第一篇：微機原理與接口技術小結

微機原理與接口技術基礎

1.為什么在流水CPU中，將一條指令從取指到執行結束的任務分割為一系列子任務，并使各子任務在流水線的各個過程段并發地執行，從而使流水CPU具有更強大的數據吞吐能力？

這里可以使用時空圖法證明結論的正確性。

假設指令周期包含四個子過程：取指令（IF）、指令譯碼（ID）、取操作數（EX）、進行運算（WB），每個子過程稱為過程段（Si），這樣，一個流水線由一系列串連的過程段組成。在統一時鐘信號控制下，數據從一個過程段流向相鄰的過程段。

2.譯碼器是如何譯碼的？尋址空間是如何確定的？譯碼器與尋址空間是怎么聯系的？

譯碼器實際上是由許多與門、或門、非門和它們的組合構成的。它有若干個輸入端和若干個輸出端（也可能只有一個輸出端）。對某一個輸出端來說，它的電平高低必然與輸入的某一種狀態相對應。

例如，具有4個輸入端的與非門就是一個簡單的譯碼器，只有四個輸入端為1111時，它的輸出端才為0。如果將地址總線的A9、A8、A7、A6與它的四個輸入連接起來，并把它的輸出連到存儲器芯片或某個需要尋址的外設接口的片選端（假定低電平有效），那么，只有當A9、A8、A7、A6為1111時，存儲器芯片或外設才會被選中。

譯碼器的尋址空間取決于地址總線的哪幾根線接到譯碼器的輸入端，例如上例，地址總線的A9、A8、A7、A6與譯碼器的輸入連接，那么其尋址空間應該是11 1100 0000～11 1111 1111，即3C0H～3F0H。

注意，沒有參與譯碼的低位地址線必然要參與存儲器芯片或外設接口的內部譯碼。也就是說，內部譯碼地址范圍是0--2n11 0000。

可以說，譯碼器的譯碼輸出決定了尋址空間的起始地址，內部譯碼決定了尋址空間的大小。由于上一條指令的四個子過程全部執行完畢后才能開始下一條指令，因此每隔4個單位時間才有一個輸出結果，即一條指令執行結束。表示非流水CPU的時空圖。由于上一條指令與下一條指令的四個過程在時間上可以重疊執行，因此，當流水線滿載時，每一個單位時間就可以輸出一個結果，即執行一條指令。

比較后發現：流水CPU在八個單位時間中執行了5條指令，而非流水CPU僅執行了2條指令，因此流水CPU具有更強大的數據吞吐能力。

3.書本上講的是若是計算結果中1的個數為偶數時，則PF=1；但我又在另外的輔導書上看到的說如果計算結果的低8位中1的個數為偶數，PF=1.請問老師是否是低八位？

答：對，PF只與結果的低8位有關。

4.80386 CPU包含哪些寄存器?各有什么主要用途?

80386共有7類34個寄存器。它們分別是通用寄存器、指令指針和標志寄存器、段寄存器、系統地址寄存器、控制寄存器、調試和測試寄存器。

(1)通用寄存器(8個)

EAX，EBX，ECX，EDX，ESI，EDI，EBP和ESP。每個32位寄存器的低16位可單獨使用，同時AX、BX、CX、DX寄存器的高、低8位也可分別當作8位寄存器使用。它們與8088／8086中相應的16位通用寄存器作用相同。

(2)指令指針和標志寄存器。

指令指針EIP是一個32位寄存器，存放下一條要執行的指令的偏移地址。

標志寄存器EFLAGS也是一個32位寄存器，存放指令的執行狀態和一些控制位。

(3)段寄存器(6個)

CS，DS，SS，ES，FS和GS。在實方式下，它們存放內存段的段地址。在保護方式下，它們被稱為段選擇符。其中存放的是某一個段的選擇符。當選擇符裝入段寄存器時，80386中的硬件章自動用段寄存器中的值作為索引從段描述符表中取出一個8個字節的描述符，裝入到與該段寄存器相應的64位描述符寄存器中。

(4)控制寄存器(4個)

CR0、CRl、CR2和CR3。它們的作用是保存全局性的機器狀態。

(5)系統地址寄存器(4個)

GDTR、IDTR、LDTR和TR。它們用來存儲操作系統需要的保護信息和地址轉換表信息、定義目前正在執行任務的環境、地址空間和中斷向量空間。

(6)調試寄存器(8個)

DR0～DR7。它們為調試提供硬件支持。

(7)測試寄存器(8個)

TR0～TR7，其中TR0～TR5由Intel公司保留，用戶只能訪問TR6、TR7。它們用于控制對TLB中的RAM和CAM相連存儲器的測試。TR6是測試控制寄存器，TR7是測試狀態寄存器，保存測試結果的狀態

5.什么是外部中斷源？什么是中斷向量碼？什么是讀選通信號？

答：外部中斷源就是在CPU外部能夠產生中斷請求的設備/器件；通俗地說，中斷向量碼就是中斷的編號，其值為0－FFH；選通信號就是打開邏輯門的控制信號，或用來鎖存信息(類似D觸發器的CP或CLK)的控制信號。讀選通信號就是用來打開總線緩沖器，以便把的數據送到總線上的控制信號。

6.CPU處于單步執行指令的工作方式（課本49頁），請問什么是單步執行指令工作方式？ 答：在這種方式下，CPU每執行一條指令，就產生一次特殊的中斷，以便可以停下來檢查執行的結果。主要用于各類程序的調試。

7.片選信號（CS）到底是起使數據有效或無效的作用還是起選擇芯片的作用??？若是前者，干嗎叫片選？

片選信號就是選擇芯片的信號。前者不叫片選信號，應該叫允許信號。

8.書本上講的是若是計算結果中1的個數為偶數時，則PF=1；但我又在另外的輔導書上看到的說如果計算結果的低8位中1的個數為偶數，PF=1.請問老師是否是低八位？

微型計算機基礎

1.為什么在流水CPU中，將一條指令從取指到執行結束的任務分割為一系列子任務，并使各子任務在流水線的各個過程段并發地執行，從而使流水CPU具有更強大的數據吞吐能力？

這里可以使用時空圖法證明結論的正確性。

假設指令周期包含四個子過程：取指令（IF）、指令譯碼（ID）、取操作數（EX）、進行運算（WB），每個子過程稱為過程段（Si），這樣，一個流水線由一系列串連的過程段組成。在統一時鐘信號控制下，數據從一個過程段流向相鄰的過程段。

2.譯碼器是如何譯碼的？尋址空間是如何確定的？譯碼器與尋址空間是怎么聯系的？

譯碼器實際上是由許多與門、或門、非門和它們的組合構成的。它有若干個輸入端和若干個輸出端（也可能只有一個輸出端）。對某一個輸出端來說，它的電平高低必然與輸入的某一種狀態相對應。

例如，具有4個輸入端的與非門就是一個簡單的譯碼器，只有四個輸入端為1111時，它的輸出端才為0。如果將地址總線的A9、A8、A7、A6與它的四個輸入連接起來，并把它的輸出連到存儲器芯片或某個需要尋址的外設接口的片選端（假定低電平有效），那么，只有當A9、A8、A7、A6為1111時，存儲器芯片或外設才會被選中。

譯碼器的尋址空間取決于地址總線的哪幾根線接到譯碼器的輸入端，例如上例，地址總線的A9、A8、A7、A6與譯碼器的輸入連接，那么其尋址空間應該是11 1100 0000～11 1111 1111，即3C0H～3F0H。

注意，沒有參與譯碼的低位地址線必然要參與存儲器芯片或外設接口的內部譯碼。也就是說，內部譯碼地址范圍是0--2n11 0000。

可以說，譯碼器的譯碼輸出決定了尋址空間的起始地址，內部譯碼決定了尋址空間的大小。由于上一條指令的四個子過程全部執行完畢后才能開始下一條指令，因此每隔4個單位時間才有一個輸出結果，即一條指令執行結束。表示非流水CPU的時空圖。由于上一條指令與下一條指令的四個過程在時間上可以重疊執行，因此，當流水線滿載時，每一個單位時間就可以輸出一個結果，即執行一條指令。

比較后發現：流水CPU在八個單位時間中執行了5條指令，而非流水CPU僅執行了2條指令，因此流水CPU具有更強大的數據吞吐能力。

3.書本上講的是若是計算結果中1的個數為偶數時，則PF=1；但我又在另外的輔導書上看到的說如果計算結果的低8位中1的個數為偶數，PF=1.請問老師是否是低八位？

答：對，PF只與結果的低8位有關。

4.80386 CPU包含哪些寄存器?各有什么主要用途?

80386共有7類34個寄存器。它們分別是通用寄存器、指令指針和標志寄存器、段寄存器、系統地址寄存器、控制寄存器、調試和測試寄存器。

(1)通用寄存器(8個)

EAX，EBX，ECX，EDX，ESI，EDI，EBP和ESP。每個32位寄存器的低16位可單獨使用，同時AX、BX、CX、DX寄存器的高、低8位也可分別當作8位寄存器使用。它們與8088／8086中相應的16位通用寄存器作用相同。

(2)指令指針和標志寄存器。

指令指針EIP是一個32位寄存器，存放下一條要執行的指令的偏移地址。

標志寄存器EFLAGS也是一個32位寄存器，存放指令的執行狀態和一些控制位。

(3)段寄存器(6個)

CS，DS，SS，ES，FS和GS。在實方式下，它們存放內存段的段地址。在保護方式下，它們被稱為段選擇符。其中存放的是某一個段的選擇符。當選擇符裝入段寄存器時，80386中的硬件章自動用段寄存器中的值作為索引從段描述符表中取出一個8個字節的描述符，裝入到與該段寄存器相應的64位描述符寄存器中。

(4)控制寄存器(4個)

CR0、CRl、CR2和CR3。它們的作用是保存全局性的機器狀態。

(5)系統地址寄存器(4個)

GDTR、IDTR、LDTR和TR。它們用來存儲操作系統需要的保護信息和地址轉換表信息、定義目前正在執行任務的環境、地址空間和中斷向量空間。

(6)調試寄存器(8個)

DR0～DR7。它們為調試提供硬件支持。

(7)測試寄存器(8個)

TR0～TR7，其中TR0～TR5由Intel公司保留，用戶只能訪問TR6、TR7。它們用于控制對TLB中的RAM和CAM相連存儲器的測試。TR6是測試控制寄存器，TR7是測試狀態寄存器，保存測試結果的狀態

5.什么是外部中斷源？什么是中斷向量碼？什么是讀選通信號？

答：外部中斷源就是在CPU外部能夠產生中斷請求的設備/器件；通俗地說，中斷向量碼就是中斷的編號，其值為0－FFH；選通信號就是打開邏輯門的控制信號，或用來鎖存信息(類似D觸發器的CP或CLK)的控制信號。讀選通信號就是用來打開總線緩沖器，以便把的數據送到總線上的控制信號。

6.CPU處于單步執行指令的工作方式（課本49頁），請問什么是單步執行指令工作方式？ 答：在這種方式下，CPU每執行一條指令，就產生一次特殊的中斷，以便可以停下來檢查執行的結果。主要用于各類程序的調試。

7.片選信號（CS）到底是起使數據有效或無效的作用還是起選擇芯片的作用??？若是前者，干嗎叫片選？

片選信號就是選擇芯片的信號。前者不叫片選信號，應該叫允許信號。

8.書本上講的是若是計算結果中1的個數為偶數時，則PF=1；但我又在另外的輔導書上看到的說如果計算結果的低8位中1的個數為偶數，PF=1.請問老師是否是低八位？對，PF只與結果的低8位有關

第二篇：微機原理與接口技術每章小結

第一章

微型計算機概述

課程知識總結：

本章的主要內容為計算機的基本結構、微型計算機系統的組成和主要性能指標、不同進位計數制計數方法、不同進位制數之間相互轉換的方法、數和字符在計算機中的表示方法、簡單的算術運算以及計算機中的數據表示與編碼。

知識要點：

一、微型計算機的基本構成：1.微型計算機的結構特點 2.微處理器 3.內存儲器：① 內存單元的地址和內容 ② 內存操作 ③ 內存分類 3.輸入輸出設備和輸入輸出接口 4.總線： ① 地址總線 ② 數據總線 ③ 控制總線。

二、微型計算機系統：1.微型計算機系統的組成：①軟件.② 硬件： 主機、微處理器：控制器和運算器、內存處理器：ROM和 RAM、I/O接口：串行接口和并行接口 ③ 外部設備：輸入設備、外儲存器、其他設備和輸出設備。④ 電源。2.軟件： ① 系統軟件：操作系統、語言處理器如匯編、解釋、編譯等軟件 ② 支持軟件

③ 應用軟件：工程計算軟件、數據計算軟件和過程計算軟件。

三、數制運算基礎：二進制數(B)、八進制數(Q)、十六進制數(H)、十進制數(D)。

三、碼制：1.帶符號數編碼：原碼、反碼、補碼

2.數的編碼：ASCII：碼數字編碼規則和字母編碼規則。BCD碼：壓縮BCD碼和非壓縮BCD碼。

第二章 微處理器

課程知識總結：

本章要以Intel系列微處理器為例，從應用理解8086微處理器的功能結構、工作模式和引用腳本特性、定性的總線操作時序。存儲器組織和I/O組織等概念。然后介紹微處理器的發展史歷程和新技術。

知識要點：

一、8086微處理器的結構：1.8086的功能結構：執行單元EU（AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI、標志寄存器）2.總線接口單元BIU（CS、DS、SS、ES、IP）功能及特點。

二、8086的寄存器結構：1.通用數據寄存器：一般用法和隱含用法 2.地址指針和編制寄存器：一般用法和隱含用法及特點 3.段寄存器：數據段寄存器、堆棧段寄存器、附加段寄存器 4.指令指針寄存器和標記寄存器：指令指針寄存器IP和標志寄存器FR。

三、8086的工作模式及引腳功能：1.地址/數據 2.地址/狀態 3.控制：① 負責地址BHE/S7、ALE ② 數據允許和收發 DEN、DT/R ③ 負責讀寫RD、WR、M/IO ④ 負責中斷INTR、NMI、INTA ⑤ 負責總線HOLD、HLDA ⑥協調CLK、READY、TEST ⑦ 模式選擇MN/MX=5V。

四、系統配置（最小模式）：1.時鐘發生器（8284）2.8086CPU 的系統組成 3.地址鎖存器

（74LS373、8282）4.數據收發器(8286、74LS245)此為三總線(DB、AB、CB)。

五、時序：1.時鐘周期(T狀態)------------總線周期-----------指令周期

2.① 基本讀總線周期

② 基本寫總線周期 ③ 復位操作時序------寄存器的復位值 ④ 中斷響應時序。

六、Intel 8086微處理器的發展歷程：第一代微處理器------第二代微處理器------第三代微處理器------第四代微處理器------第五代微處理器------第六代微處理器等。

第三章 尋址方式與指令系統

課程知識總結：

本章討論指令格式和尋址方式的基礎上，只要介紹8086CPU的指令系統，并簡單介紹80x86、Pentium擴充和增加的指令，詳細解析各類指令的功能和用法，以便進一步學習會變語言程序設計。

知識要點：

一、指令格式：1.標號：英文字母、數字、特殊字符 2.操作碼 3.操作數 4.注釋

二、尋址方式：1.立即數尋址2.寄存器尋址 3.存儲器尋址：① 直接尋址 ② 寄存器間接尋址 ③ 寄存器相對尋址 ④ 基址變址相對址 ⑤ 寄存器比例尋址。

三、指令功能：1.數據傳送類（通用數據傳送指令、堆棧操作令、交換指令XCHG、換碼指令、有效地址傳送指令、標志傳送指令、輸入輸出指令、輸出指令OUT）2.算術運算類指令（加法指令，減法指令, 乘法指令，除法指令，BCD碼調整指令）3.邏輯類指、令移位指令（AND、OR、NOT、XOR、TEST、SAL、SHL、SAL、ROR）4.串操作類指令（MOVS、LODS、STOS、CMPS、SCAS、REP、REPE/REPZ）5.控制轉移類指令（條件和無條件轉移、子程序調用和返回指令、子程序調用和返回、中斷）6.處理器控制類指令（標志操作指令、外部同步指令)7.BCD碼調整指令。

第四章 匯編程序設計

課程知識總結：

本章圍繞匯編語言程序的結構展開，主要內容是匯編語言的語句格式、匯編語言的數據和表達式、匯編語言的偽指令語句格式和作用與宏指令，再次基礎上具體討論順序結構、分支結構、循環結構及子程序的匯編語言程序設計方法，調用程序和被調用程序之間數據傳遞途徑以及匯編源程序上機調試過程。

知識要點：

一、匯編語言程序格式：1.匯編語言程序結構：① 源程序的一般結構 ② 源程序的結構特點

2.匯編語言語句類型及格式：① 語句結構 ② 語句格式。

二、匯編語言的數據表達式：1.常量、變量與標號：① 常量：數值常量、字符常量、符號常量 ② 變量 ③ 標號 2.匯編表達式與運算符：① 算術運算符 ② 邏輯運算符 ③ 關系運算符 ④ 數值運算符 ⑤ 修改運算符 3.常量、變量與標號：① 常量：數值常量、字符串常量、符號常量 ② 變量：段屬性、編移量屬性、類型屬性 ③ 標號：段屬性、編移量屬性、距離屬性。

三、指令：1.符號定義偽指令

EQU 2.段定義偽指令

SEGMENT……ENDS 3.段尋址偽指令4 過程定義偽指令

PROC、ENDP 4.模塊定義與連接 5.其他偽指令…….6.宏命令偽指令：① 宏定義

② 宏調用 ③ 宏展開 ④ 宏取消 7.數據定義偽指令

DB、DW、DD……8.段定義偽指令 9.段尋址偽指令10.過程定義偽指令。

四、程序設計：1.程序設計步驟 2.基本結構程序設計 3.子程序設計 4.程序設計舉例。

五、匯編語言與C語言的接口：1.匯編語言與高級語言接口

2.混合編程：① C語言調用匯編 ② C語言嵌入匯編。

第五章 輸入輸出接口

課程知識總結：

本章討論輸入/輸出接口的基本概念，包括輸入/輸出接口的作用、內部結構、傳送信息的分析、I/O端口編址以及主機通過接口與外設之間數據傳送的方式和CPU外設之間的數據傳輸方式。

知識要點：

一、I微機接口與接口技術：：1.接口的基本功能：① 數據緩沖功能

② 端口選擇功能 ③

信號轉換功能

④

接受和執行CPU命令功能 ⑤ 中斷管理功能 ⑥ 可編程功能

2.端口的基本結構：① 端口 ② 地址譯碼電路 ③ 數據緩沖器與鎖存器 3.接口電路中的信息：① 數據信息 ② 狀態信息 ③ 控制信息。

二、I/O端口編址方式：統一編制方式、獨立編制方式。

三、端口地址譯碼：1.門電路譯碼 2.譯碼器譯碼 3.比較器譯碼。

四、CPU與外設之間的數據傳送方式：1.程序控制方式：① 無條件傳送方式 ② 查詢傳送方式

2.中斷傳送方式 3.直接存儲器傳送方式。

第六章 存儲器

課程知識總結：

微型計算機系統鐘的內存通常由半導體構成。半導體存儲器是用半導體器件作為存儲介質的存儲器。本章討論半導體存儲器芯片的類型、存儲原理、引腳功能、如何與CPU（或系統總線）連接等問題。將重點討論RAM和ROM的工作原理、結構、特點，并介紹高速存儲器和虛擬存儲器。

知識要點：

一、半導體存儲器的分類和性能特點：1.半導體存儲器的分類：① 按制造工藝分類：雙極性、金屬氧化半導體 ② 按存儲方向分類：隨機存取存儲器、只讀存儲器 2.半導體存儲器的組成：① 存儲器 ② 地址譯碼器 ③ 控制邏輯電路 ④ 數據緩沖器 3.半導體存儲器的戶主要性能指標：① 存儲容量 ② 存取速度 ③ 功耗

④ 可靠性

⑤ 性能 / 價格比。

二、隨機存取存儲器：1.靜態RAM：① SRAM 的基本存儲電路 ② SRAM的讀寫過程：讀出過程、寫入過程 ③ 典型SRAM芯片 2.動態ROM：①

DRAM的基本存儲電路 ②

DRAM的特點：DRAM芯片的結構特點、DRAM的刷新 ③ 典型DRAM芯片：芯片的引腳、內部結構 3.PC機內存條：① FPM DRAM ② EDO DRAM ③ SDRAM ④ DDR ⑤ DDR2 ⑥ DRDRAM。

三、只讀存儲器：1.可擦除可編程EPROM：①基本存儲電路和工作原路 ② 編程和查處過程 ③ 典型的ERROM芯片的介紹 2.電可擦除可編程E2PROM：①芯片特性 ② 工作方式3.快速擦寫存儲器：① 閃存的特點 ② 閃存的應用。

四、半導體存儲器接口技術：1.存儲器與CPU接口的一般問題 2.存儲器與地址總線的連接 3.存儲器與控制總線、數據總線的連接

五、高速緩沖存儲器：1.Cache系統基本結構與原理 2.地址印象方式 3.替換算法等

六、虛擬存儲器：1.頁式虛擬存儲器 2.段式虛擬存儲器 3.段頁式虛擬存儲器。

第七章 中斷系統

課程知識總結：

本章主要內容：中斷的基本概念、CPU響應中斷的條件、中斷響應過程、中斷服務程序的執行；8086中斷系統；可編程中斷控制器8259A的引腳功能、編程結構以及工作工程。知識要點：

一、中端的基本概念：1.中斷概念的基本概念：中斷、中斷源（中斷源的中斷優先級別）及中斷系統 2.中斷處理過程：中斷請求、中斷判優、中斷響應、中斷服務、中斷返回 3.中斷嵌套。

二、8086的中斷系統：1.8086中斷類型：①外部中斷：非屏蔽中斷、課屏蔽中斷 ② 內部中斷：專用中斷、指令中斷 2.中斷向量和中斷向量表 3.中斷向量的裝入 4.8086中斷響應過程 ：外部中斷響應過程、內部中斷響應過程：非屏蔽中斷、課屏蔽中斷響應。

三、課編程中斷控制器8257A：1.8257A的內部結構和引腳特點：① 8257A的內部結構 ② 中斷服務寄存器 ③ 中斷屏蔽寄存器 ④ 優先權分析器 ⑤ 讀寫邏輯等 2.8257A的工作過程 3.8257A的工作方式 4.8257A的級聯電路 5.8257A的編程命令。

四、中斷調用：DOS和BIOS中斷的調用方法及DOS和BIOS中斷的調用例子。

第八章 計數器/定時器與DMA控制器

課程知識總結：

本章主要內容是定時器/計算器的應用場合；如何實現可編程計時器/定時器8253；可編程計數器/定時器8253芯片的內部結構、引腳功能、計數原理、6種工作方式下的工作條件和輸出波形特征。

知識要點：

一、定時器/計算器的工作原理：1.微機系統的定時 2.外部定時方法：：軟件定時、硬件定時 3.可編程計數器/定時器的工作原理

二、可編程計時器/定時器8253：1.8253內部結構及引腳功能：8253內部結構、8253引腳功能 2.8253的工作方式及特點：方式0：計數結束中斷方式、方式1：可重新觸發單穩態輸出方式、方式2：分頻器方式、方式3：方波發生器方式、方式4：軟件選通觸發方式、方式5：硬件選通觸發方式

3.8253編程：設置方式控制字、設定計數初值或定時常數 4.8253的應用：硬件、軟件編程。

三、DAR傳送的基本原理：1.DAM傳送的特點 2.DAM傳送的機制：① 周期挪用 ② 桌旗擴展 ③ CPU停機 3.DAM傳送的模式 ：① 單字節傳送模式 ② 數據塊傳送模式③ 請求傳送模式。

四、DAM控制器的8237A ：1.8237A的內部結構及引腳功能：① 8237A的內部結構：模

式寄存器、基地寄存器、當前地址寄存器、基本字節計數器、當前字節計數器 ② 8237A 的引腳功能： DREQ3—DREQ0、DACK3—DACK0、HRQ、HLDA、A7—A4、A3—A0、RESET、READY、CLK、AEN 等 ③ 8237A的端口地址 2.8237A的工作過程與工作方式：① 8237A的工作過程 ：S1、S2、S3、S4 ② 8237A的工作方式：通道的優先級問題、工作模式、操作類型、DAM效驗 3.8237A的編程：① 方式控制寄存器② 命令寄存器③ 狀態寄存器④ 請求寄存器 ⑤ 屏蔽寄存器 ⑥ 綜合寄存器 ⑦ 軟件命令：清楚高/地觸發器、軟件復位命令、清屏蔽寄存器命令 4.8237A的應用舉例。

第九章 并行接口與串行接口

課程知識總結：

本章主要內容：串并行接口的基本概念，介紹可編程并行接口芯片8255A和可編程串行接口芯片8251A的功能、結構、工作方式、編程及應用，能根據實際需要編寫8251的程序及其初始化設置。

知識要點：

一、并行接口概述：1.并行接口的特點 2.并行接口的類型。

二、可編程并行接口8255A：1.8255A內部結構及引腳功能：① 8255A的內部結構：數據總線緩沖器、讀/寫控制邏輯、輸入/輸出端口 ② A組和B組控制電路 ② 8255A的引腳功能：與外設連接的引腳、與CPU煉焦的引腳：D7—D0、REDET、A1—A0等 2.8255A的編程：① 方式控制字 ② 端口C位置/復位控制字 3.8255A的工作方式：① 工作方式0 ② 工作方式1 ③ 工作方式2 4.8255A的應用舉例。

三、串行通信的基本概念：1.串行數據傳輸方式： ① 全雙工 ② 半雙工 2.波特率和發送/接收時鐘：① 波特率 ② 發送/接收時鐘 3.串行通信的基本方式：① 異步通信 ② 同步通信 4.信號調制與解調 5.串行接口任務：① 進行串并轉換 ② 實現串行數據格式化 ③ 可靠性檢驗 ④ 實施接口與通信設備之間的聯絡控制。

四、可編程串行接口8251A：1.8251A的基本性能 2.8251A內部結構與引用功能：① 8251A內部結構：接收器、發送器、數據總線緩沖器、讀/寫控制盒調解控制 2.8251A的引腳功能：① 與CPU的接口信號：DB7-0、CLK、TxRDY、TxE、RxRDY、SYNDET等 ② 與裝置的接口信號 3.8251A的控制字和狀態字：① 方式控制字 ② 操作控制字 ③ 狀態字 4.8251A的初始化編程 5.8251A應用舉例：① 分析 ② 設計：硬件連接、軟件編程：接收程序、發送部分。

總結

微機的最基礎語言——計算機語言的一個最基礎最古老的匯編語言。俗話說的好，越基礎的東西越重要，因此它在重大的編程項目中應用的最為廣泛。就我個人的理解，匯編是對寄存的地址，以及數據單元進行最直接的修改。不過它有兩面性，有優點，也有缺點，最重要的一點就是它本身較為復雜：對某個數據進行修改時，本來很簡單一個操作會用比較煩瑣的語句來解決，而這些語句本身在執行和操作的過程中，占用大量的時間和成本。因此，在一些講求效率的場合，這種語言并不可取，所以可以適當對它進行取舍。

匯編語言對學習其他計算機高級語言起到一個比較、對照參考的作用。因為學習總是從最簡單最原始最基礎的知識點開始，而匯編語言就是比較原始的一種計算機語言，故而學習高級語言也當然可以從匯編開始。而學了高級計算機語言C以后，我經常將C與匯編進行對比。也發現其中的差異，以及各自的特點，優缺點，從而讓我對計算機語言又有了更深一層次的了解。由此，可以擴展的學習C++，JAVA等高級語言，這實際上是掌握了學習計算機各種語言的能力和素養。所以掌握匯編語言對以后其他語言的學習有極大的幫助和促進作用。

第三篇：微機原理與接口技術試題答案

微機原理與接口技術試題答案

一、填空題（20*1）

1、微機系統由（硬件系統）和（軟件系統）兩部分組成。2、8086有（20）位地址線，存儲器容量為（1M）B。3、8086CPU 內部組成結構從功能上講，可分為（BIU）和（EU）兩部分。4、8086/8088的四個段寄存器為（DS）、（ES）、（SS）、（CS）

5、用來存放CPU狀態信息的寄存器是（FLAGS）。

6、用來存放指令地址的寄存器是（IP）。7、8086的16位標志寄存器FLAGS中OF=1表示運算結果（溢出），ZF=1表示運算結果為零。PF=0表示運算結果的低8位中1的個數為（奇數）。

8、8086的16位標志寄存器FLAGS中IF=1表示CPU（允許）中斷，TF=1表示CPU進入（單步）工作方式。

9、地址4000H：0300H，其物理地址是（40300H），段地址是（4000H），偏移地址是（0300H）。

11、I/O端口的尋址方式有兩種，分別是(直接尋址)，(間接尋址)。

12、指令JO NEXT 表示OF=(1)時轉移。

13、將I/O設備端口內容讀入AL中的指令助記符是(IN)。14、8086CPU的 I/O指令采用間接尋址時，使用的間接寄存器是(DX)。

15、設置DF=1的指令為（STD）。

16、清除CF標志的指令為（CLC）。

17、一對操作堆棧的指令為（POP）和（PUSH）。

18、LOOPNZ的循環條件為（CX≠0且ZF=0）。

19、實現無符號數乘2的指令的助記符是（SHL），實現有符號數除2的指令的助記符是（SAR）。22、8086CPU引腳信號中中斷請求兩個信號名稱為（INT）和（NMI）。

26、I/O端口的編址方式一般有（存儲器統一編址）和（獨立編址）兩種

29.1片8259A中斷控制器可管理（8）級中斷，用9片8259A可構成（64）級主從式中斷管理系統。

二: 填空題(每題2分, 共20分)1.8086CPU復位時, 寄存器 CS值為(FFFFH), 寄存器 IP的值為(0000H)2.8086CPU的8個8位通用寄存器名為(AL),(AH),(BL),(BH),(CL),(CH),(DL),(DH).3.若SS = 3240H, SP = 2000H, 棧頂的實際地址為(34400H).4.指令 MOV AX, [BX] 的機器碼為 8BH, 07H , 指令 MOV [BX], AX的機器碼為(89H),(07H).5.8255A的工作方式有方式0功能為(基本輸入輸出), 方式1功能為(選通輸入輸出), 方式2功能為(雙向數據傳送).6.執行指令 PUSH AX有 SP =(SPBUF DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA STAR PROC FAR PUSH DS MOV AX, 0 PUSH AX MOV AX, DATA MOV DS, AX LEA BX, BUF1 MOV CX , COUNT-1 MOV AL, [BX] AG: INC BX CMP AL, [BX] JAE BIG MOV AL, [BX] BIG: DEC CX JNZ AG MOV BUF2, AL RET STAR ENDP CODE ENDS END STAR 問: 該程序執行后BUF2中的值為(9).四、程序設計題（2*10）

1、編寫一個匯編語言程序，要求從鍵盤輸入一個小寫字母，將其轉換成大寫字母在屏幕上顯示出來。

DATA SEGMENT BUF DB 0DH,0AH,“PLEASE INPUT A CHAR:$” DATAENDS

STACK SEGMENT

DB 20 DUP(?)STACKENDS

CODESEGMENT

ASSUME DS:DATA,CS:CODE ,SS:STACK BEGIN: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

LEA DX,BUF;9號調用顯示PLEASE INPUT A CHAR：

MOV AH,9

INT 21H

MOV AH,1;1號調用，從鍵盤接收1字符

INT 21H

CMP AL,61H /41H;若比“a”/A小轉PEND

JB PEND

CMP AL,7AH /5BH;若比“z”/Z大轉PEND

JA PEND;

ADD/SUB AL,20H;如在“a”與“z”之間則減去20變為大寫字符

MOV DL,AL

MOV AH,2;2號功能調用顯示一個字符

INT 21H

PEND: MOV AH,4CH;程序結束運行，返回DOS

INT 21H CODE ENDS

END BEGIN

2、已知芯片8253的端口地址為4F0H~4F3H，設計數器1工作在方式1，計數器初值為3060H，采用二進制計數，請設計實現上述功能的8253初始化程序。8253控制字格式如下：

因為計數器初值為3060H，即為16位的，所以讀/寫格式為11 因此控制字為：01110010 =72 控制字：MOV AL, 72H OUT 4F3H, AL

低8位：MOV AL, 60H OUT 4F1H, AL

高8位：MOV AL, 30H

OUT 4F1H, AL

六: 編程題(7分)編一個完整的程序, 數據段有10個符號的ASCII碼值數據塊 BUF , 若數據為0到 9的ASCII碼值, 在屏上顯示 Y , 否則顯示 N 解: DATA SEGMENT BUF DB 10 DUP(?)DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA NAIN PROC FAR PUSH DS MOV AX, 0 PUSH AX MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV CX, 10 LEA BX, BUF AG: MOV AL, [BX] CMP AL, 30H JL DISNO CMP AL, 39H JG DISNO MOV AH, 02H MOV DL, ‘Y’ INT 21H JMP NEXT DISNO: MOV AH, 02H MOV DL, ‘N’ INT 21H NEXT: INC CX DEC CX JNZ AG RET MAIN ENDP CODE ENDS END MAIN 七: 接口編程(7分, 僅編程序段)8255A的A口,B口均工作于方式0, 從A口輸出數據30H, 將B口輸入的數據放入寄存器BL中.(注:8255A口地址為60H到63H)解: 1 0 0 0 X 0 1 X 方式控制字= 82H MOV AL, 82H OUT 63H, AL MOV AL, 30H OUT 60H, AL IN AL, 61H MOV BL, AL

第四篇：微機原理與接口技術試題及答案

一、填空題(每空 1 分，共 15 分)得分 評閱人

1.RESET信號到來后8088/86的CS和IP 分別為 _FFFF_H 和_0000_H。2.在特殊全嵌套方式下，8259可響應 同級或高級 中斷請求。3.CPU與外設接口通過? 數據 總線傳送狀態信號與命令信號。4.8255有3種工作方式, 其中 方式2 只允許A口使用。5.有地址重迭現象的譯碼方式為 部分譯碼 和 線選法。

6.外設端口的編址方式有 I/O端口獨.立編址 和 I/O端口與存儲器統一編址。7.INT8253采用BCD碼計數時，其最大計數值為__10000__，此時的計數初值為__0000__。

8.8088/8086的AD7-AD0是地址數據復用引腳，在T1時傳送__地址信號__。9.8259A作為主片時其引腳CAS0-CAS2的信息傳送方向是_向外_。

10.RS-232C是適用于__數據終端設備DTE__和__數據通信設備DCE__間的接口。

二、單項選擇題(每小題1分，共20分)得分 評閱人

1.8086CPU尋址I/O端口最多使用(4)條地址線。(1)8(2)10(3)12(4)16 2.CPU執行IN指令時有效的信號組合是(1)。(1)=0, =1(2)=0, =0(3)=0, =1(4)=0, =0

3.某計算機的字長是16位，它的存儲器容量是64KB，若按字編址那么它的最大尋址范圍是(2)。

(1)64K字(2)32K字(3)64KB(4)32KB 4.某一SRAM芯片的容量是512×8位，除電源和接地線外，該芯片的其他引腳最少應為(4)根。

(1)25(2)23(3)21(4)19 5.8088/8086的基本總線周期由(2)個時鐘周期組成。(1)2(2)4(3)5(4)6 6.在8086系統中中斷號為0AH，則存放中斷向量的內存起始地址為(2)。(1)0AH(2)28H(3)4AH(4)2AH 7.采用兩片8259A可編程中斷控制器級聯使用，可以使CPU的可屏蔽中斷擴大到(1)。

(1)15級(2)16級(3)32級(4)64級

8.當IF=0，8088/8086CPU不響應(2)中斷請求。(1)INT N(2)INTR(3)NMI(4)INTO 9.8253可編程定時器/計數器中，其二進制的最大計數初值為(3)。(1)65536(2)7FFFH(3)0000H(4)FFFFH 10.8086/88CPU在響應中斷時要執行(2)個中斷響應周期。(1)1個(2)2個(3)3個(4)4個

11.中斷向量表是存放(2)的存儲區域.(1)中斷類型號(2)中斷服務程序入口處地址(3)中斷斷點地址(4)程序狀態字

12.INT8255中可用置位/復位控制字對(3)的各位進行按位操作以實現某些控制功能。

(1)A口(2)B口(3)C口(4)數據總線緩沖器

11.RS-232C標準規定信號“0”和“1”的電平是(3)。(1)0V和+3V～+15V(2)-3V～-15V和0V(3)+3V至+15V和-3V～-15V(4)+3V～+15V和-0V 12.對于開關型設備的控制，適合采用的I/O傳送方式是(1)。(1)無條件(2)查詢(3)中斷(4)DMA 13.傳送數據時，占用CPU時間最長的傳送方式是（1）。（1）查詢（2）中斷（3）DMA（4）IOP 14.既然是在數據傳輸率相同的情況下，那么，又說同步字符傳輸速度要高于 異步字符傳輸其原因是（2）。

（1）發生錯誤的概率少（2）附加位信息總量少（3）雙方通信同步（4）字符之間無間隔

15.巳知DRAM2118芯片容量為16K×1位, 若組成64KB的系統存儲器,則組成的芯片組數和每個芯片組的芯片數為(4).(1)2和8(2)1和16(3)4和16(4)4和8 16.INT 8259中斷屏蔽寄存儲器的作用是(2).(1)禁止CPU響應外設的中斷請求(2)禁止外設向CPU發中斷請求(3)禁止軟中斷請求(4)禁止NMI中斷請求

17.在正常EOI方式下, 中斷結束命令是清除(2)中的某一位.(1)IRR(2)ISR(3)IMR(4)程序狀態字

18.軟中斷INT N的優先級排列原則是(3).(1)N值愈小級別愈高(2)N值愈大級別愈高(3)無優先級別(4)隨應用而定

19.串行異步通信傳輸的主要特點是(2).(1)通信雙方不必同步(2)每個字符的發送是獨立的

(3)字符之間的傳送時間長度應相同(4)字符發送速率由波特率決定 20.8位D/A轉換器的分辨率能給出滿量程電壓的(4).(1)1/8(2)1/16(3)1/32(4)1/256

三、判斷說明題(正者在括號內打“√”，誤者在括號內打“×”，均需說明理由。每小題2分，共10分)得分 評閱人

1.8086CPU在讀/寫總線周期的T3狀態結束對READY線采樣,如果READY為低電平,則在T3與T4狀態之間插入等待狀態TW。（×）應改為：8086CPU在讀/寫總線周期的T3狀態開始對READY線采樣,如果READY為低電平,則在T3與T4狀態之間插入等待狀態TW。

2.在8253的方式控制字中,有一項計數鎖存操作,其作用是暫停計數器的計數。（×）

應改為：鎖存計數器的當前值到鎖存器，但不影響對計數器的計數工作。

3.8250的溢出錯誤指示CPU還未取走前一個數據,接收移位寄存器又將接收到的一個新數據送至輸入緩沖器。（√）

4.在8088系統（最小組態）中,執行指令”MOV [2000H],AX”需1個總線周期。（×）

應改為：需2個總線周期

5.DMA控制器8237A現行字節數寄存器的值減到0時,終止計數。（×）應改為：DMA控制器8237A現行字節數寄存器的值減到0，再由0減到0FFFFH時,終止計數。

四、簡答題(每小題5分，共20分)得分 評閱人

1.試述8250的數據接收時鐘RCLK使用16倍比特率的時鐘信號接收異步通信信號的原因以及接收過程。

答：主要是為了確定起始位避免傳輸線上的干擾。

其接收過程為：接收器檢測到串行數據輸入引腳SIN由高電平變低后,連續測試8個RCLK時鐘周期,若采樣到的都是低電平,則確認為起始位;若低電平的保持時間不足8個RCLK時鐘周期,則認為是傳輸線上的干擾。

2.8255A工作于方式2,采用中斷傳送,CPU如何區分輸入中斷還是輸出中斷？ 答：CPU響應8255A的中斷請求后,在中斷服務程序的開始可以查詢8255A的狀態字,判斷～OBFA（PC7）和IBFA（PC5）位的狀態來區分是輸入中斷還是輸出中斷，并據此轉向相應的輸入或輸出操作。

3.用2K×4位RAM構成64KB的存儲系統,需要多少RAM芯片？需要多少位地址作為片外地址譯碼？設系統為20位地址線,采用全譯碼方式。答：64片。

9位。其中A16～A19固定，A10～A15譯碼形成組選信號。

4.請說明Intel8253各個計數通道中三個引腳信號CLK，OUT和GATE的功能。答：CLK為計數時鐘輸入引腳，為計數器提供計數脈沖。

GATE為門控信號輸入引腳，用于啟動或禁止計數器操作,如允許/禁止計數、啟

動/停止計數等。

OUT為輸出信號引腳以相應的電平或脈沖波形來指示計數的完成、定時時間到。

五、簡單應用題(每小題5分，共15分)得分 評閱人

1.Intel8253的通道0按方式3工作,時鐘CLK0的頻率為1兆,要求輸出方波的頻率為40KHz,采用BCD碼計數，設通道0的地址為PORT0，請對它寫入計數值。解：n(計數初值)=1MHz/40KHz=25 寫入計數值的程序段： MOV AL,25H OUT PORT0,AL

2.若8086系統采用單片8259A,其中斷類型碼為46H,則其中斷矢量表的地址指針是多少？這個中斷源應連向8259A的哪一個IR輸入端？ 解：中斷矢量表的地址指針是46H×4=118H 應連向8259A的IR6

第五篇：微機原理與接口技術 實驗報告一

評

閱

微機原理與接口技術

實驗報告一

姓名

匡越

學號

1715211016

時間

地點

實驗題目

一、實驗目的1.熟悉Keil軟件使用

2.熟悉MCS-51指令

3.學習簡單程序的調試方法

二、實驗說明

通過實驗了解單片機內部存儲器的結構和分配及讀寫存儲器的方法，熟悉MCS-51指令同時，學習單片機程序編程、調試方法。

三、實驗內容及步驟

1.啟動PC機，打開Keil軟件，軟件設置為模擬調試狀態。在所建的項目文件中輸入源程序1，進行編譯，如有錯誤按提示找到該行并糾錯，重新編譯直到通過。

2.編譯無誤后，打開CPU窗口，選擇單步或跟蹤執行方式運行程序，觀察CPU窗口各寄存器的變化并將觀察到的結果記錄到預習報告。

3.新建另一個項目輸入源文件2，打開CPU窗口，選擇單步或跟蹤執行方式運行程序，觀察存儲塊數據變化情況記錄到預習報告。點擊復位按鈕，改變存儲塊數據，點擊全速執行快捷按鈕，點擊暫停按鈕，觀察存儲塊數據變化情況，記錄到預習報告。點擊復位按鈕，改變存儲塊數據，分別LOOP、LOOP1設置斷點，點擊全速執行快捷按鈕，在斷點處觀察寄存器及存儲塊數據變化情況。

WAVE軟件使用方法參考其幫助文件。

四、實驗程序流程框圖、實驗程序

1、源程序1

ORG

0000H

AJMP

MAIN

ORG

0030H

MAIN：

MOV

R0,#30H；

(R0)=

(00H)=

MOV

A,#40H；

(A)=

MOV

R6,A；

(A)=,(R6)=

MOV

A,@R0；

(R0)=

(A)=

MOV

40H,A；

(A)=

(40H)=

MOV

30H,40H；

(30H)=

(40H)=

MOV

R1,#40H；

(R1)=

MOV

@R1,#0AAH；(R1)=

(40H)=

MOV

SP,#60H；

(SP)=

PUSH

ACC；

(SP)=

(61H)=

PUSH

30H;

(SP)=

(62H)=

MOV

A,#0FFH；

(SP)=

(A)=

MOV

30H,#30H；

(SP)=

(30H)=

POP

ACC；

(SP)=

(A)=

POP

30H；

(SP)=

(30H)=

ADD

A,30H；

(30H)=

(A)=

Cy=

SUBB

A,#10；

(A)=

Cy=

MOV

R4,#00100100B；

(R4)=

H

MOV

A,#39H；

(A)

=

ADD

A,R4；

(A)

=

(R4=)

DA

A；

(A)

=

Cy=

MOV

28H,#55H；(28H)

=

Cy=

MOV

C,40H；

(PSW)

=

Cy=

MOV

26H,#00H；(26H)

=

Cy=

MOV

30H,C；

(30H)

=

(26H.1)

=

SJMP

$

j點擊project，選擇下拉式菜單中的New

project；

k選擇所要的單片機，這里我們選擇常用的Ateml

公司的AT89C51；

l新建一個File，輸入源程序；

m將新建文件保存為text.asm的格式；

n鼠標在屏幕左邊的Source

Group1

文件夾圖標上右擊彈出菜單，在這里可以做在項目中增加減少文件等操作。選“Add

File

to

Group

‘Source

Group

1’”彈出文件窗口，選擇剛剛保存的文件；

o對程序進行編譯運行；

使程序一得：

ORG

0000H

AJMP

MAIN

ORG

0030H

MAIN:

MOV

R0,#30H

;

(R0)=

0x30

(00H)=

0x0000

MOV

A,#40H

;

(A)=

0x40

MOV

R6,A

;

(A)=

0x40,(R6)=

0x40

MOV

A,@R0

;

(R0)=

0x30

(A)=

0x16

MOV

40H,A

;

(A)=0x16

(40H)=

0x0040

MOV

30H,40H

;

(30H)=

0x0030

(40H)=

0x0040

MOV

R1,#40H

;

(R1)=

0x40

MOV

@R1,#0AAH;(R1)=

0x40

(40H)=

0x0040

MOV

SP,#60H;

(SP)=

0x60

PUSH

ACC;

(SP)=

0x61

(61H)=

0x0061

PUSH

30H;

(SP)=

0x62

(62H)=

0x0062

MOV

A,#0FFH;

(SP)=

0x62

(A)=

0xff

MOV

30H,#30H;

(SP)=

0x62

(30H)=

0x0030

POP

ACC;

(SP)=

0x61

(A)=

0x16

POP

30H;

(SP)=

0x60

(30H)=

0x0030

ADD

A,30H;

(30H)=

0x0030

(A)=

0x2a

Cy=

0

SUBB

A,#10;

(A)=

0x20

Cy=

0

MOV

R4,#00100100B;

(R4)=

0x24

H

MOV

A,#39H;

(A)

=

0x39

ADD

A,R4;

(A)

=

0x5d

(R4=)

0x24

DA

A;

(A)

=

0x63

Cy=

0

MOV

28H,#55H;(28H)

=

0x0028

Cy=

0

MOV

C,40H;

(PSW)

=

0x80

Cy=

MOV

26H,#00H;(26H)

=

0x0026

Cy=

MOV

30H,C;

(30H)

=

0x0030

(26H.1)

=

0

SJMP

$

2、源程序2

設(30H)=4,(31H)=1,(32H)=3,(33H)=5,(34H)=2,(35H)=6

ORG

0000H

AJMP

MAIN

ORG

0030H

MAIN:

MOV

R0,#30H；30H→R0

MOV

R2,#6；6→R2

SORT:

MOV

A,R0;30H→A

MOV

R1,A；30H→R1

MOV

A,R2；6→A

MOV

R5,A；6→R5

CLR

F0；

狀態標志位清零

DEC

R5；寄存器R5減一

MOV

A,@R1；R1→A

LOOP:

MOV

R3,A；A→R3

INC

R1

；寄存器R1增1

CLR

C

；進位標志位清零

MOV

A,@R1；31H→A

SUBB

A,R3；累加器內容減去寄存器內容

JNC

LOOP1；僅為標志位為1，則進行LOOP1

;以下代碼完成數據交換

SETB

F0；狀態標志位置1

MOV

A,@R1；31H→A

XCH

A,R3；將A于與R3的數據交換

MOV

@R1,A；將4賦值給寄存器R1(31H)

DEC

R1；寄存器減一

MOV

A,R3；1→A

MOV

@R1,A；將1賦值給寄存器R1(30H)

INC

R1;寄存器R1增一

LOOP1:

MOV

A,@R1；4→A

DJNZ

R5,LOOP；寄存器R5減一，不為零則回到LOOP

JB

F0,SORT；狀態標志位為零，則回到SORT

SJMP

$