什么要用地址锁存器,数据缓冲器和时钟产生器?
8086工作于最小模式时,硬件电路主要由1片8086CPU、1片8284时钟发生器、3片74LS373锁存器和2片74LS245双向数据缓冲器组成。
用地址锁存器的原因:
先传送地址信号,因为与数据和状态信号复用,如果不锁存则会丢失地址信息。
用数据缓冲器的原因:
如果总线上负载超过10个,单独靠总线不能驱动,需要加总线驱动器提高带负载能力。
用时钟产生器的原因:
产生系统的时钟信号,对READY和RESET信号进行同步。
第18题8086工作于最小模式,执行存储器读总线周期,T1~T4周期中主要完成哪些工作?
8086工作于最小模式,执行存储器读总线周期,T1~T4周期中主要完成:
T1周期:
输出20位地址信号,ALE地址锁存允许信号高电平有效。
T2周期:
高4位输出状态信号,低16位高阻态,准备接收数据。
T3周期:
高4位维持状态信号,低16位接收数据。
T4周期:
读总线周期结束。
••••••••••••••••••••••••
第3xx8086的寻址方式和指令系统
一、掌握七种寻址方式
1.立即数寻址(P48)
8086CPU指令系统中,有一部分指令所用的8位或16位操作数就在指令中提供,这种方式叫立即数寻址方式。
•例如:
MOVAL,80H
MOVAX,1090H
•立即数寻址方式的显著特点就是速度快。
•2.寄存器寻址(P49)
•如果操作数就在CPU的内部寄存器中,那么寄存器名可在指令中指出。
这种寻址方式就叫寄存器寻址方式。
•3.直接寻址(P49)•4.寄存器间接寻址(P51)
•采用寄存器间接寻址方式时,操作数一定在存储器中,存储单元的有效地址由寄存器指出,这些寄存器可以为BX,BP,SI和DI之一,即有效地址(EA)等于其中某一个寄存器的值:
•5.寄存器相对寻址(P52)
•采用寄存器间接寻址方式时,允许在指令中指定一个位移量,有效地址(EA)就通过寄存器内容加上一个位移量来得到,这种寻址方式叫寄存器相对寻址:
•6基址加变址寻址(P53)
通常将BX和BP称为基址寄存器,将SI和DI称为变址寄存器。
基址加变址的寻址,操作数的有效地址(EA)等于基址寄存器(BX或BP)的内容加上一个变址寄存器(SI或DI)的内容。
即:
EA=[BX][SI]
[BP]+[DI]
•7相对的基址加变址寻址(P53)
在基址加变址寻址方式中,也允许带一个8位或16位的偏移量,其和值构成有效地址,这种寻址方式叫相对的基址加变址寻址。
即:
EA=[BX][SI]8位偏移量
[BP]+[DI]+16位偏移量
•例如:
–MOVAX,0003[BX][DI]
–MOV[BP+SI+COUNT],BL
•二、最基本的传送指令MOV(P62)
•MOV指令是形式最简单、用得最多的指令。
•MOV指令的几点说明:
(1)MOVDS,CS;错误
MOV[16H],[20H];错误
•三、加法指令
(1)不带进位位的加法指令:
ADD用来执行两个字或两个字节的相加操作,结果放在原来存放目的操作数的地方。
•
(2)带进位位的加法指令
ADC指令被执行时,将进位标志CF的值加在和中。
••••
四、过程调用与返回
过程调用:
CALL过程名
返回指令:
RET
第三章作业
第1题
注意逗号后面是源操作数,逗号前面是目的操作数
第6题
要掌握每种错误的原因和改正方法
第9题
学会用箭头方式表示指令功能
第12题编程将AX寄存器中的内容以相反的次序传送到DX寄存器中,并要求AX中的内容不被破坏,然后统计DX寄存器中1的个数是多少。
(提示:
先通过左移指令,将AX内容逐位移入CF中,检查其是否为1,再通过右移指令,移入DX)•movcx,16
•movbx,0
•movdx,0
•l2:
rolax,1
•jncl1
•incbx
•l1:
rcrdx,1
•loopl2
•第4xx微型计算机汇编语言及汇编程序
•一、汇编语言的两种语句
•指令性语句——由8086指令助记符构成的语句,由CPU执行,每一条指令性语句都有一条机器码指令与其对应;
•指示性语句——由伪指令构成的语句,由汇编程序(MASM)执行,指示性语句无机器码指令与其相对应。
•二、数据定义伪指令(P121)
用于定义变量,即内存单元或数据区。
数据定义伪指令的格式为:
变量名数据定义伪指令操作数,操作数,…
常用的数据定义伪指令有如下几种:
DB定义字节
DW定义字
DD定义双字
Ø操作数可以是常数、变量
•第四章作业
•第3题伪指令语句的作用是什么?
它与指令语句的主要区别是什么?
•伪指令语句作用:
汇编时完成某些特定功能,如段定义、变量定义、过程定义等。
•与指令语句区别:
指令性语句——由8086指令助记符构成的语句,由CPU执行,每一条指令性语句都有一条机器码指令与其对应;
•指示性语句——由伪指令构成的语句,由汇编程序(MASM)执行,指示性语句无机器码指令与其相对应。
••第7题给出完整的汇编语言程序设计框架,并说明其中每条伪指令语句的功能。
••••••••••••••••••••••••••
•DATASEGMENT;数据段
STRINGDB……
DATAENDS
STACKSEGMENTPARASTACK‘STACK’;堆栈段
STA1DB100DUP(?
)
STACKENDS
CODESEGMENT;代码段
MAINPROCFAR;主程序
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX;送数据段地址
……
MAINENDP
CODEENDS
ENDSTART
•第13题某个学生的英语成绩已存放在BL中,如果低于60分,则显示F(Fail),如高于或等于85分,则显示G(Good),否则显示P(Pass),试编写完成的汇编语言程序来实现。
•DATASEGMENT••••••••••••••••••••••••;此处输入数据段代码
DATAENDS
STACKSEGMENT
;此处输入堆栈段代码
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
cmpbl,60
jblop1
cmpbl,85
jblop2
movdl,'G'
movah,2
int21h
jmpend1
lop1:
movdl,'F'
movah,2
int21h
jmpend1
lop2:
movdl,'P'
movah,2
•int21h
•jmpend1
•end1:
MOVAH,4CH
•INT21H
•CODEENDS
•ENDSTART
•第5xx存储器
一、存储器和CPU的连接考虑
①高速CPU和较低速度存储器之间的速度匹配问题。
(插入)
②CPU总线的负载能力问题。
(加总线驱动器等)
③片选信号和行地址、列地址的产生机制。
()
•二、8086形成片选信号的方法
•全译码法:
高位地址线全部参与译码,每个存储单元地址唯一,没有重叠,但是译码电路较复杂。
•部分译码法:
高位地址线的一部分参与译码,剩下的地址线取值任意,导致每个存储单元对应多个地址,浪费地址空间,但是译码电路相对全译码法要简单。
•线选法:
不用译码器,高位地址线中某一位直接作为片选信号,电路最简单,但是每个存储单元对应多个地址,地址空间浪费大。
•第五章作业••第1题:
计算机的内存由哪两类存储器组成?
请说明它们各自的主要特点。
•计算机的内存由RAM和ROM这两类存储器组成。
•RAM是随机存取存储器,可随机的写入和读出,访问速度快,但断电后内容会全部丢失,具有易失性,根据结构和特点分成SRAM和DRAM两种。
•ROM是只读存储器,存放在其中的内容不会因断电而丢失,具有非易失性,正常工作时只能读取不能写入,改写要用专用编程器。
根据结构和特点分成MROM、PROM、EPROM、EEPROM和FLASHMEMORY等五种。
•第16题对于图
5.22的部分译码法方案,若将存储器改为8K*8位的6264EPROM芯片,译码电路仍采用74LS138,参与译码的地址线仍是A17~A0,是参照该图设计出新的译码方案,并列出一组连续的可用地址范围。
•参照P181图
5.22
•图中芯片改为2764,低位地址线从A12~A0,其他高位地址线均加1
•第6章I/O接口和并行接口芯片8255A
•一、什么是I/O接口
•二、接口的功能
a、设置数据缓冲解决速度差异引起的不协调:
锁存器、缓冲器
b、设置信号电平转换:
MAX232
c、设置信息转换逻辑:
A/DD/A串并并串
d、设置时序控制电路:
握手信号
e、提供地址译码电路:
选中内部端口
•三、并行通信
定义:
一个字符的各位数用几条线同时进行传输。
优点:
传输速度快,信息率高
缺点:
用电缆多,不适应远距离传输
•8255A与8086CPU之间的地址线连接
A1、A0端口选择信号
(P209)。
•第六章作业
•第2题什么叫I/O端口?
一般的接口电路中可以设置哪些端口?
计算机对I/O端口地址编址时采用哪两种方法?
在8086/8088CPU中一般采用哪种编址方法?
•I/O端口:
接口中的寄存器及其控制逻辑称为I/O端口。
•一般的接口电路中可以设置数据端口、控制(命令)端口和状态端口三种。
•计算机对I/O端口编址时采用存储器映象寻址(存储器和I/O口统一编址)和I/O单独编址方式两种。
•在8086/8088CPU中一般采用I/O单独编址方式。
•第3题CPU与外设间传送数据主要有哪几种方式?
•CPU与外设间传送数据主要有程序控制方式、中断方式和DMA方式共三种。
•程序控制方式:
CPU与外设间的数据传送在程序控制下完成,包含无条件传送和条件传送两种。
•xx方式:
CPU平时执行主程序,只有在需要传送数据时才向CPU发中断请求,CPU响应后去执行中断服务程序来完成数据交换。
这种方式能够提高CPU的利用率。
•DMA方式:
即直接存储器存取方式,由于中断方式不适用高速数据传输而提出。
外设利用专用的DMA接口电路直接与存储器进行高速数据交换,而不经过CPU,传输速度只决定于存储器和外设的速度。
•第7题8255A的三个端口在功能上各有什么不同的特点?
8255A内部的A组和B组控制部件各管理哪些端口?
•端口A包含1个8位数据输入锁存器和1个8位输出锁存器/缓冲器。
•端口B包含1个8位数据输入缓冲器和1个8位输出锁存器/缓冲器。
•端口C包含1个8位数据输入缓冲器和1个8位输出锁存器/缓冲器。
•A组控制电路控制端口A和端口C的高4位的工作方式和读写操作。
•B组控制电路控制端口B和端口C的低4位的工作方式和读写操作。
•第15题(参照P221图
6.21)8255A的口地址为80H~83H,A口接8个开关K7~K0,B口接8个指示灯LED7~LED0,用来显示开关的状态,当开关合上时相应的指示灯点亮,断开时灯灭。
试画出硬件连线图(含具体的译码电路),并编写实现这种功能的程序段。
要求每隔20秒钟读一次,延时20秒的子程序名为DELAY_20S。
(参考图
6.21及相关程序,但不用考虑奇偶地址)。
•程序
•MOVAL,90H
•OUT83H,AL
•L1:
INAL,80H
•NOTAL
•OUT81H,AL
•CALLDELAY_20S
•JMPL1
•DELAY_20S:
……
•第7xx计数器/定时器8253
1.定时
定义:
提供时间基准。
分类:
内部定时、外部定时。
2.计数
定时与计数本质上是一致的。
计数的信号随机,定时的信号具有稳定和准确的周期性。
•3.8253的编程命令(P236)
①设置初值前必须先写控制字(关键是读/写方式)
②初值设置要符合控制字中的格式规定(关键是读/写方式要与前面一致)
•8253的六种工作方式
•方式0——计数结束产生xx
•方式1——可编程的xx发生器
•方式2——分频器(比率发生器)
•方式3——方波发生器
•方式4——软件触发的选通信号发生器
•方式5——硬件触发的选通信号发生器
•第七章作业
•第1题8253芯片有哪几个计数通道?
每个计数通道可用做于哪几种工作方式?
这些操作方式的主要特点是什么?
•8253芯片有3个计数通道
•每个计数通道有6种工作方式,
•方式0——计数结束产生xx
•方式1——可编程的xx发生器
•方式2——分频器(比率发生器)
•方式3——方波发生器
•方式4——软件触发的选通信号发生器
•方式5——硬件触发的选通信号发生器••这些操作方式的主要特点,以下四条:
①控制字写入时,进入初始状态
②初值写入后,要经过一个上升沿和一个下降沿(下一个时钟周期),才开始计数•③门控信号GATE在CLK的上升沿被采样(采用电平或边沿触发方式)•GATE高电平有效对方式
0、4;
•GATE上升沿有效对方式
1、5;
•GATE高电平和上升沿均有效对方式
2、3。
•④在CLK下降沿,计数器作减1计数
•第5题设8253的口地址为40H~43H,时钟频率f=5MHZ,通道2接一个LED显示器。
要求:
LED显示器点亮4秒钟后,再熄灭4秒钟,并不断重复该过程,试编写8253的初始化程序。
(参考例
7.3.注意:
5MHZ的时钟脉冲要经过分频后才能接到8253的CLK端。
)
•使用8253的通道1和通道2实现,通道1输入CLK1接1MHz信号(5MHz经五分频后),输出OUT1为1KHz方波,再将该信号作为通道2的输入信号,通道2输出1/8Hz的方波信号(亮4s,灭4s)
•程序
•MOVAL,77H••••••••••••••••••••••••••••••••••
•OUT43H,AL
MOVAL,00H
OUT41H,AL
MOVAL,10H
OUT41H,AL
MOVAL,0B7H
OUT43H,AL
MOVAL,00H
OUT42H,AL
MOVAL,80H
OUT42H,AL
第8xxxx和xx控制器8259A
2中断向量和中断向量表(P256)
中断向量:
xx服务子程序的xx地址(首地址)
入口地址含有段地址CS和偏移地址IP(32位)
每个中断向量的低字是偏移地址IP、高字是段地址CS,需占用4个字节8086微处理器从物理地址000H开始,依次安排各个中断向量,类型号也从0开始
256个中断占用1KB区域,就形成中断向量表
例:
中断类型号为10的中断处理子程序存放在1234H:
5678H开始的内存区域中,求中断向量地址及其每个单元中所存放的数值。
3、8259设置优先级的方式
(1)全嵌套方式:
(默认方式)
0级最高,只进行高级中断嵌套(最多实现8级中断嵌套)。
PR比较ISR与IRR中优先级高低决定是否中断嵌套。
(2)特殊全嵌套方式:
(级联系统)
0级最高,但同级中断也会响应、嵌套。
级联系统中的主片必须使用该方式,保证来自同一从片但不同优先级的中断请求能被响应。
(3)普通循环方式:
(优先级相同的系统)
设备中断请求被响应并执行中断服务程序后,其优先级自动降为最低,原先低一级中断成为最高优先级。
但该方式开始总是IR0优先级最高。
(4)特殊循环方式:
(优先级相同的系统)
与普通循环方式唯一不同是一开始的最低优先级由程序确定(最高也就确定),而非IR0。
第八章作业
第3题8086的外部中断从哪些引脚引入?
内部中断有哪几种?
8086的外部中断有非屏蔽中断和可屏蔽中断两种。
非屏蔽中断从NMI引脚引入,可屏蔽中断从INTR引脚引入。
内部中断有除法错中断、单步中断、断点中断、溢出中断和软件中断指令INTn共五种。
第6题如果中断类型号n=4,它的中断服务程序的入口地址CS:
IP=0485:
0016H,它在中断向量表中如何存放?
中断类型号n=4,得出中断向量地址4*4=16=10H
在中断向量表中的存放方法
•CS:
IP=0485:
0016H
•第13题设置中断优先级时,全嵌套和特殊全嵌套有什么区别?
为什么要设置优先级自动循环方式?
•设置中断优先级时,全嵌套与特殊全嵌套的区别是前者只允许高级中断打断低级中断,禁止低级和同级中断进入,而后者允许同级中断进入。
•设置优先级自动循环方式的原因:
这种方式下,各中断请求信号有同等的优先级,该方式适用于优先级相同的中断系统中。
•第9章串行通信和可编程接口芯片8251A
1、串行通信定义:
使用一条数据线,使数据一位的传送,每位数据占据一个固定的时间长度
优点:
节省线路、适合远距离传输
缺点:
速度较慢•2、串行通信数据传送方向
单工方式:
其中一边发送另一边接收,只能用在单向传输的场合•3、串行数据的传送方式
同步通信:
多个字符组成一个信息块,开始处加上同步字符,结尾处加上CRC字符后作为一帧数据传输。
通信双方以相同的时钟频率进行,而且准确协调。
•4、串行通信的传输率(P285)
所谓传输率就是指每秒传输多少位,传输率也常叫波特率,单位bps。
国际上规定了一个标准波特率系列,标准波特率也是最常用的波特率,标准波特率系列为
2400、4800、9600和19200等。
•5、8251A的初始化
8251A初始化过程:
(1)复位后,往奇地址写入的值送模式寄存器(方式控制字)。
(2)若为同步模式,接着往奇地址端口输出的字节为同步字符。
(3)往奇地址写入的值将送到控制寄存器(操作命令字)
(4)往偶地址端口写入的值送到数据输出寄存器,或者从偶地址端口的数据输入寄存器读取数值
•第九章作业
•第2题在串行通信中,什么叫单工、半双工、全双工工作方式?
•单工方式:
其中一边发送另一边接收,只能用在单向传输的场合
•xx方式:
接收和发送使用同一通路。
(不能同时收发)
•全双工方式:
接收和发送用不同的通路。
(可同时收发)
•第3题什么叫同步工作方式?
什么叫异步工作方式?
哪种工作方式的效率更高?
为什么?
同步通信:
多个字符组成一个信息块,开始处加上同步字符,结尾处加上CRC字符后作为一帧数据传输。
通信双方以相同的时钟频率进行,而且准确协调。
•同步方式比异步方式效率高,因为异步方式每帧数据需要起始位和停止位,效率较低,而同步方式收到同步字符后,就可以连续发/收一大块数据,传输效率更高。
•异步通信:
通常以一个字符加上起始和终止位后作为一帧数据传输。
不要求双方同步,收发方可采用各自的时钟源。
••第11题设8251A的控制口地址为82H,要求8251A工作于内同步方式,同步字符为2个,用偶校验,7个数据位,试对8251A进行初始化编程。
(参考例
9.2)••••••MOVAL,38H
OUT82H,AL
MOVAL,16H
OUT82H,AL
OUT82H,AL
MOVAL,95H
OUT82H,AL
•第12题(无M/IO#)在一个以8086为CPU的系统中,若8251A的数据端口地址为84H,控制口和状态口的地址为86H,CPU的系统总线信号为A7~
A0、D7~
D0、IOR非、IOW非(无M/IO非)和RESET,试画出地址译码电路,数据总线以及控制总线的连线图。
(参考图
9.15)
•第10章模/数和数/模转换•2、数/模转换的原理
D/A转换过程:
•3、D/A转换器主要性能指标
(1)输入数字量
(2)输出模拟量:
电流或电压
(3)分辨率:
输入数据发生1LSB变化时所对应输出模拟量的变化•4、DAC0832工作方式
•单缓冲方式:
适用于单片DAC0832或多片但不同时输出的场合
•双缓冲方式:
适用于要求多个DAC0832同时输出的场合
•直通方式:
数据直接进行DA转换而不锁存,即WR
1,WR
2,XFER,CS均接地,ILE接高电平。
该方式适用于连续反馈控制系统中。
•5、模/数转换概述
l模
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- 微机 原理 复习