微机原理 第七章汇总
《微机原理及接口技术》第七章
数。计数过程中，新装入值不影响原计数过程。计数为偶数，计数器减2，到
0，OUT改变，计数值重新装入，反复工作。为奇数，则第一次减1，以后减2。
10/20
一、8253的工作方式5
1、000：方式 0（计数结束产生中断）
第七章、可编程计数／定时控制器8253
本章要点：
计数器／定时器基本概念 可编程计数器／定时器8253的工作原理 可编程计数器／定时器8253结构、功能 可编程计数器／定时器8253的应用
2/20
7.1 可编程计数／定时控制器8253的结构
一、可编程计数／定时控制器
在微机应用系统中，常常要求有一些实时时钟，以实现对外部事件进行定时或 对微机外部输入的脉冲进行计数。一般有3种方法可实现定时/计数的要求。
按照CPU发来的读写信号及地址信号产生相应的控制信号，
来选择读/写操作的端口、控制数据的传送方向，以及对控制寄存器的写入。
3、控制字寄存器: 控制字寄存器是8位的，只能写不能读。
在初始化编程时，CPU写入方式控制字到控制字寄存器中，
用以选择计数通道及其相应的工作方式。
4、计数器0、计数器1、计数器2: 内部结构相同、功能相同，有各自独立的端口地址。
1、软件方法 通过编制一个延时程序段让微处理器执行,利用执行程序所需时钟状态，得到定 时的时间。这种方法通用性和灵活性好，但占用CPU时间。 2、不可编程的硬件方法 采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间，例如555定时电路，这种 方法不占用CPU时间，但通用性、灵活性差。 3、可编程计数器／定时器方法 软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便灵活的定时电路,可由软件 设定定时与计数功能，设定后与CPU并行工作，不占用CPU时间，使用灵活。
微机原理第七章
常量作用：
（1）指令语句中源操作数中作立即数。 例： MOV AX, 0A5F1H (2) 在指令语句的基址加变址的寻址方式中作位移量。例： MOV BX, [SI+32H] （3）在数据定义伪指令中。例：DB 12H
2. 数值表达式 /、MOD）、逻辑 由常量和算术（+、-、 （AND、OR、XOR、NOT)和关系（EQ、 NE、LT、GT、LE、GE）3类运算符组成的 表达式称为数值表达式。
(1) CS: MOV AX，[SI]
若 CS = 3000 H，SI = 4000 H，
34000 H 1A H 34001 H 20 H
EA=4000H,物理地址=34000H,
执行结果： AX=201A H
(2）MOV
BX，[DI]
若 DS = 5000 H，DI = 0200 H
执行结果：BX
7.1.3 变量
1.变量和地址表达式
变量是代表存放在某些存储单元的数据，这些数据在程序 运行期间随时可以修改。为了便于对变量的访问，它常常 以变量名的形式出现在程序中。
变量名：可认为是存放数据的存储单元的符号地址，即变 量名是数据的地址或数据区的首地址。 涉及到： 段地址、偏移地址
地址表达式：由变量、标号、寄存器、常量和运算符组成 的表达式。
EA=变量[基址寄存器+变址寄存器 或者EA=[基址寄存器+变址寄存器
7.1.2 标号
标号是指令地址的符号表示，也可以是过程名。过 程名是入口地址的符号表示，即过程的第一条指 令的地址。
标号定义方式： （1）用冒号‚:‛定义,直接写在指令助记符前。 CYCLE： MOV AL，[SI] (2) 用PROC和ENDP伪指令定义过程
微机原理第七章
(b)STRING2 DW (a)STRING1 DB „ABC‟ 图7-3
„AB‟，‘CD‟ (c) STRING3 DD AB‟
DB、DW、DD中的字符串表达式的存放情况
④带DUP表达式：DUP定义重复数据操作符。格式为： DB 变量名 DW 表达式1 DUP (表达式2) DD 表达式1是重复次数，表达式2是重复内容。例： DB1 DB 20 DUP（？）
7.1.1 伪指令语句格式 伪指令格式如图7-2所示。
， 标号
伪指令
伪指令语句 分4个字段：
；注释
操作数
图7-2 伪指令语句格式
1、标号
2、伪指令： 3、操作数字段 4、注释字段
7.1 宏汇编语言的基本语法
， 标号
伪指令
操作数
；注释
1、标号：内存单元的符号地址。 2、伪指令：关键字，指示汇编程序，对后 面的指令语句和伪指令的操作数应如何产 生目标代码，伪指令本身不产生机器代码。 例分析下面二条伪指： W DB 16H，18H； 数据在存储 SUM DW 16H，18H； 器存放位置
高级语言
机器语言 汇编语言 高级语言
汇编程序
• 汇编语言源程序
用助记符编写
汇编语言 源程序
汇编
目的程序
汇编程序
汇编语言程序设计与执行过程
输入汇编语言源程序
汇编（编译）
源文件 .ASM
目标文件 .OBJ
链接
调试
可执行文件 .EXE
最终程序
第七章
微型计算机汇编语言及汇编程序
目标程序 90H 04H 03H 05H 00H 03H 汇编语言又称符 号语言。汇编语 言与机器语言一 一对应。
次数 重复 内容
微机原理第七章
微机原理
2) 状态信息
状态信息反映了当前外设所处的工作状态。对于输入设备，用“准备
好 ” ( READY) 信 号 来 表 明 待 输 入 的 数 据 是 否 准 备 就 绪 ； 对 于 输 出 设 备 ， 用
“忙”（BUSY）信号表示输出设备是否处于空闲状态。
3) 控制信息
控制信息是CPU通过接口传送给外设的，以便控制外设的工作，如外 设的启动和停止信号就是常见的控制信息。实际上，控制信息往往随着 外设的具体工作原理不同而含义不同。
作在方式0，可通过编程设置为输入或输出。
使用8255A方式1工作时，最需要引起注意的是C口的使用。对应A口或 B口方式1的输入/输出，C口提供应答线的引脚均是固定的(详见下面的输 入/输出组态)，这些引脚的功能也是固定的，且不能通过编程的方式来 改变。
微机原理
(1) 方式1的输入组态和应答信号的功能
查询传输时，需要有应答信号，此时端口A和端口B常作为数据端口，把端口C
的两部分(高、低位)用来输出一些控制信号和接收一些状态信号，这样端口C就
用来配合端口A和端口B工作。
微机原理
2．方式1
方式1是一种选通I/O方式，在这种方式下，A口和B口仍作为两个独立的
8位I/O数据通道，可单独连接外设，通过编程分别设置它们为输入或输出。 而C口则要有6位(分成两个3位)分别作为A口和B口的应答联络线，其余2位仍可工
微机原理第七章题库
第七章注意的问题：本章中控制信号后面的#表示此信号低电平有效。
一、选择1、 8086/8088CPU对I/O端口使用（）编址方法。
A、独立B、统一C、直接D、间接2、 8086/8088CPU使用（）根地址线对I/O编址。
A、 8B、 10C、16D、203、 8086/8088CPU对I/O端口的最大寻址空间为（）。
A、 8KBB、 16KBC、64KBD、1MB4、 8086有一个独立的I/O空间，该空间的最大范围是（）A、 8KBB、 16KBC、64KBD、1MB5、 8086CPU采用I/O独立编址方式，可使用（）线的地址信息寻址I/O端口。
A、 AD7-AD0B、 AD15-AD0C、 AD19-AD0D、 AD23-AD06、某8088CPU构成的系统中，用10根地址线对I/O端口寻址，因而I/O端口的地址空间为（）A、 1KBB、 10KBC、16KBD、64KB7、某8088CPU构成的系统中，占用地址空间0-1FFH，因而至少需用（）根地址线对I/O端口寻址。
A、 8B、 9C、 10D、 118、若某8086CPU构成的系统中，具有1024个8位端口，则至少需用（）根地址线对I/O端口寻址。
A、 4B、 8C、 10D、 169、 8086/8088CPU读写一次存储器或I/O端口操作所需要的时间称为一个（）A、总线周期B、指令周期C、时钟周期D、基本指令执行周期10、 8086/8088CPU的基本I/O总线周期为（）个时钟周期A、 6B、 5C、 4D、 311、在8088CPU构成的系统中，组合16位的I/O端口时，最好将其起始地址选为（）地址A、奇B、偶C、页D、段12、在8088CPU构成的系统中，组合16位的I/O端口时，最好将其起始地址选为偶地址是为了（）A、减少执行指令的总线周期B、减少执行指令的字节数C、节省占用的内存空间D、对内存单元快速寻址13、 8086/8088CPU按I/O指令寻址方式得到的地址是( )A、物理地址B、有效地址C、段内偏移量D、 I/O端口地址14、 8088 CPU对地址为240H的I/O端口读操作指令为（）A、 MOV AL,240HB、 MOV AL,[240H]C、 IN AL，240HD、 MOV DX，240H IN AL，DX15、 8086/8088CPU的输出指令OUT Dest，Src中目的操作数Dest只能是（）A、 8位或16位端口地址B、 8位端口地址或DX寄存器C、 16位寄存器D、任意16、 8086/8088CPU的输入指令IN Dest，Src中目的操作数Dest只能是（）A、 8位或16位端口地址B、 8位端口地址或DX寄存器C、 16位寄存器D、任意17、 8086CPU的输入指令是将输入设备的一个端口中的数据传送到（）寄存器。
微机原理ch7
第七章 可编程外围接口芯片8255A 及其应用应用本章的本章的重点重点重点：：（1）掌握8255A 的工作原理及使用方法；（2）结合实验，加深理解，为今后的应用打下基础。
8255A 是一种通用的可编程并行I/O 接口芯片，通过对它的编程，芯片可工作在不同的工作方式。
在微机计算机系统中，用8255A 作接口时，通常不需附加外部逻辑电路就可直接为CPU 与外设之间提供数据通道，因此它得到广泛的应用。
本章介绍8255A 的基本工作原理和应用实例。
§7-1 1 8255A 8255A 的工作原理的工作原理和应用举例和应用举例和应用举例 一、8255A 的性能指标（1）NMOS, 40个引脚，双列直插式封装；（2）A 口，B 口，C 口三个数据端口。
8位，24条I/O 线； （3）可编程工作方式：模式0，模式1和模式2； （4）可用于中断方式； （5）单一+5V 电源。
8255A 的引脚图如下：二、8255A 结构和功能8255A 的内部结构图如下，对照此图分别介绍各个组成部分的功能。
1、数据端口A、B和C8255A内部包含3个8位的输入输出端口A、B和C，通过外部的24根线与外设交换数据或通信联络(其中C口被分成C口上半部分和C口下半部分)，C口又可分为两个4位端口。
下面介绍每个数据端口在不同的工作方式下的具体功能。
工作方式工作方式 A口 B B 口口C口0 基本输入输出输出锁存输入三态基本输入输出输出锁存输入三态基本输入输出输出锁存输入三态1 应答式输入输出输入输出均锁存应答式输入输出输入输出均锁存作为A口、B口的控制位及状态位2 应答双向输入输出输入输出均锁存作为A口的控制位及状态位2、A组和B组控制逻辑两组根据CPU的编程命令控制8255A工作电路。
它们内部有控制寄存器，用来接收CPU的命令字，然后决定两组的工作方式或对C口每一位执行置位/复位的操作。
3、数据总线缓冲器一个双向三态8位缓冲器，用做8255A和系统数据总线之间的接口。
微机原理课件第七章
2）内部中断（软件中断）
（1）单步中断-----------中断类型号是1 （2）除法出错中断-------中断类型号是0 （3）断点中断-----------中断类型号是3 （4）溢出中断-----------中断类型号是4
（5）指令中断-----------中断类型号是n
内部中断的特点：
① 内部中断的类型号都是固定的，或是在中断指令中给定的。 不需要进入INTA总线周期获取类型号； ② 不受中断允许标志位IF的影响； ③ 用一条指令或由某个标志位启动进入中断处理程序，这样
查中断向量表得中断向量为：
A123H：B678H 中断服务程序入口的物理地址为： AC8A8H
01H 78H
B6H 23H A1H ┋
0089H
008AH 008BH ┋
图7.11
部分中断向量表
例2
解：
某中断源的类型号为54H，中断服务程序入口的符号地址为
MOV MOV AX，0 DS，AX
INTADD，试编一段程序设置该中断类型号的中断向量。
256种中断可分为两大类：外部中断和内部中断。
8086 INT 3 指令 INT n 指令 CPU INT O 指令 除法 出错 单步 中断 NMI 非屏蔽 中断请求
中 断
处
理
逻
辑
INTR 8259A 可屏蔽中断请求
图7.8
8086系统的中断源
1、中断源的类型
1）外部中断（硬件中断） 分为非屏蔽中断和可屏蔽中断两种。 （1）非屏蔽中断 （2）可屏蔽中断
IR1 中断清除
IR4处理程序 IR3中断请求 IR3处理程序 开中断 STI STI 。 。 。 。 。 。 IR3 IR4 (EOI) (EOI) 中断清除 中断清除 IRET IRET
微机原理与接口技术_第7章8253
§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号
然后，开始递减计数。即每输入一个时钟脉冲，计数
器的值减1，当计数器的值减为0时，便从OUT引脚输出 一个信号。输出信号的波形主要由工作方式决定，同 时还受到从外部加到GATE引脚上的门控信号控制，它 决定是否允许计数。 当用8253作外部事件计数器时，在CLK脚上所加的计 数脉冲是由外部事件产生的，这些脉冲的间隔可以是 不相等的。 如果要用它作定时器，则CLK引脚上应输入精确的时 钟脉冲。这时，8253所能实现的定时时间，决定于计 数脉冲的频率和计数器的初值，即 定时时间＝时钟脉冲周期tc×预臵的计数初值n
16
§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 ③引脚 8253的3个计数器都各有3个引脚，它们是：
CLK0~CLK2：计数器0~2的输入时钟脉冲从这里输
入。频率不能大于2MHz。
OUT0~OUT2：计数器0~2的输出端。
GATE0~GATE2：计数器0~2的门控脉冲输入端。
4
第七章 可编程计数器/定时器8253及其应用 ——概述 2. 不可编程的硬件定时 555芯片是一种常用的不可编程器件，加上外接电阻和电 容就能构成定时电路。这种定时电路结构简单，价格 便宜，通过改变电阻或电容值，可以在一定的定时范 围内改变定时时间。但这种电路在硬件已连接好的情 况下，定时时间和范围就不能由程序来控制和改变， 而且定时精度也不高。 3. 可编程的硬件定时 ①可编程定时器/计数器电路利用硬件电路和中断 方法控制定时，定时时间和范围完全由软件来确 定和改变，并由微处理器的时钟信号提供时间基 准，这种时钟信号由晶体振荡器产生，故计时精
12
§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 8253输入信号组合的功能表
微机原理习题集第七章存贮器
第七章内存储器一、填空题1、内存储器是计算机系统中的装置，用来存放和。
2、CPU对RAM存贮器进行读/写操作时，应送出的方向控制命令有和命令。
3、Intel 2114 RAM存贮芯片引脚中用于片选的控制引脚为，用于读/写控制引脚为。
4、Intel 4116 RAM芯片容量为2K 8，访问该芯片须用根地址线。
5、存贮芯片存贮的信息会，必须定时刷新，刷新的时间间隔为。
6、存贮器分为、、、。
7、逻辑地址为2000H：1234H的存储单元的物理地址是。
8、8086CPU写入一个规则字，数据线的高8位写入存储体，低8位写入存储体。
9 、将存储器与系统相连的译码片选方式有法和法。
10、对6116进行读操作，6116引脚= ，= ，= 。
二、单项选择题1、随机存贮器即RAM是指（）A.存贮单元中所存信息是随机的。
B.存贮单元中的地址是随机的。
C.用户的程序和数据可随机的放在内存的任何地方。
D.存贮器中存取操作与时间存贮单元物理位置顺序无关。
2、CPU对主存进行操作，下面哪种说法是不能实现的（）A.按地址并能读/写一个字节代码B.按地址串行1位1位进行读/写操作C.按地址并行读/写一个字长代码D.按地址进行并行读出而不能实现并行写入3、动态存贮器刷新，下面哪种说法正确（）A.刷新可在CPU执行程序过程中进行B.刷新在外电路控制下，定时刷新，但刷新时，信息不读出C.在正常存贮器读操作时也会发生刷新，可防止刷新影响读出信息，故读操作时，应关闭电路工作。
D.刷新过程一定伴随着信息输出，无法控制，故刷新时不要进行读出操作。
4、用4K×8的存贮芯片，构成64K×8的存贮器，需使用多少4K×8的存贮芯片，正确答案为（）A.128片B.16片C.8片D.32片5、在存贮器读周期时，根据程序计数器PC提供的有效地址，使用从内存中取出（）6、动态存贮器的主要缺点是（）A.存贮容量少B.存取速度低C.功耗大D.外围电路复杂7、动态RAM芯片容量为16K×1位，要构成32K字节的RAM存贮器，需要该芯（）A.4片B.8片C.16片D.32片8、堆栈操作时，段地址由（）寄存器指出，段内偏移量由（）寄存器指出。
微机原理 第七章中断控制器
CAS2
3
2 . 8259A的编程结构和工作原理
4
编程结构 （1）上半部分：处理部件 中断请求寄存器IRR 中断优先级裁决器PR 当前中断服务寄存器ISR （2）下半部分：7个寄存器 ICW1～ICW4 OCW1～OCW3
5
中断请求寄存器IRR
保存8条外界中断请求信号IR0-IR7的请求状态 Di位为1表示IRi引脚有中断请求；为0表示无请求
1. 中断优先权管理方式： 可见，8259A （1) 全嵌套方式 （2）特殊全嵌套方式 有多中工作方式， （3）自动循环方式 （4）特殊循环方式 使用起来很灵活， 2. 屏蔽中断源的方式 不易掌握，所以介 （1）普通屏蔽方式 （2）特殊屏蔽方式 绍编程之前，先对 3. 中断结束方式 其工作方式分类进 （1） 自动结束（AEOI)方式 行简要的介绍。 （2） 非自动结束（EOI)方式： ① 普通EOI方式；② 特殊EOI方式 4. 系统总线的连接方式(8259A级连方式） （1） 缓冲方式 （2）非缓冲方式 5. 中断请求的引入方式 （1） 边沿触发 （2）电平触发 （3）中断查询
• 优先级特殊循环方式：初始优先级队列是由编程确定的。 也可由操作命令字OCW2来设定。
10
2、屏蔽中断源的方式
• 普通屏蔽方式：8259A的每个中断请求输入端都可以通过 对应屏蔽位的设置被屏蔽，通过设置操作命令字OCW1使 屏蔽器中任一位或几位置1（对中断的屏蔽总是暂时的， eg：计算机网络通信）
5.
6.
16
五、中断响应过程（CPU与8259A的操作过程）
1、申请中断 外设 对应IR0 ~ IR7为“1”， 为“1” CPU的INTR输入“1”，申请中断。 2、响应中断的条件 CLI 使 IF = 0，禁止中断。 STI 使 IF = 1，允许中断。 判优后使INT
微机原理第7章ppt
DMA方式
利用专用的接口电路直接在内存与外设端口之间直 接进行数据块传送，而不经过CPU中转的一种数据 传送方式。
特点：
无需CPU参与，无需软件介入，传送速度快，在 整个数据传输过程中都是由DMA控制器来控制 管理。
7.3
DMA控制器8237A
wws1996@
一、课前思考
1、8237A由哪几部分组成?
权，用DMA方式实现外部设备和存储器之间的
数据高速传输。
将DMA控制器中和某个接口有联系的部分
为一个通道。而一个DMA控制器一般由几个通
道组成。
wws1996@
7.3.1 8237A的主要功能
• 数据总线缓冲器
• 读写逻辑电路 • 工作方式寄存器 • 状态寄存器 • 优先选择逻辑 • 4个DMA通道
2、如何设置8237A的控制字?
3、8237A有哪些工作方式?各有何特点?
4、如何对8237A进行初始化编程?
二、学习目标
1、了解8237A的内部结构和引脚功能； 2、熟练掌握8237A控制字的设置； 3、熟练掌握8237A的工作方式及编程和应用。
wws1996@
三、难重点 1、8237A的内部结构及功能； 2、8237A的控制字的设置及其工作方式； 3、8237A的编程及应用。 四、主要知识点 1、8237A的控制字设置； 2、8237A的工作方式； 3、8237A的初始化及应用。
第7章 2、查询式输出 CPU通过执行程 序不断地读取并 测试外设的状态， 如果外设处于空 Y（忙） BUSY=1？ N 输出数据 输入状态信息
闲状态，则CPU
执行输出指令，
否则就等待。
查询式输出程序流程图
第7章
DATA_PORT
微机原理与应用第七章
表达式：由操作数和运算符组成的式子
⑴算术运算符： +、-、*、/、MOD（除法取余）、SHL（左移）、 SHR（右移）
例： MOV AX，100*4+5
⑵ 逻辑运算符：AND、OR、NOT、XOR
；AX=405
按位运算
关系运算结果总是 一个数值。若关系不 成立，则结果为0，若 关系成立，则结果 为0FFFFH
⑴ 定位方式（定位类型）
书(P162)
定位类型指出了对当前段起始地址的要求，有4个选项
PAGE ——指定起始地址的低8位是0，即其值能被256整除（称页边界） PARA ——指定起始地址的低4为是0，即其值能被16整除（称段边界）
例1：
DSEG1 SEGMENT DATA_B DB 10,5,10H DATA_W DW 100H,-4 DATA_D DD 0FFFBH DSEG1 ENDS
DSEG1: DATA_B
0AH 05H 10H
10 5
10H 100H -4
DATA_W
00H 01H FCH
汇编后的内存分配情况 如右图所示。
先定义
后引用
⑴ 字节定义语句DB
格式：[名字] DB <表达式或数据项表> 功能：表达式值或项表中的每一项是一个字节数， 符号地址 它们从符号名地址开始按字节连续存放。
例：COUNT DB 100 COUNT→ DB 0DH，0AH，’＄ ’ VARW DB ？，6，？，？
可以使用重复操作符DUP如： BUFFER DB 8 DUP（0）
⑺ 汇编运算符的优先级
括号 LENGTH、SIZE PTR、OFFSET、…. HIGH、LOW *、/、MOD、SHL、SHR +、例：设SSY=2050H EQ、NE、LT、LE、GT、GE MOV AL，LOW 3080H ；AL=80H NOT MOV AH，HIGH SSY ；AH=20 AND MOV CL， LOW 3A4BH ；CL=4BH OR、XOR
微机原理各章知识要点、小结五篇
微机原理各章知识要点、小结五篇第一篇：微机原理各章知识要点、小结各章知识要点、小结第一章微型计算机系统概述本章知识要点：•微型计算机的发展。
•微型计算机的特点。
•微型计算机系统的组成。
•微型计算机的主要性能指标。
本章小结：本章首先介绍了微型计算机的发展、组成。
然后对计算机的结构进行了简单介绍，并介绍了微型计算机的3种不同的总线结构。
最后，介绍了计算机的软、硬件的概念，区别和联系以及计算机的主要性能指标。
在学习完本章内容之后，需要掌握如下内容。
•微型计算机的发展阶段和特点。
•微型计算机属于第四代计算机，为冯〃诺伊曼结构。
•微型计算机系统由硬件和软件组成。
硬件由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等5部分组成。
•微型计算机中的软硬件概念、分类、联系以及区别。
•微型计算机的主要性能指标有字长、存储器容量、运算速度、外部设备配置、系统软件配置、性价比等。
• 1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB 第二章计算机中的信息表示本章知识要点：•进位计数制及其相互转换。
•二进制数的运算规则。
•计算机中带符号数与小数点的表示方法。
•计算机中的常用码制。
本章小结：本章着重介绍了计算机中数据的表示方法，重点讲述了二、八、十、十六进制数的相关概念及各类进制数之间相互转换的方法，无符号数和带符号数的机器内部表示以及字符编码和汉字编码等内容。
在学习完本章内容之后，需要掌握如下内容。
•掌握计算机内部的信息处理方法和特点。
•熟悉原码、反码、补码等各类数制之间的相互转换。
•理解无符号数和带符号数的表示方法。
•掌握各种BCD码的特点及其之间的相互转换。
•了解循环码和余3码的表示方法。
1/7 •掌握在计算机中如何运用字符的ASCII码表示非数字信息的。
•了解汉字编码以及在计算机中对汉字的表示方法。
第三章微处理器本章知识要点：• CPU的发展过程。
• 80486的内部基本结构。
• 80486的外部基本引脚。
• CPU的内部寄存器。
微机原理第7章
2. ISA(AT)总线 （P.171)
2. ISA(AT)总线 （P.171)
Industry standard architecture 工业标准结构
• ISA总线是16位总线, 始于286机型。 之 后在386 ~ 奔腾 机上都有ISA总线。 （实际上由8位发展到16位，甚至32位（EISA，后 来消失替代于VESA、PCI），当今的主板上都留 有插槽） ISA总线由62芯+36芯两个插槽组成
局部总线：系统总线连接局部总线、外部总线
和外部设备 与所连接的CPU和外部设备相比，系统总线 发展滞后、速度缓慢、带宽较窄，成为数据传 输瓶颈。为了打破这一瓶颈，将一些高速外设 从系统总线上卸下，通过控制和驱动电路直接 挂到CPU局部总线上，使高速外设能按CPU速 度运行。这种直接连接CPU和高速外围设备的 传输通道就是局部总线。局部总线一端与CPU 连接，另一端与高速外设和系统总线连接，好 象在系统总线和CPU总线之间又插入一级
芯片级总线：用于模块内芯片级的互连，是
该芯片与外围支撑芯片的连接总线。如连接 CPU及其周边的协处理器、总线控制器、总 线收发器等的总线称为CPU总线，连接存储 器及其支撑芯片的总线成为存储器总线。
总 线 分 类
系统总线：连接计算机内部各个模块的一
条主干线，是连接芯片级总线、局部总线 和外部总线的纽带。系统总线又称底版总 线、主板总线、扩展总线，它把微机系统 各插件板与主板连在一起。系统总线符合 某一总线标准，具有通用性，是计算机系 统模块化的基础。由于经过缓冲器驱动， 负载能力较强
ISA (AT) 总 线
(1). 数据线:SD15 ~ SD8 , SD7 ~ SD0 (2). 地址线:SA19 ~ SA0 (3). 控制线: AEN: 地址允许信号。 AEN=0, 表明CPU控制系统 3总线。 AEN=1, 表明DMAC控制系统3总线。 应用: 用AEN=0参与端口地址译码。 IOR: I/O 读命令。 IOR=0, 把选中的端口寄存器内容 →数据线。 应用: 用 IOR=0读取 I/O 端口。
微机原理-第7章 汇编语言与汇编程序5 常用DOS系统功能调用及BIOS功能调用-文档资料
常用DOS系统功能调用
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
单字符输入 ( 01H、07H、08H功能 ) 显示单字符 ( 02H、05H功能 ) 单字符输入或显示( 06H功能 ) 字符串输入 ( 0AH功能 ) 显示字符串 ( 09H功能 ) 检测键盘状态 ( 0BH功能 )
① 单字符输入 (01H、07H、08H功能)
max DB 11 DB ? DB 11 DUP(?)
SEGMENT ASSUME CS:code, DS:data MOV AX , data ;置缓冲区地址于DS:DX
ROM BASIC ROM BIOS （ a）
FFFFH
ROM BASIC ROM BIOS （b）
FFFFH
图 7.5-1 PC-DOS (a) DOS启动后 (b) 执行程序装入后
软件中断分类
DOS中断
中断类型号
20H～3FH 为用户程序和系统程序提供磁盘读写、程 序退出、系统功能调用等功能。
③ 单字符输入或显示 (06H功能)
入口参数：DL = 0FFH，表示从键盘输入字符
或 DL ≠ 0FFH，表示DL中是要显示字符的ASCII 码
功能号：
类型号：
AH = 06H
21H
出口参数：若ZF=0时，表示有键按下，将字符的ASCII码
送入寄存器AL， AL＝输入字符。 若标志ZF=1时，表示无键按下，寄存器AL中不 是键入字符ASCII码， AL＝0 。
② 显示单字符 (02H、05H功能)
(a)2号系统功能调用
入口参数：DL = 要显示字符的ASCII 码 功能号： AH = 02H 类型号： 21H 出口参数：无 实现功能：显示指定字符，光标右移。
微机原理及接第七章中断技术可编程中断控制器(Intel 8259A)口技术
A/D转换器 开关量输入 D/A转换器 开关量输出
键盘 数字化仪 点阵打印 CRT 显示 光笔 图形输入 激光打印 液晶显示 声音输入 喷墨打印 绘图仪 X-Y记录仪 扫描仪
硬盘 软盘 光盘 磁带
微机控制各类接口框图
二、 CPU 与外设之间的接口信息
1. 数据信息 (DATA) CPU与外设交换的基本信息是数据， 有三种类型： (1) 数字量 由键盘、光电输入机等输入的信息。
译 码 器 三态缓 冲器 G
A15～A0 M/ IO
INTA INTR
中断允许 触发器
工作原理：若输入设备准备好数据，且中断允许，则通 过中断请求触发器发INTR。如果IF=1，则CPU在当前指 令执行完后，进入中断响应周期，发INTA，待到中断类 型号，进入中断服务实现数据传送。
外 设 准 备 数 据
3. 控制信息 (CONTROL)
CPU通过接口输出用以控制外设工作的信息。 例如控制I/O 设备启动或停止等。
AB CPU DB CB DATA STATUS I/O 设备
1 I/O 接口 2
3 CONTROL
CPU 与外设之间的接口信息
三、接口的功能
接口用以解决CPU与外设连接时存
在的矛盾，一般有以下功能： 1. 数据缓存：匹配不同的数据传送速率。 2. 端口寻址：选择某一外设，某一端口。 3. 命令译码：解释CPU输出的命令，产生相 应的操作控制信号。
4. 同步控制：协调时序上的差异。
8.2
I/O 端口的编址方式
接口电路中能被CPU访问的寄存器或某 些特定器件称为I/O端口。I/O端口分为数据 端口、状态端口和命令端口。
AB
CPU 1 I/O 接口 2 DATA
微机原理微机原理讲义第7章课件
缓冲器 (1)
CS
CPU DB
数据口 42H
M / IO
42H
15
查询式输入如图，状态线占用一根数据线D0，STB是选通 信号，在输入时随着数据一起从输入端口出现，是表示输 入数据已就绪的状态信号。CPU先读状态口，若状态就绪， 再读数据口。
…… …… ……
D7
D7
锁存器
缓冲器 (2)
D0
CS D0
STB
1
D CSLETRQ
Q CLR
STROBE: 选通信号
输入缓冲器
输出设备
输入设备
12
当外设作输入设备，输入数据的保持时
间相对于CPU的处理时间长，所以可以直接
用缓冲器；
外设作为输出设备，由于外设速度比较
慢，CPU的数据必须在接口保持一段时间，
因此必须采用锁存器。
无条件传输时，输出时，必须确认输出
ห้องสมุดไป่ตู้
锁存器的原数据无效，才能正确输出；输入
时，必须认为输入缓冲器中的数据已准备好，
6) 数据缓冲功能
主机与外设速度相差很大，为了防止数据丢失，I/O接口 均设有双向数据缓冲器。
6
7) 中断管理功能
有专门的中断管理接口，能完成中断判优、中断屏蔽，向 CPU送入中断类型码等功能。
8) 错误检测功能
多数可编程芯片都能自动检测出传输过程中出现的错误。 1.传输错误，如串口中的奇偶校验 2.覆盖错误
象也不同
CS
CLK1 OUT1
A1 A0 CLK2
D7 OUT2
D0 GATE1 GATE2
2MHz
VCC
11
输入输出传送方式
1)无条件传送方式
第7章8253微机原理及应用
MOV AL，37H；写入方式控制字 OUT 83H，AL MOV AL，50H；写入计数初始值低8位 OUT 80，AL MOV AL，12H ；写入计数初始值高8位 OUT 80H，AL
（3）读计数值 ①以普通对计数器端口读的方法取得当前计数值 ②锁存计数器的当前值（RL1RL0=00)
7.2.4 8253-5的应用举例 一、用8253-5监视一个生产流水线 1.硬件设计
INT 1 +5V
2.5MHz 8255PA0
OUT0 CLK0
GATE0
8253
CLK1 GATE1
OUT1
• 方式2：可变频率脉冲发生器
(MODE 2) CLOCK
WRn#
OUTPUT
n=4
n=3
4 3 2 1 0(4) 3 2 1 0(3) 2 1 0
0(3) OUTPUT
3 2 1 0(3) 2 1 0(3) 2 1 0
GATE (RESET)
方式3—方波速率发生器 方式3的输出都是周期性的，方式3在计数过程中输出
（2）计数器1用来产生动态存储器刷新操作的定 时控制，它工作于方式2，计数初值为18， OUT1端输出一个负脉冲序列，其脉冲周期约 为18 ÷1.1931816MHz=15.08(μs)。该输出将 作为动态刷新控制器8237A中通道0的DMA请 求信号DREQ0，控制DMA控制器完成每隔 15.08(μs)对系统中的动态存储芯片进行一次 刷新操作
– 选通输入(门控输入)GATE——用于启动或禁止计数器的 操作，以使计数器 和计测对象同步。
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☞ REN：串行口接收允许控制位 = 1 表示允许接收； = 0 禁止接收。
四、电源控制寄存器 PCON（97H） ——特殊功能寄存器PCON不能按位寻址——
PCON SMOD — — — GF1 GF0 PD 1DL
☞ 1.SMOD：在串行口工作方式 1、2、3 中，
是波特率加倍位
=1 时，波特率加倍 =0 时，波特率不加倍。 (在PCON中只有这一个位与串口有关)
☞ 2.GF1,GF0：用户可自行定义使用的通用标志位
PCON SMOD — — — GF1 GF0 PD IDL
☞ 3.PD：掉电方式控制位 =0：常规工作方式。 =1：进入掉电方式: 振荡器停振 片内RAM和SFR的值保持不变式。
☞ SM2：串行口多机通信控制位 （作为方式2、方式3的附加控制位）
SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
☞ RI,TI：串行口收/发数据申请中断标志位 ＝1 申请中断； ＝0 不申请中断
☞ RB8：在方式2、3中，是收到的第9位数据。 在多机通信中,用作区别地址帧/数据帧的 标志。（奇偶校验）
➢ 图7.2中给出的是8位数据位、1位奇偶校验位和 1位停止位，加上1位起始位，共11位组成一个 传输帧
图7.2 异步通信字符帧格式
➢ 发送方：传送时先输出起始位“０”作为联络信号， 接下来的是数据位和奇偶校验位，停止位“1”表示一个 字符的结束。其中，数据的低位在前，高位在后。字 符之间允许有不定长度的空闲位。
T1
去申请中断
SBUF （发）
1
SBUF （收）
(门)移位寄存器
引脚 TxD
发送控制器 TI
接收控制器 RI 移位寄存器
引脚 RxD
☞两串个行同口名的的结接构收/发送缓冲寄存器SBUF 指令 MOV SBUF，A 启动一次数据发送,可向
SBUF 再发送下一个数
指令 MOV A，SBUF 完成一次数据接收,SBUF可 再 ☞接收/发送数接据收,无下论一是个否数采用中断方式
工作,每接收/发送一个数据都必须用指 令对 RI/TI 清0，以备下一次收/发。
☞串行口相关的SFR: 串行口控制寄存器SCON(98H) 电源控制寄存器 PCON（97H）
三、串行口控制寄存器SCON(98H)
SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
☞ SM0，SM1：串行口4种工作方式的选择位。
11.0592MHz串口通信时比较容易分频成常 见的波特率。 11.0592MHz = 192*57600 =
384*28800 = 576*19200 = 1152*9600 12MHz无法整除，只能依靠接收方的容错 能力硬挺
二、51单片机的串行接口
CPU
波 A特 累率 内加 发 部器 生
器
➢ 接收方：传送开始后，接收设备不断检测传输线的电 平状态，当收到一系列的“1”(空闲位或停止位)之后， 检测到一个“０”，说明起始位出现，就开始接收所 规定的数据位和奇偶校验位以及停止位。
➢ 异步通信的特点：所需传输线少，设备开销较小，在 单片机控制系统中得到广泛的应用。但每个字符要附 加2～3位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输 效率不高。
第七章 串行口
主讲教师： 司杨
水利电力学院电工教研室
《微机原理及应用》教学课件
青海大学
第七章 串行口
第一节 串行口控制寄存器 第二节 MCS－51串行接口的4种运行模式 第三节 多机通信
第一节 串行口控制寄存器
一、全双工串行接口(UART) 二、51单片机的串行接口 三、串行口控制寄存器SCON 四、电源控制寄存器 PCON
0 0 方式0：8位移位寄存器I/O,波特率固定为 fosc/12 0 1 方式1：8位UART（1+8+1位），
波特率可变,按公式计算 1 0 方式2：9位UART（1+8+1+1位），
波特率固定=fosc x1/32或1/64 1 1 方式3：9位UART（1+8+1+1位），
波特率可变，按公式计算
2) 半双工：两个串行通信设备之间只有一条数 据线，数据传输可以沿两个方向，但需要分时 进行。
3) 全双工：是指两个串行通信设备之间可以同 时进行接收和发送。
☞异步串行通信:以字符为单位进行传送 同步串行通信:以数据块为单位进行传送
➢ 异步通信是以字符帧为单位进行传输。
➢ 每帧数据由4部分组成：起始位(占1位)、数据 位(占５～８位)、奇偶校验位(占１位，也可以 没有校验位)、停止位(占1或2位)。
PCON SMOD — — — GF1 GF0 PD 1DL
☞ 4.IDL：待机方式(空闲方式)控制位 =0：常规工作方式。 =1：进入待机方式： 振荡器继续振荡 中断、定时器、串口功能继续有效 片内RAM和SFR保持不变 CPU状态保持、P0—P3口维持原状 程序停顿。
波特率 (bps.):单位时间传送的位数
数据的传输速率可以用波特率表示。
单位是：(bit/s或kbit/s)。 如每秒传送240个字符，而每个字符格式包含
10位这时的波特率为10位(bit)×240个/s = 2400 bit/s。 在异步串行通信中，接收方和发送方应使用相 同的波特率，才能成功传送数据。
返回
串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送 串行通信的格式及约定（如：同步方式、通讯速 率、数据块格式、信号电平……等）不同，形成 了多种串行通信的协议与接口标准。 常见的有： ☞通用异步收发器(UART)——本课程介绍的串 口 ☞通用串行总线（USB） ☞I2C总线 ☞CAN总线 ☞SPI总线 ☞RS-485，RS-232C，RS422A标准……等等
一、全双工串行接口(UART)
☞数据通信的几个术语： 并行：数据各位同时进行传送 串行：数据逐位顺序进行传送
(a) 并行通信方式
(b) 串行通信方式
图7.1 并行和串行通信方式
根据串行通信数据传输的方向，可将串行 通信系统传输方式分为：
单工方式 半双工方式 全双工方式
1) 单工：数据传输仅能从发送设备传输到接收 设备。