《微机原理及应用》教学大纲

《微机原理及应用》教学大纲

课程名称：微机原理及应用

适用班级：2016级机械设计制造及其自动化29；车辆工程10（专升本函授）；2014级机械设计及其自动化（高起本函授）

辅导教材：《微型计算机原理及应用》（第四版）马义德等编著高等教育出版社

一、本课程的地位、任务和作用

《微机原理及应用》是计算机的组成、工作原理及应用的一门综合基础课。本课程通过对8086CPU内部结构、8086指令介绍，使学生掌握微型机的基本组成及简单的汇编程序的编写方法及技巧，并使学生了解存储器的组成及组织方式、输入输出技术、中断技术、接口编程及现代PC机的系统性能的改善和Pentium 微处理器，为学生掌握好微型计算机的原理及进一步应用打下良好的基础。二、本课程的相关课程

先修课程：计算机应用基础、高级语言程序设计、电工学等。

三、本课程的基本内容及要求

本课程阐述了微型计算机系统的基本概念、原理和设计方法，介绍了8086指令系统及其编程、存储器的管理、输入/输出技术等基本知识。主要内容如下：（1）计算机运算基础，掌握各种进制、码制、算术运算和逻辑运算，及符号数的表示

（2） 8086CPU的内部结构、主要掌握内部寄存器的使用方法，及对存储器分段管理的方法，其中时序和外部引脚也应有一定的了解。

（3）介绍了8086指令系统和汇编语言，掌握其寻址方式及基本指令的用法和汇编语言编程方法，应掌握汇编语言编程调试过程及技巧。

（4）介绍了存储器的内部结构，应掌握存储器的扩展及其同CPU的连接（5）介绍了输入输出技术及简单的I/O芯片的使用。

（6）介绍了中断控制技术，掌握基本原理及应用。

（7）介绍了微型计算机并行接口、串行接口的基本概念及编程和应用。

（8）介绍了D/A 和A/D接口的概念及编程和应用。

四、习题数量及要求

以思考题为主，针对课程内容适时进行讨论。

五、教学方式与考核方式

教学方式：面授辅导、平时作业

考核方式：考勤、作业和考试

六、学时分配

七、几点说明

推荐教材和主要参考书：

推荐教材：《微型计算机原理及应用》（第四版）马义德等编著高等教育出版社主要参考书：

1.《微机原理及接口技术》戴梅萼清华大学出版社

2.《微型计算机原理及应用》孙家启安徽大学出版社

《微型计算机原理及应用》复习

作业一

1．在I／O接口电路中，按主机与外设间传送的信息类型，端口可分为哪几类?CPU对这些端口实行读操作还是写操作?

答：I/O端口分为：数据口，状态口，控制口。CPU可对数据口进行读或写操作，对状态口进行读操作、对控制口进行写操作

2．与并行通信相比较，串行通信有什么特点?

(1)串行通信适宜于远程数据传送；

(2)串行通信通常传送速度较慢；

(3)串行通信的费用较低，传输线少，可借用电话网络来实现远程通信．

3.8086/8088CPU响应任何一种中断时，都会自动的将IF 和TF 标志清零，其目的是什么？答：将IF 标志清零的目的是在本次执行中断服务程序的过程期间，不要再响应其他的可屏蔽中断；将TF 标志清零的目的是不要单步执行中断服务程序。

4.CPU 响应多种中断时，都要自动地保护断点，为什么？

答：“保护断点”是指主程序中当前被中断的指令的下一条指令所存放的存储单元的逻辑地址，（称为断口地址，或断点地址，简称断点）包括段值和段内偏移量两部分（既CS 和IP 中的内容）作为返回地址被自动地压人堆栈中保护起来。这样做的目的是使中断服务程序运行结束时，使程序能返回到主程序的断点处去继续执行。

5 .当某一中断发生时，CPU 如何能找到相应的中断向量？

答：当某一中断发生时，CPU 只有在中断向量表中找准找到相应的中断向量，即相应的中断服务程序的人口地址，才能去执行相应的中断服务程序。若能找准存放该中断向量的4 个存储单元的地址，就意味着找到了该中断向量。若把存放每个中断向量的4 个单元的第一个单元的地址叫做向量地址，由于中断向量是按中断类型码n从0 ~255的顺序存放的，故向量地址与中断类型码有如下关系：向量地址=0000：N×4 。

如：0 号中断的向量地址为0000：0000，表示0 号中断的中断向量存于地址为0000：0000开始的4 个单元中，1 号中断的向量地址为0000：0004H ，表示1 号中断的中断向量存于地址为以0000：0004H 开始的4 个单元之中，等等。因此，任何一个中断的到来，CPU 只要能得到它的中断类型号，就能找到它的中断向量。把它的偏移量传送入IP ，段值送入CS ，即能执行相应的中断服务程序。

6.分别指出下列指令中源操作数的寻址方式

A.MOV SI，100 立即寻址

B.MOV CX，DATA［SI］寄存器相对寻址

C.MOV ［SI］，AX 寄存器寻址

D.ADD AX，［BX］［DI］基址加变址寻址

E.POPHF 寄存器寻址

7.什么是中断？什么是中断向量？什么是中断向量表？INT24在中断向量表的什么位置？一个完整的中断过程有哪几个步骤？

答：中断是指CPU在正常运行时，由于内部、外部事件或由程序的预先安排引起的CPU中断正在运行的程序，转而到内部、外部事件预先安排的服务程序（中断子程序）中去执行。

中断向量是中断处理子程序的入口地址，每个中断类型对应一个中断向量。中断向量表是中断类型码和与此类型码相应的中断服务程序之间的一个连接链。每一个中断服务程序入口地址的IP和CS成为一个中断指示字或中断向量。

24*4=96=60H INT24在中断向量表的0000：0060H～0000：0063H处。

一个完整的中断过程包括中断请求、中断排队、中断响应、中断处理和中断返回五个步骤。

8.简述8086CPU由哪些寄存器组成。

答：4个16位的通用寄存器：AX累加器、BX基址寄存器、CX计数器、DX数据寄存器；

4个16位的专用寄存器：SP堆栈指针寄存器、BP 基址指针寄存器、SI源变址寄存器、DI目的变址寄存器；

一个标志寄存器FR；

4个16位的段地址寄存器：CS代码段寄存器、DS数据段寄存器、SS堆栈段寄存器、ES扩展段寄存器；

一个16位的指令指针寄存器IP

9.简述8086/8088系统中为什么要使用地址锁存器？