1、 微機原理與接口技術課程總結 班級：03 學號：B12020115 姓名：朱松峰 微機原理與接口技術課程總結這學期我們學習了微機原理與接口技術這門課程，這門課學起來是很難的，老師講課很有激情，也很有層次，重點都告訴我們，每節課上課的時候都會回顧上節課的內容，也會找同學回答問題。經過一個學期的學習，我對微機原理與接口技術這門課也有了一定的認識。第1節 課老師反復強調需要高度熟練掌握的級重點計算機的主要組成部分：計算機主要由中央處理器（CPU），內存（memory），I/O接口和系統總線組成。第一章講了計算機的發展史，微型計算機的特點和分類，微型計算機的系統組成，微型計算機的工作過程。都是些概念性

2、的內容。 第二章8086處理器，需要高度熟練掌握的級重點內容有8086/8088的內部結構圖，8086/8088CPU引腳功能，物理地址的計算，8086最小模式系統的典型配置，8086總線周期各個T狀態。需要掌握的有標志寄存器各標志位含義。 總線接口部件（BIU）是聯系微處理器內部與外部的重要通道，其主要功能是負責微處理器內部，與存儲器和I/O接口之間的數據傳送。具體的講，BIU完成一下幾個主要任務（1）取指令和預取指令（2）配合EU執行的指令（3）形成物理地址。BIU由段寄存器(代碼段寄存器CS、數據段寄存器DS、堆棧段寄存器SS和附加段寄存器ES)、指令指針寄存器、地址加法器、總線控制電路

3、和指令隊列緩沖器等組成。執行部件（EU）：是執行指令并對各個硬件部分進行控制的部件，包含一個16位的算術邏輯元件，8個16位的通用寄存器，一個16位的狀態標志寄存器，一個數據暫存寄存器和EU控制電路。他的主要功能簡單地說就是執行全部指令。 8086/8088的內部結構框圖 8086/8088CPU引腳功能：AD15AD0（Address Data Bus）：16位地址/數據總線，分時復用。傳輸地址時三態輸出，傳輸數據時三態雙向輸入/輸出。A19/S6A16/S3（Address/Status）：地址/狀態線，三態，輸出，分時復用。BHE/S7：高8位數據線允許/狀態信號，三態輸出，低電平有效。

4、MN/MX：最小/最大工作模式選擇信號，輸入。RD（Read）：讀選通信號，三態，輸出，低電平有效。WR（Write）：寫選通信號，三態，輸出，低電平有效。M/IO：存儲器或I/O端口控制信號，三態，輸出。ALE：地址鎖存允許信號，輸出，高電平有效。DEN：數據允許信號，輸出，低電平有效DT/R：數據發送/收發控制信號，三態，輸出.READY（Ready）：準備就緒信號，輸入，高電平有效.RESET：復位信號，輸入，高電平有效。INTR：可屏蔽中斷請求信號，輸入，電平觸發，高電平有效。INTA：中斷響應信號，輸出，低電平有效。NMI：不可屏蔽中斷請求信號，輸入，邊沿觸發，正跳變有效.TEST：

5、測試信號，輸入，低電平有效.HOLD：總線保持請求信號，輸入，高電平有效。HLDA：總線保持響應信號，輸入，高電平有效。CLK：時鐘信號，輸入。VCC（+5V），GND（地）存儲器涉及的幾個地址術語：1） 物理地址。存儲單元的實際地址，在1MB的存儲器里，每一個存儲單元都有一個唯一的20位地址，稱為該存儲單元的物理地址。物理地址=段基址*10H+偏移地址2） 偏移地址。這個存儲單元相對于它所在段基址的字節距離，偏移地址為16位無符號數，稱為偏移量，又稱為有效地址EA.3）邏輯地址。由段基址和偏移地址組成。8086最小模式典型配置圖 典型的8086總線周期序列總線組成四個周期： T1狀態 完成尋

6、址功能。T2狀態 狀態，T3狀態 數據狀態。T3狀態 數據狀態。T4狀態，結束狀態，本質上是過渡狀態。TW是等待狀態。  當系統中所用的存儲器或外設的工作速度較慢，從而不能用最基本的總線周期執行讀操作時，系統中就要用一個電路來產生READY信號，READY信號通過時鐘發生器8284A傳遞給CPU。CPU在 狀態的前沿(下降沿處)對READY信號進行采樣。如果CPU沒有在 狀態的一開始采樣到READY信號為高電平，那么，就會在 和 之間插入等待狀態 。插入 的個數取決于CPU接收到高電平READY信號的時間。CPU在

7、不執行總線周期時，總線接口部件就不和總線打交道，此時，進入總線空閑周期。 第三章指令系統這一章，我們學習了很多常用的指令，這些指令是學習微機原理的基礎。要求高度熟練掌握的級重點有：MOV指令，輸入輸出指令IN和OUT測試指令TEST,減法運算指令，比較指令CMP串比較指令CMPS，條件轉移指令，標志位操作指令CLC,STC,CLD,STD,CLI,STI。要求熟練掌握的級重點有8086尋址方式，堆棧的概念和操作原則，8086指令的一般格式如下操作碼操作數，【操作數】分為，寄存器操作數，立即數操作數，存儲器操作數，I/O端口操作數。MOV指令，能實現以下操作： CPU內部寄存器之間數據

8、的任意傳送(除了碼段寄存器CS和指令指針IP以外)。 立即數傳送至CPU內部的通用寄存器組(即AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI)，給這些寄存器賦初值。 CPU內部寄存器(除了CS和IP以外)與存儲器(所有尋址方式)之間的數據傳送，可以實現一個字節或一個字的傳送。 能實現用立即數給存儲單元賦初值。輸入輸出指令：IN AX/AL，I/O端口地址；表示從外部設備輸入數據給累加器，如果從外設端口中輸入一個字節則給8位累加器AL，若輸入一個字則給16位累加器AX。如 IN AL,80HOUT I/O端口地址，AX/AL；表示將累加器的數據輸出給外部設備，如果向外設端口輸出一個字節則用8位累

9、加器AL，若輸出一個字則用16位累加器AX。如OUT 81H,AL說明：當I/O端口地址不超過8位時，則直接放在指令中，若超過8位，則用DX間址。如MOV DX,8080H。 標志位操作指令第4章 匯編語言程序設計。要求高度熟練掌握的級重點是定義字，子程序的編寫。字DW定義一個字（兩個單元）DW 未操作后面的每個操作數都占用2B，在內存中存放時，低字節在前，高字節在后。第5章 微型計算機存儲器概括。高度熟練掌握的級重點內容存儲器擴展技術，存儲器與CPU鏈接，線選法與全譯碼法的特點。存儲器按存儲介質分類，1）半導體存儲器：用半導體器件組成的存儲器2）磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。按讀寫功

10、能1）只讀存儲器(ROM)：存儲的內容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。2）隨機讀寫存儲器(RAM)：既能讀出又能寫入的存儲器。按存儲方式1）隨機存儲器：任何存儲單元的內容都能被隨機存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關。2）順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關。存儲器擴展技術分為數量擴展，字長擴展。口站時需要解決的問題包括自擴展，字擴展，字位擴展。 存儲器接口和其它接口一樣，主要完成三大總線任務，即實現與地址總線，控制總線，數據總線的鏈接。存儲器譯碼方法分為片選控制譯碼和片內地址譯碼兩部分。常用的片選控制譯碼方法有 1）線選法，2）全譯碼法，3）

11、部分譯碼法4）混合譯碼法。線選法的優點是連線簡單，片選控制無需專門的譯碼電路。但是有兩個缺點1）當存在空閑地址線時，由于空閑地址線可隨意取值0或者1，故將導致地址重疊。2）整個存儲器地址分布不連續使可尋址范圍減小。全譯碼法優點，訊初期的地址是連續且唯一確定的，即無地址重復和地址重疊現象。 第六章輸入輸出和中斷技術要求高度熟練掌握級重點中斷控制方式特點和適用范圍。熟練掌握級重點：同步式查詢式控制方式的特點，中斷技術，中斷處理過程。輸入輸出接口可以1）電平轉換2）速度匹配3）格式轉換。同步式程序控制方式特點：輸入時假設外設準備好輸出時假設外設空閑。查詢式控制方式特點：CPU與外設之間自然同步。應用

12、：適合CPU不太忙且傳送速度要求不高時。中斷控制方式特點：CPU與外設同時工作。應用，非高速大量數據傳送。DMS數據傳送的特點是不經過CPU,不破壞CPU各寄存器內容，直接實現存儲器與I/O數據傳送。不可屏蔽中斷NMI：屬性是硬件不可屏蔽向量?？善帘沃袛郔NTR:屬性，硬件可屏蔽。軟件中斷特點：1）中斷矢量號由CPU自動提供。2）除單步中斷外，所有內部中斷無法禁止。3）除單步中斷外，任何內部中斷的優先權都比外部高4）不可屏蔽。中斷處理過程1）中斷請求，2）中斷響應3）中斷處理4）中斷返回 第七章常用可編程數字接口電路。高度熟練掌握級重點 ：8253控制字格式。要求掌握級重點 的內容：8253工作方式。8253的控制字由8位二進制數構成，該8位二進制數的每一位均有不同的含義及設置方法。 Intel 8253 的主要功能：（1） 具有三個獨立的16位定時/計數通道，分別稱為計數器0、計數器1、計數器2.（2） 每個通道有六種工作方式，可實現精確定時及外部脈沖計數，