32位微机原理 输入输出接口技术
五邑大学16／32位微机原理、汇编语言及接口技术钱晓捷第2章-2
寻址方式——指CPU获得操作数的方法 操作数的存放位置： 1）在指令中，2）在寄存器中，3）在内存中
从8088/8086的指令格式入手，
立即数寻址方式 寄存器寻址方式 存储器寻址方式
进而熟悉8088/8086汇编语言指令格式，尤 其是其中操作数的表达方法 为展开8088/8086指令系统做好准备
寄存器名表示其内容（操作数）
MOV AX, BX
；AX←(BX)
演示
微机系统与接口技术
7
2.2.3 存储器寻址方式
操作数在主存储器中，用主存地址表示 程序设计时，8088采用逻辑地址表示主存地址
段地址在默认的或用段超越前缀指定的段寄存器中 指令中只需给出操作数的偏移地址（有效地址EA）
8086设计了多种存储器寻址方式 1、直接寻址方式 2、寄存器间接寻址方式 3、寄存器相对寻址方式 4、基址变址寻址方式 5、相对基址变址寻址方式
微机系统与接口技术
1
指令的组成 操作码 操要执行哪种操作，如传送、运算、 移位、跳转等操作，它是指令中不可缺少的组成部 分 操作数是指令执行的参与者，即各种操作的对象 有些指令不需要操作数，通常的指令都有一个或两 个操作数，也有个别指令有3个甚至4个操作数
微机系统与接口技术
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相对寻址方式中的位移量
在寄存器相对和相对基址变址寻址方式中，其位
移量不仅可用常量表示，也可用符号表示 这个符号可以是变量名，例如 WVAR 变量，而且 支持多种表达形式 MOV AX, [DI+WVAR] ； ；等同于 MOV AX, WVAR[DI] MOV AX,[BX+SI+WVAR] ；等同于 MOV AX, [SI+WVAR] ；等同于 MOV AX, WVAR[BX+SI] ；等同于 MOV AX, WVAR[BX][SI]
微机原理及接口技术实验
微机原理及接口技术实验一、实验目的本实验旨在通过学习微机原理和接口技术，了解和掌握微机系统的基本原理和接口技术的应用，培养学生对微机系统的认识和实践操作能力。
二、实验内容1. 微型计算机系统设计与搭建2. 微机输入输出接口技术应用实验3. 微机总线技术应用实验4. 微机存储器技术应用实验5. 微型计算机中断和DMA技术应用实验三、实验原理1. 微型计算机系统设计与搭建微型计算机主要由中央处理器、存储器、输入输出设备和总线组成。
本实验通过选择适当的芯片、电路连接和控制程序设计，实现一个基本的微型计算机系统。
2. 微机输入输出接口技术应用实验输入输出是微型计算机的重要组成部分，通过实验学习各种输入输出接口的原理和使用方法，并进行实际应用。
3. 微机总线技术应用实验总线是微型计算机各个部件之间传送数据和控制信息的公共通信路径。
通过实验学习总线的分类、结构和时序要求，掌握总线的实际应用。
4. 微机存储器技术应用实验存储器是微型计算机中存储数据和程序的重要设备。
通过实验学习不同类型存储器的原理和应用，掌握存储器的选择和使用。
5. 微型计算机中断和DMA技术应用实验中断和直接存储器访问（DMA）是微型计算机连接外部设备的重要技术。
通过实验学习中断和DMA的工作原理，掌握中断和DMA的应用方法。
四、实验步骤1. 根据实验要求，设计并搭建微型计算机系统；2. 连接输入输出设备，并编写控制程序；3. 进行输入输出接口技术应用实验，如串行通信、并行通信等；4. 进行总线技术应用实验，如总线传输数据测试等；5. 进行存储器技术应用实验，如读写存储器数据等；6. 进行中断和DMA技术应用实验，如中断服务程序编写等；7. 完成相关实验报告并进行总结。
五、实验设备和材料1. 微型计算机实验箱、电源适配器；2. 8051单片机、存储器芯片、输入输出芯片，如74HC164等；3. LED数码管、LCD液晶显示器、键盘、计算器等输入输出设备；4. 可编程芯片编程器、逻辑分析仪等实验设备。
[说明]td-pitd新一代32位微机原理实验箱、微机接口技术实验系统
![[说明]td-pitd新一代32位微机原理实验箱、微机接口技术实验系统](https://img.taocdn.com/s3/m/edc36ae3760bf78a6529647d27284b73f24236ae.png)
TD-PITD+ 新一代32位微机教学实验系统西安唐都科教仪器公司最新推出“TD-PITD+32位微机教学实验系统”，该系统基于PCI总线扩展卡扩展出80x86系统总线，支持“80x86微机原理及接口技术”、“基于Windows系统的微机原理及接口技术”实验教学和IA-32微机系统应用开发，完全解决了以往各种PCI总线扩展实验设备存在的各种问题，诸如容易死机，不易维护，实验内容少，中断、DMA、存储器扩展等实验开不了或开不全，在Windows 环境中主要实验都不能开展等等。
所以唐都32位微机教学实验系统已成为高校“80x86微机原理及接口技术”和“”微机应用及开发”等课程实验教学的不二选择。
一、支持基于80x86的16/32位微机原理及接口技术教学体系（一）全面支持基于80x86的16/32位微机原理及接口技术的实验教学系统全面支持“基于80x86的16/32位微机原理及接口技术”的实验教学，从而可使各学校由原来的“基于DOS系统的16位微机原理及接口技术”的实验教学顺利提升到“基于80x86的16/32位微机原理及接口技术”实验教学的新层次。
“基于80x86的16/32位微机原理及接口技术”实验教学体系包括：80x86实模式微机原理及接口技术（16位微机原理及其程序设计、32位指令及其程序设计、微机接口技术及其应用）和80x86保护模式微机原理及接口技术（保护模式原理及其程序设计、虚拟存储管理及存储器扩展）。
其中“8259中断控制实验”包括8259单一中断源实验、8259优先级中断实验、8259级联中断实验，“8237DMA传送实验”包括存储器到存储器、存储器到I/O之间的DMA传送实验，“存储器扩展实验”包括8/16/32位静态存储器扩展实验和Flash ROM存储器实验。
（二）Windows环境下的汇编语言和C语言源程序调试软件专为在Windows系统环境下支持80x86微机原理及接口技术的实验教学设计了一套高度可视化的先进集成开发环境，在该环境下可支持80x86汇编或C语言源语言级的编程和调试，支持实验平台上扩展的接口芯片及设备的I/O操作、中断以及DMA方式操作的编程及调试，支持实验平台上存储器的内存扩展的编程操作及调试，完全解决了基于PC微机的Windows环境下，如何通过PCI总线扩展方式，来完整开展80x86微机接口技术的实验教学问题。
微机原理与接口技术知识点总结
微机原理与接口技术第一章概述二、计算机中的码制(重点 ）P51、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。
注意:对正数，三种表示法均相同。
它们的差别在于对负数的表示。
(1）原码定义：符号位:0表示正，1表示负；数值位：真值的绝对值.注意：数0的原码不唯一（2）反码定义：若X<0，则[X］反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反（3）补码定义:若X〈0，则[X］补= ［X]反+12、8位二进制的表示范围:原码：—127~+127反码：—127~+127补码:—128~+1273、特殊数10000000●该数在原码中定义为: —0●在反码中定义为：-127●在补码中定义为：-128●对无符号数：（10000000）２= 128三、信息的编码1、字符的编码P8计算机采用7位二进制代码对字符进行编码(1)数字0～9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对应的二进制代码(BCD码）相符。
(2）英文字母A~Z的ASCII码从1000001（41H）开始顺序递增，字母a~z的ASCII码从1100001（61H）开始顺序递增,这样的排列对信息检索十分有利。
第二章微机组成原理第一节、微机的结构1、计算机的经典结构-—冯.诺依曼结构P11（1）微机由CPU（运算器和控制器)、存储器和I/O接口组成2、系统总线的分类（1）数据总线（Data Bus)，它决定了处理器的字长。
(2)地址总线（Address Bus）,它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。
（3）控制总线（Control Bus）第二节、8086微处理器1、8086，其内部数据总线的宽度是16位，16位CPU。
外部数据总线宽度也是16位8086地址线位20根,有1MB(220）寻址空间。
P272、8086CPU从功能上分成两部分:总线接口单元（BIU）、执行单元(EU）BIU:负责8086CPU与存储器之间的信息传送。
16。32位微机原理、汇编语言及接口技术(第二版)第三章课后习题答案。
第3章3.1：汇编语言有什么特点解：汇编语言是一种以处理器指令系统为基础的低级程序设计语言，它采用助记符表达指令操作码，采用标识符号表示指令操作数，可以直接、有效地控制计算机硬件，因而容易创建代码序列短小、运行快速的可执行程序3.2编写汇编语言源程序时，一般的组成原则是什么？解：（1）完整的汇编语言源程序由段组成（2）一个汇编语言源程序可以包含若干个代码段、数据段、附加段或堆栈段，段与段之间的顺序可随意排列（3）需独立运行的程序必须包含一个代码段，并指示程序执行的起始点，一个程序只有一个起始点（4）所有的可执行性语句必须位于某一个代码段内，说明性语句可根据需要位于任一段内（5）通常，程序还需要一个堆栈段3.3 MODEL伪指令是简化段定义源程序格式中必不可少的语句，它设计了哪7种存储模式？各用于创建什么性质的程序？解：3.4如何规定一个程序执行的开始位置，主程序执行结束应该如何返回DOS，源程序在何处停止汇编过程？解：开始位置：用标号指明返回DOS：利用DOS功能调用的4CH子功能来实现汇编停止：执行到一条END伪指令时，停止汇编3.5逻辑段具有哪些属性？解：段定位、段组合和段类型。
3.6给出采用一个源程序格式书写的例题3.1源程序例题3.1：创建一个在屏幕上显示一段信息的程序……解：stack segment stackdb 1024(0)stack endsdata segmentstring db 'Hello,Assembly！'，0dH，0aH，‘$’data endscode segment 'code'assume cs:code,ds:data,ss:stackstart: mov dx,offset stringmov ah,9int 21hcode endsend start3.7DOS支持哪两种可执行程序结构，编写这两种程序时需要注意什么？解：(1). EXE程序程序可以有多个代码段和多个数据段，程序长度可以超过64KB通常生成EXE结构的可执行程序(2). COM程序只有一个逻辑段，程序长度不超过64KB需要满足一定条件才能生成COM结构的可执行程序（MASM 6.x需要采用TINY模式）3.8举例说明等价“EUQ”伪指令和等号“=”伪指令的用途解：符号定义伪指令有“等价EQU”和“等号＝”：符号名 EQU 数值表达式符号名 EQU <字符串>符号名＝数值表达式EQU用于数值等价时不能重复定义符号名，但“＝”允许有重复赋值。
微机原理及接口技术
2. 什么是机器码？什么是真值？解：把符号数值化的数码称为机器数或机器码，原来的数值叫做机器数的真值。
3. 8位和16位二进制数的原码 、补码和反码可表示的数的范围分别是多少？ 解：原码（-127~+127）、（-32767~+32767）补码 (-128~+127）、（-32768~+32767） 反码（-127~+127）、（-32767~+32767）4.一般来说，其内部基本结构大都由 算数逻辑单元、控制单元、寄存器阵列、总线和总线缓冲器 四个部分组成。
高性能微处理器内部还有指令预取部件、地址形成部件、指令译码部件和存储器管理部件等。
二 1.总线接口单元BIU （Bus Interface Unit ）包括段寄存器、指令指针寄存器、20位地址加法寄存器和先入先出的指令队列、总线控制逻辑。
负责与存储器、I/O 设备传送数据，即BIU 管理在存储器中获取程序和数据的实际处理过程。
20位地址加法器将16位段地址和16位偏移量相加，产生20位物理地址。
总线控制逻辑产生总线控制信号对存贮器和I/O 端口进行控制。
IP 指针由BIU 自动修改，平时IP 内存储下条要取指令的偏移地址；遇到跳转指令后，8086将IP 压栈，并调整其内容为下条要执行指令地址。
2.执行单元EU （Execution Unit ）包括ALU 、状态标志寄存器、通用寄存器、暂存器、队列控制逻辑与时序控制逻辑等。
负责指令的执行。
将指令译码并利用内部的ALU 和寄存器对其进行所需的处理。
3.EU 和BIU 的动作管理—流水线技术原则控制器运算器 寄存器输入/输出接口存储器 CPU主机外部设备应用软件系统软件微型机软件微型机系统 微型机硬件（1）每当8086的指令队列中有2个空字节且EU 未向BIU 申请读写存储器操作时，BIU 就会自动把指令取到指令队列中。
（2）每当EU 要执行一条指令时，它会先从BIU 的指令队列前部取出指令代码，然后执行指令。
16／32位微机原理、汇编语言及接口技术__钱晓捷_第2版_课后习题答案
数字信号处理器DSP：主要面向大流量数字信号的实时处理，在宿主系统中充当数据处理中心，在网络通信、多媒体应用等领域正得到越来越多的应用
1.3 解：
微机主要有存储器、I/O设备和I/O接口、CPU、系统总线、操作系统和应用软件组成，各部分功能如下：
CPU：统一协调和控制系统中的各个部件
三组信号线：数据总线、地址总线和控制总线 。
其使用特点是：在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线，只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获得信号。
1.5解：
（1）用于数值计算、数据处理及信息管理方向。采用通用微机，要求有较快的工作速度、较高的运算精度、较大的内存容量和较完备的输入输出设备，为用户提供方便友好的操作界面和简便快捷的维护、扩充手段。
系统总线：传送信息
存储器：存放程序和数据
I/O设备：实现微机的输入输出功能
I/O接口：I/O设备与CPU的桥梁
操作系统：管理系统所有的软硬件资源
1.4 解：
系统总线：传递信息的一组公用导线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换 。
好处：组态灵活、扩展方便
第一章
1.1 解：
五代，：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件——控制器和运算器的微处理器为核心，所构造出的计算机系统 。
PC机：PC（Personal Computer）机就是面向个人单独使用的一类微机 。
单片机：用于控制的微处理器芯片，内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件，如：ROM、RAM、定时器、并行接口、串行接口，有的芯片还集成了A/D、D/A转换电路等。
（2）用于过程控制及嵌人应用方向。
微机原理及接口技术
《微机原理及接口技术》硕士入学考试大纲
微机原理及应用是“材料成形及控制工程”和“数字化材料成形”专业的理论基础课程，主要包括单片机内部结构、指令系统、存储器、中断系统、输入与输出、定时器/计数器、串行通信及其接口、数／模(D／A)和模／数(A／D)转换接口、汇编语言程序设计和8098单片机等内容，重点要求掌握单片机内部结构、指令系统、存储器、中断系统、定时器/计数器、输入与输出、汇编语言程序设计，一般了解串行通信及其接口、数／模(D／A)和模／数(A／D)转换接口、8098单片机等内容。
一、考题范围
1．微型计算机概述
2．单片机的内部结构
3．单片机的指令系统
4．汇编语言程序设计
5．存储器
6．中断系统
7．输入与输出
8．定时器/计数器
9．串行通信及其接口
10．数／模(D／A)和模／数(A／D)转换接口
11．8098单片机
12．显示器、键盘、打印机接口
二、考题形式
1．填空题60分
2．简答题25分
3．综合题45分
4．应用题20分
三、主要参考书目
胡乾斌等单片微型计算机原理与应用华中理工大学出版社出版日期：1997年7月第1版陈光东单片微型计算机原理与接口技术华中理工大学出版社出版日期：1999年4月第2版。
微机原理课后习题答案
第1章计算机基础知识三、简答题1．微型计算机的基本组成？答：以微型计算机为主体，配上相应的系统软件、应用软件和外部设备之后，组成微型计算机系统。
(微型计算机+软件系统，也可）2．简述冯.诺依曼型计算机基本思想？答：冯.诺依曼型计算机是由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备组成的。
其中，运算器是对信息进行加工和运算的部件；控制器是整个计算机的控制中心，所以数值计算和信息的输入，输出都有是在控制器的统一指挥下进行的；存储器是用来存放数据和程序的部件，它由许多存储单元组成，每一个存储单元可以存放一个字节；输入设备是把人们编写好的程序和数据送入到计算机内部；输出设备是把运算结果告知用户。
（写出主要内容，即可）3．什么是微型计算机？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
（只要答出五大组成部分即可）4．什么是溢出？答：溢出就是在运算中，使用已经确定的二进制位数，没有办法表示运算结果。
二、简答题1.在内部结构中，微处理器主要有哪些功能部件组成？答：1) 算术逻辑部件 2) 累加器和通用寄存器组3) 程序计数器 4) 时序和控制部件（意思相近即可）2. 微处理器一般应具有哪些功能？答：1)可以进行算术和逻辑运算 2)可保存少量数据3)能对指令进行译码并完成规定的操作 4)能和存储器、外部设备交换数据5)提供整个系统所需的定时和控制 6)可以响应其他部件发来的中断请求3. 什么是总线周期？答：CPU使用总线完成一次存储器或I/O接口的存取所用的时间，称为总线周期，一个基本的总线周期包含4个T状态，分别称为T1、T2、T3、T4。
（意思相近即可）？2.中断服务程序结束时，。
RET应该可以使中断服务程序返回主程序，但因为RETF是子程序返回指令，它只从堆栈中恢复CS和IP，而不能使状态字PSW得以恢复，所以不能使断点完全恢复，对源程序的继续执行造成不良影响。
(回答可以返回2分，出现的问题3分，意思相近即可)3.写出把首地址为 BLOCK1) MOV BX,OFFSET BLOCK+6 2) LEA BX,BLOCK 3) LEA BX,BLOCKMOV DX,[BX] MOV DX,[BX+12] MOV SI,12MOV DX,[BX+SI]4. 设BX=134AH，BP=1580H，DI=0528H，SI=0234H，DS=3200H，SS=5100H，求在各种寻址方式下源操作数的物理地址。
微机原理与接口技术实验教案
微机原理与接口技术实验讲义物理与电子工程学院罗长更显示程序实验 (3)数据传送实验 (4)运算类程序实验 (6)分支程序设计实验 (14)循环程序设计实验 (16)综合程序设计实验 (18)SHR AL,4图1CMP AL,0AH ;是否是A以上的数JB C2ADD AL,07HC2: ADD AL,30HMOV DL,AL ;显示字符MOV AH,02HINT 21HMOV AL,DS:[DI]AND AL,0FH ;取低4位CMP AL,0AHJB C3ADD AL,07HC3: ADD AL,30HMOV DL,AL ;显示字符MOV AH,02HINT 21HMOV AX,4C00H ;返回DOSINT 21HCODE E NDSEND START数据传送实验END START将程序主体部分的寄存器间接寻址方式改为相对寻址方式，则如下所示：MOV BX,0MOV CX,LENNEXT: MOV AL,MSR[BX]MOV ES:MSD[BX],ALINC BXLOOP NEXT运算类程序实验实验目的(1) 掌握运算类指令编程及调试方法。
(2) 掌握运算类指令对各状态标志位的影响及测试方法。
实验内容及说明80x86指令系统提供了实现加、减、乘、除运算的基本指令，可对表1所示的数据类型进行算术运算。
表11．二进制双精度加法运算本实验要求计算X+Y=Z，将结果Z输出到屏幕，其中X=001565A0H，Y=0021B79EH。
实验利用累加器AX，先求低十六位和，并存入低址存储单元，后求高16位和，再存入高址存储单元。
由于低位和可能向高位有进位，因而高位字相加语句需用ADC指令，则低位相加有进位时，CF=1，高位字相加时，同时加上CF中的1。
在80386以上微机中可以直接使用32位寄存器和32位加法指令完成本实验的功能。
2．十进制数的BCD码减法运算本实验要求计算X-Y=Z，其中，X、Y、Z为BCD码，其中X=0400H，Y=0102H。
微机原理与接口技术课后习题参考答案
微机原理与接口技术》李华贵主编课后习题参考答案第1章（1.6 习题）1．简述名词的概念：微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
答：（1）微处理器：微处理器（Microprocessor）简称或MP，或CPU。
CPU是采用大规模和超大规模集成电路技术将算术逻辑部件ALU （Arithmetic Logic Unit ）、控制部件CU （Co ntrol Un it ）和寄存器组R （Registers）等三个基本部分以及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。
（2）微型计算机：微型计算机（Microcomputer ）是指以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线等所组成的计算机，简称微机。
（3）微型计算机系统：微型计算机系统由硬件与软件两大部分组成，分别称为硬件（Hardware）系统与软件（Software）系统。
其中，硬件（Hardware）系统由CPU、内存储器、各类I/O接口、相应的I/O设备以及连接各部件的地址总线、数据总线、控制总线等组成。
软件（Software）系统：计算机软件（Software）是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的程序及程序运行所需要的数据文档资料的总和。
一般把软件划分为系统软件和应用软件。
其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。
而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。
2．简述名词的概念：指令寄存器、地址寄存器、标志寄存器。
答：（1）指令寄存器：指令寄存器（Instruction Register，IR）用来保存计算机当前正在执行或即将执行的指令。
当一条指令被执行时，首先，CPU从内存取出指令的操作码，并存入IR中，以便指令译码器进行译码分析。
（2）地址寄存器：地址寄存器（Address Register，AR）被动地接受IP传送给它的地址值（二进制地址），AR的作用是保持IP送来的地址，并且以并行方式连接输出到CPU的地址引脚上，以便CPU访问指定的内存单元。
第六章_基本输入输出接口技术
20
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
[例] 设状态端口地址为086H，数据端口地址为084H，外 设忙碌D7=1，请用查询方式写出CPU从存储器缓冲区 Buffer送出1KB的数据给外设的程序段。 LEA SI , Buffer ；取Buffer的有效地址送SI MOV CX , 1000 ；循环次数 W1: MOV DX, 086H ；状态端口地址送DX W2: IN AL , DX ；从状态端口读入状态信息 AND AL，80H ； BUSY=0? JNZ W2 ； BUSY=1，返回继续查询 MOV AL,[SI] ； BUSY=0，取数据 MOV DX, 084H ；数据端口地址送DX OUT DX,AL ；数据输出到数据端口 INC SI ；SI指向下一个字节数据 LOOP W1 ；CX-1送CX≠0，循环 HLT ；CX=0，传送结束
FFFFF
内存 空间 I/O 空间
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§6-2 I/O端口的编址与访问
二、 I/O端口地址的译码方法：
I/O端口地址译码的一般原则是：把CPU用于I/O端口寻址 的地址线分为高位地址线和低位地址线两部分：
将低位地址线直接连到I/O接口芯片的相应地址引脚， 实现片内寻址，即选中片内的端口。 将高位地址线与CPU的控制信号组合，经地址译码电 路产生I/O接口芯片的片选信号。 常见的译码器： 2/4线译码器74LS139 3/8线译码器74LS138
返回断点
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
关于中断的几点说明：
采用中断的数据传送方式时，外设处于主动申请地 位，CPU配合进行数据传送；CPU不必反复去查询 外设的状态，而是可以与外设“并行工作”，因此 提高了CPU的工作效率，并且更具有实时性。
《微机原理与接口技术》教案
《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机的组成与工作原理1.3 微机系统的性能指标1.4 微机在我国的应用与发展第二章：微处理器2.1 微处理器的结构与工作原理2.2 微处理器的性能评价2.3 常见微处理器简介2.4 微处理器的编程与应用第三章：存储器3.1 存储器的分类与性能3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器扩展与接口技术第四章：输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的编址方式4.3 常见I/O接口芯片介绍4.4 I/O接口的程序设计第五章：中断与DMA控制5.1 中断的概念与原理5.2 中断处理程序的编写5.3 DMA控制原理与实现5.4 中断与DMA在微机系统中的应用第六章：串行通信接口6.1 串行通信的基本概念6.2 串行通信的接口标准6.3 串行通信接口电路设计6.4 串行通信在微机系统中的应用第七章：并行通信接口7.1 并行通信的基本概念7.2 并行通信的接口标准7.3 并行通信接口电路设计7.4 并行通信在微机系统中的应用第八章：总线技术8.1 总线的概念与分类8.2 总线标准与协议8.3 总线接口电路设计8.4 总线在微机系统中的应用第九章：模拟接口技术9.1 模拟接口的基本概念9.2 模拟接口的电路设计9.3 模拟接口的信号转换技术9.4 模拟接口在微机系统中的应用第十章：微机系统的可靠性设计与维护10.1 微机系统的可靠性概述10.2 微机系统的可靠性设计10.3 微机系统的维护与故障诊断10.4 提高微机系统可靠性的措施重点和难点解析重点环节一：微机的发展历程与微机系统的性能指标解析：了解微机的发展历程对于理解微机原理与接口技术具有重要意义。
掌握微机系统的性能指标有助于评估和选择合适的微机系统。
重点环节二：微处理器的结构与工作原理解析：微处理器是微机系统的核心部件，理解其结构与工作原理对于深入学习微机原理与接口技术至关重要。
微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案
微机原理与接口技术（第二版）课后习题答案第1章作业答案1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?解：把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微处理器。
微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了微型计算机。
微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。
1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能? 解：CPU主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。
其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?解：采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。
而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。
1.4 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?解：数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。
8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。
它们主要靠信号的时序来区分。
通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。
1.8在给定的模型中，写出用累加器的办法实现15×15的程序。
解： LD A， 0LD H， 15LOOP：ADD A， 15DEC HJP NZ， LOOPHALT第 2 章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种?解：80386、30486、Pentium、Pentium Pro、Peruium II 、PentiumIII、Pentium4。
2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?解：IA一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。
微机原理与接口技术教案
微机原理与接口技术教案第一章：微机概述1.1 教学目标了解微机的定义和发展历程掌握微机的硬件和软件组成理解微机系统的工作原理1.2 教学内容微机的定义和发展历程微机的硬件组成：CPU、内存、输入/输出设备等微机的软件组成：操作系统、应用软件等微机系统的工作原理：冯诺依曼架构、指令执行过程等1.3 教学方法采用讲授法介绍微机的定义和发展历程通过实物展示或图片介绍微机的硬件组成通过流程图或动画演示微机的工作原理开展小组讨论，让学生分享对微机软件组成的理解1.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答微机的定义和发展历程相关问题实物观察：学生能正确识别微机的硬件组成流程图绘制：学生能绘制出微机的工作原理流程图第二章：微处理器2.1 教学目标了解微处理器的定义和发展历程掌握微处理器的结构和工作原理理解微处理器的主要性能指标2.2 教学内容微处理器的定义和发展历程微处理器的结构：CPU核心、寄存器、运算器、控制器等微处理器的工作原理：指令fetch、de、execute等阶段微处理器的主要性能指标：主频、缓存、核心数等2.3 教学方法采用讲授法介绍微处理器的定义和发展历程通过实物展示或图片介绍微处理器的结构通过流程图或动画演示微处理器的工作原理开展小组讨论，让学生分享对微处理器性能指标的理解2.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答微处理器的定义和发展历程相关问题实物观察：学生能正确识别微处理器的结构组成流程图绘制：学生能绘制出微处理器的工作原理流程图第三章：存储器3.1 教学目标了解存储器的定义和分类掌握存储器的结构和功能理解存储器的主要性能指标3.2 教学内容存储器的定义和分类：RAM、ROM、硬盘、固态硬盘等存储器的结构：存储单元、地址线、数据线、控制线等存储器的主要功能：数据的读取和写入存储器的主要性能指标：容量、速度、功耗等3.3 教学方法采用讲授法介绍存储器的定义和分类通过实物展示或图片介绍存储器的结构通过流程图或动画演示存储器的功能开展小组讨论，让学生分享对存储器性能指标的理解3.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答存储器的定义和分类相关问题实物观察：学生能正确识别存储器的结构组成流程图绘制：学生能绘制出存储器的功能流程图第四章：输入/输出接口技术4.1 教学目标了解输入/输出接口技术的定义和作用掌握输入/输出接口的基本组成和功能理解输入/输出接口的通信方式和技术4.2 教学内容输入/输出接口技术的定义和作用输入/输出接口的基本组成：数据线、地址线、控制线等输入/输出接口的功能：数据的传输和控制信号的传递输入/输出接口的通信方式：程序控制方式、中断控制方式、直接内存访问方式等输入/输出接口的技术：并行接口、串行接口、USB接口等4.3 教学方法采用讲授法介绍输入/输出接口技术的定义和作用通过实物展示或图片介绍输入/输出接口的组成通过流程图或动画演示输入/输出接口的功能开展小组讨论，让学生分享对输入/输出接口通信方式和技术第五章：总线技术5.1 教学目标理解总线的概念和作用掌握总线的类型和特性了解总线的标准和分类5.2 教学内容总线的概念和作用：作为计算机各个组件之间通信的桥梁总线的类型：数据总线、地址总线、控制总线总线的特性：宽度、速度、周期总线的标准：ISA、EISA、PCI、USB等总线的分类：内部总线、外部总线、系统总线5.3 教学方法采用讲授法介绍总线的概念和作用通过实物展示或图片介绍总线的类型通过流程图或动画演示总线的特性开展小组讨论，让学生分享对总线标准的理解和分类5.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答总线的概念和作用相关问题实物观察：学生能正确识别总线的类型流程图绘制：学生能绘制出总线的特性流程图第六章：中断技术6.1 教学目标理解中断的概念和作用掌握中断的处理过程了解中断的类型和优先级6.2 教学内容中断的概念和作用：处理外部和内部事件，提高计算机效率中断的处理过程：中断请求、中断响应、中断服务程序、中断返回中断的类型：外部中断、内部中断、软件中断中断的优先级：硬件优先级和软件优先级6.3 教学方法采用讲授法介绍中断的概念和作用通过流程图或动画演示中断的处理过程开展小组讨论，让学生分享对中断类型和优先级的理解6.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答中断的概念和作用相关问题流程图绘制：学生能绘制出中断的处理流程图讨论评估：学生能正确描述中断类型和优先级第七章：DMA控制技术7.1 教学目标理解DMA的概念和作用掌握DMA的传输过程了解DMA的类型和应用7.2 教学内容DMA的概念和作用：直接内存访问，提高数据传输效率DMA的传输过程：DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束DMA的类型：单缓冲DMA、多缓冲DMA、级联DMADMA的应用：硬盘控制器、网络卡、声卡等7.3 教学方法采用讲授法介绍DMA的概念和作用通过流程图或动画演示DMA的传输过程开展小组讨论，让学生分享对DMA类型和应用的理解7.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答DMA的概念和作用相关问题流程图绘制：学生能绘制出DMA的传输流程图讨论评估：学生能正确描述DMA类型和应用第八章：定时器与计数器8.1 教学目标理解定时器与计数器的概念和作用掌握定时器与计数器的原理和操作了解定时器与计数器的应用8.2 教学内容定时器与计数器的概念和作用：计时、计数、控制事件发生定时器与计数器的原理：硬件定时器与计数器的工作原理定时器与计数器的操作：设置定时值、启动/停止定时器、读取计数值定时器与计数器的应用：操作系统调度、网络通信、游戏控制等8.3 教学方法采用讲授法介绍定时器与计数器的概念和作用通过实物展示或图片介绍定时器与计数器的原理通过示例程序演示定时器与计数器的操作开展小组讨论，让学生分享对定时器与计数器应用的理解8.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答定时器与计数器的概念和作用相关问题实物观察：学生能正确操作定时器与计数器程序编写：学生能编写简单的定时器与计数器示例程序第九章：串行通信接口9.1 教学目标理解串行通信的概念和作用掌握串行通信的原理和协议了解串行通信接口的组成和重点和难点解析一、微机概述：理解微机的定义和发展历程，掌握微机的硬件和软件组成，理解微机系统的工作原理。
微机原理和接口技术课后习题答案周明德
微机课后习题答案第一章：1.1 IA- 32结构微处理器直至Pentium4,有哪几种?8086. 80286.80386.80486.Pentium.Pentium MMX. Pentium Pro. Pentium Ⅱ. Pentium Ⅲ1.2 80386和8086在功能上有哪些区别？（1）从16位扩展为32位（2）从保护模式到实模式（3）片内存储管理单元1.3 80486和80386在功能上有哪些区别浮点支持1.4 Pentium相对于80486在功能上有什么扩展？（1）页从4KB扩展到4MB（2）内部寄存器仍是32位，但为了加快数据传送，内部数据总线是128和256位，外部数据总线是64位（3）增加了可编程中断控制器，以支持多个奔腾处理器系统（4）Pentium MMX引入了多媒体扩展指令集技术（MMX）1.5 Pentium Ⅱ以上的处理器采用了什么结构。
P6系列的超标量微结构。
1.6徽处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?微处理器：将cpu集成在一块集成电路芯片上。
微型计算机：由微处理器，存储器，输入输出接口电路和输入输出设备组成。
微型计算机系统：由微型计算机与运行、管理、维护计算机的软件组成。
1.7 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能?组成：内部寄存器阵列，累加器和算术逻辑单元，指令寄存器，指令译码器和控制信号的产生电路。
功能：进行算术逻辑运算，控制计算机按照程序的规定运行。
1.8 微型计算机采用总线结构的优点。
增加了数据传送了灵活性，减少了芯片之间的连线，因而减少了连线所占的面积。
且总线可以标准化，有利于工业生产和兼容。
1.9数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?区别：数据总线是双向的，地址总线是单向的。
区分：地址总线和数据总线是分时复用的，它们主要靠信号的时序来区分，通常在读写数据时，先发送地址，然后再将数据送到数据总线上。
32位微机原理
32位微机原理一、引言32位微机是一种计算机架构，它具有32位数据总线和32位地址总线。
本文将介绍32位微机的基本原理和工作方式。
二、32位微机的组成部分1. 中央处理器（CPU）：32位微机的CPU是其核心部件，负责执行指令和控制计算机的运行。
它包括运算器、控制器和寄存器等组件。
2. 存储器：32位微机的存储器主要包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于临时存储数据和程序，而ROM用于存储固化的程序和数据。
3. 输入输出设备：32位微机通过输入输出设备与外部环境进行交互。
常见的输入设备包括键盘、鼠标和触摸屏，而输出设备包括显示器、打印机和扬声器等。
4. 总线系统：32位微机的各个组件通过总线进行数据和控制信号的传输。
总线系统包括数据总线、地址总线和控制总线。
三、32位微机的工作原理1. 指令执行过程：32位微机的CPU按照指令的顺序逐条执行。
它从存储器中读取指令，并根据指令的操作码和操作数执行相应的操作。
2. 数据传输过程：32位微机的数据传输可以分为内部数据传输和外部数据传输。
内部数据传输是指CPU内部寄存器之间的数据传输，而外部数据传输是指CPU与外部设备之间的数据交换。
3. 中断处理过程：32位微机可以响应外部设备的中断请求。
当外部设备发生中断时，CPU会立即暂停当前任务，保存现场并执行中断服务程序，然后返回到原来的任务继续执行。
四、32位微机的特点和优势1. 大内存寻址能力：32位微机的32位地址总线可以寻址的内存空间达到4GB，远远超过16位微机的64KB寻址能力，可以处理更大规模的程序和数据。
2. 高精度运算能力：32位微机的32位数据总线可以进行高精度的运算，提供更准确的计算结果。
3. 并行处理能力：32位微机的指令集架构支持并行处理，可以同时执行多条指令，提高计算机的运行效率。
4. 多任务处理能力：32位微机的操作系统支持多任务处理，可以同时执行多个任务，提高计算机的利用率。
32位微型计算机原理与接口技术
32位微型计算机原理与接口技术
32位微型计算机原理与接口技术是指使用32位数据总线和32位地址总线的微型计算机系统的工作原理和接口设计技术。
在32位微型计算机系统中，数据总线的宽度为32位，可以同时传输32位的二进制数据。
地址总线的宽度为32位，可以寻址的内存空间大小为2^32，即4GB。
这种设计使得32位微型计算机系统能够处理更大的数据量和地址范围，提高了计算机系统的计算和存储能力。
32位微型计算机系统的工作原理与16位微型计算机系统类似。
它由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线组成。
CPU负责执行指令和控制系统的操作，存储器用于存储程序和数据，输入输出设备用于与外部设备进行数据交换，总线用于连接各个部件，实现数据和控制信号的传输。
在32位微型计算机系统中，接口技术起到了重要的作用。
它定义了各个部件之间的连接方式和数据传输规则。
常见的接口技术包括数据总线接口、地址总线接口、控制总线接口、输入输出接口等。
这些接口技术能够实现数据的传输、地址的寻址、控制信号的生成和输入输出设备的连接与通信。
总之，32位微型计算机原理与接口技术是指使用32位数据总线和32位地址总线的微型计算机系统的工作原理和接口设计技术。
它能够提高计算机系统的计算和存储能力，实现数据的传输、地址的寻址、控制信号的生成和输入输出设备的连接与通信。
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AL, 55H 81H,AL DEY AL 81H,AL DEY CX,08 AL,01 81H,AL DEY AL,1 JXL
MOV JXR: OUT CALL SAR LOOP JMP END
CX,08 81H,AL DEY AL,1 JXR MM
JXL:
第六章 微型计算机的输入/输出
7.3.2 异步（条件）查询方式与接口
要求:外设提供状态信息，状态信息是通过状态端口 检测的。 状态满足条件: CPU则从数据端口与外设交换数据， 状态不满足条件:CPU则要不断地从状态端口检测状 态,直至状态满足为止。 缺点：程序循环，将浪费CPU很多时间，因为它只能
等待，不能处理其它任务。
第六章 微型计算机的输入/输出
一、 异步查询输入方式与接口
MOV AL,[BX] INC BX
OUT DPORT，AL ；输出数据
第六章 微型计算机的输入/输出
7.4 可用于输入/输出接口的8212芯片
输入:74LS244 输出:74LS273 输入输出:8212
第六章 微型计算机的输入/输出
MD=1，输出 MD=0，输入
第六章 微型计算机的输入/输出
置数据段 设55H 循环值 置基地址 设变址起址 (AL)=55H 写入数据55H 变址+1 N 55H写完否？ 设循环计数器 N
读数 比较 变址-1
55比较 完否？
错退出
设循环计数器
设AAH循环值 置AAH写数据 写入数据AAH 变址+1 N 写完否？ N
读数
aa比较 变址-1 a,7FFH MOV A,0AAH JAA: MOV [BX+SI],AL INC SI LOOP JAA MOV CX,7FFH JAB: MOV AL,[BX+SI] CMP AL,0AAH JNZ ERR DEC SI LOOP JAB ENDS
第六章 微型计算机的输入/输出
2. 编程测试I/O端口读、写数据的正确性 存储器映像的I/O端口地址与存储器单元地 址同等对待，指令和寻址方式也相同。 MOV BX,3800H MOV AL,[BX] ；输入，寄存器间接寻址 … MOV BX,38FFH MOV [BX],AL ；输出，寄存器间接寻址 MOV MOV AL,[3800H] ；直接寻址 [38FFH],AL ；直接寻址
执行4键 ； 执行5键 ；
；执行5键
； 执行5键
第六章 微型计算机的输入/输出
7.3.2. 同步（直接）输出方式
1.原理电路框图
CPU
M/IO
74LS573
STD
外设
WR
端口地址:81H
第六章 微型计算机的输入/输出
2.非编程74LS573芯片的输出接口原理电路图
D0 D1
D0 D1
Q0 Q1
CPU
第六章 微型计算机的输入/输出
键输入程序设计
开设
N
0键？
Y Y Y
执行“0”键功能程序
1键？
2键？ 3键？ 4键？ 5键？ 6键？
N
Y
Y Y Y Y 执行“7”键功能程序
7键？
第六章 微型计算机的输入/输出
JX: CLC AND IN SAR JNC SAR JNC SAR JNC SAR JNC
第六章 微型计算机的输入/输出
二、 I/O映像的I/O端口地址形成及寻址方式
A2 —— A0 D7 —— D0 A7 M/IO A6 A5 A4 A3 Y0 G1 G2A EC 端口1
138
G2B C B A Y7 EC
端口8
A2~A0为片内地址线，端口1地址为：80H~87H
口2:88-8F/口3:90-97/口4:98-9F/口5：A0-A7/口6：A8-AF/口7:B0-B7/口8：B8-BF
第六章 微型计算机的输入/输出
第七章 微机的输入/输出接口技术
7.1 7.2 7.3 7.4 CPU与外设通信的特点 输入/输出传送方式 CPU与外设通信的接口 8212输入/输出接口芯片
第六章 微型计算机的输入/输出
原理概念的建立
微处理器与外部输入输出设备的组成
CPU
输出 设备
第六章 微型计算机的输入/输出
在这种方式下，CPU放弃三总线的控制权， 交给DMA控制管理，使得外设和内存直接进行 信息传送，不占用CPU 的工作时间。
第六章 微型计算机的输入/输出
7.2.4 I/O处理机
I/O处理机专门承担I/O信息的操作与处理， 它有自己的指令系统和加工处理I/O数据，以及 传送信息的功能，CPU完全可以不管。
D7--D0 '1' D R Q
ACK OBF
外设
第六章 微型计算机的输入/输出
3、软件查询程序： TEST： IN AL，85H ；取状态信息
TEST AL, 01
JZ TEST
；检查D0位
；D0=“0”，则等待
MOV AL,[BX]
INC BX
OUT 86H，AL ；D0≠“0”，输出数据
END
第六章 微型计算机的输入/输出
7.1.1 接口电路的功能作用
接口电路就是CPU与外设通信的通道 1.端口地址译码，选择所需的设备进行通信； 2.状态信息的握手应答，实现数据协调传送；
3.实行中断处理，提供实时传送；
4.信息格式转换，实现正负逻辑和串并数据转换
5.不同电平的匹配转换；
6.实现速度同步协调、锁存、缓冲、驱动；
7.2.2 中断控制传送方式 CPU没有接到外设通知以前, 只管做自己 的事情，只有接到外设的请求信号时，才停下 自己的工作，与外设进行数据传送,这种方式 叫中断方式，可大大提高CPU的工作效率。
第六章 微型计算机的输入/输出
7.2.3 直接存储器存取方式—DMA方式
利用一片DMA（8237）芯片与内存储器直 接传送数据。
D7 D7
Q7
M/IO
WR
端口地址：81H
第六章 微型计算机的输入/输出
3.设计控制8个发光二极管的间接亮、暗和左 右流水灯的程序
设循环次数
设间接亮暗控制字 控制亮暗 延时 控制字取反 设循环控制字 左循环 +延时 N
循环完否？
设循环次数 右循环+延时
N
循环完否？
第六章 微型计算机的输入/输出
MM: MOV OUT CALL NOT OUT CALL MOV MOV OUT CALL SAL LOOP
CPU与外设数据传送的控制方式有4种：
程序控制、中断控制、DMA、I/O处理机。
7.2.1 程序控制传送方式(查询方式)
1. 同步传送方式 (无条件传送)
CPU直接与外设传送数据，不需要预先检查 外设状态，因为这种外设的时序是已知的。
第六章 微型计算机的输入/输出
2. 异步查询方式 (条件传送)
CPU与外设传送数据之前，先检查外设数据准 备好没？好了才传送数据。
第六章 微型计算机的输入/输出
编程测试I/O端口地址输入、输出数据的正确性 I/O端口地址小于256的输入、输出数据及 寻址方式 IN OUT IN OUT AL,80H ； 直接寻址 81H,AL AL,0BEH ；直接寻址 0BFH,AL
第六章 微型计算机的输入/输出
7.2
输入/输出数据传送方式
微型计算机通过输出接口与打印机的连接电路
第六章 微型计算机的输入/输出
查询参考程序如下：
WAIT1： IN AL， SPORT
TEST AL，80H
JNZ WAIT2： IN WAIT1
；“BUSY”为高电平吗?
；打印机“忙”则等待 ；ACK为低电吗?
AL，SPORT
TEST AL，40H JNZ WAIT2 ；等待ACK变低
7.实现时序的控制等。
第六章 微型计算机的输入/输出
7.1.2
I/O端口的形成及寻址方式
※ I/O端口地址的定义 一、 存储器映像的I/O端口地址形成 把I/O端口地址和存储单元地址统一编址， 这样一个I/O口地址就是一个存储单元地址。对 I/O端口的数据读、写采用MOV传送 指令。
二、 I/O映像的I/O端口地址的形成 在系统中I/O端口地址与存储单元地址分开， 二者各编各的地址，这时，对外设进行数据读、 写，有专用IN、OUT指令，对存储单元的数据 读、写 用MOV 传送指令。
1、异步输入查询流程
第六章 微型计算机的输入/输出
2 、异步查询输入接口电路
573 (8)
IBF "1" STB
R
D7--D0
244 (8) 82H
D7 -- D0
M/IO RD D0
外 设 输 入
D Q
cp
244 (1)
CPU
83H
第六章 微型计算机的输入/输出
3、软件查询程序： TEST： IN JZ AL，83H TEST ；取状态信息 ；检查D0位 ；D0≠“1”，则等待
7.1 微机与外设通信的特点及条件
★CPU对存储器进行数据的读、写时，二者 的管脚可直接相连传送，不需要接口电路。 ★CPU与外设不能直接通信，原因有二：
一是CPU的运行速度与外设工作速度不同步； 二是数据传输距离远，信息在传输中有衰减， 因此，CPU与外设之间需加接口电路，来实 现时间的同步和功率的匹配才能正常通信。
第六章 微型计算机的输入/输出
7.3 CPU 与外设通讯接口
7.3.1 同步（无条件）输入方式
1. 原理框图
缓 冲 器
CPU
外设
端口地址:88H
RD
M/IO
第六章 微型计算机的输入/输出
2.