微机原理与接口技术复习提纲自己的.docx
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微机原理与接口技术复习提纲自己的
《微机原理与接口技术》复习提纲
题型及比例:
填空题25%选择30%判断10%简答题25%综合、编程题10%
第一章1、几种进制之间的相互转换第二章80X86微处理器和体系结构1、计算机系统的组成及三总线2、CPU的组成3、8086内部结构的两部分(EU和BIU)
重点是8086寄存器组寄存器分类:
通用寄存器—AX,BX,CX,DX,BP,SI,DI(基址寄存器?
变址寄存器?
)专用寄存器—IP,SP,FLAGS各寄存器的含义及作用;FLAGS寄存器常用的标志位SF、OF、CF的含义。
段寄存器—CS,DS,ES,SS可作为16位又可作为8位的寄存器
4、存储器寄存器是微处理器内部暂存数据的存储单元,以名称表示;存储器则是微处理器外部存放程序及其数据的空间;程序及其数据可以长久存放在外存,在程序需要时才进入主存;主存需要利用地址区别
存储器的编址方式,存储单元的地址:
按照字节编址
数在存储器中的存储格式:
大部分数据以字节为单位表示,一个字存入存储器占有相继的二个单元:
低位字节存入低地址,高位字节存入高地址。
字单元的地址采用它的低地址来表示。
同一个地址既可以看作字节单元地址,又可看作字单元地址,需要根据使用情况确定。
字单元地址:
可以是偶数也可以是奇数
8086CPU的地址线有多少?
能寻址的存储器空间?
Ø8086CPU有20条地址线最大可寻址空间为220=1MB物理地址范围从00000H~FFFFFH
Ø8086CPU将1MB空间分成许多逻辑段(Segment)每个段最大限制为64KB;段地址的低4位为0000B;这样,一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外,还具有多个逻辑地址
Ø逻辑地址,形式为段基地址:
段内偏移地址
5、存储器分段和物理地址的形成:
(1)在8086/8088系统中,存储器是分段组织的,存储器物理地址计算公式。
PA=段地址*10H+偏移地址
(2)段内偏移地址是几位二进制数,每段最长为多少字节。
Ø段地址说明逻辑段在主存中的起始位置
Ø8086规定段地址必须是模16地址:
xxxx0H
Ø省略低4位0000B,段地址就可以用16位数据表示,就能用16位段寄存器表达段地址
Ø偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量
Ø每段不超过64KB,偏移地址也可用16位数据表示
Ø一个物理地址可以有多个逻辑地址
(3)用DEBUG上机调试程序时,存储器地址表示为2F00:
1400,指出该存储单元段地址,偏移地址和物理地址。
常用命令:
-A汇编-U反汇编-T单步执行-G断点执行-D数据显示-R寄存器
(4)程序分段与四个段寄存器关系。
Ø程序的指令序列必须安排在代码段
Ø程序使用的堆栈一定在堆栈段
Ø程序中的数据默认是安排在数据段,也经常安排在附加段,尤其是串操作的目的区必须是附加段
Ø数据的存放比较灵活,实际上可以存放在任何一种逻辑段中
Ø没有指明时,一般的数据访问在DS段;使用BP访问主存,则在SS段
Ø默认的情况允许改变,需要使用段超越前缀指令;8086指令系统中有4个:
CS:
;代码段超越,使用代码段的数据
SS:
;堆栈段超越,使用堆栈段的数据
DS:
;数据段超越,使用数据段的数据
ES:
;附加段超越,使用附加段的数据
Ø对逻辑段要求:
段地址低4位均为0;每段最大不超过64KB
(5)在程序执行过程中,代码段的段地址存放在哪里?
偏移地址存放在哪里
堆栈段的段地址存放在那里,栈顶数据的偏移地址存放在那里。
(6)写出指令存放单元物理地址的计算公式,栈顶数据物理地址的计算公式。
已知CS=1055H,DS=250AHES=2EF0HSS=8FF0H某操作数偏移地址=0204H
画出各段在内存中的分布、段首地址及操作数的物理地址。
设操作数在数据段,则操作数的物理地址为:
250AH×16+0204H=252A4H
1MB空间最多能分成多少个段?
每隔16个存储单元就可以开始一个段,所以1MB最多可以有:
220÷16=216=64K个段
1MB空间最少能分成多少个段?
每隔64K个存储单元开始一个段,所以1MB最少可以有:
220÷216=16个段
(7)写出可用于寻址的通用寄存器名。
6、8086CPU的总线周期
T1T2T3T4TW
存储器写总线周期:
T1状态——输出16位I/O地址A15~A0;IO/M*输出高电平,表示I/O操作;ALE输出正脉冲,表示复用总线输出地址;T2状态——输出控制信号RD*
T3和Tw状态—检测数据传送是否能够完成;T4状态——前沿读取数据,完成数据传送
一个典型的总线周期由4个时钟周期组成。
存储器读总线周期
T1状态——输出20位存储器地址A19~A0
IO/M*输出低电平,表示存储器操作;
ALE输出正脉冲,表示复用总线输出地址
T2状态——输出控制信号RD*
T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成
T4状态——前沿读取数据,完成数据传送
I/O写总线周期:
T1状态——输出16位I/O地址A15~A0
IO/M*输出高电平,表示I/O操作;
ALE输出正脉冲,表示复用总线输出地址
T2状态——输出控制信号WR*和数据D7~D0
T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成
T4状态——完成数据传送
I/O读总线周期
T1状态——输出16位I/O地址A15~A0
IO/M*输出高电平,表示I/O操作;
ALE输出正脉冲,表示复用总线输出地址
T2状态——输出控制信号RD*
T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成
T4状态——前沿读取数据,完成数据传送
插入等待状态Tw同步时序通过插入等待状态,来使速度差别较大的两部分保持同步;在读写总线周期中,判断是否插入Tw:
1.在T3的前沿检测READY引脚是否有效2.如果READY无效,在T3和T4之间插入一个等效于T3的Tw,转1
3.如果READY有效,执行完该T状态,进入T4状态
第三章8086的指令系统
一.寻址方式与物理地址计算
1.寻址方式
2.立即寻址2)寄存器寻址3)存储器寻址EA=基址+变址+位移量
判断指令语句的正确性
A.PUSHDS
B.SUBAX,[SI+DI]
C.XORAX,VAS[BX]
D.MOVDH,100
E.ORAX,[CL]
F.MULVAS;VAS是变量
G.INCCX
H.MOVDX,[BX+BP]
I.SBBCX,VAS[BP+DI]
J.POPES
K.INAL,100H
L.ADD[SI],[DI]
2.已知(DS)=15F0H(ES)=25F0H
(SS)=35F0H
(BX)=0670H(SI)=1001H
(DI)=0B0H(BP)=0150H
BUF的偏移地址是0900H,
计算下列指令源操作数的物理地址,指出寻址方式
A.MOVAX,BUF[BP+6]
B.CMPAX,ES:
[SI]
C.MOVCX,BUF
D.MOVAX,ES:
[BX+SI]
E.ANDDX,AX
F.MOVAL,100
G.DECBUF[DI]
H.MOVAX,BUF[BX+DI]
二.指令系统
1.传送指令组:
MOV,PUSH,POP,LEA,IN,OUT
一般指令不能直接对CS进行操作
*入栈指令PUSH:
每PUSH一次,SP减2
*出栈指令POP:
每POP一次,SP加2
PUSH,POP指令操作对象是字。
2.加减运算
加法ADDADCINC
减法SUBSBBDECCMP
*比较指令CMP执行二数相减:
当二数相等时,比较后ZF=1
3.逻辑运算指令
AND,OR,TEST
按位操作
使用AND可以选位置0
使用OR可以选位置1
使用TEST指令,可以测试指定位,控制程序转移。
TEST指令执行后操作数保持不变.
6.移位和循环移位指令:
掌握SHL,SHR,ROL等移位和循环移位指令及其应用
循环次数!
7.串操作指令:
源操作数的存放位置和目的操作数的存放位置比如:
MOVSB.
8.无条件转移指令和条件转移指令及其正确选用。
第四章8086汇编语言程序设计
一.汇编语言指令的格式
1.指令性及指示性语句格式
[标号:
]操作码[操作数1][,操作数2][;注释]
指示性语句格式
[名字]指示符(伪指令)表达式[;注释]
2.数据定义和存储分配
DB定义字节,8位,
DW定义字,16位
已知数据段定义如下:
DATASEGMENT
ORG512H
VRADW9
VRBDB‘BYTE’,0AH,0DH
VRCDB5DUP(?
)
BUFDW6DUP(0,1,2DUP(2,3),0)
TABLEDB0,1,4,9,16,25
DATAENDS
求变量的偏移地址,类型值,统计BUF字节数,取某项,画出数的存储分配图。
3.其他伪指令,操作符
OFFSET,SEGMENT和ENDSASSUMEORG的含义和正确使用,
3.子程序的定义
SUBRPROCFAR远调用或NEAR近调用
PUSHAX
PUSHBX
┇
┇
POPBX
POPAX
RET
SUBRENDP
5.汇编语言程序上机调试所需要的系统程序,程序调试过程中生成的文件。
能书写一个完整的可以上机调试的汇编语言程序。
地址计数器$:
用来记录当前段内的偏移地址,当汇编程序遇到一个段定义的开始时,地址计数器的值就被赋值为0,然后每翻译到一条指令语句或伪指令语句时,地址计数器的值会自动加上该指令语句所占的字节数。
ORG$+8;跳过8个字节的存储区
JNE$+6;转向地址是JNE的首址+6
7.顺序、循环与分支程序设计
基本要求:
能编写和读懂用计数控制的循环程序和条件循环程序。
已知A,B,C,D均为16位符号数,求下面表达式的值,商存入S1,余数存入S2中。
运算中不考虑溢出。
程序清单
DATASEGMENT
ADW1000H
BDW2000H
CDW3000H
DDW4000H
S1DW?
S2DW?
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAX,A
IMULD
MOVBX,DX
MOVCX,AX
第五章存储器原理与接口
1、存储器的分类
最小模式
最大模式
RAM和ROM的区别:
读写存储器(RAM)、可读可写、易失性,临时存放程序和数据;只读存储器(ROM):
工作时只能读、非易失性,永久或半永久性存放信息
2、存储器容量的表示
芯片的存储容量=2M×N=存储单元数×存储单元的位数
M:
芯片的地址线根数
N:
芯片的数据线根数
3、片选信号的的产生
译码电路
4、存储器的字扩展和位扩展
第六章微型计算机的输入/输出
1、什么是接口,什么是端口?
端口泛指I/O地址,通常对应寄存器
一个接口电路可以具有多个I/O端口,每个端口用来保存和交换不同的信息
数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器占有的I/O地址常依次被称为数据端口、状态端口和控制端口,用于保存数据、状态和控制信息;输入、输出端口可以是同一个I/O地址
接口电路通常包含一组能够与处理器交换信息的寄存器,称为I/O端口寄存器,简称为I/O端口
2、I/O端口的地址形成。
存储器映像的I/O寻址方式(存储单元和I/O端口的地址统一编址)
优点:
不需要专门的I/O指令;I/O数据存取与存储器数据存取一样灵活
缺点:
I/O端口要占去部分存储器地址空间;程序不易阅读(不易分清访存和访问外设)
I/O映像的I/O寻址方式(独立编址)I/O端口地址与存储单元地址分开编址
优点:
I/O端口的地址空间独立;控制和地址译码电路相对简单;专门的I/O指令使程序清晰易读
缺点:
I/O指令没有存储器指令丰富
80x86采用I/O端口独立编址
3、CPU与外设的输入/输出方式
程序控制方式:
同步传输方式(无条件传输方式)输入:
MOVDX,160H
INAL,DX输出:
MOVDX,160HMOVAL,[BX]OUTDX,AL
异步查询方式(条件传输方式)
中断方式:
外设准备数据,CPU执行程序,CPU与外设并行工作;
一旦外设准备就绪,外设向CPU发中断申请,CPU暂停原程序执行,响应中断,进行数据传输。
此时,CPU与外设是串行工作。
有多个中断同时请求CPU要中断优先权排队
中断处理过程中,又有中断提出请求,中断嵌套
DMA方式
4、异步查询方式的流程
5、8086的I/O指令:
IN和OUT指令的用法
直接寻址输入/输出指令(八位端口地址)
INAL,n(字节输入)
INAX,n(字输入)
OUTn,AL(字节输出)
OUTn,AX(字输出)
DX寄存器间接寻址输入(十六位端口地址)
INAL,DX(字节输入)
INAX,DX(字输入)
OUTDX,AL(字节输出)
OUTDX,AX(字输出)
第七章并行接口技术
1、可编程并行接口8255A的端口
2、8255A的工作方式重点:
方式0
3、8255A的两个编程控制字
方式控制字的格式(记住)
8255A的初始化:
对8255A的初始化的内容是:
写控制字到控制字寄存器,规定8255A的工作方式。
4、利用方式控制字及工作方式0编程
定时/计数器
一、8253的内部结构和引脚功能
1、8253的特点8253内部有3个独立的16位定时/计数器通道。
计数器可按照二进制或十进制计数,计数和定时范围可在1—65535之间改变,每个通道有6种工作方式,计数频率可高达2MHz以上
2、8253的内部结构8253由数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、控制字寄存器和3个16位计数器等组成。
(1)数据总线缓冲器
(2)读/写控制逻辑(3)控制字寄存器
控制字寄存器接受CPU送来的控制字。
只能写,不能读。
(4)计数器
有三个:
计数器0,计数器1,计数器2
3、8253的引脚功能
地址线A1,A0
A1A0寄存器选择
00计数器0
01计数器1
10计数器2
11控制寄存器
二、8253的工作方式(掌握以下两种工作方式)
1、方式0——计数结束中断方式a、门控信号GATE必须为1,计数器才能计数;
b、计数时通道输出端OUT一直为0;
c、通道计数器计数到0后,OUT由0到1,同时计数器停止工作。
方式1——可编程序的单独负脉冲
方式1工作过程如下:
a、门控信号GATE是触发信号,上升沿有效。
即开始计数是由GATE的上升沿触发的;
b、 触发后,通道计数器开始计数,输出端OUT由高变低;
c、 计数器计数到0,OUT再由低变高。
方式3——方波频率发生器
计数初值的计算公式:
N=fCLK/fOUT
2、哪些方式可以工作在软件启动方式,哪些可以既可以工作在软件启动方式又可以工作在硬件启动方式。
方式0和方式4都是由软件启动,方式1和方式5都是硬件启动计数,方式2和方式3既可以工作在软件启动方式又可以工作在硬件启动方式。
三、8254的编程
1、工作方式控制字(记住)
主要功能:
选择计数器0,1,2;确定向计数器写或从计数器读计数器值;确定计数器的工作方式;确定计数器计数的数制等。
(1)设定计数制的标志D0
(2)设定工作方式标志位D3、D2、D1
(3)设定计数值读/写格式标志位D5,D4
(4)通道控制字的寻址标志位D7,D6
8253控制字格式见教材
2、8253的初始化
一般步骤:
①写控制字②写计数器初始值
例:
已知8254的地址为40H~43H,计数初值为4010H,使用计数器2,工作在方式一。
(注意:
其中40H为计数器0的地址,41H为计数器1的地址,42H为计数器2的地址,43H为控制寄存器的地址)
MOVAL,10110010B
OUT43H,AL
MOVAL,10H
OUT42H,AL
MOVAL,40H
OUT42H,AL
第八章串行接口技术
一、串行通信的基本概念
1、串行通信的传输方式
(1)串行通信的同步方式:
①同步通信②异步通信
异步通信方式要求每一需要传输的信息的数据位前面加一个起始位,表示字符的开始;在信息数据位的后面加一个或多个停止位,表示字符的结束。
这样由起始位、信息数据位和停止位构成了一个传输单位,称为一帧信息。
一帧信息的格式:
5到8位可选
起始位
数据位
奇偶校验位(可选)
停止位(1,1.5,2)可选
(2)线路传输方式的含义
①单工方式②半双工方式③全双工方式
(3)数据的传输速率
数据的传输速率指单位时间传输的信息量,可用波特率来表示。
波特率是指单位时间内传送的位数,单位是比特/秒。
国际上规定的标准波特率系列:
110,300,600,1200,1800,2400,9600,19200
波特率因子:
发送时钟、接收时钟。
这两个时钟的频率可以是波特率的数倍,一般取16倍、32倍或64倍。
这个倍数就称为波特率因子
波特率的计算,
8251在数据传输中会出现的三种错误。
二、8251的初始化流程(模式字、控制字、状态字不用记,但是要会用)
异步模式下的初始化程序举例
模式字和控制字所在“奇”端口为42H。
设置模式字时,设定字符为7位,带1位偶校验、2个停止位,波特率因子为16。
设置控制字时,清除出错标志,使请求发送信号有效,数据终端信号准备好信号DTR有效,发送允许信号TxEN为高,使接收允许位RxE有效
模式字为:
11111010H(0FAH)控制字为:
00110111H(37H)
MOVAL,0FAH
OUT42H,AL;设置模式字,为异步模式;
波特率因子为16;用7个数
据位,偶校验,2个停止位
MOVAL,37H
OUT42H,AL;设置控制字,使发送启动、
接收启动,并设置有关信号
奇端口仍为42H模式字为38H同步字符为:
16H控制字为:
97H
同步字符为2个,采用内同步,偶校验,7位数据位
对同步字符检索,使状态寄存器中的3个出错标志复位,发送器启动,接收器启动,控制字还通知8251A,CPU已准备好进行数据传输。
MOVAL,38H
OUT42H,AL;设置模式字为同步模式,2
个同步字符,7个数据位,
偶校验
MOVAL,16H
OUT42H,AL
OUT42H,AL;两个同步字符均为16H
MOVAL,97H
OUT42H,AL;设置控制字,并启动
利用状态字进行编程的举例8251的控制和状态端口为:
42H
数据输入和数据输出端口为:
40H。
字符输入后,放在BUFFER标号所指的内存缓冲区中。
MOVAL,0FAH
OUT42H,AL;设置模式字,异步模式,波特率因子为16,7个数据位,2个停止位,偶校验
MOVAL,35H设置控制字,并启动
OUT42H,AL;
MOVDI,0;变址寄存器初始化
MOVCX,80共收取80个字符
第九章中断和中断管理
1、中断定义什么是中断,什么是中断向量,每个中断向量占几个字节,什么是中断向量表(8086系统中存储器的前1KB用于存放中断向量),什么是中断类型码,中断类型码与中断向量之间的关系。
2、中断分类
3、中断处理过程
4、可编程中断控制器8259A(4个ICW,3个OCW,2个端口地址)
多片8259级联可扩展的中断(比如:
3片8259最多可扩展到22级中断,2片?
4片?
)
8259中中断请求信号的两种形式。
8259A的内部结构:
中断请求寄存器(IRR),中断服务寄存器(ISR),中断屏蔽寄存器(IMR)中每一位的含义。
5、8259A的初始化编程(了解),掌握ICW2ICW3的含义。
8086CPU的中断优先权排列从高到低为:
▪1、除法出错中断,溢出中断,INTn;
▪2、NMl;
▪3、INTR;
▪4、单步中断。
DATASSEGMENT
stringdb13,10,'$'
DATASENDS
CODESSEGMENT
ASSUMECS:
CODES,DS:
DATAS
START:
MOVAX,DATAS
MOVDS,AX
movcl,5
aa1:
pushcx
movcx,5
movdl,41h
aa2:
MOVAH,2
INT21H
incdl
loopaa2
leadx,string
movah,9
int21h
popcx
loopaa1
MOVAH,4CH
INT21H
CODESENDS
ENDSTART
DATASSEGMENT
stringdb13,10,'bujige',13,10,'$'
DATASENDS
CODESSEGMENT
ASSUMECS:
CODES,DS:
DATAS
START:
MOVAX,DATAS
MOVDS,AX
leadx,string
movah,9
int21h
MOVAH,4CH
INT21H
CODESENDS
ENDSTART
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