微机原理与接口技术周荷琴第五版课件微型计算机的中断系统

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汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点,适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂,容易出错, 且可移植性较差,需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言,它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢,但只需要一根数据线, 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件,它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求,例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备, 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式, 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备,因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术,可以实现语音识 别和图像处理等功能,提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制,实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术,可以实现电视和音响 设备的智能控制,提供更加便捷和智能的娱乐体 验。

微机原理与接口技术——中断系统

微机原理与接口技术——中断系统

2、内部中断——软件中断
内部中断指由指令的执行或软件对标志寄存器中 某个标志的设置产生的中断
专用中断
指令中断
内部中断的种类
(1)除法出错中断 类型号为00H
除法出错中断既不是外部硬件产生,也不是用 软件指令产生,而是CPU自身产生的,因此0型中 断没有对应的中断指令,即指令系统中没有INT 0 这条指令。
30~3FH 40~FFH
DOS保留使用 DOS内部使用 DOS保留使用 用户自定义
DOS 可调用
1、外部中断——硬件中断
1、非屏蔽中断(NMI):不受中断标志位的控制,中断类型 号为2,所以中断向量放在0000:0008开始的4个单元中。NMI 中断一般用于紧急情况的处理,不受中断标志位IF影响 。 2、可屏蔽中断(INTR):受中断标志位的控制,IF=1, CPU才能响应INTR中断。CPU响应INTR中断时,往INTA引 脚上发两个负脉冲,外设接到第二个负脉冲后,立即往数据总 线上送出中断类型码,供CPU读取。
中断源
引起CPU中断的事件,发出中断请求的来源。
异常中断 内部中断
软件中断
异常事件引起 中断指令引起
可屏蔽中断 外部中断
非屏蔽中断
INTR中断 NMI中断
引入中断的原因
提高数据传输率; 避免了CPU不断检测外设状态的过程,提高了
CPU的利用率。 实现对特殊事件的实时响应。
中断系统
中断系统是指实现中断功能的软硬件的统称。功 能有: 正确识别中断请求,实现中断响应、中断处理
INTR
IRQ0 系统定时器 IRQ1 键盘 IRQ2 彩色/图形接口
8259A
IRQ3 保留(串口) IRQ4 串口
IRQ5 保留(LPT)

微机原理-第5版(周荷琴)-第八章 (1)

微机原理-第5版(周荷琴)-第八章 (1)

中国科学技术大学
8.1 中断
第8章 中断和8259A
4.中断优先级和中断嵌套
可屏蔽中断从 8259A 的 8 个输入端引入,一般情况下,优 先级从高到低排列的次序为IR0~IR7。
中断嵌套的示意图如图所示,说明见下页。
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8.1 中断
第8章 中断和8259A
4.中断优先级和中断嵌套
运行至EOI命令时结束IR2的服务,响应IR4的中断。
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8.1 中断
第8章 中断和8259A
IR4结束后,由IRET指令返回IR2服务程序,最后从IR2 返回主程序。 这样就完成了多重嵌套中断程序的执行过程。在中断 服务程序中,如不安排开中断指令STI,则高级中断不 能打断低级中断,也就不能实现中断的嵌套。
中断类型号为08~0FH,如何求它们的中断服务程序 入口地址?存放在中断向量表中的什么位置上?
0 7
中国科学技术大学
8.1 中断
第8章 中断和8259A
3.中断向量表
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8.1 中断
第8章 中断和8259A
3.中断向量表
举例说明中断类型号n与中断向量表的关系。
例8.1 类型号n=44H的中断服务程序的入口地址为
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8.1 中断
第8章 中断和8259A
2.中断源和中断分类
引起中断的原因或能发出中断请求的来 源称为中断源。
8086有两种中断源,中断分为两大类:
1 ) 外部中断或硬件中断,从不可屏蔽中断 引脚NMI和可屏蔽中断引脚INTR引入; 2 )内部中断或软件中断,是为解决 CPU 运 行过程中出现的一些意外事件或便于程 序调试而设置的。

6-中断

6-中断
中断指令( 指令) 中断指令(INT n 指令) NMI INTR 溢出 中断 断点 中断 单步 中断 除法 出错 中断 控制器 8259A ┆ ┆ 可屏蔽 中断 请求 软件 优先权 排队 ┆ ┆ 非屏蔽 中断 请求
中断控制逻辑
专用中断
软件(内部) 软件(内部)中断
硬件(外部) 硬件(外部)中断
PC 微机中断类型号表
8086/8088的向量中断 的向量中断
中断类型号——8086/8088最多能管理 最多能管理256个中断,统一编 个中断, ◆中断类型号 最多能管理 个中断 号为0~255(00H~FFH)。 号为 ( ) 中断向量——中断服务程序的入口地址 , 即 段基址 : 中断服务程序的入口地址, 段基址CS: ◆ 中断向量 中断服务程序的入口地址 偏移址IP 偏移址 。 中断向量表——8086/8088系统规定在内存的最低 字节 系统规定在内存的最低1K字节 ◆中断向量表 系统规定在内存的最低 段的0000H~03FFH)建立了中断向量表,按中断类型 (0段的 段的 )建立了中断向量表, 号顺序存放256个中断向量。 个中断向量。 号顺序存放 个中断向量 中断向量表地址——中断向量在中断向量表中的地址。中 中断向量在中断向量表中的地址。 ◆中断向量表地址 中断向量在中断向量表中的地址 断向量表地址与中断类型号的关系为: 断向量表地址与中断类型号的关系为: 中断向量表地址= 中断类型号n× 中断向量表地址 中断类型号 ×4
软件中断响应过程
软件中断类型号 由系统分配(专用)或由中断( 类型号n由系统分配 ◆软件中断类型号 由系统分配(专用)或由中断(INT)指令指定, )指令指定, 自动获得中断类型号 所以软件中断能自动获得中断类型号n 所以软件中断能自动获得中断类型号 。 设置中断类型号 必须事先设置中断类型号n 中断向量表。 ◆ 必须事先设置中断类型号 的中断向量表。 ◆ 软件中断响应过程: 软件中断响应过程: 状态寄存器和中断断点(返回地址 : 压入堆栈; 状态寄存器和中断断点(返回地址CS:IP ) 压入堆栈; 中断类型号n× ,得到中断向量表地址; 中断类型号 ×4,得到中断向量表地址; 读取连续 个字节的内容 中断向量, 读取连续4个字节的内容 连续 个字节的内容——中断向量,送入 和CS; 中断向量 送入IP和 ; 根据当前的CS: ,转中断服务子程序执行 执行; 根据当前的 :IP,转中断服务子程序执行; 当执行到中断返回 中断返回( 当执行到 中断返回 ( IRET)指令时 , 弹出堆栈中的状态寄存器和 ) 指令时, 返回地址,回到中断断点继续执行主程序。 返回地址,回到中断断点继续执行主程序。

最新微机原理-第5版(周荷琴)-第四章-(2)ppt课件

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第4章 汇编程序设计
若键入的字符串为“good morning.”,包括空格共13 (0DH)个字符,则缓冲区各单元存储的信息如图4.5 所示。要检查是否已在缓冲器中存入字符串,可用显 示字符的功能调用,将字符串显示在屏幕上。
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
3. DOS系统功能调用举例
第4章 汇编程序设计
INT 21H
;AL 读入键值,并显示该字符
若有键压下, 读入键值, 并检查是否为Ctrl-Break键? 若是, 自动调用INT 23H中断, 执行退出命令;否则将 键值送入AL, 并显示该字符。
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
3. DOS系统功能调用举例
第4章 汇编程序设计
例4.19 交互式程序中,用户键入字母键Y或N,分别转
若键入的字符数小于最大字节数,缓冲区其余部分都 填0;若大于最大字节数,则后键入的字符丢失,并发 出嘟嘟声。
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4.2 DOS功能调用
程序如下:
DATA SEGMENT BUFF DB 50
DB ? DB 50 DUP(?)
DATA ENDS
第4章 汇编程序设计
;定义缓冲区最大50(32H)字节 ;存实际键入字节数 ;定义50个字节空间 ;存放键入字符的ASCII码
微机原理-第5版(周荷琴)-第四 章-(2)
4.2 DOS功能调用
第4章 汇编程序设计
§4.2 DOS系统功能调用和 BIOS中断调用
4.2.1 概述 4.2.2 DOS系统功能调用 4.2.3 BIOS中断调用
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4.2 DOS功能调用
4.2.1 概述
第4章 汇编程序设计

微机原理与接口技术周荷琴第5版课件

微机原理与接口技术周荷琴第5版课件

内容结构
课件特点:介绍课件的特色 和亮点
适用对象:说明课件适用于 哪些学生或人群
课件概述:介绍课件的基本 内容和结构
学习目标:明确通过学习该课 件,学生能来自达到的学习目标和能力提升
微机原理部分
微机基本结构
微处理器:计 算机的“大
脑”,负责执 行指令
存储器:存储 程序和数据, 分为内存和外

输入/输出接口: 实现微机与外 部设备之间的
指令系统与汇编语言的优缺点:指令系统效率高,但可读性差;汇编语言可读性强,但效率低
接口技术部分
I/O接口基本概念
I/O接口定义: 输入/输出接口是 计算机与外部设 备之间的连接器, 实现数据传输和 控制信号的传递。
I/O接口功能: 缓冲、转换、隔 离和编址等功能, 确保计算机与外 部设备之间的正
实验操作规范:按照实验指导书的要求进行操作,确保实验结果的准确性和可靠性
实验后整理:清理实验现场,关闭实验设备,整理实验数据和报告
实验报告撰写要求
实验目的和要求: 明确实验目的和 要求,确保实验 内容与课程目标
一致。
实验原理和步骤: 详细阐述实验原 理和步骤,包括 实验设备、操作
流程等。
实验数据记录和 分析:记录实验 数据,并对数据 进行整理、分析 和解释,以得出
实验结论。
实验结果讨论和 总结:对实验结 果进行讨论和总 结,指出实验的 优缺点,并提出
改进意见。
实验报告格式和规 范:遵循实验报告 的格式和规范,包 括标题、摘要、目 录、正文等部分, 确保报告清晰、整
洁、易于理解。
习题与答案解析
习题集锦
习题1:微机原理 与接口技术基础题
习题2:微机原理 与接口技术应用题

微机原理与接口技术 周荷琴第5版 课件

微机原理与接口技术 周荷琴第5版 课件

最小模式引脚信号
MN/MX端接+5V 一个8284A时钟发生器 三片8282或74LS373或 74LS273作为地址锁存 器 存储器和外设较多时, 要增加数据总线驱动能 力,需要2片8286/ 8287或74LS245作为总 线收发器
最小模式引脚信号
最小系统中,信号M/IO,RD,WR组合起来决定了系统 中数据传输的方式,具体如下表所示。
DMA控制器等主控设备通过HOLD申请 占用系统总线(通常由CPU控制)
4. 总线请求和响应引脚(续1)
HLDA(HOLD Acknowledge)




总线保持响应(即总线响应),输出、高电平 有效 有效时,表示CPU已响应总线请求并已将总线 释放 此时CPU的地址总线、数据总线及具有三态输 出能力的控制总线将全面呈现高阻,使总线请 求设备可以顺利接管总线 待到总线请求信号HOLD无效,总线响应信号 HLDA也转为无效,CPU重新获得总线控制权
指令队列缓冲器
执行部件 (EU)
总线接口部件 (BIU)
8086的总线周期的概念
为了取得指令或传送数据,就需要CPU的总线接口部件 执行一个总线周期。在8086中一个基本的总线周期由4 个时钟周期组成。
4个时钟周期, T1状态:CPU往总线发地址 T2状态:CPU撤销低16位地址,高4位做反映状态信息 T3状态:传送数据 Tw状态 T4状态:总线周期结束
2. 读写控制引脚
WR(Write) 写控制,输出、三态、低电平有效 有效时,表示CPU正在写出数据给存储器 或I/O端口 RD(Read) 读控制,输出、三态、低电平有效 有效时,表示CPU正在从存储器或I/O端 口读入数据
2. 读写控制引脚

微机原理与接口技术课件PPT

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返 回
7.1.1 中断、中断源及中断系统
1.中断 在CPU正常运行程序时,由于内部事件、外 部事件或由程序预先安排的事件所引起的 CPU暂时停止正在运行的程序,而转去执行 请求CPU服务的内部/外部事件或预先安排事 件的服务程序,待服务程序处理完毕后又返回 去继续执行被暂停的程序 2.中断源 发出中断请求的外部设备或引起中断的内部原 因称为中断源
返 回
7.2.4 8086的中断响应过程
1.内部中断响应过程 2.外部中断响应过程
1.内部中断响应过程
过程: (1)将类型号乘4,计算出中断向量的地址; (2)CPU的标志寄存器入栈,以保护各个标志位, 此操作类似于PUSHF指令。 (3)清除IF和TF标志,屏蔽新的INTR中断和单 步中断。 (4)保存断点,即把断点处的IP和CS值压入堆 栈,先压入CS值,再压入IP值。 (5)根据第一步计算出来的地址从中断向量表 中取出中断服务程序的入口地址(段和偏移), 分别送至CS和IP中。 (6)转入中断服务程序执行。
例7-2
将中断服务程序的入口地址直接写入中断向量表。
┇ MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV ┇ AX,00H ES,AX BX,60H*4 ;中断号×4→BX AX,OFFSET_INTR ;中断服务程序偏移值→AX ES:[BX],AX ;装入偏移地址 AX,SEG_INTR ;中断服务程序的段基址→AX ES:[BX+2],AX ;装入段基址
T1
T2
INTA T3
周期
第二个总线
T4
T1
T2
INTA T3
周期
T4
图7-5 8086对INTR的中断响应时序

微机原理第5版(周荷琴)第五章.pptx

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例 5.4 用1K×4的SRAM芯片2114构成4K×8的存储器。 先作位扩展, 2 片 2114并接成一组 1KB存储器;再对 4 组作字扩展,用24译码器对这4组进行片选。
3. 形成片选信号的三种方法 1)线选法
用某1位高位地址做片选,低位地址与芯片地址线相连
实现片内寻址。电路简单但空间浪费大,因部分地址 线未参与译码,会地址重叠和地址不连续。 例5.5 有2块2764 EPROM芯片,用线选法对它们进行寻 址。画出译码电路示意图,并列出地址范围。 2764 容 量 8KB=23×210=213 字 节 , 共 有 13 根 地 址 线 A12A0。可在地址总线A19A13中任选2根作线选译码 信号,当然地址范围会不同。 CE 让A13、A14接芯片1、2的片选 端,A12A0接芯片1、 2的地址线A12A0 ,就实现了线选法寻址。 这样, A13=0 选中 2764(1) , A14=0 选中 2764(2) 。它们 不能同时选中。A12A0从000H变到FFFH,就能顺序 访问被选中芯片中的8K个字节。
2)字扩展
芯片位数已符合,只要增加地址范围,即字扩展增加
字数或容量。 例5.3 用16K×8芯片字扩展为64K×8存储器。 用4个芯片,A13A0、D7 D0、WE 线均并联,设计1 个24译码器,为各芯片提供片选信号 CS3 CS0 。
3)字位扩展
存储器芯片的容量和位数都需要进行扩展。
§5.4 存储器与CPU的连接
5.4.1 设计接口应考虑的问题
5.4.2 存储器接口设计
5.4.2 存储器接口设计
1. 地址译码器
存储器由多个芯片构成,CPU进行读/写操作时,
首先应选中特定的芯片,称为片选,然后从该芯 片中选择所要访问的存储单元。片选和访存的信 息,来源于CPU执行存储器读/写指令时,送到地 址总线上的地址信息,其中的高位用来生成片选 信号,低位直接连到芯片的地址线上,去实现片 内寻址。 用高位地址信息实现片选的电路称为地址译码器, 有门电路译码器、 N中取一译码器和 PLD( Programmable Logic Device,可编程逻辑器件)译码 器等几种。如果用 FPGA 设计硬件系统,还可用 FPGA芯片的一部分来实现地址译码。 74LS138是常用的8中取1译码器。

chp2微机原理与接口技术-周荷琴第5版ppt课件

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功能:
(1)从内存取指令送到指令队列。 (2)CPU执行指令时,到指定的位置取操作数,并将其送至
要求的位置单元中。
总线接口部件的组成: (1)四个段地址寄存器 P25
CS,16位代码段寄存器; DS,16位数据段寄存器; ES,16位附加段寄存器; SS,16位堆栈段寄存器。
第4页,共23页。
(2)16位指令指针寄存器IP(PC)。 P25 (3)20位的地址加法器。 (4)六字节的指令队列缓冲器。 说明: (1)指令队列缓冲器:在执行指令的同时,将取下一条 指令,并放入指令队列缓冲器中。CPU执行完一条指令后, 可以执行下一条指令(流水线技术)。提高CPU效率。 (2)地址加法器:产生20位地址。CPU内无论是段地址寄 存器还是偏移量都是16位的,通过地址加法器产生20位地
8088与8086内部结构的区别P23 3、8086CPU工作过程P23
第9页,共23页。
• 2.1.2 8086CPU内部寄存器 1. 数据寄存器 2. 地址指针和变址寄存器 3. 段寄存器 4. 指令指针 5. 标志寄存器
第10页,共23页。
§2.2 8086CPU的引脚及其功能 8086CPU可在两种模式下工作:
第20页,共23页。
2、最小模式下的总线写周期 (1)T1状态 •M//IO信号:对存储器写还是对I/O设备中写数据; •AD15-AD0、A19/S7-A16/S3:确定20位地址;
•/BHE:选择奇地址存储体选择。
•ALE:地址锁存信号,以使地址/数据线分开。 •DT//R:为高电平,指示收发器8286发送数据,写操作。 (2)T2状态 •A19/S6-A16/S3:出现S6-S3状态信号。决定段寄存器、IF 状态、8086CPU是否连在总线上。

chp1微机原理与接口技术-周荷琴第5版ppt课件

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从左边补0;向右不足四位的,从右边补0。
例:将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。
1 000 110 . 01
001 000 110 . 010
(1 0
第10页,共31页。
6 . 2 )O
二进制数到十六进制数的转换:
(1000110.01)B = 100 0110 . 01
0100 0110 . 0100
八进制数的运算规则为“逢八进一,借一当八”。
八进制表示数值方法如下: n
NO = ± i=-mKi * 8i
其中:K = 0 、1、2、3、4、5、6、7 i
例:(467.6)O=4 * 82 + 6 * 81 + 7 * 80 + 6 * 8-1
第5页,共31页。
5、进制间的转换
1、二进制数和十进制数之间的转换 (1)、二进制数转换为十进制数或十六进制或八进制数 方法:按二进制数的位权进行展开相加即可。
数值部 分按位求反。
X
2n1 X ≥0
X (2n 1) X 0≥ X -2n1
[+0]反=00000000 [-0]反=1111111
[+1100111]反=01100111 [-1100111]反=10011000 8位反码所表示的范围:-127~+127
第17页,共31页。
3、 补码表示法
(4 6 . 4)H
C、八进制、十六进制数到二进制数的转换
方法:采用“一位化三位(四位)”的方法。按顺序写出 每位八进制(十六进制)数对应的二进制数,所得结果即 为相应的二进制数。
例:将(352.6)o转换为二进制数。
3 5 2. 6
011 101 010 110 =(11 101 010 . 11)B
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