微机原理与接口技术复习纲要2

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第7.1、7.2章 基本输入输出接口

(1)I/O接口电路的典型结构、主要功能

        I/O接口电路的内部结构主要可以分为3种寄存器:数据寄存器,状态寄存器,控制寄存器,这些寄存器都分配有固定的I/O地址,CPU通过I/O地址访问寄存器,寄存器和外设之间进行信号交流.

        数据寄存器:可分为输入和输出寄存器.用于输入或者输出数据.

        状态寄存器:保存外设或者当前工作状态.

        控制寄存器:保存外设的一些操作信息等.

        总的来说:I/O接口主要完成数据缓冲和信号变换的操作.

(2)典型的端口地址编址方式及译码电路(要求:能看懂译码电路);

        端口地址编址有两类,一类是独立编址,一类是统一编址.

        独立编址:地址与主存地址分开区别,特点是要有专门的I/O寻址指令,指令易读,但是指令不够丰富.

        统一编址:与主存共享一个地址分配区间.特点是指令丰富,但是复杂,而且占用一部分内存编址空间.

        译码电路:由专门的译码芯片构成.将地址映射到一组或者一个寄存器.如下图:

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(3)输入、输出指令命令格式;

        输入: IN AL/AX/EAX, i8/DX  从io到处理器,左为寄存器,右为IO端口

        输出: OUT i8/DX, AL/AX/EAX  从处理器输出到I/O  (右边输到左边)

(4)数据传送方式比较: 无条件传送、查询传送、中断工作过程、DMA工作过程

        无条件传送:又称为同步传送或者立即传送.在传输过程中我们可以认为设备随时处于就绪状态,不需要等待.

        查询传送:又称为异步传送,当CPU与外设进行数据交互时,先查询设备是否处于就绪状态,就绪时才进行数据传送,否则不操作.

        中断工作过程:当某个程序发送中断请求给CPU时,CPU暂停当前任务,去执行中断程序,中断程序执行完毕之后返回之前程序继续执行,并等待下一次终端请求发生.

        DMA工作过程:当外设需要和存储器(主存,硬盘属于外设)之间发生数据交换时,外设会将请求发送给DMA控制器,DMA控制器向CPU申请总线控制权,DMA获得总线控制权,当数据传送完成时,DMA释放总线,CPU获取总线控制权.

第7.3章  8086中断系统

(1)8086的中断系统基本概念:中断向量、中断分类(内部、外部);

        8086中断系统采用中断向量机制共有0H-FFH  256个中断,中断可以分为内部中断和外部中断.

(2)外部中断的分类

        外部中断分为可屏蔽中断,不可屏蔽中断。

        不可屏蔽中断:如电源掉电,I/O读写错误和存储器读写错误等发生的中断,不可屏蔽

        可屏蔽中断:CPU内部有一个中断标志位IF,当IF=1时,处理器可相应来自INTR请求的中断,当IF=0时,则不能响应。

(3)中断向量表(中断类型号与中断向量表间的关系);

        中断向量表中存储着中断程序的入口地址。

        在保护模式下,没有中断向量表,只有中断描述符表。

        在实地址模式下,从物理地址00000H开始,向量0开始,每四个字节存储一个向量,高16位存段地址,低16位存偏移地址。256个向量共占用1KB区域,形成中断向量表。

(4)中断优先权、中断的嵌套;

        外设的中断请求信号直接与中断控制器相链接,中断控制器负责处理多个中断的优先权排队。

        中断嵌套:当一个中断程序正在执行时,另一个优先级更高的中断程序发生,不得不暂停当前中断程序而去执行更高优先权的程序。

(5)8259中断控制器基本功能、主要引脚、级联方式

        8259中断控制器主要控制转发外部中断请求和管理外部中断请求的优先权.一片8259A可管理8级中断,可扩展至64级中断,其可提供多种工作方式.

        8259A共有28个引脚.主要引脚有IR0~IR7,从外设来的中断请求由这些引脚输入到8259A。

        A0:地址线,用于寻址8259A的两个端口

        INT:当8259A接到外设的中断请求,对CPU提出中断请求线,该引脚连接到CPU的INTR上。

        INTA*:CPU接到中断请求后送回的中断应答信号。

        CAS0~CAS2:主8259A与从8259A的级连线,对于主8259A该引脚为输出,从8259A为输入。

        8259A通过CAS0~CAS2进行级联,对于主8259A该引脚为输出,从8259A为输入。

(6)8259的内部结构:IRR、ISR、IMR各寄存器的功能及其中的值的意义

        IRR:中断请求寄存器,0~7位分别对应中断请求IR0~IR7,IR0优先权最高.ISR,中断服务寄存器,中断请求经过优先级评判程序后存入ISR寄存器.IMR中断屏蔽寄存器,0-7位分别对应于屏蔽IR0-IR7中断请求,高电平屏蔽,低电平无效.

(7)8259的编程,要求:

    (1)各命令字的主要功能。当将命令字格式给出时,要能根据题目要求写出相应的命令字及相应的命令行程序;

    (2)共7个命令字写入8259的两个端口,如何区别?

        两个端口:20H,21H

        1个命令字:ICW1,OCW2,OCW3      /      ICW2   ICW3  ICW4  OCW1

(8)8259实验内容;

 

第8.1章 8253/8254定时计数器

(1)8253的基本功能;

        8253是定时/计数器,其具有3个独立的16位计数器,每个计数器有6种工作方式.计数值按二进制可计数0-65535.

(2)8253的内部结构和引脚

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(3)8253的工作方式:共6种,重点掌握方式2、3

        方式2:作为分频器.  方式3:作为方波发生器.

        方式2:OUT输出高电平,当计数值为1时输出低电平,下一个CLKOUT又回复高电平.

        方式3:与2差不多,但是一半输出高电平,一半输出低电平.另外,每一个CLK计数值减少2.详细参照教材P253.

(4)8253的编程:基本流程及根据给出的命令格式按要求写出相应的程序段

        编程步骤:写控制字,写计数初值,开始工作,计数结束.

        控制字格式:

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        如:        mov al,30h   out 43h,al

        解释:43H为8253控制端口地址.30h = 0011 0000B. 表示计数器0,先读写低字节,在读写高字节写入计数值,使用方式0工作,计数数制为2进制.

(5)计数值的计算:

        Fi/Fo.   计数初值 =  输入频率 /  输出频率

(6)8253的应用:实验内容及综合实验;

 

第8.2章  并行接口

(1)8255A的基本功能:

        8255是一种具有多种功能的可编程并行接口电路芯片.其具有3个8位端口.有三种工作方式.

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(2)8255的编程:方式控制字、C口位操作命令字(主要功能及应用场合);

        在PC中,8255的控制端口地址为63H.PA PB PC 分别是60H 61H 62H.

        方式控制字格式和C口控制命令字格式需要分清楚(C口命令字也是写入控制端口地址63H的):

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(3)8255的工作方式:0方式的特点及编程应用(重点!结合实验复习),1方式掌握其特点及控制引脚的功能、2方式只简单了解;

        方式0:基本输入输出方式

        方式1:选通输入输出方式

        方式2:双向选通传送方式

(4)8255应用:多位LED显示器控制及键盘扫描程序;

        略(做题理解)

(5)综合应用:与其它芯片综合应用编程。

        略(做题理解)