2022年整理微机原理与接口技术总复习 .pdf

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1、微机原理与接口技术总复习第 1 章概述1. 计算机系统的基本结构(5 大件 )：运算器、存储器、控制器、输入设备（接口）和输出设备（接口） 。微机系统的3 大总线： 按照功能分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线AB。微处理器 CPU：在微型计算机中，为了节省成本，往往将计算机五大件中的运算器和控制器集中在一片芯片上，称之为微处理器或中央处理器：CPU。由微处理器构成的计算机称为微型计算机。在大型或小型计算机系统中，运算器和控制器是独立的，这便于多处理器的并行工作。CPU ：包括运算器、控制器、寄存器2. 冯.诺依曼关于程序存储的原则：把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，由机器自

2、动执行。不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能。2. 基本概念 :字节 ,字 ,BCD码. 1 个二进制位称为1 位， 8 个连续的二进制位组合在一起表示1 个字节。通常以1 个字节为基本单位对数据进行描述。字： 2 个字节；双字：4 个字节。BCD ，称 BCD码或二 -十进制代码，亦称二进码十进数。是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码，通常使用的是8421 码。补充：计算机数据的表示1）二进制（ 0/1） ：计算机数据的基本描述形式2）编码（符号数据）3）整数与浮点数（数值数据）4）计算机的数据用二进制序列或十六进制表示第 2 章16 位和 32 位微处理器1

3、. 8086CPU 数据总线16 位地址总线20 位，最大寻址1MB 。80386 数据总线32 位，地址总线 32 位，最大寻址4GB。2. 8086 常用的引脚基本信号的含义INTR：可屏蔽中断请求新号，输入，高电平有效。INTA：可屏蔽中断响应信号HOLD：保持请求信号用来申请一次直接存储器存取（DMA） ，高电平有效。 （用于输入）HLDA：CPU响应 HOLD信号，高电平有效（用于输出）IOW：IO 写操作IOR：IO 读操作MEMW：MEMR：ALE：地址锁存允许信号表明8086 的地址 / 数据总线包含的是地址信息，该地址可以是存储器地址也可以是I/O 端口号。名师资料总结 -

4、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - （用于输出）3. 8086 时序 (总线时序 ) (1)系统复位(2)存储器读操作(3)存储器写操作(4)中断响应操作(5)输入输出周期(6)空转周期4. 8086CPU对存储器的管理1）分 4 个段：段寄存器CS，DS，SS ，ES CPU内部的地址指针只有16 位，无法对 20 位物理地址寻址， 通常采用分段的方法（逻辑段）解决问题。每个应用程序可能拥有4 个逻辑段： 代码段（存放指令代码） 、

5、 数据段（存放要处理的数据） 、堆栈段（建立堆栈）和附加数据段（在串数据传送时使用）。a.CS ：代码段段寄存器，保存代码段的段值，与IP 合用产生 20 位物理地址。b.DS ：数据段段寄存器，在数据段寻址时，与BX、SI、DI 合用。c.SS ：堆栈段段寄存器，在栈操作时，与SP 合用对栈顶数据进行存取。在对栈中数据存取时与 BP合用。d.ES ：附加数据段段寄存器，在串操作时，存放目标串，与DI 合用。也可以用来存放数据。2）段地址 ,偏移地址 ,实际物理地址物理地址段基址16偏移地址其中，段基址16 的操作常常通过将16 位段寄存器的内容（二进制形式）左移四位末位补四个 0 来实现。【

6、例 2.2】当 CS 5A00H，偏移地址2245H 时，求物理地址；当 CS 4C82H，偏移地址 FA25H时，求物理地址。根据物理地址的计算公式，可得：题的物理地址CS 10偏移地址 5A00H162245H5C245H 题的物理地址CS 10偏移地址 4C82H16FA25H5C245H 3）8086 地址总线 ,数据总线宽度 , 每段最大长度64KB,段首地址的条件(低 4 位为 0),最大寻址能力1MB. 5. 8086CPU内部段寄存器、指令指针、栈顶指针、计数寄存器CX，I/O 寻址的寄存器DX 8 位累加器AL，16 位累加器AX，各标志位：CF、OF、IF、SF 、 ZF、

7、PF、AF 寄存器是 CPU内部一种特殊的存储器，CPU的 ALU部件可以直接对寄存器中的数进行操作。CPU内部寄存器的存取速度很快，相对在内存中存取数据来说，其存取时间可以忽略。因此，在所有8086 的指令中，用寄存器进行运算的指令速度最快！8086CPU包括 4 个 16 位数据寄存器（又可分为8 个独立的8 位寄存器），2 个 16 位堆栈指针寄存器，2 个 16 位变址寄存器，1 个 16 位指令指针寄存器，1 个 16 位的标志寄存器，4 个 16 位段寄存器。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

8、理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1）数据寄存器： 8086 的数据寄存器指AX、BX、CX 、DX和 AH、AL、BH、BL、CH、CL 、DH、DL 其中： AH、AL寄存分别表示AX寄存器的高8 位和低 8 位，如下图：1Fh 50h AX AH AL AH=1Fh AL=50h AX=1F50h 但 AH 和 AL都可以作为8 位的寄存器独立使用，如MOV BL，AH 指令执行后，BL=1Fh 其余的 8 位寄存器如上所述。8086 的 4 个数据寄存器，通常都是用来存储供CPU处理的数据或保存结果的，但在特定的场合里，它们又有

9、自己的特殊用途。a.AX、AL-累加器：在乘法、除法和符号扩展指令中，有一个操作数预先放在累加器中；在 I/O 操作时，通过它CPU与接口交换数据。累加器也是所有寄存器中执行速度最快的。b.BX：基址寄存器，当CPU 对存储器数据段寻址时，它可以用来存放偏移地址。它是4 个16 位数据寄存器中唯一可以存放地址的。c.CX ：计数器，在LOOP循环指令和重复的串处理指令中，用于循环计数。d.DX：在 32 位数操作时，它和AX配合存储32 位数，其中， AX 存放低 16 位，DX存放高 16位；在 I/O 操作时， DX 是唯一可以存放I/O 地址的寄存器。2）变址寄存器SI、DI SI 称源

10、变址寄存器，DI 称目的变址寄存器。它们在一般的数据传送指令中，与BX一样，用来与DS配合存放16 偏移地址。但在串传送指令中，SI 是源串的地址（指针） ，与 DS合用，而 DI 是目的串的地址（指针）与ES合用。3）堆栈指针寄存器SP 、BP SP和 BP与 SS合用存取堆栈段的数据，其中，SP是栈顶指针，在栈操作指令中，SP自动增加或减少。 BP则是堆栈段的基址寄存器（与BX不同哦）。4）指令指针寄存器IP IP 用于 CPU取指令的，它与CS合用，取代码段的指令。通常IP是一个加1 计数器，在遇到转移指令时，IP 会被重新置值。5）段寄存器CS ，DS，SS ，ES CPU内部的地址指

11、针只有16 位， 无法对 20 位物理地址寻址， 通常采用分段的方法 （逻辑段）解决问题。每个应用程序可能拥有4 个逻辑段：代码段（存放指令代码）、数据段（存放要处理的数据）、堆栈段（建立堆栈）和附加数据段（在串数据传送时使用）。a.CS ：代码段段寄存器，保存代码段的段值，与IP 合用产生 20 位物理地址。b.DS：数据段段寄存器，在数据段寻址时，与BX、SI、DI 合用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - c.

12、SS ：堆栈段段寄存器，在栈操作时，与SP 合用对栈顶数据进行存取。在对栈中数据存取时与 BP合用。d.ES ：附加数据段段寄存器，在串操作时，存放目标串，与DI 合用。也可以用来存放数据。2 标志寄存器FLAGS FLAGS是 16 位寄存器，包含9 个标志，标示CPU的状态和某些操作特性。15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 OF DF IF TF SF ZF AF PF CF 9 个标志分 2 组：运算结果标志-有 6 个， CPU状态标志 -3 个1）运算结果标志CF 进位标志：在加法运算时是否产生进位，减法运算时是否产生借位。CF=1 表示有进位

13、 (借位 )，CF=0表示没有进位 (借位 )。ZF 零标志：运算结果是否为0，ZF=1表示结果为0，否则相反。SF 符号标志：运算结果最高位为1，则 SF=1 ，否则相反。OF 溢出标志：在有符号数的加、减法运算时，OF=1 表示运算结果产生溢出，否则相反。PF 奇偶标志：反映运算结果中1 的个数， PF=1表示 1 的个数为偶数，否则为奇数。AF 辅助进位标志：在字节操作时，低4 位向高4 位进位或借位，字操作时，低8 位向高 8 位进位或借位，则AF=1，否则相反。2）状态控制标志DF 方向标志：在串处理指令中决定串指针的移动方向。DF=0 ，SI、DI 增加； DF=1，SI、DI 减

14、少。DF 的值由专门的指令控制，即：STD 指令置 DF=1 CLD 指令置 DF=0 IF 中断允许标志：IF 的值决定CPU 是否响应外部的可屏蔽中断。当IF=1 时， CPU可以响应外部的可屏蔽中断，否则相反。 IF 的值由专门的指令控制，即：STI 指令置IF=1 CLI 指令置IF=0 当 IF=0 时， CPU不能屏蔽非屏蔽中断和CPU内部中断。TF 跟踪标志：TF=1 时，CPU进入单步程序执行方式，TF的控制没有专用的指令，要通过其它方式设置。6. 80386 地址总线 ,数据总线宽度 ,最大寻址能力地址总线 32 位，数据总线32 位，最大寻址能力4GB80386 对存储器的

15、管理:分段管理和分页管理的原理,每段的最大长度4GB,每页 4KB. 分段管理是把逻辑地址改变成线性地址，分页管理是把线性地址改变成物理地址7. CISC RISC 典型应用CISC ：复杂指令计算机；intel 、amd 的所有 x86 处理器RISC ：精简指令集计算机；IBM 的 Power PC 第 4 章存储器与高速缓冲名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1. SRAM,DRAM,EEPROM 的基本性质

16、(存储器速度 ,集成度 ,哪些适合做FLASH存储器 ,CACHE,主存 ) SRAM:静态随机存储器;速度快 ,集成度低，做CACHE DRAM：动态随机存取存储器；速度慢，集成度高,做主存EEPROM ：带电可擦写可编程只读存储器，速度快，集成度低，做FLASH存储器2. RAM ROM 及典型应用RAM：随机存取存储器；ROM：只读存储器；第 5 章1. I/O 编址方式 ,CPU与 I/O 交换数据用哪个寄存器. 独立编址和与存储器统一编址，8 位 AL,16 位 AX2. I/O 地址译码器的设计. 门电路和专用译码电路3. I/O 数据的类别 :数据信息 ,状态信息 ,控制信息 .

17、基本的I/O 端口数据的读写操作.(I/O 在FFH以下 , 怎样读写 ,I/O 地址大于FFH, 利用 DX间接寻址 ) 数据信息可以分为：数字量、模拟量和开关量状态信息：反映外部设备的工作状态；是外设通过接口往CPU传送的控制信息：是CPU传给 I/O 设备的，专门用于控制I/O 设备的启动、停止，向外部设备传送的控制命令4. I/O 端口与计算机系统交换数据的4 种方式1)无条件传送2)查询方式 : 已知状态位 ,怎样传输 1 个数据块 ? 3)中断方式4)DMA 方式4 种传送方式的基本工作原理要搞清楚. 5.I/O 端口的读写操作MOV DX, XXXH MOV AL,0000000

18、0B OUT DX,AL 第 6 章并行通信和串行通信1. 异步串行通信规程(格式 ) 1 个起始位 ,5-8 个数据位 ,1 个奇 /偶校验位 ,1，1.5，2 个停止位 ,若干分界位2. 同步 (面向比特 )串行通信规程: 起始和停止标记:01111110B,地址场 ,控制场 ,数据场 ,校验场 . 3. 什么是奇校验,什么是偶校验 ? 偶校验：保证发送的一个字符中，包含偶数个“1” ，如果字符中“1”的个数为奇数，则在校验位加“ 1” ，否则加“ 0” 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

19、 - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 奇校验：保证发送的一个字符中，“1”的个数为奇数。4. 奇偶校验 /CRC校验典型应用异步通信通常采用奇偶校验，CRC校验常用于同步通信。7. 8255 3 种工作方式 ,端口 A,端口 B,端口 C可以工作的方式是哪些? 方式 0：基本的输入/输出方式 ,A.B.C 方式 1：选通输入输出方式，A.B. 方式 2：双向传输方式，A. 8. 8255 初始化编程MOV DX,303H MOV AL,80H OUT DX,AL 9. 8255 在方式 0,方式 1 下的应用 . 方式控制字， C口的置位 /复位控制

20、字 ，10. 8255 状态字的含义 (给出控制字格式和状态字格式,信号的含义 :IBF,OBF,ACK,STB). IBF：输入缓冲器满握手信号线STB ：选通输入（并锁存）握手信号线OBF：输出缓冲器满信号线ACK ：外设已取走数据与否的握手信号线第 7 章 8259,8253 1. 中断向量表的格式,CPU怎样保护断点(CS,IP ,FLAG的值入栈 ),CPU怎样获取中断向量,怎样计算出中断服务程序的入口地址? 中断地址 型号 功能CPU 在收到中断源发出的中断请求后、在现行指令执行完后，响应中断，并根据提供的中断号获取中断向量，在中断服务程序执行完后，由IRET 指令提供返回的断点参

21、数2. 中断处理的4 个过程（1）中断请求、 （ 2）中断响应、（ 3）中断执行、 （ 4）中断返回3. 8259 处理中断的过程( 从中断源发出IR 中断信号开始 ,一直到 8259 中断结束 ),特别是 :中断响应周期(CPU发出 2 个 INTA回应信号的过程,CPU与 8259 之间所做的工作) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4. 8253 初始化编程MOV DX,303H MOV AL,80H OUT

22、 DX,AL 5. 8253 的 6 种工作方式的最基本的意思0：技术结束产生中断1：可编程的单稳态触发器2：分频器3：方波发生器4：软件触发的选通信号发生器5：硬件触发的选通信号发生器6. 8253 的常见用途方波发生器，定时器第 8 章 D/A, A/D 转换1. 权电阻 ,T型电阻解码电路的原理?. 2. DAC0832的应用 : 如三角波 ,锯齿波 ,方波发生器3. 计数式 ,逐次逼近式A/D 转换的原理计数式：工作时，计数器由零开始计数，将其计数值送往DA 转换器进行转换，将生成的模拟信号与输入模拟信号在比较器内进行比较，若前者小于后者，则计数值加1，重复 DA 转换及比较过程逐次逼近式：4. 利用 8255 和 ADC0809连接 ,在查询方式下 ,完成 A/D 转换工作(8255 初始化 ,8255 与 ADC0809的连接 ,通过 8255 选择模拟信号通道,启动 ADC0809,转换结束后查询 8255 状态字并读取转换结果) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -